CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CƠ CẤU THÂN TÀU
5. Sườn thường ( chỉ có mặt trong HTKC ngang)
Sườn thường trong HTKC ngang có sườn khỏe:
Mô đuyn chống uốn của sườn thường có mép kèm không nhỏ hơn trị số:
W =12.k.l.a ( cm3)
Trong đó : a(m) - khoảng cách sườn
L(m) – Khoảng cách đo theo mạn từ bản mép của đà ngang đáy (hoặc từ đáy trên nếu tàu có đáy đôi) đến sống mạn thấp nhất, hoặc khoảng cách các sống mạn, hoặc khoảng cách từ sống mạn trên cùng đến boong, lấy trị số lớn hơn.
k – hệ số k = 2+0,085.L
Sườn đồng nhất trong hệ thống kết cấu ngang của mạn
Sườn đồng nhất có chân liên kết giống như sườn thường, có mô đuyn chống uốn của tiết diện cùng mép kèm:
W =14.k.aD1 ( cm3)
Trong đó : a(m) - khoảng cách sườn
D1(m) – Chiều cao mạn tại tiết diện đang xét k – hệ số k = 2+0,085.L
Tàu biển
Sườn ngang khoang là sườn ở dưới boong thấp nhất từ vách chống va đến vách đuôi. Đoạn từ vách đuôi đến 0,15L kể từ mũi tàu, mô men chống uốn tiết diện ngang
W = C.S.h.l2 (cm3) ≥ 30 với L ≤ 90m W = CO.C.S.h.l2 (cm3) L > 90m Với : S(m) là khoảng cách sườn
l(m) là khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy trênhoặc từ mép trên của đà ngang đáy đơn ở mạn đến mặt trên xà boong ở đỉnh sườn .
l được đo ở vị trí tương ứng ( hình 2-A /5.1)
Các vị trí đo l của sườn khoang
h là chiều cao cột áp đo bằng khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của l tại vị
trí cần đo đến điểm ở (d + 0,044L - 0,54) với L ≤ 90m và (d + 0,038L′ ) với L > 90m cao hơn mặt tôn giữa đáy
Hệ thống kết cấu sườn có két đỉnh mạn
Hệ thống kết cấu sườn không có két đỉnh mạn Chú ý: e ≤ 0,25l . Nếu l < 2m thì l = nửa chiều dài nhịp thực + 1m L′(m) là chiều dài tính toán của tàu , nếu L > 230 m thì lấy L′ = 230m
CO =1,25 – 2 l
e≥ 0,85 là hệ số ;
e(m) là chiều cao mã hông đo từ mút dưới của l C – hệ số : C = 2,6 với L ≤ 90m
C = C1+C2 với L > 90m C1 = 2,1- 1,2
h l ; C
2 = 2,2.k.
h
α d ( không có két đỉnh mạn ) C1 = 3,4 – 2,4
h l ; C
2 = 27.
h
α d khi kết cấu có két đỉnh mạn lH(m) – chiều dài của khoang
k là hệ số phụ thuộc vào số lượng tầng boong
k = 13 hệ 1 boong ; k = 21 hệ 2 boong ; k = 50 cho hệ 3 boong . α hệ số( bảng 2-A / 5.1) .
Bảng Hệ số α
l B
H
≤ 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 ≥ 1,4
α 0,023 0,018 0,010 0,006 0,0034 0,002
Trị số trung gian của l
B
H
thì α nội suy tuyến tính
Sườn thường đỡ bởi khung khỏe và sống dọc mạn W = 2,1.C.S.h.l2 (cm3)
Với l(m) – khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy trên đến sống dọc mạn thấp nhất đo ở vị trí l. Nếu khoảng cách đó nhỏ hơn 2m thì l lấy bằng 1m + nửa khoảng cách đó.
C = ⎥⎦
⎢ ⎤
⎣
⎡ ⎟
⎠
⎜ ⎞
⎝
⎛ − −
l e l
l α
α 2 2
1 3 C4
C4 = 2 −1,5 H o
H
Nếu C4 < 1,0 ta lấy C4 =1,0 Nếu C4 > 2,2 ta lấy C4 = 2,2
HO(m): khoảng cách thẳng đứng từ mặt đáy trên ở mạn đến boong thấp nhất H(m) : khoảng cách thẳng đứng từ mút dưới của HOđến boong mạn khô ở mạn
e(m): chiều cao mã dưới đo từ mút dưới của l. Nếu e > 0,25.l thì lấy e = 0,25.l l2(m) là khoảng cách thẳng đứng ở mạn từ sống dọc mạn thấp nhất đến sống dọc mạn ở ngay phía trên hoặc đến boong .
α1 và α2 được cho ở bảng 2- A / 5.2
Bảng Các trị số của α1 và α2
Số lượng sống dọc mạn ở dưới boong thấp nhất α1 α2
1 0,75 2,0
2 0,90 1,8
≥ 3 1,25 1,3
Sườn thường vùng giữa tàu nằm dưới xà ngang khỏe đỡ xà dọc boong W = 2,4.n
⎪⎭
⎪⎬
⎫
⎪⎩
⎪⎨
⎧
−
+ ⎟
⎠
⎜ ⎞
⎝
⎛
h l l
l h
h 0,1 81
, 9 17 1 ,
0 1 1
2
S.h.l2 ( cm3 ) Với : n =
a
b là tỷ số khoảng cách xà ngang khỏe chia cho khoảng sườn . l1 (m) là tổng chiều dài của xà ngang khỏe (hình b trên) .
h1(KN/m2) là tải trọng boong tính cho xà boong ở đỉnh sườn
Với boong dùng để xếp hàng hóa thông thường hoặc dự trữ , h(m) tương đương bằng 7 lần chiều cao của nội boong hoặc 7 lần chiều cao (m) từ boong được xét đến cạnh trên thành miệng khoang ở boong trên. Tuy nhiên, h(kN/m2) có thể quy định bằng trọng lượng thiết kế cực đại của hàng hóa trên một đơn vị diện tích boong
Sườn nội boong
Mô đuyn chống uốn của tiết diện sườn nội boong ở dưới boong mạn khô : W = C.S.l.L (cm3) với L ≤ 90m
W ≥ 6.S.h.l2 (cm3) với L > 90m Với : S(m) là khoảng cách giữa các sườn
l(m) là chiều cao nội boong
(l = 2,15m nếu chiều cao nội boong nhỏ hơn 2,15m)
h(m): khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l đến điểm ở d + 0,038L′cao hơn mặt tôn giữa đáy . Nếu h < 0,03L thì lấy h = 0,03L (m)
C là hệ số cho ở bảng sau
Bảng Hệ số C
Loại sườn nội boong C
Sườn nội boong nằm giữa boong mạn khô và boong thứ hai Sườn nội boong nằm giữa boong mạn khô và boong thứ ba Sườn nội boong nằm giữa boong mạn khô và boong thứ tư
0,74 0,89 0,97 Nếu boong được đỡ bởi xà dọc và xà ngang khỏe thì mô men chống uốn của tiết diện sườn nội boong đỡ xà ngang boong khỏe :
W = (1+0,2.n)Shl2 ≥ 0,85.Shl2 (cm3) ( L ≤ 90m)
Trong đó: n là số lượng sườn nội boong nằm giữa hai sườn khỏe nội boong
W = 2,4 ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ +
h nh1 . 143 , 0
1 Shl2 (cm3) (L > 90m )
Trong đó : n là tỷ số khoảng cách giữa các xà ngang khỏe khoảng cách giữa các sườn nội boong