Ứng dụng chương trình RDM trong phân tích kết cấu thân tàu, chương 12

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 hệ 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 - Sống phụ boong: - Xà ngang boong khỏe: - Tôn boong: T100 x 10/400 x 8...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng chương trình RDM trong phân tích kết cấu thân tàu, chương 12 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 hệ 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 - Sống phụ boong: T100 x 10/400 x 8 - Sống phụ tại vị trí miệng hầm hàng: L400 x 100 x 10 - Xà ngang boong khỏe: T100 x 10/400 x 8 - Xà ngang boong thường: L90 x 90 x 9 - Tôn boong:  = 10 mm Kết 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 yên 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 trên hình 3.14 sau đây. Xà ngang 63 Xà ngang boong khỏe Xà 550 ngang 107 2200 B/2 1600 Hầm hàng 1600 Xà dọc boong Xà dọc boong cụt Xà ngang boong thường Hình 3.14: Mô hình hóa khung dàn boong tàu hàng 2000 tấn. 1 2 3 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:  Xà dọc mạn L400x100x10 và mép kèm có: - Diện tích: A = 7,8.103 mm2 - Mô men quán tính: I = 2,2195.107 mm4 - Hằng số xoắn Saint Venant: J = 2,61844.105 mm4  Xà ngang thường L90x90x9 và mép kèm có: - Diện tích: A = 4,539.103 mm2 - Mô men quán tính: I = 5,81086.106 mm4 - Hằng số xoắn Saint Venant: J = 1,42075.105 mm4  Xà ngang khỏe và xà dọc T100x10/400x8 và mép kèm có: - Diện tích: A = 7,2.103 mm2 - Mô men quán tính: I = 2,33504.107 mm4 - Hằng số xoắn Saint Venant: J = 2,01899.105 mm4 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(cm4), i = 4554,54 (cm4) 3 3  A  L   i   220  220   4554,54              0,7 thỏa mãn điều  a  l   I   55  540   1743,258  kiện (2.9) Do đó có thể xây dựng mô hình tính khung dàn boong bao gồm 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 pb tác dụng lên khung dàn boong được tính theo công thức: qb = qnb + qhh (3.8) Trong đó: + qhh= trọng lượng hàng hóa có trên boong, đối với tàu tính toán ta coi: qhh = 0 + qnb= áp lực thủy tĩnh của nước tràn lên boong khi tàu dao động lắc: qnb =  .h - h: chiều cao của cột áp tính toán, coi bằng chiều cao be chắn sóng (h = 1m) qnb = 1,025x 1 =1,025 (tấn/m2).  q b  1,025  0  1,025 (tấn/m2). + Trường hợp a = 0,55 m và b = 2,2 m, qboong = 1,025 (tấn/m2). Bảng 3.5. Bảng tính tải trọng đối với kết cấu boong có trong một khoảng sườn TT Thành Diện tích Tải trọng Tải trọng Tải trọng phần kết chịu tải tập trung phân bố tổng cộng cấu (m2) (tấn) (tấn/m) (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, qboong = 1,025 (tấn/m2) Bảng 3.6. Bảng tính tải trọng đối với kết cấu boong có trong một khoảng sườn TT Thành Diện tích Tải trọng Tải trọng Tải trọng phần kết chịu tải tập trung phân bố tổng cộng cấu (m2) (tấn) (tấn/m) (tấn/m) 1 Ngang 0,36 0,37 0,23 0,46 (b) 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:  u  63,23 (MPa)   u   u  nên kết cấu đủ bền. ...