Chương 6: Phân tích độ bền kết cấu khung sườn ngang Trong mô hình đã bỏ qua độ cong tôn hông để góc giữa khung dàn đáy và mạn l à góc vuông, hay gần vuông và điểm đặt góc bẻ là giao điểm hai trục trung hòa của sườn và đà ngang đáy. Mỗi phân đoạn của khung phẳng nói trên sẽ được xét dưới dạng dầm phẳng, có chiều dài bằng khoảng cách tính từ vị trí trục trung hòa của thanh này đến vị trí trục trung hòa thanh đối diện và có đặc điểm hình học gồm nẹp gia cường và mép tôn kèm tính riêng cho t ừng dầm thành phần. Do chiều rộng mép kèm đủ lớn nên khi tính hay lấy trục trung hoà nằm gần tôn mép kèm hơn. Điều n ày có nghĩa là trục trung hòa ở nhánh thẳng của khung, tức mạn tàu, nằm gần tôn mạn hơn nên có thể lấy chiều dài đà ngang đáy đúng bằng với chiều rộ ng tàu B tại khu vực đang xét. Tương tự, trục trung h òa của các đà ngang đáy cũng nằm ở vị trí gần với tấm tôn đáy nhiều hơn nên chiều dài của nhịp nhánh sườn được tính từ mép tôn boong đến trục trung h òa đà ngang đáy. Để đơn giản trong việc xác định vị trí trục trung hoà và chiều dài các thanh c ủa khung sườn tàu, nên lấy chiều dài thanh đáy bằng chiều rộng tàu B và chiều dài thanh đứng bằng chiều cao tàu H. Các nút liên k ết của khung xem như cố định, đồng thời do mã hông có độ cứng đảm bảo nên góc giữa đà ngang và sườn mạn, hay giữa sườn mạn và boong không đổi trong quá trình làm việc. Đặc điểm li ên kết tại các gối đỡ khung sườn được xác định tùy thuộc độ cứng tương đối giữa các kết cấu khung dàn đáy, khung dàn mạn, khung dàn boong và miệng hầm hàng v v…, trong đó mạn tàu với kết cấu đủ cứng có thể xem như là gối đỡ tựa cho những đà ngang đáy tàu, c òn thành miệng hầm hàng rất cứng, lại thường được xem như là gối tựa cho kết cấu boong. Hình 2.5 mô tả một số kết cấu khung phẳng dùng khi mô hình hóa các sườn tàu khác nhau với lưu ý tận dụng tính đối xứng kết cấu và tải trọng để giảm bớt số lượng chi tiết tham gia. (a) (b) (c) (d) (e) (f) Hình 2.5: Một số mô hình tính kết cấu khung sườn ngang. Hình (a) dùng cho sườn tàu yếu, giữa sườn với đáy và sườn với boong không có mã nối, hình (b) dùng cho trường hợp đà ngang đáy cứng và sườn ngàm tại đáy tàu, hình (c) dùng cho các tàu ch ở hàng khô một boong với thành miệng hầm không đủ cứng để đỡ nửa xà ngang boong, hình (d) dùng cho kết cấu thành mi ệng hầm đủ cứng và làm nhiệm vụ đỡ nửa xà ngang boong. Đối với những tàu chở hàng khô, tham gia vào thành phần kết cấu khung còn có các cột chống, với cột chống có thể tựa trên các gối mềm hoặc gối xoay nhưng nhiều khi theo yêu cầu sử dụng có thể bố trí các cột chống liên kết chặt với bề mặt kết cấu đáy và kết cấu boong ở cả hai đầu. Trên hình (e) còn có thêm hai cột chống không biến dạng dọc làm điểm tựa cho kết cấu boong. Các khung nói trên đều có nút liên kết tập trung chỉ tại đầu nối của hai dầm, hay còn g ọi tên là khung phẳng đơn giản, thường được dùng để mô hình hóa sườn của đa số loại tàu khác nhau. R iêng sườn tàu chở dầu có các vách dọc khác nhau, thường hay được mô h ình hóa thành dạng khung phẳng phức tạp hơn, có các nút liên kết tập trung ở đầu nối ba dầm trở lên như hình (f). Các mô hình v ừa được đề cập trên đây đều được kết hợp từ các dầm tương đương có đặc tính hình học gồm các nẹp gia cường cùng dải tôn kèm được tính riêng cho từng dầm thành phần. . cứng, lại thường được xem như là gối tựa cho kết cấu boong. Hình 2.5 mô tả một số kết cấu khung phẳng dùng khi mô hình hóa các sườn tàu khác nhau với lưu ý tận dụng tính đối xứng kết cấu. sử dụng có thể bố trí các cột chống liên kết chặt với bề mặt kết cấu đáy và kết cấu boong ở cả hai đầu. Trên hình (e) còn có thêm hai cột chống không biến dạng dọc làm điểm tựa cho kết cấu. Chương 6: Phân tích độ bền kết cấu khung sườn ngang Trong mô hình đã bỏ qua độ cong tôn hông để góc giữa khung dàn đáy