MỤC LỤC
Lời nói đầu…………………............................................................................
02
1. GIỚI THIỆU
CHUNG
…
..............................................................................
03
1.1. Công dụng, vùng hoạt động, quy phạm áp dụng
...................................
0 3
1.2. Các thông số cơ bản và tỷ số kích thước của t
àu

..................................
. 03
1.3. Lựa chọn hệ thống kết
cấu

....................................................................
03
2. KHOẢNG CÁCH SƯỜN VÀ SƠ ĐỒ PHÂN KHOANG
...........................
04
2.1. Khoảng cách sườn
................................................................................04
2.2. Sơ đồ phân khoang
...............................................................................04
3. TÍNH CHỌN KẾT
CẤU.

..............................................................................
05
3.1. Xác định tải trọng boong
........................................................................
05
3.1.1. Boong thời tiết………
.......................................................................05
3.1.2. Boong vuông kiểu thượng tầng lầu
.................................................07
3.2. Chiều dài tôn bao…
................................................................................07
3.2.1. Tôn bao………...
.............................................................................07
3.2.2. Tôn boong…………..
......................................................................
08
3.2.3. Tôn vách………………..
.................................................................
09
3.3. Kết cấu khoang hàng
...............................................................................09
3.3.1.Vách ngang………………..
..............................................................09
3.3.2. Dàn boong………………..
...............................................................13
3.3.3. Dàn mạn………………..
..................................................................16
3.2.4. Dàn đáy………………..
...................................................................

20
3.4. Kết cấu khu vực mũi tàu
....................................................... ..................25
3.4.1. Dàn boong……...
..............................................................................25
3.4.2. Dàn mạn vùng khoang mũi
................................................................28
3.2.3. Vách ngang…………..
.......................................................................30
3.5.Kết cấu khoang máy …
............................................................. ...............33
3.5.1. Dàn đáy………...
...............................................................................
33
3.5.2. Dàn mạn…………..
...........................................................................34
3.5.3. Dàn boong………………..
................................................................36
3.6. Kết cấu vùng đuôi tàu
.......................................................... .....................39
3.6.1.Dàn boong vùng đuôi tàu..
..................................................................39
3.6.2. Dàn mạn vùng đuôi tàu.
.....................................................................41
3.6.3. Dàn đáy………………..
.....................................................................42
3.6.4. Vách ngang…………..
.......................................................................42
3.6.5. Kết cấu sống đuôi tàu…..
.................................................................

44
@@@.................................................@@@
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
Lời nói đầu

Trong những năm gần đây dung tích đội tàu vận tải của nước ta tăng lên không
ngừng nhằm đáp ứng nhu cầu về vận tải hàng hóa. Các mặt hàng chuyên chở rất đa dạng
về chủng loại: Dầu thô, khí hóa lỏng, hàng rời, hàng khô, Container…
Hiện nay, Tàu chở hàng chiếm một tỷ trọng rất lớn, khoảng 50% số lượng tàu vận
tải của đội tàu trên thế giới và sức chở không lớn lắm khoảng 4000 dwt đến 10000 dwt,
lớn nhất là tàu hàng sức chở 20000 dwt. Nhóm tàu này thường được bố trí nhiều khoang
hàng với hệ thống nắp đậy có thể đóng mở được và có các hệ thống cần trục điều khiển
bằng điện hay thủy lực để có thể chuyên chở nhiều loại hàng khác nhau
Kết cấu thân tàu thủy là một môn học quan trọng được ví như là “xương sống”
trong trương trình đào tạo kỹ sư ngành đóng tàu. Kết cấu thân tàu nghiên cứu các hệ
thống kết cấu và đặc điểm các chi tiết kết cấu thân tàu. Và mục đích cuối cùng là giúp
cho sinh viên thực hiện được yêu cầu đọc được bản vẽ kết cấu và tính toán thiết kế kết
cấu theo quy phạm. Yêu cầu quan trọng của việc thiết kế kết cấu là nghiên cứu các
phương pháp lựa chọn hình dáng kết cấu, xác định kích thước, tính toán tối ưu kích
thước, bố trí hợp lý các kết cấu và liên kết của thân tàu để đảm bảo tàu hoạt động an toàn
trong môi trường khắc nghiệt đó. Có nhiều phương pháp thiết kế kết cấu thân tàu và một
phương pháp thiết kế kết cấu đảm bảo bền, an toàn, đạt hiệu quả và rút ngắn thời gian là
thiết kế theo quy phạm phân cấp và đóng tàu.
Qua những kiến thức đã học cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo bộ môn
cùng sự cộng tác của các bạn trong nhóm, nhóm em đã hoàn thành bài tập này. Mặc dù đã
rất cố gắng nhưng do kiến thức còn hạn chế và đây là lần đầu tiên thực hiện việc tính toán
thiết kế kết cấu nên khó tránh khỏi sai sót. Rất mong nhận được sự góp ý của thầy giáo
và các bạn.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn !
Nha Trang , ngày 5 tháng10 năm 2011

SVTH : NHÓM 2 – LỚP:51TTDT-1
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
2
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
TÍNH KẾT CẤU THÂN TÀU THEO QUY PHẠM
Bài tập nhằm mục đích hướng dẫn sinh viên cách thức sử dụng Quy phạm đóng tàu để
tính chọn các kích thước, lựa chọn quy cách, phương án bố trí và kiểm tra độ bền các kết cấu.
Để thực hiện bài tập này, sinh viên cần đọc kỹ phần lý thuyết về đặc điểm kết cấu tàu, phân tích
Quy phạm tương ứng để lựa chọn công thức tính kích thước kết cấu phù hợp trên cơ sở đảm bảo
được các yêu cầu đặt ra khi thiết kế và bố trí kết cấu về độ bền, tính hợp lý, tính kinh tế v..v…
Trong phần này có hai bài tập thực hành thường gặp trong thực tế
- Tính kết cấu của tàu đóng mới
- Kiểm tra kết cấu tàu thiết kế
- Tính kết cấu của tàu hoán cải
Bài tập này sẽ hướng dẫn cách tính kết cấu tàu đóng mới theo yêu cầu của Quy phạm
TCVN 6259-2A : 2003
1.GIỚI THIỆU CHUNG
1.1.Công dụng, vùng hoạt động, quy phạm áp dụng
-Vùng hoạt động là vùng không hạn chế.
- Kết cấu tàu được tính theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép của Việt nam
TCVN 6259-2A : 2003
- Vật liệu dùng đóng tàu theo quy phạm TCVN 6259 – 2A : 2003 quy định trong phần
7A. Thép dùng đóng tàu có giới hạn chảy σ
Y
= 240 Mpa (2400 KG/cm
2
) hoặc thép CT3
1.2.Các thông số cơ bản và tỷ số kích thước của tàu
- Chiều dài lớn nhất : L
max

= 110 m
- Chiều dài thiết kế : L
TK
=99,75 m
- Chiều rộng thiết kế : B
TK
=18,80 m
- Chiều cao mạn tàu : D = 13,00 m
- Chiều chìm : d = 9,20 m
- Trọng tải : DWT = 10500 tấn
- Tỷ số chiều dài - chiều cao :
D
L
= 7,67 < 20
- Tỷ số chiều rộng - chiều cao :
D
B
= 1,45 < 4
- Vận tốc tàu : v = 14,5 hl/h
1.3.Lựa chọn hệ thống kết cấu
Tàu được tổ chức theo hệ thống hỗn hợp với các hình thức kết cấu của các khung dàn tàu như sau :
- Dàn đáy, dàn boong được kết cấu theo hệ thống dọc.
- Dàn mạn, vùng mũi và vùng đuôi kết cấu theo hệ thống ngang.
- Vách ngang được kết cấu theo hình thức nẹp đứng sống nằm.
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
3
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
2.KHOẢNG CÁCH SƯỜN VÀ SƠ ĐỒ PHÂN KHOANG
2.1.Khoảng cách sườn.
Khoảng cách sườn được tính theo yêu cầu của Quy phạm cụ thể như sau :

• Khoảng cách giữa các sườn ngang s được tính theo điều 5.2.1 của Quy phạm
S = 450 + 2L = 450 + 2×99,75 = 649,5 mm.
Chọn S =700 mm là khoảng cách sườn ngang cho vùng mạn ở khu vực giữa tàu từ
0,3L tính từ đường vuông góc mũi đến 0,2L tính từ đường vuông góc đuôi.
Chọn sườn S = 600 mm là khoảng cách cho vùng mạn ở khu vực khoang lái và khu
vực khoang đuôi .
• Khoảng cách giữa các dầm dọc s được tính theo điều 5.2.2 của Quy phạm
s = 550 + 2L = 550 + 2×99,75 = 749,5 mm
Chọn s = 750 mm khoảng cách giữa các dầm dọc cho toàn bộ dàn boong và dàn đáy.
2.2.Sơ đồ phân khoang.
Trên cơ sở khoảng cách sườn đã xác định, chia chiều dài tàu thành 153 khoảng sườn thực
với khoảng cách sườn ở các khu vực như sau :

- Khoảng sườn vùng đuôi tàu : 600 mm (từ sườn số -8 đến sườn 8)
- Khoảng sườn vùng giữa tàu : 700 mm (từ sườn số 8 đến sườn 128)
- Khoảng sườn vùng mũi tàu : 600 mm (từ sườn số 128 đến sườn 145)

Theo quy định về phân khoang của Quy phạm, phân chia tàu bằng 6 vách ngăn kín nước
với chiều dài của các khoang như sau :
Khoang lái (1) gồm 8 khoảng sườn từ sườn số -8 đến sườn số 0 : l
1
= 4,8 m
Khoang đuôi (2) gồm 8 khoảng sườn từ sườn số 0 đến sườn số 8 : l
1
= 4,8 m
Khoang máy (3) gồm 17 khoảng sườn từ sườn số 8 đến sườn số 25 : l
2
= 11,9 m
Khoang hàng I (4) gồm 56 khoảng sườn từ sườn số 25 đến sườn số 81 : l
5

= 39,2 m
Khoang hàng II (5) gồm 47 khoảng sườn từ sườn số 81 đến sườn số 128 : l
6
= 32,9 m
Khoang hầm mũi (6) gồm 11 khoảng sườn từ sườn số 128 đến sườn số 139 : l
13
= 7,40 m
Khoang két nước dằn mũi (7) gồm 6 khoảng sườn từ sườn 139 đến sườn 145: l
14
= 3,55 m
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
4
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
Hình 2.1 là sơ đồ phân khoang của tàu thiết kế
3.TÍNH CHỌN CÁC KẾT CẤU
3.1.Xác định tải trọng boong
3.1.1.Boong thời tiết
Tải trọng boong tính toán được tính theo công thức ghi trong chương 8 của Quy phạm,
trong đó tải trọng tính toán tác dụng lên boong thời tiết được xác định theo công thức :
h = a (bf - y) (KN/m
2
) (2.1)
trong đó : L - chiều dài tàu, được tính bằng L = 99,75 m
a, b, y - các đại lượng được xác định theo bảng 2.1 tùy thuộc vào vị trí boong.
f - vì L < 150 m nên được cho theo công thức sau đây.
f =
0,1
15010
2
300

−






+∗
−
L
e
L
L
= 6,6
Hình 2.2 : Trị số của f.
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
5
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
Bảng 2.1 : Xác định các đại lượng a, b, y
TT Vị trí
a
b
y
Tôn
boong
Xà
boong
Cột
chống
Sống

boong
I
Phía trước của 0,15L tính từ
đường vuồng góc mũi 14,7 14,7 4,9 7,35 1,528 7,13
II
Từ 0,15L đến 0,3L tính từ
đường vuông góc mũi 11,8 11,8 3,9 5,9 1,247 3,88
III
Từ 0,3L đường vuông góc mũi
đến 0,2L đường vuông góc đuôi 6,9 6,9 2,25 3,45 1,00 3,88
IV
Từ phía sau 0,2L đường vuông
góc đuôi 9,8 9,8 3,25 4,9 1,192 4,08

Thay giá trị tương ứng trong bảng 2.1 vào công thức tính trên xác định giá trị tải trọng
tính toán h (KN/m
2
) tác dụng lên kết cấu boong theo giá trị các đại lượng a, b, y như ở bảng 2.2
Bảng 2.2 : Giá trị tải trọng tính toán h xác định theo giá trị các đại lượng a, b, y
TT Vị trí
h(KN/m
2
)
Tôn
boong
Xà boong
Cột
chống
Sống
boong

I Phía trước của 0,15L từ đường vuông góc mũi 43,44 43,44 14,48 21,72
II Từ 0,15.L đến 0,3L từ đường vuông góc mũi 51,33 51,33 16,97 25,67
III
Từ 0,3L đường vuông góc mũi đến 0,2L từ
đường vuông góc đuôi 18,77 18,77 6,12 9,38
IV Từ phía sau 0,2L từ đường vuông góc đuôi 37,11 37,11 12,31 18,56
• Giá trị nhỏ nhất của tải trọng tính toán h
Giá trị nhỏ nhất của tải trọng tính toán h được tính theo công thức :
h
min
= C
50
+
L
- đối với dòng I, II và III ở bảng dưới đây (2.2)
h
min
= C
L
- đối với dòng IV ở bảng dưới đây. (2.3)
với giá trị hệ số C trong các công thức trên được tính theo bảng 2.3
Bảng 2.3 : Giá trị hệ số C
Dòng Vị trí
C
Tôn boong
Xà boong
Cột, sống dọc,
sống ngang boong
I và II Phía trước 0,3L tính từ mũi tàu 4,2 1,37
III

Từ 0,3.L đường vuông góc mũi đến
0,2L từ đường vuông góc đuôi
2,05 1,18
IV Từ sau 0,2L từ đường vuông góc đuôi 2,95 1,47
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
6
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
Thay các giá trị C trong bảng 2.3 vào công thức (2.2) và (2.3) nhận được giá trị nhỏ nhất của
tải trọng tính toán h
min
như trong bảng 2.4
Bảng 2.4 : Giá trị nhỏ nhất của tải trọng tính toán h
min
tác dụng lên boong thời tiết
Dòng Vị trí
h
min
(KN/m
2
)
Tôn
boong
Xà
boong
Cột, sống dọc,
sống ngang boong
I và II Ở phía trước 0,3L tính từ mũi tàu 51,4 51,4 16,77
III
Từ 0,3.L đường vuông góc mũi đến 0,2L
từ đường vuông góc đuôi

25,09 25,09 14,44
IV Từ sau 0,2L từ đường vuông góc đuôi 29,46 29,46 14,68
Kết hợp các giá trị trong bảng 2.3 và bảng 2.4 có thể xác định được giá trị tải trọng boong
tính toán h (KN/m
2
) đối với boong thời tiết theo bảng 2.5
Bảng 2.5 : Giá trị tải trọng boong tính toán h (KN/m
2
)
Dòng Vị trí
h (KN/m
2
)
Tôn
boong
Xà
boong
Cột
chống
Sống
boong
I Phía trước 0,15L từ đường vuông góc mũi 43,44 43,44 14,48 21,72
II Từ 0,15.L đến 0,3.L từ đường vuông góc mũi 51,33 51,33 16,97 25,67
III
Từ 0,3.L đường vuông góc mũi đến 0,2.L từ
đường vuông góc đuôi 18,77 18,77 6,12 9,38
IV Từ phía sau 0,2.L từ đường vuông góc đuôi 37,11 37,11 12,31 18,56
3.1.2.Boong vuông kiểu thượng tầng và lầu
Tải trọng tính toán h (KN/m
2

) tác dụng lên boong vuông kiểu thượng tầng lầu được tính
theo công thức trị sau : h = 12,8 m (KN/m
2
)
3.2.Chiều dày tôn bao
3.2.1.Tôn bao
•Tôn bao vùng giữa tàu
Chiều dày các tấm tôn bao đoạn giữa tàu không được nhỏ hơn giá trị tính trong bảng 2.6
Bảng 2.6 : Kết quả tính chiều dày các tấm tôn bao vùng giữa tàu
Khu vực tôn Điều
Chiều dày tôn t (mm)
Công thức tính Giá trị Chọn
Tôn đáy :- đáy dưới
- đáy trên
14.3.4.2
4.5.1
C
1
C
2
S
1
'
035,0 hLd
++
+ 2,5
5,2
'
+
hSC

11,48
10,84
12
12
Dải tôn đáy : - chiều rộng 14.2.1
2L + 1000
1199,5 11200
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
7
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
C
1
C
2
S
1
'
035,0 hLd
+−
+ 2,5
13,22 14
Tôn mạn : - bên ngoài
- bên trong
14.3.2
C
1
C
2
S
1

'
05.0125,0 hLDd
++−
+ 2,5
C
1
C
2
S
1
'
05.0125,0 hLDd
++−
+
2,5-1
11,82
10,82
12
12
Tôn mép mạn
C
1
C
2
S
1
'
05.0125,0 hLDd
++−
+

2,5+1 11,82 12
Chiều dày tối thiểu 14.3.1
L
9,987 10
Dải tôn hông
14.3.5
{5,22(d+0,035L) (R+
2
ba
+
)
2
3
l}
5
2
+2.5
12,14 14
•Tôn bao vùng mũi và đuôi tàu
Chiều dày các các tấm tôn bao (tôn boong, tôn đáy và tôn mạn tàu) vùng mũi và đuôi tàu
không được nhỏ hơn các giá trị cho trong bảng 2.7
Bảng 2.7 : Bảng tính chiều dày các tấm tôn bao tàu.
Khu vực tôn Điều
Chiều dày tôn t (mm)
Công thức tính Giá trị Chọn
Tôn bao vùng mũi và vùng đuôi 14.4.2
1,34 .S.
L
+ 2,5
11,87 12

Tôn bao vùng 0,3L từ mút mũi tàu 14.4.2
1,34 .S.
L
+ 2,5
11,87 12
Tôn bao vùng 0,3L từ mút đuôi tàu 14.4.2
1,34 .S.
L
+ 2,5
11,87 12
Vùng gia cường đáy mũi S = 0,45 m α = 2 ;
C = 1,33 ; V = 14,5 hl/h
P - áp suất va đập do sóng
P = 2,48(L.C
1
.C
2
)/β = 193,23 (KPa)
C
1
= 0,23 (chọn C
1
bảng 2A/4.6)
C
2
= 0,667
L/V
- 0,267 = 0,488
β - độ dốc đáy tàu
β = 0,0025

b
L
= 0,242
b = 2,062 m
14.4.1
4.8.4
t = CS
P
+ 2,5
10.82 12
Tôn kề với sống đuôi mũi đặt trục
0,09L + 4,5
13,47 14
3.2.2.Tôn boong
Theo điều 15.4.1, chiều dày tôn boong của tàu ở các khu vực khác nhau không được nhỏ
hơn các giá trị cho trong bảng tính 2.8
Bảng 2.8 : Bảng tính chiều dày tôn boong
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
8
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
Vùng tôn Điều Chiều dày tối thiểu t (mm)
Công thức tính theo
quy phạm
Giá trị Chọn
Vùng I: trước 0,15L từ mút mũi tàu.
15.3..1-2
1,25.C.S
1
h
+ 2,5

10,82 12
Vùng II: sau 0,15L đến trước 0,3.L từ
mút mũi
15.3..1-2
1,25.C.S
2
h
+ 2,5
11,51 12
Vùng III: từ 0,3L từ mút mũi đến 0,2.L
từ mút đuôi
15.3..1-2
1,25.C.S
3
h
+ 2,5
9,56 10
Vùng IV: sau 0,2.L từ mút đuôi tàu
15.3..1-2
1,25.C.S
4
h
+ 2,5
10,47 12
3.2.3.Tôn vách.
Theo điều 27.4.2 chiều dày tôn phải không được nhỏ hơn trị số cua công thức sau.
t = 0,3S
)150(
+
Lk

+3,5 = 5,87 (mm).
Trong đó :
k =1: là hệ số vật liệu, phụ thuộc vào vật liệu chế tạo lấy cho trường hợp thép thường ).
S : Khoảng cách của các nẹp gia cường . Chọn S = 0,5 (m).
Chọn t = 6 (mm).
3.3.Kết cấu khoang hàng.
3.3.1.Vách ngang
• Theo điều 27.4.1 của quy phạm, chiều dày tôn vách không được nhỏ hơn giá trị
tính theo công thức:
t = C
1
C
2
S.
h
+ 3,5 = 9 (mm)
Trong đó: S - khoảng cách giữa các nẹp vách, lấy S = 0,7 m.
h = max (h
1
, h
2
, h
3
) =12,6608 (m).
h
1
- Khoảng cách thẳng đứng từ mép dưới tôn vách đang xét đến miệng khoang
hàng. h
1
= 12,6608 (m).

h
2
- Được xác định theo công thức h
2
=0,85(h
1
+
∆
h) = 12,09 (m).
∆
h - cột nước bổ sung xác định theo công thức:
∆
h =
)10(25,0)10(
16
−+−
tt
bl
L
=1,5 (m).
l
t
- Chiều dài khoang hàng. l
t
= 39,2 (m).
b
t
- Chiều rộng khoang hàng b
t
= 12 (m).

h
3
- Được xác định theo công thức sau: h
3
= 0,3
L
= 3 (m).

C
1
= 1,0
C
2
= 3,6
k
= 3,6 ( k=1 :phụ thuộc vào vật liệu chế tạo lấy cho trường hợp thép
thường ) .
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
9
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
Kết quả tính chiều dày tôn vách được trình bày trong bảng 2.9
Bảng 2.9 : Bảng tính chiều dày tôn vách
Vùng tôn Điều
Chiều dày tối thiểu t (mm)
Công thức tính theo quy
phạm
Giá trị Chọn
Chiều dày dải tôn trên 11.2.1
3,2.S
h

+ 2,5
10,45 12
Chiều dày dải tôn cuối 11.2.2
3,2.S
h
+ 2,5 +1
11,45 12
•Vách ngang được kết cấu theo hệ thống ngang, gồm có các nẹp đứng, sống đứng và
sống nằm với quy cách của các chi tiết kết cấu được lựa chọn như sau :
Nẹp đứng L 125x75x10
Sống đứng T
121000
12450
x
x
Sống nằm T
121000
12480
x
x
•Khoảng cách giữa các chi tiết kết cấu của vách ngăn được lựa chọn như sau :
- Khoảng cách giữa các nẹp đứng, giữa nẹp đứng với sống đứng s = 0,7 (m)
- Khoảng cách giữa các sống đứng của vách là s = 2,1 (m)
- Chiều cao thẳng đứng của sống nằm vách tính ở tâm tàu h = 2,8 (m)
700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700 700
2100 2100 2100 2100 2100
1
2
Hình 2.3 : Sơ đồ bố trí các kết cấu của vách ngăn ngang của khoang hàng
Phần dưới đây tính toán kiểm tra lại quy cách kết cấu lựa chọn theo yêu cầu Quy phạm.

•Nẹp đứng vách
Theo điều 27.5.2 của Quy phạm, giá trị môđun chống uốn của tiết diện nẹp vách không
được nhỏ hơn giá trị tính theo công thức sau đây :
W
0
= 125.C
...
321
CC
.S.h.l
2
= 172,93 (m
4
).
trong đó : S - khoảng cách giữa các nẹp đứng, S = 0,7 (m)
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
10
1.Nẹp đứng
2.Sống đứng
3.Sống nằm

2.Sống đứng
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
l - chiều dài nhịp nẹp đo giữa các đế lân cận nẹp kể cả chiều dài của liên kết, l = 2,8 m.
h - khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm l, là nẹp đứng đến đỉnh của boong vách
đo ở đường tâm tàu, h = 8,013 (m) .
C
1
- hệ số phụ thuộc vào L, chọn C
1

= 1.
C
2
=
18
k
= 0,056, k = 1.
C
3
- phụ thuộc vào độ cứng của 2 nút nẹp được tra theo bảng 2A/27.2, C
3
= 0,7.

Mép kèm S = 10 mm nên chọn chiều rộng mép kèm b = min (0,2.l ; S) = 700 mm. Chọn b = 700 mm
Chọn quy cách nẹp đứng vách là L125x75x10
Bảng tính chọn thép:
STT Quy cách F
i
(cm
2
)
Z
i
(cm)
F
i
.Z
i
(cm
3

) F
i
.Z
i
2
(cm
4
) i
o
(cm
4
)
1 700x10 70 0,5 35 17,5 6,667
2 125x75x10 19 10,63 201,97 2146,94 360
∑
A = 89 B = 236,97 C = 2531.11
Từ kết quả trong bảng tính trên có thể xác
định được các đại lượng như sau :
e = B/A = 2,66 (cm)
Z
max
= 10,63 (cm)
J = C - e
2
.A = 1901,38(cm
4
)
W = J/Z
max
= 178,87 cm

4
D
W
=
%43,3
%100).(
=
−
o
o
W
WW
< 5%
Như vậy, quy cách nẹp đứng của vách lựa
chọn ở trên thỏa mãn được yêu cầu của Quy phạm
• Sống đứng vách
Theo điều 27.6.5 của Quy phạm, giá trị môđun chống uốn của tiết diện sống vách không
được nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây :
W = 7,13.C
1
.k.Shl
2
0
= 5589,85 (cm
3
)
trong đó : C
1
- hệ số phụ thuộc vào L, chọn C
1

= 1.
k – hệ số vật liệu phụ thuộc vào loại thép, chọn k = 1.
S - chiều rộng vùng mà sống phải đỡ, bằng khoảng cách giữa hai sống đứng, S = 2,8(m)
l
0
- chiều của sống được xác định theo công thức sau:
l
0
= k
1
.l = 10,054 m.
l – chiếu dài của toàn bộ sống, l = 12,412 m.
k
1
- hệ số hiệu chỉnh do mã được xác định theo công thức sau
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
11
3.Sống nằm
75
800
10
125
10
10
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
k
1
= 1 -
l
bb )(65.0

21
+
= 0,81
1
b
và
2
b
là chiều dài cạnh mã tại các mút tương ứng của sống
ngang.
1
b
= 2,5.h
1
= 2 m.
b
2
= 2.h
1
= 1,6 m.
h
1
: chiều cao tiết diện sống ngang boong. h
1
= 700 mm.
h - khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm l, là sống đứng đến đỉnh boong vách
đo ở đường tâm tàu(m), lấy h = 6,3304 (m).
Mép kèm S = 12 mm ⇒ b = min (0,2.l ; S) = 700 mm, chọn b = 700 mm.
Trên cơ sở đó chọn sống đứng vách có quy cách T
121000

12450
x
x
.
Bảng tính chọn thép
STT Quy cách F
i

(cm
2
)
Z
i
(cm)
F
i
.Z
i
(cm
3
)
F
i
.Z
i
2
(cm
4
)
i

o
(cm
4
)
1 450x12 54 101,26 5468,04 553693,73 18,77
2 1000x12 120 51,2 6144 314572,8 230400
3 700x12 84 0,6 50,4 30,24 38,88
∑
A = 258 B =11662,4 C = 1098754,42
Từ các kết quả trong bảng tính trên có thể xác định được các đại lượng sau :
e = B/A = 45,2 (cm)
Z
max
= 101,26 (cm)
J = C - e
2
.A = 571650,1(cm
4
)
W = J/Z
max
= 5645,36 (cm
4
)
D
W
=
%994,0
%100).(
=

−
o
o
W
WW
< 5%
Như vậy, quy cách sống đứng vách lựa chọn thoả mãn yêu
cầu của Quy phạm
•Sống nằm vách .
Theo điều 27.6.5 của Quy phạm, giá trị môđun
chống uốn của tiết diện sống vách không được nhỏ hơn
trị số tính theo công thức sau đây :
W = 7,13.C
1
.k.Shl
2
0
= 8881,51 (cm
3
)
trong đó : C
1
- hệ số phụ thuộc vào L, chọn C
1
= 1.
k – hệ số vật liệu phụ thuộc vào loại thép, chọn k = 1.
S - chiều rộng vùng mà sống phải đỡ, bằng khoảng cách giữa hai sống đứng, S = 2,8(m)
l
0
- chiều của sống được xác định theo công thức sau:

l
0
= k
1
.l = 5,184 m.
l – chiếu dài của toàn bộ sống, l = 6,4 m.
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
12
2.Sống đứng

3.Sống nằm
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
k
1
- hệ số hiệu chỉnh do mã được xác định theo công thức sau
k
1
= 1 -
l
bb )(65.0
21
+
= 0,81
1
b
và
2
b
là chiều dài cạnh mã tại các mút tương ứng của sống
ngang.

1
b
= 2,5.h
1
= 2 m.
b
2
= 2.h
1
= 1,6 m.
h
1
: chiều cao tiết diện sống ngang boong. h
1
= 800 mm.
h - khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm l, là sống đứng đến đỉnh boong vách
đo ở đường tâm tàu(m), lấy h = 6,3304 (m).
Sống nằm vách có quy cách T
121000
12480
x
x
(gia công hàn)
Mép kèm S = 12 mm ⇒ b = min (0,2.l ; S) = 700 mm . Chọn b = 700 mm

Bảng tính chọn thép
STT Quy
cách
F
i

Z
i
F
i
.Z
i
F
i
.Z
i
2
i
o
(cm
2
) (cm) (cm
3
)

(cm
4
) (cm
4
)
1 700x14 112 0,7 78.4 548.8 38,88
2 110x12 13.2 6,9
91.08
628.452 177.47
3 480x12 57.6 102,2 5886.72 601622.78 34,13
4 1000x12 120 51,4 6168 317035.2 14745,6

∑
A=302.8 B=1224,2 C=934831.32
Từ kết quả trong bảng trên có thể tính các đại lượng

e = B/A = 4.04 (cm)
Z
max
= 102.2 (cm)
J = C - e
2
.A = 929889,14 (cm
4
)
W = J/Z
max
= 9098,72 (cm
4
)
D
W
=
%5%44,2
%100).(
<=
−
o
o
W
WW
Như vậy, quy cách sống nằm lựa chọn ở trên

thoả mãn yêu cầu của Quy phạm
3.3.2.Dàn boong
Dàn boong được kết cấu theo hệ thống dọc với khoảng cách giữa các xà dọc boong là S =
700 mm với sơ đồ kết cấu như mô tả trên hình 5.3
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
13
2.Sống đứng

KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
1000 1000 1000 1000 1000
3000
700 700 700
2100
2
5
3
4
Hình 2.5 : Kết cấu khung dàn boong tàu
•Sống ngang boong .
Theo điều 27.6.5 của Quy phạm, giá trị môđun chống uốn của tiết diện sống vách không
được nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây :
W = 7,13.C
1
.k.Shl
2
0
= 3182,54 (cm
3
)
trong đó : C

1
- hệ số phụ thuộc vào L, chọn C
1
= 1.
k – hệ số vật liệu phụ thuộc vào loại thép, chọn k = 1.
S - chiều rộng vùng mà sống phải đỡ, bằng khoảng cách giữa hai sống ngang, S = 2 (m)
l
0
- chiều của sống được xác định theo công thức sau:
l
0
= k
1
.l = 10.072 m.
l – chiếu dài của toàn bộ sống, l = 12,412m.
k
1
- hệ số hiệu chỉnh do mã được xác định theo công thức sau
k
1
= 1 -
l
bb )(65,0
21
+
= 0,81
1
b
và
2

b
là chiều dài cạnh mã tại các mút tương ứng của sống
ngang.
1
b
= 2,5.h’ = 2000 mm
2
b
= 2.h’ = 1600 mm
h’: là chiều cao tiết diện sống ngang boong. h’ = 520 mm
h - khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của S đến mép trên miệng khoang
hàng: h = d + 0,038.l = 10,39 (m). chọn h = 2,2 m.
Mép kèm S = 12 mm ; b = min (0,2l ; S) = 500 mm
Bảng tính chọn thép
STT Quy cách F
i
(cm
2
) Z
i
(cm) F
i
.Z
i
(cm
3
)
F
i
.Z

i
2
(cm
4
) i
o
(cm
4
)
1 200x12 24 76,2 1828,8 139354,56 2,88
2 750x10 75 38,1 2857,5 108870,75 35156,25
3 500x12 60 0 0 0 7,2
4
∑
A = 159

B = 4686,3 C = 283391,64
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
14
1.Vách ngang
2.Xà dọc boong
3.Sống ngang boong
4.Sống dọc boong
5. Xà ngang boong
12
10
750
200
12
500

KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
Từ kết quả trong bảng có thể tính các đại lượng
e = B/A = 2947 cm
Z
max
= 47,33 cm
J = C - e
2
.A = 145269,58cm
4
W = J/Z
max
= 3069,52 cm
4

D
w
=
o
o
W
%100).WW(
−
%5%7,3
<=
Quy cách trên thoả mãn yêu cầu của Quy phạm
• Xà dọc boong.
Theo điều 8.3.1 của Quy phạm, môđun chống uốn của tiết diện xà dọc boong không nhỏ hơn trị
số tính theo công thức sau:
Z = 1,14.S.h.l

2
= 133,66 cm
3
trong đó : S - khoảng cách giữa các xà dọc boong (m), lấy S = 0.7 m
h - tải trọng boong, tính theo bảng 4, lấy h =43,44 KN/m
2
l - khoảng cách nằm ngang giữa các sống ngang hoặc từ sống ngang đến vách
ngăn ngang (m), lấy l = 2(m).
Xà dọc có qui cách L 125x125x10
Mép kèm S = 10 mm ; b = min (0,2l ; S) = 700 cm
Bảng tính chọn thép
STT Quy cách F
i
(cm
2
) Z
i
(cm) F
i
.Z
i
(cm
3
)
F
i
.Z
i
2
(cm

4
) i
o
(cm
4
)
1 700x10 70 0,7 47 764,59 11,43
2 125x125x10 28,9 12,01 347,09 1851,94 422
∑
A = 98,9 B = 396,09 C = 3049,96
Từ kết quả trong bảng có thể tính các đại lượng

e = B/A = 4 cm
Z
max
= 9,9 cm
J = C - e
2
.A = 3049,96 cm
4
W = J/Z
max
= 308,23 cm
4

D
w
=
o
o

W
%100).WW(
−
%5%69,2
<=
•Sống dọc boong
Theo điều 27.6.5 của Quy phạm, giá trị môđun chống uốn của tiết diện sống vách không được
nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây :
W = 7,13.C
1
.k.Shl
2
0
= 3182,54 (cm
3
)
trong đó : C
1
- hệ số phụ thuộc vào L, chọn C
1
= 1.
k – hệ số vật liệu phụ thuộc vào loại thép, chọn k = 1.
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
15
2.Sống đứng

5
4
3
2

1
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
S - chiều rộng vùng mà sống phải đỡ, bằng khoảng cách giữa hai sống dọc, S = 2 (m)
l
0
- chiều của sống được xác định theo công thức sau:
l
0
= k
1
.l = 10,072 m.
l – chiếu dài của toàn bộ sống, l = 12,412m.
k
1
- hệ số hiệu chỉnh do mã được xác định theo công thức sau
k
1
= 1 -
l
bb )(65,0
21
+
= 0,81
1
b
và
2
b
là chiều dài cạnh mã tại các mút tương ứng của sống
ngang.

1
b
= 2,5.h’ = 2000 mm
2
b
= 2.h’ = 1600 mm
h’: là chiều cao tiết diện sống ngang boong. h’ = 600 mm
h - khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của S đến mép trên miệng khoang
hàng: h = d + 0,038.l = 10,39 (m). chọn h = 2,2 m.
Mép kèm S = 12 mm ⇒ chiều rộng mép kèm b = min(0,2l ; S) = 700 mm, chọn b = 700 mm.
Bảng tính chọn thép
STT Quy cách F
i
(cm
2
) Z
i
(cm) F
i
.Z
i
(cm
3
)
F
i
.Z
i
2
(cm

4
) i
o
(cm
4
)
1 700x12 128 0 0 0 27,31
2 220x12 26,4 82,4 2900,18 97853,63 68266,67
3 800x12 78,8 82,4 4218,88 127369,97 10,92
4 110x12 -13,2 7,45 -139,46 -9246,67 -213,55
∑
A = 220

B = 8,85,82 C = 174897,66
Từ kết quả trong bảng có thể tính các đại lượng

e = B/A = 32,5 (cm)
Z
max
= 50,68 (cm)
J = C - e
2
.A = 194667,52(cm
4
)
W = J/Z
max
= 3841,35 (cm
4
)

D
W
=
o
o
W
%100).WW(
−
= 0,58 % < 5 %
Quy cách trên T
12800
12220
x
x
thoả mãn yêu cầu của quy phạm
3.3.3.Dàn mạn
Khung dàn mạn tàu được kết cấu theo hệ thống ngang gồm sườn thường, sườn khoẻ với
khoảng cách sườn S = 500 mm, chiều dày tôn mạn tính ở phần trên là t = 12 mm
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
16
1.Tôn boong
2.Sườn thường
3.Sườn khỏe
4.Sống dọc mạn
5.Tôn đáy
125
125
14
14
12

500
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
Hình 2.6 : Kết cấu khung dàn mạn
•Sườn thường thuộc khoang hàng trong vùng 0,15L = 14,96 m từ mũi đến vách chống va
Theo điều 5.3.2.1 mômen chống uốn của tiết diện sườn ngang khoang :
W = C
0
.C.S.h.l
2
= 382,75 (cm
3
)
trong đó C
0
: Hệ số tính theo công thức sau đây nhưng phải không nhỏ hơn 0,85.
C
0
= 1,25 -
l
e
= 2,83
e - chiều cao cua mã hông đo từ mút dưới của l (m).
C - hệ số có giá trị C = 1,813
S - khoảng cách sườn S = 0,5 m
l - chiều dài nhịp, l = 2,8 m
h - Khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của l tại vị trí cần đo đến điểm ở
d + 0,038L phía trên của tôn giữa đáy. h = d + 0,038L - 2 = 14,57 m.
Mép kèm S = 12mm ⇒ chiều rộng mép kèm b = min(0,2l ; S) = 500 mm, chọn b = 500 mm.
Chọn sườn ngang boong có quy cách L125x125x14.
Bảng tính chọn thép

STT Quy cách F
i
(cm
2
) Z
i
(cm) F
i
.Z
i
(cm
3
) F
i
.Z
i
2
(cm
4
) i
o
1 500x12 60 0,6 36 1034,22 7,2
2 125x125x14 33,4 12,21 407,81 1857,89 482
∑
A = 93,4 B = 443,81 C = 3381,31
Từ các số liệu trong bảng tính các đại lượng :
e = B/A = 4,75 (cm)
Z
max
= 8,95 (cm)

J = C - e
2
.A = 3381,31(cm
4
)
W = J/Z
max
= 377,87 (cm
4
)
D
W
=
o
o
W
%100).WW(
−
= 1,29% < 5 %

Chọn thép L125x125x14 làm sườn thường khu vực mũi là thoả mãn yêu cầu Quy phạm
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
17
KẾT CẤU TÀU THỦY PGS.TS.TRẦN GIA THÁI
•Sườn thuộc khoang hàng trong vùng 0,15L = 14,96 m đến vách đuôi.
Theo điều 5.3.2.1, giá trị mômen chống uốn của tiết diện sườn ngang khoang hàng trong
-vùng 0,15L = 11,47 m đến vách đuôi không được nhỏ hơn giá trị tính theo công thức :
W = C
0
. C

*
.S.h.l
2
= 497,575 (cm
3
)
trong đó : C
*
- hệ số có giá trị C = 1,3.C
S, l, h tính tương tự như trên
Mép kèm S = 12mm⇒ chiều rộng mép kèm b = min(0,2l ; S) = 500 mm. Chọn b = 500 mm.
Chọn sườn ngang boong có quy cách L 160x160x10 bảng tính chọn thép như sau :
Bảng tính chọn thép
STT Quy cách F
i

(cm
2
)
Z
i
(cm)
F
i
.Z
i
(cm
3
)
F

i
.Z
i
2
(cm
4
)
i
o
(cm
4
)
1 500x12 60 0,6 36 1644,52 11,43
2 160x160x10 34,4 15,41 530,1 3346,41 844
∑
A = 104,4 B = 579,1 C = 5846,36
Từ các số liệu trong bảng tính các đại lượng

e = B/A = 5,55 (cm)
Z
max
= 11,85 (cm)
J = C - e
2
.A = 5846,36 (cm
4
)
W = J/Z
max
= 493,24 (cm

4
)
D
W
=
o
o
W
%100).WW(
−
= 0,88 < 5 %
Như vậy, chọn thép có quy cách L160x160x10 sườn
thường khu vực này là thoả mãn yêu cầu của Quy phạm
•Sườn khỏe
Theo điều 5.4.2/1 môđun chống uốn của tiết diện sườn khoẻ phải không nhỏ hơn trị số
tính theo công thức sau đây :
W = C
1
.S.h.l
2
= 24978,42 (cm
3
)
trong đó : C
1
- hệ số có giá trị C
1
= 6,33
S - khoảng cách sườn khoẻ, S = 2 m
l - khoảng cách thẳng đứng từ mặt trên của đà ngang đáy đến mặt trên cùng của

sườn khoẻ , l = 10,912 m
h - tải trọng tác dụng lên sườn khỏe ở chiều chìm toàn tải d = 9,92 m
h = max (d + 0,044.L - 0,54 ; 1,43.l) = 16,57m
Trên cơ sở đó, tiến hành chọn quy cách thép như sau :
NHÓM 2-LỚP:51TTDT-1 Trang
18
2.Sống đứng

3.Sống nằm