Kết cấu tàu thủy tập 1 part 6

Mạn tàu là dàn kết cấu thứ hai, sau dàn đáy cần được quan tâm đầy đủ lúc thiết kế. Dàn mạn chịu tác động đồng thời các lực pháp tuyến do nước ngoài mạn và hàng hóa trong tàu gây cùng ứng lực xuất hiện trong quá trình tàu bị uốn chung. Để gánh chịu được các việc nặng nề đó kết cấu dàn mạn mang đầy đủ đặc trưng kết cấu khung dàn tàu như khung dàn mạn làm chỗ tựa đủ độ tin cho lớp vỏ kín nước. Các mô hình tính toán cho dàn mạn tàu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kết cấu tàu thủy tập 1 part 6116 Hình 2.29b. Kết cấu đáy đôi tàu vận tải trong hệ thống kết cấu ngang (phần trước) 3. Mạn tàu Mạn tàu là dàn kết cấu thứ hai, sau dàn đáy cần được quan tâm đầy đủ lúc thiết kế. Dàn mạn chịutác động đồng thời các lực pháp tuyến do nước ngoài mạn và hàng hóa trong tàu gây cùng ứng lực xuấthiện trong quá trình tàu bị uốn chung. Để gánh chịu được các việc nặng nề đó kết cấu dàn mạn mangđầy đủ đặc trưng kết cấu khung dàn tàu như khung dàn mạn làm chỗ tựa đủ độ tin cho lớp vỏ kín nước.Các mô hình tính toán cho dàn mạn tàu vận tải một boong, nhiều boong được trình bày cụ thể tại [8]. Kếtcấu thực tế trên các tàu vận tải có thể tổng kết như hình 3.30 sau. Hình 3.30. Sơ đồ bố trí dàn mạn Trên hình 3.30 các ghi chú mang ý nghĩa: 1- vách ngang (tranverse bulkhead), 2 – boong (deck), 3– đáy tàu (bottom), 4 – sườn thường (side frame), 5 – sườn khoẻ (web), 6 – dầm dọc mạn (side stringer), 7– nẹp dọc mạn (side longitudinal). Tàu vận tải đi biển, chở hàng khô thuộc nhóm mang tên gọi chung general cargo ships có dàn mạnhầu như tổ chức trong hệ thống kết cấu ngang, hình 3.30a và 3.30b. Một số tàu có chiều dài đáng kể dànmạn mới chuyển sang hệ thống dọc. Hệ thống kết cấu ngang dành cho dàn mạn tàu vận tải không phụthuộc vào hệ thống kết cấu chung toàn tàu, hiểu theo nghĩa, hệ thống kết cấu của dàn đáy và boong cao cóthể theo hệ thống dọc. Như đã đề cập tại chương hai, rất nhiều tàu tổ chức theo hệ thống kết cấu hỗn hợpngang – dọc, trong đó đáy và boong theo hệ thống dọc còn mạn theo hệ thống ngang. Hệ thống ngang ápdụng vào đây có ý nghĩa thực tế và làm giảm vật liệu chế tạo tàu. Dàn mạn thông lệ được xét có biên tạicác vách ngang tàu (1), tính theo chiều dọc và bị chặn tại đáy tàu phía dưới (3), các boong phía trên (2),hình 3.30. Trên tất cả các tàu vận tải, khoảng cách giữa đáy và boong bao giờ cũng nhỏ hơn khoảng cáchgiữa hai vách ngang. Nhìn qua cấu hình này có thể thấy ngay rằng bố trí cơ cấu cứng theo chiều ngắnhơn của dàn với số lượng thích đáng làm tăng khả năng đảm bảo độ bền cục bộ của kết cấu, hình 30a.Chính vì vậy người ta chọn hệ thống ngang cho mạn tàu vận tải nhằm tăng tính ưu việt vừa nêu. Trongthực tế chiều dài giữa hai vách ngang lớn hơn hai lần chiều cao dàn mạn đang nêu, cách sắp xếp sườnthích hợp nhất là chỉ bố trí một kiểu sườn kích thước đủ đảm bảo cứng vững. Ý nghĩa của cách đặt vấnđề tại đây là trên tàu vận tải thông dụng, kết cấu mạn tàu trong khu vực các khoang hàng chỉ bố trí sườnthường, không bố trí sườn khỏe nhằm đảm bảo không chỉ độ bền mà cả dung tích hữu ích chứa hàng. 117 Trường hợp chiều dài giữa hai vách kề nhau, hạn chế tấm mạn và chiều cao từ đáy đến boong gầnbằng nhau, nhất thiết thay đổi cơ cấu tổ chức, phải tiến hành làm sống dọc mạn và các sườn khỏe đủ sứcchịu đựng tác động bên ngoài, hình 3.30c. Cần thiết phải nêu rõ, tàu chở hàng khô rất cần dung tích hầmhàng đủ lớn do vậy phải cân nhắc kỹ vấn đề đưa sườn khỏe (web) và sống dọc mạn (side stringer) vào cáckhoang hàng. Về mặt công nghệ, chế tạo dàn mạn tổ chức theo hệ thống ngang dễ hơn nhiều nếu so với cơ cấu hệthống dọc. Các chi tiết nối trong hệ thống này, ví dụ mã nối sườn – xà ngang, chân sườn – đáy vv…không phải là số đông, các lỗ khoét cho cơ cấu khác chiều đi qua cũng không nhiều trong hệ thống nàyvà như vậy công bỏ ra cho công việc này không lớn. Ý nghĩa của vấn đề còn ở chỗ, cơ cấu này chịu lựccắt tàu tốt hơn nếu so với kết cấu theo hệ thống dọc. Hình 3.31. Hệ thống kết cấu dọc tàu dầu Chiều dày tôn mạn cần tính toán theo các khía cạnh không chỉ đảm bảo độ bền cục bộ mà còn đủkhả năng tránh mất ổn định tấm khi bị uốn chung và bị cắt. Bán kính góc lượn tấm hông cùng chiều dàytấm hông ảnh hưởng đến khả năng tránh mất ổn định của tấm nằm xa trục trung hòa này. Điều dễ nhậnbiết tấm hông tàu được tăng nếu so với các tấm lân cận trong thiết kế kết cấu. Bằng cách diễn giải tươngtự, tấm tôn tuy thuộc về kết cấu mạn song xa trục trung hòa, nối tiếp mép boong cần được quan tâm118đúng mức trên mặt bền và ổn định. Ứng suất nén trong tấm này, gọi là tấm mép mạn (sheerstrake) lớn gầnbằng giá trị ứng suất nén tấm boong lúc tàu bị gập trên nước. Dưới tác động ứng suất nén đang đề cập vàứng suất cắt từ phía lực cắt, tấm dễ chuyển sang trạng thái mất ổn định. Vì lẽ đó trong các kết cấu thực tếtấm mép mạn dày hơn tấm lân cận có khi đến 25%. Những ví dụ nêu tại chương hai đã nhắc đếnnhững con số đáng để ý. Hệ thống kết cấu dọc dàn mạn áp dụng cho tàu chở dầu từ trước đến nay. Hệ thống dọc của dànmạn dùng phổ biến trên tàu hàng rời và tàu chở quặng. Trên các tàu kích thước lớn, chiều cao đo từ đáyđến boong của tàu một boong như tàu dầu, tàu hàng rời, thường rất lớn, khoảng cách tính từ trục trung hòađến cá ...