Giáo trình mô đun Cấu trúc tàu thuyền - Nghề: Điều khiển tàu biển

CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM

TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI I

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: CẤU TRÚC TÀU THUYỀN

NGHỀ: ĐIỀU KHIỂN TÀU BIỂN

TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP-THCS

(Ban hành kèm theo Quyết định số.....QĐ/ ngày......tháng....năm......của ...........)

HẢI PHÒNG, NĂM 2018

- 1 -

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được

phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh

thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

- 2 -

LỜI GIỚI THIỆU

Từ thửa sơ khai của ngành Hàng hải, công việc lái tàu là một trong những

công việc quan trọng bậc nhất của thủy thủ đoàn khi điều khiển tàu. Ngày nay, với sự

tiến bộ vượt bậc của khoa học công nghệ, tàu biển được trang bị những máy móc,

thiết bị hết sức hiện đại. Nhưng để điều khiển, khai thác tàu an toàn và đạt hiệu quả

kinh tế thì công việc tìm hiểu cấu trúc tàu là một việc hết sức quan trọng.

Để phục vụ cho công tác dạy và học trong nhà trường được tốt, phù hợp với

yêu cầu của STCW 78/95 sửa đổi 2010. Chúng tôi biên soạn giáo trình CẤU TRÚC

TÀU THUYỀN để làm tài liệu giảng dạy và học tập trong nhà trường đối với hệ trung

cấp – Trung học cơ sở và các hệ khác trong nghề Điều khiển tàu biển.

Giáo trình CẤU TRÚC TÀU THUYỀN do tập thể tác giả khoa Điều khiển tàu

biển, trường Cao đꢀng hàng hải I biên soạn. Mꢁc dù nhóm tác giả đã có nhiều cố

gắng, nhưng chắc chắn không tránh khꢂi những sai sót nhất định, rất mong được sự

góp ꢃ của các nhà chuyên môn, các thuyền trưởng lâu năm trong nghề, giúp cho giáo

trình ngày càng hoàn thiện hơn.

Các tác giả chân thành cảm ơn sự đóng góp ꢃ kiến chân thành của các thuyền

trưởng đang công tác tại trường, cám ơn các thầy trong Khoa Điều khiển tàu biển và

Tổ môn Hàng hải cơ sở đã giúp đꢄ chúng tôi rất nhiệt tình trong quá trình biên soạn

giáo trình.

Hải Phòng, ngày…..........tháng…........... năm……

Tham gia biên soạn

1. Chủ biên: Ks, TTr. Lương Văn Hải

2. Ths, TTr. Cao Đức Bản

- 3 -

Ch ¬ng I. Nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ tµu thuyÒn

1.1. Ph©n lo¹i tµu.

Môc ®Ých chÝnh cña viÖc ph©n lo¹i tµu thuyÒn lµ dÔ sö dông ®óng víi ®Æc tÝnh cña tõng

lo¹i tµu nh»m ®¶m b¶o an toµn, ®¹t hiÖu qu¶ cao trong khai th¸c sö dông, ®ång thêi cho

chóng ta biÕt nh÷ng quy ®Þnh vÒ trang thiÕt bÞ cÇn ® îc bè trÝ trªn mçi lo¹i tµu sao cho phï

hîp vµ c¸ch b¶o d ìng víi tõng lo¹i tµu thuyÒn mét c¸ch khoa häc, hîp lý.

Cã nhiÒu ph ¬ng ph¸p ph©n lo¹i tµu thuyÒn:

- Ph©n lo¹i theo nhiÖm vô c«ng t¸c.

- Ph©n lo¹i theo khu vùc ho¹t ®éng.

- Ph©n lo¹i theo hÖ thèng kÕt cÊu tµu.

- Ph©n lo¹i theo vËt liÖu ®ãng tµu.

- Ph©n lo¹i theo ®éng lùc ®Èy tµu.

- Ph©n lo¹i ®Æc ®iÓm kiÕn tróc.

- Ph©n lo¹i theo c¸ch chuyÓn ®éng trªn mÆt n íc.

1.1.1. Ph©n lo¹i theo nhiÖm vô c«ng t¸c.

.1. TÇu vËn t¶i: Lµm nhiÖm vô chuyªn chë hµng hãa vµ hµnh kh¸ch, tµu vËn t¶i bao

gåm: tµu kh¸ch, tµu hµng - kh¸ch vµ c¸c tµu vËn t¶i ®Æc biÖt.

a) Tµu hµng: ® îc chia thµnh 2 lo¹i chÝnh: tµu hµng kh« vµ tµu hµng láng.

- Tµu hµng kh« bao gåm tµu chë hµng b¸ch ho¸ vµ c¸c tµu chuyªn dïng ®Î chë nh÷ng

lo¹i hµng nhÊt ®Þnh.

+ Tµu chë hµng b¸ch hãa: Lo¹i tµu nµy dïng ®Ó chë c¸c lo¹i hµng ® îc ®ãng gãi b»ng

bao b×, thïng hßm. HÇm hµng th êng ® îc chia tÇng, trªn mÆt boong cã cÇn cÈu. MiÖng

hÇm hµng kh«ng lín, c«ng t¸c xÕp dì hµng phøc t¹p. Tèc ®é khai th¸c (10  16 h¶i lý/giê).

+ Tµu hµng kh« chuyªn dïng bao gåm:

* Tµu container: lo¹i tµu nµy chë hµng hãa ®· ® îc chøa vµo container (hßm) cã kÝch

th íc tiªu chuÈn nhÊt ®Þnh, cã tèc ®é tµu lín, tèc ®é xÕp dì hµng hãa nhanh rót ng¾n thêi

gian ®ç bÕn ... Mét d¹ng ®Æc biÖt cña laäi tµu container lµ tµu chuyªn dông chë «t« vµ tµu

háa. ë m¹n tµu cã cöa ®Ó «t« hoÆc tµu trùc tiÕp di chuyÓn xuèng khi xÕp hµng, lªn khi dì

hµng vµ tµu chë sµ lan.

H×nh 1.1 Tµu chë hµng Container

- 4 -

* Tµu ®«ng l¹nh dïng ®Ó chë nh÷ng lo¹i hµng mau háng (c¸, thÞt, rau, hoa qu¶). Trªn

tµu cã nh÷ng thiÕt bÞ lµm l¹nh, khoang hµng ® îc c¸ch nhiÖt, tµu cã tèc ®é cao ®Ó nhanh

chãng ® a hµng tíi ®Ých.

* Tµu chë hµng h¹t rêi: lo¹i tµu nµy chuyªn chë nh÷ng lo¹i hµng kh« rêi thÓ h¹t nh :

quÆng, kho¸ng, apatit, than ®¸, ngò cèc... Tµu chë hµng h¹t rêi th êng kh«ng cã cÇn cÈu trªn

boong. MiÖng hÇm hµng réng, trong hÇm kh«ng chia tÇng. Träng t¶i tµu lín.

* Tµu chë gç: Lo¹i tµu nµy chuyªn m«n ®Ó chë gç trßn, gç xÎ... V× gç lµ lo¹i hµng nhÑ,

cång kÒnh. V× vËy ®Ó tËn dông hÕt träng t¶i ng êi ta th êng ph¶i xÕp hµng trªn boong do ®ã

th îng tÇng kiÕn tróc th êng bÞ co hÑp, bÖ cÈu dÆt cao vµ trªn mÆt boong cã bè trÝ thiÕt bÞ

®ì, ch»ng, buéc gç.

* Tµu hµng láng: Lo¹i tµu nµy dïng ®Ó chë hµng, hµng thÓ láng (dÇu vµ c¸c lo¹i s¶n

phÈm cña dÇu má...) phÇn lín lµ c¸c lo¹i hµng dÔ næ, dÔ ch¸y nguy hiÓm... Th îng tÇng kiÕn

tróc lo¹i tµu nµy th êng ë phÝa sau, gi¶m ® îc nguy c¬ háa ho¹n. Th©n tµu sö dông c¸c v¸ch

ng¨n nh»m gi¶m ¶nh h ëng sù dÞch chuyÓn hµng hãa t¨ng c êng tÝnh æn ®Þnh vµ tÝnh chèng

ch×m. M¹n kh« cña tµu thÊp, th êng sö dông hÖ thèng b¬m, èng ® êng xÕp dì hµng hãa.

Tµu th êng cã träng t¶i lín.

H×nh 1.2 Tµu chë hµng láng

b) Tµu kh¸ch: §Æc ®iÓm tµu chë kh¸ch lµ th îng tÇng kiÕn tróc rÊt lín, cã nhiÒu buång

ë, kh«ng cã cÈu. Cã nhiÒu boong ch¹y däc tõ mòi tíi l¸i, chia th©n tµu thµnh nhiÒu tÇng, ®¸y

®«i, cã nhiÒu can« cøu sinh, phao bÌ, tèc ®é tµu nhanh, cã thiÕt bÞ gi¶m l¾c. Ngoµi nh÷ng

lo¹i tµu kh¸ch th«ng th êng cßn cã tµu chë kh¸ch ®Öm khÝ, tµu chë kh¸ch c¸nh ngÇm.

- 5 -

H×nh 1.3 Tµu chë hµnh kh¸ch

.2. Tµu h¶i s¶n: lµ lo¹i tµu dïng ®Ó ®¸nh c¸ chÕ biÕn vµ vËn chuyÓn h¶i s¶n. Theo nhiÖm vô

tµu h¶i s¶n ® îc chia thµnh c¸c nhãm sau:

- Tµu ®¸nh b¾t c¸.

H×nh 1.4 Tµu ®¸nh b¾t h¶i s¶n

- Tµu chÕ biÕn: C¸c nhµ m¸y næi (tÇu nhµ m¸y di chuyÓn) chÕ biÕn c¸.

- Tµu ®¸nh c¸ - chÕ biÕn: võa ®anh c¸ võa lµm chøc n¨ng chÕ biÕn h¶i s¶n.

- TÇu phô trî cho c«ng nghiÖp h¶i s¶n: Th¨m dß, t×m kiÕm, kh¶o s¸t khoa häc chuyªn

nghµnh h¶i s¶n.

- Tµu nghiªn cøu.

- 6 -

H×nh 1.5 Tµu ®¸nh b¾t c¸

.3 Tµu qu©n sù bao gåm:

- Tµu chiÕn ®Êu, tuÇn tiÔu.

- Tµu vËn t¶i qu©n sù.

- Tµu s©n bay.

Trªn c¸c tµu qu©n sù th êng ® îc trang bÞ thiÕt bÞ tèi t©n, vò khÝ, ®¹n d îc. KÕt cÊu

tµu gän nhÑ, tèc ®é tµu cao, c¸c tÝnh n¨ng hµng h¶i (tÝnh æn ®Þnh, chèng ch×m, nhanh

nhÑn...) rÊt tèt.

.4. Tµu c«ng nghiÖp: Dïng ®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc x©y dùng, ®Æt c¸p ngÇm d íi biÓn,

ch¨m bãn n«ng l©m nghiÖp vµ khai th¸c ngoµi biÓn.

- TÇu n¨ng l îng: Tr¹m ®iÖn næi, m¸y nÐn khÝ, thuû lùc.

- TÇu x©y dùng: §ãng cäc, x©y dùng c¸c c«ng tr×nh cÇu c¶ng, c«ng tr×nh ngÇm trªn

biÓn...

- TÇu cña c«ng ngiÖp dÇu má: Khoan giÕng, ®Æt c¸c ® êng èng dÉn dÇu, khÝ ®èt.

- TÇu ®¶m b¶o th«ng tin kü thuËt: §Æt d©y c¸p , tr¹m v« tuyÕn ®iÖn næi .

- C¸c tÇu phôc vô n«ng nghiÖp: T íi n íc, vÐt bïn.

- C¸c tÇu l©m nghiÖp: TÇu th¶ bÌ gç, tÇu vít gç.

.5. TÇu phôc vô.

- Tµu lai kÐo ®Èy: th êng cã l îng chiÕm n íc nhá, c«ng suÊt lín, tÝnh quay trë tèt,

®iÒu ®éng linh ho¹t.

- Tµu n¹o vÐt (tµu cuèc, tµu hót, sµ lan chë ®Êt): laäi tµu nµy cã l îng chiÕm n íc nhá,

tèc ®é tµu thÊp.

- Tµu th¶ phao: cã nhiÖm vô ®Æt hoÆc vít phao tiªu. Mòi tµu cã bè trÝ ®Ó thùc hiÖn c«ng

viÖc th¶, vít phao.

- Tµu hoa tiªu: lµ lo¹i tµu nhá cã tèc ®é cao. Tµu hoa tiªu lµm nhiÖm vô ® a, ®ãn hoa

tiªu. lµm nhiÖm vô khi ® a tµu lín yªu cÇu cã hoa tiªu dÉn ® êng.

- Tµu h¶i quan: dïng ®Ó ® a ®ãn c¸c ®oµn thñ tôc lµm nh÷ng thñ tôc h¶i quan...

- Tµu cøu hé: cã tèc ®é lín, c«ng suÊt m¸y lín, ch¹y tèt trong ®iÒu kiÖn thêi tiÕt xÊu.

Cã nhiÖm vô cøu hé, t×m kiÕm, cøu vít, c¸c tµu biÓn hoÆc ng êi gÆp sù cè nguy hiÓm trªn

biÓn (m¾c c¹n, ch×m, ch¸y tµu...).

- 7 -

- Tµu nghiªn cøu khoa häc: phôc vô cho viÖc nghiªn cøu khoa häc, kh¶o s¸t, th¨m dß,

khoa häc vÒ biÓn.

.6. TÇu v¨n ho¸ ®êi sèng.

Gåm cã tÇu thuyÒn thÓ thao, tÇu y tÕ, ®iÒu d ìng, tÇu v¨n ho¸ ®êi sèng.

1.1.2. Ph©n lo¹i theo khu vùc ho¹t ®éng.

- Tµu ho¹t ®éng ë khu vùc kh«ng h¹n chÕ (viÔn d ¬ng), lo¹i tµu nµy cã kÕt cÊu v÷ng

ch¾c, träng t¶i vµ tèc ®é tµu lín.

- Tµu ho¹t ®éng ë khu vùc h¹n chÕ (tµu vËn h¶i, ven biÓn, sèng, s«ng pha biÓn).

1.1.3. Ph©n lo¹i theo kÕt cÊu th©n tµu.

- KÕt cÊu th©n tµu theo hÖ thèng kÕt cÊu ngang.

- KÕt cÊu th©n tµu theo hÖ thèng kÕt cÊu däc.

- KÕt cÊu th©n tµu theo hÖ thèng kÕt cÊu hçn hîp.

1.1.4. Ph©n lo¹i theo vËt liÖu ®ãng tÇu.

1.1.5. Ph©n lo¹i theo ®éng lùc ®Èy.

- Tµu ch¹y b»ng buåm.

- Tµu ch¹y b»ng h¬i n íc.

- Tµu ch¹y b»ng Diezen.

- TÇu vá kim lo¹i (vá thÐp, hîp kim).

- TÇu vá phi kim lo¹i (vá tµu b»ng chÊt dÎo composit, tµu gç, tµu bª t«ng cèt thÐp).

- Tµu ch¹y b»ng tua bin h¬i.

- Tµu ch¹y b»ng tua bin khÝ.

- Tµu ch¹y b»ng ®éng c¬ ®iÖn.

- Tµu ch¹y b»ng n¨ng l îng ®iÖn tö.

1.1.6. Ph©n lo¹i theo c¸ch chuyÓn ®éng trªn mÆt n íc.

- Tµu chuyÓn ®éng næi trªn mÆt n íc.

- Tµu c¸nh ngÇm.

- Tµu chuyÓn ®éng ch×m d íi mÆt n íc (tµu ngÇm).

- Tµu ®Öm khÝ.

1.1.7. Ph©n lo¹i theo ®Æc ®iÓm kiÕn tróc tµu.

- Theo sè l îng vµ bè trÝ th îng tÇng cã 1, 2, 3 th îng tÇng riªng biÖt: ® îc bè trÝ ë

mòi, ®u«i hoÆc gi÷a.

- Theo sè l îng boong: tÇu cã 1, 2, 3 boong.

- Theo h×nh d¸ng sèng mòi: cã h×nh d¹ng th¼ng, nghiªng, mòi qu¶ lª.

- Theo h×nh d¸ng vµ kÕt cÊu cña ®u«i: ®u«i b×nh th êng, ®u«i tuÇn d ¬ng h¹m.

- Theo sè l îng c¸c khoang hµng: cã cÊu tróc tõ 1, 2, 3 hoÆc nhiÒu h¬n.

- Theo vÞ trÝ buång m¸y: ®Æt ë gi÷a tµu, h¬i lÖch vÒ ®u«i, vÒ phÝa ®u«i.

- Theo sè l îng c¸c lo¹i cÇn cÈu: cã 1, 2, 3 hoÆc nhiÒu lo¹i cÇn cÈu ®«i, ®¬n, quay cè

®Þnh vµ di ®éng...

- Theo sè l îng c¸c trôc ch©n vÞt: cã 1, 2, 3 ch©n vÞt th êng hoÆc ch©n vÞt (chong

chãng) biÕn b íc.

- Theo sè l îng m¸y chÝnh: mét, hai m¸y hai chong chãng hoÆc mét chong chãng.

1.2 Bè trÝ chung toµn tµu.

Bè trÝ chung toµn tµu ¶nh h ëng ®Õn nhu cÇu sö dông, tÝnh n¨ng hµng h¶i vµ tÝnh kinh

tÕ. Bè trÝ chung toµn tµu ngoµi viÖc ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt kinh tÕ cßn ph¶i chó ý ®Õn tÝnh

thÈm mü.

B¶n vÏ bè trÝ chung toµn tµu th êng cã mÆt chiÕu c¹nh (toµn tµu), mÆt chiÕu b»ng c¸c

tÇng boong, sµn boong, sµn ®¸y, ph¶i thÓ hiÖn ph©n bè c¸c khoang, c¸c buång, vÞ trÝ c¸c lèi

®i l¹i, cÇu thang cöa ra vµo, bè trÝ l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ trªn mét con tµu.

- 8 -

1. Boong trªn, boong trÇn.

2. M¹n gi¶, m¹n ch¾n sãng.

3. CÇn cÈu ®ßn, cÇn cÈu derric.

4. Mò chôp èng th«ng giã.

5. Têi lµm hµng.

12. Thµnh miÖng hÇm hµng.

13. N¾p hÇm hµng.

14. Cét tr íc

15. N¾p ®Ëy hÇm hµng

16. Lç xá d©y

6. Cét cÈu.

7. Nåi h¬i kinh tÕ, nåi h¬i

17. BÝt buéc d©y, cäc bÝch

18. Têi neo

8. ¡ng ten, radar.

9. Buång l¸i.

19. Bé hµm xÝch neo

20. Neo Holl

10. Lan can, hµng rµo.

11. Chôp quay th«ng giã.

1.3 BiÓu diÔn h×nh d¸ng con tµu

21. Khoang mòi, ng¨n mòi.

22. V¸ch mòi, v¸ch chèng va.

Th©n tµu lµ mét vËt thÓ thon dµi, bªn ngoµi giíi h¹n bëi nh÷ng mÆt cong cã h×nh

d¸ng tho¸t n íc nh»m ®¶m b¶o khi tµu ch¹y cã søc c¶n cña n íc vµ kh«ng khÝ nhá nhÊt.

Nh÷ng mÆt giíi h¹n th©n tµu vÒ phÝa trªn, d íi vµ bªn thµnh lÇn l ît lµ boong ®¸y vµ

m¹n tµu.

§Æc tÝnh ® êng h×nh d¸ng cña tµu cã thÓ biÓu thÞ b»ng c¸ch c¾t th©n tµu bëi 3 mÆt

ph¼ng th¼ng gãc.

MÆt ph¼ng däc t©m

MÆt ph¼ng s ên gi÷a

MÆt ph¼ng ® êng n íc thiÕt kÕ

H×nh 1.7 Nh÷ng mÆt h×nh chiÕu cña b¶n vÏ lý thuyÕt ® êng h×nh d¸ng

a. MÆt ph¼ng ®øng däc ®i qua gi÷a chiÒu réng cña tµu gäi lµ mÆt ph¼ng däc t©m (DT).

b. MÆt ph¼ng ®øng ngang ®i qua gi÷a chiÒu dµi tÝnh to¸n cña tµu gäi lµ mÆt ph¼ng s ên

gi÷a.

c. MÆt ph¼ng n»m ngang trïng víi mÆt n íc gäi lµ mÆt ph¼ng ® êng n íc.

Th©n tµu ®èi xøng qua mÆt ph¼ng däc t©m vµ th êng kh«ng ®èi xøng víi mÆt ph¼ng

® êng n íc vµ mÆt ph¼ng s ên gi÷a.

C¾t th©n tµu bëi mÆt ph¼ng gi÷a chØ cã h×nh d¸ng cña mÆt c¾t ngang th©n tµu, tøc lµ

®é nghiªng cña mÆt c¾t ngang th©n tµu, tøc lµ ®é nghiªng cña m¹n, ®é v¸t cña ®¸y, kÝch

th íc vµ h×nh d¸ng cña h«ng tµu, ®é cong ngang cña boong.

H«ng tµu lµ mét bé phËn l în trßn chuyÓn tiÕp tõ m¹n sang ®¸y tµu cã b¸n kÝnh

cong lín hoÆc nhá.

§é cong ngang boong lµ mÆt cong t¹o nªn ®é nghiªng cña boong tõ mÆt ph¼ng däc

t©m ra ngoµi m¹n. Th êng lÊy tiªu chuÈn ®é cong ngang b»ng 1/50 chiÒu réng cña tµu

(víi tµu biÓn).

- 9 -

MÆt ph¼ng suên gi÷a

MÆt ph¼ng däc t©m

Boong

§uêng boong

M¹n

Sèng mòi

Sèng ®u«i

§u«i

H«ng

§¸y

MÆt ph¼ng ®uêng nuíc thiÕt kÕ

M¹n tr¸i

Mòi

M¹n ph¶i

H×nh 1.8 C¾t th©n tµu b»ng 3 mÆt ph¼ng th¼ng gãc víi nhau

C¸c sµn vµ boong n»m d íi boong trªn kh«ng cã ®é cong ngang boong.

MÆt ph¼ng s ên gi÷a chia th©n tµu ra 2 phÇn, phÇn mòi vµ phÇn ®u«i. PhÇn mòi vµ

phÇn ®u«i cã sèng mòi vµ sèng ®u«i tµu (kiÓu ®óc hoÆc rÌn, hµn).

Dïng mÆt ph¼ng däc t©m c¾t th©n tµu ta sÏ cã kh¸i niÖm h×nh d¸ng sèng mòi, sèng

®u«i còng nh h×nh d¸ng ® êng boong vµ ® êng sèng ®¸y.

Sèng mòi vµ sèng ®u«i tµu cã h×nh d¸ng kh¸c nhau, tuú thuéc vµo lo¹i tµu vµ c«ng

dông cña nã.

C¾t th©n tµu b»ng mÆt ph¼ng ® êng n íc ta sÏ cã kh¸i niÖm vÒ h×nh d¸ng ® êng

n íc t¹i phÇn mòi vµ ®u«i tµu. § êng n íc cã thÓ nhän h¬n hoÆc tï h¬n, cã thÓ h¬i låi ra

hoÆc lâm vµo, t¹i phÇn gi÷a cã thÓ cã hoÆc kh«ng cã ®o¹n th¼ng song song víi mÆt ph¼ng

däc t©m (hay gäi lµ ®o¹n th©n èng).

1.4 C¸c kÝch th íc vµ sè ®o chÝnh cña con tµu.

1.4.1 C¸c kÝch th íc chÝnh cña tµu.

Trong øng dông kÝch th íc c¬ b¶n cña tµu thuyÒn ® îc chia ra lµm 3 lo¹i kh¸c nhau:

- KÝch th íc thiÕt kÕ.

- KÝch th íc ®¨ng ký.

- KÝch th íc cùc ®¹i.

.1. KÝch th íc thiÕt kÕ:

Dïng ®Ó tham kh¶o khi s¾p xÕp hµng ho¸. Gåm cã:

- ChiÒu dµi thiÕt kÕ: Lµ chiÒu dµi cña tµu ®o trªn ® êng mín chuyªn chë mïa hÌ tõ

phÝa tr íc sèng mòi chç mín n íc ®Õn phÝa sau trô ®ì b¸nh l¸i hoÆc ®Õn t©m trôc b¸nh

l¸i nÕu tµu kh«ng cã trô ®ì b¸nh l¸i. ChiÒu dµi thiÕt kÕ cßn gäi lµ chiÒu dµi gi÷a 2 ® êng

thuû trùc (2 ® êng vu«ng gãc) ® êng ®i qua giao ®iÓm cña sèng mòi víi ® êng mín trôc

(®iÓm tr íc) vµ qua trôc ®ì b¸nh (hoÆc t©m trôc b¸nh l¸i), ®iÓm ë phÝa sau vu«ng gãc víi

mÆt n íc.

Lpp: Length between perpendiculars

FP: Forward perpendicular: ® êng vu«ng gãc tr íc.

AP: after perpendicular: ® êng vu«ng gãc sau.

- ChiÒu réng thiÕt kÕ (Moulded Breadth): Lµ kho¶ng c¸ch trªn mÆt ph¼ng n»m

ngang ®o tõ mÐp ngoµi cña cong giang m¹n nµy ®Õn mÐp ngoµi cña cong giang m¹n kia

t¹i mÆt ph¼ng s ên gi÷a.

- 10 -

- ChiÒu s©u thiÕt kÕ (Moulded Depth): ®o ë mÆt ph¼ng s ên gi÷a tõ ®Ønh sèng chÝnh

®Õn mÐp d íi cña boong chÝnh (ký hiÖu lµ D).

.2. KÝch th íc §¨ng kiÓm.

KÝch th íc §¨ng kiÓm dïng ®Ó tÝnh to¸n tæng dung tÝch vµ dung tÝch tÞnh cña tµu thuyÒn

gåm cã:

- ChiÒu dµi §¨ng kiÓm (Registered length): Lµ kho¶ng c¸ch ®o theo mÆt boong

chÝnh tõ ®iÓm nh« ra xa nhÊt phÝa mòi ®Õn ®iÓm nh« ra xa nhÊt phÝa l¸i.

- ChiÒu réng §¨ng kiÓm (Registered beadth): Lµ kho¶ng c¸ch lín nhÊt ®o trªn mÆt

boong chÝnh tõ ®iÓm nh« ra xa nhÊt m¹n nµy ®Õn ®iÓm nh« ra xa nhÊt cña m¹n kia.

- ChiÒu s©u §¨ng kiÓm cña hÇm hµng (Registered depth of Hold): Lµ kho¶ng c¸ch

®o tõ mÐp trªn cña t«n trong ®¸y ®«i t¹i vÞ trÝ gi÷a cña chiÒu dµi ®¨ng kiÓm ®Õn mÐp trªn

cña xµ ngang boong.

.3. KÝch th íc cùc ®¹i

KÝch th íc cùc ®¹i dïng ®Ó x¸c ®Þnh kÝch th íc lín nhÊt cña tµu sö dông khi tµu vµo ra

bÕn, ô ®µ hoÆc x¸c ®Þnh xem tµu cã chui qua cÇu cèng luång hÑp hay kh«ng. Gåm cã:

- ChiÒu dµi toµn bé (Length overrall LOA): Lµ chiÒu dµi ®o tõ ®iÓm nh« ra ngoµi

cïng phÝa mòi ®Õn ®iÓm nh« ra ngoµi cïng phÝa l¸i.

- ChiÒu réng toµn bé: Lµ kho¶ng c¸ch ® îc tÝnh tõ ®iÓm nh« ra xa nhÊt ë m¹n nµy

®Õn ®iÓm nh« ra xa nhÊt ë m¹n bªn kia.

- ChiÒu cao lín nhÊt: Lµ kho¶ng c¸ch th¼ng ®øng ®o tõ mÐp d íi cña sèng ®¸y tµu

®Õn ®Ønh cét cao nhÊt cña tµu.

.4. Mín n íc cña tµu ( chiÒu ch×m cña tµu) T (m).

- Mín n íc cña tµu lµ ®é s©u th¼ng ®øng cña th©n tµu ngËp trong n íc tÝnh tõ mÆt

ph¼ng ®i qua ky tµu ®Õn mÆt ph¼ng ® êng n íc (ký hiÖu lµ T).

- Mín n íc cña tµu (T) lín hay nhá phô thuéc vµo khèi l îng hµng hãa mµ tµu

chuyªn chë.

.5. ChiÒu cao m¹n tµu H (m).

ChiÒu cao m¹n tµu lµ kho¶ng c¸ch th¼ng ®øng tõ mÐp d íi ®¸y ®Õn mÐp trªn cña t«n

boong ®o t¹i mÆt ph¼ng s ên gi÷a.

.6. ChiÒu cao m¹n kh« F ( Freeboard).

ChiÒu cao m¹n kh« lµ kho¶ng c¸ch th¼ng ®øng tÝnh tõ mÐp trªn ® êng boong chÝnh

®Õn mÐp trªn cña dÊu chuyªn chë.

1.4.2 C¸c th«ng sè c¬ b¶n:

a. HÖ sè bÐo thÓ tÝch ():

HÖ sè bÐo thÓ tÝch lµ tû sè gi÷a thÓ tÝch phÇn ng©m d íi n íc (V) cña tµu vµ thÓ tÝch

cña h×nh hép ch÷ nhËt bao quanh nã.

V

 

L  B T

b. HÖ sè bÐo s ên gi÷a ():

HÖ sè bÐo s ên gi÷a cña tµu lµ tû sè gi÷a diÖn tÝch s ên gi÷a cña tµu  vµ diÖn tÝch

cña h×nh ch÷ nhËt bao quanh nã.



 

B T

c. HÖ sè bÐo ® êng n íc ():

HÖ sè bÐo ® êng n íc lµ tû sè gi÷a diÖn tÝch ® êng n íc (S) vµ diÖn tÝch cña h×nh

ch÷ nhËt bao quanh nã.

S

 

L  B

- 11 -

Sn

B

w

T

B

L

a)

H×nh 1.9 C¸c kÝch th íc cña tµu

b)

d) HÖ sè bÐo däc tµu ():

HÖ sè bÐo däc tµu lµ tû sè gi÷a thÓ tÝch phÇn ng©m n íc cña tµu vµ thÓ tÝch cña h×nh

trô cã ®¸y trô lµ diÖn tÝch s ên gi÷a vµ chiÒu cao h×nh trô lµ chiÒu dµi tµu.

V

  L BT





 



  L   BT  L

e. HÖ sè bÐo th¼ng ®øng ():

HÖ sè bÐo th¼ng ®øng lµ tû sè gi÷a thÓ tÝch phÇn ng©m n íc cña tµu vµ thÓ tÝch cña

h×nh trô cã ®¸y trô lµ diÖn tÝch ® êng n íc, chiÒu cao h×nh trô lµ chiÒu ch×m cña tµu.

V

  L B T





 



S T   L B T

- Ngoµi ra ta cßn dïng nh÷ng tû sè kÝch th íc:

+ Tû sè L/B: ®Æc tr ng cho tÝnh di ®éng.

+ Tû sè L/H: ®Æc tr ng cho ®é bÒn chung th©n tµu,

+ Tû sè B/T: ®Æc tr ng cho tÝnh æn ®Þnh cña tµu.

- §Ó ®¸nh gi¸ phÇn ng©m n íc cña th©n tµu ng êi ta ® a ra c¸c hÖ sè:

1.5 Th íc mín n íc

1.5.1 §Þnh nghÜa vµ c¸c lo¹i mín n íc:

a. §Þnh nghÜa:

Mín n íc cña tµu lµ kho¶ng c¸ch th¼ng ®øng tÝnh tõ mÆt ph¼ng ®i qua mÐp d íi

sèng ®¸y tµu ®Ðn mÆt n íc (ký hiÖu T). §é ngËp trong n íc cña th©n tµu lín nhá thay ®æi

phô thuéc vµo khèi l îng hµng ho¸ hµnh kh¸ch... nhiÒu hay Ýt.

b. C¸c lo¹i mín n íc:

- Mín n íc mòi (T_M): Mín n íc mòi lµ mín n íc ®o ë vÞ trÝ mòi tµu.

- Mín n íc l¸i (T_L): Mín n íc l¸i lµ mín n íc ®o ë vÞ trÝ l¸i tµu.

- Mín n íc gi÷a (T_G): Mín n íc gi÷a lµ mín n íc ®o ë vÞ trÝ gi÷a tµu (t¹i mÆt

ph¼ng s ên gi÷a).

- Mín n íc tèi ®a (T_max): Mín n íc tèi ®a lµ mín n íc cña tµu khi kh«ng chuyªn

chë hµng ho¸ hµnh kh¸ch, nhiªn liÖu, thuyÒn viªn...

- Mín n íc trung b×nh: lµ mín n íc cã trÞ sè trung b×nh cña mín n íc mòi (T_M) vµ

mín n íc l¸i (T_L).



_T_mT_l

T_tb

2



_T_M2T_GT_L

- Mín n íc b×nh qu©n (T_bq) lµ mín n íc cã trÞ sè

T_bq

4

Trong ®ã:

T_M: mín n íc mòi tµu

T_L: mín n íc l¸i tµu

- 12 -

T_G: mín n íc gi÷a tµu

1.5.2 C¸c lo¹i th íc mín n íc:

C¸ch ®äc th íc ®o mín n íc

Trªn mçi con tµu cã 6 vÞ trÝ ® îc kÎ th íc ®o mín n íc:

- ë 2 phÝa ph¶i vµ tr¸i mòi tµu

- ë 2 phÝa ph¶i vµ tr¸i l¸i tµu

- ë 2 phÝa ph¶i vµ tr¸i gi÷a tµu

ChiÒu cao « cã ch÷ sè vµ chiÒu cao « trong b»ng 0,5 foot.

+ Th íc ®o mín n íc La tinh: O

CÊu t¹o: Th íc ®o mín n íc La tinh cã cÊu t¹o gièng nh th íc ®o mín n íc La

M· chØ kh¸c ë chç ch÷ sè ghi trªn th íc do mín n íc lµ ch÷ sè la tinh (1, 2, 3...).

+ Th íc ®o mín n íc Trung Quèc:

CÊu t¹o: Th íc ®o mín n íc Trung Quèc sö dông ®¬n vÞ ®o: hÖ mÐt (m). Ch÷ sè

® îc ghi ë ngoµi th íc, ghi b»ng ch÷ sè Latinh, ghi sè ch½n, kh«ng ghi sè lÎ. ChiÒu cao

ch÷ sè b»ng c¸c ch÷ sè trïng víi mÐp d íi c¸c g¹ch dµi. G¹ch da× cã chiÒu dµi b»ng 40

mm, g¹ch ng¾n cã chiÒu dµi b»ng 20 mm.

Nguyªn t¾c ®äc th íc ®o mín n íc cña tµu trªn th íc ®o mín n íc nh sau:

- N íc ®Õn ch©n sè ®o nµo ®äc ngay ® îc gi¸ trÞ mín n íc cña tµu b»ng chÝnh gi¸

trÞ sè ®o ®ã.

- C¸c tr êng hîp kh¸c ta ph¶i néi suy nh sau: LÊy gi¸ trÞ sè ®o s¸t mÆt n íc nhÊt

trõ ®i kho¶ng c¸ch tõ ch©n sè ®o ®ã ®Õn mÆt n íc (x).

1.5.3 T¸c dông cña th íc ®o mín n íc.

Th íc ®o mín n íc gióp chóng ta x¸c ®Þnh ® îc mín n íc cña tµu, tõ ®ã ta cã thÓ:

+ X¸c ®Þnh ® îc träng t¶i cña tµu.

+ X¸c ®Þnh ® îc sù biÕn d¹ng th©n tµu (cong vßng th©n tµu).

+ TÝnh to¸n ®é cao thuû triÒu cÇn thiÕt, thêi ®iÓm (giê) khi ®iÒu ®éng tµu ra vµo

luång

+ HiÖu chØnh mín n íc, mòi l¸i, ph¶i tr¸i cña tµu.

+ Ph¸t hiÖn tµu thñng.

1.6 Vßng dÊu chuyªn chë.

1.6.1 Kh¸i niÖm.

§Ó ®¶m b¶o an toµn hµng h¶i ®ång thêi tËn dông tèi ®a kh¶ n¨ng chuyªn chë cña tµu

ng êi ta quy ®Þnh c¸c chiÒu cao m¹n kh« kh¸c nhau cho tõng khu vùc vµ tõng mïa. hay

nãi kh¸c ®i ®ã lµ quy ®Þnh mín n íc tèi ®a mµ tµu ® îc phÐp chuyªn chë. ViÖc quy ®Þnh

trªn ® îc x¸c ®Þnh b»ng v¹ch dÊu chuyªn chë (load line). DÊu chuyªn chë ® îc kÎ ë hai

vÞ trÝ gi÷a 2 bªn m¹n tµu. ThuËn tiÖn cho viÖc khai th¸c tµu vµ kiÓm tra an toµn hµng h¶i.

1.6.2 CÊu t¹o.

- § êng mÆt boong (Deck line).

- § êng t©m vµ vßng dÊu.

- Th íc r¨ng l îc.

- 13 -

MÆt boong chÝnh

M¹n kh« mïa hÌ

230

25

TF

F

230

540

T

L

R

S

25

W

300

450

WNA

H×nh 1.10 Vßng dÊu chuyªn chë hµng

+ § êng mÆt boong (Deck line): § îc kÎ trïng víi mÆt boong chÝnh dµi 300 mm,

nÐt ®Ëm 25 mm.

+ § êng t©m: D íi ® êng mÆt boong chÝnh c¸ch mét kho¶ng b»ng chiÒu cao m¹n

kh« tèi thiÓu khi tµu chë ®Çy hµng ch¹y trªn biÓn n íc mÆn vµo mïa hÌ dµi 450 mm, nÐt

®Ëm 25 mm.

+ Vßng dÊu: Lµ ® êng trßn cã ® êng kÝnh ngoµi 300 mm, cã t©m lµ ®iÓm gi÷a

® êng t©m mÐp d íi, nÐt ®Ëm 25 mm. hai bªn vßng dÊu ghi ch÷ t¾t cña c¬ quan §¨ng

kiÓm.

+ Th íc r¨ng l îc: C¸ch t©m vßng dÊu 540 mm ë phÝa mòi (Tµu chë gç ë phÝa l¸i)

lµ mét ® êng th¼ng ®øng trªn ®ã kÎ nh÷ng ® êng ngang dµi 230 mm, nÐt ®Ëm 25 mm.

Mçi ® êng ngang nµy (v¹ch dÊu) chØ mín n íc chuyªn chë tèi ®a cho phÐp cña tµu

ë mçi khu vùc vµ thêi gian kh¸c nhau. Trªn mçi ® êng ngang ®Òu ghi ch÷ viÕt t¾t, ý nghÜa

cña nh÷ng ch÷ ®ã nh sau:

S

W

: DÊu chuyªn chë mïa hÌ n íc mÆn.

: DÊu chuyªn chë mïa ®«ng.

WNA : DÊu chuyªn chë mïa §«ng B¾c ®¹i T©y D ¬ng.

T

: DÊu chuyªn chë n íc mÆn nhiÖt ®íi.

F

: DÊu chuyªn chë n íc ngät.

TF

: DÊu chuyªn chë n íc ngät nhiÖt ®íi trong vïng biÓn ViÖt Nam.

Trong vïng biÓn ViÖt Nam - bao gåm khu vùc tõ Mãng C¸i ®Õn bê biÓn Nha Trang,

Phan Rang, Phan ThiÕt. Tõ ngµy 21 th¸ng 1 tíi ngµy 30 th¸ng 4 ® îc phÐp chë hµng tèi

®a tíi v¹ch chë hµng trong n íc biÓn vïng nhiÖt ®íi (T), tõ ngµy 1 th¸ng 5 tíi ngµy 20

th¸ng 1 n¨m sau, cho phÐp chë tèi ®a tíi v¹ch chë hµng mïa hÌ trong vïng biÓn (S).

- ë khu vùc Phan ThiÕt ®Õn Phó Quèc trong c¶ n¨m ®Òu ® îc phÐp chë hµng tèi ®a

®Õn v¹ch dÊu chë hµng trong n íc biÓn vïng nhiÖt ®íi (T).

Nãi chung søc næi dù tr÷ cña tµu hµng biÓn chiÕm kho¶ng 25  40% l îng gi·n

n íc cña tµu, tµu s«ng chiÕm kho¶ng 10  15%. Tµu dÇu 15  25%, tµu kh¸ch 80 

100%.

Víi c¸c tµu ch¹y trong vïng s«ng n íc ta do cã Ýt biÕn ®éng vÒ khu vùc mµ chØ phô

thuéc vµo thêi gian trong n¨m (thêi tiÕt), nªn th«ng th êng kh«ng kÎ th íc r¨ng l îc mµ

møc chuyªn chë tèi ®a cho phÐp tµu ® îc chë lµ mín n íc ngËp ®Õn mÐp d íi ® êng

t©m, nh ng vµo nh÷ng kú n íc lò (tõ th¸ng 5 ®Õn th¸ng 10 hµng n¨m) tµu thuyÒn ph¶i

- 14 -

gi¶m bít 1/10 träng t¶i ®Ó t¨ng chiÒu cao m¹n kh« nghÜa lµ t¨ng dung tÝch næi dù tr÷, ®¶m

b¶o an toµn cho tµu thuyÒn.

1.7 C¸c tÝnh n¨ng c¬ b¶n cña tµu chuyÒn.

* TÝnh n¨ng hµng h¶i cña tµu thuyÒn bao gåm:

- TÝnh næi.

- TÝnh æn ®Þnh.

- TÝnh l¾c (chßng chµnh).

- TÝnh chèng ch×m.

- TÝnh nhanh nhÑn (ch¹y nhanh).

- TÝnh ®iÒu khiÓn (quay trë + ®Þnh h íng).

- TÝnh søc bÒn.

1.7.1 TÝnh næi.

1. §Þnh nghÜa: TÝnh næi lµ kh¶ n¨ng cña tµu næi ® îc trªn mÆt n íc ë tr¹ng th¸i c©n b»ng

øng víi träng t¶i vµ mín n íc nhÊt ®Þnh.

§Æc tÝnh nµy cña tµu rÊt quan träng nã ®¶m b¶o cho tµu næi ®ª lµm c«ng t¸c vËn

chuyÓn hµng ho¸, hµnh kh¸ch hoÆc c¸c c«ng t¸c chuyªn m«n kh¸c.

Tµu chë hµng nhiÒu hay Ýt tuú thuéc vµo søc næi cña tµu.

2. Ph ¬ng tr×nh søc næi vµ ®iÒu kiÖn c©n b»ng tµu.

a. Ph ¬ng tr×nh søc næi.

TÝnh næi cña tµu ® îc x¸c ®Þnh theo ®Þnh luËt Acsimet. Theo ®Þnh luËt nµy träng

l îng cña vËt næi b»ng träng l îng khèi n íc mµ vËt chiÕm chç.

G

C

D = V.



H×nh 1.11: Lùc träng l îng vµ lùc næi khi tµu næi c©n b»ng

Th©n tµu ch×m trong mÆt n íc ph¼ng lÆng chÞu t¸c dông cña hai lùc:

Lùc träng l îng cña tµu (P): Lµ søc n©ng cña toµn bé con tµu ®Æt t¹i träng t©m G

cña tµu theo h íng ®i xuèng.

Lùc næi (D): Lµ toµn bé tæng ¸p lùc cña n íc t¸c ®éng vµo phÇn ch×m cña tµu. Lùc

®Èy cña n íc bÞ phÇn ch×m cña tµu chiÕm chç mµ ®iÓm ®Æt t¹i t©m næi C cña tµu (tøc lµ

träng t©m phÇn ch×m cña vá tµu) t¸c dông theo h íng ®i lªn.

Hai lùc P vµ D lu«n lu«n b»ng nhau vÒ trÞ sè cïng t¸c dông trªn mét ph ¬ng (trªn

® êng th¼ng ®øng vµ ng îc chiÒu nhau). BiÕn thiªn cña lùc P tØ lÖ thuËn víi l îng hµng

hãa mµ tµu ®· chë, biÕn thiªn cña lùc D tØ lÖ thuËn víi khèi n íc do phÇn ch×m cña vá tµu

chiÕm chç (cô thÓ lµ tØ lÖ thuËn víi ®é s©u mín n íc cña tµu hoÆc nãi c¸ch kh¸c lµ tØ lÖ

thuËn víi ®é s©u mín n íc cña tµu hoÆc nãi c¸ch kh¸c lµ tØ lÖ thuËn víi l îng gi·n n íc

cña tµu).

P = V .  = D

P: Träng l îng cña tµu (T).

Trong ®ã:

: TØ träng cña n íc.

- 15 -

V: thÓ tÝch phÇn ng©m n íc cña tµu hay thÓ tÝch chiÕm chç (m³).

V× träng l îng cña tµu (P) b¨ng träng l îng chiÕm n íc (lùc næi) (D), cßn thÓ tÝch

phÇn ng©m n íc cña tµu ® îc biÓu hiÖn b»ng chiÒu dµi tµu (L), chiÒu réng (B), mín n íc

(T) vµ hÖ sè bÐo thÓ tÝch () nªn ph ¬ng tr×nh søc næi lµ:

P = D = V .  =  . L . B . T

b. §iÒu kiÖn c©n b»ng tµu:

Theo ®iÒu kiÖn c©n b»ng tµu vËt r¾n trong c¬ lý thuyÕt th× ®iÒu kiÖn cÇn vµ ®ñ lµ

hai lùc P vµ D ph¶i cïng ph ¬ng, ng îc chiÒu, cïng trÞ sè.

To¹ ®é träng t©m G vµ t©m næi C ® îc x¸c ®Þnh:

G = (x_G, y_G, z_G).

C = (x_C, y_C, z_C).

x_G= x_C; y_G= y_C; z_G= z_C

NÕu träng t©m G vµ t©m næi C cña tµu ë trªn cïng mét ® êng th¼ng ®øng th× tµu sÏ

næi th¨ng b»ng kh«ng bÞ nghiªng vµ bÞ chói.

P

x_G

x_C

G

C

D

H×nh 1.12 - Träng l îng vµ lùc næi cña n íc t¸c dông lªn tµu

x_Gvµ x_C: Kho¶ng c¸ch tõ mÆt ph¼ng s ên gi÷a tíi träng t©m vµ t©m næi cña tµu.

Khi t©m næi vµ träng t©m n»m trªn mÆt ph¼ng däc t©m, trong ®ã träng t©m G cña tµu

phô thuéc vµo bè trÝ s¾p xÕp hµng ho¸ trªn tµu, khi dÞch chuyÓn hµng ho¸ tøc lµ ®· lµm

cho träng t©m G dÞch chuyÓn khái vÞ trÝ cò, tµu ph¶i thay ®æi tr¹ng th¸i vµ c©n b»ng khi

t©m næi C n»m trªn ® êng t¸c dông míi t ¬ng øng v¬i träng t©m G, nÕu ta di chuyÓn

hµng ho¸ hay hµnh kh¸ch theo däc tµu th× träng t©m D dÞch chuyÓn theo lµm thay ®æi t

thÕ c©n b»ng ban ®Çu, lóc ®ã tµu sÏ chói mòi (nÕu hµng ho¸ hµnh kh¸ch dÞch chuyÓn vÒ

phÝa mòi tµu).

Tµu sÏ chói l¸i (nÕu møc hµng ho¸, hµnh kh¸ch dÞch chuyÓn vÒ phÝa l¸i tµu). Lóc

nµy t©m næi C di chuyÓn theo träng t©m phÇn ch×m tµu sÏ kh«ng cïng n»m trªn ® êng t¸c

dông th¼ng ®øng víi träng t©m G.

NÕu ta di chuyÓn träng t©m G theo chiÒu ngang (lÖch khái mÆt ph¼ng däc t©m tµu)

th× còng sÏ lµm thay ®æi t thÕ tµu lµm cho tµu nghiªng m¹n ph¶i hoÆc m¹n tr¸i (nÕu hµng

ho¸, hµnh kh¸ch dÞch chuyÓn sang m¹n ph¶i hoÆc m¹n tr¸i).

3. PhÇn næi dù tr÷.

§Ó ®¶m b¶o tµu næi vµ ch¹y tèt trong ®iÒu kiÖn sãng giã hoÆc vá tµu bÞ thñng, tµu

cÇn thiÕt ph¶i cã søc næi dù tr÷ nhÊt ®Þnh.

- 16 -

Søc næi dù tr÷ cña tµu lµ thÓ tÝch cña phÇn kÝn n íc trªn ® êng mín n íc cña th©n

tµu, tÝnh tõ ® êng ngÊn n íc tèi ®a trë lªn kÓ c¶ thÓ tÝch kÝn n íc cña phÇn th îng tÇng

kiÕn tróc.

Nh vËy søc næi dù tr÷ cña tµu phô thuéc vµo chiÒu cao m¹n kh« cña tµu:

F = H - T

ChiÒu cao m¹n kh« cµng lín th× søc næi dù tr÷ cµng lín, tuú theo tõng lo¹i tµu, tÝnh

chÊt vµ ph¹m vi ho¹t ®éng kh¸c nhau mµ c¬ quan ®¨ng kiÓm quy ®Þnh cho thÝch hîp, ®Ó

®¶m b¶o an toµn cho tµu cho tµu. DÊu hiÖu ® îc quy ®Þnh lµ vßng dÊu chuyªn chë hay

cßn gäi lµ phï hiÖu chë hµng.

1.7.2. TÝnh æn ®Þnh.

.1. §Þnh nghÜa: TÝnh æn ®Þnh cña con tµu lµ kh¶ n¨ng trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu khi ngo¹i lùc

th«i t¸c dông.

TÝnh æn ®Þnh cña tµu khi bÞ nghiªng ngang mét gãc  gäi lµ tÝnh æn ®Þnh ngang, chia

lµm hai lo¹i: lµ tÝnh æn ®Þnh ban ®Çu víi gãc nghiªng nhá vµ æn ®Þnh víi gãc nghiªng lín.

TÝnh æn ®Þnh cña tµu khi bÞ chói däc ®o b»ng gãc chói  gäi lµ tÝnh æn ®Þnh däc.

a. Tµu cã thÕ v÷ng tèt víi gãc nghiªng nhá:

th¼ng ®øng trïng víi mÆt ph¼ng däc trôc cña tµu, nh ng khi cã ngo¹i lùc t¸c ®éng: lùc F

(sãng, giã, va ch¹m...) lµm cho tµu nghiªng ngang mét gãc  nµo ®ã (gãc nghiªng nhá

kho¶ng 10  15⁰C.

M

PhÇn thÓ tÝch tµu

lé ra khèi n íc

h



PhÇn thÓ tÝch tµu

V

G

C

K

r

z

g

C₁

z

c

D

H×nh 1.13 - Lùc t¸c dông khi tµu bÞ nghiªng ngang

C ®Õn C₁chiÒu tõ d íi lªn, ph ¬ng vu«ng gãc víi mÆt n íc. Hai lùc P vµ D cïng ph ¬ng

ng îc chiÒu nhau, cïng trÞ sè vµ kh«ng cïng n»m trªn ® êng th¼ng ®øng nh tr íc n÷a

®· t¹o mét ngÉu lùc. NgÉu lùc nµy cã m« men quay ng îc chiÒu víi chiÒu t¸c dông cña

lùc F. Do ®ã khi lùc F th«i t¸c dông, d íi t¸c dông cña m« men quay nµy (® îc gäi lµ

a. Thµnh phÇn m« men håi phôc vµ c¸ch tÝnh m« men håi phôc:

men håi phôc (M_hp), gi¸ trÞ cña m« men håi phôc sinh ra khi ®ã phô thuéc vµo tay ®ßn

gi÷a lùc träng l îng vµ lùc næi cña tµu khi bÞ nghiªng:

M« men håi phôc :

Trong ®ã :

M_hp= D . L = D. h . sin

L = GK

- 17 -

L

h =

hay GK = L = h.sin

sin

lµ ®Æc tr ng quan träng nhÊt cña tÝnh æn ®Þnh.

§¹i l îng h ® îc tÝnh theo biÓu thøc sau:

h = Z_C+ r - Z_G

hoÆc

h = r - (Z_G- Z_C)

Trong ®ã:

Z_q:tÝnh theo b¶nh tÝnh träng l îng hoÆc tÝnh gÇn ®óng theo c«ng thøc sau ¸p dông

cho tµu chë ®Çy hµng:

Z_q= (0,65  0,68) . H

C¸c gi¸ trÞ Z_Cvµ r tÝnh theo b¶n vÏ ® êng h×nh d¸ng hoÆc tÝnh gÇn ®óng theo c«ng





thøc sau :

Z_C= (0,833  0,333 . ) T.

1  ².B²

11,5 .T

r =

Trong ®ã : T : chiÒu cao mín n íc (m)

B : chiÒu ngang ®¨ng ký (m)

 : hÖ sè bÐo thÓ tÝch

 : hÖ sè bÐo ® êng n íc thiÕt kÕ.

M



h

V

r



K

G

z

g

C₁

C

D

z

c

Qua c¸c c«ng thøc ta thÊy r»ng æn ®Þnh ngang cña tµu t¨ng lªn khi t¨ng B vµ , khi

Nh vËy tµu cã tÝnh æn ®Þnh tèt nhÊt khi cã chiÒu chiÒu réng cµng lín vµ cos träng

trang thiÕt bÞ xuèng thÊp, cè g¾ng gi¶m nhÑ nh÷ng kÕt cÊu ®Æt trªn cao.

nghÜa lµ h > 0.

Kho¶ng c¸ch GM = h ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng thÕ v÷ng cña tµu: nÕu h cµng lín th× thÕ

v÷ng tµu cµng lín, nÕu h cµng nhá th× thÕ v÷ng cña tµu cµng nhá.

- 18 -

kho¶ng c¸ch GM sÏ lín (h >> 0) thÕ v÷ng cña tµu sÏ t¨ng lªn, nh ng tµu l¾c m¹nh vµ

nhanh, lµm ¶nh h ëng tíi søc khoÎ thuyÒn viªn, hµnh kh¸ch, hµng ho¸ thiÕt bÞ m¸y mãc

xuèng d íi hoÆc kh«ng xÕp hµng, xÕp hµng trªn boong) th× thÕ v÷ng cña tµu nhá, tµu l¾c

nhÑ vµ chËm (chu kú dao ®éng lín) Ýt ¶nh h ëng søc khoÎ, c«ng t¸c thuyÒn viªn, hµnh

kh¸ch, hµng ho¸ ®¶m b¶o. Nh ng thÕ v÷ng nhá sÏ kh«ng ®¶o b¶o nhÊt lµ khi gÆp sãng ta

cã khi ®·n ®Õn nguy c¬ lËt tµu. Trong thùc tÕ khai th¸c ng êi ta yªu cÇu c¸c lo¹i tµu cã

(B¶ng 1 - 1)

GM (h) (m)

Lo¹i tµu

Tµu chë kh¸ch cì lín

C¸c tµu chë kh¸ch trung b×nh vµ nhá

Tµu chë hµng kh« lín

Tµu chë hµng láng lín

Tµu chë hµng kh« trung b×nh

Tµu chë kh¸ch ch¹y s«ng

Sµ lan

0,3  1,5

0,6  0,8

0,7  1,3

2,0  4,0

0,5  0,8

3,0  5,0

0,7  1,0

2,0  10,0

1,5  4,0

Tµu ®¸nh c¸

Tµu ph¸ b¨ng

a. æn ®Þnh cña tµu ë gãc nghiªng lín

Khi t¨ng gãc nghiªng, m« men håi phôc M_hp®Çu tiªn t¨ng lªn (h×nh 1.15) sau ®ã b¾t

®Çu gi¶m ®i. ë mét gãc nghiªng nµo ®ã m« men håi phôc b»ng 0 vµ sau ®ã kh«ng ng¨n

c¶n sù nghiªng ®ã vµ ng îc l¹i cßn lµm tµu nghiªng thªm (h×nh 1.15).

V× l îng chiÕm n íc D = V ®èi víi tr¹ng th¸i t¶i träng ®· cho kh«ng ®æi, m« men

håi phôc biÕn thiªn tØ lÖ thuËn víi biÕn thiªn cña c¸nh tay ®ßn L, phô thuéc vµo gãc

nghiªng , ta cã thÓ tÝnh to¸n vµ biÓu diÔn b»ng ®å thÞ th× gäi lµ æn ®Þnh tÜnh (h×nh 1.15).

M

P

G

K

G

l

1

C

V

b)

a)

P

M

K

l₃

K

M

G

l₂

C

V

d)

c)

H×nh 1.15 æn ®Þnh t¹i gãc nghiªng lín

- 19 -

§å thÞ nµy ® îc dïng cho nh÷ng tr êng hîp t¶i träng ®Æc tr ng nhÊt vµ nguy hiÓm

nhÊt ®øng vÒ mÆt æn ®Þnh tµu. NÕu ta biÕt m« men nghiªng t¸c dông vµo tµu (do ¸p lùc

giã, sãng, va ch¹m...) dïng ®å thÞ æn ®Þnh tÜnh ta cã thÓ x¸c ®Þnh ® îc gãc nghiªng b»ng

1,0

Tay ®ßn lín nhÊt

0,8

0,6

h

0,4

0,2

57,3⁰

Gãc tèi ®a cña ®å thÞ

Gãc c¾t

80 90

0

10

20

30

40

50

60

70

⁰

Gãc nghiªng

H×nh 1.16 §å thÞ æn ®Þnh tÜnh

§ã lµ ®o¹n th¼ng n»m gi÷a trôc n»m ngang vµ giao ®iÓm cña tiÕp tuyÕn víi ® êng cong

t¹i gèc to¹ ®é víi ® êng th¼ng ®øng kÎ ë gãc nghiªng 57,3⁰, ® êng cong cµng dèc ë gèc

b. C¸c lo¹i thÕ v÷ng cña tµu (h×nh 1.17):

th¸i thÕ v÷ng:

- Tr¹ng th¸i tµu cã thÕ v÷ng tèt cã bèn tr êng hîp:

M_hp

M

P

M

D

G

P

K



K

C'

C

C'

D

M

a) h > 0

b) h >> 0

M

P

K

G

G M

M



C

C'

D

d) h < 0

c) h = 0

H×nh 1.17 C¸c tr¹ng th¸i thÕ v÷ng

- 20 -