Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 1
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
ĐỀ CƯƠNG KẾT CẤU TÀU
Chương I : Khái niệm chung về kết cấu tàu thủy
Câu 1 : Nêu định nghĩa chiều dài tàu, vẽ hình minh họa ?
Chiều dài tàu ( L ) :
- Là khoảng cách tính bằng mét, đo ở đường nước chở hàng thiết kế, từ mép trước của
sống mũi đến mép sau của trụ lái nếu tàu có trụ lái, hoặc đến đường tâm trục lái nếu
tàu không có trụ lái
- Nếu tàu có đuôi tuần dương hạm L = max ( Lpp ; 0,96 L
DWL
)
Hình vẽ minh họa :
Câu 2 : Nêu định nghĩa chiều dài tàu tính mạn khô, vẽ hình minh họa ?
Chiều dài tàu tính mạn khô ( L
f
) :
- Là chiều dài tính bằng mét, bằng 96% khoảng cách mép trước của sống mũi đến mép
sau của tôn bao đo trên đường nước nằm ở độ cao bằng 85% độ cao chiều cao mạn
hoặc là chiều dài đo từ mép trước của sống mũi đến đường tâm của trục lái ở trên
đường nước ấy, lấy trị số nào lớn hơn
- Nếu mũi tàu có dạng lõm vào ở phía trên đường nước bằng 85% chiều cao mạn thì
mút trước của chiều dài này phải được lấy ở đường vuông góc với đường nước nói
trên và đi qua điểm lõm nhiều nhất về phía sau của đường bao mũi tàu
Vẽ hình minh họa :
L
DWL
D.W.L
A.P F.P
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 2
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 3 : Nêu định nghĩa chiều rộng tàu, vẽ hình minh họa ?
Chiều rộng tàu ( B ) : là khoảng cách đo theo phương nằm ngang, từ mép ngoài của sườn
bên này sang mép ngoài của sườn bên kia tại phần thân tàu có chiều rộng lớn nhất
Vẽ hình minh họa :
Câu 4 : Nêu định nghĩa chiều cao mạn, vẽ hình minh họa ?
Chiều cao mạn ( D ) : là khoảng cách thẳng đứng từ mặt trên của tôn đáy giữa đến mép
trên xà ngang boong mạn khô , ở điểm gữa của chiều dài L
Vẽ hình minh họa :
L
f
A.P F.P
0,85 D
D
B
B.L
C.L
D.W.L
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 3
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 5 : Nêu định nghĩa chiều chìm tàu, vẽ hình minh họa ?
Chiều chìm thiết kế ( d ) : là khoảng cách đo theo phương thẳng đứng từ mặt trên tôn
giữa đáy đến đường nước thiết kế đo tại điểm giữa chiều dài tàu L
Vẽ hình minh họa :
Câu 7 : Nêu khái niệm về vỏ bao tàu và cơ cấu tàu ?
Vỏ bao tàu : bao gồm tôn bao ngoài ( tôn đáy,tôn mạn ) tôn sàn… tạo nên màng mỏng
kín nước, tạo lực nổi cho tàu, chống hắt nước vào các khoang, tạo diện tích và bề mặt bố
trí hàng hóa, phòng ở, phòng làm việc…
Cơ cấu tàu : dùng để gia cường cho tôn bao, tôn sàn và các dải tôn khác trên tàu. Tôn và
cơ cấu đảm bảo sức bền chung và sức bền cục bộ cho thân tàu
B.L
C.L
D
B.L
C.L
D.W.L
d
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 4
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 8 : Khái niệm về dàn đáy, vẽ hình minh họa ?
Dàn đáy : là một phần của đáy được giới hạn bởi các vách ngang theo chiều dọc tàu, các
vách dọc ( nếu có ) , mạn theo chiều ngang tàu. Tập hợp các dàn đáy tạo thành đáy tàu
Vẽ hình minh họa :
Câu 9 : Nêu khái niệm dàn mạn, vẽ hình minh họa ?
Dàn mạn : Là một phần của mạn được giới hạn bởi đáy với boong hoặc các tầng boong
với nhau theo chiều cao tàu. Tập hợp các dàn mạn tạo thành mạn tàu
Vẽ hình minh họa :
Day
Man (hoac vach doc)
Man
Vach ngang
Vach ngang
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 5
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 10 : Khái niệm về dàn boong, vẽ hình minh họa ?
Dàn boong : là một phần của boong được giới hạn bởi các vách ngang theo chiều dài tàu,
bởi mạn, các vách dọc ( nếu có ) theo phương ngang tàu. Tập hợp các dàn boong tạo
thành boong tàu.
Vẽ hình minh họa :
Man
Day (hoac boong)
Boong
Vach ngang
Vach ngang
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 6
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 11 : Khái niệm về dàn vách, vẽ hình minh họa ?
Dàn vách : là một phần của vách, được giới hạn bởi đáy, các tâng boong theo chiều cao
tàu, bởi mạn, vách dọc theo chiều rộng tàu. Tập hợp các dàn vách tạo thành vách tàu
Vẽ hình minh họa :
Boong
Man (hoac vach doc)
Man
Vach ngang
Vach ngang
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 7
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 17 : Trình bày các cơ cấu gia cường cho dàn đáy đôi kết cấu hệ
thống dọc, vẽ hình minh họa ?
Các cơ cấu gia cường :
- Đà ngang, tôn đáy trong, tôn đáy ngoài
- Sống chính đáy, mã gia cường cho sống chính
- Sống phụ đáy, nẹp gia cường cho sống phụ
- Dầm dọc đáy ngoài, dầm dọc đáy trong
Vẽ hình minh họa :
Vach
Day (hoac boong san)
Boong
Man
Man ( hoac vach)
B B B
B
B B B
B
B B
B
B B B
B
B B B
B
B B B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
BB B B B B B B B B B
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 8
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 24 : Nêu yêu cầu về tính an toàn khi thiết kế kết cấu ?
Trong quá trình khai thác , dưới tác dụng của ngoại lực tàu phải đảm bảo đủ bền, đủ ổn
định. Có nghĩa là các kết cấu vẫn hoạt động bình thường ( đảm nhiệm được các chức
năng của mình ) trong quá trình khai thác
Câu 25 : Nêu yêu cầu về tính sử dụng khi thiết kế kết cấu ?
Khi thiết kế và bố trí kết cấu phải phù hợp với yêu cầu kinh doanh, yêu cầu sử dụng. Tức
là việc thiết kế kết cấu phải đáp ứng yêu cầu khai thác . Không làm mất dung tích chứa
hàn, thuận tiện cho việc bốc xếp hàng hóa, không cản trở thao tác của thủy thủ, thuyền
viên và hành khách trên tàu
Câu 26 : Nêu yêu cầu về tính hoàn chỉnh khi thiết kế kết cấu ?
Con tàu là một kiểu kiến trúc phức tạp, hoàn hỉnh. Nên việc bố trí và tính toán kết cấu
phải đồng bộ với bố trí tổng thể và bố trí trang thiết bị … để tạo nên một thể thống nhất,
hoành chỉnh, đảm bảo sự hoạt động nhịp nhàng của mọi bộ phận . Tức là trong quá trình
thiết kế kết cấu phải kết hợp trao đổi , thỏa thuận thống nhất với thiết kế tổng thể, thiết kế
thiết bị …
Câu 27 : Nêu yêu cầu về tính công nghệ khi thiết kế kết cấu ?
Khi thiết kế kết cấu phải đảm bảo thuận tiện cho công nghệ. Có nghĩa là phải tạo khả
năng áp dụng được quy trình công nghệ tiên tiến và phù hợp với thực tế sản xuất của nhà
máy như :
- Thi công dễ dàng, giảm được cường độ lao động, tạo điều kiện tăng năng suất lao
động
- Thuận tiện trong sửa chữa , bảo dưỡng
- Triệt để sử dụng vật liệu đã được quy chuẩn, tận dụng nguồn vật tư sẵn có trong nước
( tuận tiện cho việc mua, dự trữ vật tư của nhà máy )
Câu 30 : Trình bày ưu , nhược điểm của thiết kế tàu theo mẫu ?
Ưu điểm :
- Tiết kiệm được chi phí, thời gian thiết kế
- Hiệu quả sử dụng khá tốt
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 9
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
- Có độ tin cậy cao
Nhược điểm :
- Không phải lúc nào cũng có tàu mẫu hoạt động hiệu quả để thiết kế theo nên không
chủ động
- Không đóng được tàu cỡ lớn
- Người thiết kế phải có kinh nghiệm
Câu 31 : Trình bày ưu , nhược điểm của thiết kế tàu theo lý thuyết ?
Ưu điểm :
- Tối ưu hóa thiết kế giúp tàu hoạt động đạt năng suất cao nhất, phù hợp với đặc điểm
của từng vùng mà tàu chuyên hoạt động
- Tiết kiệm nguyên - nhiên liệu trong khai thác sử dụng
- Phát huy được tính sang tạo của người thiết kế
Nhược điểm :
- Đòi hỏi người thiết kế phải làm việc tỉ mỉ, trình độ cao, chuyên nghiệp
- Giá thành để thiết kế con tàu cao
- Thời gian để thiết kế lâu
Câu 32 : Trình bày ưu , nhược điểm của thiết kế tàu theo Quy phạm ?
Ưu điểm :
- Thiết kế tàu theo Quy phạm nhanh
- Độ tin cậy cao vì các tiêu chuẩn thiết kế đã được quy định nên chỉ việc thực hiện theo
- Giá thành để thiết kế tàu rẻ
Nhược điểm :
- Chỉ đóng được các loại tàu thông dụng
- Trong thiết kế con tàu không được tối ưu hóa tốt nhất gây lãng phí chi phí, nguyên –
nhiên liệu trong đóng mới và khai thác
Câu 38 : Thế nào là tàu kết cấu theo hệ thống ngang , vẽ hình minh
họa ?
Hệ thống kết cấu ngang : là dàn mà các cơ cấu bố trí theo chiều dài tàu dày hơn các cơ
cấu bố trí theo chiều ngang tàu. Hay ô tấm được giới hạn bởi các cơ cấu gia cường có
hình chữ nhật mà chiều dài của nó hướng theo chiều ngang tàu. Hệ thống kết cấu ngnag
thường dùng cho tàu sông, tàu biển cỡ nhỏ
Vẽ hình minh họa :
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 10
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 39 : Thế nào là tàu kết cấu theo hệ thống dọc , vẽ hình minh họa ?
Hệ thống kết cấu dọc : là dàn mà các cơ cấu bố trí theo chiều dài thưa hơn các cơ cấu bố
trí theo chiều ngang tàu. Hay ô tấm được giới hạn bởi các cơ cấu gia cường có hình dạng
chữ nhật mà chiều dài của nó hướng theo chiều dọc tàu. Hệ thống kết cấu dọc thường
dùng cho tàu biển cỡ lớn, có tỉ số L/B lớn
Vẽ hình minh họa :
L
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 11
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 40 : Thế nào là tàu kết cấu theo hệ thống liên hợp , vẽ hình minh
họa ?
Hệ thống kết cấu liên hợp ( hệ thống ô vuông ) : là dàn mà các ô tấm gần như vuông , hệ
thống này chỉ để gia cường cục bộ, hoặc cho dàn đáy của tàu chở hàng nặng ( hệ thống
này không có lợi về mặt trọng lượng, và cả về phương diện độ cứng tấm, song nó vẫn
được sử dụng để giải quyết vấn đề độ bền cục bộ )
Vẽ hình minh họa :
L
L
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 12
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 41 : Thế nào là tàu kết cấu theo hệ thống liên hợp , vẽ hình minh
họa ?
Hệ thống kết cấu hỗn hợp : là dàn kết hợp của hệ thống kết cấu dọc và hệ thống kết cấu
ngang. Nghĩa là trên một dàn , vùng này kết cấu theo hệ thống dọc, vùng kia kết cấu theo
hệ thống ngang. Dàn này kết cấu hệ thống dọc, dàn kia kết cấu theo hệ thống ngang. Hệ
thống này được kết sử dụng phổ biến cho tàu cỡ vừa và cỡ lớn
Vẽ hình minh họa :
Chương 2 : Nguyên tắc kết cấu
Câu 1 : Trình bày nguyên tắc bố trí kết cấu ?
Khi bố trí kết cấu thân tàu, phải bố trí sao cho các cơ cấu trong cùng 1 hệ thống dầm cơ
cấu cùng nằm trong 1 mặt phẳng để tạo thành khung cứng và khung khỏe
Cần đảm bảo sự liên tục của phần lớn các cơ cấu dọc ở boong , ở đáy vùng giữa tàu (
nhằm đảm bảo độ bền chung thân tàu). Quy định này phải được thực hiện trên đoạn dài
lớn hơn 60% L vùng giữa tàu. Khi kết thúc cơ cấu dọc,phải đảm bảo tiết diện thay đổi
dần giảm tập trung ứng suất
Trên 1 tiết diện ngang, khi chuyển từ hệ thống kết cấu dọc sang hệ thống kết cấu ngang,
không được đồng thời kết thúc 1 số lượng lớn hơn 1/3 lần cơ cấu dọc của boong và đáy
tính toán, và không được kết thúc quá 2 cơ cấu khỏe của boong và đáy, khoảng cách giữa
các mặt cắt kết thúc cách nhau không nhỏ hơn 2 khoảng sường. Không được kết thúc và
không được khoét lỗ khoét lớn tại vùng tập trung ứng suất
L
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 13
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Cấu 2 : Trình bày các biện pháp nhằm giảm tập trung ứng suất của kết
cấu thân tàu ?
Các tấm tôn kề nhau phải thỏa mãn yêu cầu số độ dày của chúng không lớn hơn 30 %
chiều dày tấm lớn hơn hoặc 3mm lấy trị số nào nhỏ hơn
Giảm chiều cao thành dầm và nẹp cứng phải được tiến hành trên đoạn dài không nhỏ hơn
5 lần hiệ số độ cao thành cơ cấu liên kết, mép của chúng phải được chuyển tiếp dần cơ
cấu nọ sang cơ cấu kia
Tại vùng kết thúc của boong và đáy, sàn tôn đáy đôi, vách dọc phải được đặt mã hoặc
hình thức kết cấu khác nhằm giảm tập trung ứng suất
Tai nơi kết thúc của cơ cấu khỏe của boong và đáy, chiều cao tiết diện của chúng phải
được giảm dần trên đoạn dài không nhỏ hơn 1,5 lần chiều cao của nó , kéo tới cơ cấu
ngang gần nhất, và hàn với nhau
Tại vùng boong chịu tải trọng nặng nề , đầu xà dọc được hàn với cơ cấu ngang. Vùng
chịu chấn động mạnh như đuôi, mũi, buồng máy thì đầu của cơ cấu dọc, cơ cấu ngang
thuộc đáy , mạn , vách dọc phải được hàn với cơ cấu ngang gần nhất
Khi cơ cấu dọc gặp cơ cấu kín nước thì chúng phải được liên kết theo quy định
Câu 5 : Nêu các phương pháp liên kết mút của các cơ cấu trên thân
tàu ?
Vát mép : chỉ được thực hiện với vách thượng tầng, lầu, các vách ngang của thân tàu có
chiều cao mạn không quá 3m hoặc trên khoang nội boong trên cùng, thường vát bản
thành của cơ cấu
Hàn tựa : Là liên kết mà cả bản thành và bản mép của nẹp được hàn chắc chắn và tôn
boong, tôn vách, hoặc tôn đáy trên, các tấm tôn đó được gia cường bằng cơ cấu tựa đặt ở
mặt đối diện
Liên kết bằng mã
- Với cơ cấu thường :
+ Mã hàn kiểu đối đầu ( mã đội )
+ Mã hàn kiểu đè ( mã ốp )
- Với cơ cấu khỏe :
+ Mã rời ( hàn đối đầu )
+ Mã liền ( mã mở rộng )
Câu 6 : Nêu yêu cầu về khoảng sườn theo quy định ?
Khoảng sườn : là khoảng cách giữa các dầm hướng chính gia cường cho dàn mạn hay là
khoảng cách giữa các sườn
Các yêu cầu khoảng sườn theo Quy phạm :
- Khoảng cách chuẩn : 2L + 450 mm
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 14
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
- Khoảng sườn khoang mũi, khoang đuôi không lớn hơn 610 mm
- Khoảng sườn từ 0,2L tính từ mũi tàu đén vách chống va không lớn hơn min ( 700, 2L
+450) mm
- Chọn khoảng sườn không sai khác khoảng cách chuẩn 250 mm
- Khoảng cách giữa các sườn ngang trong vùng khoang máy không vượt quá khoảng
cách sườn vùng giữa tàu
Câu 7 : Trình bày về mép kèm ?
Mép kèm là dải tôn cùng tham giá làm việc cùng với cơ cấu
Quy cách mép kèm được lấy như sau :
- Chiều dày mép kèm lấy bằng chiều dày tấm tại tiết diện tính toán cơ cấu
- Chiều rộng dải mép kèm lấy bằng Min [0,2.l; S]
Câu 8 : trình bày ưu nhược điểm của kết cấu vách sóng so với kết cấu
vách phẳng ?
Vách sóng :
- Ưu điểm :
+ Không cần phải gia cường dọc, vì bản thân các sóng có vai trò như nẹp
+ Thường được sử dụng trên các tàu chở dầu, do dễ dàng vệ sinh, hút xả kẻt
+ Không tốn dung tích chở hàng
- Nhược điểm :
+ Phải dập nên tốn kém nhiều vật liệu hơn
Vách phẳng : ngược lại, vào bài tự chém ra =.=!
Chương 3 : Kết cấu vùng giữa tàu hàng khô
Câu 1 : Nêu chức năng của dàn vách ?
Trong quá trình khai thác , dàn vách đảm nhận một số chức năng cơ bản sau :
- Phân chia không gian trên tàu thành các khoang kín dầu, kín hơi, kín nước
- Tham gia đảm bảo độ bền ngang chung, độ bền cục bộ
- Đảm bảo tính chống chìm, chống cháy cho tàu
- Làm vành để cho các dàn khác ( cho dàn đáy , mạn boong )
Câu 2 : Trình bày điều kiện làm việc của dàn vách ?
Tải trọng nằm vuông góc với mặt dàn :
- Áp lực thủy tĩnh khi ngập khoang, khi khoang chở hàng lỏng, chở khí…
- Áp lực thủy động của hàng lỏng trong hkoang khi tàu chòng chành trên sóng
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 15
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Tải trọng tác dụng nằm trong mặt phẳng dàn :
- ứng lực được truyền tới dàn vách do áp lực nước ngoài mạn , hàng trên boong tác
dụng thong quá dàn đáy, dàn mạn, dàn boong
- Ứng lực được truyền tới do va đập của nước ngoài mạn, hàng hóa trên boong thong
qua dàn đáy, dàn mạn, dàn boong ( đặc biệt với vách mũi, vách chống va)
- ứng lực tác dụng lên dàn vách khi kê tàu trên triền, trên ụ
Câu 3 : Nêu các dạng kết cấu của dàn vách phẳng và ứng dụng của
chúng ?
Các dạng kết cấu :
- Vách gồm toàn nẹp đứng ( sơ đồ a )
- Vách gồm nẹp đứng, sống nằm ( sơ đồ b)
- Vách gồm nẹp đứng, sống đứng, sống nằm ( sơ đồ c )
- Vách gồm nẹp nằm, sống đứng ( sơ đồ d )
Hình vẽ minh họa :
Ứng dụng :
- Sơ đồ a, b thương được sử dụng cho vách ngang khoang hàng tàu hàng khô B/D > 2
- Sơ đồ c áp dụng khi
/2BD
, cho vách khoang máy, vách khoang hàng tàu dầu
- Sơ đồ d thường sử dụng cho vách khoang hàng tàu chở hàng lỏng, vách tàu hàng khô
khi B/D < 2, cho vách mút
Câu 4 : Trình bày tải trọng tính toán cơ cấu vách ?
Tải trọng tính toán cơ cấu vách :
- Áp lực của nước khi ngập khoang khi tai nạn hoặc áp lực của hàng hóa trong khoang
- Phân bố theo quy luật hình tam giác, hoặc hình thang – với nẹp đứng , sống đứng
B
B
B
B
D
D
D
D
So do a So do b
So do dSo do c
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 16
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
- Phân bố đều với nẹp nằm, sống nằm
Câu 5 : Xác định vị trí vách chống va theo chiều dài tau, vẽ hình minh
họa ?
Vách kín nước mũi ( vách chống va ) phải được đặt trong khoảng :
8% min(5% ,10 )
f mui f
L l L m
Trường hợp vach dầu có bậc hoặc hõm, thì vị trí của chúng xác định như sau :
Câu 6 : Viết công thức tính chiều dày tôn vách phẳng, giải thích đại
lượng trong công thức?
Công thức :
K.mui
l mui
F.P
85%D
Vach
chong va
Lon nhat 0,08L
f
L
f
Nho nhat
L
f
<= 200m 0,05L
f
L
f
> 200m 10 m
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 17
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
3,2. . 2,5( )t S h mm
Giải thích đại lượng :
- S : khoảng cách nẹp gia cường cho vách ( m )
- h : áp suất tính toán tác dụng lên dàn vách, tính bằng khoảng cách từ mép dưới tấm
đang xét đến boong vách tại mặt phẳng dọc tâm (m); trong mọi trương hợp
3,4( )hm
- Tấm vách dưới cùng có chiều dày lớn hơn trị số tính toán trên ít nhất 1mm
Câu 7 : Viết công thức tính nẹp vách phẳng, giải thích đại lượng trong
công thức?
Công thức : modun chống uốn không nhỏ hơn
23
0
2,8. . . . ( )Z C S hl cm
Giải thích đại lượng :
- C : hệ sô phụ thuộc liên kết mút nẹp
- l : nhịp nẹp (m), tính cả chiều dài liên kết
- S : khoảng cách giữa các nẹp (m)
- h : áp lực tính toán, được tính bằng khoảng cách từ trung điểm của nhịp nẹp, nếu là
nẹp đứng, bằng trung điểm khoảng cách giữa 2 nẹp nếu là nẹp nằm, đến đỉnh boong
vách tại tâm tàu. Nếu khoảng cách đó nhỏ hơn 6m thì h = 1,2 + 0,8 trị số đo được
Câu 8 : Viết công thức tính sống vách phẳng, giải thích đại lượng trong
công thức?
Công thức :
- Modun chống uốn không nhỏ hơn :
23
4,75. . . ( )Z S hl cm
- Momen quán tính tiết diện không nhỏ hơn :
44
10. . ( )I hl cm
Giải thích đại lượng :
- S : Chiều rộng diện tích được đỡ bởi sống khảo sát (m)
- h : được đo bằng khoảng cách thẳng đứng kể từ trung điểm nhịp sống – với sống
đứng, từ trung điểm của diện tích S – với sống nằm, đến đỉnh boong vách tại tâm tàu.
Nếu khoảng cách đó nhỏ hơn 6m thì h = 1,2 + 0,8 trị số đó
- l : nhịp của sống, được đo giữa các gối tựa của sống (m)
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 18
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 9 : Nêu chức năng của dàn đáy ?
Tham gia đảm bảo độ bền dọc chung than tàu với tư cách là mép dưới của thanh tương
đương
Tạo bề mặt diện tích bố trí hàng hóa, khoang két, bố trí dằn, nhiên liệu…
Tham gia đamr bảo độ bền cục bộ dưới tác dụng của áp lực và hàng hóa và áp lực nước
dới đáy…
Làm vành đế cho các dàn khác
Câu 10 : Điều kiện làm việc của dàn đáy ?
Dàn đáy thường xuyên chịu ứng suất phát sinh do uốn dọc chung thân tàu. Chịu uốn cục
bộ do các tải trọng sau gây ra :
- Áp lực thủy tĩnh
- Áp lực thủy động khi tàu va chạm vào sóng
- Áp lực hàng hóa do bố trí hàng hóa trong khoang
- Áp lực do thử khoang két
- Áp lực khi tàu đặt trên triền, ụ
Câu 22 : Viết công thức tính thanh chống thẳng đứng, giải thích đại
lượng ?
Công thức :
Diện tích tiết diện :
2
1,8. . . . ( )A C S b h cm
Giải thích :
- S : khoảng cách các dầm dọc đáy , m
- b : chiều rộng mà thanh chống phải đỡ, m
- h : tải trọng tính toán, m
- C : hệ số :
1
1 0,5
s
C
l
k
- l
s : chiều
dài của thanh chống, m
- k : bán kính quán tính nhỏ nhất của tiết diện thanh chống
()
I
k cm
A
- I : moomen quán tính , cm
4
Câu 23 : Chức năng của dàn mạn ?
Cùng với các dàn khác đảm bảo tính kín nước cho tàu, tăng khả năng chống chìm
Tham gia đảm bảo độ bền cục bộ của tàu
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 19
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Tham gia đảm bảo độ bền chung thân tàu với tư cách là bản thành thanh tương đương
Làm vành đế cho dàn đáy vách, boong
Câu 24 : Điều kiện làm việc của dàn mạn ?
Chịu ứng suất phát sinh do các tải trọng cục bộ của nước ngoài mạn ( và hàng trong
khoang nếu có ), tải trọng va đập gây ra
Chịu ứng suất phát sinh do uốn dọc chung thân tàu
Chịu ứng lực của các dàn khác truyền tới
Câu 25 : Trình bày các sơ đồ kết cấu của dàn mạn ?
Dàn mạn có thể kết cấu theo hệ thống dọc hoặc ngang hoặc tùy thuộc vào điều kiện tải
trọng và kích thước vành đế , có 4 dạng sau :
- A : mạn kết cấu ở hệ thống ngang gồm toàn sườn thường
- B : mạn kết cấu ở hệ thống ngang gồm sườn thường, sống mạn
- C : mạn kết cấu ở hệ thống ngang gồm sườn thường, sống khỏe, sống mạn
- D : mạn kết cấu ở hệ thống dọc có sườn khỏe – dùng cho tàu dầu, quặng, tàu hàng cỡ
lớn
Vẽ hình minh họa :
L
k
D
D
D
D
So do a So do b
So do dSo do c
L
k
L
k
L
k
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 20
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 26 : Tải trọng tính toán cơ cấu mạn ?
Áp lực nước ngoài mạn tăng theo quy luật bậc nhất theo chiều từ trên xuống dưới :
Phân bố theo dạng hình tam giác hoặc hình thang đối với cơ cấu thẳng đứng
Phân bố đều với cơ cấu nằm ngang
Câu 34 : Viết công thức tính sống dọc mạn, giải thích các đại lượng ?
Công thức :
23
1
. . . ( )Z C S hl cm
Giải thích đại lượng :
- S : khoảng cách các sống mạn , m
- l : khoảng cách các sườn khỏe , m
- h : khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm S đến điểm d + 0,038L’ cao hơn mặt tôn
giữa đáy và
0,05 ( )h L m
- C
1
: hệ số phụ thuộc vị trí sống mạn
Câu 36 : Nêu chức năng của dàn boong ?
Tham gia đảm bảo độ bền dọc chung than tàu với tư cách là mép trên của thanh tương
đương
Tạo diện tích bố trí hàng hóa, phòng chức năng, phòng công tác, phong thuyền viên, hành
khách
Đảm bảo tính kín nước, kín dầu khi nước hắt lên boong và khi tàu bị hư hỏng
Làm vành đế cho các dàn khác
Câu 37 : Nêu điều kiện làm việc của dàn boong ?
Ứng suất uốn chung do momen uốn dọc chung gây ra
Chịu ứng suất do xoắn chung thân tàu khi tàu chạy chéo sóng
Chịu ứng suất uốn cục bộ do các tải trọng sau gây ra :
- Trọng lượng hàng hóa xếp trên boong hoặc tải trọng nước hắt lên boong và trọng
lượng của các trang thiết bị khác trên boong
- Lực quán tính của hàng khi tàu chòng chành trên sóng
- Áp lực của hàng hóa trong khoang khi tàu chở đầy hàng
- Chịu ứng lực vành đế do các dàn khác truyền tới
Câu 41 : Viết công thức tính xà ngang boong, giải thích các đại lượng ?
Công thức : phải được đặt trong mỗi mặt sườn, modun chống uốn không nhỏ hơn :
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 21
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
23
0,43. . . ( )Z S hl cm
Giải thích đại lượng:
- S : khoảng cách các xà ngang boong , m
- h : tải trọng tính toán dàn boong (kN/m
2
)
- l : nhịp xà ngang boong , m
Câu 42 : Viết công thức tính xà dọc boong, giải thích các đại lượng ?
Công thức :
- Vùng ngoài đường miệng khoang, modun chống uốn không nhỏ hơn :
23
1,14. . . ( )Z S hl cm
- Vùng trong đường miệng khoang hàng và các vùng khác, modun chống uốn không
nhỏ hơn :
23
0,43. . . ( )Z S hl cm
Giải thích đại lượng:
- S : khoảng cách các xà dọc boong , m
- h : tải trọng tính toán dàn boong (kN/m
2
)
- l : nhịp xà dọc boong , m
Chương 4 : Kết cấu vùng đặc biệt
Câu 1 : Nêu điều kiện làm việc vùng khoang máy ?
Khoang máy thường xuyên làm việc trong điều kiện chấn động do hệ thống động lực gây
nên, vì thế cơ cấu hay bị hư hỏng do mỏi
Chúng thường xuyên tiếp xúc với môi trường dầu mỡ, nước , không khí nhiệt độ cao nên
tốc độ ăn mòn tương đối lớn ( dạng vẩy ốc )
Khoang máy thường bố trí ở phía đuôi tàu nên chủ yếu chịu tác dụng của tải trọng ngang,
cục bộ
Câu 2 : Nêu yêu cầu bố trí cơ cấu đáy vùng buồng máy ? ( WTF )
Câu 4 : Nêu yêu cầu bố trí cơ cấu mạn vùng buồng máy ?
Khoảng cách giữa các sườn khỏe không quá 5 khoảng sườn
Khoảng cách giữa các sống mạn, sống mạn với boong hoặc đáy không quá 2,5m
Dàn boong khi kết cấu ở hệ thống ngang cũng phải bố trí xà ngang boong khỏe trong mặt
phẳng của mỗi sườn khỏe mạn, chiều cao xà ngang khỏe không nhỏ hơn 0,5 lần chiều cao
sườn khỏe
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 22
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Câu 6 : Nêu điều kiện làm việc vùng mút mũi, mút đuôi tàu ?
Vùng mút đầu , đuôi tàu ít tham gia vào uốn dọc chung, nên trong quá trình thiết kế,
người ta thường không qua tâm nhiều đến độ bền dọc chung tại vùng này
Dạng sườn vùng mút thường có dạng U vừa, U gầy, V, hoặc U – V kết hợp, nên ảnh
hưởng của hình dạng sườn mà mức độ tác dụng của sóng lên đó là tương đôi lớn . Đồng
thời chúng cũng thường xuyên chịu tác dụng của va đập và các vật trôi nổi, của sóng (
vùng mũi ), chịu chấn động do hệ chong chóng, bánh lái làm việc sau than tàu gây ra (
vùng đuôi )
Chương 5 : Tôn bao, tôn sàn
Câu 1 Nêu chức năng của tôn bao tôn sàn ?
Tạo màng mỏng đảm bảo kín nước cho tàu ( tôn mạn tôn đáy đảm bảo cho tàu nổi , tôn
boong đảm bảo tính kín nước, chống hắt nước vào khoang … )
Là loại cơ cấu trực tiếp nhận và truyền tải trọng tới các kết cấu khác của thân tàu
Tham gia đảm bảo độ bền chung, độ bền cục bộ các dàn với tư cách là mép kèm và đảm
bảo độ bền thân tàu của nó
Tôn boong , tôn sàn, tôn đáy đôi… còn làm nhiệm vụ tạo nên diện tích bề mặt để bố trí
hàng hóa, phòng ở, phòng làm việc …
Câu 2 : Nêu điều kiện làm việc của tôn bao, tôn sàn ?
Ứng suất uốn chung than tàu do các thành phần tải trọng bản than trên tàu và lực nổi của
nước ngoài mạn, cũng như lực bổ sung vủa sóng phân bố không cân đối
Ứng suất xoắn chung cho tàu chạy chéo sóng, đặc biệt nguy hiểm khi tàu có chiều rộng
lớn, miệng lỗ khoét mở rộng, tàu nhiều thân…
Ứng suất uốn cục bộ do chất tải của hàng trong khoang và áp lực nước ngoài mạn gây ra
đối với dàn, các cơ cấu, tấm khi than tàu chịu áp lực thủy tĩnh và thủy động của hàng
trong khoang, nước ngoài mạn
Ứng suất phát sinh do các lực cục bộ ngẫu nhiên trong quá trình khai thác như lực va đập
của sóng, vật trôi nổi…
Câu 3 : Thế nào là bản vẽ hình bao ruỗi thẳng, cách xây dựng chúng ?
Khái niệm : là bản vẽ làm cơ sở để tiến hành vẽ bản vẽ rải tôn trong hồ sơ kết cấu tàu. Đó
là hình vẽ được thể hiện trên cơ sở khai triển gần đúng tôn bao than tàu theo phương
thẳng đứng
Cách xây dựng :
1- Vẽ đường chuẩn dựa theo bản vẽ tuyến hình
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 23
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
2- Định vị trí sườn thực hiện lên đường cơ bản
3- Tại vị trí sườn thực, dưng các đường vuông góc với đường cơ bản
4- Dùng lát gỗ mỏng uốn cong theo từng cung sườn thực, rồi đánh dấu vị trí các cơ
cấu dọc lên đó
5- Duỗi thẳng lát gỗ rồi duỗi lên từng đường sườn tương ứng vừa dựng, đánh dấu vị
trí kết cấu dọc lên sườn đó từ thước
6- Làm tương tự như vậy đối với tất cả các sườn, nối trơn các điểm cùng tên ta được
hình vẽ, đó là hình bao ruỗi thẳng
Câu 4 : Nêu hồ sơ cần thiết để tiến hành bản vẽ hình bao ruỗi thẳng ?
Bản vẽ tuyến hình với các sườn thực
Bản vẽ kết cấu cơ bản
Câu 5 : Bản vẽ rải tôn cần thể hiện những gì ?
Vị trí, kích thước gần đúng của các tấm tôn trên suốt chiều dài tàu
Vị trí các dàn, đường cơ cấu, đường hàn trên thân tàu
Câu 6 : Trình bày nguyên tắc rải tôn trên bản vẽ hình bao ruỗi thẳng ?
Khi rải tôn, cố gắng bố trí chiều dài tấm hướng theo chiều dài tàu
Các tấm gần mép mạn bố trí song song với mép mạn, các tấm gần đáy bố trí song song
với sống chính đáy. Các tấm khác được dồn dần vào giữa mạn
Những nơi có lõ khoét lớn, có độ cong phức tạp có thể bố trí tấm tôn theo phương ngang
tàu
Bố trí đường hàn : việc bố trí đường hàn phải đảm bảo nguyên tắc tránh tập trung ứng
suất, tránh tập trung đường hàn, tránh gặp nhau tạo thành góc nhọn. Các đường hàn đối
mép song song và các đường hàn đối mép song song với các đường hàn góc không nên
bố trí quá gần nhau
Chương 7 : Đặc điểm kết cấu của tàu chở hàng lỏng
tàu chở hàng rời
Câu 1 ; Nêu ảnh hưởng của hàng lỏng tới kết cấu của tàu ?
Do hàng lỏng có tính linh động cao và có mặt thoáng nên khi tàu chòng chành trên sóng,
hàng lỏng sẽ xô dạt gây nên ứng lực bổ sung tác dụng lên kết cấu thân tàu
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 24
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
Loại tàu này được bốc xếp hàng bằng bơm hút, tốc độ xếp nhanh, thời gian đậu bến ngắn,
chủ yếu là thời gian khai thác hành trình trên biển. Khi thiết kế phải chú ý đến việc bố trí
khoang két và các kết cấu thuận tiện cho việc khai thác, bốc xếp hàng hóa
Do tàu chạy chở hàng tuyến nên phải bố trí khoang dằn khi tàu chạy không tải và tính
toán kết cấu cho phù hợp với trạng thái không tải này
Tàu chở dầu là loại hàng có tính giãn nở cao, nguy hiểm nên phải bố trí khoang cách ly,
bố trí dung tích cho giãn nở, thiết kế thiết bị an toàn cho tàu
Là loại hàng gây tốc độ ăn mòn nhanh, nên khi thiết kế cần chú ý đến độ dự trữ do mòn
gỉ
Câu 2 : Nêu đặc điểm kết cấu chung của tàu chở hàng lỏng ?
Thường tàu chỉ có 1 boong
Khoang máy bố trí ở đuôi tàu
Có khoang cách ly giữa khoang hàng với các khoang khác
Có cầu nối, cầu dẫn đi từ thượng tầng đuôi đến thượng tầng giữa, thượng tang mũi
Số lượng vách dọc , vách ngang nhiều nhằm giảm ảnh hưởng của mặt thoáng chất lỏng,
giảm lực quán tính bổ sung
Miệng hầm hàng có kích thước nhỏ ( diện tích nhỏ hơn 1m
2
) có dạng tròn hay ovan, elip
, chữ nhật, hình vuông lượn góc. Kích thước miệng hầm hàng phải đảm bảo đưa người và
bình dưỡng khí chui lọt
Tàu thường có đáy đôi mạn kép
Câu 3 : Nêu yêu cầu cơ bản kích thước khoang hàng tàu chở dầu ?
Chiều dài, chiều rộng khoang ( khoảng cách các vách ) xác định theo :
, 1,2 ( )
kk
B L L m
- Thực tế khoảng cách này
(15 ;0,1 )mL
- Khoảng cách các vách dọc
0,6B
. Với tàu có
90Lm
, chỉ cần có 1 vách dọc tâm
Khoang cách ly phải được bố trí ngăn cách giữa khoang hàng với các khoang khác. Chiều
dài khoang không nhỏ hơn 600 mm và phải phù hợp với yêu cầu khai thác , có nghĩa là
nó có thể kết hợp sử dụng làm khoang bơm, thuận tiện cho điều kiện đóng mới và sửa
chữa tàu
Lối vào các khoang két phải được đi trực tiếp từ boong lộ thiên
Câu 4 : Viết công thức tính tôn vách trong khoang dầu hàng, giải thích
các đại lượng ?
Công thức :
Designer : Phạm Nam Hoàng VTT 51 – ĐH3
Đề cương : Kết Cấu Tàu
Page | 25
Copyright © 2013 Hoàng Designs
TM
,All Rights Reserved
t = C
1
.C
2
.S .
h
+ 3,5 (mm)
Giải thích đại lượng :
- S : khoảng cách giữa các nẹp gia cường(m)
- h =max(h1, h2, h3) (m)
- h1 : khoảng cách thẳng đứng từ mép dưới tấm đến mép trên miệng khoang.
- h2 = 0,85(h1 + ∆ h)
- ∆h : cột nước bổ xung xác định theo
16
( 10) 0,25.( 10)
tt
h l b
L
- lt : chiều dài khoang (lấy không nhỏ hơn 10m)
- bt : chiều rộng khoang (lấy không nhỏ hơn 10m)
- h3 : Xác định theo:
3
0,3hL
Câu 5 : Viết công thức tính nẹp vách khoang dầu hàng , giải thích các
đại lượng ?
Công thức :
23
1 2 3
125. . . . . . ( )Z C C C S hl cm
Giải thích đại lượng :
- S : khoảng cách giữa các nẹp (m)
- l : nhịp nẹp hay khoảng cách giữa các sống (m)
- h :Lấy như với tôn vách, tuy nhiên‘ mép dưói của tôn’ được thay là trung điểm của
nhịp nẹp – nếu là nẹp đứng, tại nẹp đang xét -nếu là nẹp nằm.
- C
1
: lấy như tôn vách.
- C
2
: xác định theo:
2
18
K
C
- Khi lấy h
1
để tính toán thì xác định theo trị số sau
2
24
K
C
K
- khi là nẹp đứng
2
18
K
C
- khi là nẹp nằm
,K
xác định như với tôn vách
- C
3
: Xác định theo bảng 2 –A/27.2
Câu 6 : Viết công thức tính sống vách khoang dầu hàng , giải thích các
đại lượng ?
Công thức :