Đang tải... (xem toàn văn)
Đây là làm đồ án kết cấu dàn đáy tàu dich vụ dầu khí, do sinh viên trường đh giao thông vận tải tp. Hcm tính toán và thiết kế Bài làm có kèm theo bản vẽ chi tiết... Được thầy cô đánh giá cao chúc các bạn thành công
DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY Content MỤC LỤC: LỜI NÓI ĐẦU Tàu thủy là một công trình mổi đặc biệt mà con người từng tạo ra, nó có thể nổi, di chuyển, và phục vụ nhiều nhu cầu của con người trên mặt nước. Với nét đặc trưng như vậy cho nên tàu thủy có kết cấu rất đặc biệt. Người ta khái niệm cơ bản tàu thủy gồm: vỏ, ngăn cách giữa môi trường nước và khô của tàu, cộng vào đó vỏ tàu được gia cường dọc và ngang đảm bảo cho tàu nổi trên mặt nước và làm việc an toàn trong các diều kiện khai thác. Với lý do trên mà kết cấu tàu thủy nói chung cũng như bộ môn kết cấu tàu thủy nói riêng là một bộ môn nền tảng hết sức quang trọng. Bên cạnh đó "ĐAMH kết cấu tàu thủy" là một công cụ phụ trợ cần thiết, nhằm giúp chúng ta cũng cố kiến thức cũng như làm quen với một trong những công việc quang trọng của người kĩ sư khi ra làm việc thực tế. Nhận thức được tầm quang trọng của môn học nên tập thể nhóm 8 chúng em học tập và nghiên cứu một cách nghiêm túc dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy, và kết quả là em đã hoàn thành xong đồ án đúng thời gian cho phép. Vì đây là lần đầu và tự nhận thấy kiến thức còn chưa vững nên trong bài làm chắc chắn còn nhiều phần sai sót, hy vọng sẽ nhận được sự góp ý quý báu của thầy để bài làm trở nên tốt nhất có thể. Và cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo bộ môn cũng như các thầy khác trong khoa đã hướng dẫn em trong thời gian làm đồ án. 1 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY Tập thể nhóm 2 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KT CU TU THY 2014 PHN A: GII THIU TU THIT K. 1.1. GII THIU: Tàu thiết kế là tàu dịc vụ dầu khí với các thông số kích thớc chủ yếu sau: *Chiều dài thiết kế: L TK = 50,05 m *Chiều rộng thiết kế: B = 12,52 m *Chiều cao mạn: D = 6,006 m *Chiều chìm thiết kế: d = 5,01 m *Hệ số béo thể tích: C B = 0,66 * Vận tốc tàu: V = 14 Hl/h * Cấp tàu không hạn chế. 1.2. QUI PHM P DNG : Tàu thiết kế là tàu dịch vụ dầu khí hoạt động trong khu vực biển không hạn chế, tuân theo : QCVN21 :2010/BGTVT_2B . 1.3. VT LIU ểNG TU: Vật liệu sử dụng để đóng tàu là thép Cacbon thấp có kí hiệu là CT 3C có giới hạn chảy là ch =2400 KG/cm2, hoặc vật liệu có độ bền và tính năng tơng đơng. 1.4. H THNG KT CU: Ta chọn hệ thống kết cấu nh sau: -Dàn boong trong khoang kho kết cấu hệ thống dọc. -Dàn đáy và dàn mạn khoang kho kết cấu hệ thống ngang. -Vùng mũi,đuôi,khoang máy kết cấu hệ thống ngang. -Vách khoang kho kết cấu vách phẳng với toàn nẹp đứng. 1.5. PHN KHOANG, KHONG SN : 3 GVHD: NGUYN VN CễNG 908580757065605550454030 352520151050 Kho ?ng sý ?n th?c ton tu l 500 mm 10095908580757065605550454030 352520151050 Kho ?ng sý ?n th?c ton tu l 500 mm KẫT D? U NH? T MY LI KẫT D? N éUễI KHOANG MY KẫT D? U D? TR? KẫT Ní? C SH KHOANG M? IKHOANG CHN V?T M? I KẫT D? U KẫT D? U PHN KHOANG TU DAMH KT CU TU THY 2014 1.5.1. Khoảng sờn: Theo điều 5.2.1.1 : - Khoảng sờn ngang vùng giữa tàu : a giữa = 450 + 2L = 450 + 2.50,05 = 550,1 mm , chọn a giữa = 500 mm - Khoảng sờn vùng mũi và vùng đuôi a MĐ min (a giữa , 610) min (550 ; 610) , chọn a M,Đ = 500 mm 1.5.2. Phân khoang : 1.6. KHONG CCH GIA CC C CU DC : Theo điều: 8.2.1. Khoảng cách chuẩn tính theo công thức: S = 2L + 550 = 650.1 mm. Chọn s = 550 mm. PHN B: TNH TON THIT K KT CU TU. I. KT CU DN Y KHU VC GIA TU: I.1. S KT CU: I.1.1. Khong cỏch gia cỏc sng ph: Theo iu 4.3.1: Cỏc sng ph c t sao cho khong cỏch t sng chớnh n sng ph trong cựng, khong cỏch gia cỏc sng ph, khong cỏch ca sng ph ngoi cựng n v mn khụng ln hn 4,6 m. Chn khong cỏch: 4 GVHD: NGUYN VN CễNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 Sống chính với sống phụ: 2 (m). I.1.2. Khoảng cách giữa các đà ngang đặc: Theo điều 4.4.1[1]: - Đà ngang đặc phải được đặt cách xa nhau không quá 3,5 (m). Chọn: 1,5 (m). I.1.3. Sơ đồ: 3 4 (1) Đà ngang hở (2) Đà ngang đáy (3) Sống chính (4) Sống phụ I.2. CHIỀU DÀY TÔN: I.2.1. Tôn đáy ngoài: - Tôn giữa đáy (Tôn ky): + Chiều rộng: Theo điều 14.2.1[1] : Trên suốt chiều dài tàu, chiều rộng của dải tôn giữa đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: b = 4,5L + 775 = 4,5 x 50,05 + 775 = 1000,2 (mm). 5 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 Chọn b = 1400 (mm). + Chiều dày: Theo điều 14.2.1[2] : Trên suốt chiều dài tàu, chiều dày của dải tôn giữa đáy ít nhất không nhỏ hơn chiều dày tôn đáy tính toán theo yêu cầu ở 14.3.4 tăng lên 1,5 mm. t = 4,7S 0,035 2,5d L + + + 1,5 = 10,11 (mm). Trong đó: S = 0,5 (m): Khoảng cách giữa các cơ cấu ngang. Chọn t ky = 12 (mm). - Dải tôn đáy ngoài: Theo điều 14 3.4[1]: + Chiều dày của tôn đáy (gồm cả tôn hông, trừ tôn giữa đáy) ở đoạn giữa tàu: t = 4,7S 0,035 2,5d L + + = 7,8 (mm). Trong đó: S = 0,5 (m): Khoảng cách giữa các cơ cấu ngang. Chọn t đáy ngoài = 10 (mm). - Dải tôn đáy trên: Theo điều 4.7.1[1]: + Chiều dày của tôn đáy trên không được nhỏ hơn trị số tính theo các công thức sau đây và phải được tăng 2mm ở trong buồng máy: t = 3,8S d +2,5 = 6,7 (mm). Chọn t đáy trên = 10 (mm). I.3. CƠ CẤU ĐÁY: I.3.1. Sống chính: I.3.1.1 Sống chính đáy khu vực đáy đôi: - Chiều cao tiết diện sống chính: Theo điều 4.2.3 Trừ trường hợp được Đăng kiểm chấp nhận đặc biệt, chiều cao tiết diện sống chính không nhỏ hơn B/16, nhưng trong mọi trường hợp không nhỏ hơn 0,76 m. B / 16 = 12,52 / 16 = 0,7825 ( m). 6 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 Chọn: 1 (m). - Chiều dày của tấm sống chính: Theo điều 4.2.4 Chiều dày của tấm sống chính không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: t = 0,05L + 6 = 8,5025 ( mm). Chọn t = 10 (mm). I.3.2. Sống phụ đáy: I.3.2.1. Sống phụ trong khu vực đáy đôi: - Chiều dày của tấm sống phụ : Theo điều 4.3.2 Chiều dày của tấm sống phụ (t) không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 0,65 2,5 7,098t L = + = (mm) Chọn t = 10 mm. I.3.3. Đà ngang trong khu vực đáy đôi: I.3.3.1. Đà ngang đặc: - Chiều dày của đà ngang đặc: Theo điều 4.4.2 Chiều dày đà ngang đặc phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau đây: Đáy tàu kết cấu theo hệ thống ngang: 0,65 2,5 7,09L + = (mm). Chọn chiều dày của đà ngang đặc là: 8 (mm). I.3.3.2. Đà ngang hở: I.3.3.2.1. Kích thước của dầm ngang đáy dưới: Theo điều 4.5.2. [ ] 1 Mô đun chống uốn (Z) của tiết diện dầm ngang đáy dưới phải không nhỏ hơn 30 cm 3 và trị số tính theo công thức sau đây: Z = CShl 2 = 48,99 cm 3 Trong đó: + l = 1,61 : Khoảng cách giữa các mã liên kết với sống chính và các mã liên kết với sống hông (m). Nếu đáy có sống phụ thì l là khoảng cách lớn nhất trong các khoảng cách từ nẹp đứng gia cường sống phụ đến mã. + S = 0,5 : là khoảng cách giữa các dầm ngang đáy dưới (m). + h = d + 0,026L = 6,3 + C = 6,0 : Đối với đà ngang hở không có thanh chống thẳng đứng qui định ở 4.5.3 - Mép kèm: b = min (0,5S; 1/6l; 50t) = min ( 250 ; 268 ; 500) = 250 (mm). - Qui cách kết cấu : Chọn thép : 7 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 L x 110 x 70 x 8 Cơ cấu Qui cách Fi Zi FiZi FiZi2 J0 mm mm mm cm2 cm cm3 cm4 cm4 Mép kèm 250 10 25 0 0 0 0 Thép L 110 70 8 13,9 7,89 109,67 1 865,30 4 172 Tổng 38,9 109,67 1 1037,3 e = 2,8193 1 cm Zmax = 8,6806 9 cm J = 728,10 8 cm 4 w = 83,876 7 cm 3 KL : Thỏa mãn qui phạm 1.3.3.2.2. Kích thước của dầm ngang đáy trên: Theo điều 4.5.2. [ ] 2 - Mô đun chống uốn của tiết diện dầm ngang đáy trên phải không nhỏ hơn 30 cm 3 và không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: Z = CShl 2 = 41,64 cm 3 Trong đó: + l = 1,61 : Khoảng cách giữa các mã liên kết với sống chính và các mã liên kết với sống hông (m). Nếu đáy có sống phụ thì l là khoảng cách lớn nhất trong các khoảng cách từ nẹp đứng gia cường sống phụ đến mã. + S = 0,5 : là khoảng cách giữa các dầm ngang đáy dưới (m). + h = d + 0,026L = 6,3 + C = 5,1 : Bằng 0,85 lần giá trị đối với dầm ngang đáy dưới cùng vị trí - Mép kèm: b = min (0,5S; 1/6l; 50t) = min ( 250 ; 268 ; 500) = 250 (mm). - Qui cách kết cấu : xc 8 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 Chọn thép : L x 110 x 70 x 8 Cơ cấu Qui cách Fi Zi FiZi FiZi2 J0 mm mm mm cm2 cm cm3 cm4 cm4 Mép kèm 250 10 25 0 0 0 0 Thép L 110 70 8 13,9 7,89 109,67 1 865,30 4 172 Tổng 38,9 109,67 1 1037,3 e = 2,8193 1 cm Zmax = 8,6806 9 cm J = 728,10 8 cm 4 w = 83,876 7 cm 3 KL: Thỏa mãn qui phạm. II. DÀN ĐÁY KHU VỰC MŨI VÀ LÁI : Đáy đơn được kết cấu theo hệ thống ngang, đà ngang đặc được đặt tại mỗi mặt sườn. II.1. CHIỀU DÀY TÔN: II.1.1. Tôn đáy ngoài: - Tôn giữa đáy (Tôn ky): + Chiều rộng: Theo điều 14.2.1[1] : Trên suốt chiều dài tàu, chiều rộng của dải tôn giữa đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 9 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 b = 4,5L + 775 = 4,5 x 50,05 + 775 = 1000,2 (mm). Chọn b = 1400 (mm). + Chiều dày: Theo điều 14.2.1. [ ] 2 Chiều dày của dải tôn giữa đáy ít nhất không nhỏ hơn chiều dày tốn đáy tính toán theo yêu cầu 14.3.4 tăng lên 1,5 mm. 4,7 0, 035 2,5t S d L = + + = 8,6 mm. Chọn chiều dày tôn giữa đáy là: t tôn ky = 12 mm. - Dải tôn đáy: Theo điều 14.4.1 Chiều dày tôn bao phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 0,044 5,6 7,8t L= + = (mm). Chọn t = 10 (mm). II.2. CƠ CẤU ĐÁY: II.2.1. Sống chính: - Bản thành: Theo điều 3.2.2. [ ] 1 Chiều dày của bản thành sống chính không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: t = 0,065L + 5,2 = 8,45 (mm). Chọn t ban thanh = 10 (mm). - Bản mép: + Chiều dày bản mép: Theo điều 3.2.3. [ ] 1 Phải không được nhỏ hơn chiều dày bản thành ở đoạn giữa tàu: t ban mep = 12 (mm). + Chiều rộng bản mép: Theo điều 3.2.3. [ ] 3 Phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 10 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG [...]... III.2.TÔN ĐÁY: III.2.1 Tôn đáy ngoài: - Tôn giữa đáy (Tôn ky): + Chiều rộng: Theo điều 14.2.1[1] : Trên suốt chiều dài tàu, chiều rộng của dải tôn giữa đáy phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: b = 4,5L + 775 = 4,5 x 50,05 + 775 = 1000,2 (mm) Chọn b = 1400 (mm) + Chiều dày: Theo điều 14.2.1[2] : Trên suốt chiều dài tàu, chiều dày của dải tôn giữa đáy ít nhất không nhỏ hơn chiều dày tôn đáy tính... ngang Chọn tky = 12 (mm) Dải tôn đáy ngoài: Theo điều 14 3.4[1]: - + Chiều dày của tôn đáy (gồm cả tôn hông, trừ tôn giữa đáy) ở đoạn giữa tàu: t = 4,7S d + 0, 035L + 2,5 = 7,8 (mm) Trong đó: S = 0,5 (m): Khoảng cách giữa các cơ cấu ngang 13 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 Chọn tđáy ngoài = 10 (mm) Dải tôn đáy trên: Theo điều 4.7.1[1]: - + Chiều dày của tôn đáy trên không được nhỏ hơn trị... VỚI DÀN MẠN: - - Theo điều 3.4.4 Chiều dài của cạnh mã đo từ mép tự do của sườn đến đỉnh mã dọc theo mép đà ngang đáy phải không nhỏ hơn chiều cao tiết diện yêu cầu của đà ngang đáy ở đường tâm tàu lmã = 1000 mm Chiều dày của mã phải không nhỏ hơn chiều dày của đà ngang đáy yêu cầu tmã= 12 mm 15 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Vũ Ngọc Bích (2012), “Kết cấu tàu. .. dọc đáy, trong thực tế chiều dày bệ máy đạt 18 – 20 mm cho bệ máy diesel công suất cỡ 8000 HP Trong những trường hợp này bảng cánh bệ máy rất dày đạt 40 – 50 mm (kết cấu tàu thủy – Vũ Ngọc Bích) + Chọn chiều dày bảng thành: 18 mm + Chọn chiều dày bản cánh 40 mm + Chọn chiều dày các mã ngang: 18 mm IV MÃ LIÊN KẾT: IV.1 MÃ LIÊN KẾT DẦM NGANG ĐÁY TRÊN VÀ ĐÁY DƯỚI: Theo điều 4.5.4 - [ 1] Dầm ngang đáy. .. ngang đáy trên phải được liên kêt với sống chính và sống hông bằng mã liên kết có chiều dày không nhỏ hơn chiều dày tính theo công thức: tm = 0, 6 L + 2,5 = - 6,7 (mm) Chọn tm=10 mm Chiều rộng của mã phải không nhỏ hơn 0,05B Mã phải được hàn đè lên dầm ngang đáy trên và dầm ngang đáy dưới b = 0, 05 B - = 626 (mm) Chọn b = 650 mm Cạnh tự do của mã phải được gia công thích đáng IV.2 MÃ LIÊN KẾT DÀN ĐÁY... 34728,6 cm 3 W = J/Zmax = 1632 cm Vậy qui cách đà ngang đã chọn thỏa mãn Lx500 x320 x 40 III DÀN ĐÁY KHU VỰC BUỒNG MÁY: 12 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 Tại khu vực buồng máy nằm trong khu vực đáy đôi và đà ngang đặc được bố trí tại mỗi mặt sườn III.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA MÁY CHÍNH: - Tàu 2 máy và 2 chân vịt - Chọn máy có công suất 2610 BHP x 2 - Loại máy: 12V23/30A + Chiều dài:... DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 t = 10d 0 + 4 = - Chiều dày: 11,51 (mm) Chọn chiều cao tiết diện ở đường tâm tàu d 0 = 1 (m), chiều dày t = 12 (mm) - Mô đun chống uống của tiết diện: Z = 4, 27 Shl 2 = 1546 Trong đó: (cm3) S = 0,5: khoảng cách giữa các đà ngang, (m) h = 5,01 : d hoặc 0,66D lấy giá trị nào lớn hơn (m) l = 12,02 : Khoảng cách giữa các đĩnh mã sườn ở hai bên mạn tàu đo ở giữa tàu cộng với... thành và diện tích tiết diện bản mép ở đoạn giữa tàu phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: - F = 0, 45 L + 8,8 = 31,32 T (cm2) 350 x12 1000 x10 Qui cách kết cấu: II.2.3 Đà ngang tấm: Theo điều 3.4.3 Chiều cao tiết diện ở đường tấm tàu: - - d 0 = 0, 0625l = 0, 75125 (m) l : là khoảng cách giữa các đỉnh mã sườn ở hai bên mạn tàu đo ở giữa tàu cộng với 0,3 mét l = B − 2lm + 0,3 = 12, 02 (m)... chiều dày tấm sống phụ phải được tăng lên 1,5 mm so với trị số này: 14 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY 2014 0, 65 L + 2,5 = 7, 09 Đáy tàu kết cấu theo hệ thống ngang: (mm) Chọn chiều dày của đà ngang đặc là: 10 (mm) III.3.4 Kết cấu bệ máy: - Thành bệ máy phải đặt trực tiếp lên tôn đáy hoặc nằm trên các sống phụ cơ bản kéo tới vách và liên kết chắc chắn với chúng + Chiều cao và chiều rộng... Theo điều 4.7.1[1]: - + Chiều dày của tôn đáy trên không được nhỏ hơn trị số tính theo các công thức sau đây và phải được tăng 2mm ở trong buồng máy: t = 3,8S d +2,5 = 6,7 (mm) Chọn tđáy trên= 10 (mm) III.3 CƠ CẤU DÀN ĐÁY: III.3.1 Sống chính: - Chiều cao tiết diện sống chính: Theo điều 4.2.3 Trừ trường hợp được Đăng kiểm chấp nhận đặc biệt, chiều cao tiết diện sống chính không nhỏ hơn B/16, nhưng trong . m *Hệ số béo thể tích: C B = 0,66 * Vận tốc tàu: V = 14 Hl/h * Cấp tàu không hạn chế. 1.2. QUI PHM P DNG : Tàu thiết kế là tàu dịch vụ dầu khí hoạt động trong khu vực biển không hạn. VĂN CÔNG DAMH KẾT CẤU TÀU THỦY Tập thể nhóm 2 GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG DAMH KT CU TU THY 2014 PHN A: GII THIU TU THIT K. 1.1. GII THIU: Tàu thiết kế là tàu dịc vụ dầu khí với các thông số. nên tàu thủy có kết cấu rất đặc biệt. Người ta khái niệm cơ bản tàu thủy gồm: vỏ, ngăn cách giữa môi trường nước và khô của tàu, cộng vào đó vỏ tàu được gia cường dọc và ngang đảm bảo cho tàu