Chương 12: TÍNH KHUNG DÀN BOONG 3.4.1. Xây dựng mô hình tính kết cấu. Hệ thống kết cấu boong bao gồm: xà ngang boong khoẻ, xà ngang boong thường, sống chính boong, sống phụ boong và tôn boong. Các xà ngang boong được bố trí cách nhau một khoảng đúng bằng khoảng sườn, liên kết với sườn và đà ngang đáy tạo nên h ệ thống khung sườn vững chắc dọc theo chiều dài tàu. Kích thước các kết cấu cơ bản: - Sống chính boong: T100 x 10/400 x 8 - S ống phụ boong: T100 x 10/400 x 8 - S ống phụ tại vị trí miệng hầm hàng: L400 x 100 x 10 - Xà ngang boong kh ỏe: T100 x 10/400 x 8 - Xà ngang boong thường: L90 x 90 x 9 - Tôn boong:  = 10 mm K ết cấu khung dàn boong cũng đươc mô hình hóa dạng hệ dầm nằm trong mặt phẳng boong với giả thiết bỏ qua độ cong boong và độ cong y ên ngựa dọc boong, khung dàn boong có chiều rộng B/2 và chiều dài bằng khoảng cách giữa vách 63 đến vách 107 (L = 24,20 m) và được minh họa tr ên hình 3.14 sau đây. Xà ngang 63 Xà ngang boong khỏe Xà ngang 107 550 Hầm hàng Xà d ọc boong Xà dọc boong cụt Xà ngang boong thường Hình 3.14: Mô hình hóa khung dàn boong tàu hàng 2000 tấn. 1: bản mặt, 2: thành đứng của kết cấu thép chữ T, 3: mép kèm. Hình 3.15: Mặt cắt ngang xà dọc mạn. Sử dụng phần mềm RDM ta tính được: 1 2 3 2200 1600 1600 B/2  Xà dọc mạn L400x100x10 và mép kèm có: - Di ện tích: A = 7,8.10 3 mm 2 - Mô men quán tính: I = 2,2195.10 7 mm 4 - Hằng số xoắn Saint Venant: J = 2,61844.10 5 mm 4  Xà ngang thường L90x90x9 và mép kèm có: - Di ện tích: A = 4,539.10 3 mm 2 - Mô men quán tính: I = 5,81086.10 6 mm 4 - Hằng số xoắn Saint Venant: J = 1,42075.10 5 mm 4  Xà ngang khỏe và xà dọc T100x10/400x8 và mép kèm có: - Di ện tích: A = 7,2.10 3 mm 2 - Mô men quán tính: I = 2,33504.10 7 mm 4 - Hằng số xoắn Saint Venant: J = 2,01899.10 5 mm 4 Ta sẽ tiến hành kiểm tra điều kiện (2.9) với khung dàn boong tàu tính toán ứng với trường hợp giữa hai kết cấu khỏe có bố trí ba kết cấu thường, lúc đó: a = 550 (mm), A = 2200 (mm), L = 2200 (mm), l= B/2 = 5400 (mm), I = 1743,258(cm 4 ), i = 4554,54 (cm 4 ) 7,0 258,1743 54,4554 540 220 55 220 33                                       I i l L a A thỏa mãn điều kiện (2.9) Do đó có thể xây dựng mô h ình tính khung dàn boong bao g ồm cả các kết cấu khỏe và các kết cấu thường liên kết với nhau dưới dạng một hệ dầm trực giao. 3.4.2. Xác định tải trọng tác dụng. Áp lực của tải trọng tính toán p b tác dụng lên khung dàn boong được tính theo công thức: q b = q nb + q hh (3.8) Trong đó: + q hh = trọng lượng hàng hóa có trên boong, đối với tàu tính toán ta coi : q hh = 0 + q nb = áp lực thủy tĩnh của nước tràn lên boong khi tàu dao động lắc: q nb = h.  - h: chiều cao của cột áp tính toán, coi bằng chiều cao be chắn sóng (h = 1m) q nb = 1,025x 1 =1,025 (tấn/m 2 ). 025,10025,1  b q (tấn/m 2 ). + Trường hợp a = 0,55 m và b = 2,2 m, q boong = 1,025 (t ấn/m 2 ). Bảng 3.5. Bảng tính tải trọng đối với kết cấu boong có trong m ột khoảng sườn TT Thành ph ần kết cấu Diện tích chịu tải (m 2 ) T ải trọng tập trung (tấn) Tải trọng phân bố (tấn/m) Tải trọng tổng cộng (tấn/m) 1 Ngang 0,53 0,54 0,25 0,5 (b) 2 Dọc (a) 0,08 0,082 0,15 0,3 + Trường hợp a = 0,55 m, b = 1,6 m, q boong = 1,025 (tấn/m 2 ) Bảng 3.6. Bảng tính tải trọng đối với kết cấu boong có trong m ột khoảng sườn TT Thành ph ần kết cấu Diện tích chịu tải (m 2 ) T ải trọng tập trung (tấn) Tải trọng phân bố (tấn/m) Tải trọng tổng cộng (tấn/m) 1 Ngang (b) 0,36 0,37 0,23 0,46 2 Dọc (a) 0,08 0,082 0,15 0,3 3.4.3. Kết quả tính bằng RDM. Hình 3.16: Điều kiện biên và tải tác dụng lên khung dàn boong. Hình 3.17: Mặt cắt ngang của các kết cấu thành phần. Hình 3.18: Biến dạng của kết cấu khung dàn boong. Hình 3.19: Biểu đồ mô men uốn trong khung dàn boong. Hình 3.20: Biểu đồ ứng suất pháp trong khung dàn boong. Từ kết quả phân tích bằng phần mềm RDM ta nhận thấy giá trị ứng suất uốn lớn nhất đặt tại vị trí sườn khỏe 81 có giá trị: 23,63 u  (MPa)   uu   nên kết cấu đủ bền. . 3.19: Biểu đồ mô men uốn trong khung dàn boong. Hình 3.20: Biểu đồ ứng suất pháp trong khung dàn boong. Từ kết quả phân tích bằng phần mềm RDM ta nhận thấy giá trị ứng suất uốn lớn nhất đặt. 3.5. Bảng tính tải trọng đối với kết cấu boong có trong m ột khoảng sườn TT Thành ph ần kết cấu Diện tích chịu tải (m 2 ) T ải trọng tập trung (tấn) Tải trọng phân bố (tấn/m) Tải trọng tổng. 3.6. Bảng tính tải trọng đối với kết cấu boong có trong m ột khoảng sườn TT Thành ph ần kết cấu Diện tích chịu tải (m 2 ) T ải trọng tập trung (tấn) Tải trọng phân bố (tấn/m) Tải trọng tổng