THIT K S LAN T HNH CH T

Ch-ơng, mục

Phần 1
1.1
1.2
Phần 2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Phần 3
3.1
3.2
3.3
Phần 4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
Phần 5
5.1
5.2

5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
Phần 6
6.1

Mục lục
Tên ch-ơng mục
Nhiệm vụ thMục lục
Mở đầu
Tuyến đ-ờng - tàu mẫu
Tuyến đ-ờng
Tàu mẫu
Kích th-ớc chủ yếu
Chọn tỷ số kích th-ớc và hệ số béo
Xác định sơ bộ kích th-ớc của sà lan
Kiểm tra ổn định
Kiểm tra chiều cao mạn khô
Nghiệm lại l-ợng chiếm n-ớc
Kiểm tra dung tích
Xây dựng tuyến hình
Ph-ơng án thiết kế
Ph-ơng pháp thiết kế tính toán
Kiểm tra sau khi xây dựng tuyến hình

Bố trí chung
Phân khoang sơ bộ
Bố trí các két trên tàu
Bố trí th-ợng tầng, lầu và các phòng choc năng khác
Bố trí và tính chọn các thiết bị trên tàu
Thiết bị chằng buộc
Trang bị hàng hải
Bảo vệ thuyền viên
Ph-ơng tiện tín hiệu giao thông
Tính chọn thiết bị
Kết cấu
Các thông số tính toán
Quy phạm áp dụng
Vật liệu đóng tàu
Hệ thống kết cấu, khoảng s-ờn, phân khoang
Tính toán kết cấu khoang chở đất
Tính to¸n kÕt cÊu khoang m¸y
KÕt cÊu khoang mịi
KÕt cÊu khoang đuôi
Tính toán kết cấu cửa đổ đất
Liên kết
Quy cách hàn
Tính nổi
Xây dựng đồ thị bonjean

Trang

1
4
6

8
11
13
16
19
22
23
27
32
34
35
37
38
38
39
39
40
50
50
50
51
52
73
92
106
115
116
117
120


Page 1


THIT K S LAN T HNH CH T

6.2
Phần 7
7.1
7.2
Phần 8
8.1
8.2
8.3
8.4

Xây dựng đ-ờng cong thuỷ lực
Cân bằng- ổn định
Cân bằng
ặn định
Chong chóng
Sức cản sà lan
Thiết kế chong chóng
Xây dựng bản vẽ chong chãng
KiĨm tra søc bỊn c¸nh chong chãng theo quy phạm
Kết luận - Đánh giá kết quả
Tài liệu tham khảo
Các bản vẽ dùng để báo cáo tốt nghiệp
Phụ lục

124

136
139
150
153
158
161
164
165

Page 2


THIT K S LAN T HNH CH T

Mở đầu
B-ớc vào thế kỷ 21, đất n-ớc ta đà xây dựng một nền móng vững chắc để
phát triển kinh tế. Với sự phát triển đúng đắn là hiện đại hóa nền móng công
nghiệp, n-ớc ta đà thực sự nhìn thấu tầm quan trọng của các ngành công nghiệp
hàng đầu nh- năng l-ợng, cơ khí hóa, tự động hóa... Trong đó không thể nào
không nói đến ngành hàng hải đặc biệt là ngành đóng tàu.
Với -u thế là n-ớc có vị trí địa lý thuận lợi nhất là về giao thông đ-ờng
biển, với bờ biển dài 3.260km. Với nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào và
phong phú, Giao thông vận tải nói chung và giao thông vận tải thuỷ nói riêng có
điều kiện cơ bản để xây dựng, sảm xuất và phát triển. Hiện nay ngành giao thông
vận tải thuỷ n-ớc ta đang phát triển với một trình độ nhất định. Nh-ng với sự
quan tâm của đảng và nhà n-ớc, ngành giao thông vận tải thuỷ n-ớc ta nhất định
còn tiến mạnh tiến xa hơn nữa.
* Mục đích:
Thiết kế tàu là một công việc rất phức tạp đòi hỏi ng-ời thiêt kế phải có
những hiểu biết sâu rộng về kết cấu tàu, về bố trí chung toàn tàu, các tính năng

hàng hải của tàu, về các trang thiết bị trên tàu v.v... Do khả năng còn nhiều hạn
chế cũng nh- ch-a có kinh nghiệm trong thiết kế nên trong quá trình thực hiện
đề tài này em đề ra các mục đích sau :
Làm quen với công việc thiết kế tàu
áp dụng những kiến thức đà học vào thực tế
Tích lũy thêm kinh nghiệm chuẩn bị cho công việc sau này
*Ph-ơng pháp thiết kế:
Trong thiết kế tàu thủy có nhiều ph-ơng pháp, mỗi một ph-ơng pháp đều
có những -u nh-ợc điểm nhất định.Trên cơ sở phân tích có chọn lọc, để có biện
pháp thiết kế tối -u đáp ứng đ-ợc nhu cầu của tình hình đất n-ớc ta hiên nay thì
ở đây tôi lựa chọn thiết kế tàu bằng ph-ơng pháp thiết kế mới có dựa vào tàu
mẫu.
* ý nghĩa thực tế của đề tµi:

Page 3


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

Gióp ng-êi thiÕt kế nắm chắc kiến thức thiết kế tàu , những kinh nghiƯm
thùc tÕ trong viƯc thiÕt kÕ ®Ĩ tèi -u hoá những -u điểm ,hạn chế những nh-ợc
điểm trong ph-ơng pháp thiết kế .
Trải qua 4,5 năm học tại Tr-ờng Đại học Hàng Hải - Khoa Đóng tàu - Lớp
vỏ tàu khóa 43-ĐH1, đ-ợc sự đồng ý của các thầy cô giáo trong Khoa, em đÃ
đ-ợc nhận đề tài "Thiết kế sà lan chở đất tự hành lắp máy 980 Cv, dung tích
hầm đất 630m3 sà lan hoạt động tại cửa Tùng, Quảng Trị ".
Sau 3 tháng tiếp nhận đề tài cùng với sự h-ớng dẫn tận tình của các thầy
cô giáo, đặc biệt là:
1. Giáo viên h-ớng dẫn chính : T.s Nguyễn Tiến Lai.
2. Giáo viên phụ đạo


: T.s Lê Hồng Bang.
: Trần Văn Địch.

Em đà hoàn thành nội dung nhiệm vụ th- mà thầy h-ớng dẫn chính đề ra.
Vì khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế cho nên trong quá trình làm tốt
nghiệp không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong các thầy giáo, cô giáo hết
sức giúp đỡ, góp ý để đề tài của em đ-ợc hoàn thiện, đồng thời giúp em có thêm
kiến thức, kinh ngiệng vững vàng hơn trong công việc sắp tới của mình
Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo!
, ngày tháng năm
Sinh viên

Page 4


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

Bé gi¸o dơc và đào tạo

bộ giao thông vận tải

tr-ờng đại học hàng hải

khoa đóng tàu

Luận văn tốt nghiệp đại học

Thiết kế sà lan chở đất tự hành tự đổ
lắp máy 980cv với dung tích hầm đất

630m3.

Page 5


THIT K S LAN T HNH CH T

PHầN I

Tuyến đ-ờng - tàu mẫu
1. tuyến đ-ờng tàu mẫu
1.1. Tuyến đ-ờng:
Công việc thiết kế ra một con tàu đòi hỏi ng-ời thiết kế phải chọn ph-ơng
án thiết kế, tuyến đ-ờng là một trong các yếu tố ảnh h-ởng đến quá trình hàng
hải của tàu.
Tuyến đ-ờng nói lên đặc điểm khí t-ợng thuỷ văn, độ sâu của luồng lạch
giúp ng-ời thiết kế lựa chọn kích th-ớc tàu phù hợp. Chính vì vậy phải tìm hiểu
tuyến của tàu .
Tàu thiết kế là sà lan chở đất lắp máy 980 cv với dung tích hầm chứa đất
630 m3 hoạt động tại cửa Tùng - Quảng Trị.
Tuyến đ-ờng sà lan hoạt động có những đặc điểm cơ bản sau đây:
1.1.1. Vùng biển Quảng Trị:
Quảng Trị là một tỉnh phía Bắc Trung Bộ, nằm trong khoảng toạ độ địa lý
16018' - 17010' độ vĩ Bắc, 106024' - 107024' độ kinh Đông. Và giới hạn bởi: Tỉnh
Quảng Bình ở phía Bắc, tỉnh Thừa Thiên Huế ở phía Nam, Biển Đông ở phía
Đôngvà tỉnh Xavanakhet-n-ớc CHĐCN Lào ở phía Tây. Tỉnh Quảng Trị có 75
km đ-ờng biển có hai cửa lạch quan trọng là cửa Tùng và cửa Việt.
Đặc điểm chung của các sông là ngắn và dốc, n-ớc chảy xiết về mùa lũ, vì
vậy mùa m-a ở th-ợng nguồn n-ớc đổ về đồng bằng nhanh và dễ gây ra ngập
lụt. Các của sông hẹp và nông (có nhiều nguyên nhân trong đó có sự bồi đắp của

các sông,các dòng bồi tích và bồi lắng, sự tàn phá rừng đầu nguồn ) nên khi m-a
lũ đà tạo ra sự sói mòn, lở đất làm cạn dần, giảm khả năng tiêu thoát n-ớc.
1.1.2. Cửa Tùng:
Vị trí :

Page 6


THIT K S LAN T HNH CH T
Đây là cửa biển thuộc Quảng Trị nằm trong khoảng vĩ tuyến 17o1 N, kinh
tuyến 106o7 E trong khu vực cuối Vịnh Bắc Bộ.
Khí hậu :
Cửa Tùng Quảng Trị nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, đặc
tr-ng của nó là có bức xạ nhiệt cao và có sự phân hoá theo mùa rõ rệt.
Mùa m-a bắt đầu từ giữa mùa hè ( khoảng tháng 9 ) kéo dài đến giữa mùa
m-a ( khoảng tháng 12 hoặc đầu tháng 01 năm sau ). L-ợng m-a trung bình
năm khoảng từ 1.921,9 - 2.623,9 mm. Số ngày m-a trung bình năm cỡ từ 140150 ngày. Hai tháng m-a lớn nhất là tháng 10 và tháng11 trung bình năm
khoảng từ 400-800 mm, l-ợng m-a hai tháng này chiếm một nửa l-ợng m-a
trung bình của cả năm.
Mùa m-a ít bắt đầu từ tháng 2 đến tháng 6 hoặc tháng 7, ở thới kỳ này
l-ợng m-a trung bình mỗi tháng đạt từ 50-60 mm.
Vào mùa đông ở khu vực này chịu tác động của gió mùa Đông Bắc gây ra
thời tiết lạnh.
Nhiệt độ trung binh năm ở cửa Tùng Quảng Trị dao động từ 24,40C đến
24,90C. Nhiệt độ trung bình thấp nhất vào khoảng tháng 1 ( trung bình 19,70C )
và nóng nhất vào tháng 7 ( trung bình 29,30C ). Tổng nhiệt độ toàn năm là 8.0009.0000C.
Độ ẩm :
Độ ẩm trung bình năm từ 80 84 %. Mùa ẩm kéo dài từ tháng 9 đến tháng
2 năm sau. Thời kỳ khô hạn từ tháng 5 đến tháng 8, độ ẩm trung bình của mùa
này là 75-80 %.

Chế độ nắng :
Số giờ nắng trung bình năm từ 1.580 1.906 giờ nắng. Thời kỳ nắng nhiều
nhất là từ tháng 5 đến tháng 8, số giờ nắng trung bình từ 207 230 giờ. Thời
kỳ ít nắng vào các tháng mùa đông.
Chế độ gió :
Loại gió thịnh hành trong mùa Đông là gió Đông Bắc thổi với tần suất 4050 %. Loại gió thịnh hành vào mùa Hạ là gió Tây Nam và gió Tây thổi với tần
suất 50 %. Cửa Tung - Quảng Trị là khu vực chịu ảnh h-ởng mạnh của bÃo, bÃo

Page 7


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

th-êng xuyªn xuÊt hiện vào tháng 8, 9, 10 đôi khi tháng 11. BÃo dữ dội gây ra
m-a lớn và gây ra những tác hại lớn.
Sóng biển:
ở vùng cửa Tùng Quảng Trị chủ yếu là sóng gió, chế độ sóng ở vùng
này chịu ảnh h-ởng của chế độ gió hai mùa: Mùa Đông và mùa Hạ. Vào mùa
Đông chế độ sóng gió chịu ảnh h-ởng chủ yếu của gió mùa Đông Bắc, độ cao
sóng khoảng 0,5 0,7 m. Vào mùa Hè trong những tháng đầu mùa Hè ( khoảng
tháng 4 đến tháng 6 ) sóng gió thịnh hành theo h-ớng Đông Nam độ cao sóng là
0,5 0,75 m, từ tháng 7 đến tháng 9 h-ớng sóng thịnh hành là Tây Nam, độ
cao sóng trung bình 0,5 0,75m.
Thuỷ triều :
Vùng của Tùng Quảng Trị chịu ảnh h-ởng của chế độ bán nhật triều
không đều, hầu hết các ngay trong tháng đều có hai lần triều lên và hai lần triều
xuống cách nhau khoảng trên d-ới 6 giờ. Chênh lệch độ cao giữa hai lần n-ớc
lớn và chênh lệch độ cao giữa hai lần n-ớc ròng là khá rõ rệt. Trong thêi kú n-íc
c-êng ®é lín triỊu ë cđa Tïng trên d-ới 0,4 m.
Dòng chảy:

Tuyến đ-ờng cửa Tùng - Quảng Trị chịu dòng chảy bởi n-ớc trong th-ợng
nguồn đổ ra và chịu ảnh h-ởng của dòng hải l-u do thuỷ triều gây lên. Dòng
chảy ở vùng biển này từ tháng 1 đến tháng 5 và từ tháng 9 đến tháng 12 theo
h-ớng Tây Bắc và Đông Nam với tốc độ từ 0,5 đến 1,0 hl/giờ còn từ tháng 6 đến
tháng 8 thì dòng chảy theo h-ớng ng-ợc lại với tốc độ từ 0,4 đến 0,6 hl/h.
Đô sâu:
Với độ sâu trung bình của luồng vào khoảng độ 6m đến 7m.
Về độ mặn:
Khu vực cửa sông có độ mặn thay đổi liên tục từ 5 đến 15%.
Chế độ s-ơng mù và giông:
Mùa đông ở vùng cửa sông và ven biển Quảng Trị, hiện t-ợng s-ơng mù
xảy ra phổ biến, trung bình mỗi tháng có từ 2 đến 4 ngày có s-ơng mù. Mïa hÌ
cịng cã thĨ cã s-¬ng mï nh-ng xt hiƯn ít. Hiện t-ớng s-ơng mù làm giảm tầm
quan sát, tầm nhìn xa xuống 1km rất nguy hiểm cho hoạt động đi lại của tàu bè.

Page 8


THIT K S LAN T HNH CH T

Hiện t-ợng giông hầu hết xảy ra vào các tháng có giông trong năm (những tháng
có m-a), những tháng mùa đông hầu nh- không có hiện t-ợng giông xuất hiện
trong khu vực.
1.2. Tàu mẫu:
1.2.1. Thông số tàu mẫu:
Bảng 1.1
STT

Các thông số kích th-ớc


S55

S01

S02

46

50

52

1

Chiều dài tàu L (m)

2

Chiều rộng tàu B (m)

10,7

12,2

13,3

3

Chiều cao mạn H (m)


3,5

3,7

3,85

4

Chiều chìm tàu T (m)

2,5

2,7

2,8

5

Tỷ số:

L
B

4,3

4,1

3,9

6


Tỷ số:

B
T

4,8

4,81

5,2

7

Tỷ số:

H
T

1,4

1,37

1,375

8

Hệ số bÐo thĨ tÝch 

0,81


0,82

0,85

9

HƯ sè bÐo diƯn tÝch s-ên 

0,99

0,99

0,99

10

HƯ số béo diện tích đ-ờng n-ớc

0,91

0,91

0,91

11

Công suất động cơ NE (cv)

450


550

625

12

Dung tích hầm đất (m3)

500

600

650

1.2.2. Biên chế thuyền viên:
Sà lan thiết kế có số l-ợng thuyền viên đ-ợc chọn dựa vào tàu mẫu, tôi
bố trí 12 thuyền viên với chức danh và số l-ợng cụ thể nh- bảng sau:
Bảng 1.2
STT Chøc danh

Sè l-ỵng

Page 9


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

1


ThuyÒn tr-ëng

01

2

Sü quan boong 1

01

3

Sỹ quan boong 2

01

4

Máy tr-ởng

01

5

Máy 1

01

6


Máy 2

01

7

Thợ chấm dầu

01

8

Cấp d-ỡng

01

9

Thuỷ thủ

04

1.2.3. Phân cấp:
Sà lan với dung tích 630 m3 lắp máy 980 cv hoạt động tại cửa Tùng - Quảng
Trị đ-ợc thiết kế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN
6259: 2003
Cấp tàu: Tàu thiết kế là sà lan chạy biển cấp hạn chÕ III .

Page 10



THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

PHÇN Ii

KÝch th-íc chủ yếu
2. xác định kích th-ớc chủ yếu.
2.1. Chọn tỷ sè kÝch th-íc vµ hƯ sè bÐo:
Trong thiÕt kÕ tµu có nhiều ph-ơng pháp, mỗi ph-ơng pháp đều có sự
khác nhau và tính -u việt riêng nh-ng dù ph-ơng pháp nào thì tàu cũng phải
đảm bảo độ bền, ổn định, có tính kinh tế nhất. Trong thiết kế này tôi sử dụng
ph-ơng pháp thiết kế theo tàu mẫu vì tàu mẫu là chỗ dựa chắc chắn của những
tính năng kỹ thuật của tàu mới và cũng từ đấy nhanh chóng xác định đ-ợc các
thông số kỹ thuật chủ yếu của tàu mới cần thiết kế.
Sà lan thiết kế chuyên hoạt động ở của Tùng - Quảng Trị. Do vậy ta áp
dụng các tỷ số kích th-ớc và hệ số hình dáng của sà lan biển để tính toán thiết
kế kích th-ớc cho sà lan cần thiết kế.
Để tiến hành tính toán thiết kế, sơ bộ ta chọn các tỷ số kích th-ớc nhsau:

2.1.1. Tỷ số

L
:
B

Tỷ số này có ảnh h-ởng rất lớn đến sức cản ma sát của tàu, ảnh h-ởng
đến khả năng quay trở của tàu trong các luồng có chiều rộng nhỏ. Trị số này
quá bé sức cản hình dáng và sức cản sóng của thân tàu sẽ tăng nhanh, tính ổn
định h-ớng kém.
Theo STKTĐT-T1/Bảng 2-7/26 đối với tàu hàng thì tỷ số


L
5,5 8,0 .
B

Page 11


THIT K S LAN T HNH CH T

Đối với tàu mẫu thì tỷ số

L
3,93 4,3,
B

Với sà lan chở đất không yêu cầu cao về tốc độ, mà lại đòi hỏi quay trở
dễ dàng nên tàu mẫu lấy tỷ số này nhỏ hơn so với STKTĐT-T1 nó sẽ làm tăng
tính quay trở và tăng sức cản. Đối với sà lan thiết kế cũng đòi hỏi yêu cầu
t-ơng tự nh- tàu mẫu nên tỷ số này tôi chọn:

2.1.2. Tỷ số

L
4,2 .
B

B
:
T


Tỷ số này quan hệ với tính ổn định và sức cản của thân tàu, tỷ số này
càng lớn thì khả năng cân bằng ổn địng càng tốt.
Trong sách STKTĐT-T1 tỷ số này dành cho các tàu hàng 4 6,2
Theo tàu mẫu thì tỷ số này 4,8  5,17
Ta chän tû sè nµy cho sµ lan thiết kế là:

2.1.3. Tỷ số

B
4,8 .
T

H
:
T

Tỷ số này ảnh h-ởng đến khả năng chống chìm, khả năng hắt n-ớc nên
boong và ảnh h-ởng đến ổn định của tàu.
Đối với tàu mẫu thì tỷ số này 1,37 1,4 .
Sà lan thiết kế hoạt động tại cửa biển, có chiều cao sóng lớn nên tỷ số
này chọn lớn, do vậy tôi chọn tỷ số này cho sà lan thiết kÕ lµ:

H
 1,4 .
T

2.1.4. HƯ sè bÐo thĨ tÝch  :
Theo STKTĐT-T1 thì hệ số béo thể tích đối với sµ lan chë hµng
 0,75  0,9.


Page 12


THIT K S LAN T HNH CH T
Đối với sà lan mẫu thì hệ số béo này 0,85 0,87 .
Khi chän hƯ sè bÐo thĨ tÝch ta cÇn phải chu ý đến các yếu tố nh-: ảnh
h-ởng đối với tốc độ cao, ảnh h-ởng đối với dung tích chở hàng, ảnh h-ởng
đối với việc bố trí khoang máy và nồi hơi đặc biệt đối với tàu bố trí khoang
máy ở phía đuôi hệ số thể tích chiếm n-ớc nhỏ quá sẽ khó khăn cho việc bố trí
buồng máy và hệ trục vì thế ta chọn hệ số béo thĨ tÝch cho sµ lan thiÕt kÕ lµ:
  0,85 .

2.1.5. Hệ số béo đ-ờng n-ớc :
Theo STKTĐT-T1 hệ số béo đ-ờng n-ớc đ-ợc xác định theo công thức:
0,025 0,897

Mặt khác theo STKTĐT-T1 thống kê đối với sà lan chở hàng thì tỷ số
này 0,84 0,95. Đối với sà lan mẫu thì hệ số béo này bằng 0,91 . Do vậy tôi
chọn cho sà lan thiết kế có hệ số béo đ-ờng n-íc lµ:   0,91 .

2.1.6. HƯ sè bÐo s-ên giữa :
Theo thống kê của STKTĐT-T1 đối vơi sà lan chở hàng thì hệ số béo
s-ờn giữa của sà lan 0,9 1 . Đối với sà lan mẫu thì hệ số béo này bằng 0,99 .
Vì sà lan thiết kế là sà lan chở đất có cửa tự đổ ở đáy do vậy hệ số béo s-ờn
giữa cần lớn để tăng sức nổi khi tàu đổ đất do vậy tôi chọn hệ số béo s-ờn
giữa cho sà lan thiÕt kÕ lµ:   0,99 .

2.1.7. HƯ sè bÐo däc  :
HƯ sè bÐo däc  theo STKT§T-T1 đ-ợc xác định theo công thức:




0,86 .


Page 13


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT
2.1.8. HÖ sè béo thẳng đứng :
Hệ số béo dọc theo STKTĐT-T1 đ-ợc xác định theo công thức:



0,934 .


2.2. Xác định kích th-ớc sơ bộ của sà lan:
Theo STKTĐT-T1 ta có mối quan hệ giữa trọng l-ợng hàng, l-ợng
chiếm n-ớc và hệ số lợi dụng l-ợng chiếm n-ớc theo trọng l-ợng hàng tinh
đ-ợc thể hiện theo mối quan hệ sau:
h

Ph
P
D h
D
h


Trong đó:
D - L-ợng chiếm n-ớc của tàu.
Ph - Trọng l-ợng hàng tinh.
h - Hệ số lợi dụng l-ợng chiếm n-ớc theo trọng l-ợng hàng tinh.
Sà lan thiết kế là sà lan chở đất có dung tích hầm đất 630 m3 chuyên
hoạt động tại cửa Tùng - Quảng Trị, với nền đất của cửa Tùng chủ yếu là có
mầu vàng xám, đất phù sa chứa một l-ợng không nhiều do vậy hàng mà sà lan
chuyên chở th-ờng là đất gồm đất sét, bùn, n-ớc. Nh-ng trong các thành phần
trên thì có đất sét chiếm l-ợng nhiều nhất, mà trọng l-ợng riêng của đất sét
cũng lớn nhất do vậy ta giả sử trong tr-ờng hợp hàng mà sà lan chở chiếm
100% là đất sét. Khi đó trọng l-ợng hàng tinh cđa sµ lan lµ:
Ph   d .V  1102,5 tấn.

Trong đó:
d 1,75 tấn/m3 - Khối l-ợng riêng của đất chuyên trở.
V 630 m3- Dung tích hầm đất.

Page 14


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT
HƯ sè lỵi dụng l-ợng chiếm n-ớc h đối với sà lan theo bảng 22/STKTĐT-T1/Trang 18 0,8 0,7 . Vì sà lan chở đất cần có dung tích chở
hàng lớn ng-ời ta th-ờng quan tâm đến khối l-ợng hàng chuyên chở đ-ợc
nhiều hay ít hay nói cách khác với sà lan chở đất giống với tàu chở hàng vì
vậy ta chọn hệ số lợi dụng l-ợng chiếm n-ớc cho sà lan thiết kế là h 0,8 .
Do đó ta có l-ợng chiếm n-ớc sơ bộ của sà lan đ-ợc tính nh- sau:
Dsb

Ph




h

1102,5
1378,125 tấn.
0,8

Mặt khác l-ợng chiếm n-ớc của sà lan còn đ-ợc xác định theo ph-ơng
trình sức nỉi:
D   .V  k. . .L.B.T tÊn.

Trong ®ã:
k 1,005 - Hệ số có kể đến phần nhô của tàu.

D - L-ợng chiếm n-ớc của sà lan.
1,025 T/m3 - Trọng l-ợng riêng của n-ớc biển.

- Hệ số béo thể tích của sà lan.
L,B,T - Các thông số kích th-ớc của sà lan.
Biến đổi ph-ơng trình søc næi ta cã:
D  k. . .L

B T B
.L. . .L ,
L B L

k . . .L3

D


,

2

L B
  .
B T
2

L

3

L B
D.  .
B T .
k . .

Thay c¸c thông số vào ta có:

Page 15


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT
1378,125.4,2 .4,8
L
 51,07 m.
1,005.1,025.0,85
2


3

Chọn chiều dài đ-ờng n-ớc thiết kế của sà lan là: L 51 m.
Từ đó ta có các kích th-ớc của sà lan đ-ợc xác định nh- sau:
L
4,2  B  12,2 m.
B

B
 4,8  T  2,6 m.
T
H
 1,4  H  3,6 m.
T

VËy ta cã c¸c kích th-ớc sơ bộ của sà lan nh- sau:
- Chiều dài đ-ờng n-ớc thiết kế:

L = 51

- Chiều rộng :

B = 12,2

- Chiều cao mạn:

H = 3,6

m.


- Chiều chìm:

T = 2,6

m.

- HƯ sè bÐo thĨ tÝch:

 = 0,85

- HƯ sè béo đ-ờng n-ớc:

= 0,91

- Hệ số béo s-ờn giữa:

= 0,99

- Hệ số béo dọc:

= 0,86

m.
m.

Nghiệm lại l-ợng chiếm n-ớc với các thông số kích th-ớc mới của sµ lan:
D  k. . .L.B.T  1,005.1,025.0,85.51.12,2.2,6  1416,5 tÊn.
D 


D  Dsb
1416,5  1378,125
100 0 0 
100 0 0 2,709 3 0 0
D
1416,5

Vậy các thông số của sà lan thiết kế thoả mÃn yêu cầu.
2.3. Kiểm tra ổn định:
Page 16


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

2.3.1. ChiÒu cao tâm nghiêng ban đầu h0 :
Theo bảng 2.60/117 STKTĐT-T1, chiều cao tâm nghiêng ban đầu đối với
sà lan là:
h0 2,00 10,00 m

Mặt khác theo STKTĐT - T1/116 chiều cao tâm nghiêng ban đầu đ-ợc
tính theo công thức sau:
h0  r  z c  z g  h , m

Trọng đó:
r - Bán kính tâm nghiêng ( bán kính ổn định ngang ).
zC - Chiều cao tâm nổi, tính tới đ-ờng chuẩn đáy.
zg - Chiều cao trọng tâm, tính tới đ-ờng chuẩn đáy.
h - Trị số giảm chiều cao ổn định ban đầu do ảnh -ởng của mặt
n-ớc tự do, h 0,1 0,5 m và luôn mang dấu âm. Chọn h 0,1 m.
2.3.1.1. Bán kính tâm nghiêng r :

Theo LTTKTT/110 bán kính tâm nghiêng ngang đ-ợc xác định theo
công thức:
r

2 B2
0,912 12,22
.

.
4,65 m.
12.T 0,85 12.2,6

Trong đó:
B, T - Các kích th-ớc chủ yếu của sà lan.
, - Các hệ số béo của sà lan.
2.3.1.2. Chiều cao tâm nổi zC:
Theo LTTKTT/196 cao độ tâm nổi đ-ợc xác định theo công thức:
z C  m.T 


 

.T 

0,91
.2,6  1,25 m.
0,91  0.99

Trong ®ã:


Page 17


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

T - ChiÒu chìm của sà lan,
, - Các hệ số béo của sà lan.

2.3.1.3. Chiều cao trọng tâm zg:
z g  .H  0,7.3,6  2,52 m.

Trong ®ã:
H - ChiỊu cao mạn của sà lan,
- Hệ số phụ thuộc vào loại tàu, đối với sà lan chở hàng thì hƯ sè

nµy  0,6  0,7, chän   0,7 .
Vậy chiều cao tâm nghiêng ban đầu của và lan lµ:
h0  4,74  1,25  2,52  0,1  3,28  2,00  10,00 m.

KÕt luËn: VËy sµ lan thoả mÃn ổn định ban đầu.
2.3.2. Chu kỳ chòng chành ngang T ( chu kỳ lắc ):
Theo STKTĐT-T1/657 chu kỳ lắc ngang của tàu hàng nằm trong phạm vi
giới hạn sau:
T  (3,5  6) s

T 

C.B 0,81.12,2

 5,45  3,5  6 s.

h0
3,28

Trong ®ã:
C = 0,81 - HƯ sè.
B = 12,2 m - ChiỊu réng tµu.
h0 = 3,28 m - Chiều cao tâm nghiêng ban đầu (chiều cao ổn định
ban đầu).
Kết luận: Vậy chu kỳ chòng chành ngang của sà lan thiết kế thoả mÃn điều
kiện chòng chành ngang.

Page 18


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

2.4. KiÓm tra chiều cao mạn khô:
Các thông số chủ yếu của sà lan:
- Chiều dài đ-ờng n-ớc thiết kế:

L = 51

- Chiều réng :

B = 12,2

- ChiỊu cao m¹n:

H = 3,6


m.

- ChiỊu ch×m:

T = 2,6

m.

- HƯ sè bÐo thĨ tÝch:

 = 0,85

- HƯ sè bÐo ®-êng n-íc:

 = 0,91

- HƯ sè bÐo s-ờn giữa:

= 0,99

- Hệ số béo dọc:

= 0,96

m.
m.

Sà lan thiết kế là sà lan chở đất hoạt động tại cửa Tùng - Quảng Trị, đây là
cửa sông, sóng chủ yếu là sóng gió, sà lan đổ đất không quá xa vì vùng biển này
có độ dốc lớn. Sà lan đ-ợc thiết kế theo Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển

vỏ thép TCVN 6259: 2003
Cấp tàu: Tàu thiết kế là sà lan chạy biển cấp hạn chế III .
2.4.1. Điều chỉnh mạn khô:
2.4.1.1.Vùng giữa tàu:
Xác định Lf (Theo [3])
Lf = max(l1,l2)
L1 = 96%L0,85H = 0,96.52,26 = 50.17 (m)
L2 = Lpp = 50,6 (m)
VËy Lpp= 50,6 (m)
TrÞ số mạn khô tối thiểu tra theo bảng 11/4.2 trang 39 [3] đ-ợc F b=450
(mm)
a. Hiệu chỉnh theo hệ số béo thể tích:
Do 0 = 0,85 > 0,68 mạn khô tính toán đ-ợc lấy bằng :

Page 19


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

Fb ’ =

 0  0,68
1,36

(0 = 0,85H)

.Fb = 506,25 (mm)

b. HiÖu chØnh theo chiỊu cao m¹n:
Do H = 3,6 > L1/15 = 3,34 nên mạn khô phải đ-ợc tăng thêm một

l-ợng
L
F2 =  H  .R = 20.9(mm)


15 

Do L1 < 120(m) nên R = Lf/0,48 = 104,5208
c. Hiệu chỉnh theo th-ợng tầng:
- Chiều dài th-ợng tầng: 13,57 (m) E/L= 0,325 nên mạn khô đ-ợc
giảm đi một l-ợng theo bảng 11/4.7: F3 = 15,5%.Fb = 69,75 (mm)
d. HiƯu chØnh theo chiỊu dµi sµ lan: Víi L < 100 (m)
FL  7,5.(100  L).(0,35 

E
)  9,281 (mm)
L

e) HiƯu chØnh theo ®é cong dọc boong:
Bảng trị số độ cong dọc boong tiêu chuÈn & §é cong däc boong thùc tÕ :
§é cong dọc boong tiêu chuẩn
Công thức

Độ cong dọc boong thực tế

giá trị hệ số

tích số

giá trị


hệ số

Tích số

25 (Lf/3 + 10 )

668,08

1

668.08

271

1

271

11,1(Lf/3 + 10 )

296.63

3

889.89

259

3


777

2,8(Lf/3 + 10 )

74.83

3

224.48

0

3

0

0

0

1

0

0

1

0


5,6(Lf/3 + 10 )

149.65

3

448.95

0

3

0

22,2(Lf/3 + 10 )

593.26

3

1779.77

0

3

0

50(Lf/3 + 10 )


1336.17

1

1336.17

271

1

271

Phần đuôi

1782.45

1048

Phần mũi

3564.89

271

Tổng
Mạn khô tăng thêm một l-ợng là :
Page 20



THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

F4 =

TC

m

  TTm
l
(0,75 
)  308.6544(mm)
8
2L f

l = 13,57 m Tỉng chiỊu dài của các th-ợng tầng kín n-ớc.
Mạn khô của tàu theo yêu cầu quy phạm
F =Fb +F2 - F3 + F4+FL = 775,34mm
Mạn khô thực tế Ftt = 1000 mm
Vậy mạn khô của tàu thoả mÃn
2.2.6.2. Vùng mũi tàu:
Chiều cao tối thiểu của mũi tàu: đối với tàu có L < 250(m) th×

L 
1,36

Fm > 56.L. 1 

 500  δ 0,85H  0,68
 Fm > 1402,56(mm) mµ FmTT = 1544 (mm)

Vậy mạn khô vùng mũi tàu thoả mÃn

kết luận :
Bộ kích th-ớc của tàu đảm bảo sơ bộ các yêu cầu về ổn định , chòng
chành , dung tích , l-ợng chiếm n-ớc . Sau khi xây dựng tuyến hình sẽ kiểm
tra lại một cách cụ thể hơn .

2.5. Nghiệm lại l-ợng chiếm n-ớc theo các thành phần trọng l-ợng:
2.5.1. Trọng l-ợng vỏ P01 :
Theo STKTĐT trọng l-ợng vỏ của sà lan đ-ợc xác định theo công thức
sau:
Pv P01  p01.L.B.H  0,13.D  0,13.1416,5  184,15 tÊn

Trong đó:
p01 - Hệ số khối l-ợng thân tàu tra bảng STKT§T.
p01  0,09  0,13

Ta chän: p01  0,13 .

Page 21


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

2.5.2. Träng l-ỵng thiết bị tàu P02 :
Theo STKTĐT/115 khối l-ợng trang thiết bị cho sà lan đ-ợc tính theo
công thức sau:
Ptb

L.B.H

41,2  8,3  8,45 tÊn.
6,82

Trong ®ã:
L, B, H - Các kích th-ớc chủ yếu của sà lan.

2.5.3. Trọng l-ợng hệ thống P03 :
Theo STKTĐT/115 trọng l-ợng hệ thống cho sà lan đ-ợc tính theo công
thức sau:
P03 0,3.104.L.B 0,024.L.B   6,5  3,18 tÊn.
2

Trong ®ã:
L, B - Các kích th-ớc chủ yếu của sà lan.

2.5.4. Trọng l-ợng thiết bị năng l-ợng P04 :
Theo STKTĐT/115 trọng l-ợng thiết bị năng lựơng cho sà lan đ-ợc tính
theo công thức sau:
P04 

L.B.H
 11,68  16,3  19,11 tÊn.
1,77

Trong ®ã:
L, B, H - Các kích th-ớc chủ yếu của tàu.
Trọng l-ợng thiết bị năng l-ợng bao gồm toàn bộ thiết bị trong buồng
máy nh-: Máy chính, máy phụ, nồi hơi, các loại két chứa nhiên liệu và dầu
mỡ trực nhật, tôn lát sàn, cầu thang buồng máy, thiết bị thông hơi, thông gió
buồng máy... .


Page 22


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT

2.5.5. Träng l-ỵng hệ thống điện và điều khiển P05 :
Theo LTTKTT/26 trọng l-ợng hệ thống điện và điều khiển của sà lan
đ-ợc xác định theo công thức sau:
P05 p05.D2 3 0,25.1416,22 3  31,53 tÊn.

Trong ®ã:
p05 = 0,23  0,05 đối với tàu hàng, chọn p05 = 0,25.

2.5.6. Trọng l-ợng thuyền viên, hành lý, n-ớc ngọt sinh hoạt, l-ơng thực
thực phẩm P13 và P14 .
Theo quy định thì trọng l-ợng của một thuyên viên, đồ dùng sinh hoạt
và hành lý toàn bộ nằm trong khoang 100 130 kg. Đối với sà lan thiết kế là
sà lan biển hạn chê III, ta chọn trọng l-ợng hành lý và thuyền viên là 130
kg/ng-ời.
Biên chế của sà lan là 12 thuyền viên do vậy trọng l-ợng toàn bộ hành
lý và thuyền viên trên sà lan là:
Ptv 12.130 1260 kg 1,26

tấn.

Với một ng-ời trong một ngày thì l-ơng thực thực phẩm cần dung là 3
kg do vậy trong một ngày l-ợng l-ơng thực thực phẩm cần dùng cho tất cả
thyền viên trên tàu sẽ là:
Plt 0,003.12 0,036 tấn.


Trong một ngày một ng-ời cần 130 kg n-ớc sạch để sinh hoạt, ta có
trọng l-ợng n-ớc sinh hoạt cần dùng cho tất cả thuyền viên trên tàu là:
Pnc 0,13.12 1,56 tấn.

Vậy toàn bộ trọng l-ợng thuyền viên, hành lý, l-ơng thực thực phẩm,
n-ớc ngọt sinh hoạt là:

Page 23


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT
P13  P14  1,26  0,036  1,56  2,856 tÊn.

2.5.7. Träng l-ợng nhiên liệu, dầu bôi trơn, n-ớc cấp P16 :
Theo LTTKTT/32 trọng l-ợng nhiên liệu, dầu bôi trơn, n-ớc cấp của sà
lan đ-ợc xác định theo công thức sau:
P16 k nl Pcd , tÊn

Trong ®ã:
knl = 1,09  0,03. Chọn k nl 1,12 là hệ số kể đến sự v-ợt trội của dầu
mỡ bôi trơn, n-ớc cấp.
Pcđ - Trọng l-ợng dự trữ chất đốt, tấn.
Theo LTTKTT/32 trọng l-ợng dự trữ chất đốt đ-ợc xác định theo công
thức sau:
Pcd  kM .t. pnt .N  1,2.24.0,14.

980
 2905,4 kg.
1,36


Trong ®ã:
kM - Hệ số kể đến mức độ tăng chi phí nhiên liệu do sóng, gió,
ng-ợc dòng, hệ số này trong kho¶ng 1,15  1,2. Chän k M  1,2 .
t = 24 giê - Thêi gian lµm viƯc trong mét ngày,
pnl = 0,11 0,14 đối với động cơ diesel chän pnl  0,14 KG/kW.h,
N=

980
 720,6 kW - Tỉng c«ng suất của tổ hợp năng l-ợng.
1,36

Thay số ta đ-ợc:
P16 1,12.2,9054 3,254 tấn.

2.5.8. Trọng l-ợng dự trữ l-ợng chiếm n-ớc P11 :
Theo LTTKTT/28 trọng l-ợng dự trữ l-ợng chiếm n-ớc của sà lan đ-ợc
xác định theo công thức sau:

Page 24


THIẾT KẾ SÀ LAN TỰ HÀNH CHỞ ĐẤT
P11  p11.D  0,015.1416,2  21,243 tÊn.

Trong ®ã:
p11 = (1  1,5)%D hoặc (2 2,5)%D khi không có tàu mẫu phù hợp
với tàu thiết kế. Chọn P11 1,5 0 0 .
2.5.9. Trọng l-ợng hàng P15 :
Trọng l-ợng hàng đ-ợc tính theo công thức sau:

P15 1,75.630 1102,5 tấn.

Vậy l-ợng chiÕm n-íc cđa tµu lµ:
13

D   Pi  Pn  Dtk , tÊn
i 1

D  P01  P02  P03  P04  P05  P11  P13  P14  P15  P16

 184,15  8,45  3,18  19,11  31,53  2,856  3,254  21,243 1102,5

= 1376,27 tấn
Nghiệm lại l-ợng chiếm n-ớc:
D

D D1 1416,5  1376,27

.100%  2,84 0 0  3 0 0
D
1416,5

Kết luận: Sà lan thiết kế đảm bảo l-ợng chiếm n-ớc theo các thành
phần trọng l-ợng.
2.6. Kiểm tra dung tích khoang đất:
Sà lan đ-ợc phân khoang sơ bộ nh- sau:
- Khoang đuôi: Từ mút đuôi đến #8, khoảng s-ờn 500, chiều dài 4000
mm.
- Khoang máy: Từ #8 đến #19, khoảng s-ờn 600, chiều dài 6600 mm.
- Khoang hàng I: Từ # 19 đến # 31, khoảng s-ờn 600, chiều dài 7200

mm.
- Khoang hàng II: Từ #31 đến # 43, khoảng s-ờn 600, chiều dài 7200
mm.

Page 25