Đồ án Kết cấu tàu thủy - Đặng Quốc Toàn

Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 1 
MỤC LỤC 
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. 3 
CHƯƠNG I:LỊCH SỬ VỀ TÀU THỦY ......................................................................... 4 
CHƯƠNG II:PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU THỦY...... 6 
1. Phương pháp tính toán ,thiết kế theo Quy phạm ............................................. 6 
1.1. Ưu điểm: ........................................................................................................ 6 
1.2. Nhược điểm : ................................................................................................. 6 
2. Phương pháp tính toán lý thuyết( tính toán theo sức bền) ............................. 6 
2.1 Ưu điểm ......................................................................................................... 6 
2.2 Nhược điểm ................................................................................................... 7 
CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN KẾT CẤU TÀU THỦY .................................................... 8 
I. CÁC THÔNG CƠ BẢN CỦA TÀU KHÁCH. .................................................. 8 
II. ĐẶC DIỂM KẾT CẤU CƠ BẢN. .................................................................. 8 
2.1. Quy phạm áp dụng. ...................................................................................... 8 
2.2. Vật liệu đóng tàu. .......................................................................................... 8 
2.3.
Lựa chọn hệ thống kết cấu.
 .......................................................................... 8 
2.4.
Khoảng sườn thực và sơ đồ phân khoang.
 ................................................. 9 
III. KẾT CẤU DÀN ĐÁY KHU VỰC KHOANG HÀNG. ............................... 10 
3.1. Chiều dày tôn đáy: ...................................................................................... 10 
3.2. Chiều cao đáy đôi. ....................................................................................... 11 
3.3. Sống chính đáy. ........................................................................................... 12 
3.4. Sống phụ đáy. .............................................................................................. 12 
3.5. Dầm dọc đáy dưới. ...................................................................................... 13 
3.6. Dầm dọc đáy trên. ....................................................................................... 14 
3.7. Đà ngang đặc. .............................................................................................. 16 
3.8. Mã hông. ...................................................................................................... 16 
3.9. Mã liên kết sườn và đáy. ............................................................................ 17 
IV. KẾT CẤU DÀN MẠN KHU VỰC KHOAN HÀNG. ................................. 17 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 2 
4.1. Chiều dày tôn mạn. ..................................................................................... 17 
4.2. Sườn thường. ............................................................................................... 18 
4.3. Sườn khỏe. ................................................................................................... 19 
4.4. Sống dọc mạn. ............................................................................................. 22 
V. KẾT CẤU DÀN BOONG KHU VỰC KHOANG HÀNG. ............................ 24 
5.1. Bố trí kết cấu dàn boong khu vực giữa tàu. ............................................. 24 
5.2. Chiều dày tôn. ............................................................................................. 25 
5.3. Xà dọc boong. .............................................................................................. 25 
5.4. Sống ngang boong. ...................................................................................... 27 
5.5. Sống dọc boong. .......................................................................................... 29 
VI. DÀN VÁCH KHU VỰC GIỮA TÀU. .......................................................... 31 
6.1. Vách ngang. ................................................................................................. 31 
VII. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ...................................................................... 38 
7.1. Kết luận. ...................................................................................................... 38 
7.2. Kiến nghị. .................................................................................................... 38 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 39 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 3 
LỜI NÓI ĐẦU 
Kết cấu tàu thủy là một trong những bộ môn cơ sỡ quan trọng của ngành thiết kế thân 
tàu thủy, công nghệ đóng tàu nói riêng cũng như khoa đóng tàu và công trình nổi nói 
chung, qua đó giúp chúng em hiểu thế nào là tàu thủy và các đặc trưng kết cấu của 
từng loại tàu, việc bố trí kết cấu. Trong đó đồ án tính toán thiết kế kết cấu tàu thủy 
là một đồ án quang trọng nhằm cũng cố vững chắc kiến thức về kết cấu tàu thủy, cũng 
như những kiến thức khoa học đặc trưng về cách một con tàu di chuyển trong nước có 
đảm bảo độ bền. Ngoài ra, việc làm đồ án còn góp phần giúp sinh viên tự tôi rèn trong 
môi trường làm việc khoa học và có trách nhiệm cao để hoàn thành tốt nhiệm vụ được 
giao. 
Đồ án tính toán thiết kế kết cấu thân tàu thủy gồm 4 chương: 
Chương 1 : Lịch sử về tàu khách 
Chương 2 : Phương pháp tính toán thiết kế kết cấu tàu thủy 
Chương 3 : Tính toán kết cấu tàu thủy 
Chương 4 : Kết luận 
Với sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của giảng viên bộ môn “kết cấu tàu thủy” bên 
cạnh đó sự chia sẽ kiến thức của các bạn học trong những giờ làm việc nhóm cũng hết 
sức quý báu, vì thế em đã hoàn thành tốt đồ án này trong thời gian cho phép. Vậy em 
xin gửi lời cảm ơn chân thành tới giảng viên cũng như tất cả các bạn đã giúp em trong 
thời gian vừa qua ! 
Đồ án đã hoàn thành song do yếu tố thời gian, kiến thức và các yếu tố khác nên chắc 
chắn không thể không có sai sót và nhầm lẫn trong quá trình làm bài, vì vậy mong thầy 
(cô) chia sẽ và góp ý để em tự hoàn thiện bản thân mình hơn nữa. 
SINH VIÊN THỰC HIỆN 
LÊ VĂN QUI 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 4 
CHƯƠNG I:LỊCH SỬ VỀ TÀU THỦY 
Tàu thủy là một công trình kỹ thuật nổi, có thể chuyển dịch trên mặt nước, hay ngầm 
dưới nước, theo hướng đã định, với tốc độ cần thiết, và chuyên chở hàng hóa hay hành 
khách tùy theo đặc tính sử dụng của con tàu. 
Con tàu hiện đại là một công trình phức tạp, khác hẳn với những công trình kỹ thuật ở 
trên mặt đất, đó là vì tàu hoạt động trong một môi trường đặc biệt là nước. Tàu thủy 
thường phân biệt với thuyền dựa trên kích thước và khả năng hoạt động độc lập trong 
một thời gian kéo dài 
Từ cuối thế kỷ 18 trở về trước, các thuyền buồm đều vận chuyển nhờ gió biển trong 
khi gió lại thổi thất thường. Người ta đã nghĩ tới việc dùng một nguồn năng lực nào 
không thay đổi và đủ mạnh để thay thế gió. 
Cuộc Cách mạng Kỹ Nghệ vào đầu thế kỷ 18 đã mang lại cho ngành Hàng Hải một 
sản phẩm chế tạo do các nhà phát minh và kỹ thuật, đó là máy hơi nước, một dụng cụ 
sinh ra động lực. Máy hơi nước đã được áp dụng vào thuật Hàng Hải và tàu thủy ra 
đời. 
Tàu chở khách là một tàu buôn có chức năng chính là để chuyên chở hành khách trên 
biển. Loại này không bao gồm các tàu chở hàngcó chỗ dành cho số lượng hạn chế của 
hành khách, chẳng hạn như các chuyên cơ vận tải mười hai chở khách phổ biến trên 
biển, trong đó việc vận chuyển hành khách là thứ yếu đối với vận chuyển hàng 
hóa. Tuy nhiên loại này bao gồm nhiều loại tàu được thiết kế để vận chuyển số lượng 
đáng kể của hành khách cũng như vận chuyển hàng hóa. Thật vậy, cho đến gần đây, 
hầu như tất cả các tàu biển đều có thể vận chuyển bưu phẩm, vận chuyển hàng hóa và 
vận chuyển hàng hoá và vận chuyển hàng hoá khác ngoài hành lý hành lý và được 
trang bị giỏ hàngvà giàn khoan, cột đòn bẩy, hoặc các thiết bị xếp hàng khác cho mục 
đích đó. Chỉ trong các tàu biển gần đây và trong hầu hết các tàu du lịch có khả năng 
vận chuyển hàng hóa này đã được loại bỏ. 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 5 
Mặc dù các tàu du lịch thường là một phần của tàu biển thương gia , các tàu chở khách 
cũng đã được sử dụng làm tàu chiến và thường được ủy nhiệm làm tàu hải quân khi 
được sử dụng như mục đích đó. 
Tàu chở khách bao gồm: 
 Phà , là những chiếc tàu hàng ngày hoặc những chuyến đi ngắn bằng đường 
biển di chuyển hành khách và xe cộ (dù đường bộ hay đường sắt) 
 Tàu biển , thường là tàu chở khách hoặc tàu chở khách vận chuyển hành khách 
và thường xuyên vận chuyển hàng hóa trên các tuyến đường dài 
 Tàu du lịch , thường xuyên vận chuyển hành khách trên các chuyến đi vòng 
quanh, trong đó chuyến đi chính và các điểm tham quan của tàu và các cảng 
truy cập là vẽ chính 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 6 
CHƯƠNG II:PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU THỦY 
Có 3 phương pháp thiết kế kết cấu tàu thủy: 
 Tính toán, thiết kế theo Quy Phạm 
 Tính toán ,thiết kế theo sức bền 
 Tính toán ,thiết kế theo tàu mẫu 
1. Phương pháp tính toán ,thiết kế theo Quy phạm 
Quy phạm đóng tàu là tập hợp lý thuyết, kết hợp với kinh nghiệm thực tế , ta tính 
toán thiết kế theo yêu cầu ghi trong quy phạm nên kêt quả khá chính xác và quy phạm 
đóng tàu luôn được bổ sung và điều chỉnh phù hợp. Quy phạm tính toán kế cấu mà nước 
ta dùng đó là “ Quy chuẩn Quốc Gia – Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép” ( 
QCVN21:2010/BGTVT). 
1.1. Ưu điểm: 
Phương pháp đơn giản hầu như đảm bảo được độ bền kết cấu thân tàu nên thường 
áp dụng cho nhiều loại tàu thông dụng khác nhau. 
Điều kiện áp dụng phương pháp là loại tàu, vùng hoạt động, kích thước chính, tỉ 
lệ các kích thước các đặc trưng của tàu nằm trong phạm vi áp dụng của quy phạm. 
1.2. Nhược điểm : 
Các đòi hỏi trong quy phạm tuy nghiêm ngặt nhưng không phản ảnh hết thực tế 
nên nhiều khi phải chấp nhận tốn kém vật liệu và tăng trọng lượng tàu vì kết cấu tính 
theo quy phạm chưa phải ở dạng hợp lý nhất. 
Do hình dáng yêu cầu và việc bố trí trên các tàu khác nhau thường không giống 
nhau nhất là đối với những tàu lớn hay là tàu có tính năng đặc biệt nên các quy phạm 
đóng tàu không thể bao gồm hết tât cả và vẫn tính toàn theo phương pháp tính toán lý 
thuyết. 
2. Phương pháp tính toán lý thuyết( tính toán theo sức bền) 
Qúa trình được thực hiện bằng cách mô hình hóa kết cấu và tải trọng tác dụng 
giải bài toán cơ học kết cấu để xác định kích thước và quy cách bó trí các kết cấu. 
2.1 Ưu điểm 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 7 
 Xây dựng trên cơ sở lý thuyết cơ học kết cấu, kết hợp với kết quả tính toán độ 
bền thân tàu để thiết kế kết cấu chịu được độ bền chung và độ bền cục bộ. 
 Có độ chính xác cao cho phép lựa chọn hợp lý, vừa đảm bảo đủ độ bền, vừa tối 
ưu về kinh tế. 
 Dùng dể kiểm tra lại độ bền kết cấu sau khi tính theo các phương pháp khác. 
2.2 Nhược điểm 
Phép tính phức tạp nên thường chỉ áp dụng đối với tàu làm việc theo nguyên lý mới tàu 
có kích thước không bình thường và yêu cầu đặc biệt về kết cấu. 
3. Tính toán, thiết kế kết cấu theo tàu mẫu 
Dựa trên cơ sở kết cấu tàu mẫu, kết hợp với kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm 
của người thiết kế, để phân tích và lựa chọn kích thước cá kết cấu cho tàu đang tính. 
3.1 Ưu điểm 
Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện . 
3.2 Nhược điểm 
Cần phải lựa chọn được tàu mẫu phù hợp, tàu mẫu có tính năng tốt, an toàn, hoạt 
động nhiều năm, có kết cấu hợp lý, cùng chung nhóm tàu, và có các đại lượng đặc trưng 
như chiều dài, chiều rộng, chiều cao, tỉ lệ kích thước L/H, L/B, T/L, hệ số béo thể tích, 
lượng chiếm nước, giá trị momen uốn dọc và lực cắt, bố trí khoảng sườn, miệng hầm 
hàng, lỗ khoét, gần với các đại lượng tương ứng của tàu thiết kế. 
Kết luận: Vậy từ 3 phương pháp trên ta lựa chọn phương pháp tính toán kết cấu 
theo phương pháp tính toán kết cấu theo quy phạm. 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 8 
CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN KẾT CẤU TÀU THỦY 
Tính toán kết cấu dựa trên “Quy Quốc Gia-Quy Phạm Phân Cấp Và Đóng Tàu Biển vỏ 
Thép”. (QC21:2010/BGTVT) 
Phần 2B-KẾT CẤU THÂN THÂN TÀU VÀ TRANG THIẾT BỊ TÀU DÀI TỪ 20M 
ĐẾN DƯỚI 90M 
PHẦN I: NỘI DUNG THIẾT KẾ. 
I. CÁC THÔNG CƠ BẢN CỦA TÀU KHÁCH. 
Tàu thiết kế là tàu container có các thông số chính như sau: 
Chiều dài thiết kế: Lpp = 68 m 
Chiều rộng thiết kế: B = 14 m 
Chiều cao mạn: D = 6,7 m 
Chiều chìm : d = 3,9 m 
Vận tốc 15,5 (hl/h) 
Vùng hoạt động : Hạn chế I 
II. ĐẶC DIỂM KẾT CẤU CƠ BẢN. 
2.1. Quy phạm áp dụng. 
Tính toán kết cấu được dựa trên “ Quy Chuẩn Quốc Gia-Quy Phạm Phân Cấp Và Đóng 
Tàu Biển Vỏ Thép”.(QCVN 21:2010/BGTVT) 
Phần 2A- kết cấu thân tàu và trang thiết bi tàu dài từ 20m đến 90m. 
2.2. Vật liệu đóng tàu. 
Vật liệu chính để đóng tàu là thép hình có giới hạn chảy 𝛿ch = 235 Mpa hoặc thép có 
tính năng tương đương.
2.3. Lựa chọn hệ thống kết cấu. 
Với đặc điểm của tàu thiết kế là chở khách có chiều dài trên 20m và dưới 90m ta chọn 
hệ thống kết cấu như sau: 
Vậy ta chọn tàu kết cấu theo hệ thống hỗn hợp với: 
Khu vực giữa tàu: 
- Đáy đôi và boong kết cấu theo hệ thống dọc 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 9 
- 
Khung dàn mạn có thể theo hệ thống dọc hoặc ngang vì khung dàn mạn nằm gần 
trục trung hòa nên chụi mô men uốn dọc nhỏ nên hệ thống ngang phù hợp hơn. Vì vậy 
chọn mạn tàu là mạn đơn được thiết kế theo hệ thống ngang gồm sườn khỏe, sườn 
thường và sống dọc mạn
Khu vực máy: 
- Boong , mạn đơn và đáy đôi kết cấu theo hệ thống ngang 
- Boong sàn kết cấu theo hệ thống ngang 
- Dàn vách: tùy thuộc khu vực và loại vách mà có hệ thống kết cấu khác nhau 
Khu vực mũi và đuôi: 
- Đáy đơn, mạn đơn, boong, kết cấu theo hệ thống ngang 
2.4. Khoảng sườn thực và sơ đồ phân khoang. 
2.4.1. Khoảng cách sườn. 
Hệ thống kết cấu: tàu được thiết kế theo hệ thống ngang và hệ thống dọc 
Khoảng sườn thực tế: 
Khoảng cách chuẩn của các sườn hệ thống ngang được tính theo công thức: 
 a = 450 + 2L = 586 mm 
 Trong đó: L = 68 m 
 ta chọn a = 550 mm 
Khoảng cách chuẩn (S) của các dầm hệ thống dọc được tính theo công thức sau đây: 
 S = 550 + 2L= 686 mm 
Trong đó : L = 68 m 
 Ta chọn L =600 mm 
2.4.2. Sơ đồ phân khoang. 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 10 
 Từ sườn 0 đến sườn 8 Khoang lái 4,4 m. 
 Từ sườn 8 đến sườn 28 Khoang máy 11 m. 
 Từ sườn 28 đến sườn 32 Két dầu 2,2 m. 
 Từ sườn 32 đến sườn 34 Khoang cách ly 1,1 m. 
 Từ sườn 34 đến sườn 76 Khoang hàng I 23,1 m. 
 Từ sườn 76 đến sườn 118 Khoang hàng II 23,1 m. 
 Từ sườn 118 đến sườn 127 Khoang nước ngọt 6,05 m. 
 Từ sườn 127 đến sườn 133 Khoang mũi 4,4 m. 
III. KẾT CẤU DÀN ...  Trang 23 
với: 
0,5S= 325 mm 
50t= 500 mm 
1/6l=275 mm 
Trong đó: 
 S = 2780 mm - Khoảng cách giữa các sống dọc. 
 t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 
l = 1650 mm - Chiều dài nhịp. 
4.4.5. Quy cách kết cấu. 
 Thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. 
 1.B.cánh 100 10 
 2.B.thành 350 10 
 3.M.Kèm 275 10 
 4.L.khoét 350 10 
STT Fi(cm2) Zi(cm) FiZi(cm3) FiZi2(cm4) J0(cm4) 
1 10,00 36,00 360,0 12960,0 0,83 
2 35,00 18,00 630,0 11340,0 3572,92 
3 27,50 0,00 0,00 0,00 2,29 
4 -11 6 66 -396 -110,92 
S 61,50 924,0 27369,13 
 A B C 
e = B/A = 15,02 cm 
Zmax = 21,98 cm 
J = C - e2.A = 13486,4 cm4 
W = J/Zmax = 613,7 cm3 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 24 
V. KẾT CẤU DÀN BOONG KHU VỰC KHOANG HÀNG. 
Đối với boong thời tiết, tải trọng tác dụng không được nhỏ hơn trị số tính bởi công thức 
sau đây: 
 h = a(0,067.b.L - y) KN/m² 
Trong đó: 
 a và b: Được cho ở bảng 2B/15.1 tùy thuộc vị trí ở boong. 
 y = D - d: khoảng cách thẳng đứng từ đường nước chở hàng thiết kế cực đại đến 
boong thời tiết đo ở mạn. 
 L : chiều dài tàu. 
5.1. Bố trí kết cấu dàn boong khu vực giữa tàu. 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 25 
Boong khu vực khoang hàng được thiết kế theo hệ thống dọc gồm sống 
ngang boong, sống dọc boong và xà dọc boong. 
Khoảng cách giữa các sống ngang boong: 1,65 m. 
Khoảng cách giữa các sống dọc boong: 1,95 m. 
Khoảng cách giữa các xà dọc boong: 0,65 m. 
Sơ đồ kết cấu: 
5.2. Chiều dày tôn. 
Chiều dày tôn boong không được nhỏ hơn trị số tính bởi công thức sau: 
 t = 1,47+ 2,5 = 6,52 mm (15.4.1 QP 2B) 
Trong đó: 
 S = 0,65 m - Khoảng cách giữa các xà dọc boong. 
 h = 17,73 KN/m2 - Tải trọng tác dụng lên boong. 
 Chọn chiều dày tôn t = 8 mm. 
5.3. Xà dọc boong. 
Khoảng cách chuẩn của xà dọc boong được tính theo công thức sau: 
a = 2L + 550 = 690 mm 
Do kết cấu trên tàu phải tạo thành khung dàn khỏe nên ta chọn khoảng cách xà dọc 
boong bằng khoảng cách giữa các dầm dọc đáy. 
 Chọn a thực tế = 0,65 m. 
5.3.1. Modun chống uốn. 
Mô đun chống uốn của xà dọc boong ở ngoài vùng đường miêngj khoang của boong 
tính toán trong đoạn giữa tàu không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 26 
Z = 1,14Shl2 = 23,85 cm3 (8.2.3 QP 2B) 
Trong đó: 
 S = 0,65 m -Khoảng cách giữa các xà dọc boong. 
 h = 11,82 (KN/m2) -Tải trọng quy định ở bảng trên. 
 l = 1,65 m -Khoảng cách giữa các sống ngang boong hoặc từ sống ngang boong 
tới vách ngang. 
5.3.2. Mép kèm. 
Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 8 mm. 
Chiều rộng mép kèm 
b = min(0.5S;0.2l;50t) = 275 mm 
Với: 
 0,5S = 325 mm 
 1/6l = 275 mm 
 50t =500mm 
Trong đó: 
 S = 650 mm - Khoảng cách giữa các xà dọc. 
 l = 1650 mm - Khoảng cách giữa các sườn khỏe. 
 t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 
5.3.3. Quy cách kết cấu. 
 Thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. 
 1.B.cánh 40 8 
 2.B.thành 63 8 
 3.M.Kèm 275 8 
STT Fi(cm2) Zi(cm) FiZi(cm3) FiZi2(cm4) J0(cm4) 
1 3,20 7,10 22,72 161,31 0,17 
2 5,04 3,55 17,89 63,52 16,67 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 27 
5.4. Sống ngang boong. 
Được dặt tại vị trí mỗi sườn khỏe, có khoét lỗ cho xà dọc đi qua. 
5.4.1. Modun chống uốn. 
Mô đun chống uốn của xà ngang boong khỏe không nhỏ hơn trị số tính theo công thức 
sau: 
Z = 0,484l(lbh + kw ) = 180,31 cm3 (10.3.1 QP-2B) 
Trong đó: 
 l = 6,25 m - Khoảng cách giữa các đường tâm cột hoặc từ tâm cột tới đỉnh trong 
của mã xà. 
 b = 1,65 m - Khoảng cách giữa 2 sống ngang lân cận nhau hoặc từ sống ngang 
tới vách. 
 h = 5,78 (KN/m2) - Quy định như bảng tải trọng đã tính. 
 kw = 0 - Tải trọng boong được đỡ bởi cột chống (vì không có cột chống). 
5.4.2. Momen quán tính. 
Mô men quán tính tiết diện sống ngang boong phải không nhỏ hơn trị số tính theo công 
thức sau: 
J = 4,2Zl = 4733,14 cm4 
Với Z =180,31 cm3 - Mô đun chống uốn theo yêu cầu như đã tính. 
5.4.3. Chiều dày bản thành. 
Chiều dày bản thành phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 
Trong đó: 
3 22,00 0,00 0,00 0,00 1,17 
S 30,24 40,61 242,84 
 A B C 
e = B/A = 1,34 cm 
Zmax = 6,56 cm 
J = C - e2.A = 188,30 cm4 
W = J/Zmax = 28,72 cm3 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 28 
 t = 10𝑆1 + 2,5 = 4,5 mm. 
 1= 0,2 m - Chiều cao tiết diện sống bằng 2,5 lần chiều cao lỗ khoét cho xà dọc 
boong chui qua. 
 Chọn chiều dày bản thành t = 6 mm. 
5.4.4. Mép kèm. 
Chiều dày mép kèm bằng chiều dày boong t = 8 mm. 
Chiều rộng mép kèm 
b = min(0,5S;1/6l;50t) = 500 mm 
Với 
 0,5S = 825mm 
 1/6l = 1041,67mm 
 50t = 500 mm. 
Trong đó: 
 S = 1650 mm - Khoảng cách giữa các sống ngang. 
 l = 6250 mm - Chiều dài nhịp. 
 t = 10 mm - Chiều tấm tôn đáy tại vị trí đang xét. 
5.4.5. Quy cách kết cấu. 
 Thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. 
 1.B.cánh 100 10 
 2.B.thành 350 10 
 3.M.Kèm 275 10 
 4.L.khoét 350 10 
STT Fi(cm2) Zi(cm) FiZi(cm3) FiZi2(cm4) J0(cm4) 
1 6,00 20,70 124,20 2570,94 0,18 
2 12,00 10,40 124,80 1297,92 400,0 
3 40,00 0,00 0,00 0,00 2,13 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 29 
5.5. Sống dọc boong. 
5.5.1. Modun chống uốn. 
Mô đun chống uốn của sống dọc boong phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức 
sau: 
Z = 1,29l(lbh + kw ) = 2128,74 cm3 (10.2.1 QP-2B) 
Trong đó: 
 l = 12,1 m - Khoảng cách từ tâm cột đến vách hoặc từ vách đến vách. 
 b = 1,95 m - Khoảng cách giữa các trung điểm của hai nhịp kề nhau của xà được 
đỡ bởi sống hoặc sườn. 
 h = 5,78 kN/m² - Tải trọng tác dụng. 
 kw = 0 - Tải trọng boong được đỡ bỡi cột chống (vì không có cột chống). 
5.5.2. Momen quán tính. 
Mô men quán tính tiết diện sống dọc boong phải không nhỏ hơn trị số tính theo công 
thức sau 
 I = CZl = 41212,4 𝑐𝑚4 (10.2.2 QP-2B) 
Trong đó: 
 C = 1,6 - Đối với sống boong ở ngoài miệng khoang hàng. 
5.5.3. Chiều dày bản thành. 
Chiều dày bản thành phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 
 t = 10𝑆1 + 2,5 = 7,5 mm 
4 -4,2 3,9 -16,38 -63,8 -17,15 
S 53,8 232,62 4190,14 
 A B C 
e = B/A = 4,3 cm 
Zmax = 17,07 cm 
J = C - e2.A = 3184,3 cm4 
W = J/Zmax = 186,47 cm3 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 30 
Trong đó: 
 𝑆1= 0,5 m - Chiều cao tiết diện sống. 
 Chọn chiều dày bản thành t = 10 mm. 
5.5.4. Mép kèm. 
Chiều dày mép kèm bằng chiều dày của tôn boong t = 8 mm. 
Chiều rộng mép kèm 
b = min(0,5S;1/6l;50t) = 500 mm. 
Với 
 0,5S = 975 mm 
 1/6l = 2016,67 mm 
 50t = 500 mm. 
Trong đó: 
 S = 1950 mm - Khoảng cách giữa các sống dọc. 
 l = 12100 mm - Chiều dài nhịp. 
 t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 
5.5.5. Quy cách kết cấu. 
 Thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. 
 1.B.cánh 350 10 
 2.B.thành 500 10 
 3.M.Kèm 500 8 
STT Fi(cm2) Zi(cm) FiZi(cm3) FiZi2(cm4) J0(cm4) 
1 35,00 50,90 1781,50 90687,4 2,92 
2 50,00 25,40 1270,00 32258,0 10416,7 
3 40,00 0,00 0,00 0,00 2,13 
S 125,00 3051,5 133358,1 
 A B C 
e = B/A = 24,41 cm 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 31 
VI. DÀN VÁCH KHU VỰC GIỮA TÀU. 
Vách là thành phần quan trọng cuối cùng trong hệ thống kết cấu thân tàu. Để đảm bảo 
độ ổn định và độ bền chung cho thân tàu thì vách được bố trí gồm vách ngang và vách 
dọc. Ngoài ra các vách chống va mũi và lái, vách buồng máy cũng là một trong những 
vách không thể thiếu trên thân tàu. 
6.1. Vách ngang. 
Vách ngang được thiết kế theo hệ thống gồm nẹp đứng, sống đứng và sống nằm. 
Khoảng cách giữa các nẹp đứng là 0,65 m. 
Khoảng cách giữa các sống đứng là 1,95 m. 
Sơ đồ kết cấu: 
6.1.1. Tôn vách. 
Chiều dày tôn vách phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: 
𝑡 = 3,2𝑆√ℎ + 2,5 = 7,4 𝑚𝑚 (11.2.1 𝑄𝑃 − 2𝐵) 
Trong đó: 
 S = 0,65 m - Khoảng cách giữa các nẹp. 
 h = 5,56 m - Khoảng cách thẳng đứng từ cạnh dưới của tấm tôn vách đến boong 
vách đo ở đường tâm tàu, nhưng trong mọi trường hợp phải không nhỏ hơn 3,4 
m. 
 Chọn chiều dày tôn vách t = 8 mm. 
Zmax = 27,39 cm 
J = C - e2.A = 58864,8 cm4 
W = J/Zmax = 2149,3 cm3 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 32 
 Chiều dày dải tôn dưới cùng của vách phải tăng thêm 1 mm so với công thức vừa 
tính, chọn t = 10 mm. 
 Chiều cao tiết diện dải tôn dưới cùng: 
 Đáy đôi: t ≥ 610 mm. 
 Đáy đơn: t ≥ 915 mm. 
6.1.2. Nẹp vách. 
6.1.2.1. Modun chống uốn tiết diện. 
Mô đun chống uốn tiết diện của nẹp phải không nhỏ hơn trị số tính bởi công thức: 
Z = 2,8CShl² = 63,86 cm³ (11.2.3 QP-2B) 
Trong đó: 
 C = 1 - Hệ số tra ở Bảng 2B/11.2. 
 S = 0,65 m - Khoảng cách giữa các nẹp. 
 l = 2,78 m - Chiều dài nhịp. 
 h = 4,17 - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong 
vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 
1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực h = 1,2 + 0,8.4,17 = 4,54 m. Chọn h = 
4,54 m. 
6.1.2.2. Mép kèm. 
Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 8. 
Chiều rộng mép kèm: 
 b = min(0,5S;1/6l;50t) = 325 mm 
Với 
 0,5S = 325 mm 
 1/6l = 463,33 mm 
 50t = 500 mm 
Trong đó: 
 S = 650 mm - Khoảng cách giữa các nẹp. 
 l = 2780 mm - Chiều dài nhịp. 
 t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 33 
6.1.2.3. Quy cách kết cấu. 
 Thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. 
6.1.3. Sống đứng vách. 
6.1.3.1. Modun chống uốn tiết diện. 
Mô đun chống uốn tiết diện sống đứng phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức 
sau: 
 Z = 4,75Shl² = 1299,97 cm³ (11.2.5-1 QP-2B) 
Trong đó: 
 S = 1,95 m - Chiều rộng của vùng mà sống phải đỡ. 
 1.B.cánh 63 8 
 2.B.thành 100 8 
 3.M.Kèm 325 8 
STT Fi(cm2) Zi(cm) FiZi(cm3) FiZi2(cm4) J0(cm4) 
1 5,04 10,80 54,43 587,87 0,27 
2 8,00 5,40 43,20 233,28 66,67 
3 26,00 0,00 0,00 0,00 1,39 
S 39,04 97,63 889,47 
 A B C 
e = B/A = 2,50 cm 
Zmax = 9,10 cm 
J = C - e2.A = 645,31 cm4 
W = J/Zmax = 70,92 cm3 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 34 
 h = 4,17 - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong 
vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 
1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực h = 1,2 + 0,8.4,17 = 4,54 m. Chọn h = 
4,54 m. 
 l = 5,56 m - Chiều dài nhịp. 
6.1.3.2. Momen quán tính tiết diện. 
Mô men quán tính tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 
 I = 10h𝑙4 = 43386,54 𝑐𝑚4 (11.2.5-2 QP-2B) 
6.1.3.3. Chiều dày thành vách. 
Chiều dày bản thành sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: 
 t = 10𝑆1 + 2,5 = 6,5 mm (11.2.5-3 QP-2B) 
Trong đó: 
 𝑆1 = 0,4 m - Chiều cao tiết diện sống. 
 Chọn chiều dày bản thành t = 8 mm. 
6.1.3.4. Mép kèm. 
Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 8 mm. 
Chiều rộng mép kèm: 
b = min(0,5S;1/6l;50t) = 500 mm 
Với 
 0,5S = 975 mm 
 1/6l = 926,67 mm 
 50t = 500 mm 
Trong đó: 
 S = 1950 mm - Khoảng cách giữa các sống đứng. 
 l = 5560 mm - Chiều dài nhịp. 
 t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 35 
6.1.3.5. Quy cách kết cấu. 
 Thép đã chọn thảo mãn quy phạm. 
6.1.4. Sống nằm vách. 
6.1.4.1. Modun chống uốn tiết diện. 
Mô đun chống uốn tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 
 Z = 4,75Shl² = 455,93 cm³ (11.2.5-1 QP-2B) 
Trong đó: 
 S = 5,56 m - Chiều rộng của vùng mà sống phải đỡ. 
 h = 4,17 - Khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của nẹp đến đỉnh của boong 
vách đo ở đường tâm tàu. Nếu khoảng cách này nhỏ hơn 6 m thì h được lấy bằng 
1,2 m cộng với 0,8 lần khoảng cách thực h = 1,2 + 0,8.4,17 = 4,54 m. Chọn h = 
4,54 m. 
 l = 1,95 m - Chiều dài nhịp. 
6.1.4.2. Momen quán tính tiết diện. 
 1.B.cánh 350 8 
 2.B.thành 400 8 
 3.M.Kèm 500 8 
STT Fi(cm2) Zi(cm) FiZi(cm3) FiZi2(cm4) J0(cm4) 
1 28,00 40,8 1142,4 46609,9 1,49 
2 32,00 20,4 652,8 13317,1 4266,7 
3 40,00 0,00 0,00 0,00 2,13 
S 100,00 1795,2 64197,0 
 A B C 
e = B/A = 17,95 cm 
Zmax = 23,65 cm 
J = C - e2.A = 31969,9 cm4 
W = J/Zmax = 1351,91 cm3 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 36 
Mô men quán tính tiết diện sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: 
 I = 10h𝑙4 = 656,44 𝑐𝑚4 (11.2.5-2 QP-2B) 
6.1.4.3. Chiều dày bản thành vách. 
Chiều dày bản thành sống phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức: 
 t = 10𝑆1 + 2,5 = 7,5 mm (11.2.5-3 QP-2B) 
Trong đó: 
 𝑆1 = 0,3 m - Chiều cao tiết diện bản thành bằng 2,5 lần chiều cao lỗ khoét cho 
nẹp vách chui qua. 
 Chọn chiều dày bản thành t = 8 mm. 
6.1.4.4. Mép kèm. 
Chiều dày mép kèm bằng chiều dày tôn bao t = 8 mm. 
Chiều rộng mép kèm: 
 b = min(0,5S;1/6l;50t) = 325 mm 
Với 
 0,5S = 1390 mm 
 1/6l = 325 mm 
 50t = 500 mm 
Trong đó: 
 S = 2780 mm - Khoảng cách giữa các sống nằm. 
 l = 1950 mm - Chiều dài nhịp. 
 t = 10 mm - Chiều dày tôn đáy tại vị trí đang xét. 
6.1.4.5. Quy cách kết cấu. 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 37 
 Thép đã chọn thỏa mãn quy phạm. 
 1.B.cánh 150 8 
 2.B.thành 300 8 
 3.M.Kèm 325 8 
 4.L.khoét 110 8 
STT Fi(cm2) Zi(cm) FiZi(cm3) FiZi2(cm4) J0(cm4) 
1 12,00 30,8 369,6 11383,7 0,64 
2 24,00 15,4 369,6 5691,8 1800 
3 26,00 0,00 0,00 0,00 1,39 
4 -8,8 5,9 -51,92 -306,3 -88,7 
S 53,2 687,28 18482,5 
 A B C 
e = B/A = 12,9 cm 
Zmax = 18,78 cm 
J = C - e2.A = 9603,7 cm4 
W = J/Zmax = 514,1 cm3 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 38 
VII. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 
7.1. Kết luận. 
Sau hai tháng tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán. Đồ án đã hoàn thành đúng tiến độ và giải 
quyết tất cả các mục tiêu đã đề ra, cho từng nội dụng cụ thể, tuy đã cố gắng nhưng trong 
tầm hiểu biết của bản thân và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, đồ án không tránh khỏi 
những sai sót. Mong các Thầy Cô tận tình chỉ bảo để em có thể hiểu sâu hơn đề tài này. 
7.2. Kiến nghị. 
Mặc dù đã tính toán theo quy phạm và thỏa mãn điều kiện bền nhưng còn vài chỗ mô 
đun chống uốn tiết diện còn rất lớn so mới mô đun tối thiểu, do thời gian hạn chế nên 
em chưa thể tính tối ưu vật liệu và hình thức kết cấu để tăng hiệu quả về tính kỹ thuật 
cũng như tính kinh tế của tàu thiết kế. 
Chúng ta có thể sử dụng một phần mềm tính kết cấu để mô hình hóa kết cấu tàu với điều 
kiện biên và tải trọng tính toán cụ thể để tìm ra kết quả tối ưu cho mô hình liên kết và 
cấu trúc tàu 
Đồ án kết cấu tàu thủy GVHD: Đặng Quốc Toàn 
SV: Lê Văn Qui Trang 39 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Sổ tay thiết kế tàu thủy – Trần Công Nghị, NXB Xây dựng Hà Nội - 2008 
2. Kết cấu tàu thủy – Vũ Ngọc Bích, NXB giao thông vận tải TP.HCM 
3. Lý thuyết tàu thủy (tập 2) – PGS.TS.Nguyễn Đức Ân, KS.Nguyễn Bân 
4. Lý thuyết tàu thủy (tập 2) – Trần Công Nghị 
5. Hướng dẫn thiết kế tàu vận tải đi biển – Trần Công Nghị, NXB ĐHQG. TPHCM 
6. Bài giảng kết cấu tàu thủy , Khoa đóng tàu Đại Học Hàng Hải 
7. Quy chuẩn Quốc Gia – Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép” ( 
QCVN21:2010/BGTVT), phần 2B : Kết cấu thân tàu và trang thiết bị tàu dài từ 20 mét 
đến dưới 90 m