Hệ Thống Kết Cấu Dọc - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ >
3. Cơ khí - Chế tạo máy >

Hệ thống kết cấu dọc

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.7 MB, 229 trang )

37 Hình 2.12. Kết cấu mặt cắt ngang tàu hai thân catamaran chạy sông

3. Hệ thống kết cấu dọc

So với hệ thống ngang, hệ thống dọc sử dụng vào kết cấu tàu muộn hơn, kể từ khi tàu vỏ thép tìm được chỗ đứng vững. Hệ thống dọc lúc đầu ứng dụng rộng rãi hơn trên các tàu quân sự sau đó mớichuyển sang tàu dân sự. Công lao trong lĩnh vực này cần kể đến nhà đóng tàu người Anh Scott Russel. Theo đề xuất Russel từ những năm1852 đến 1857 kết cấu hệ thống dọc được áp dụng cho tàu “GreatEastern”, mở đầu cho việc sử dụng hệ thống này. Tuy nhiên cần nói rõ, các nhà đóng tàu và các cơ quan đăng kiểm thời đó chưa tin lắm vào hệ thống này nếu khơng nói họ có thái độ miệt thị hệ thống dọc. Năm1910, tức 60 năm sau kể từ lúc hệ thống dọc vào tàu, Lloyd’s Register of Shipping của UK còn phải ghi vào giấy kiểm tra và phân cấp tàu vỏ thép kết cấu theo hệ thống dọc một ký hiệu mà ngày nay chúng tacòn ngậm ngùi “exp”, viết tắt từ “thí nghiệm” nhưng lại mang ý nghĩa “chưa thử xong” hoặc rõ hơn “đang giai đoạn thử nghiệm”.Hệ thống dọc dùng cho các tàu có chiều dài đủ lớn tỏ rõ nhiều ưu việt. So với hệ thống ngang, nếu dùng cho tàu đủ dài, hệ thống này có thể giảm đến 15 nguyên liệu làm vỏ trong khi vẫn đảm bảo độ bềndọc tàu. Kết cấu dọc thường là kết cấu khỏe hiểu theo nghĩa đủ độ cứng, vững khi chịu lực bên ngoài tác động, còn độ tin cậy cao. Chúng ta thử xem lại vài vấn đề chung quanh ổn định tấm thép làm vỏ tàu đểthấy các ưu điểm đáng phát huy của hệ thống kết cấu này1. Từ lý thuyết tấm, vỏ có thể thấy rằng, với các tấm cùng kích thước hàn vào khung tàu trong hệ thống dọc sẽ có độ ổn định cao hơn bốn lần nếu so vớitấm đặt ngang trong hệ thống ngang. Giá trị “bốn” vừa nêu đề cập đến giới hạn của ứng suất Euler khi tính cho tấm dọc và tấm ngang. Còn điều này nữa, các dầm dọc girder, stringer, nẹp dọc longitudinalđược tham gia đầy đủ vào thành phần cấu thành mặt cắt ngang của dầm tương đương khi tính momen qn tính mặt cắt, mơ đun chống uốn mặt cắt, trong khi đó các chi tiết quan trọng hàng đầu của hệ thốngngang, ví dụ đà ngang, sườn, xà ngang vv… khơng có mặt trong các bảng tính quan trọng này. Điều sau cùng giải thích rằng mặc dầu hệ thống dọc phải sử dụng lượng vật tư đáng kể để làm các cơ cấu tăngcứng như nêu trên song tính chung cuộc lượng vật tư đưa vào thân tàu đủ dài vẫn ít hơn nếu so với kết cấu theo hệ thống ngang.Ứng dụng hệ thống dọc trên các tàu vận tải có thể thấy rõ qua các ví dụ. Tàu vận tải hàng khơ, cỡ lớn, chiều dài tàu đủ dài, chịu tác động momen uốn chung sẽ mang gíatrị lớn. Trong các kết cấu chính tạo nên thân tàu, tấm đáy và tấm boong nằm xa trục trung hòa nhất.1Đề nghị bạn đọc xem thêm phần “Lý thuyết đàn hồi”.38 Tại hai nhóm kết cấu này người ta phải xử lý ứng suất nén nhiều khi đạt giá trị nguy hiểm cho ổn địnhtấm. Tình hình này đòi hỏi đáy và boong được thiết kế theo hệ thống dọc, các tấm được bố trí theo cách có lợi nhất về mặt đảm bảo ổn định.Tàu hàng phải có các miệng hầm hàng đủ rộng, dài nhằm tăng tính thuận lợi bốc dỡ hàng , rút ngắn thời gian thao tác hàng. Tàu hiện đại thường bố trí từ một dãy đến nhiều dãy miệng hầm hàng, vànhư vậy chiều rộng lỗ khóet tại tấm boong rất lớn. Hậu quả của việc làm này là dải tơn còn liên tục của boong, dải tơn được phép tham gia vào thành phần mặt cắt ngang dầm tương đương còn lại khơng nhiều.Người thiết kế bị bắt buộc phải tăng cường các nẹp dọc, các kết cấu dọc khác làm tăng diện tích boong trong thành phần mặt cắt ngang dầm tương đương và tăng momen qn tính cùng mơ đun chống uốn củamặt cắt. Điều này giải thích tàu vận tải cỡ lớn được thiết kế theo hệ thống dọc là chính.Kết cấu cơ bản tàu hai thân chạy sơng, tổ chức theo hệ thống dọc được giới thiệu tại hình 2.13 và 2.14. Hệ thống dọc của tàu bố trí theo thơng lệ nhằm đảm bảo độ bền chung toàn tàu trong các chế độkhai thác. Kết cấu ngang trong tàu được tăng cường với mức đáng kể so với các tàu chạy sông một thân nhằm đảm bảo độ bền cục bộ tàu. Kết cấu đáy và mạn khu vực buồng máy theo hệ thống ngang nhằmtăng cường độ bền cục bộ. Mặt cắt ngang tàu, hình 2.13, trình bày thêm chi tiết, sườn tàu tại thượng tầng tổ chức trong hệ thống ngang, tấm che trên cùng được dập sóng chạy dọc tăng độ cứng dọc, từ boongtrở xuống kết cấu tàu theo hệ thống dọc.Hình 2.13. Mặt cắt ngang catamaran trong hệ thống kết cấu dọc39 Hình 2.14 Hệ th ống kết c ấu dọc tàu catamaran40

4. Hệ thống hỗn hợp ngang – dọc

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Kết cấu tàu thủy
  • 229
  • 8,897
  • 44

Tải bản đầy đủ (.pdf) (229 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(10.7 MB) - Kết cấu tàu thủy-229 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×