08 Basic Hull Strength- Vn Ver 2

Chapter 8

Sức bền tàu

Slide 1

Module 2: Basic Hull Strength

Module 2: Basic Hull Strength

Dầm ñặc trưng

Mômen uốn

Tải

A

A

Nén

Kéo

Mặt cắt ngang A-A

Lực cắt

Sức bền uốn : khi dầm chịu tải nó sẽ uốn phụ thuộc vào ñộ cứng và bậc của gối ñỡ. Khi dầm bị uốn (như ví dụ trên) nó sẽ gây ra ứng suất nén ñối với các lớp trên và ứng suất kéo với các lớp dưới thấp

Diện tích chịu cắt : dầm phải có ñủ diện tích mặt cắt ngang ñể chịu ngoại lực và truyền tới gối ñỡ Slide 2

Module 2: Basic Hull Strength

Ứng suất uốn – dầm 1 nhịp chịu tải

A

R1

F

A

A

R2

A

Phân bố ứng suất uốn Diện tích chịu uốn của dầm

n.a

Ứng suất lớn nhất tại bản cánh Ứng suất nhỏ nhất bằng 0 tại ñiểm trung hòa

Mặt cắt ngang A-A

Slide 3

Module 2: Basic Hull Strength

Ứng suất cắt- dầm 1 nhịp chịu tải

F

R1

A

A

A

A

Diện tích truyền tải tới gối ñỡ

R2

Biểu ñồ phân bố ứng suất Ứng suất lớn nhất tại giữa bản thành

Section A-A

Slide 4

Module 2: Basic Hull Strength

Phân bố ứng suất uốn và cắt A

R1

A

F

A

A

R2

Nén

Ứng suất uốn ñược truyền trên

Kéo

bản cánh, σ Ứng suất cắt ñược truyền trên bản thành, τ

Mặt cắt ngang A-A Slide 5

Dầm 1 nhịp, gối ñỡ – tải tập trung

ℓ

Module 2: Basic Hull Strength

F

Dầm 1 nhịp Tải tập trung Gối ñỡ ñơn F/2

Lực cắt

F/2

Q=F/2 Q=F/2

Mômen uốn

M=Q x ℓ

Slide 6

Module 2: Basic Hull Strength

Lực cắt/ mômen uốn

F Lực cắt

R2

R1 Ngàm chặt

F

Mômen uốn

R1

Slide 7

R2

Dầm 1 nhịp, gối ñỡ - tải phân bố

Module 2: Basic Hull Strength

p

Dầm 1 nhịp Tải phân bố Gối ñỡ ñơn pL/2

Lực cắt

L

pL/2

Q=pL/2 Q=pL/2

Mômen uốn

M=pL2 /8

Slide 8

Dầm 1 nhịp, ngàm chặt- tải phân bố

Module 2: Basic Hull Strength

p

Dầm 1 nhịp Tải phân bố Ngàm chặt pL/2

Lực cắt

L

pL/2

Q=pL/2 Q=pL/2

Mômen uốn

M=pL2 /12

M=pL2 /24 Slide 9

Thép hình tiêu chuẩn cho ñóng tàu

Module 2: Basic Hull Strength

Tấm phẳng (thép tấm) Dễ gia công, cơ cấu phẳng chịu uốn kém, môdun chống uốn mặt cắt ngang thấp , thường ñược dùng trên boong và phần ñỉnh mạn – vách dọc

Thép góc (thép cuộn và thép hàn) Thép góc sẽ vặn xoắn khi chịu lực vặn ngang do ko có mặt cắt ñối xứng. Do ñó nó sẽ gây ứng suất dư tại gối ñỡ do ảnh hưởng của xoắn. Thép góc chịu nứt gãy do mỏi kém hơn thép có mặt cắt ñối xứng(tham khảo biểu ñồ trang tiếp) Do uốn vặn, mômen xoắn gây ra tác ñộng vào liên kết hàn giữa bản thành và tôn, thép góc sẽ chịu ăn mòn góc lớn tại liên kết ñó.

Slide 10

Thép hình tiêu chuẩn cho ñóng tàu

Module 2: Basic Hull Strength

Thép mỏ(mỏ ñơn/mỏ ñôi) Mặt cắt dạng mỏ rất thích hợp cho sơn phủ. Thép mỏ ñơn là loại phổ biến nhất (tương tự thép chữ L) cũng bị uốn vặn khi chịu tải xoắn.

Thép chữ T Mặt cắt ngang chữ T ñối xứng và chịu uốn vặn tốt. Thích hợp cho nơi cần bền. Ngoài ra với môdun chống uốn mặt cắt ngang lớn, thép T ñược dùng phổ biến. Trên 1 số tàu VLCC vỏ ñơn, thép chữ T chịu lực uốn ko tốt do lớp tôn mỏng và bản thành cao với bản cánh nhỏ.

Slide 11

Module 2: Basic Hull Strength

Thứ tự kết cấu

Tấm

–

Nẹp –

Sàn\ñà\sống

–

Tấm vách

–

Thân tàu

Ứng suất trên tôn vỏ do ngoại lực nước ngoài mạn ñược giảm tải thông qua thứ tự các cơ cấu như trên. Slide 12

Khung dàn cơ bản- với nẹp và xà

Slide 13

Module 2: Basic Hull Strength

Kết cấu thân vỏ

Các thành phần cơ cấu chính Slide 14

Module 2: Basic Hull Strength

Dầm, tải và ứng suất- ví dụ

Module 2: Basic Hull Strength

Kết cấu ñáy ñôi

Ứng suất chịu bởi tôn ñáy ñược truyền qua thứ tự kết cấu tới thân vỏ

Nẹp mạn

Sống/ ñà ngang ñáy Sống dọc tâm

Nẹp gia cường bởi sốngSlide 15

Module 2: Basic Hull Strength

Thực hành !

Mômen uốn

Tải

A

A

Nén

Kéo

Mặt cắt ngang A-A

Cho P =10 T, L =10m, dầm gỗ có F1 = 0,3 ; h =3b. Tính b và h?

Slide 16

Lực cắt

Module 2: Basic Hull Strength

Kết thúc

Slide 17