BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM GIÁO TRÌNH ĐÀO TẠO THUYỀN TRƯỞNG HẠNG BA MÔN CẤU TRÚC TÀU 1 Năm 2014 LỜI GIỚI THIỆU Thực hiện chương trình đổi mới nâng cao chất lượng đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa quy định tại Thông tư số 57/2014/TT-BGTVT ngày 24 tháng 10 năm 2014 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải. Để từng bước hoàn thiện giáo trình đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa, cập nhật những kiến thức và kỹ năng mới. Cục Đường thủy nội địa Việt Nam tổ chức biên soạn “Giáo trình cấu trúc tàu”. Đây là tài liệu cần thiết cho cán bộ, giáo viên và học viên nghiên cứu, giảng dạy, học tập. Trong quá trình biên soạn không tránh khỏi những thiếu sót, Cục Đường thủy nội địa Việt Nam mong nhận được ý kiến đóng góp của Quý bạn đọc để hoàn thiện nội dung giáo trình đáp ứng đòi hỏi của thực tiễn đối với công tác đào tạo thuyền viên, người lái phương tiện thủy nội địa. CỤC ĐƯỜNG THỦY NỘI ĐỊA VIỆT NAM 2 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU 2 3 Chương I KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ TÀU THUYỀN Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TÀU THUYỀN 1.1 Khái niệm Tàu thuyền là một cấu trúc nổi được trên mặt nước, dùng để chuyên chở hàng hoá và hành khách từ nơi này đến nơi khác Tàu thủy: Ra đời cách đây ba, bốn ngàn năm. Cuối năm 1999 người ta đã tìm thấy xác tàu gỗ, chôn vùi dưới đáy biển cách đây khoảng 2500 năm. Tàu thủy đã và đang được nghiên cứu, thiết kế, chế tạo phục vụ vào nhiều mục đích khác nhau, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nhân loại Các chủng loại tàu chủ yếu bao gồm: Tàu làm việc trên nguyên tắc khí động học, thủy động lực, định luật Archimesdes 1.2 Phân loại tàu thuyền 1.2.1 Mục đích của việc phân loại: Là để sử dụng cho đúng với khả năng và tính chất của từng loại tàu. Qua việc phân loại để biết được qui định về trang thiết bị cho từng loại tàu. 1.2.2 Phân loại tàu thuyền: Việc phân loại tàu thuyền dựa vào các yếu tố sau đây: vật liệu đóng tàu, động lực của tàu, loại hàng chuyên chở, phạm vi hoạt động, nhiệm vụ và tính chất công tác. 1.2.2.1 Theo vật liệu đóng tàu: - Tàu gỗ. - Tàu sắt. - Tàu vỏ nhựa tổng hợp. - Tàu bê tông lưới thép. 1.2.2.2 Theo động lực: - Tàu buồm. - Tàu hơi nước. - Tàu Diezel. - Tàu nguyên tử. 1.2.2.3 Theo tính chất công tác: - Tàu quân sự. - Tàu dân sự. - Tàu lai dắt. 4 - Tàu đánh cá. - Tàu nghiên cứu khoa học. - Tàu nạo vét luồng. - Tàu thả phao. 1.2.2.4 Theo loại hàng chuyên chở: - Tàu hàng khô, hàng bách hoá. - Tàu dầu. - Tàu gas. - Tàu đông lạnh. - Tàu chở than. - Tàu chở hàng hạt rời. - Tàu container. - Tàu hoá chất. - Tàu khách. 1.2.2.5 Theo phạm vi hoạt động: - Tàu sông. - Tàu sông pha biển. - Tàu biển. 5 Bài 2: MỚN NƯỚC, THƯỚC MỚN NƯỚC VÀ DẤU CHUYỂN CHỞ 2.1 Mớn nước của tàu Mớn nước là khoảng cách tính theo phương thẳng đứng từ mép ngoài của sống chính (keel) tới mặt phẳng đường nước quanh tàu. Trong việc xây dựng các bảng tính toán thủy tĩnh đôi khi người ta dùng đến “Mớn nước định hình” Ở các tính toán thủy tĩnh, mớn nước phải được lấy từ 03 vị trí đặc biệt: Ở mặt phẳng thủy trực mũi, Mặt phẳng thủy trực lái, và mặt phẳng sườn giữa tàu. Độ sâu ngập trong nước của thân tàu lớn nhỏ thay đổi tùy thuộc theo số lượng hàng hóa trên tàu nhiều hay ít Mỗi chiếc tàu đều có 6 vị trí kẻ thước đo mớn nước: Ở hai phía phải, trái mũi tàu, hai phải phải trái lái tàu, hai phía phải trái giữa tàu Mớn nước mũi: Là khoảng cách thẳng đứng đo từ giao điểm của đường thẳng đứng mũi tàu với đường kéo dài của đường dưới sống đáy đến đường nước (ký hiệu Tm) Mớn nước lái: Là khoảng cách thẳng đứng đo từ giao điểm của đường thẳng đứng lái tàu với đường kéo dài của đường sống đáy đến đường nước (Tl) Mớn nước giữa tàu: Là khoảng cách thẳng đứng đo từ phía dưới sống đáy đến đường nước tại giữa tàu (Ký hiệu Tg) 2.2 Thước mớn nước Thước mớn nước là các thước chuyên dùng, bố trí ở hai bên mạn về phía mũi, lái và giữa tàu để đọc giá trị mớn nước của tàu. 2.2.1 Tác dụng của thước mớn nước Thước mớn nước dùng để đọc giá trị mớn nước, từ đó tính được khối lượng của con tàu, biết được chiều cao tĩnh không của tàu để qua cầu và khi hành trình trong luồng cạn. Ngoài ra, dựa vào các giá trị mớn nước đọc được để xác định tư thế của tàu. Cụ thể là: - Nếu mớn mũi < mớn lái thì tàu đang chúi lái. Ngược lại, tàu chúi mũi. - Nếu mớn mũi = mớn lái thì tàu đang cân bằng mũi lái. - Nếu mớn phải>mớn trái thì tàu bị nghiêng phải. Ngược lại, tàu nghiêng trái. 6 - Nếu mớn phải = mớn trái thì tàu cân bằng (không bị nghiêng). 2.2.2 Các loại thước mớn nước: Hiện nay trên thới giới, tàu biển cũng như tàu sông, thường dùng một trong ba loại thước sau: 2.2.2.1 Thước mớn nước Trung Quốc: - Kích thước mớn nước và nét vẽ lấy đơn vị là mm. - Chiều cao chữ số là 100 mm. - Khoảng cách giữa hai chữ số liên tiếp nhau bằng 100mm. - Giá trị được tính tại chân chữ số từ dưới lên trên. - Thông thường các tàu đều dùng sơn trắng để kẻ thước. - Cách đọc mớn nước: khi mặt nước tới mép chữ số nào thì đọc trị số mớn nước ngay từ số đó bằng cách lấy số kề trên mặt nước trừ đi khoảng cách từ chân số kề trên ấy đến mặt nước hiện tại. 2.2.2.2 Thước mớn nước A-Rập: - Thước mớn nước A-Rập chỉ ghi các số chẵn và dùng đơn vị đo lường là hệ mét. - Chiều cao chữ số là 100 mm. - Khoảng cách giữa hai chữ số trên dưới cũng bằng 100 mm. - Giá trị được tính tại chân chữ số. - Màu chữ được biểu thị bằng màu sơn trắng. - Cách đọc: Giống như thước mớn nước Trung Quốc. c) Thước mớn nước La mã: - Thước mớn nước la mã được biểu thị bằng chữ số La mã. Đơn vị dùng là feet (ft) 1 ft = 0, 3048 m - Chiều cao chữ số và khoảng cách giữa hai chữ số liên tiếp nhau bằng 0,5ft. - Giá trị được tính tại chân chữ số. 7 20 20 20 20 40 80 15 15 60 20 100 30 - Cách đọc: Giống như thước mớn nước Trung Quốc. 2.3 Dấu chuyên chở 2.3.1 Khái niệm về vòng dấu chuyên chở: Vòng dấu chuyên chở là dấu hiệu dùng để qui định mức độ chuyên chở tối đa đối với mỗi con tàu. 2.3.2 Cơ sở xác định vòng dấu chuyên chở: Dựa vào kết cấu của tàu, các kích thước, vùng, mùa hoạt động và các điều kiện khác, cơ quan đăng kiểm qui định chiều cao mạn khô thích hợp bằng vòng dấu chuyên chở. 2.3.3 Cấu tạo của vòng dấu chuyên chở: Vòng dấu chuyên chở gồm có: đường boong, vòng dấu, đường tâm, dấu chuyên chở phụ. 2.3.3.1 Đường boong: Là một đường thẳng, có độ dài bằng 300mm, nó có tác dụng chỉ vòng dấu và đường tâm. Nếu mép boong có lót gỗ thì mép trên của đường boong sẽ trùng với giao điểm của mặt trên lớp gỗ lát và mặt ngoài của tôn mạn. Đối với những tàu có con chạch hoặc ở mép boong có ốp dãi đệm chống va hoặc mép boong lượn tròn thì có thể không cần kẻ đường boong. 2.3.3.2 Vòng dấu: - Là một vòng tròn, có đường kính ngoài bằng 250mm, được vẽ hai bên mạn tàu, tại mặt phẳng sườn giữa. 8 2 5 R V 40 0 25 0 2 5 30 0 2 5 SI (SII) V R SII SI SI SII R V 25 150 - Nếu không đủ chỗ để kẻ đủ vòng tròn thì được phép kẻ nửa vòng tròn phía dưới. - Nếu vòng dấu và đường tâm nằm đúng vào con chạch thì cần phải khoét rãnh ở con chạch. - Tâm vòng tròn phải nằm trên cùng một đường thẳng đứng với tâm của đường boong. 2.3.3.3 Đường tâm: Có độ dài bằng 400mm, nằm song song với mặt boong chính. Mép trên của đường tâm đi qua tâm của vòng dấu chuyên chở. Nó chỉ mặt nước khi tàu chuyên chở đến mức tối đa. 2.3.3.4 Ký hiệu trên đường tâm: - Trên đường tâm cắt tâm vòng tròn về phía mũi kẻ chữ ký hiệu vùng hoạt động của tàu. - Trên đường tâm ở hai bên của vòng dấu ghi ký hiệu của cơ quan đăng kiểm gồm hai chữ: chữ V và chữ R được ghi mỗi chữ một bên của vòng tròn. V-R: Vietnam-Register (đăng kiểm Việt Nam). Kích thước của chữ là 100x60mm và chiều dày nét chữ là 15mm. - Tất cả nét vẽ đều bằng 25mm. 2.3.3.5 Dấu chuyên chở phụ: Đối với con tàu hoạt động ở nhiều vùng nước khác nhau thì từ điểm cuối của đường tâm, hướng về phía mũi tàu kẻ một đoạn thẳng đứng và những đường giới hạn chiều chìm, có chiều dài là 150mm. 2.3.4 Chi tiết kẻ vòng dấu chuyên chở: - Vòng dấu chuyên chở phải được sơn màu trắng trên nền tối hoặc màu tối trên nền sáng. - Đối với tàu vỏ thép, vòng dấu chuyên chở phải được làm sẵn bằng thép dẹt và hàn cố định vào mạn tàu hoặc hàn chấm rồi sau đó quét sơn thích hợp. 9 V R V R SII SI - Trên các tàu bằng hợp kim, các đường nằm ngang và vòng dấu chuyên chở phải làm bằng những dãi hợp kim và hàn hoặc dán vào mạn tàu, các đường còn lại cho phép kẻ và sơn. - Trên những tàu bằng chất dẻo vòng dấu chuyên chở làm bằng tấm và dán vào mạn tàu. - Trên các tàu bằng gỗ, vòng dấu chuyên chở phải được khắc vào ván gỗ, chiều sâu vết khắc không được nhỏ hơn 1mm sau đó được sơn theo quy định. CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1 1. Trình bày các khái niệm cơ bản về tàu thuyền? 2. Trình bày mớn nước, thước mớn nước và dấu chuyên chở? 10 [...]... có đủ sức nâng làm cho thân tàu bị nâng lên cao khỏi mặt nước Như vậy tốc độ của tàu sẽ tăng lên do sức cản của nước bị giảm CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG 2 1 Trình bày kết cấu chung của tàu? 2 Trình bày cấu trúc khung tàu? 3 Trình bày cấu trúc vỏ tàu, boong và thượng tầng/ 4 Trình bày cấu trúc chung một số loại tàu thơng dụng hiện nay? 20 Chương III CÁC HỆ THỐNG VÀ THIẾT BỊ TRÊN TÀU Bài 1: HỆ THỐNG LÁI 1.1... tính chống chìm của con tàu Stt Chiều dài tàu Số lượng vách 1 20 < L ≤ 40 3 2 40 < L ≤ 60 4 3 60 < L ≤ 80 5 4 L > 80 6 2 .3 Các hệ thống kết cấu khung tàu 2 .3. 1 Kết cấu thân tàu theo hệ thống ngang - Là hệ thống kết cấu khung tàu có các thành phần nằm ngang tham gia vào sức bền Đối với thân tàu kết cấu theo hệ ngang, các chi tiết như: xà ngang boong, cơng giang, xà ngang đáy tạo thành một khung chịu... do gỉ 15 Bài 3: CẤU TRÚC VỎ TÀU 3. 1 Khái niệm về vỏ tàu: - - Vỏ tàu là phần bao bọc phía ngồi khung tàu để cho tàu là một vật nổi Vỏ tàu phải đảm bảo được hai u cầu: kín nước và chịu được tác dụng của nội lực và ngoại lực Ngồi ra, vỏ tàu cũng đóng vai trò chủ yếu trong việc đảm bảo sức bền chung Tơn vỏ chiếm khoảng 80% trọng lượng tàu khơng 3. 2 Cách lắp ghép vỏ tàu gỗ - Gỗ dùng để đóng tàu nói chung... khác Tàu chở khách tốc độ nhanh, tốc độ khai thác trên biển hiện nay khoảng 25 – 30 hải lý/giờ (có tàu đạt tới 33 hải lý/giờ) Để tăng tốc độ của tàu chở khách, người ta đã nghĩ cách giảm sức cản của nước, bằng cách nâng thân tàu lên khỏi mặt nước Dựa vào ngun lý đó người ta đã chế tạo loại tàu chở khách có cánh ngầm hoặc tàu có khí đệm tàu cánh ngầm có cánh (như cánh máy bay) dưới đáy tàu Khi tàu đạt... vậy, kết cấu của thân tàu ln ln phải đảm bảo đủ sức bền để tàu có thể hoạt động được an tồn 2.2 Cấu trúc khung tàu: Khung tàu bao gồm các chi tiết sau: Xà dọc Xà ngang Vách ngăn Sống mũi Sống lái Ki tàu Công giang Cột chống Sống cạnh 2.2.1 Ki tàu (Keel): Là một thanh thép dày, rất kiên cố nằm giữa đáy tàu, khơng được gián đoạn và chạy dài từ mũi về lái Loại ki tàu đặt phẳng dưới đáy gọi là tàu ki phẳng... đánh dấu giống như đường lỉn thứ 1, 2, 3 2 .3. 4 Lổ nống neo: Dùng để dẫn hướng lỉn và là nơi chứa thân neo khi tàu hành trình Xung quanh lổ nống neo người ta có thể kht những lổ xả nước rửa neo khi tàu thu neo 2 .3. 5 Tời neo (máy tời): - Dùng để thu hoặc thả neo - Có cấu tạo như hình vẽ, bao gồm: 3 2 2 (1)- Tay quay (2)- Bánh răng truyền động 5 7 6 3 4 3 1 2 2 (3) - Trục quay (4)- Bộ ly hợp (trám) 8 (5)-... trên bánh xe quấn lỉn 34 Bài 3: THIẾT BỊ BUỘC TÀU 3. 1 Tác dụng Dùng để kéo tàu cập vào cầu tàu, vào các cơng trình nổi hoặc cập vào các cơng trình khác Giữ cho tàu đứng n khơng bị trơi dạt dưới tác dụng của gió và nước Ngồi ra người ta còn sử dụng thiết bị buộc tàu để dịch chuyển tàu dọc theo cầu tàu khi khơng sử dụng máy chính 3. 2 u cầu Thiết bị buộc tàu gồm nhiều bộ phận chúng phải thoả mãn một số... Do vậy, thường áp dụng kết cấu hệ thống dọc cho tàu cỡ lớn - Nhược điểm: thi cơng khó khăn hơn tức là cắt các cơ cấu dọc ra khi phân đoạn 2 .3. 3 Kết cấu theo hệ thống hỗn hợp: - Là hệ thống kết cấu khung tàu có các thành phần nằm ngang và dọc tham gia vào sức bền chung Đối với thân tàu kết cấu theo hệ hỗn hợp thì các chi tiết như: xà ngang boong, cơng giang, xà ngang đáy tạo thành một khung chịu lực,... giữa và đi tàu Thơng thường mỗi một khu vực gồm đáy, mạn, boong và vách 11 Bài 2: CẤU TRÚC KHUNG TÀU 2.1 Khái niệm về khung tàu: - Khung tàu là bộ xương làm cốt dựa của thân tàu, nó là bộ phận quan trọng nhất Kết cấu khung vững chắc, tàu sẽ có sức chịu lớn, ít biến dạng, thời gian sử dụng được lâu dài Khung tàu được hợp thành bởi các chi tiết liên kết theo chiều dọc và chiều ngang - Thân tàu chịu tác... mũi tàu để tăng tầm nhìn xa Kiến trúc thượng tầng tàu bao gồm tất cả các kết cấu phía trên mặt boong chính Bài 5: CẤU TRÚC MỘT SỐ LOẠI TÀU CHUN DỤNG 5.1 Tàu chở hàng tạp hóa Loại tàu này để chuyển chở các loại hàng tạp hóa được đóng gói cẩn thận thành từng kiện nhỏ như bao bì, thùng, gói, hòm nhỏ Hầm hàng chia làm hai hoặc nhiều tầng Trên boong có cần cẩu hàng Miệng hầm hàng nhỏ hơn so với các tàu . lực: - Tàu buồm. - Tàu hơi nước. - Tàu Diezel. - Tàu nguyên tử. 1.2.2.3 Theo tính chất công tác: - Tàu quân sự. - Tàu dân sự. - Tàu lai dắt. 4 - Tàu đánh cá. - Tàu nghiên cứu khoa học. - Tàu nạo. luồng. - Tàu thả phao. 1.2.2 .4 Theo loại hàng chuyên chở: - Tàu hàng khô, hàng bách hoá. - Tàu dầu. - Tàu gas. - Tàu đông lạnh. - Tàu chở than. - Tàu chở hàng hạt rời. - Tàu container. - Tàu hoá. chống chìm của con tàu. Stt Chiều dài tàu Số lượng vách 1 20 < L ≤ 40 3 2 40 < L ≤ 60 4 3 60 < L ≤ 80 5 4 L > 80 6 2.3 Các hệ thống kết cấu khung tàu 2.3.1 Kết cấu thân tàu theo hệ thống