BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
KHOA ĐÓNG TÀU

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP NGÀNH VỎ TÀU THỦY
ĐỀ TÀI: Thiết kế tàu container sức chở 1200TEU với khối lượng của mỗi
container là 9,2 tấn, vận tốc 17,5 knot, chạy cấp không hạn chế.

GV HƯỚNG DẪN

: T.S TRẦN NGỌC TÚ

SINH VIÊN

: LÊ KHẮC ÁNH

LỚP

: VTT52-DH2

MSV

: 42436

1


MỤC LỤC
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI.....................................................................................1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM.........................................................1
MỤC LỤC.................................................................................................................... 2

PHẦN I: TUYẾN ĐƯỜNG – TÀU MẪU...................................................................5
1.1.1. CẢNG ĐÀ NẴNG..............................................................................................5
1.1.2. CẢNG KOBE.....................................................................................................6
1.2. BẢNG THỐNG KÊ TÀU MẪU...........................................................................8
1.2.1.MỤC ĐÍCH.........................................................................................................8
PHẦN II: XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU.....................10
2.1.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CỦA TÀU:...........................................10
2.1.3 KIỂM TRA CÁC TỈ SỐ KÍCH THƯỚC........................................................15
2.1.4. KẾT LUẬN.......................................................................................................15
2.2. XÁC ĐỊNH SỐ CONTAINER TÀU CHUYÊN CHỞ......................................15
2.2.1. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ LỰC CẢN CỦA TÀU VÀ CÔNG SUẤT MÁY CHÍNH
..................................................................................................................................... 16
2.2.2. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG TÀU KHÔNG...................................................17
2.2.3. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG NHIÊN LIỆU DỮ TRỮ...................................18
2.2.4. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG THUYỀN VIÊN, LƯƠNG THỰC, THỰC
PHẦM, NƯỚC UỐNG..............................................................................................19
PHẦN III: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH..................................................................22
3.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH...............................................................22
3.1.1.PHƯƠNG PHÁP TÍNH CHUYỂN TỪ TÀU MẪU.......................................22
3.1.2. PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THEO SÊRI...................................................22
3.1.3. PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MỚI................................................................23
3.2. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH................................................23
3.3. XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH..............................................................................23
3.3.1 LỰA CHỌN TÀU MẪU...................................................................................23
3.3.2. NỘI DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP Á PHIN.................................................23
3.3.3. THỰC HIỆN TÍNH CHUYỂN TUYẾN HÌNH.............................................24
3.3.4. CHIA LẠI ĐƯỜNG NƯỚC, CĂT DỌC VÀ LẬP BẢNG TUYẾN HÌNH
MỚI CHO TÀU THIẾT KẾ.....................................................................................29
3.4. NGHIỆM LẠI TUYẾN HÌNH...........................................................................31
..................................................................................................................................... 32

..................................................................................................................................... 32
2


4.1. PHÂN KHOANG................................................................................................33
4.1.1. KHOẢNG SƯỜN.............................................................................................33
4.1.2. PHÂN KHOANG.............................................................................................33
4.1.3. XÁC ĐỊNH CAO ĐỘ TRỌNG TÂM TÀU KHÔNG....................................35
4.1.4. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH.....................................................................................35
4.1.5. TÍNH KHOANG KÉT.....................................................................................36
4.1.6. DỠ CONTAINER VÀ GIẢI BALLAST ĐỂ ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH CHO
TÀU............................................................................................................................. 37
4.2.BỐ TRÍ THƯỢNG TẦNG VÀ LẦU..................................................................39
4.2.1 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CỦA THƯỢNG TẦNG VÀ LẦU...........39
4.2.2 BIÊN CHẾ THUYỀN VIÊN NHƯ SAU:........................................................40
4.2.3. BỐ TRÍ CÁC BUỒNG.....................................................................................40
4.2.4. TRANG BỊ CÁC BUỒNG Ở VÀ SINH HOẠT:............................................42
4.3. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ.....................................................................................44
4.3.1. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CỨU SINH.............................................................44
4.3.3. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ LÁI (BÁNH LÁI)...................................................46
4.3.5. THIẾT BỊ CHẰNG BUỘC..............................................................................50
4.3.6. TRANG BỊ HÀNG HẢI...................................................................................51
4.3.7. TRANG BỊ VÔ TUYẾN ĐIỆN.......................................................................51
4.3.8. TRANG BỊ PHÒNG NẠN...............................................................................51
PHẦN V:CÁC YẾU TỐ TÍNH NỔI ( BONJEN, THỦY LỰC).............................54
5.1. TÍNH TOÁN VÀ VẼ ĐỒ THỊ BONJEAN........................................................54
5.2.TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ THỦY TĨNH CỦA TÀU.....................................65
5.2.1.XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG PATOKAREN................................................68
PHẦN VI: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH THEO QUY PHẠM.........................................73
6.1. QUI PHẠM ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ KIỂM TRA TÀU....................................73

6.2. GIỚI THIỆU THÔNG SỐ TÀU.......................................................................73
6.3. CÁC TRẠNG THÁI KIỂM TRA.....................................................................73
6.4. CÁC HẠNG MỤC TÍNH TOÁN THEO QUY PHẠM...................................73
6.4.1.THÔNG SỐ TÀU KHÔNG..............................................................................73
6.4.2.THÔNG SỐ TRẠNG THÁI.............................................................................74
6.4.3. KẾT QUẢ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH..................................................................74
PHẦN VII: THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐẨY.................................................................91
7.1 : TÍNH TOÁN LỰC CẢN VÀ CÔNG SUẤT KÉO...........................................92
3


7.1.1.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TÍNH..................................................................92
7.1.2.TÍNH TOÁN LỰC CẢN VÀ CÔNG SUẤT KÉO..........................................92
7.1.2.1.NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP.......................................................................92
7.2: THIẾT KẾ CHONG CHÓNG...........................................................................94
7.2.1.CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO.........................................................................94
7.2.2.TÍNH TOÁN HỆ SỐ HÚT T VÀ HỆ SỐ DÒNG THEO WT.......................95
7.2.3.CHỌN SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH CHONG CHÓNG:.......................................95
7.2.4.CHỌN SỐ CÁNH CHONG CHÓNG Z..........................................................96
7.2.5 TÍNH CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN CỦA CHONG CHÓNG...............................96
7.2.6 KIỂM TRA TỶ SỐ ĐĨA THEO ĐIỀU KIỆN KHÔNG XẢY RA XÂM
THỰC.........................................................................................................................98
7.3.XÂY DỰNG BẢN VẼ CHONG CHÓNG..........................................................99
7.3.2. XÂY DỰNG PROFIN CÁNH:......................................................................100
7.3.3. XÂY DỰNG HÌNH CHIẾU PHÁP VÀ HÌNH CHIẾU CẠNH..................102
7.3.4. XÂY DỰNG CỦ CHONG CHÓNG.............................................................102
7.4. XÂY DỰNG TAM GIÁC ĐÚC........................................................................105
7.5 KIỂM TRA BỀN CHONG CHÓNG................................................................106
7.6. TÍNH TOÁN VÀ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN HÀNH CỦA CHONG CHÓNG
................................................................................................................................... 109

7.6.1.TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG KHÔNG THỨ NGUYÊN CỦA CHONG
CHÓNG LÀM VIỆC SAU THÂN TÀU.................................................................109
7.6.2. TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA CHONG CHÓNG SAU THÂN
TÀU........................................................................................................................... 110
7.6.3. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ...................112
8.2.KHOẢNG SƯỜN ,PHÂN KHOANG..............................................................115
8.3.4.LIÊN KẾT:......................................................................................................122
8.4.4. LIÊN KẾT :....................................................................................................132
8.5.4.LIÊN KẾT:......................................................................................................140
8.7.3.KẾT CẤU DÀN MẠN....................................................................................160
8.7.4.KẾT CẤU DÀN BOONG...............................................................................167

4


PHẦN I: TUYẾN ĐƯỜNG – TÀU MẪU
1.1. Tuyến đường
Mục đích của việc tìm hiểu tàu mẫu:
Xác định phân cấp tàu.
Tính toán nhiên liệu dự trữ cho tàu.
Điều kiện khí hậu trên suốt tuyến đường mà tàu đi có ảnh hưởng lớn đến
thân tàu,độ ăn mòn và độ bền tàu…
Điều kiện luồng lạch ra vào cảng có ảnh hưởng đến việc lựa chọn chiều
chìm tàu.
Tìm hiểu cơ sở hạ tầng của cảng, nơi mà tàu cập bến nhằm trang bị cho
tàu những thiết bị cần thiết làm hàng.
Giới thiệu tuyến đường:
Tuyến đường mà tàu chạy là từ cảng Đà Nẵng – cảng Kobe
1.1.1. Cảng Đà Nẵng
Cảng Đà Nẵng nằm trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, một thành phố năng

động đóng vai trò trung tâm về kinh tế - xã hội của miền Trung - Việt Nam, vị
trí địa lý tự nhiên nằm trong Vịnh Đà Nẵng rộng 12 km 2, độ sâu từ 10-17m,
được bao bọc bởi núi Hải Vân và bán đảo Sơn Trà, kín gió cùng với đê chắn
sóng dài 450m thuận lợi cho các tàu neo đậu và làm hàng quanh năm.
Với lịch sử trên 100 năm hình thành và phát triển, hiện tại Cảng Đà nẵng
là cảng biển lớn nhất khu vực miền Trung Việt Nam. Hệ thống giao thông
đường bộ nối liền giữa Cảng với Sân bay quốc tế Đà nẵng, Ga đường sắt, Vùng
hậu phương rất rộng rãi và thông thoáng, thuận lợi trong việc xuất nhập hàng
hóa cho khu vực. Hàng hóa xuất nhập thông qua Cảng, theo Quốc lộ 1A để đến
các tỉnh phía Bắc và phía Nam của Thành phố, theo Quốc lộ 14B để đến các tỉnh
Tây nguyên và các nước Lào, Campuchia, Thái Lan.
Cảng Đà Nẵng bao gồm hai khu cảng chính là Xí nghiêp Cảng Tiên sa và
Xí nghiệp Cảng Sông Hàn, với 1733m cầu bến, thiết bị xếp dỡ và các kho bãi
hiện đại phục vụ cho năng lực khai thác của cảng đạt 6 triệu tấn/năm.

5


Cảng Tiên sa là cảng biển nước sâu tự nhiên, có độ sâu lớn nhất là 12m
nước, chiều dài cầu bến là 1205 mét, bao gồm 2 cầu nhô và 1 cầu liền bờ chuyên
dụng khai thác container. Cảng Tiên sa có khả năng tiếp nhận tàu hàng tổng hợp
đến 40.000 DWT, tàu container đến 2000 TEU và tàu khách đến 75000 GRT.
Cảng Tiên sa được coi là một trong số ít các cảng tại Việt Nam có điều kiện tự
nhiên thuận lợi và tiềm năng để phát triển thành một cảng biển lớn.
Cảng Sông Hàn nằm ở hạ lưu Sông Hàn trong lòng Thành phố Đà Nẵng,
chiều dài cầu bến là 528 mét, thuận lợi trong việc lưu thông hàng hóa nội địa.
1.1.2. Cảng KoBe
Cảng nằm ở vĩ độ 34o40' Bắc và 135o 12’ độ Kinh Đông. Kobe là cảng tự
nhiên có vị trí thuận lợi ở phía bắc vịnh Osaka và được che kín bởi hệ thống
phức tạp các đê chắn sóng ( gồm 7 đê chắn sóng ), Kobe là cửa ngõ quan trọng

của Nhật Bản trong việc buôn bán của Trung Quốc, Triều Tiên .
Cảng Kobe có 12 bến thuộc sự quản lý của Chính quyền thành phố và 4
bến tư nhân thuộc các tập đoàn công nghiệp. Tổng chiều dài bến là 22,4km và
có 135 khu neo tàu.
Vùng trung tâm bến cảng có khu bến Khikô, gồm 12 bến với tổng chiều dài
6655m , cho phép cùng một lúc có thể neo đậu được 35 tàu viễn dương . Đây
chính là khu trung tâm phục vụ hành khách trong nước và chuyển tải hành khách
từ Mỹ sang Australia khoảng 11500 người/năm, còn hàng hóa qua khu này chủ
yếu là hàng bách hóa.
Khu Hyogo có 3 bến với tổng chiều dài 1089 m, độ sâu 7,2 m đến 9m, cùng
một lúc có thẻ tiếp nhận 17 tàu viễn dương
Khu Maya có 4 cầu tàu với 21 chỗ neo đậu . Độ ngập sâu bến từ 10 đến 12
m . Khu này chủ yếu phục vụ cho các Liner Bắc Mỹ
Khu bến cảng Higachi chỉ có 4 bến sâu 5,5 đến 7 m tiếp nhận tàu Ro-Ro có
tổng diện tích 7,8 ha
Khu Đảo Cảng có 9 bến Container với tổng chiều dài 2650 m và 15 bến
cho tàu bách hóa thông thường với chiều dài 3000m, độ sâu từ 10 đến 12 m.
6


Khu đảo nhân tạo Rokko với diện tích 583 ha , khu bến này có độ sâu 12 m
có thể tiếp nhận 29 tàu viễn dương kể cả tàu Container và tàu Ro- Ro.
Cảng Kobe là một trong những cảng tổng hợp lớn nhất thế giới với khối
lượng hàng hóa thông qua cảng trong những năm gần đây vào khoảng 200 triệu
tấn / năm.
1.1.3.Đặc điểm tuyến đường đi
Chọn tuyến đường giữa 2 cảng Đà Nẵng- Kobe:
Quảng đường:

S


Chiều chìm lớn nhất:

Tmax = 12

(m)

= 17,5

(knots)

Vận tốc tàu thiết kế là:

v

Thời gian hành trình là:

t=

= 1846

s
= 4,39
24v

(hải lý)

(ngày)

Trong thời gian hành trình còn phải có thời gian dự trữ để sử dụng vào các

công việc khác như: nghĩ, sữa chữa, bảo dưỡng, tráng bão… thời gian dự trữ
khoảng 20%. Do đó, ta chọn thời gian hành trình là: t = 6 (ngày).
Kết luận: - Lựa chọn cấp tàu thỏa mãn nhiệm vụ thư thiết kế.
- Chiều sâu luồng lạch của cảng đến và cảng đi đảm bảo cho tàu ra vào làm
hàng một cách thuận tiện nhất, vì thế trên tàu ta không cần bố trí các thiết bị làm
hàng.
- Thời gian hành trình của tàu là 6 ngày.
Hình 1: Sơ đồ hành trình

7


1.2. Bảng thống kê tàu mẫu
1.2.1.Mục đích
Tàu mẫu là tàu đã được đóng và đưa vào khai thác mà có những tính năng
tốt, cùng loại tàu và công dụng với tàu thiết kế. Có trọng tải hoặc sức chở hàng,
tốc độ hoặc công suất máy và vùng khai thác tương đương với tàu thiết kế.
Bảng thống kê tàu mẫu là vô cùng quan trọng đối với người thiết kế trước
khi bước vào công việc thiết kế một loại tàu nào đó. Tàu mẫu là tàu có những
thông số và tính năng quan trọng gần giống như tàu ta chuẩn bị thiết kế ví dụ
như số trọng tải, số hành khách, tốc độ vị trí và phạm vi khai thác, loại máy
chính v.v… Tuỳ thuộc vào từng loại tàu, mức độ phức tạp của thiết kế mà người
thiết kế có thế chọn lựa ra những chỉ tiêu khác nhau.

Dưới đây là những chỉ

tiêu cơ bản nhất.
1.1.2.Bảng thống kê tàu mẫu:
STT


Đại lượng

Tàu A

Tàu B

1

Tên tàu

2

Tàu C

SCHIPPER

STADT

SRACHT

GOTHA

Số IMO

-

-

-


3

Năm đóng

2000

2008

2007

4

L

159.14

155.08

143

5
6
7

B
D
T

25.2
14.6

10

25
14.2
7.6

24.8
14
8.4

8
9

L/B
B/T
D/T

6.32
2.52
1.46

6.20
3.28
1.86

5.76
2.95
1.7

10


∆m

-

-

-

11

Dw

21402

18480

18091

12

nTEU

1127

1284

1267

13


v

19.5

19.5

18.7

RUILOBA

8


14

PE

12060

11200

10395

15

ηDW

-


-

-

16

CB

-

-

-

17

bmk

-

1.5

-

18

hdd

-


1.95

-

19
20

LBM/L
Biên chế thuyền viên

-

-

-

9


PHẦN II: XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU
2.1. Xác đinh sơ bộ các kích thước:
2.1.1. Xác định lượng chiếm nước sơ bộ:
Lượng chiếm nước của tàu có quan hệ với dung tích chở container của
tàu: ∆ = f(TEU). Mối quan hệ này được biểu diễn dưới đồ thị sau:

Hình 2.1. Quan hệ giữa lượng chiếm nước với
sức chở container của tàu.
Dựa vào đồ thị trên, số container n = 1200
(TEU)
∆ max = 403.n 0,6 = 403.12000,6 = 28367, 02


(T)

∆ = 147 n0,7 = 147.12000,7 = 21025,39

(T)

∆ min = 71n 0,78 = 71.12000,78 = 17906,87

(T)

Lựa chọn giá trị lượng chiếm nước sơ bộ của tàu: ∆ = 22500
(T)
2.1.2. Xác định kích thước sơ bộ của tàu:
- Chiều dài tàu L:
Đối với các tàu container có dung tích dưới 2000 TEU thì sơ đồ xếp theo chiều
dài tàu, vị trí buồng máy… có đặc trưng trên hình 2.2:
10


Két nu?c ng?t

Két d?u FO

Két d?u FO

Van
th«ng
biÓn


Hình 2.2. sơ đồ tính toán chiều dài tàu container
Bảng 2.1. Xác định chiều dài tàu
STT

Đại lượng tính

KH

Đvị

1

Chiều dài khoang mũi

LF

m

2

Chiều dài khoang đuôi

La

m

3

Chiều dài khoang mũi lái


Lml

m

4
5

Chiều dài khoang hàng
Chiều dài 1 container 20ft
Số ô container 20ft theo

Lkh
lTeu

m
m

6
7
8
9

Chiều dài tàu

Lf = af.L
a = 0.054 ± 0,002
La = aa.L
aa = 0,06± 0,003
Lml = aml.L
aml = 0,018± 0,005

Lkh =kkh.nBay.lTeu

nBay

chiều dài tàu
Hệ số kể đến khe hở trong
KH
Chiều dài buồng máy

Đơn vị

Kết
quả
7,58
8,525
3,11
104,2
6,1
14

kKh – lấy theo tàu

kkh
LBm

m

mẫu
Lm = 0,12.L ± 2,27


L

m

L = 9,45.nBay + 3,02

1,22
18,5
142,5

Kết luận: Chiều dài tàu L = 142,5 m
Chiều rộng tàu B:
Bảng 2.2. Xác định chiều rộng tàu
Stt

Đại lượng tính

KH

Đv

Công thức

Kết
11


ị
1
2

3

Chiều rộng khoang
hàng
Số dãy container
Khe hở TB giữa các

BKh
nRow

m

quả
BKh = nRow.bCon + (nRow +1).aRow

20,7

nRow = f(TEU)

8
0,127

aRow m aRow = 0,23 – 0,0128.nRow
container
4 Chiều rộng 1 container
bCon m Tiêu chuẩn
5 Chiều rộng mạn kép
bMk
m bMk – chọn theo tàu mẫu
6 Chiều rộng tàu

B
m B = BKh + 2.bMk
Kết luận: chiều rộng tàu B = 25,57 (m)
Xác định chiều cao mạn D:

6
2,438
2,438
25,57

Hình 2.3. Sơ đồ tính toàn chiều cao mạn tàu Container

Hình 2.4. Sự phụ thuộc của chiều cao đáy đôi vào
sức chở container của tàu.
Bảng 2.3. Xác định chiều cao mạn
12


Stt
1
2

Đại lượng
Chiều cao khoang hàng
Số lớp container trong

3

KH
Chiều cao 1 container


4

KH

Đvị

hKh

m

nTier

Công thức
hKh = nTier.hCon – hmq
nTier = f(TEU)

Kết
quả
9,784
4

hCon

m

Tiêu chuẩn

2,896


Chiều cao miệng quầy

hmq

m

Hmq = 1.8 ± 0,1

1,8

5

Chiều cao đáy đôi

hdd

m

Xác định theo đồ thị

1,53

6

Chiều cao mạn

D

m


D = hKh + hdd

11,32

Kết luận: chiều cao mạn D = 11,32 (m)
Các hệ số béo:
Bảng 2.4. xác định hệ số béo của tàu
Stt

Đại lượng tính

KH

Đvị

Công thức

quả
17,5
8,995
142,5

1
2
3

Vận tốc
Vận tốc
Chiều dài tảu


vS
v
L

4

Hệ số Fruts

Fr

Fr =

5

Hệ số béo thể tích

CB

1
 23 − 100 Fr 
CВ = 0, 7 + arctg 
÷
8
4



0,699

CWL


CWL = 0,98.C1/2
B ± 0,06

0,88

CM

CM = 0,926
+0,085.C B ± 0,004

0,98

CP

Cp =

CB
CM

0,7

CVP

CVP =

CB
C WL

0,79


6
7
8
9

Hệ số béo đường
nước
Hệ số béo sườn
giữa
Hệ số béo dọc tàu
Hệ số béo thẳng
đứng
Chiều chim tàu T:

Knot Yêu cầu thiết kế
m/s v=0,514.vS
m Theo bảng 2.1

Kết

v
gL

0,24

Bảng 2.5. Xác định chiều chìm tàu
Stt

Đại lượng tính


KH

Đvị

Công thức

Kết quả
13


1
2

Lượng chiếm nước sơ
bộ
Khối lượng riêng của
nước

∆ msb

T

Theo phần 2.1

21500

ρ

T/m3 Đo lường


1,025

Thống kê

1,005

3

Hệ số

k

4

Chiều dài tàu

L

m

Theo bảng 2.1

142,5

5

Chiều rộng tàu

B


m

Theo bảng 2.2

25,57

6

Hệ số béo thể tích

CB

Theo bảng 2.4

0.7

7

Chiều chim tàu

T

∆ msb
k ρ CB LB

8,56

m


T=

Kết luận: Chiều chìm tàu: T = 8,2 (m)

14


2.1.3 Kiểm tra các tỉ số kích thước
Bảng 2.6. Kiểm tra tỉ số
STT

Tỉ số

Min

Thiết kế

Max

1

L/B

4,9

5,57

7,9

2


B/T

2,1

2,74

3

3

L/D

9,5

10,28

14,2

4

B/D

1,6

1,79

2,5

5


D/T

1,15

1,38

1,5

Kết luận: Các tỉ số đều thỏa mãn giới hạn.
2.1.4. Kết luận
Bảng 2.7. Thông số kích thước sơ bộ của tàu thiết kế
Stt

Thông số

Ký hiệu

Đvị

Giá trị

1

Chiều dài thiết kế

L

m


149,45

2

Chiều rộng thiết kế

B

m

25,57

3

Chiều cao mạn

D

m

11,32

4

Chiều chìm thiết kế

T

m


8,2

5

Hệ số béo thế tích

CB

0,699

6

Hệ số béo sườn giữa

CM

0,98

7
8

Hệ số béo dọc tàu
Hệ số béo đường nước

CP
CWL

0,7
0,82


9

Hệ số béo thẳng đứng

CVP

0,79

2.2. Xác định số container tàu chuyên chở
Dung tích chở Container của tàu không được nhỏ hơn so với yêu cầu từ
nhiệm vụ thư thiết kế:
ncon ≥ (ncon )
nvtk

15


Phương trình khối lượng khi thiết kế tàu Container có dạng sau:
∆ m − ∑ mi = ncon .mcon
i

Trong đó: ∆ m
mi

: Lượng chiếm nước của tàu

(T)

: Tất cả khối lượng thành phần trên tàu ngoại trừ khối lượng


hàng hóa.
(T)
mcon : Khối lượng trung bình của Container

(T)
nCon

: Số Container tối đa tàu chuyên chở.

2.2.1. Xác định sơ bộ lực cản của tàu và công suất máy chính
- Sử dụng phương pháp Holtrop-Menen để tính toán lực cản
Bảng 2.8. Tính lực cản của tàu thiết kế
STT
1
2
3
4
5
6
7
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

19
20
21
22

Đại
lượng
tính
toán
vS
v
v2
Fr
CP
lcb
LR
c14
1+k1
S
Re.10-9
CF.103
RF
1+k2
RAPP
c7
iE
c1
c3
c2
c5


đơn
vị
hl/h
m/s
m2/s2
%L
m
m2
kN
kN
độ

Kết quả tính theo v
16
8.230
67.739
0.259
0.676
2.198
38.678
1.000
1.203
2451.416
0.711
1.598
135.955
3.400
5.280
0.165

25.46
3.012
0.000
1.000
1.000

17
8.745
76.472
0.275
0.676
2.198
38.678
1.000
1.203
2451.416
0.755
1.585
152.308
3.400
5.915
0.165
25.46
3.012
0.000
1.000
1.000

17.5
9.002

81.036
0.283
0.676
2.198
38.678
1.000
1.203
2451.416
0.778
1.580
160.810
3.400
6.245
0.165
25.46
3.012
0.000
1.000
1.000

18
9.259
85.733
0.292
0.676
2.198
38.678
1.000
1.203
2451.416

0.800
1.574
169.528
3.400
6.584
0.165
25.46
3.012
0.000
1.000
1.000

19
9.774
95.523
0.308
0.676
2.198
38.678
1.000
1.203
2451.416
0.844
1.563
187.609
3.400
7.286
0.165
25.46
3.012

0.000
1.000
1.000
16


23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35

c16
m1
c15
m4
λ
Rw
PB
Fri
RB
FrT

c6
RTR
c4

36
37
38
39
40
41

CA
RA
Rtotal
PE
Re
Pe

kN
kN
kN

kN
kW

1.282
-2.201
-1.694
-0.038
0.796

132.046
0.000
0.930
0.000
0.000
0.200
0.000
0.040
0.0005146

1.282
-2.201
-1.694
-0.064
0.796
207.647
0.000
0.980
0.000
0.000
0.200
0.000
0.040
0.0005146

1.282
-2.201
-1.694
-0.079
0.796

258.861
0.000
1.004
0.000
0.000
0.200
0.000
0.040
0.00051461

1.282
-2.201
-1.694
-0.095
0.796
315.150
0.000
1.029
0.000
0.000
0.200
0.000
0.040
0.00051461

1.282
-2.201
-1.694
-0.131
0.796

421.410
0.000
1.076
0.000
0.000
0.200
0.000
0.040

1
44
344.69
2837
396.40
3263

1
49
446.25
3902
513.188
4488

3
52
510.98
4600
587.622
5290


3
55
581.13
5381
668.298
6188

0.00051461
62
716.17
7000
823.601
8050

Hiệu suất chong chóng:

η P = 0,61

Hiệu suất đường trục lấy gần đúng:

ηT = 0,98

Dự trữ công suất máy chính:

15%NE

(kW)
Tại vận tốc tàu theo thiết kế:

v


= 17,5

(Knot)
Ne =

Công suất máy cần thiết:

PE
=
0,85.η p .ηT 10410,72

(kW)
Chọn máy chính 8S50MC có công suất: Ne = 11440 (kW), n = 210 (v/ph),
Có chiều dài là 7,78 (m), chiều rộng 2,92 (m)
2.2.2. Xác định khối lượng tàu không
Bảng 2.8. Tính khối lượng tàu không
STT

Đại

KH

Đvị

Công thức

Kết quả
17



lượng

1

tính
Chiều dài
lớn nhất

LMAX

m

LMAX =1,072.L

152,76

1,003

Khối
2

lượng vỏ

mVT

T

 L BD 
mvt = 5905,98.  max 5 ÷

 10 
.(1 + 0, 49532.CB ).

4413,41


L

1 + 0, 000928.  max − 8,3 ÷
 D



1,691

tàu





Khối
3

lương

0,724

mTB


trang

T

 L BD 
mtb = 1727, 20.  max 5 ÷
 10 

T

 L BD 
mht = 856, 44.  max 5 ÷
 10 

thiết bị
Khối
4

1127,82

0,724

lượng các

mHT

hệ thống
Khối

559,23


lượng các
5

trang

0,775

mTbnl

thiết bị

T

mtbnl

 N 
= 93, 448.  e ÷
 736 

732,01

năng
lượng
Hệ số dự
6

trữ khối
lượng tàu


k∆

0

Thống kê

1,03

∆ 0 = ( mvt + m + m + m
).k
tb
ht
tbnl ∆0

7038

không
Khối
7

lượng tàu

∆0

T

không
Kết luận: Khối lượng tàu không ∆ 0 = 7038 (T)
2.2.3. Xác định khối lượng nhiên liệu dữ trữ
Bảng 2.9. Tính toán khối lượng nhiên liệu dự trữ

STT

Đại lượng tính

KH

Đvị

Công thức

Kết quả
18


1

Hệ số

kNl

kNl = 1, 09 ± 0, 03

1,1

2

Hệ số đi biển

kM


kM = 1,105 ÷ 1,2

1,2

3

Suất tiêu hao nhiên liệu đối
với động cơ diesel

4

Công suất máy chính

5

Quãng đường

6
7
8

m'
nl

Ne

kg/
kW.h

0,12


Theo 2.3.1

10480

r

Hải lý Theo 1.1.3

1846

Vận tốc

v

Knots Theo 1.1.3

17,5

Thời gian hành trình

t

h

t=

mnl

T


mnl = knl .km .m'nl .t.Ne

Khối lượng nhiên liệu dữ
trữ

kW

m' = 0,11 ÷ 0,14
nl

s
v

105,5
175,2

Kết luận: Khối lượng nhiên liệu dự trữ mnl = 175,2 (T)
2.2.4. Xác định khối lượng thuyền viên, lương thực, thực phầm, nước uống
Bảng 2.10. Biên chế thuyền viên trên tàu
Thành phần

Số lượng

Thành phần

Số lượng

Thuyền trưởng


1

Máy trưởng

1

Đại phó

1

Thợ cả

1

Phó 2

1

Máy 2

1

Phó 3

1

Máy 3

1


Sỹ quan boong

2

Bếp trưởng, phục vụ

2

Thủy thủ

4

Cấp dưỡng

1

Chủ tàu

1

18 người
Tổng số
Bảng 2.11. Tính toán khối lượng thuyền viên, lương thực , thực phẩm,
nước ngọt
Stt

Đại lượng tính

KH


Đvị

pTv

Kg

Công thức

Kết
quả

Khối lượng 1 người
1

bao gồm kể cả hàng

Thống kê

120

lý
2

Thời gian và hành
trình lưu bến

t

Ngày Thống kê


6
19


3

Số lượng thuyền viên

nTv

Người Theo bảng 2.10

18

Lương thực, thực
4

phẩm cho 1

plttp

kg

Thống kê

3

pnn

l


Thống kê

150

mlttp

T

mlttp = plttp .ntv .t

0,324

mnn

T

mnn = pnn .ntv .t

16,2

mtv

T

mtv = ptv .ntv

2,16

mz


T

mz = mtv + mlttp + mnn

người/ngày
Nước ngọt cho 1

5

người/ngày
Khối lượng lương

6

thực thực phẩm
Khối lượng nước

7

ngọt
Khối lượng thuyền

8

viên
Khối lượng thuyền

9


viên, lương thực,

18,684

nước ngọt
Kết luận: Khối lượng thuyền viên, lương thực, nước ngọt: mz = 18,684 tấn

Bảng 2.12. Xác định số tàu Container chuyên chở.
Stt

Đại lượng tính

Công thức

Kết

KH

Đvị

mz

T

Bảng 2.11

18,684

mnl


T

Bảng 2.9

175,2

T

Bảng 2.8

7038

∆m

T

2.1.1

21500

mcon

T

Thư thiết kế

quả

Khối lượng thuyền
1


2
3
4
5

viên, lương thực,
nước ngọt
Khối lượng nhiên
liệu dự trữ
Khối lượng tàu
không
Lượng chiếm nước
của tàu
Khối lượng trung

∆

0

9,2
20


6
7
8
9
10
11


bình của Container
Số Container thực
tế
Số container theo
yêu cầu thiết kế
Số container dư
Khối lượng
container dư
Khối lượng nước

ncon

TEU

1551

ncon

TEU Thư thiết kế

1200

ncondư

TEU

351

mcondư


T

3229,2

mbl

T

mbl = 20 %DW

dằn
Trọng tải
DW
T
Kết luận: Tàu đủ dung tích chở container

2892,4
14268

-Kết luận
Bảng 2.13. Thông số kích thước sơ bộ của tàu thiết kế thỏa mãn

Stt

Thông số

Ký hiệu

Đvị


Giá trị

1

Chiều dài thiết kế

L

m

142,45

2

Chiều rộng thiết kế

B

m

25,57

3

Chiều cao mạn

D

m


11,32

4

Chiều chìm thiết kế

T

m

8,56

5

Hệ số béo thế tích

CB

0,699

6
7

Hệ số béo sườn giữa
Hệ số béo dọc tàu
Hệ số béo đường

CM
CP


0,98
0,7

CWL

0,82

CVP

0,79

8
9

nước
Hệ số béo thẳng đứng

21


PHẦN III: XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH
Hình dáng thân tàu do đường hình dáng hay tuyến hình của tàu quyết định .
Tuyến hình của tàu ảnh hưởng trực tiếp đến các tính năng cơ bản của con tàu
như tính di động, tính ổn định , tính ăn lái , đảm bảo sự thuận lợi để bố trí các
trang thiết bị trên tàu cũng như đầy đủ dung tích để chở hàng . Ngoài ra tuyến
hình còn đảm bảo cho khả năng công nghệ đóng tàu và tính thẩm mỹ của con
tàu Mỗi một loại tàu lại có những yêu cầu về tính năng riêng do đó tuyến hình
từng loại tàu cũng khác nhau .Trong khi thiết kế phải chú ý đến đặc điểm của
con tàu mà thiết kế đường hình dáng cho thích hợp . Tuy vậy cũng có thể đưa ra

một số yêu cầu chung khi thiết kế tuyến hình . Đó là :
- Tối ưu hóa về mặt sức cản
- Đảm bảo cho tàu vận hành tốt trên sóng
- Phối hợp tốt với sự làm việc của thiết bị lái và thiết bị đẩy
- Thuận lợi cho quá trình công nghệ
Thiết kế tuyến hình cũng có nhiều phương pháp như tính chuyển từ tàu mẫu ,
thiết kế theo mô hình , thiết kế mới , phương pháp tính chuyển cục bộ .. Mỗi
phương pháp có những ưu điểm nhược điểm riêng .
3.1. Lựa chọn phương pháp tính
3.1.1.Phương pháp tính chuyển từ tàu mẫu
Dùng một hoặc nhiều tàu mẫu có các thông số sát với yêu cầu kỹ thuật
của tàu mới phải thiết kế.
Ưu điểm: Xác định nhanh chóng các thông số của tàu mới.
Nhược điểm: thường dẫn người ta đến chỗ tiếp nhận số liệu một cách dễ
dãi, thiếu phân tích, phê phán, đưa đến những kết luận thiếu chính xác và đưa ra
các phương án không phải tối ưu trong điều kiện thiết kế cho phép.
3.1.2. Phương pháp thiết kế theo sêri
Là phương pháp thiết tàu theo những con tàu đã được nghiên cứu và đóng
trong khuôn mẫu nhất định với các đặc tính tương đương nhau.

22


Ưu điểm: Xác định nhanh chóng, chính xác các thông số của tàu cần thiết
kế dựa trên các số liệu đã có.
Nhược điểm: Phụ thuộc vào giới hạn của từng loại tàu , từng seri.
3.1.3. Phương pháp thiết kế mới
Tự xây dựng tuyến hình trên cơ sở tham khảo các tuyến hình mẫu, không
thể thay đổi, hoán cải tuyến hình tàu mẫu thành tuyến hình của tàu ta thiết kế.
Trong qua trình tự thiết kế tuyến hình ta phải tham khảo đường hình dáng cũng

như các hệ số của tàu mẫu và các seri tàu trong các tài liệu để được tuyến hình
hợp lý nhất.
Ưu điểm: Cho ta tuyến hình tàu mới mà không phải phụ thuộc vào điều
kiện nào.
Nhược điểm: khó khăn cho quá trình tính toán và lựa chọn.
3.2. Phương pháp xây dựng tuyến hình
Ta lựa chọn phương pháp biến cai đường hình dáng theo phương pháp Á
Phin.
3.3. Xây dựng tuyến hình
3.3.1 Lựa chọn tàu mẫu
Bảng 3.1. Thông số tàu
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Thông số
Năm đóng
Nhà máy đóng tàu
Số container ncon
Chiều dài L
Chiều rộng B
Chiều chìm T
Hệ số béo thể tích CB
Hệ số béo đường nước


Tàu mẫu
2002
Bến Kiền
564
109
20.8
7.1
0.7

Tàu thiết kế
1200
142,5
25,57
8.56
0.7

0.82

0.82

0.98

0.98

CWL
9
Hệ số béo sườn giữa CM
3.3.2. Nội dung của phương pháp Á Phin


Phương pháp Á Phin chỉ được áp dụng trong trường hợp khi có sự thay
đổi các kích thước chủ yêu L, B, T còn hệ sô béo CB và các hệ số béo khác
23


không thay đổi. Khi đó lượng chiếm nước, vị trí tâm nổi, bán kính tâm nghiêng
và các yêu tố khác của tuyến hình lý thuyết sẽ được xác định một cách đơn giản
theo các công thức được xây dựng trên cơ sở đồng dạng cục bộ về hình dáng tàu
mẫu với tàu thiết kế.
3.3.3. Thực hiện tính chuyển tuyến hình
Bảng 3.2. Các hệ số tính chuyển
STT

Đại lượng tính

Kí

Đơn

hiệu

vị

Công thức - Nguồn gốc

Hệ số tính chuyển
1

theo chiều rộng


Kết
quả

ba

B
ba = tk
Btm

1.229

ta

ta =

Ttk
Ttm

1.205

la

L
la = tk
Ltm

1.307

tàu
Hệ số tính chuyển

2

theo chiều chìm
tàu

3

Hệ số tính chuyển
theo chiều dài tàu

Kết luận: Sau khi biến đổi Á phin ta thu được đường hình dáng của tàu.
Bảng 3.3. Bảng trị số tuyến hình tàu mẫu
Chiều cao
Sn

CD 2500

CD 5000

CD 7500

BC

TTĐ

BDM

MG

0


6.507

7.031

8.094

9.33

10.4

-

-

1

5.767

6.299

7.08

9.272

10.4

-

-


2

3.202

4.958

6.161

9.225

10.4

-

-

3

0.58

3.106

4.656

9.2

-

-


-

4

0.053

1.281

3.144

9.2

-

-

-

5

0

0.289

1.692

9.2

-


-

24


6

0

0

0.534

9.2

-

-

-

7

0

0

0.05


9.2

-

-

-

8

0

0

0

9.2

-

-

-

9

0

0


0

9.2

-

-

-

10

0

0

0

9.2

-

-

-

11

0


0

0

9.2

-

-

-

12

0

0

0

9.2

-

-

-

13


0

0

0.065

9.2

-

-

-

14

0

0

0.389

9.2

-

-

9.2


15

0

0.089

1.237

9.2

-

-

12.46

16

0

0.724

3.454

9.222

-

11.94


12.99

17

0.246

2.488

6.563

9.27

-

11.99

13.04

18

1.125

6.07

9.299

9.343

-


12.04

13.09

19

2.978

9.366

12.184

9.425

-

12.09

13.15

20

11.089

12.184

-

9.495


-

12.14

13.33

Nửa chiều rộng
Sn
0

ĐN

ĐN

ĐN

ĐN

ĐN

ĐN

ĐN

1000

2000

3000


4000

5000

6000

7000

-

-

-

-

-

-

TTĐ
BC

MG

BDM

4.899 9.196
10.1


10.4

-

10.4

-

1

0.486 0.843 0.792 0.556 1.104 3.473

2

1.756 2.213 2.402 3.264 5.093 7.188 8.888

10.4

10.4

3

3.032 3.865 4.863 6.394 8.008 9.125 9.871

10.4

-

-


4

4.594 5.956 7.294

10.4

-

-

5

6.453 7.906 9.048 9.867 10.25

10.4

10.4

10.4

-

-

6

8.233 9.324 10.01 10.38

10.4


10.4

10.4

-

-

8.62

7318

/

9.524 10.09 10.33

10.4

1

25