Bài giảng Kết cấu tàu - Phạm Thị Thanh Hương

 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 
-------o0o------- 
Ths. Phạm Thị Thanh Hương 
Bài giảng 
KẾT CẤU TÀU 
 2
LỜI NÓI ĐẦU 
 Tàu thủy là phương tiện vận tải bằng đường thủy, là một công trình kiến trúc 
nổi hoạt động trên sông, hồ hay biển. Tàu luôn luôn chịu những tác động bất thường 
của sóng, gió, dòng chảy, các vật trôi nổi khác v.v. Do đó yêu cầu về độ bền, độ cứng 
vững, độ ổn định của các kết cấu trên tàu đặc biệt quan trọng trong quá trình tàu hành 
trình cũng như neo đậu tại bến. 
 Kết cấu tàu là môn học nghiên cứu sự phân bố tải trọng, các hình thức kết 
cấu và tính toán các kết cấu cơ bản của thân tàu để đảm bảo độ bền vững của nó trong 
quá trình khai thác. 
 Bài giảng “Kết cấu tàu” được biên soạn dành cho sinh viên chuyên ngành 
Kỹ thuật Tàu thủy, nhằm mục đích giới thiệu những kiến thức cơ bản nhất về hình 
thức kết cấu cơ bản của tàu nói riêng và công trình nổi nói chung. Bài giảng này không 
trình bày chi tiết các bản vẽ kết cấu mà chỉ trình bày những kiến thức cơ bản nhất. 
 Bài giảng được biên soạn lần đầu nên không tránh khỏi sai sót. Rất mong 
bạn đọc góp ý để tác giả bổ sung, hoàn thiện nâng cao chất lượng, giúp cho sinh viên 
thuận lợi hơn trong quá trình học tập. 
 Xin trân trọng cảm ơn. 
 3
MỤC LỤC 
TÊN 
CHƯƠNG,MỤC NỘI DUNG 
TRANG 
SỐ 
Chương 1 Khái quát chung về kết cấu tàu thủy 1 
1.1 Khái quát về kết cấu tàu thủy 
1.1.1 Các khái niệm và định nghĩa 
1.1.2 Khái niệm về chi tiết kết cấu 2 
1.1.3 Khảo sát chi tiết kết cấu 3 
1.1.4 Khái niệm khung dàn tàu 9 
1.1.5 Hệ thống khung dầm cơ cấu 12 
1.1.6 Những yêu cầu cơ bản khi thiết kế kết cấu thân tàu 12 
1.1.7 Các phương pháp thiết kế kết cấu thân tàu 13 
1.1.8 Danh mục hồ sơ bản vẽ kết cấu thân tàu 14 
1.2 Một số vấn đề trong thiết kế kết cấu tàu thủy 
1.2.1 Phân loại kết cấu thân tàu 15 
1.2.2 Phân tích , lựa chọn hình thức bố trí kết cấu 24 
1.3 Khái quát về sức bền tàu 
1.3.1 Khái niệm về sức bền tàu 27 
1.3.2 Điều kiện làm việc của thân tàu 27 
1.3.3 Ngoại lực gây uốn tàu 28 
1.3.4 Lực cắt và mô men uốn 30 
1.3.5 Ứng suất trên mặt cắt ngang thân tàu 34 
1.4 Thanh tương đương 
1.4.1 Khái niệm về thanh tương đương 42 
1.4.2 Kiểm tra độ bền thân tàu 44 
Chương 2 Nguyên tắc kết cấu 
2.1 Nguyên tắc chung 47 
2.2 Lỗ khoét 49 
2.3 Liên kết cơ cấu 53 
2.4 Khoảng sườn , mép kèm 56 
2.5 Kết cấu sóng 57 
 4
MỤC LỤC 
TÊN 
CHƯƠNG,MỤC NỘI DUNG 
TRANG 
SỐ 
Chương 3 Kết cấu tàu hàng khô 
3.1 Kết cấu khoang hàng 60 
3.1.1 Kết cấu dàn đáy 61 
3.1.2 Kết cấu dàn mạn 82 
3.1.3 Kết cấu dàn boong 96 
3.1.4 Kết cấu dàn vách 114 
3.2 Kết cấu vùng mút 126 
3.3 Kết cấu khoang máy 147 
3.4 Thượng tầng – Lầu 158 
3.5 Tôn bao – Tôn sàn 164 
Chương 4 Đặc điểm kết cấu các loại tàu vận tải 
4.1 Kết cấu tàu chở hàng lỏng 169 
4.2 Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng rời 190 
4.3 Đặc điểm kết cấu tàu chở hàng Container 200 
4.4 Đặc điểm kết cấu tàu chở khách 203 
4.5 Đặc điểm kết cấu đội tàu công trình 204 
4.6 Đặc điểm kết cấu đội tàu phụ trợ 206 
Chương 5 Tính toán thiết kế các cơ cấu thân tàu 
5.1 Chiều dày tối thiểu cơ cấu 208 
5.2 Tôn bao 208 
5.3 Tính toán các cơ cấu 
5.3.1 Tính toán các cơ cấu đáy 220 
5.3.2 Tính toán cơ cấu mạn 228 
5.3.3 Tính toán cơ cấu boong 240 
5.3.4 Tính toán cơ cấu vách 247 
5.4 Một số kết cấu khác 253 
Chương 6 Bản vẽ kết cấu tàu 
6.1 Khái niệm về kết cấu và bản vẽ kết cấu tàu 258 
6.2 Các quy ước đối với bản vẽ kết cấu 259 
6.3 Các bản vẽ kết cấu 261 
 5
MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CHUNG 
1.Chiều dài tàu L(m) 
 Là khoảng cách đo trên đường nước chở hàng thiết kế lớn nhất, từ mặt trước 
sống mũi đến mặt sau trụ bánh lái ( nếu tàu có trụ bánh lái ), hoặc đến đường tâm trục 
bánh lái ( nếu tàu không có trụ bánh lái ) .Tuy nhiên nếu tàu có đuôi theo kiểu tuần 
dương hạm thì L được đo như trên hoặc bằng 96% toàn bộ chiều dài đường nước chở 
hàng thiết kế lớn nhất, lấy giá trị nào lớn hơn . 
Đường nước chở hàng là đường nước ứng với mỗi mạn khô tính theo quy định 
của mạn khô. Đường nước chở hàng thiết kế lớn nhất là đường nước ứng với trạng thái 
toàn tải . 
2. Chiều dài tàu để xác định mạn khô Lf(m) 
Là 96% chiều dài, đo từ mặt trước của sống mũi đến mặt sau của tấm tôn bao 
cuối cùng của đuôi tàu, trên đường nước tại 85% chiều cao mạn thiết kế nhỏ nhất tính 
từ mặt trên của dải tôn giữa đáy hoặc là chiều dài đo từ mặt trước của sống mũi đến 
đường tâm trục bánh lái trên đường nước đó , lấy giá trị nào lớn hơn . 
3. Chiều rộng tàu B(m) 
Là khoảng cách nằm ngang đo từ mép ngoài của sườn mạn bên này đến mép 
ngoài của sườn mạn bên kia , tại vị trí rộng nhất của thân tàu . 
4. Chiều rộng tàu để xác định mạn khô Bf(m) 
Là khoảng cách nằm ngang lớn nhất ,đo từ mép ngoài của sườn mạn bên này 
đến mép ngoài của sườn mạn bên kia, tại điểm giữa của chiều dài tàu để xác định mạn 
khô Lf . 
5. Chiều cao mạn tàu D(m) 
Là khoảng cách thẳng đứng, đo từ mặt trên của dải tôn giữa đáy đến đỉnh xà 
boong mạn khô ở mạn, tại điểm giữa chiều dài tàu L. 
Trường hợp vách kín nước dâng lên đến boong cao hơn boong mạn khô, thì 
chiều cao mạn được đo đến boong vách đó . 
 6
6. Chiều cao mạn để tính sức bền Ds(m) 
Là khoảng cách thẳng đứng, đo từ mặt trên của dải tôn giữa đáy đến đỉnh xà 
boong thượng tầng ở mạn nếu boong thượng tầng là boong tính toán, hoặc đến đỉnh xà 
boong mạn khô, đo tại điểm giữa chiều dài tàu L đối với các trường hợp khác .Trường 
hợp không có boong ở phần giữa tàu thì chiều cao mạn được đo theo đường boong 
tưởng tượng được kéo dài dọc theo đường boong tính toán đi qua điểm giữa chiều dài 
tàu L . 
7. Chiều chìm chở hàng T(m) 
 Là khoảng cách thẳng đứng đo từ mặt trên của dải tôn giữa đáy đến đường 
nước chở hàng . 
Chiều chìm chở hàng thiết kế cao nhất d(m) 
Là khoảng cách thẳng đứng đo từ mặt trên của dải tôn giữa đáy đến đường nước 
chở hàng thiết kế lớn nhất, tại điểm giữa của L. 
8. Lượng chiếm nước toàn tải W(t) 
Là lượng chiếm nước thiết kế ứng với trạng thái toàn tải. 
Trọng tải toàn phần DWT 
Là hiệu số giữa lượng chiếm nước toàn tải W và trọng lượng tàu không LWT. 
Trọng lượng tàu không LWT 
Là lượng chiếm nước không kể hàng hóa, dầu đốt, dầu bôi trơn, nước dằn và 
nước ngọt chứa trong két, lương thực, thực phẩm hành khách, thuyền viên và tư trang 
của họ . 
9. Tốc độ của tàu V(hl/h) 
Là tốc độ thiết kế mà tàu có thể đạt được ở công suất liên tục lớn nhất của máy 
chính, chạy trên biển lặng, ở trạng thái ứng với đường nước chở hàng thiết kế lớn nhất 
10. Hệ số béo thể tích Cb 
Là hệ số tính được khi chia thể tích chiếm nước tương ứng với W cho tích 
(L.B.d) 
 7
CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KẾT CẤU TÀU 
1.1. KHÁI QUÁT CHUNG 
1.1.1. Khái niệm 
Tàu thủy là một công trình nổi có hoặc không có động cơ, chuyên dùng để hoạt 
động trên biển và các vùng nước liên quan tới biển. Phần lớn con tàu có dạng thon 
gọn, thể tích ngâm nước lớn nhất tập trung ở giữa tàu và giảm dần về phía mũi tàu. Kết 
cấu tàu được chia ra hai thành phần, đó là phần thân tàu và phần thượng tầng – lầu. 
™ Thân tàu 
Thân tàu gồm các tấm tôn được ghép với nhau tạo thành một lớp vỏ mỏng kín 
nước và được gia cường ở bên trong nhờ các cơ cấu ghép vuông góc với nhau tạo 
thành hệ thống khung dầm của thân tàu. 
 Để đảm bảo tính chống chìm, đảm bảo sức bền cũng như phòng nguy hiểm hỏa 
hoạn cho tàu, người ta phân chia tàu thành nhiều khoang, két nhờ các vách ngăn. 
Theo chiều dài, từ đuôi lên mũi theo hướng chuyển động, thân tàu được chia ra 
thành nhiều khoang, vùng nhờ các vách ngăn kín nước, kín dầu liên tục từ đáy đến 
boong trên cùng theo quy tắc đảm bảo tính chống chìm. Mỗi một loại tàu có yêu cầu 
phân khoang khác nhau. 
H 1.1 Phân khoang theo chiều dài tàu 
Vùng mút tàu là phần thuộc 0,1L tính từ mỗi mút tàu (L là chiều dài tàu). Phía trước 
tiên là mũi tàu, phía sau cùng là đuôi tàu (khu vực lái). Khu vực lái thường là nơi bố trí 
máy, thiết bị đẩy, thiết bị lái tàu .Trọng tâm buồng máy đặt cách mặt phẳng sườn giữa 
khoảng 0,3L về phía đuôi. Đoạn thân tàu thuộc 0,4L nằm phần giữa tàu, cách sườn 
giữa về mũi và đuôi một khoảng là 0,2L.Vùng còn lại là vùng trung gian chuyển tiếp. 
 Phân khoang theo chiều rộng tàu được thực hiện bởi các vách dọc. Ngoài cùng 
là mạn ngoài, mạn kép và các vách dọc (nếu có). Mặt cắt ngang của thân tàu ở khu vực 
Vách mũi Vách khoang hàng 
Vách lái Vách khoang máy 
 8
giữa tàu có dạng gần với hình chữ nhật với hai góc phía dưới được lượn tròn. Mặt cắt 
ngang dần về phía mũi và lái bị thu hẹp ở phía dưới dạng gần với hình tam giác. 
 H 1.2 Phân khoang H 1.3 Phân khoang theo chiều cao tàu 
 theo chiều rộng tàu 
Phân khoang theo chiều cao tàu được thực hiện bởi đáy và các tầng boong. 
Dưới cùng là đáy ngoài, đáy trên (nếu có), tiếp đến là các vách hai bên sườn mạn tàu, 
các tầng boong của thân chính, các tầng boong của thượng tầng . 
™ Thượng tầng – lầu 
 Thượng tầng là kiến trúc tạo nên phòng 
kín (phòng ở thuyền viên, các phòng sinh hoạt, 
phòng khách  ) bố trí trên boong chính chạy 
suốt từ mạn này sang mạn kia hoặc cách 1 trong 
2 mạn không quá 4% chiều rộng tàu. 
(b≤ 4%B) 
 H 1.4. Thượng tầng và lầu 
Thượng tầng có thể bố trí ở mũi, lái hay ở khu vực giữa tàu tùy thuộc yêu cầu 
cải thiện tính năng hành hải của tàu và để có thêm khu vực bổ sung cho trang thiết bị 
và sinh hoạt. Mạn và boong của thượng tầng mũi, lái hay giữa cũng có kết cấu tương 
tự như của thân tàu .Phía trên thượng tầng lái hay giữa thường bố trí lầu trong đó có 
các buồng điều khiển tàu. 
Lầu là kiến trúc che kín mặt boongở boong trên của boong thượng tầng biệt lập 
nằm cách 1 trong 2 mạn một khoảng cách lớn hơn 4% chiều rộng tàu. Hay nói khác đi, 
lầu là những thượng tầng chạy trên một phần chiều rộng tàu ( b > 4%B) 
1.1.2. Khái niệm về chi tiết kết cấu 
™ Vỏ mỏng 
 Phần vỏ mỏng bao gồm: Tôn vỏ bao đáy, tôn vỏ bao mạn (tạo lực nổi cho thân 
tàu); tôn boong, tôn mạn thượng tầng, tôn vỏ bao vách (tăng tính chống chìm, chống 
Đáy trên 
Boong chính Boong phụ 
b≤ 4 %B Lầu 
Thượng tầng 
 9
hắt nước); dải tôn sàn boong và các dạng tôn bao sàn khác (tạo bề mặt diện tích để bố 
trí hàng hóa, phòng ở, phòng làm việc trên tàu). 
Vỏ bao đáy, mạn và sàn boong trên cùng gồm các tấm thép được hàn lại với 
nhau. Các tấm thép này thường được đặt sao cho chiều dài của chúng chạy dọc tàu và 
dãy các tấm hàn với nhau theo cạnh ngắn tạo thành dải tôn vỏ. Các dải tôn là cơ cấu 
trực tiếp nhận tải trọng và chúng được hàn liên kết với nhau. 
Dải tôn đáy nằm giữa chiều rộng tàu được gọi là ky ngang. Hai dải tôn kề với 
ky ngang ở hai phía là dải tôn ghép mộng. Dải tôn chuyển tiếp từ mạn sang đáy được 
gọi là dải tôn hông. Dải tôn trên cùng của vỏ mạn được gọi là dải tôn mép mạn. Dải 
tôn ngoài cùng của sàn boong được gọi là dải tôn mép boong. Giao của các tấm vỏ 
mạn ở mũi và lái tạo thành sống mũi và sống lái. Đây là các thanh cứng, chúng quyết 
định hình dáng phần mũi và đuôi tàu khi nhìn từ mạn tàu. 
™ Cơ cấu gia cường 
 Cơ cấu gia cường là những cơ cấu được 
cấu tạo từ các thanh thép hình như L,U,I,T  
Chúng được nối ghép vuông góc với nhau và hàn 
với tôn vỏ bao tàu với mục đích gia cường cho 
tôn vỏ bao và các dải tôn khác nhằm đảm bảo độ 
bền cục bộ cũng như độ bền chung của thân tàu. 
1.1.3. Khảo sát chi tiết kết cấu 
H 1.6 Kết cấu chung thân tàu 
1. Mũi tàu 7. Be chắn gió, mạn giả 13. Miệng quầy ngang 
2. Boong mũi 8. Lan can, tay vịn 14. Sống mũi 
3. Lầu giữa 9. Tôn mạn 15. Sống đuôi 
 Bản thành 
 Bảncánh 
 (mép) 
 H 1.5 Cơ cấu thân tàu 
 10
4. Buồng lái 10. Đáy 16.Đường boong chính 
5. Lầu lái 11. Miệng hầm hàng 17. Mối hàn dọc 
6. Đuôi (vòm lái) 12. Miệng quầy dọc 18. Mối hàn ngang 
H 1.7 Các kết cấu tổ hợp trên tàu 
1. Thượng tầng đuôi 
2. Boong trên 
3. Boong dạo 
4. Boong xuồng cứu sinh 
5. Boong dạo 
6. Boong điều khiển 
7. Boong la bàn 
8. Thượng tầng mũi 
9. Bong thứ hai 
10. Buồng máy lái 
11. Hầm trục lái 
12. Két đuôi tàu 
13. Két mạn tầu 
14. Hầm trục chân vịt 
15. Két sâu 
16. Buồng máy 
17. Khoang hàng 
18. Hầm xích neo 
19. Két mũi 
20. Thành miệng buồng máy 
21. Sống đuôi 
22. Đà ngang dâng cao 
23. Vách đuôi 
24. Vách kín nước 
25. Vách sóng 
26. Bệ máy 
27. Đáy đôi 
28. Vách dọc tâm 
29. Sống boong 
30.Vách chống va 
 11
1. Ky, dải tôn giữa đáy 
2. Sống chính đáy 
3. Sống phụ đáy 
4. Dầm dọc đáy dưới 
5. Dầm dọc đáy trên 
6. Sườn 
7. Sống dọc mạn 
8. Sườn khoẻ 
9.Mã hông 
10.Tôn đáy ngoài 
11.Đà ngang 
12.Tôn đáy trên 
13. Vây giảm lắc 
14.Tôn mạn 
15.Dải tôn mép mạn 
16.Nẹp mép boong 
17.Dải tôn mép boong 
18.Boong trên 
19.Dầm dọc boong 
20.Tôn mạn chắn sóng 
21.Cột nẹp mạn chắn sóng 
22.Lan can, tay vịn 
23.Sống trên miệng hầmhàng 
24.Thành dọc miệng hầmhàng 
25.Cột chống 
26.Xà ngang miệng hầm 
27.Mã chống vặn 
28.Mã 
29.Mã xà 
30.Tấm mặt, tấm mép 
31.Lỗ người chui 
32.Lỗ giảm trọng lượng 
33.Lỗ đường ống chui qua 
34.Sống chính đáy 
35.Vách dọc 
36.Tấm mặt 
37.Nẹp gia cường 
38.Xà phía trên 
39.Xà ngang đáy trên 
40.Sống phụ đáy 
41.Sống phụ 
H 1.8 Mặt cắt sườn giữa tàu 
 hệ thống kết cấu dọc 
 12
H 1.9 Mặt cắt sườn giữa tàu hệ thống kết cấu dọc 
1. Sống chính 
2. Sống phụ 
3. Dầm dọc đáy dưới 
4. Dầm dọc đáy trên 
5. Đà ngang đặc 
6. Dải tôn giữa đáy 
7. Dải tôn liền kề với 
 dải tôn giữa đáy 
8. Tôn đáy 
9. Dải tôn hông 
10.Tôn mạn 
11.Dải tôn đỉnh mạn 
12.Dải tôn mép mạn 
13.Tôn đáy trên 
14.Mã hông 
15.Tấm ốp 
16.Sườn khoang 
17.Sườn nội boong 
18.Xà ngang boong thứ hai 
19.Mã xà ngang 
20.Bong thứ hai 
21.Bong trên 
22.Tấm mép boong 
23.Mã chống vặn 
24.Xà ngang boong 
25.Dầm dọc boong 
26.Sống boong 
27.Thành miệng khoang hàng 
28.Xà ngang boong khỏe 
29.Sừờn khỏe 
30.Cột chống trong khoang 
31.Cột chống nội boong 
32.Tôn mạn chắn sóng 
33.Tay vịn 
34.Cột nẹp mạn chắn sóng 
35.Nẹp nằm 
36.Vây giảm lắc 
37.Mã gia cường sống chính 
38.Mã gia cường sống hông 
39.Đà ngang kín nước 
40.Mã gia cường đà ngang 
 kín nước 
41.Nẹp đứng 
42.Thanh chống 
43.Lỗ khoét cho đường hàn 
 chui qua 
44.Lỗ khoét giảm trọng 
 lượng 
45.Sống hông nghiêng 
46.Lỗ khoét người chui 
47.Vách kín nước 
48.Nẹp vách 
49.Tấm đệm chân cột chống 
 13
H 1.10 Mặt cắt sườn giữa tàu hệ thống kết cấu ngang 
1. Tấm tôn giữa đáy 
2. Sống chính đáy 
3. Dải tôn giữa đáy trên 
4. Sống phụ đáy 
5. Sống hông 
6. Tôn đáy trên 
7. Tôn đáy ngoài 
8. Lỗ người chui 
9. Đà ngang đáy 
10.Dầm ngang đáy trên 
11.Dầm gang đáy dưới 
12.Dải tôn hông 
13.Dải tôn mép mạn 
14.Tôn mạn 
15.Boong trên 
16.Vây giảm lắc 
17.Tôn mạn chắn sóng 
18.Sườn 
19.Mã hông 
20.Mã xà ngang boong 
21.Xà ngang boong 
22.Boong trên 
23.Nẹp nằm 
24. Cột nẹp be chắn sóng 
25. Thanh thép góc mép mạn 
26.Tay vịn mạn chắn song 
27.Tấm ốp lườn 
28.Thành quây dọc miệng hầm hàng 
29.Xà ngang miệng hầm hàng 
30. Sườn khỏe 
 14
H 1.11 Mặt cắt sườn giữa tàu hệ thống kết cấu ngang 
1. Tấm tôn giữa đáy 
2. Sống chính đáy 
3. Dảitôn giữađáytrên 
4. Sống phụ đáy 
5. Sống hông nằm ngang 
6. Tôn đáy trên 
7. Tôn đáy ngoài 
8. Đà ngang đáy 
9. Lỗ người chui 
10.Dầm ngang đáy trên 
11.Dầm gang đáy dưới 
12.Dải tôn hôn ... 
nối với xà ngang boong bằng mã đầu sườn. Mã hông và mã đầu sườn nằm trong mặt 
phẳng sườn. Khoảng cách giữa hai khung sườn kề nhau gọi là khoảng sừơn thực. 
Khoảng sườn thực phụ thuộc vào chiều dài tàu, có thể bằng nhau trên suốt chiều dài 
tàu hoặc có giá trị nhỏ hơn ở vùng mũi và vùng đôi tàu. 
 267
Tàu được chia thành nhiều phần theo chiều dài nhờ các vách ngang, theo chiều 
rộng tàu nhờ các vách dọc. 
Vách ngang là vách đặt theo hướng thẳng đứng song song với mặt phẳng sườn 
giữagồm các vách ngang kín nước và các vách không kín nước. 
Vách dọc là vách đặt theo hướng song song với mặt phẳng dọc tâm, gồm các 
vách kín nước và các vách không kín nước. 
Không gian kín giới hạn bởi tôn đáy, tôn mạn, tôn boong và các vách gọi là hầm 
tàu. 
Bản vẽ kết cấu tàu là bản vẽ thể hiện đầy đủ số lượng, chủng loại, vị trí, hình 
dạng và kích thước của tất cả các cơ cấu cấu thành thân tàu, đồng thời thể hiện phương 
pháp nối ghép chúng. Bản vẽ kết cấu cũng thể hiện sự phân chia không gian trên tàu 
thành các khoang, các phòng . 
Số lượng bản vẽ phụ thuộc vào chủng loại tàu và giai đoạn thiết kế. 
Thiết kế kỹ thuật là giai đoạn thiết kế quan trọng nhất, định ra loại vật liệu chế 
tạo thân tàu, quyết định các tính năng hành hải , các tính năng khai thác và hiệu quả 
kinh tế của mỗi con tàu. 
Bản vẽ kết cấu bao gồm hai loại: 
ƒ Bản vẽ thiết kế kỹ thuật : do các cơ quan thiết kế thực hiện , gồm 
1. Bản vẽ kết cấu cơ bản 
2. Bản vẽ kết cấu mặt cắt ngang 
3. Bản vẽ kết cấu vách ngang và vách dọc 
4. Bản vẽ kết cấu sống mũi, sống đuôi 
5. Bản vẽ kết cấu bệ máy 
6. Bản vẽ rải tôn boong, rải tôn bao 
7. Một số bản vẽ khác tuỳ thuộc vào yêu cầu của từng con tàu cụ thể. 
ƒ Bản vẽ công nghệ : Do Phòng Kỹ thuật hoặc trung tâm thiết kế công nghệ của 
các cơ sở sản xuất, các công ty đóng tàu thực hiện. 
6.2. Các quy ước đối với bản vẽ kết cấu 
Để giảm nhẹ công việc trong quá trình thực hiện bản vẽ và rút ngắn thời gian vẽ, 
trên bản vẽ kết cấu người ta thường sử dụng một số quy ước và ký hiệu riêng. 
ƒ Ghi kích thước 
1.Kích thước các chi tiết làm từ thép tấm có thể được ghi bằng hai cách : 
ƒ Ghi kích thước chiều dày bằng ký hiệu s trực tiếp trên hình chiếu của chi 
tiết đó, các kích thước khác như chiều dài, chiều rộng được đo trực tiêp từ hinh vẽ. 
Thí dụ : s = 8. 
 268
ƒ Ghi đầy đủ chiều dài, chiều rộng và chiều dày ( l x bx s ) trực tiếp trên 
hình chiếu của chi tiết đó. Thí dụ :6000x 1450x 8 . 
1. Kích thước các chi tiết làm từ vật liệu thanh có thể ghi bằng hai cách : 
a. Ghi chiều cao và chiều rộng của mặt cắt chi tiết ( b x h ). Thí dụ : 20x16 
b. Ghi đầy đủ chiều rộng, chiều cao và chiều dài của mặt cắt chi tiết (bx hx 
l ). Thí dụ : 42 x 25 x 2875. 
2. Kích thước các chi tiết làm từ thép hình có thể ghi bằng ba cách : 
a. Dấu hiệu và kich thước mặt cắt ngang thép hình. Thí dụ : L65x50x6 
b. Dấu hiệu, kích thước mặt cắt ngang và chiều dài chi tiết. 
 Thí dụ : T120x10/300x8 l = 4250 
1. Ghi theo số hiệu tiêu chuẩn của mặt cắt. Thí dụ : I12 
6.2.2 Hình vẽ quy ước của một số chi tiết dùng cho kết cấu vỏ thép 
L50x50x6
L65x50x6
ThÐp gãc ®Òu c¹nh
ThÐp gãc kh«ng ®Òu c¹nh
L12
ThÐp lßng m¸ng ( ch÷ )L
ThÐp ch÷ T
T120x10 350x8
O100x8
èng trô trßn
O150
Thanh trô trßn
 H×nh vÏ quy uíc mét sè c¬ cÊu th©n tµu
C¬ cÊu liªn tôc
C¬ cÊu gi¸n ®o¹n
C¬ cÊu liªn tôc
C¬ cÊu gi¸n ®o¹n
C¬ cÊu khoÐt lç trªn b¶n thµnh
C¬ cÊu liªn tôc
 269
6.3. Các bản vẽ kết cấu thân tàu 
6.3.1 Bản vẽ kết cấu cơ bản 
Bản vẽ kết cấu cơ bản thể hiện sự bố trí, hình dạng, kích thước, số lượng và 
phương pháp nối ghép các cơ cấu cấu thành thân tàu. Bản vẽ này thường bao gồm các 
hình cắt dọc, hình chiếu các cơ cấu mạn, các cơ cấu boong, sàn, các cơ cấu đáy. Các 
hình biểu diễn này được thực hiện trên một tờ giấy vẽ và có sự liên hệ phù hợp với quy 
tắc của phép chiếu thẳng góc. 
Hình cắt dọc là hình biểu diễn thu được khi sử dụng các mặt phẳng song song với 
mặt phẳng dọc tâm dể cắt vỏ tàu. Số lượng và vị trí các mặt phẳng cắt tuỳ thuộc vào 
kết cấu của từng con tàu cụ thể . Trên hình cắt biểu diễn tất cả các phần mặt phẳng cắt 
đi qua và các cơ cấu nằm sau mặt phẳng cắt. 
Các hình biểu diễn của boong, sàn, đáy tàu được vẽ một nửa vì chúng đối xứng 
qua mặt phẳng dọc tâm. 
Bản vẽ kết cấu cơ bản được thực hiện theo trình tự : 
1.Vẽ đường bao của các hình chiếu : Hình cắt dọc, các boong, sàn,đáy đôiCác 
 đường bao này được chuyển từ bản vẽ tuyến hình. 
2.Đánh dấu vị trí và ghi số các sườn thực 
3.Vẽ các vách dọc, vách ngang, các tầng boong, sàn, vách két 
4.Vẽ các lỗ khoét cơ bản trên tất cả các hình chiếu 
5.Vẽ các đường nối tôn bao và tôn vách. 
6.Vẽ các cơ cấu trên các hình biểu diễn. 
7.Ghi các kích thước cần thiết và các ghi chú. 
8.Hoàn thiện khung tên. 
6.3.2 Bản vẽ kết cấu khung sườn 
Là bản vẽ thể hiện kết cấu mặt cắt ngang thân tàu, là một trong những bản vẽ 
quan trọng nhất trong công nghệ đóng tàu. Nó chỉ ra kết cấu của tất cả các mặt cắt 
ngang thân tàu tại các vị trí đặc trưng nhất. Trên bản vẽ , vì kết cấu sườn nói chung là 
kết cấu đối xứng nên chỉ biểu diễn một nửa tiết diện. 
Số lượng mặt cắt ngang tuỳ thuộc từng con tàu cụ thể song thường gồm các mặt 
cắt sau tại mỗi vùng riêng biệt (vùng mũi, vùng đuôi, vùng buồng máy, vùng khoang 
hàng): 
2. Vị trí không có lỗ khoét trên boong, trên mạn tàu. 
 Vị trí có lỗ khoét trên boong, trên mạn tàu. 
 270
 Vị trí có bố trí sườn khoẻ 
 Vị trí bố trí sườn thường. 
3. Vị trí có sự thay đổi cách bố trí các cơ cấu khoẻ dọc như : Sống chính, sống 
phụ, sống mạn, bệ máy 
Trên bản vẽ mặt cắt ngang phải ghi đầy đủ số hiiệu của tất cả các cơ cấu, các 
kích thước định hình và định vị của các cơ cấu. Các kích thước được ghi thành từng 
nhóm tại những vị trí thích hợp nhất trên bản vẽ. Có thể ghi kích thước dưới dạng 
bảng. 
Tỷ lệ bản vẽ thường chọn bằng 2 lần tỷ lệ bản vẽ kết cấu cơ bản. 
Đường nét lựa chọn tuỳ thuộc vào tỷ lệ bản vẽ. 
Trình tự thực hiện bản vẽ: 
1.Dựa vào bản vẽ tuyến hình vẽ đường bao boong, mạn, đáy tại các tiết diện. 
2.Vẽ đáy đôi ( nếu có ) 
3.Đánh dấu vị trí các cơ cấu dọc như sống chính, sống phụ, sống dọc boong, sống dọc 
 mạn, thành dọc bệ máy 
4.Vẽ các cơ cấu ngang như sườn, sườn khoẻ, đà ngang, xà ngang boong và các cơ cấu 
 ngang khác. 
5.Đánh dấu và vẽ tiết diện vỏ bao, các tấm vỏ của boong, mạn, đáy và các tầng sàn. 
6.Ghi kích thước và các ghi chú khác. 
7.Hoàn chỉnh khung tên. 
6.3.3 Bản vẽ kết cấu vách dọc, vách ngang 
Vách dọc và vách ngang thương sử dụng hai dạng kết cấu phẳng và kết cấu sóng. 
Kết cấu vách phẳng gồm các tấm phẳng được gắn các cơ cấu gia cường. Cơ cấu 
gia cường gồm hai loại là nẹp và sống. 
Tuỳ thuộc vào vị trí của các cơ cấu gia cường mà chia ra hai loại : 
1.Vách nẹp đứng sống nằm 
 Các nẹp vách được đặt theo hướng thẳng đứng là các cơ cấu có số lượng lớn, kích 
 thước nhỏ hơn , còn các sống đặt theo hướng nằm ngang, có số lượng nhỏ hơn, kích 
 thước lớn hơn, làm gối đỡ cho các nẹp vách. 
2.Vách nẹp nằm sống đứng 
 Các nẹp vách được đặt theo hướng nằm ngang, còn các sống vách được đặt theo 
 hướng thẳng đứng. 
3.Két cấu vách đươc thể hiện trên các bản vẽ sau: 
 271
6.3.4 Bản vẽ kết cấu sống mũi, sống đuôi 
6.3.5 Bản vẽ kết cấu bệ máy 
5.3.6 Bản vẽ nhóm kết cấu vỏ tàu 
5.3.7 Bản vẽ khai triển tôn bao 
Bản vẽ khai triển tôn bao biểu diễn hình dạng vỏ bao ngoài của mạn phải, thể 
hiện tương quan vị trí của các tấm vỏ bao với các cơ cấu. Tôn bao vỏ tàu là mặt 
cong phức tạp, không thể trải phẳng, vì vậy bản vẽ khai triển tôn vỏ được vẽ bằng 
phương pháp gần đúng. 
Phương pháp biểu diễn: Trải phẳng vỏ bao theo phương ngang tàu, nghĩa là chỉ 
duỗi thẳng các sườn còn các đường nước coi như thẳng, khoảng cách giữa các sườn 
bằng nhau và bằng khoảng sườn thực. Vì vậy các đường sống mũi, sống đuôi, sống 
đáy được vẽ theo hình dạng thật của chúng. Các đường này được lấy ra từ bản vẽ 
tuyến hình tàu. 
Duỗi thẳng sườn là xác định chiều dài thật của các sườn thực, chiều dài này 
được đo từ bản vẽ tuyến hình tàu, có thể đo bằng thước mềm, bằng băng giấy hoặc 
bằng máy tính điện tử. 
Trước khi đo cần đánh dấu vị trí của các cơ cấu dọc đáy và dọc mạn trên bản 
vẽ tuyến hình tàu. 
Đường nét sử dụng trên bản vẽ được quy định như sau : 
1.Đường bao không nhỏ hơn 0.3 mm 
1. Đường nối phân đoạn vẽ đậm hơn và gạch chéo 
3.Các sườn vẽ bằng nét đứt chiều dày bằng chiều dày đường bao. 
4.Các xà dọc mạn, xà dọc đáy vẽ bằng nét chấm gạch đậm. 
 5.Đường cơ sở, đường tâm vẽ bằng nét liền chiều dày nhỏ hơn 0.3 mm. 
 272
boong chÝnh
c¾t däc t©m
(PHÇN TH¦îNG TÇNG NH×N §ÕN M¹N)
c¾t däc 4000
20 NG¦êITHUYÒN VI£N
CHIÒU CH×M
CHIÒU CAO M¹N
CHIÒU RéNG THIÕT KÕ
CHIÒU DμI HAI TRô
CHIÒU DμI LíN NHÊT
TH¤NG Sè CHñ YÕU
KHO¶NG S¦êN THùC 600 mm KHO¶NG S¦êN THùC 700 mm KHO¶NG S¦êN THùC 700 mm KHO¶NG S¦êN THùC 600 mm
KHO¶NG S¦êN THùC 600 mm KHO¶NG S¦êN THùC 700 mm KHO¶NG S¦êN THùC 700 mm KHO¶NG S¦êN THùC 600 mm
T«n m¹n T = 12 ; T«n mÐp m¹n T = 14; Suên thuêng T(12x100)/(10x150); Suên khoÎ duíi sμn 5300 mm T(12x100)/(10x520)
 Suên khoÎ trªn sμn 5300 mm T(10x100)/(9x500)
T«n m¹n t = 12 ; T«n mÐp m¹n T = 14; Suên thuêng L(180x110x10); Suên khoÎ T(12x250)/(12x650) Suên thuêng L(180x110x10)
 Suên hép 12x250 +16x1450
T«n boong T = 10 ; Xμ ngang thuêng L100x100x10; Xμ ngang khoÎ, sèng boong T(12x250)/(10x650) T«n boong T = 12 ; Xμ ngang thuêng, sèng däc boong L125x80x10; Xμ ngang khoÎ, sèng boong T(12x150)/(10x650), xμ ngang hép 16x1500 + 12x700 T«n boong T = 12 ; Xμ ngang thuêng L70x70x8; Xμ ngang khoÎ, sèng boong T(12x120)/(10x450)
®¸y vμ ®¸y ®«i
 T«n v¸ch T = 10; nÑp thuêng L 80x80x8; nÑp khoÎ T(10x120)/(8x350) T«n v¸ch mòi T = 12; nÑp thuêng L 80x80x8
 T«n ®¸y T = 12; §μ ngang tÊm T = 10; Sèng chÝnh T=12
T«n v¸ch ngang T=10; nÑp thuêng L 100x100x10; nÑp khoÎ, sèng däc T (12x125)/(10x400)
T«n ky ®¸y T = 14; T«n ®¸y T = 12; §μ ngang ®Æc T = 12; Sèng phô T=12; Sèng chÝnh T=14; T«n ®¸y trªn T=12; NÑp däc ®¸y trªn vμ ®¸y duíi L160x160x14T«n ky ®¸y T = 14; T«n ®¸y T = 12; §μ ngang ®Æc T = 12
H. dÉn
Phô ®¹o
TL : 1/125
kÕt cÊu c¬ b¶n
ThiÕt kÕ
Tê sè : 01
Sè tê : 05
thiÕt kÕ tèt nghiÖp tμu hμng b¸ch ho¸ 5200t
Trõ¬ng ®¹i häc hμng h¶i
Khoa ®ãng tμu
Líp: 
Bản vẽ kết cấu cơ bản tàu 
 273
25
550
650 650 650 650
20 NG¦êITHUYÒN VI£N
CHIÒU CH×M
CHIÒU CAO M¹N
CHIÒU RéNG THIÕT KÕ
CHIÒU DμI HAI TRô
CHIÒU DμI LíN NHÊT
TH¤NG Sè CHñ YÕU
R450
58
7001100
75
0
350
3 0
125
700
750
2250
700 700
750 750
2250
750
4500
t=16
4500
40
0
55
0
14
00
14
50
25
t=12
t=12
t=12
1250
R 7
5 11
00
55
0
11
00
4500
3 0
30
2250
20
130
2250
750750
100
11
00
R 1 1 3
300
R650
9
250
R 1
1 3
46
00
25
0
20
25
0
1010
13
0
13
0
12
0
700 700
80
0
750
750
46
00
30
0
2250
700700
850
700 700
25
0
2250
750750 750 750
700700
13
00
750
2250700700
750
2250
750750 750750
600
2600
5 0 0
80
0
50
0
600
50
0
94
0
49
0
30
0
15
60
0
75
750750 650
" 650 650
750 750
75
750
675 750
2250
"
1200
750
2250
25
0
11
00
30
00
46
00
750750750
2250
750
750750 750750
30
00
2150
16
50
21
00
11
00
750750 750
11
00
53
00
650650 650 650
50
0
1750
300
750
H. dÉn
Phô ®¹o
TL : 1/100
MÆt c¾t ngang
ThiÕt kÕ
Tê sè : 01
Sè tê : 05
thiÕt kÕ tèt nghiÖp tμu hμng b¸ch ho¸ 5200t
Trõ¬ng ®¹i häc hμng h¶i
Khoa ®ãng tμu
Líp: 
Bản vẽ mặt cắt ngang tàu 
 274
Bài tập môn kết cấu thân tàu thủy 
Đề bài 1 : Thiết kế kết cấu thân tàu thủy biết 
Loại tàu Tàu chở hàng khô 
Khu vực hoạt động Tàu họat động trong vùng biển không hạn chế . 
Các thông số chủ yếu 
Chiều dài tàu : L = 98 (m) 
Chiều rộng : B = 17,4 (m) 
Chiều cao mạn : H = 8,3 ( m) 
Chiều chìm tàu : T = 7,2 (m) 
Công suất máy chính : Ne = 2400 ( cv) 
Đề bài 2 : Thiết kế kết cấu thân tàu thủy biết 
1. Loại tàu Tàu chở hàng khô 
2. Khu vực hoạt động Họat động trong vùng biển không hạn chế . 3. Các 
thông số chủ yếu 
Chiều dài tàu : L = 66,9 (m) 
Chiều rộng : B = 10,8 (m) 
Chiều cao mạn : H = 4,8 ( m) 
Chiều chìm tàu : T = 4 (m) 
Công suất máy chính : Ne = 1040 ( cv) 
 Đề bài 3 : Thiết kế kết cấu thân tàu thủy biết 
1. Loại tàu Tàu chở dầu 
2. Khu vực hoạt động Tàu họat động vùng ven biển Việt nam . 
 3. Các thông số chủ yếu 
Chiều dài tàu : L = 72,7 (m) 
Chiều rộng : B = 12,8 (m) 
Chiều cao mạn : H = 6,5 ( m) 
Chiều chìm tàu : T = 5,2 (m) 
Công suất máy chính : Ne = 2800 ( cv) 
Nội dung thiết kế 
 1.Tìm hiểu đặc điểm kết cấu tàu và quy phạm sử dụng trong thiết kế. 
 2.Vật liệu sử dụng đóng tàu. 
 3. Lựa chọn hệ thống kết cấu . 
 4. Khoảng sườn – Phân khoang ( chiều dài các khoang , số lượng vách kín nước 
 sơ đồ phân khoang) . 
 5. Tính tóan kết cấu khoang hàng, khoang mút, khoang máy. 
Câu hỏi ôn tập 
 275
Môn kết cấu thân tàu thủy 
1. Khái quát chung về kết cấu thân tàu .Quy phạm và công ước áp dụng trong kết cấu. 
2.Trình bày những yêu cầu cơ bản khi thiết kế và các phương pháp thiết kế kết cấu 
 thân tàu thủy . 
3. Phân loại kết cấu thân tàu . 
4. Phân tích và lựa chọn hình thức bố trí kết cấu thân tàu . 
5. Trình bày điều kiện làm việc và các trạng thái tải trọng tác dụng lên thân tàu gây 
 nên uốn dọc chung , uốn chung khi kê tàu trên triền trên ụ , uốn ngang chung , 
 xoắn chung , uốn cục bộ ( sơ đồ minh họa ) .Cơ sở tính toán độ bền tàu 
6. Nguyên tắc chung kết cấu thân tàu . 
7. Các loại liên kết cơ cấu của thân tàu . 
8. Trình bày về kết cấu khoang hàng tàu hàng khô ( chức năng , điều kiện làm việc, 
 phân loại và hình vẽ minh họa , sơ đồ tính tóan và đặc điểm kết cấu cơ bản các dàn) 
9. Trình bày về kết cấu vùng mút tàu hàng khô 
10. Trình bày về kết cấu vùng thượng tầng – lầu của tàu hàng khô 
11. Chức năng và điều kiện của dải tôn bao – tôn sàn . Hình bao duỗi phẳng và các 
 bước tiến hành . Nguyên tắc và các bước tiến hành bản vẽ rải tôn . 
12. Trình bày đặc điểm chung kết cấu tàu chở hàng lỏng , hàng rời , tàu chở khách , 
 tàu chở container . So sánh kết cấu dàn đáy , dàn mạn dàn boong , dàn vách giữa 
 chúng với tàu chở hàng khô về căn bản . 
13. Trình bày đặc điểm chung kết cấu đội tàu công trình , đội tàu phụ trợ . 
14. Trình bày cách vẽ các bản vẽ kết cấu cơ bản của tàu . 
 276
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Hệ thống quy phạm 
1. Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259 : 1997 
2. Quy phạm phân cấp và đóng tàu nội địa 
3. Quy phạm đóng tàu sông TCVN 5801 : 2001 
4. Quy phạm phân cấp và đóng tàu thủy cao tốc TCVN 6451 : 1998 
5. Quy phạm kiểm tra và chế tạo các tàu vỏ bằng vật liệu composit, chất dẻo cốt 
sợi thủy tinh . 
6. Một số quy phạm đóng tàu của Liên xô, Anh , Nhật, Mỹ, Nauy, Đức... 
2. Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy tập II 
3. Lý thuyết tàu và kết cấu tàu – Bùi Huy Thìn – Trường Đại học hàng hải ,2007 
4. Kết cấu thân tàu - Trần Công Nghị - NXB Đại học Quốc gia TP.HCM , 2003 
5. Tính tóan, thiết kế kết cấu tàu – Trần Công Nghị - NXB Đại học Quốc gia 
TP.HCM, 2002 . 
6 . Ship Design And Construction – Robert Taggrt, Editor, 1980 Vol I,II 
7. Published By The Society Of Naval Architects And Marine Engineers 
 OneWorld . Trade Center , suite 1369, New York , N.Y. 10048 . 
www.LearningResource.us