Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5801-2:2005 về Quy phạm phân cấp và đóng phương tiện thủy nội địa - Phần 2: Thân tàu và trang thiết bị

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 5801-2:2005

QUY PHẠM PHÂN CẤP VÀ ĐÓNG PHƯƠNG TIỆN THỦY NỘI ĐỊA

PHẦN 2 - THÂN TÀU VÀ TRANG THIẾT BỊ

PHẦN 2A - THÂN TÀU

CHƯƠNG 1 -

QUY ĐỊNH CHUNG

1.1 Quy định chung

1.1.1 Phần này của Quy phạm được áp dụng trong thiết kế, đóng mới các tàu vỏ thép và bê tông cốt thép trong phạm vi được nêu ở 1.1, Chương 1, Phần 1A của Quy phạm này.

1.1.2 Nếu không có thêm những quy định đặc biệt nào khác, thì:

(1) Những tàu đang được đóng theo thiết kế đã được Đăng kiểm duyệt trước ngày mà Quy phạm này có hiệu lực thì nội dung của Phần này phải được tuân thủ đến mức độ không vượt quá nội dung của Quy phạm vẫn còn hiệu lực trong lúc duyệt thiết kế tàu đó;

(2) Những tàu đang khai thác hoặc sửa chữa phải tuân thủ các yêu cầu của Quy phạm đã được áp dụng để duyệt thiết kế tàu đó;

(3) Những tàu hoán cải/phục hồi phải tuân thủ các yêu cầu của Phần này đến mức độ có thể và hợp lý;

(4) Nếu thấy cần thiết thì Đăng kiểm có thể yêu cầu các tàu được nói ở các điểm (1), (2) và (3) trên đây phải tuân thủ tất cả hoặc từng quy định cụ thể của Phần này.

1.1.3 Căn cứ vào đặc điểm kết cấu và điều kiện hoạt động của tàu, Đăng kiểm có thể đưa ra những yêu cầu bổ sung ngoài những yêu cầu của Phần này.

CHƯƠNG 2 -

THÂN TÀU THÉP

2.1 Quy định chung

2.1.1 Phạm vi áp dụng

2.1.1.1 Chương này quy định những kích thước chủ yếu của các phần tử kết cấu cơ bản của thân tàu bằng thép hàn thuộc phạm vi áp dụng, được quy định tại 1.1, Chương 1, Phần 1A của Quy phạm này.

2.1.1.2 Chương này được áp dụng cho các tàu thuộc các cấp, hoạt động ở những vùng nước có chiều cao sóng tính toán như sau:

Cấp tàu	Chiều cao sóng h1% (m)
SI SII	2,0 1,2

Các điều kiện hạn chế cho phép tàu được hoạt động ở những vùng nước có chiều cao sóng h_1% lớn hơn chiều cao sóng định cấp cho tàu phải được sự chấp thuận của Đăng kiểm trong từng trường hợp riêng biệt.

2.1.1.3 Chương này được áp dụng cho các tàu nêu ở 2.1.1.1, có L³ 20 m sau đây:

(1) Tàu tự hành và không tự hành một boong và chở hàng khô trong khoang;

(2) Tàu tự hành và không tự hành chở hàng lỏng trong khoang;

(3) Tàu tự hành và không tự hành chở hàng trên boong;

(4) Tàu khách;

(5) Tàu công trình;

(6) Tàu phục vụ;

(7) Tàu có công dụng đặc biệt;

(8) Tàu kéo, tàu đẩy (không hạn chế chiều dài) có tổng công suất máy chính không nhỏ hơn 37 kW (50 mã lực).

2.1.1.4 Các tỷ số kích thước chủ yếu L/D và B/D của tàu không được lớn hơn các trị số tương ứng cho trong Bảng 2A/2.1. Nếu tàu có các tỷ số kích thước chủ yếu lớn hơn quy định ở trong Bảng thì kết cấu và quy cách các phần tử kết cấu phải được tính, kiểm tra bổ sung làm cơ sở cho sự không tuân thủ quy định này. Bảng tính kiểm tra bổ sung phải được Đăng kiểm chấp nhận.

2.1.1.5 Kết cấu và quy cách của các phần tử kết cấu thân tàu phải thỏa mãn các yêu cầu nêu ở 2.3, 2.4, 2.5 và 2.6 của Chương này. Ngoài ra, kết cấu và kích thước của kết cấu thân tàu có chiều dài lớn hơn 50 métcòn phải được kiểm tra bằng tính toán theo các yêu cầu nêu ở 2.2 dưới đây.

2.1.1.6 Với những tàu hàng khô và lỏng có chiều dài lớn hơn 50 mét, căn cứ vào kết quả tính sức bền, độ ổn định và cân bằng dọc trong những phương án tải trọng bất lợi của quá trình xếp dỡ hàng, cơ quan thiết kế phải biên soạn “Bảng hướng dẫn xếp và bốc hàng”. Trong bản hướng dẫn đó phải trình bày đủ các số liệu sau đây:

(1) Chiều chìm tàu trong các phương án tải trọng mà tàu được phép hoạt động kể cả những phương án thiếu tải trọng và những phương án vượt tải trọng (nếu có);

(2) Các điều kiện chịu tải trọng, có dằn và khả năng đồng thời tiến hành công việc bốc và xếp hàng, dằn tàu, các phương tiện kiểm tra;

(3) Những khuyến nghị với thuyền trưởng khi tàu gặp nạn và các phương án làm ngập nước từng khoang tàu;

(4) Các biện pháp bắt buộc để đảm bảo an toàn cho tàu khi chở hàng rời;

(5) Độ không đồng đều cho phép của tải trọng theo các khoang và trong từng khoang, theo chiều dài và chiều rộng tàu;

(6) Trị số cho phép của tải trọng riêng của hàng hóa khi xếp đồng đều, khi chở hàng tập trung và hàng nặng;

(7) Số lượng các lớp hàng được xếp và trình tự thực hiện công việc bốc xếp;

(8) Phương pháp xếp hàng và chằng buộc hàng;

(9) Với tàu chở hàng lỏng: những đặc điểm về nạp và xả, trình tự nạp và xả, lưu lượng cho phép của hệ thống nạp và xả, các phương pháp kiểm tra lượng hàng đã nạp hoặc xả, kiểm tra chiều chìm của tàu, độ chênh cho phép của mức hàng lỏng trong khoang, độ giảm năng suất cho phép của hệ thống nạp và xả khi kết thúc công việc xả hàng;

(10) Các biện pháp kết cấu đã sử dụng để có thể bốc và xếp hàng khi hàng chuyển động có gia tốc.

Bảng 2A/2.1 - Các tỷ số kích thước chủ yếu

TT	Loại tàu	SI		SII
		L/D	B/D	L/D	B/D
1   2 3     4 5 6 7	Tàu tự hành và không tự hành chở hàng khô trong khoang Tàu tự hành chở hàng lỏng trong khoang Tàu tự hành và không tự hành chở hàng trên boong; tàu không tự hành chở hàng lỏng trong khoang Tàu khách Tàu kéo, tàu đẩy Tàu công trình Tàu phục vụ	27   27 35     27 18 20 18	5,0   5,0 6,0     5,0 3,5 4,0 3,5	28   35 40     28 20 22 18	5,0   6,0 7,0     5,0 4,0 5,0 4,0

2.1.2 Thuật ngữ và định nghĩa

2.1.2.1 Các kích thước chủ yếu của tàu

(1) Chiều dài tàu (L) là khoảng cách, tính bằng mét, đo theo phương nằm ngang trên đường nước thiết kế toàn tải, từ mép trước của sống mũi đến mép sau của trụ lái (hoặc tâm trục lái nếu không có trụ lái), hoặc bằng 96% chiều dài toàn bộ của đường nước thiết kế toàn tải, lấy trị số nào lớn hơn. Đối với tàu không có trục lái thì L là chiều dài của đường nước thiết kế toàn tải;

(2) Chiều rộng tàu (B) là khoảng cách nằm ngang, tính bằng mét, đo từ mép ngoài của sườn mạn bên này đến mép ngoài của sườn mạn bên kia ở đường nước thiết kế toàn tải, tại vị trí rộng nhất của thân tàu;

(4) Chiều cao mạn tàu (D) là khoảng cách thẳng đứng, tính bằng mét, đo ở mặt phẳng sườn giữa, từ mép trên của dải tấm giữa đáy đến mép dưới boong mạn khô tại mạn. Nếu tàu có mép boong lượn thì đo đến giao điểm của đường thẳng kéo từ mép dưới boong mạn khô với đường thẳng kéo từ mép trong của tấm mạn;

(5) Chiều chìm tàu (d) là khoảng cách thẳng đứng, tính bằng mét, đo ở mặt phẳng sườn giữa, từ mép trên của dải tấm giữa đáy đến đường nuớc thiết kế toàn tải;

(6) Đường nước thiết kế toàn tải là đường nước ứng với trạng thái tàu đầy tải (có đủ hàng/hành khách và dự trữ...) phụ thuộc vào dấu mạn khô đã được ấn định cho tàu.

2.1.2.2 Các đoạn theo chiều dài thân tàu

(1) Đoạn đầu là đoạn dài 0,15L tính từ đường vuông góc mũi;

(2) Đoạn đuôi của tàu tự hành là đoạn tính từ đường vuông góc đuôi đến vách cuối của buồng máy, nếu buồng máy ở đuôi tàu hoặc là đoạn dài 0,15L tính từ đường vuông góc đuôi nếu buồng máy không bố trí ở đuôi tàu;

Đoạn đuôi của tàu không tự hành là đoạn dài 0,15L tính từ đường vuông góc đuôi;

(3) Đoạn giữa là đoạn dài bằng 0,5L tính từ sườn giữa một khoảng 0,25L về phía đầu và đuôi tàu;

(4) Đoạn trung gian là đoạn còn lại.

2.1.3 Vật liệu

2.1.3.1 Thép làm kết cấu thân tàu, quy định trong Chương này là thép có giới hạn chảy từ 235 MPađến 400 MPa. Nếu sử dụng thép có giới hạn chảy lớn hơn 400 MPa thì phải được Đăng kiểm xem xét.

2.1.3.2 Trị số môđun chống uốn tiết diện của các phần tử kết cấu thân tàu, tính theo công thức nêu ở 2.4 của Chương này là ứng với giới hạn chảy R_eH = 235 MPa;

 Với những kết cấu làm bằng thép có giới hạn chảy R_eH > 235 MPathì môđun chống uốn có thể được giảm tỷ lệ với hệ số k = 235/R_eH.

2.1.3.3 Vật liệu chế tạo các chi tiết kết cấu thân tàu áp dụng theo Phần 6A của Quy phạm này.

2.2 Tính sức bền và ổn định kết cấu thân tàu

2.2.1 Các tải trọng tính toán trong uốn chung của thân tàu

2.2.1.1 Mômen uốn M_s và lực cắt F_s trên nước tĩnh phải tính bằng cách tích phân đường cong tải trọng với ít nhất 11 hoặc 21 tọa độ cách đều nhau của các phương án tải trọng tính toán, phụ thuộc vào từng loại tàu.

2.2.1.2 Các phương án tải trọng tính toán, quy định cho tàu hàng:

(1) Tàu không hàng, không dằn, với 10%, 100% dự trữ và nhiên liệu;

(2) Tàu không hàng, có dằn, với 10%, 100% dự trữ và nhiên liệu;

(3) Tàu đủ hàng, phân bố theo quy định trong “Bản hướng dẫn xếp và bốc hàng”;

(4) Tàu trong quá trình bốc và xếp hàng;

(5) Tàu ở các phương án tải trọng bất lợi khác.

2.2.1.3 Các phương án tải trọng tính toán, quy định cho tàu kéo, tàu đẩy:

(1) Tàu có 10% dự trữ, nhiên liệu và dằn (nếu có);

(2) Tàu có 10% dự trữ, nhiên liệu, không dằn;

(3) Tàu có 100% dự trữ, nhiên liệu và dằn (nếu có);

(4) Tàu có 100% dự trữ, nhiên liệu, không dằn.

2.2.1.4 Các phương án tải trọng tính toán, quy định cho tàu khách:

(1) Tàu không khách, có 10% dự trữ và nhiên liệu;

(2) Tàu không khách, có 100% dự trữ và nhiên liệu;

(3) Tàu đủ khách, có 10% dự trữ và nhiên liệu;

(4) Tàu đủ khách, có 100% dự trữ và nhiên liệu;

(5) Tàu cấp SI ở trạng thái tai nạn: bị ngập từng khoang riêng biệt với từng phương án tải trọng, nêu ở (1), (2), (3) và (4) trên;

(6) Các phương án tải trọng bất lợi khác.

2.2.1.5 Các phương án tải trọng tính toán, quy định cho tàu công trình:

(1) Tàu có 10% dự trữ và nhiên liệu, có dằn ở tư thế hành trình;

(2) Tàu có 100% dự trữ và nhiên liệu, có dằn ở tư thế hành trình;

(3) Tàu có 10% dự trữ và nhiên liệu, không dằn, ở tư thế hành trình;

(4) Tàu có 100% dự trữ và nhiên liệu, không dằn, ở tư thế hành trình;

(5) Tàu có 10% dự trữ và nhiên liệu, có dằn, ở tư thế làm việc;

(6) Tàu có 100% dự trữ và nhiện liệu, có dằn, ở tư thế làm việc;

(7) Tàu có 10% dự trữ và nhiên liệu, không dằn, ở tư thế làm việc;

(8) Tàu có 100% dự trữ và nhiên liệu, không dằn, ở tư thế làm việc.

2.2.1.6 Các phương án tải trọng tính toán có thể được tăng lên hoặc giảm xuống tùy thuộc vào đặc điểm kết cấu và điều kiện khai thác của tàu và phải được Đăng kiểm chấp thuận;

Đối với tàu phục vụ, cơ quan thiết kế phải xuất phát từ đặc điểm kết cấu và công dụng của tàu để quy định các phương án tải trọng tính toán và phải được Đăng kiểm chấp thuận;

Với những phương án tải trọng tính toán nào mà ở đó các khoang mũi và khoang lái bị ngập sẽ làm tăng mômen uốn thì phải xét phương án tải trọng tính toán đó với khoang mũi và khoang lái bị ngập.

2.2.1.7 Với tàu hàng khô trong phương án tải trọng, nêu ở 2.2.1.2(3), để xét đến sự phân bố không đồng đều của hàng hóa, mômen uốn trên nước tĩnh M_s tính theo 2.2.1.1 phải được điều chỉnh một lượng dM, tính theo công thức:

dM = ± 0,0125P_hl_h, trong đó:

Dấu (+) là ứng với trường hợp M_s > 0 (boong bị kéo);

Dấu (-) là ứng với trường hợp M_s < 0 (boong bị nén);

P_h - tổng khối lượng hàng hóa trong phương án tải trọng đang được xét, kN;

l_h ­- tổng chiều dài các khoang hàng của tàu, m.

2.2.1.8 Với những tàu có tỷ số L/D > 25 thì phải xét ảnh hưởng của độ mảnh thân tàu đến mômen uốn và lực cắt trên nước tĩnh, tính theo công thức:

M_s = bM⁰_nt

F_s = bF⁰_nt

trong đó:

M_s và F_s - mômen uốn và lực cắt trên nước tĩnh, theo 2.2.1.1 và điều chỉnh theo công thức ở 2.2.1.7 trong Chương này;

b - hệ số ảnh hưởng, tính theo công thức:

;

E - môđun đàn hồi dọc của vật liệu thân tàu, MPa;

J - mômen quán tính tiết diện ngang thân tàu ở lần tính gần đúng lần thứ nhất, m⁴;

µ - hệ số béo của đường nước tính toán.

2.2.1.9 Mômen uốn bổ sung trên sóng ở đoạn giữa tàu

Mômen uốn bổ sung trên sóng ở đoạn giữa tàu DM, kNm, được tính theo công thức:

DM = ±10k₀ k₁k₂BL²hc_b, trong đó:

k₀ - hệ số được tính theo công thức:

Với tàu cấp SI:

k₀ = 1,24 - 1,7B/L

Với cấp tàu SII:

k₀ = 1,24 - 2,0B/L;

Hệ số k₀ không được lấy lớn hơn 1;

k₁ - hệ số được lấy theo Bảng 2A/2.2;

 Bảng 2A/2.2 - Hệ số k₁

Cấp tàu	L = 20 m	L = 60 m	L = 80 m
SI SII	207.10-4 168.10-4	134.10-4 107.10-4	117.10-4 93.10-4

Chú thích: Với các hệ số trung gian của L, k₁ được tính theo phép nội suy bậc nhất;

k₂ - hệ số phụ thuộc chiều chìm mũi tàu d_m và chiều dài tàu L trong phương án tải trọng tính toán, tính theo công thức:

k₂ =

Trong mọi trường hợp k₂ không được lấy nhỏ hơn 1.

h - chiều cao sóng quy định cấp tàu, m;

c_b - hệ số béo thể tích của tàu trong phương án tải trọng tính toán toán.

Mômen uốn bổ sung trên sóng được phân bố theo chiều dài tàu theo đồ thị Hình 2A/2.1.

 

 

 

 

 

 

Hình 2A/2.1 - Phân bố mômen uốn bổ sung trên sóng

2.2.1.10 Lực cắt bổ sung trên sóng DN, kN, được tính theo công thức sau: DN = 4DM/L và được phân bố theo chiều dài tàu theo đồ thị Hình 2A/2.1 mà DM được tính theo công thức ở 2.2.1.9.

2.2.1.11 Mômen uốn M_t,kNm, được tính bằng tổng đại số của mômen uốn trên nước tĩnh, tính theo 2.2.1.1, đã được điều chỉnh theo 2.2.1.7 (nếu là phương án tải trọng 2.2.1.2(3) của tàu hàng khô) và theo 2.2.1.8 (Nếu L/D > 25) và mômen uốn bổ sung trên sóng, tính theo 2.2.1.9: M_t = M_s + DM;

Lực cắt N_t, kN, được tính bằng tổng đại sổ của lực cắt trên nước tĩnh, tính theo 2.2.1.1, đã được điều chỉnh theo 2.2.1.8 (nếu L/D > 25) và lực cắt bổ sung trên sóng, tính theo 2.2.1.10: N_t = F_s + DN

2.2.2 Tải trọng tính toán sức bền cục bộ

2.2.2.1 Phải tính các phương án tải trọng sau đây:

(1) Tàu đủ hàng;

(2) Tàu không hàng hoặc chạy dằn;

(3) Tàu trong quá trình bốc và xếp hàng;

(4) Tàu trong quá trình thử kín nước;

(5) Tàu có khoang đầu, khoang đuôi bị ngập;

(6) Tàu khách có cấp SI bị ngập từng khoang riêng biệt;

(7) Tàu trong điều kiện khai thác bất lợi khác.

2.2.2.2 Phải kiểm tra sức bền cục bộ của kết cấu với tải trọng gây ra ứng suất lớn nhất. Phải kiểm tra sức bền của các kết cấu dọc theo tổng ứng suất do uốn chung thân tàu và do tải trọng cục bộ gây ra; Phải kiểm tra sức bền các kết cấu ngang của tàu hàng không có boong và của tàu có tỷ số B/D lớn hơn trị số tương ứng quy định ở Bảng2A/2.1, theo tổng ứng suất do uốn ngang chung và do tải trọng cục bộ gây ra.

2.2.2.3 Áp suất hàng tính bằng mét cột nước (mH₂0) có xét đến sự phân bố không đều của hàng, tính theo công thức:

(1) Với tàu hàng khô:

q = q_h±Dq, trong đó:

q_h - áp suất hàng, tính bằng mét cột nước, chưa xét đến sự phân bố không đồng đều của hàng;

Dq - lượng điều chỉnh áp suất có xét đến sự phân bố không đồng đều của hàng, tính bằng mét cột nước.

Để tính các kết cấu khỏe: Dq = 0,25q_h

Để tính các kết cấu thường và tấm: Dq = 0,50q_h

(2) Với tàu hàng lỏng: q = q_h

2.2.2.4 Tải trọng tính toán cục bộ p, tính bằng mét cột nước, được lấy bằng trị số lớn nhất (xét theo các phương án tải trọng, quy định ở 2.2.2.1) trong các trị số tính theo công thức tương ứng ở 2.2.2.5 đến 2.2.2.9, trong đó:

D_m - chiều cao mạn tàu tại tiết diện đang được xét, m;

d_h - chiều chìm của tàu đủ tải tại tiết diện đang được xét, m;

d_k - chiều chìm của tàu không tải tại tiết diện đang được xét, m;

d_d - chiều chìm của tàu chạy dằn tại tiết diện đang được xét, m;

h_k - chiều cao của két nước dằn, tính từ đáy két đến miệng ống thông khí, m;

h_t - chiều cao của thành quây miệng dãn nở của tàu hàng lỏng, tính từ đường cơ bản của tàu, m;

r - nửa chiều cao sóng tính toán (xem 2.1.1.2), m.

2.2.2.5 Ở đoạn đầu và đuôi tàu, tải trọng tính toán đáy phải được phân bố đều, còn tải trọng tính toánmạn phải được phân bố theo quy luật tam giác hoặc hình thang. Ứng với độ cao của đáy tàu, cường độ của các tải trọng tính toán đó được tính theo công thức sau:

(1) Đầu tàu có dạng nêm: p = d_h + 2r

(2) Đầu tàu có dạng thìa: p = d_h + 2,5r

(3) Đầu tàu có dạng giầy trượt băng: p = d_h + 3r

(4) Đuôi tàu: p = d_h + r

(5) Đầu tàu và đuôi tàu có két nước dằn: p = h_k - (d_d - r)

2.2.2.6 Tải trọng tính toán đáy tàu, trừ đáy của đoạn đầu tàu và đuôi tàu, được tính theo công thức:

(1) Đối với các kết cấu thường và tấm của tất cả các khoang và đối với các kết cấu khỏe của các khoang không chịu tải trọng của hàng:

p = d_h + r

p = d_k + r

p = d_d + r

(2) Đối với kết cấu khỏe vùng khoang hàng của tàu hàng khô và của tàu hàng lỏng khi có hàng:

p = q - (d_h - r)

p = 0,5d_h + r

Nếu tàu đó được phép chạy khi được dằn ở đáy đôi thì: p = h_k - (d_d - r)

Nếu tàu đó được phép chạy không hàng, có dằn ở ngoài đáy đôi thì: p = d_d + r

Nếu tàu đó được phép chạy không hàng, không dằn thì: p = d_k + r

(3) Đối với các kết cấu thường và tấm đáy dưới của tàu hàng lỏng khi có hàng:

Nếu tàu không có đáy đôi thì: p = q - (d_h -r)

Nếu tàu có đáy đôi thì: p = d_h + r

Nếu tàu được phép chạy không hàng, không dằn thì: p = d_k + r

Nếu tàu được phép chạy không hàng, có dằn ở ngoài đáy đôi thì: p = d_d + r

Nếu tàu được phép chạy không dằn ở đáy đôi thì: p = h_k - (d_d - r)

(4) Đối với kết cấu thường và tấm đáy trên của các loại tàu hàng khô và tàu hàng lỏng khi có hàng: p = q

2.2.2.7 Tải trọng tính toán mạn tàu, trừ mạn của đoạn đầu và đuôi tàu được phân bố theo quy luật tam giác hoặc hình thang, ứng với độ cao của đáy tàu được tính theo công thức:

(1) Đối với kết cấu mạn của tất cả các loại tàu không có mạn kép, trừ tàu hàng lỏng và mạn ngoài của tất cả các loại tàu có mạn kép: p = d_h + r

(2) Đối với kết cấu mạn của tàu hàng lỏng không có mạn kép: p = q - (d_h - r)

(3) Đối với kết cấu của mạn trong:

(a) Của tàu hàng lỏng: p = q

(b) Của tàu hàng khô: p = D_m

2.2.2.8 Tải trọng tính toán vách chịu lực kín nước được coi là phân bố theo quy luật hình tam giác hoặc hình thang, ứng với độ cao của đáy tàu được tính theo công thức:

(1) Đối với vách đầu của các loại tàu thuộc các cấp, đối với các vách của tàu cấp SII, đối với vách đuôi của tàu đẩy thuộc các cấp: p = D_m

(2) Đối với vách của tàu hàng lỏng thuộc các cấp, đối với các vách biên của khoang và của két ở các loại tàu thuộc các cấp: p = q

(3) Đối với các vách khác của các loại tàu thuộc các cấp: p = 0,6D_m

2.2.2.9 Tải trọng tính toán kết cấu boong được tính theo công thức:

(1) Đối với boong chở hàng của tàu hàng khô: p = q

(2) Đối với boong ở vùng khoang hàng của tàu hàng lỏng: p = h_t

(3) Đối với vùng boong lộ của các loại tàu, trừ tàu hàng lỏng và tàu chở hàng trên boong: p = 0,5

(4) Đối với vùng khuất của boong chính, boong thượng tầng và boong lầu dùng để chở khách: p = 0,35

(5) Đối với boong nhẹ của thượng tầng và lầu không dùng để chở khách: p = 0,10

2.2.2.10 Tải trọng thử kín nước thân tàu được xác định theo “Tiêu chuẩn thử kín nước”.

2.2.2.11 Tùy thuộc vào các đặc điểm kết cấu, Đăng kiểm có thể yêu cầu xét đến các tổ hợp khác của các tải trọng cục bộ có thể gây ra ứng suất cục bộ lớn.

2.2.3 Tính toán sức bền chung

2.2.3.1 Phải kiểm tra môđun chống uốn tiết diện giữa thân tàu do uốn chung trong hai trường hợp:

(1) Tàu uốn vồng lên (đáy bị nén, boong bị kéo);

(2) Tàu uốn võng xuống (đáy bị kéo, boong bị nén).

Nếu thấy cần thiết thì phải tính những tiết diện thân tàu mà ở đó có thể phát sinh ứng suất lớn.

2.2.3.2 Điều kiện để được tham gia vào uốn chung của thanh tương đương được giải quyết theo những nguyên tắc sau:

(1) Các kết cấu dọc tại vùng tiết diện đang xét, được tính vào thanh tương đương nếu chúng liên tục, tính từ tiết diện đang được xét chạy ra phía đầu và đuôi tàu trên một đoạn dài lớn hơn chiều cao mạn tàu và liên kết chắc chắn với kết cấu thân tàu;

(2) Nếu ở đoạn liên tục của boong, chiều rộng b₀ của lỗ khoét nhỏ hơn 0,05 chiều rộng B₁ của boong tại chỗ có lỗ khoét đó thì không cần zét đến lỗ khoét đó (coi như không có lỗ khoét đó). Nếu chiều rộng b₀ của lỗ khoét bằng hoặc lớn hơn 0,05B₁ thì những kết cấu dọc ở phần boong từ phần mép dọc lỗ khoét đến mạn tàu được tham gia vào thanh tương đương. Còn ở ngoài lỗ khoét thì chỉ một phần các kết cấu dọc boong giữa hai đường mép dọc lỗ khoét được tham gia vào các thanh tương đương;

(Phần gạch ở Hình 2A/2.2 không được tham gia vào thanh tương đương).

(3) Các kết cấu dọc tại vùng kết thúc (phần gạch ở Hình 2A/2.2) không được tham gia vào uốn chung của thanh tương đương;

(4) Thượng tầng tầng 1 hoặc lầu tầng 1 đặt trên boong chính được tham gia vào thanh tương đương theo Hình 2A/2.3 nếu chúng tựa lên 3 vách ngang;

(5) Thành quầy hàng của tàu chở hàng trên boong, thanh đai mạn không được tham gia vào thanh tương đương.

Biện pháp loại trừ sự tham gia của các kết cấu này phải sao cho không được gây hiện tượng tập trung ứng suất.

2.2.3.3 Việc tính ứng suất pháp ở các kết cấu của thanh tương đương phải theo phương pháp đúng dần, có điều chỉnh các tấm mềm của tấm vỏ, tấm đáy trên, tấm sàn, tấm boong và tấm vách dọc. Lần gần đúng cuối cùng phải là lần mà hiệu số giữa các ứng suất pháp ở mỗi mép biên của thanh tương đương với lần tính áp trước không được vượt quá 5%. Không cần điều chỉnh phần tấm kề với mỗi bên của kết cấu dọc và có chiều rộng bằng 0,25 cạnh ngắn a của khung đế (phần gạch chéo ở các hình 2A/2.4 và 2A/2.5).

2.2.3.4 Trong hệ thống kết cấu dọc, hệ số điều chỉnh j của tấm bị nén được tính theo công thức:

,

trong đó:

a - chiều dài cạnh ngắn của tấm, cm;

t - chiều dày của tấm, cm;

ïs_n÷ - trị số tuyệt đối của ứng suất nén, MPa, kết cấu cứng ở độ cao trọng tâm của tấm ở lần gần đúng tương ứng;

Hệ số điều chỉnh j không được lấy lớn hơn 1;

Trong hệ thống kết cấu dọc không cần điều chỉnh tấm bị kéo.

2.2.3.5 Trong hệ thống kết cấu ngang, hệ số điều chỉnh được lấy theoBảng 2A/2.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hình 2A/2.2 - Thành phần kết cấu không tham gia vào uốn chung

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hình 2A/2.3 - Thành phần kết cấu không tham gia vào uốn chung

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hình 2A/2.4 - Điều chỉnh tấm Hình 2A/2.5 - Điều chỉnh tấm

Bảng 2A/2.3 - Hệ số điều chỉnh

Biến dạng	Loại tấm	Hệ số điều chỉnh theo chiều dày của tấm, mm
		4	6	8	10
Kéo	Trực tiếp nhận tải trọng ngang  Không trực tiếp nhận tải trọng ngang	0,19 0,03	0,34 0,09	0,46 0,23	0,53 0,28
Nén	Trực tiếp và không trực tiếp nhận tải trọng ngang	0,03	0,07	0,07	0,07

2.2.4 Tính toán sức bền cục bộ

2.2.4.1 Trong tính toán sức bền cục bộ phải tuân theo những quy định sau:

(1) Các kết cấu khỏe (đà ngang, sườn, xà ngang) phải được coi tương ứng là các đế cứng của dầm dọc đáy, sống mạn, xà dọc;

Sống đáy, sống mạn, sống boong phải được coi tương ứng là đế cứng của dầm ngang đáy, sườn thường, xà ngang thường. Sống đứng, sống nằm của vách phải được coi tương ứng là các đế cứng của nẹp nằm, nẹp đứng của vách;

(2) Khi giải hệ siêu tĩnh không cần xét đến sự thay đổi các đặc trưng về độ cứng của tiết diện của các kết cấu khỏe do các mã gây ra;

(3) Khi tính ứng suất ở tiết diện đế của dầm phải xét tới sự tham gia của mã bằng cách tính môđun chống uốn của tiết diện trong đó có cả tiết diện mã, hoặc phải tính với trị số mômen uốn ở đầu mã;

(4) Chiều dài nhịp của các thanh trong khung sườn được lấy theo kích thước bao (chiều cao mạn, chiều rộng, khoảng cách các vách dọc...);

(5) Nếu dầm có chiều cao tiết diện thay đổi (đà ngang, sống đứng của vách...) thì trong việc tính đặc trưng của tiết diện, để giải hệ siêu tĩnh cho phép dùng đặc trưng của tiết diện giữa nhịp;

(6) Ứng suất tiếp ở tấm thành của kết cấu khỏe được tính có loại trừ diện tích mất đi do có lỗ khoét ở tấm thành.

2.2.4.2 Trong tính toán khung phải tuân theo những quy định sau đây:

(1) Bỏ qua độ cong của xà ngang và độ cong của cung hông, các thanh của khung được coi là thẳng. Chiều dài nhịp của thanh phải theo quy định ở 2.2.4.4;

(2) Cột chống trong khung chỉ được coi là cân bằng độ võng của các điểm đặt cột tại nhánh boong và nhánh đáy. Cột chỉ chịu lực tập trung. Trong tính hệ siêu tĩnh cho phép bỏ qua biến dạng dọc của cột, bỏ qua ảnh hưởng của độ cứng do mã. Cột chống có độ cứng xấp xỉ bằng độ cứng của các nhánh khung sườn được coi như một nhánh khung chịu lực dọc và mômen uốn ở các đầu cột;

(3) Nếu các sống mạn phải đỡ các sườn khỏe (điều này có thể thấy được trong tính sơ đồ khung dàn mạn) thì phải xét đến tác dụng đỡ của sống mạn dưới dạng các phản lực tập trung tác dụng vào sườn khỏe;

(4) Những khung không có cột và không chịu tải trọng trên boong thì được coi là khung hở (không đưa nhánh boong vào khung), những nhánh sườn được coi là tựa tự do trên đế cứng tại boong;

(5) Nếu trên các boong không có tải trọng thì khung nhiều tầng được coi là khung một tầng;

(6) Những dầm ngang đáy trong phạm vi từng nhịp giữa các sống đáy được coi là dầm chịu tải trọng từ dưới lên và từ trên xuống. Nếu những dầm trên và dầm dưới được liên kết với nhau bằng thanh chống thì được phép giả thiết rằng độ võng của các dầm tại các đầu thanh chống là bằng nhau.

2.2.4.3 Trong tính toán kết cấu khung dàn (đáy, boong, mạn), hệ thống ngàm của các dầm chính được xác định bằng cách giải khung sườn.

(1) Nếu không giải khung sườn thì hệ số ngàm của đà ngang tại hông và của xà ngang tại mạn được tính theo công thức:

 , trong đó:

l - chiều dài nhịp sườn, m;

B₁ - chiều dài nhịp của xà ngang hoặc của đà ngang, m;

J - mô men quán tính của tiết diện xà ngang hoặc đà ngang, cm⁴;

i - mômen quán tính của tiết diện sườn, cm⁴;

f - hệ số, được lấy theo Bảng 2A/2.4.

(2) Nếu tàu có vách dọc (hoặc dàn dọc) thì hệ số ngàm của đà ngang và xà ngang được lấy như sau:

Nếu khoảng cách vách dọc (dàn dọc) lân cận và khoảng cách các vách dọc (dàn dọc) đến mạn khác nhau ít hơn 20% thì: c = 1

Nếu các khoảng cách nói trên khác nhau nhiều hơn 20% thì:

c = 0,75 - đối với nhịp dài hơn;

c = 1,00 - đối với nhịp ngắn hơn.

(3) Hệ số ngàm của các dầm ngang được lấy như sau:

Nếu chiều dài các khoang kế cận sai khác nhau ít hơn 20% thì: c = 1,0

Nếu chiều dài các khoang kề cận sai khác nhau nhiều hơn 20% thì:

,

trong đó:

q - cường độ tải trọng tính toán tác dụng lên khung dàn đang được xét, kPa;

q’- cường độ tải trọng tính toán tác dụng lên khung dàn kề cận, kPa;

l - chiều dài của khung dàn đang được xét, m;

l’ - chiều dài của khung dàn kề cận, m.

(4) Nếu sống boong với sống đáy, xà ngang với đà ngang được liên kết với nhau bằng cột chống đặt trong mặt phẳng của sườn khỏe thì có thể thay thế việc tính khung dàn không gian bằng việc tính một khung giàn phẳng bằng cách thay sống đáy và sống boong bằng một dầm có độ cứng bằng tổng độ cứng của sống boong và sống đáy tương ứng, thay xà ngang và đà ngang bằng một dầm có độ cứng bằng tổng độ cứng của xà ngang và đà ngang tương ứng;

(5) Kết cấu vách gồm có sống đứng và sống nằm phải được tính như một khung dàn nếu sống nằm có tác dụng đỡ sống đứng.

2.2.4.4 Các kết cấu thân tàu phải được tính theo sơ đồ sau đây:

(1) Sườn thường và xà ngang phải được tính như dầm nhiều nhịp mà các kết cấu khỏe (sống mạn, sống boong) được coi là đế cứng;

Nếu chân sườn với đà ngang được liên kết với nhau bằng mã hông thì chân sườn được coi là ngàm cứng. Đỉnh sườn và đầu xà ngang được coi là tựa lên đế tự do;

Bảng 2A/2.4 - Hệ số f

Số lượng vách dọc		Trị số f
		Tàu đủ tải	Tàu không đủ tải
0	-	0,50	0,65
1	< 1	0,50	1,35
	³ 1	0,17	1,35
³ 2	< 1	0,50	1,10
	³ 1	0,17	1,10

(2) Sống mạn phải được tính như kết cấu trong khung dàn mạn hoặc như dầm trên nền đàn hồi, được ngàm cứng tại các vách ngang và chịu phản lực nền từ các sườn thường;

Nếu sống mạn ngoài được liên kết với sống mạn trong thì sống mạn phải được tính như một hệ thanh có thanh chống.

(3) Dầm dọc của hệ thống kết cấu dọc phải được tính theo sơ đồ dầm một nhịp được ngàm cứng ở chỗ gặp kết cấu ngang (đà ngang khoẻ, sườn khoẻ, xà ngang khoẻ) nếu tải trọng ở các nhịp giống nhau, hoặc theo sơ đồ dầm liền nhịp nếu tải trọng ở các nhịp là khác nhau;

(4) Dầm dọc của hệ thống dọc còn phải được tính ổn định kết cấu theo sơ đồ dầm tựa lên đế tự do ở chỗ gặp kết cấu ngang;

(5) Nẹp cứng của vách phải được tính như dầm một nhịp nếu vách không có sống nằm và phải được tính như dầm liền nhịp nếu vách có sống nằm;

Nẹp nằm của vách phải được tính như dầm một nhịp nếu vách không có sống đứng và phải được tính như dầm một nhịp ngàm cứng ở chỗ gặp sống đứng nếu vách có sống đứng đặt ở những khoảng cách đều nhau. Nếu sống đứng không được đặt ở những khoảng cách đều nhau thì hệ số ngàm phải bằng nhau:

c = 0,75 - đối với nhịp dài hơn;

c=1,00 - đối với nhịp ngắn hơn.

(6) Trong tính toán sức bền của tấm chịu áp lực thì tấm được coi là kết cấu ngàm cứng theo cạnh dài và tấm có độ cứng có hạn;

Nếu tỷ số chiều dài cạnh dài trên chiều dài cạnh ngắn mà lớn hơn 2 thì tấm được coi là uốn theo mặt ống và được tính theo sơ đồ dầm dải.

2.2.4.5 Chiều rộng của mép kèm, cm, được tính như sau:

(1) Với dầm dọc đáy dưới, dầm dọc đáy trên, dầm dọc boong trong hệ thống kết cấu dọc; với xà ngang, sườn, đà ngang trong hệ thống kết cấu ngang và với nẹp vách, chiều rộng mép kèm đựơc lấy bằng: c₁ = 0,5a, trong đó:

a - là khoảng cách các kết cấu cùng loại nói trên, cm. Tuy nhiên c₁ không được lớn hơn 50 lần chiều dày của tấm mép kèm;

(2) Với kết cấu khỏe đặt vuông góc với kết cấu thường (xà ngang khỏe, sườn khỏe, đà ngang trong hệ thống kết cấu dọc; sống boong, sống mạn, sống đáy trong hệ thống kết cấu ngang...), chiều rộng của mép kèm được lấy bằng:

c₂ = 0,5a + (b - 0,5a)j trong đó:

a - khoảng cách các kết cấu thường, cm;

b - khoảng cách các kết cấu khỏe, cm;

j - hệ số điều chỉnh, lấy theo Bảng 2A/2.3, phụ thuộc đặc điểm của tấm gắn với kết cấu khỏe đang được xét.

(3) Với kết cấu khỏe đặt song song với kết cấu thường (sống boong, sống đáy trong hệ thống kết cấu dọc; sườn khỏe trong hệ thống kết cấu ngang...) chiều rộng mép kèm được lấy bằng:

trong đó:

a - khoảng cách các kết cấu thường, cm;

b - khoảng cách các kết cấu khỏe, cm;

t - chiều dày của tấm mép kèm, cm.

Diện tích tiết diện mép kèm bao gồm cả diện tích tiết diện tấm mép kèm và diện tích tiết diện các kết cấu thường gắn vào tấm mép kèm đó;

Trong mọi trường hợp chiều rộng của mép kèm c₃ không được lấy lớn hơn khoảng cách các kết cấu khỏe.

(4) Trong mọi trường hợp chiều rộng mép kèm không được lấy lớn hơn 1/6 chiều dài nhịp tính của kết cấu đang được xét;

(5) Với những kết cấu không trực tiếp hàn với tấm tôn mà chỉ được hàn đè lên một hệ kết cấu khác thì chiều rộng mép kèm được lấy bằng 0;

(6) Trong kết cấu vách kiểu sóng:

Với những kết cấu khỏe đặt vuông góc với gân sóng và trực tiếp hàn với tôn sóng trên suốt chiều dài của kết cấu khỏe thì chiều rộng mép kèm của kết cấu khỏe đó được lấy bằng 12 lần chiều dày của tôn sóng;

Với những kết cấu khỏe đặt vuông góc với gân sóng và không hàn trực tiếp với tôn sóng trên suốt chiều dài của kết cấu khỏe đó thì chiều rộng của mép kèm được lấy bằng 0.

2.2.4.6 Tính toán cột

(1) Tải trọng tính toán, kN, tác dụng lên cột được tính theo công thức:

p = Fp + Sp_i

trong đó:

F - diện tích phần boong mà chiếc cột trực tiếp phải đỡ, kể cả miệng khoang hàng trong phần boong đó, m²;

p - cường độ tải trọng tính toán tác dụng lên diện tích F đó, lấy theo 2.2.2.9, 0,1 kPa;

Sp_i - tổng tải trọng tính toán từ các cột ở tầng trên mà theo sơ đồ kết cấu có thể truyền xuống chiếc cột đang được xét, kN.

(2) Nếu:

 thì diện tích tiết diện cột, cm², được tính theo công thức:

f = 20p/s^’_e, trong đó:

l - chiều dài cột, m;

J - mômen quán tính nhỏ nhất của tiết diện cột, cm⁴;

s^’_e - ứng suất ơle điều chỉnh, MPa, xác định theo Bảng 2A/2.5.

Bảng 2A/2.5 - Ứng suất ơle điều chỉnh s^’_e

se/ReH	0,50	0,60	0,70	0,80	0,90	1,00	1,20	1,50	2,00	2,50
s’e/ReH	0,49	0,58	0,64	0,69	0,74	0,78	0,84	0,90	0,97	1,00

 

s_e - ứng suất ơle lý thuyết, MPa, tính theo công thức:

s_e =

3)Nếu:  thì diện tích tiết diện cột, cm², được tính theo công thức f = 20p/R_eH

2.2.4.7 Diện tích tiết diện thanh giằng, cm², không được nhỏ hơn trị số tính theo các công thức ở 2.2.4.6;

Với tải trọng tính toán quy đổi p_d thay thế cho p và chiều dài quy đổi l’_d thay thế cho l.

Tải trọng tính toán quy đổi được tính theo công thức: p_d =

trong đó:

k - hệ số được lấy bằng:

1,0 - đối với các sơ đồ A và B trong Hình 2A/2.6;

2,0 - đối với sơ đồ C trong Hình 2A/2.6.

Chiều dài quy đổi l’_d được tính theo công thức:

l’_d = k₁l_d, trong đó:

l_d - chiều dài của thanh giằng, m;

k₁ - hệ số bằng:

1,0 - đối với các sơ đồ A và B trong Hình 2A/2.6;

0,6 - đối với sơ đồ C trong Hình 2A/2.6.