MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .1
Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ.2
1.1 TỔN G QUAN VỀ ĐỀ TÀI N GHIÊN CỨU.2
1.2 ĐỘI TÀU ĐÁN H CÁ ĐÀ N ẴN G.3
1.3 MỤC TIÊU, N ỘI DUN G, PHƯƠN G PHÁP N GHIÊN CỨU VÀ GIỚI
HẠN N ỘI DUN G ĐỀ TÀI.4
1.3.1 Mục tiêu, nội dung và giới hạn của đề tài.4
1.3.2 Phương pháp nghiên cứu: .5
Chương 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT TÀU ĐÁN H CÁ VỎ GỖ KHU
VỰC ĐÀ N ẴN G.6
2.1 CÁC MẪU TÀU GỖ ĐIỂN HÌN H KHU VỰC ĐÀ N ẴN G. .6
2.2 ĐẶC ĐIỂM TÀU ĐÁN H CÁ ĐÀ N ẴN G .11
2.2.1 Khoảng sườn .11
2.2.2 Sống chính.12
2.2.3 Sống mũi .13
2.2.4 Sống đuôi .15
2.2.5 Đà ngang đáy.17
2.2.6 Đà máy: .19
2.2.7 Sườn.21
2.2.8 Xà ngang boong.25
2.2.9 Kết cấu các thanh dọc .27
2.2.10 Ván vỏ và ván boong .31
2.2.11Vách.33
2.2.12 Thượng tầng .34
2.3 ƯU N HƯỢC ĐIỂM CỦA KẾT CẤU TÀU GỖ ĐÀ N ẴN G.37
2.3.1 Kết cấu của vòm đuôi tàu: .37
2.3.2 Kết cấu thượng tầng:.39
2.3.3 Khung giàn phơi: .40
Chương 3:THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU CÂU VỎ GỖ .44
3.1 N HỮN G YÊU CẦU CHUN G ĐỐI VỚI KẾT CẤU .44
3.1.1 N hững yêu cầu chung trong thiết kế kết cấu: .44
3.1.2 N hững yêu cầu trong bố trí kết cấu. .45
3.1.3 Gỗ và chất lượng của gỗ. .46
3.2 PHƯƠN G PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU THÂN TÀU.46
3.3 THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU CÂU VỎ GỖ.47
3.3.1 Giới thiệu chung .47
3.3.2 Các kích thước kết cấu chính .55
3.4 BÀI TOÁN SỨC BỀN CHUN G THÂN TÀU.60
3.4.1. Tính sức bền chung thân tàu. .60
3.4.1.1. Xác định đường cong phân bố tải trọng tác dụng lên thân tàu
(theo khoảng sườn lý thuyết).61
3.4.1.2. Xác định đường cong lực nổi theo chiều dài tàu. .64
3.4.1.3. Xác định lực cắt và moment uốn chung của tàu.84
3.4.1.4. Xác định ứng suất uốn chung trong kết cấu thân tàu.88
3.4.2 N hận xét kết cấu tàu qua bài toán sức bền chung. .95
3.5. KHÁI QUÁT BÀI TOÁN SỨC BỀN CỤC BỘ CÁC KẾT CẤU THÂN
TÀU. .95
3.5.1. Lựa chọn phương pháp tính. .95
3.5.1.1 Trình tự giải bài toán độ bền kết cấu bằng phương pháp phần tử
hữu hạn.96
3.5.1.2. Xây dựng mô hình và tính sức bền cục bộ một số kết cấu chính. .97
3.5.2 Tính sước bền cục bộ cho một số chi tiết chính:.97
3.5.2.1. Tải trọng tác dụng lên các chi tiết kết cấu.98
3.5.2.2 Mô hình và tính sức bền cục bộ sống chính tàu thiết kế. .98
3.5.2.3 Mô hình và tính sức bền cục bộ đà ngang đáy tàu thiết kế. .102
3.5.2.4 Mô hình và tính sức bền cục bộ sườn tàu thiết kế. .105
3.5.3 Kiểm tra sức uốn toàn tàu .108
Chương 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ.109
VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .109
4.1 KẾT LUẬN . .109
4.2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .109
TÀI LIỆU THAM KHẢO .110
118 trang |
Chia sẻ: lethao | Lượt xem: 3275 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ khu vực Đà Nẵng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜG ĐẠI HỌC HA TRAG
KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY
GÀH ĐÓG TÀU
ĐỀ CƯƠG ĐỒ Á TỐT GHIỆP
Sinh viên thực hiện : Lê Quang Đông
MSSV : 45DC064
Địa chỉ : 45b đường Lý am Đế, Phường Phước Long
ha Trang – Khánh Hòa
Tên đề tài: “ Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ
khu vực Đà ẵng”
Ngành : Đóng Tàu
Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần Gia Thái
I. Đối tượng và phạm vi và mục tiêu của đề tài
1. Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu tàu câu vỏ gỗ khu vực Đà Nẵng
2. Phạm vi nghiên cứu: Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ khu vực
Đà Nẵng
3. Mục tiêu nghiên cứu: Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu phù hợp cho
khu vực Đà Nẵng, khắc phục nhược điểm và thừa hưởng được các ưu điểm của kết
cấu tàu dân gian, phù hợp với yêu cầu quy phạm.
II. ội dung thực hiện
1. Đặt vấn đề.
2. Phân tích đặc điểm kết cấu tàu đánh cá vỏ gỗ khu vực Đà Nẵng.
3. Thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ khu vực Đà Nẵng.
4. Thảo luận và đề xuất ý kiến.
Chương 1: Đặt vấn đề
1.1 Tổng quan về đề tài nghiên cứu.
1.2 Đội tàu đánh cá khu vực Đà Nẵng.
1.3 Mục tiêu, nội dung, phương pháp nghiên cứu và giới hạn đề tài.
Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu tàu đánh cá vỏ gỗ khu vực Đà ẵng
2.1. Các mẫu tàu điển hình khu vực Đà Nẵng.
2.2 Đặc điểm tàu gỗ Đà Nẵng
2.3 Ưu nhược điểm của kết cấu tàu gỗ đà nẵng.
Chương 3: Thiết kế kết cấu tàu câu vỏ gỗ
3.1 Những yêu cầu chung đối với kết cấu.
3.3.1 Yêu cầu đặt ra trong thiết kế kết cấu.
3.3.2 Yêu cầu đặt ra trong chế tạo
3.3.3 Gỗ và chất lượng của gỗ.
3.2 Phương pháp thiết kế kết cấu thân tàu.
3.3 Thiết kế kết cấu tàu câu vỏ tàu
3.4 Bài toán sức bền chung thân tàu.
3.4.1 Tính sức bền chung vỏ tàu .
3.4.1.1. Xác định đường cong phân bố tải trọng tác dụng lên thân
tàu (theo khoảng sườn lý thuyết)
3.4.1.2. Xác định đường cong lực nổi theo chiều dài tàu.
3.4.1.3. Xác định lực cắt và moment uốn chung của tàu.
3.4.1.4. Xác định ứng suất uốn chung trong kết cấu thân tàu.
3.4.2 Kết luận về bài toán sức bền chung.
3.5 Tính toán kiểm tra sức bền cục bộ của một số kết cấu chính.
Chương 4: Thảo luận kết quả và đề xuất ý kiến
4.1 Kết luận
4.2 Đề xuất ý kiến
III. Kế hoạch thời gian
1. Tìm hiểu và lập đề cương đề tài: Từ: 01/08/2007 Đến: 26/08/2007
2. Đi thực tế: Từ: 27/08/2007 Đến: 08/09/2007
3. Kế hoạch hoàn thành bản thảo:
Thứ tự Nhận xét của GVHD
Chương 1: Đặt vấn đề
Từ: 08/09/2007 Đến: 15/09/2007
Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu
tàu đánh cá vỏ gỗ khu vực Đà Nẵng
Từ: 16/09/2007 Đến: 30/09/2007
Chương 3: Thiết kế kết cấu một mẫu
tàu câu vỏ gỗ khu vực Đà Nẵng
Từ: 1/10/2007 Đến: 27/10/2007
Chương 4: Thảo luận kết quả
và đề xuất ý kiến
Từ: 28/10/2007 Đến: 31/10/2007
Hoàn thành bản thảo: Trước ngày 10/11/2007.
Nha Trang, ngày 26 tháng 08 năm 2007
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
TS. Trần Gia Thái Lê Quang Đông
HẬ XÉT CỦA CÁ BỘ HƯỚG DẪ
Họ tên sinh viên : Lê Quang Đông lớp: 45 TT-1
Ngành : Cơ khí Đóng Tàu Mã ngành : 18.06.10
Tên Đề tài : Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ
khu vực Đà ẵng.
Số Trang Đồ Án :110 Số Trang Phụ :4
Số Chương : 4 Số Tài Liệu tham Khảo :11
Hiện Vật :
HẬ XÉT CỦA CÁ BỘ HƯỚG DẪ
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………....
KếtLuận………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
NhaTrang, ngày……tháng……năm 2007
Cán bộ hướng dẫn
TS.Trần Gia Thái
PHIẾU ĐÁH GIÁ ĐỒ Á TỐT GHIỆP
Họ tên sinh viên : Lê Quang Đông lớp: 45 TT-1
Ngành : Cơ khí Đóng Tàu Mã ngành : 18.06.10
Tên Đề tài : Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ
khu vực Đà ẵng.
Số Trang Đồ Án :110 Số Trang Phụ :4
Số Chương : 4 Số Tài Liệu tham Khảo :11
Hiện Vật :
HẬ XÉT CỦA CÁ BỘ PHẢ BIỆ.
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Đánh giá chung:
………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………...
.......................................................................................................................................
Nha Trang, ngày……tháng……năm 2007
CÁN BỘ PHẢN BIỆN CHỦ TNCH HỘI ĐỒN G
ĐIỂM CHUN G
Bằng số Bằng chữ
MỤC LỤC
Trang
LỜI N ÓI ĐẦU ........................................................................................................1
Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ .......................................................................................2
1.1 TỔN G QUAN VỀ ĐỀ TÀI N GHIÊN CỨU...................................................2
1.2 ĐỘI TÀU ĐÁN H CÁ ĐÀ N ẴN G..................................................................3
1.3 MỤC TIÊU, N ỘI DUN G, PHƯƠN G PHÁP N GHIÊN CỨU VÀ GIỚI
HẠN N ỘI DUN G ĐỀ TÀI...................................................................................4
1.3.1 Mục tiêu, nội dung và giới hạn của đề tài.................................................4
1.3.2 Phương pháp nghiên cứu: ........................................................................5
Chương 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT TÀU ĐÁN H CÁ VỎ GỖ KHU
VỰC ĐÀ N ẴN G.....................................................................................................6
2.1 CÁC MẪU TÀU GỖ ĐIỂN HÌN H KHU VỰC ĐÀ N ẴN G. ..........................6
2.2 ĐẶC ĐIỂM TÀU ĐÁN H CÁ ĐÀ N ẴN G ...................................................11
2.2.1 Khoảng sườn .........................................................................................11
2.2.2 Sống chính.............................................................................................12
2.2.3 Sống mũi ...............................................................................................13
2.2.4 Sống đuôi ..............................................................................................15
2.2.5 Đà ngang đáy.........................................................................................17
2.2.6 Đà máy: .................................................................................................19
2.2.7 Sườn......................................................................................................21
2.2.8 Xà ngang boong.....................................................................................25
2.2.9 Kết cấu các thanh dọc ............................................................................27
2.2.10 Ván vỏ và ván boong ...........................................................................31
2.2.11Vách .....................................................................................................33
2.2.12 Thượng tầng ........................................................................................34
2.3 ƯU N HƯỢC ĐIỂM CỦA KẾT CẤU TÀU GỖ ĐÀ N ẴN G .......................37
2.3.1 Kết cấu của vòm đuôi tàu: .....................................................................37
2.3.2 Kết cấu thượng tầng:..............................................................................39
2.3.3 Khung giàn phơi: ...................................................................................40
Chương 3:THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU CÂU VỎ GỖ ...........................................44
3.1 N HỮN G YÊU CẦU CHUN G ĐỐI VỚI KẾT CẤU ....................................44
3.1.1 N hững yêu cầu chung trong thiết kế kết cấu: .........................................44
3.1.2 N hững yêu cầu trong bố trí kết cấu. .......................................................45
3.1.3 Gỗ và chất lượng của gỗ. .......................................................................46
3.2 PHƯƠN G PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU THÂN TÀU.................................46
3.3 THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU CÂU VỎ GỖ...................................................47
3.3.1 Giới thiệu chung ....................................................................................47
3.3.2 Các kích thước kết cấu chính .................................................................55
3.4 BÀI TOÁN SỨC BỀN CHUN G THÂN TÀU.............................................60
3.4.1. Tính sức bền chung thân tàu. ................................................................60
3.4.1.1. Xác định đường cong phân bố tải trọng tác dụng lên thân tàu
(theo khoảng sườn lý thuyết).......................................................................61
3.4.1.2. Xác định đường cong lực nổi theo chiều dài tàu. ............................64
3.4.1.3. Xác định lực cắt và moment uốn chung của tàu..............................84
3.4.1.4. Xác định ứng suất uốn chung trong kết cấu thân tàu.......................88
3.4.2 N hận xét kết cấu tàu qua bài toán sức bền chung. ..................................95
3.5. KHÁI QUÁT BÀI TOÁN SỨC BỀN CỤC BỘ CÁC KẾT CẤU THÂN
TÀU. .................................................................................................................95
3.5.1. Lựa chọn phương pháp tính. .................................................................95
3.5.1.1 Trình tự giải bài toán độ bền kết cấu bằng phương pháp phần tử
hữu hạn.......................................................................................................96
3.5.1.2. Xây dựng mô hình và tính sức bền cục bộ một số kết cấu chính. ....97
3.5.2 Tính sước bền cục bộ cho một số chi tiết chính:.....................................97
3.5.2.1. Tải trọng tác dụng lên các chi tiết kết cấu.......................................98
3.5.2.2 Mô hình và tính sức bền cục bộ sống chính tàu thiết kế. ..................98
3.5.2.3 Mô hình và tính sức bền cục bộ đà ngang đáy tàu thiết kế. ............102
3.5.2.4 Mô hình và tính sức bền cục bộ sườn tàu thiết kế. .........................105
3.5.3 Kiểm tra sức uốn toàn tàu ....................................................................108
Chương 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ ..................................................................109
VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .......................................................................................109
4.1 KẾT LUẬN . ..............................................................................................109
4.2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ....................................................................................109
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................110
1
LỜI ÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây nền kinh tế biển nói chung và nghề khai thác thủy
sản của nước ta đã đóng góp vai trò quan trọng trong thu nhập quốc dân cũng như
góp phần bảo vệ lãnh hải của tổ quốc. Đối với ngành khai thác thủy sản thì việc
phát triển đội tàu khai thác là một trong những yêu cầu hàng đầu. Hiện nay việc
đóng mới tàu cá ở nước ta được tổ chức đều khắp các địa phương có nghề cá, tuy
nhiên các loại tàu đánh cá vỏ gỗ chủ yếu được được đóng theo kinh nghiệm dân
gian, các tàu này nhìn chung là đáp ứng được các yêu cầu về sử dụng và khai thác,
tuy nhiên vẫn có nhiều hạn chế. Để chế tạo ra những con tàu ngày càng tốt hơn,
hoàn thiện hơn đảm bảo các yêu cầu cũng như tính năng khai thác thì vấn đề kết cấu
của con tàu có vai trò rất quan trọng trước yêu cầu như trên nay tôi được nhà trường
giao thực hiện đề tài tốt nghệp “Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu khu
vực Đà N ẵng”.
Sau thời gian thực nay em đã hoàn thành đề tài. Qua đây cho em gửi lời cảm
ơn tới tất mọi người đã giúp đỡ, chỉ bảo cho em trong suốt thời gian thực hiện đề
tài. Trước tiên em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo hướng dẫn của thầy hướng dẫn
TS. Trần Gia Thái, và em cũng chân thành cảm ơn các thầy trong khoa kỹ thuật
tàu thủy, các anh chị trong sở thủy sản Đà N ẵng, cán bộ quản lý thư viện đã tạo mọi
điều kiện cho em trong suất quá trình làm đồ án này.
Cảm ơn các bạn trong và ngoài lớp đã giúp đỡ em một cách nhiệt tình, để em
hoàn thành đề tài đạt kết quả.
Cảm ơn bố mẹ đã tạo điều kiện, khuyến khích và luôn ở bên tạo sức mạnh,
niềm tin cho con.
N ha Trang , tháng 11 năm 2007.
Sinh viên thực hiện.
Lê Quang Đông
2
Chương 1: ĐẶT VẤ ĐỀ
1.1 TỔG QUA VỀ ĐỀ TÀI GHIÊ CỨU
Thiết kế kết cấu tàu có ý nghĩa quan trọng chế tạo tàu, để đảm bảo cho tàu
hoạt động an toàn, tin cậy trong điều kiện khai thác tàu thì việc xác định kích thước,
hình dáng kết cấu, lựa chọn hình thức bố trí hợp lý các kết cấu và liên kết của thân
tàu là rất quan trọng vì vậy quá trình thiết kế kết cấu cần được đặc biệt quan tâm.
Tuy nhiên trong thực tế hầu hết các kết cấu tàu đánh cá vỏ gỗ chưa được
tính toán mà thường đóng theo kinh nghiệm dân gian, cho nên trước những cơn bão
lớn thường xuyên xuất hiện,di chuyển và thay đổi hướng đột ngột ở vùng biển
miềm Trung thì đội các tàu đánh cá vẫn gặp những thiệt hại lớn, tàu vẫn bị nước
cuốn đi, bị va đạp mạnh vỡ tàu hay chìm tàu,…
Vì thế, thiết kế và tính toán kết cấu hợp lý cho ra đời những chiếc tàu đủ an
toàn cho ngư dân đi biển là trăn trở, băn khoăn của không ít các nhà nghiên cứu tàu
thủy trong nước.
Với đề tài ” Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu khu vực Đà N ẵng”
tôi mong muốn có thể chia sẻ những trăn trở đã nêu trên, tuy nhiên chỉ đáp ứng môt
phần nhỏ là giới hạn đối với tàu câu vỏ gỗ trong khu vực Đà N ẵng nhằm đáp ứng
nhu cầu của người dân trong việc đảm bảo an toàn trên biển tránh sóng gió, bão
biển.
Để đảm bảo cho kết cấu tàu thiết kế ra là hợp lý nhất trên cơ sở đảm bảo độ
bền, mức độ an toàn khi đi biển là cao nhất, đồng thời tiết kiệm được vật liệu, nhờ
vậy làm giảm được trọng lượng kết cấu và nâng cao tính năng hàng hải của tàu, nhất
là tốc độ tàu, trong đề tài này tôi tiến hành phân tích các mẫu tàu được đóng theo
kết cấu dân gian tìm ra những ưu điểm, nhược điểm của kết cấu này và vận dụng nó
vào để thiết kế, tính toán kết cấu tàu vừa thừa hưởng được những ưu điểm vừa khắc
phục được các nhược điểm của kết cấu tàu dân gian, phù hợp với quy phạm, tiết
kiệm vật liệu, khả năng thi công dễ dàng, có tính năng tàu hợp lý, hoạt động an
toàn, mang lại hiệu quả kinh tế và sử dụng.
3
1.2 ĐỘI TÀU ĐÁH CÁ ĐÀ ẴG
Đội tàu đánh cá của thành phố Đà N ẵng là một trong những đội tàu mạnh
trong cả nước về cả số lương lẫn chất lượng nhưng bị thiệt hại rất lớn trong năm
vừa qua nên hiện tại chưa khôi phục hoàn toàn lại được. Với số lượng tàu được cấp
giấy phép đến năm cuối năm 2007 và năm 2008 của thành phố có hơn 1200 chiếc
tàu trên 20 (Ml) nhưng hiện tại thì chỉ còn trên 500 chiếc (số liệu thống kê lấy đến
ngày 28/8/2007) cho ta thấy sự thiệt hại vô cùng to lớn do thiên nhiên đem lại.
Thiệt hại này là do kết cấu không đủ bền hay quá trình thiết kế tàu có hạn chỉ
thiết kế với tàu chỉ chịu đựng được các cơn bão cấp 6 trở lại?
Theo thống kê của bộ thủy sản thành phố cho thấy số lượng tàu hiện tại của
thành phố:
Bảng 1.1 Bảng thống kê số lượng tàu thành phố theo dải công suất.
Loại tàu Số chiếc
Từ 20 đến dưới 50ML 376
Từ 50 đến dưới 90ML 56
>90ML 95
Với tổng công suất lên đến 43738 CV
Theo nghề với những tàu có công xuất >20CV
Bảng 1.2 Bảng thống kê số lượng tàu thành phố theo nghề.
ghề Số chiếc
Câu 82
Lưới Cản 74
Giã 286
Vây 13
Dịch vụ 8
Mành 13
Ruốc 17
Lưới rê 21
Lờ 6
4
Lưới Quét 4
N ghề Khác 1
Theo số lượng thống kê tàu trên lượng tàu câu trong số lượng tàu cá thành
phố Đà N ẵng chiếm tỉ lệ lớn đứng thứ 2 trong các tàu nghề cá. Với tổng công suất
lên đến 6577 (ML). Các tàu có chiều dài lớn và công xuất cao ngày càng được chú
trọng sản xuất, tàu có chiều dài lớn hơn 18m ngày càng nhiều. Tàu câu có chiều dài
từ 14 ÷ 18 m chiếm đa số và chủ yếu là tàu câu mực, từ 18m trở nên chiếm 1/4 số
lượng tàu câu, điều này cho thấy phát triển ngành câu trong thành phố là một trong
những mũi nhọn khai thác hải sản xa bờ.
Chính vì vậy thiết kế kết cấu mẫu tàu câu mực có ý nghĩa thực tiễn, đáp ứng
được nhu cầu số nhiều của ngành nghề góp phần khắc phục hậu quả của thiên tai,
tạo ra công cụ tin cậy cho chương trình khai thác hải sản xa bờ, nhằm tăng mạnh đội
tàu lớn với những kết cấu đảm bảo an toàn, kinh tế.
1.3 MỤC TIÊU, ỘI DUG, PHƯƠG PHÁP GHIÊ CỨU VÀ GIỚI HẠ
ỘI DUG ĐỀ TÀI.
1.3.1 Mục tiêu, nội dung và giới hạn của đề tài
Hiện nay đội tàu đánh bắt xa bờ đang phát triển rất nhanh cả về số lượng và
chất lượng, giúp ngư dân có thể khai thác được một cách tốt nhất nguồn lợi từ biển
mang lại. Song song với sự phát triển này là những đòi hỏi về tính an toàn cho các
con tàu khi ra khơi. Kinh nghiệm dân gian trong ngành đóng tàu của ngư dân Đà
N ẵng được đúc kết từ lâu đời mà ngày nay đã tạo ra được những con tàu hoạt động
hiệu quả đáp ứng được yêu cầu đi biển, tuy kinh nghiệm dân gian trên thực tế là
đúng và rất hay nhưng nó có nhược điểm là thiếu cơ sở khoa học, vì vậy kết cấu còn
nhiều điểm chưa hợp lý, tốc độ chưa cao, tai nạn còn xảy ra, hiệu quả kinh tế còn
thấp. Do đó, để rút ra được những kinh nghiệm và khắc phục những nhược điểm
trên, đồng thời để bổ sung các kinh nghiệm quý báu của dân gian vào trong công tác
nghiên cứu khoa học nên tôi đã chọn đề tài “ Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu
tàu câu khu vực Đà N ẵng “
5
Lĩnh vực nghiên cứu trong đề tài này khá rộng, trong khoảng thời gian có hạn
đề tài này chỉ giới hạn ở một số nội dung sau:
Chương 1. Đặt vấn đề.
Chương 2. Phân tích đặc điểm kết cấu tàu đánh cá vỏ gỗ khu vực Đà N ẵng.
Chương 3. Thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ khu vực Đà N ẵng.
Chương 4. Thảo luận và đề xuất ý kiến.
Công nghệ đóng tàu thủy từ trước đến nay đã có một vai trò hết sức quan
trọng đối với Việt N am nói chung và Đá N ẵng nói riêng đặc biệt trong lĩnh vực tàu
gỗ. N gày nay trước những yêu cầu của cuộc sống đòi hỏi tàu đóng mới ngày càng
nhiều nếu một con tàu không đảm bảo tất cả các tính năng thì hiệu quả sản xuất của
nó sẽ giảm, đặc biệt là nó hoạt động trong điều kiện sóng gió rất phức tạp cũng như
ngày dài trên biển, chính vì vậy mà nhiệm vụ đề tài cần đạt được là làm cơ sở cho
sự lựa chon các kích thước của kết cấu của một con tàu cụ thể để sao cho nó hoạt
động tốt trong mọi điều kiện đủ bền an toàn, giá thành đóng mới không cao nhưng
hiệu quả kinh tế tốt.
1.3.2 Phương pháp nghiên cứu:
Đề tài được nghiên cứu trên cơ sở lý thuyết được trang bị tại trường Đại Học
N ha Trang , qua sự phân tích kết cấu chung của tàu thuyền đặc biệt là tàu gỗ khu
vực Đà N ẵng và bên cạnh đó kế thừa kinh nghiệm quý báu của ngư dân khu vực
thành phố Đà N ẵng kết hợp với yêu cầu của Qui phạm phân cấp và đóng tàu cá biển
cỡ nhỏ (TCVN 7111:2002), sau đó kiểm tra bài toán sức bền bằng tính toán lý
thuyết, từ đó lựa chọn kết cấu hợp lý nhất cho tàu.
6
Chương 2: PHÂ TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT TÀU ĐÁH
CÁ VỎ GỖ KHU VỰC ĐÀ ẴG
2.1 CÁC MẪU TÀU GỖ ĐIỂ HÌH KHU VỰC ĐÀ ẴG.
Qua quá trình phân tích tàu thuyền tại khu vực Đà N ẵng do Chi cục bảo vệ
nguồn lợi thủy sản thành phố Đà N ẵng cung cấp cùng với việc thực tế tại một số cơ
sở đóng, tham quan trên một số tàu đỗ trên sông Hàn, chúng tôi thấy ở khu vực Đà
N ẵng có 3 mẫu tàu điển hình thường gặp như sau:
7
Mẫu số 1
Hình 2.1 Kết cấu cơ bản của mẫu số 1
8
Mẫu số 2
Hình 2.2 Kết cấu cơ bản của mẫu số 2
9
Mẫu số 3
Hình 2.3 Kết cấu cơ bản của mẫu số 3
10
Thống kê các kích thước của các mẫu tàu được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 2.1 Kích thước của các mẫu tàu
Các điểm hình học Mẫu số 1 Mẫu số 2 Mẫu số 3
Chiều dài lớn nhất 17 18,5 19,95
Chiều dài thiết kế 15,3 16,5 17,31
Chiều rộng lớn nhất 4,3 4,7 6,15
Chiều rộng thiết kế 4,1 4,6 6,03
Chiều cao mạn 1,7 2,5 2,4
Chiều chìm trung bình 1,2 1,65 1,56
Kích thước các kết cấu Mẫu số 1 Mẫu số 2 Mẫu số 3
Khoảng cách sườn 400 400 400
Ky chính 320x280 300x250 300x300
Sống mũi 320x300 330x250 300x350
Sống lái 320x200 300x150 300x160
Đà ngang đáy 90x180 100x200 90x180
Sườn 90x160 80x160 90x160
Xà ngang boong 80x150 90x150 90x150
Ván boong 50 40 50
Ván ca bin 25 25 30
Ván sạp ngủ 25 25 30
Ván mạn 50 50 50
Ván đáy 50 50 60
Ván sát ky 60 60 60
Ván hông 60 60 60
Trụ chính ca bin 150x150 100x150 150x150
Trụ phụ cabin 120x100 100x100 120x100
Đà máy 200x400 220x450 200x400
11
2.2 ĐẶC ĐIỂM TÀU ĐÁH CÁ ĐÀ ẴG
2.2.1 Khoảng sườn
Khoảng sườn ảnh hưởng đến số lượng kết cấu, kích thước kết cấu cũng như
đảm bảo độ bền của con tàu, tàu có khoảng sườn càng nhỏ thì số lượng kết cấu, thời
gian thi công càng nhiều tuy nhiên tàu có độ bền cao, có thể giảm đi kích thước của
kết cấu, ngược lại tàu có khoảng sườn quá lớn thì độ bền kết cấu giảm vì vậy kích
thước kết cấu cần tăng lên. Do đó vấn đề đặt ra là phải dung hòa để có được kết cấu
hoàn chỉnh và hiệu quả.
Theo yêu cầu của quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ (TCVN
7111- 2:22002) quy định đối với tàu cá vỏ gỗ:
Khoảng sườn (khoảng cách giữa hai tâm của hai tiết diện thanh sườn kề nhau) không được
lớn hơn trị số tính theo công thức sau đây:
a = L + 20 (cm)
Trong đó: L là chiều dài tàu tính theo mét.
Ở vùng buồng máy và ở vùng có miệng lỗ khoét có chiều dài bằng và lớn hơn 5m
thì khoảng sườn không đươc vươt quá: 0,9(L+20), cm
Đối với sườn xiên, khoảng cách sườn được xác định như sau:
i) Ở độ cao của bong trên : a = L + 20 (cm)
ii) Ở độ cao của đường đáy tàu: a = 2(L + 20)/3 (cm)
Khoảng sườn của tàu dân gian khu vực Đà N ẵng từ (300-450)mm.
Xét với các tàu mẫu, khoảng cách sườn của các mẫu được theo bảng sau:
Bảng 2.2 Khoảng cách sườn của các tàu mẫu.
Tàu L(m)
Khoảng sườn theo quy phạm
(cm)
Khoảng sườn thực tế
(cm)
Mẫu số 1 15,3 35,3 40
Mẫu số 2 16,5 36,5 40
Mẫu số 3 17,31 37,3 40
12
Đối với tàu đang xét khoảng sườn đều là 400mm, vậy là lớn hơn quy phạm
quy định nhưng tàu vẫn đảm bảo bền thậm chí là dư bền, N hưng việc dư bền đó là
do ảnh hưởng của nhiều yếu tố cộng lại. N hư vậy với kết cấu như của tàu dân gian
ta vẫn có thể tăng thêm khoảng sườn để giảm bớt số lương kết cấu ngang tàu.
2.2.2 Sống chính
Sống chính là một thanh gỗ thẳng dài có mặt cắt ngang là hình chữ nhật hoặc
hình vuông, kích thước tùy thuộc vào chiều dài tàu. Sống chính nằm dọc theo mặt
cắt dọc giữa tàu, nó chạy dài từ mũi đến đuôi tàu. Sống chính là một kết cấu chịu
uốn dọc chính của tàu, có tác dụng liên kết và đỡ tất cả các chi tiết khung xương
như: sườn, đà ngang đáy, ván…Phía mũi của sống chính liên kết với sống mũi, ở
phía lái sống chính liên kết với sống đuôi tạo nên khung xương chính của tàu.
Hình 2.4 sống chính
Theo quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển TCVN 6718-2:2000, kích
thước sống chính đáy được cho theo bảng sau:
Bảng 2.3 Kích thước sống chính đáy.
Tiết diện sống chính đáy tấm đáy Chiều dài tàu
L (m) Chiều rộng (mm) Chiều cao (mm)
14 285 140
16 320 160
18 355 175
Từ bảng 2.3 tôi tính được môđun chống uốn của sống chính theo bảng 2.4
13
Bảng 2.4 Giá trị môđun chống uốn (m3)
Chiều dài tàu L (m) Giá trị môđun chống uốn (m3)
14 0,005586
16 0,008129
18 0,010872
Xét với các tàu mẫu, kich thước và Giá trị môđun chống uốn của sống chính
các tàu mẫu được ghi trong bảng sau:
Bảng 2.5 Kich thước và Giá trị môđun chống uốn của sống chính các tàu
mẫu.
Tiết diện sống chính đáy
Tàu L(m) Chiều
rộng(mm)
Chiều
cao(mm)
Giá trị môđun chống
uốn tính theo kích
thước tàu mẫu (m3)
Mẫu số 1 15,3 320 280 0,025088
Mẫu số 2 16,5 300 250 0,01875
Mẫu số 3 17,31 300 300 0,027
Sống chính so với quy phạm nhận xét thấy chiều rộng của tiết diện sống
chính giảm còn chiều cao tiết diện sống chính tăng lên, sự khác biệt này theo hướng
tốt, vì ta biết sống chính là bộ phận chịu uốn dọc toàn tàu trong quá trình hoạt động
cũng như trong khi nổi trên nước tĩnh. Do đó tăng chiều cao tiết diện sống chính là
rất cần thiết nhằm hạn chế quá trình uồn dọc toàn tàu, tăng độ bền cho tàu.
Tuy nhiên sống chính ở đây quá dư bền xét về khía cạnh khác thì sống chín