1 CHƯƠNG 1: TUYẾN ĐƯỜNG VÀ TÀU MẪU Các phương pháp thiết kế : - Phương pháp thiết kế tiệm cận - Phương pháp thiết kế toàn phần - Phương pháp thiết kế theo tàu mẫu - Phương pháp thiết kế không theo tàu mẫu - Phương pháp thiết kế theo đường xoắn ốc Lựa chọn phương pháp thiết kế theo Quy phạm sổ tay đóng tàu - Phương pháp có ưu điểm tính tốn thiết kế sử dụng kinh nghiệm đẫ đúc kết tài liệu sổ tay, Quy phạm đóng tàu biển nên có độ tin cậy Đối với phương pháp việc tính tốn, xây dựng tuyến hình kiểm nghiệm làm từ tính tốn sơ bộ, k có mẫu để xây dưng, khối lượng cơng việc xử lý lớn, lại có thuận lợi cho người bắt đầu thiết kế tàu thủy sinh viên, giúp tiếp thu kiến thức tốt qua công việc số liêu cần xử lý trình thiết kế - Hạn chế : + Khối lượng tính tốn lớn, dễ đẫn đến sai xót, nhầm lẫn Tuyến đường 1.1 Cảng Hải Phòng - Cảng Hải Phòng bao gồm Cảng chính, cảng Chùa Vẽ, cảng Vật Cách 1.1.1 Điều kiện tự nhiên - Cảng Hải Phòng nằm hữu hạn sông Cửa Cấm vĩ độ 25º52 Bắc kinh độ 106º41 Đông - Chế độ thuỷ triều nhật triều với mức chiều cao +4,0 m, đặc biệt cao 4,23 m, mức nước chiều thấp +0,48 m, đặc biệt thấp +0,23 m - Về chế độ gió: Cảng Hải Phòng chịu hai mùa gió rõ rệt : từ tháng 10 đến tháng năm sau gió Bắc - Đơng Bắc; từ tháng đến tháng gió Nam - Đơng Nam - Cảng Hải Phòng cách phao số “0” khoảng 20 hải lý; từ phao số “0” vào cảng phải qua luồng Nam Triệu, kênh đào Đình Vũ vào sơng Cửa Cấm Cảng Hải Phòng nằm vùng trung tâm sơng Hồng mang nhiều phú sa nên tình trạng luồng lạch vào cảng không ổn định Từ nhiều năm nay, luồng vào Cảng Hải Phòng thường xuyên phải nạo vét sâu đến –5,0 m đoạn Cửa Cấm -5,5 m đoạn Nam Triệu Những năm gần luồng vào Cảng bị cạn nhiều, sơng Cấm –3,9 m đến –4,0 m nên tàu vào hạn chế trọng tải Nếu tính bình qn Nam Triệu vét đến –6,0 m, sông Cấm vét đến –5,5 m hàng năm phải nạo vét khối lượng khoảng triệu m3 - Thuỷ diện cảng hẹp, vị trí quay tàu khó khăn, cảng có vị trí quay tàu ngang cầu Nº8 (có độ sâu –5,5 đến –6,0 m, rộng khoảng 200 m) 1.1.2 Cầu tàu kho bãi a) Cảng Chính : - Có 11 bến số xây dựng từ năm 1967 kết thúc vào năm 1981 dạng tường cọc cán thép neo với tổng chiều dài 1787 m Trên mặt bến số có cần trục cổng ( Kirốp KAMYHA ) có tải trọng từ đến 16 tấn; bến số đảm bảo cho tàu 10000 cập cầu - Từ cầu đến cầu thường xếp dỡ hàng kim khí, bách hóa, thiết bị; bến số 6, xếp dỡ hàng nặng; bến số 8, xếp dỡ hàng tổng hợp; bến số 11 xếp dỡ hàng lạnh - Toàn kho cảng ( trừ kho 2a kho 9a ) có tổng diện tích 46800 m2, kho xây dựng theo quy hoặch chung cảng đại, có đường sắt trước bến, sau kho thuận lợi cho việc xuất hàng Kho mang tính chất chun dụng Ngồi có bãi chứa hàng với tổng diện tích 183000 m2 ( kể diện tích đường tơ ); đó, có 25000 m2 nằm mặt bến số Tải trọng mặt bến tấn/m2, dải tiếp phía sau rộng m tấn/m2 bình qn 10 tấn/m2 - Đường sắt cảng có chiều rộng 1,0 m với tổng chiều dài 1560 m gồm đường sắt trước bến, bãi sau kho, ga lập tàu phân loại b) Cảng Chùa Vẽ : - Theo thiết kế cảng Chùa Vẽ có bến, với tổng chiều dài 810 m sản lượng thông qua hàng năm 1600000 Hiện xây dựng bến số phụ, bến số 1, với chiều dài 330 m dạng bến cọc bê tông cốt thép, trước bến có đường cần trục cổng hai đường sắt hoạt động - Bến thiết kế theo tiêu chuẩn cảng biển cấp 1, mặt bến có tải trọng tấn/m Khu vực bến chưa xây dựng kho cơng trình làm việc sinh hoạt khác Trên mặt bến bố trí cần trục KAMYHA có tải trọng Cảng Chùa Vẽ chủ yếu xếp hàng sắt thép, hàng kiện, gỗ c) Cảng Vật Cách : - Cảng Vật Cách nằm hữu hạn sông Cửa Cấm Cách Hải Phòng phía thượng lưu khoảng 12km Cũng có chế độ thuỷ văn Cảng Hải Phòng - Bắt đầu xây dựng từ năm 1965, ban đầu bến có dạng mố cầu, có diện tích mặt bến số 6x6 m Tổng diện tích mặt 210000 m2, diện tích kho 21000 m2, diện tích bãi 130000 m2, bãi chứa container 12000 m2 Cảng có mố cầu bố trí cần trục ô tô để bốc than số loại hàng khác từ sà lan có trọng tải 100 đến 200 1.2 Cảng Kobe 1.2.1 Điều kiện tự nhiên: - Cảng nằm vĩ độ 34º40 Bắc 135 º12 kinh độ Đông Kobe cảng tự nhiên, nằm phía bắc vịnh Osaka che kín hệ thống phức tạp đê chắn sóng (có đê chắn sóng) Kobe cảng cửa ngõ quan trọng trung tâm sản xuất Nhật Bản 1.2.2 Câu cảng kho bãi : - Cảng Kobe có 12 bến thuyền thuộc quản lý Chính quyền thành phố, bốn bến tư nhân thuộc tập đồn cơng nghiệp Tổng chiều dài 22,4 km với 135 chỗ neo tàu - Vùng trung tâm cảng có khu bến Shinko gồm 12 bến với tổng chiều dài 6655 m, cho phép lúc đậu 35 tàu viễn dương, trung tâm phục vụ hành khách nước, chuyển tải từ Mỹ qua Australia khoảng 11500 người/ năm Hàng hóa qua khu vực cảng chủ yếu hàng bách hóa - khu Hyogo có bến với tổng chiều dài 1089 m, độ sâu -7,2 m đến -9,0 m lúc tiếp nhận 17 tàu viễn dương - Khu Maya có cầu tàu với 21 chỗ neo đậu, độ sâu từ 10 m đến 12 m, khu vực chủ yếu phục vụ tàu Liner Bắc Mỹ - Khu bến Higachi có bến, sâu từ 5.5 m đến m, tiếp nhận tàu Ro – ro, có tổng diện tích 7.8 - Khu đảo có bến container với tổng chiều dài 2560 m 15 bến cho tàu bách hóa thơng thường với tổng chiều dài 3000 m, độ sâu từ 10 m đến 12 m - Khu đảo nhân tạo Rokko với diện tích 583 ha, độ sâu 12 m, tiếp nhận lúc 29 tàu viễn dương, kể tàu container tàu Ro – ro - Cảng Kobe cảng tổng hợp lớn giới, với lượng hàng hóa lưu thơng qua cảng lớn ngày tăng 1.3 Tuyến đường 1.3.1 Khí hậu - Nằm vùng nhiệt đới gió mùa ẩm Khí hậu tuyến đường nóng ẩm, mưa nhiều Có hai mùa gió, gió mùa hạ từ tháng đến tháng 10, hướng gió Đơng Nam, Tây Nam; gió mùa khơ lạnh từ tháng 11 đến tháng năm sau Do ảnh hưởng gió mùa nên lượng mua hàng năm lớn, trung bình hàng năm có từ 135- 136 ngày mưa 80% lượng mưa tập trung vào tháng đến tháng - Khoảng thời gian từ tháng đến tháng 4, ảnh hưởng gió mùa lạnh, khu vực có xuất sương mù vào buổi sáng gây giảm tầm nhìn tàu 1.3.2 Hải lưu - Trên tuyến chịu ảnh hưởng hai dòng hải lưu : dòng hảI lưu Sumio , dòng hải lưu chảy từ bờ biển châu Á lên phía Bắc theo bờ biển châu Mỹ quay xích đạo toạ thành vòng kín dòng từ vịnh TháI Lan theo sát bờ biển Malayxia qua bờ biển Campuchia , tốc độ dòng chảy nhỏ nên ảnh hưởngkhông đáng kể đến hoạt động tàu thuyền 1.3.3 Thủy triều - Chịu ảnh ưởng nhật triều dao động, biên độ dao động m đếm m Mực nước tương đối lớn 1.3.4 Sương mù - Sương mù thường xuất vào buổi sáng buổi tối, trung bình năm có 115 ngày có sương mù 1.3.5 Độ sâu - Tuyến đường có độ sâu khơng giới hạn 1,.3.6.Gió - Có hai mùa gió, gió mùa hạ từ tháng đến tháng 10, hướng gió Đơng Nam, Tây Nam; gió mùa khơ lạnh từ tháng 11 đến tháng năm sau.Giữa hai mùa thời gian chuyển tiếp lên gió nhẹ (cấp đến cấp 3), có thời gian gió tới cấp nên ảnh hưởng đến ổn định chòng chành tàu 1.3.7 Bão - Có ảnh hưởng tới hoạt động tàu an toàn hàng hố Khu vực thường có bão với cường độ lớn thường từ cấp 6,7 đơi gió giật mạnh cấp 12 cấp 12 Bão thường xuất từ tháng đến háng Vị trí xuất bão thường từ quần dảo Philippin hay từ bờ biển phía nam Trung Quốc Trên tuyến đường xuất sóng hồi (hay sóng dừng) , biên độ dao động từ 2.5-3.2 m , chiều dài sóng từ 15-80 m 1.3.8 Quãng đường - Quãng đường hai cảng Hải Phòng Kobe (Nhật Bản ) : 2462 hải lý BẢNG TÀU MẪU Thông số/Tên Đơn vị Orient Tàu B Trọng tải Tấn 14000 8722 Sức chở hàng Tấn 564 TEU 436 TEU Chiều dài Lmax m 115 144,9 Chiều dài LTK m 109 133,6 Chiều rộng B m 20,8 21,5 Chiều chìm T m 6,5 7,619 Chiều cao mạn H m 9,2 10,5 Hải lí /giờ 16 18 - 0,68 0,725 Vận tốc v Hệ số béo δ CHƯƠNG II: CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 1.Sơ lượng chiếm nước Lượng chiếm nước sơ tàu xác định theo cơng thức (T.50.[2]): (T) (2.1) Trong đó: - Trọng tải hàng hóa: + : tổng số container tàu chở + : trọng lượng hàng hóa chứa TEU Ta có: => chọn : PC = 14,2 (T) => => chon: + TEU loại container 1C theo tiêu chuẩn ISO 668:1995(E), có kích thước lxbxh = 6,058x2,438x2,591 (m) + Trọng lượng sử dụng lớn TEU: Pmax = 20,32 (T) - Hệ số lợi dụng LCN theo tải trọng : Suy ra: Lượng chiếm sơ tàu: 2.Xác định kích thước chủ yếu 2.1.Phương án : Lập phương án xếp container 2.1.1.Phương án xếp container tàu Tổng số container tàu 1200 TEU, ta lên phương án bố trí sau: - Xếp khoang hàng : 640 TEU (53%) - Xếp boong tàu: 560 TEU (47%) 2.1.2.Xác định kích thước Việc xác định kích thước sơ tàu dựa việc lên phương án xếp container khoang hàng Từ sơ đồ bố trí ta xác định thơng kích thước sơ chiều dài, chiều rộng chiều cao tàu Các kích thước khe hở chọn []: - Khe hở hai vách container theo chiều dài tàu : 120 (mm) - Khe hở vách container với vách ngang : 230 (mm) - Khe hở để làm lối hai nhóm container theo chiều dài tàu :1500 (mm) - Khe hở vách hộp : 2400 (mm) - Khe hở hai container theo chiều rộng tàu : 76 (mm) - Khe hở container với mạn kép : 200 (mm) - Khe hở hai container theo chiều cao : 12 (mm) a.Xác định chiều dài tàu Sơ đồ bố trí container theo chiều dọc tàu : Hình 1: Bố trí container theo chiều dài tàu Chiều dài sơ toàn tàu: Trong đó: - chiều dài khoang hàng : - Chiều dài khoang mũi : Lmũi = () % L => chọn Lmáy = 7%L 10 - Chiều dài khoang đuôi : Lđuôi = () % L => chọn Lmáy = 7%L - Chiều dài khoang máy : Lmáy = (12 ) % L => chọn Lmáy = 14%L Suy : L = + 0,07L + 0,07L + 0,14L => L = 165,7 (m) Chiều dài trụ vng góc : => chọn: Lpp = 160 (m) b.Xác định chiều rộng tàu Sơ đồ bố trí container theo chiều ngang tàu : 200 1800 2438 12 50 59 120 Hình 2: sơ đồ bố trí container theo chiều rộng Chiều rộng tàu : Trong đó: - Chiều rộng khoang hàng : - Chiều rộng mạn kép : => chọn : Bmk = 1,8 (m) 10 112 Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = 90459,48 rq =Ix/V = 3,88 q=600 Sườ n a b a2 b2 a3 b3 12,23 4,62 149,67 21,30 1831,07 98,32 7,72 9,08 59,61 82,45 460,28 748,61 7,48 9,30 55,95 86,42 418,51 803,32 7,35 9,30 53,99 86,42 396,74 803,32 7,35 9,30 53,99 86,42 396,74 803,32 -1 7,35 9,30 53,99 86,42 396,74 803,32 -2 7,39 9,26 54,58 85,75 403,26 794,02 -3 7,48 8,86 55,95 78,48 418,51 695,27 -4 10,76 2,78 115,67 7,73 1244,03 21,51 S 75,10 71,78 653,42 621,37 5965,88 5571,01 S1=(L/9)S(a+b) = 2750,77 0,05 η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = Ix = Io-S.η1 = 72773,29 rq =Ix/V = 72766,46 3,13 q=700 Sườ n a b a2 b2 a3 b3 11,45 5,77 131,06 33,30 1500,34 192,20 7,11 8,66 50,59 75,05 359,88 650,14 6,78 8,66 45,97 75,05 311,67 650,14 6,74 8,66 45,47 75,05 306,59 650,14 6,74 8,66 45,47 75,05 306,59 650,14 -1 6,74 8,66 45,47 75,05 306,59 650,14 112 113 -2 6,77 8,66 45,79 75,05 309,88 650,14 -3 6,78 8,66 45,97 75,05 311,67 650,14 -4 9,98 3,93 99,68 15,47 995,21 60,84 S 69,10 70,35 555,46 574,11 4708,41 4804,00 S1=(L/9)S(a+b) = 2616,44 0,01 η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = 60756,19 Tay đòn ổn định hình dáng: rq =Ix/V 60756,11 = 2,61 lΦ = yθ cosθ + (zθ - zB )sinθ θ yθ = ∫ rθ cosθdθ = Trong đó: Ix = Io-S.η1 = θ δθ ∑ rθ cosθ zθ − zB = ∫ rθ sinθdθ = δθ ∑ rθ sinθ 0,00 (zqzB).sinθ 0,00 0,00 0,11 1,20 0,02 1,22 5,30 0,46 2,36 0,16 2,52 3,59 11,68 1,02 3,22 0,51 3,73 4,60 3,23 18,50 1,61 3,52 1,04 4,56 59,07 5,16 2,97 24,71 2,16 3,31 1,65 4,97 1,57 63,13 5,51 2,71 30,39 2,65 2,75 2,30 5,05 0,89 65,59 5,72 2,45 35,55 3,10 1,96 2,92 4,87 θ rq rqcosθ Σrqcosθ yq rqsinθ Σrqsinθ zq -zB yqcosθ 6,86 6,86 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10 7,24 7,13 13,99 1,22 1,26 1,26 20 8,15 7,66 28,78 2,51 2,79 30 7,18 6,22 42,66 3,72 40 5,03 3,85 52,73 50 3,88 2,49 60 3,13 70 2,61 113 lf 114 Tay đòn ổn định hình tĩnh : l=yq cosq +(zq -zB )sinq -asinq =lf - asinq Trong a=zG-zB = 6,3 m θ d = ∫0 ldθ = Tay đòn ổn định động : δθ ∑ li θ lf a*sinθ l Σli d 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0000 10 1,22 1,13 0,09 0,09 0,0081 20 2,52 2,22 0,30 0,48 0,0419 30 3,73 3,25 0,48 1,26 0,1098 40 4,56 4,18 0,38 2,13 0,1856 50 4,97 4,98 -0,01 2,50 0,2179 60 5,05 5,63 -0,58 1,91 0,1663 70 4,87 6,11 -1,23 0,09 0,0081 c Trạng thái 0% hàng 100% dự trữ q=00 Sườ n a B a2 b2 a3 b3 2,19 2,19 4,80 4,80 10,50 10,50 9,45 9,45 89,30 89,30 843,91 843,91 10,77 10,77 115,99 115,99 1249,24 1249,24 12,45 12,45 155 155 1929,78 1929,78 12,45 12,45 155 155 1929,78 1929,78 114 115 -1 12,45 12,45 155 155 1929,78 1929,78 -2 11,59 11,59 134,33 134,33 1556,86 1556,86 -3 10,52 10,52 110,67 110,67 1164,25 1164,25 -4 0,89 0,89 0,79 0,79 0,70 0,70 S 82,76 82,76 920,10 920,10 10614,82 10614,8 S1=(L/9)S(a+b) = η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = 2975,31 Ix = Io-S.η1 = 127204,85 rq =Ix/V = 127204, 85 8,88 q=100 Sườ n a B a2 b2 a3 b3 2,33 2,13 5,43 4,54 12,65 9,66 10,46 8,77 109,41 76,91 1144,45 674,53 11,60 10,19 134,56 103,84 1560,90 1058,09 12,64 12,64 159,77 159,77 2019,49 2019,49 12,64 12,64 159,77 159,77 2019,49 2019,49 -1 12,64 12,64 159,77 159,77 2019,49 2019,49 -2 12,53 10,21 157,00 104,24 1967,22 1064,33 -3 12,17 8,81 148,11 77,62 1802,49 683,80 -4 0,93 0,89 0,86 0,79 0,80 0,70 S 87,94 78,92 1033,82 846,45 12546,96 9549,58 S1=(L/9)S(a+b) = 2999,40 115 116 0,56 η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = Ix = Io-S.η1 = 132399,2 rq =Ix/V 131453,75 = 9,17 q=200 Sườ n a B a2 b2 a3 b3 1,93 2,70 3,72 7,26 7,17 19,57 11,31 8,78 127,94 77,07 1447,11 676,60 12,21 10,04 149,16 100,80 1821,66 1012,05 12,65 13,14 160,10 172,76 2025,73 2270,82 12,65 13,14 160,10 172,76 2025,73 2270,82 -1 12,65 13,14 160,10 172,76 2025,73 2270,82 -2 12,65 9,44 160,10 89,11 2025,73 841,23 -3 12,63 8,15 159,52 66,41 2014,70 541,14 -4 0,38 1,49 0,15 2,23 0,06 3,32 S 89,08 80,03 1080,87 861,18 13393,60 9906,38 S1=(L/9)S(a+b) = 3040,39 η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= 0,66 Ix = Io-S.η1 = 138394,96 Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = 139707,20 rq =Ix/V 9,66 = q=300 Sườ n a b a2 b2 a3 b3 1,44 3,45 2,06 11,91 2,95 41,10 12,54 8,73 157,25 76,27 1971,94 666,02 12,97 9,64 168,14 93,01 2180,31 896,96 116 117 13,00 11,09 169,00 123,08 2197,00 1365,41 13,00 11,09 169,00 123,08 2197,00 1365,41 -1 13,00 11,09 169,00 123,08 2197,00 1365,41 -2 13,00 9,08 169,00 82,52 2197,00 749,60 -3 13,00 8,08 169,00 65,27 2197,00 527,32 -4 12,04 -2,57 144,96 6,63 1745,34 -17,05 S 103,98 69,70 1317,42 704,83 16885,54 6960,19 S1=(L/9)S(a+b) = 2953,49 η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= 1,47 Ix = Io-S.η1 = 126208,11 Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = 132630,56 rq =Ix/V 8,81 = q=400 Sườ n a b a2 b2 a3 b3 -0,59 4,97 0,35 24,69 -0,21 122,69 11,84 9,38 140,19 87,93 1659,80 824,50 11,76 9,79 138,39 95,84 1628,04 938,31 11,64 9,79 135,49 95,84 1577,10 938,31 11,64 9,79 135,49 95,84 1577,10 938,31 -1 11,64 9,79 135,49 95,84 1577,10 938,31 -2 11,66 9,63 135,91 92,78 1584,43 893,61 -3 11,76 9,08 138,39 82,43 1628,04 748,37 -4 10,06 2,33 101,18 5,43 1017,80 12,67 S 91,41 74,55 1060,88 676,63 12249,20 6355,09 S1=(L/9)S(a+b) = 2838,16 117 118 1,12 η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = Ix = Io-S.η1 = 107003,45 rq =Ix/V = 103413,1 7,22 q=500 Sườ n a B a2 b2 a3 b3 -2,54 4,91 6,44 24,15 -16,35 118,66 9,41 9,09 88,55 82,54 833,24 749,85 9,28 9,09 86,16 82,54 799,70 749,85 9,16 9,09 83,96 82,54 769,33 749,85 9,16 9,09 83,96 82,54 769,33 749,85 -1 9,16 9,09 83,96 82,54 769,33 749,85 -2 9,21 9,09 84,79 82,54 780,72 749,85 -3 9,28 9,09 86,16 82,54 799,70 749,85 -4 8,37 5,81 70,02 33,80 585,96 196,53 S 70,50 74,32 673,99 635,71 6090,95 5564,14 S1=(L/9)S(a+b) = 2586,86 η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= 0,16 Ix = Io-S.η1 = 71141,97 Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = 71205,67 rq =Ix/V 4,96 = q=600 Sườ n a b a2 b2 a3 b3 -4,44 3,70 19,71 13,69 -87,53 50,65 8,46 71,50 66 604,64 540 118 119 8,30 68,89 66 571,79 540 8,18 66,91 66 547,34 540 8,18 66,91 66 547,34 540 -1 8,18 66,91 66 547,34 540 -2 8,23 67,73 66 557,44 540 -3 8,30 68,89 66 571,79 540 -4 5,50 30,23 40,08 166,19 254 S 58,88 67,03 527,70 517,93 4026,35 4084,06 S1=(L/9)S(a+b) = 2310,76 η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= 0,15 Ix = Io-S.η1 = 49666,68 Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = 49720,06 rq =Ix/V 3,47 = q=700 Sườ n a b a2 b2 a3 b3 -6,74 5,44 45,43 29,59 -306,18 160,99 8,00 7,50 64,00 56,25 512,00 421,88 7,80 7,50 60,84 56,25 474,55 421,88 7,69 7,50 59,14 56,25 454,76 421,88 7,69 7,50 59,14 56,25 454,76 421,88 -1 7,69 7,50 59,14 56,25 454,76 421,88 -2 7,73 7,50 59,75 56,25 461,89 421,88 -3 7,80 7,50 60,84 56,25 474,55 421,88 -4 8,02 -0,80 64,32 0,64 515,85 -0,51 S 55,68 57,14 673,99 635,71 3496,93 3113,60 119 120 S1=(L/9)S(a+b) = 2028,00 η1=(1/2)(∑(a2-b2))/∑(a+b)= Io=(1/3)(L/9)∑(a3+b3) = 0,20 39609,34 Tay đòn ổn định hình dáng: 39528,94 rq =Ix/V 2,76 = lΦ = yθ cosθ + (zθ - zB )sinθ θ yθ = ∫ rθ cosθdθ = Trong đó: Ix = Io-S.η1 = δθ ∑ rθ cosθ θ zθ − zB = ∫ rθ sinθdθ = δθ ∑ rθ sinθ (zq -zB)sin θ 0,11 1,20 0,02 1,22 5,30 0,46 2,36 0,16 2,52 3,59 11,68 1,02 3,22 0,51 3,73 4,60 3,23 18,50 1,61 3,52 1,04 4,56 59,07 5,16 2,97 24,71 2,16 3,31 1,65 4,97 1,57 63,13 5,51 2,71 30,39 2,65 2,75 2,30 5,05 0,89 65,59 5,72 2,45 35,55 3,10 1,96 2,92 4,87 θ rq rqcosθ Σrqcosθ yq rqsinθ Σrqsinθ zq -zB 6,86 6,86 0 0 10 7,24 7,13 13,99 1,22 1,26 1,26 20 8,15 7,66 28,78 2,51 2,79 30 7,18 6,22 42,66 3,72 40 5,03 3,85 52,73 50 3,88 2,49 60 3,13 70 2,61 yqcosθ Tay đòn ổn định hình tĩnh : l=yq cosq +(zq -zB )sinq -asinq =lf - asinq 120 lf 121 Trong a=zG-zB = 1,69 m θ d = ∫0 ldθ = δθ ∑ li Tay đòn ổn định động : θ lf a*sinθ l Σli d 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0000 10 1,56 0,29 1,27 1,27 0,1108 20 3,15 0,58 2,57 5,11 0,4459 30 4,60 0,85 3,76 11,44 0,9981 40 5,71 1,09 4,62 19,82 1,7295 50 6,30 1,29 5,01 29,45 2,5699 60 6,38 1,46 4,92 39,37 3,4359 70 6,07 1,59 4,48 48,77 4,2559 2.3.Kiểm tra ổn định a Mô men nghiên gió tác độngG Trạng thái No01 STT Tên gọi Diện tích Ai (m2) Zi (m) Ai.Zi (m3) Mạn Khơ mạn chắn sóng 1046,03 10,73 11223,9 Thượng tầng 135,01 24,86 3356,35 Container miệng hầm hàng 1306,19 21,27 27782,7 Tổng diện tích hứng gió Av 121 = 2487,23 (m2) 122 Chiều cao tâm hứng gió so với đường nước Zv = 17,4 (m) Trạng thái No02 STT Tên gọi Diện tích Ai (m2) Zi (m) Ai.Zi (m3) Mạn Khơ mạn chắn sóng 1071,74 10,43 4114.56 Thượng tầng 135,01 24,86 2804.38 Container miệng hầm hàng 1306,19 21,27 11310.20 Tổng diện tích hứng gió Av Chiều cao tâm hứng gió so với đường nước = 2519,4 (m2) = 17,15 (m) Zv Trạng thái No03 STT Tên gọi Diện tích Ai (m2) Zi (m) Ai.Zi (m3) Mạn Khơ mạn chắn sóng 1870,4 5.25 9819,6 Thượng tầng 135,01 13.64 1841,54 Miệng hầm hàng 250,1 11.10 2776,11 Tổng diện tích hứng gió Av Chiều cao tâm hứng gió so với đường nước b Tính tốn góc lắc ngang theo quy phạm Tính biên độ chòng chành q1r : θ1r =X1×X2×Y 122 Zv = 2255,51 (m2) = 12,35 (m) 123 - Trong : X1,X2 : hệ số không thứ nguyên + Hệ số tính độ : Y + Tra bảng 10.2.3 (Quy phạm-Phần 10:ổn định), phụ thuộc tỷ số B/d : X1 + Tra bảng 10.2.4 (Quy phạm-Phần 10:ổn định), phụ thuộc hệ số béo CB : X2 STT Hạng mục Đơn vị Lượng chiếm nớc D Các phương án tải trọng PA No1 PA No2 PA No3 T 25190 24645,7 14773,18 Mớn nước trung bình T m 8,30 8,15 5,33 Chiều cao tâm ngiêng h0 m 0,35 0,26 4,84 Thể tích chìm tàu V m3 23790,3 23255,2 14332 Chiều rộng tàu B m 24,90 24,90 24,90 Hệ số béo thể tích CB - 0.68 0.676 0.57 (h0)1/2/B - 0,02 0,02 0,09 Tỷ số B/d - 3,06 4,67 Y(tra bảng phụ thuộc (h0)1/2/B) - 17,76 17,76 31,97 10 X1(tra bảng phụ thuộc B/T) - 0,9 0,9 0,8 11 X2(tra bảng phụ thuộc CB) - 0,99 0,94 0,88 ◦ 15,83 15,04 22,4 ◦ 11,56 10,98 16,36 12 13 Biên độn chòng chành :θ1r = X1.X2.Y Góc lắc sau hiệu chỉnh θr=0,73>θ1r => k = 0,73 : Hệ số hiệu chỉnh góc lắc c Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết Tính tốn momen gây nghiêng tham khảo theo tài liệu sổ tay thiết kế tàu thủy (T.411.[1]) 123 124 Mô men cho phép tới hạn : Mchp = D×lchp -Trong đó: + Lượng chiếm nước tàu trạng thái tải trọng : D (T) + Cánh tay đòn ổn định : lcp Mơ men cho phép tới hạn Mcp xác định theo góc nghiêng cho phép tới hạn θncp = θ1r θncp = 15o lấy góc có trị số nhỏ Tính góc vào nước θVN + Chiều cao thành miệng hầm hàng : 1.5 m Mô men gây nghiêng gió động gây : STT Đơn vị Hạng mục 124 Các phương án tải trọng PA No1 PA No2 PA No3 125 Lượng chiếm nớc D T 25190 24645,7 14773,18 Chiều chìm trung bình m 8,3 8,15 5,33 Tay đòn hứng gió z m 5,73 5,34 7,66 Áp suất gió động P (tra bảng ) Pa 1151,5 1128,54 1216,44 Diện tích mặt hứng gió Av m2 2487,23 2519,4 2255,51 Mơmen nghiêng gió động Mn KN.m 1672,88 1547,70 2142,37 Bảng tính tốn momen gây nghiêng cho phép : STT Hạng mục Đơn vị Các phương án tải trọng PA No1 PA No2 PA No3 Lượng chiếm nước D Chiều chìm trung bình T T m 25190 8,3 24645,7 8,15 14773,18 5,33 Biên độ chòng chành mạn θm độ 15 15 18 độ 33 33 43 Góc vào nước θvn Tay đòn cho phép lchf m 0,1 0,09 0,46 Mômen nghiêng cho phép Mchf T.m 2438,39 2129,39 6766,12 Mơmen nghiêng gió động Mn T.m 1672,88 1547,7 2142,37 Hệ số an toàn K - 1,46 1,38 3,16 Kết luận: Ở trạng thái , ổn định tàu thoả mãn yêu cầu Quy phạm cấp không hạn chế 125 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO : [1] Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy – Trần Cơng Nghị (NXB: Xây dựng- 2008) [2] Thiết kế tàu thủy – Trần Công Nghị ( NXB: Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh-2006) [3] Lý thuyết tàu thủy – PGS.TS Nguyễn Cảnh Thanh (NXB: Khoa học kỹ thuật Hà Nội) [4] Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy - Nguyễn Đức Ân, Nguyễn Bân, Hồ Văn Bính, Hồ Quang Long, Trần Hùng Nam, Trần Cơng Nghị, Dương Đình Ngun (1978) [5] Cơng ước mạn khô tàu biển 1966 [6] Quy phạm phân cấp đóng tàu đóng tàu vỏ thép- tập [7] Sổ tay thiết bị tàu thủy ( Tập 1)– Phạm văn Hội, Phan Vĩnh Trị, Hồ Ngọc Hùng (NXB: Giao thông vận tải -1986) 126 ... TUYẾN ĐƯỜNG VÀ TÀU MẪU Các phương pháp thiết kế : - Phương pháp thiết kế tiệm cận - Phương pháp thiết kế toàn phần - Phương pháp thiết kế theo tàu mẫu - Phương pháp thiết kế không theo tàu mẫu - Phương... mẫu - Phương pháp thiết kế theo đường xoắn ốc Lựa chọn phương pháp thiết kế theo Quy phạm sổ tay đóng tàu - Phương pháp có ưu điểm tính tốn thiết kế sử dụng kinh nghiệm đẫ đúc kết tài liệu sổ tay,... : Suy ra: Lượng chiếm sơ tàu: 2.Xác định kích thước chủ yếu 2.1.Phương án : Lập phương án xếp container 2.1.1.Phương án xếp container tàu Tổng số container tàu 1200 TEU, ta lên phương án bố trí