Tài liệu Thiết kế nhà nổi trên sông hàn bằng vật liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ NỔI TRÊN SÔNG HÀN BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE CÓ SỨC CHỨA 100 KHÁCH ĐỂ PHỤC VỤ DU LỊCH Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS. TRẦN VĂN LUẬN HUỲNH TẤN THIỆN Đà Nẵng, 2020 1.1.3 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ của quý Phòng, Ban Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Đặc biệt là sự hướng dẫn tận tâm của Thầy TS TRẦN VĂN LUẬN. Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến Thầy về sự giúp đỡ này. Xin cảm ơn quý thầy cô trong Bộ môn Kỹ thuật tàu thủy, Khoa Cơ khí Giao thông, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, đã giúp đỡ em trong suốt thời gian em học tập và thực hiện đồ án tại Trường. Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu thực hiện đồ án. Em xin chân thành cảm ơn! 1.1.3 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................. 1 1.1 TỔNG QUAN ............................................................................................... 1 1.2 VẬT LIỆU COMPOSITE(FRP) CHẾ TẠO NHÀ NỔI .................................1 1.3 NHÀ NỔI KHẢO SÁT.................................................................................. 3 CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ CẤU TRÚC CỦA NHÀ NỔI. .................................... 5 2.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU. ....................................................... 5 2.2 XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH. ........................................................................ 5 2.3 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG. ........................................................................ 7 2.3.1 Thiết kế bố trí chung phần dưới nước. ........................................................ 7 2.3.2 Xây dựng bố trí chung phần trên boong. ..................................................... 8 2.3.2.2 Bố trí trên boong. ..................................................................................... 8 CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KẾT CẤU. ............................................................... 14 3.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHẦN DƯỚI NƯỚC. ......................................... 14 3.1.1 Kết cấu phao nổi. ...................................................................................... 16 3.1.2 Kết cấu sàn. .............................................................................................. 23 3.1.3 Khối lượng của phần dưới nước. ............................................................... 27 3.2 THIẾT KẾ KẾT CẤU TRÊN BOONG ....................................................... 30 3.2.1 Xác định kích thước hình học khung nhà thép........................................... 30 3.2.2 Xà gồ mái. ................................................................................................ 30 3.2.3 Tính toán khối lượng tác động lên khung ngang........................................ 33 3.2.4 Tính toán thiết kế khung ngang. ................................................................ 33 3.2.5 Thiết kế cột chống. ................................................................................... 34 3.2.6 Thiết kế khung vách.................................................................................. 37 3.2.7 Thiết kế bao tường. ................................................................................... 42 CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN TÍNH NỔI VÀ CÂN BẰNG CỦA NHÀ NỔI. ..... 44 1.1.3 4.1 Tính toán các yếu tố tính nổi ........................................................................ 44 4.1.1 Phương trình tính nổi ................................................................................ 44 4.1.2 Lượng chiếm nước của nhà nổi qua các thành phần trọng lượng ............... 45 4.1.3 Yếu tố đường nước. .................................................................................. 45 4.1.4 Các yếu tố mặt cắt ngang .......................................................................... 46 4.1.5 Tính toán các yếu tố tính nổi. .................................................................... 47 4.2 Cân bằng của nhà nổi................................................................................... 51 4.2.1 Xác định ổn định tĩnh................................................................................ 55 4.2.2 Tính diện tích hướng gió và tâm diện tích hướng gió ................................ 58 4.2.3 Kiểm tra ổn định khi gió tác động ............................................................. 60 CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN. ............................................................................... 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 63 1.1.6 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay ngành du lịch đang phát triển rất mạnh trên toàn quốc đặt biệt du lịch nghỉ dưỡng trên sông, biển. Ở Đà Nẵng 2 bên sông Hàn có rất nhiều cảnh đẹp.Vì vậy có thể kết hợp vui chơi ăn uống và ngắm cảnh 2 bên sông để đem lại nguồn thu đáng kể cho các nhà kinh doanh. Đối với nhà hàng nổi trên sông yếu số về giá thành khá quan trọng. Từ các vật liệu truyền thống như: gỗ, thép, nhôm, đều là những vật liệu dùng để đóng tàu. Tuy nhiên, đối với nhà nổi người ta ít dùng gỗ, thép mà người ta dùng nhôm để đảm bảo được các yêu cầu của nó về thẩm mỹ, sức tải, khả năng chống chịu môi trường…Với vật liệu nhôm người ta đã đóng ra những nhà hàng nổi mang những tính năng tốt. Tuy nhiên, hiện nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, vật liệu mới đã ra đời, vật liệu Composite mang những ưu điểm nổi bật như có độ bền cao, nhẹ, trơ với môi trường nước biển, phương pháp thi công đơn giản, giá thành rẻ… Với những ưu điểm trên, vật liệu Composite đang dần thay thế vật liệu truyền thống. Trước những yêu cầu trên, để tạo điều kiện tiếp cận thực tế, làm quen với việc giải quyết vấn đề một cách cụ thể, sau thời gian học tập chúng em đã được nhà trường giao thực đề tài: Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vật liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. Qua thời gian tìm hiểu được sự hướng dẫn tận tình của thấy giáo T.S TRẦN VĂN LUẬN, cùng với sự động viên và giúp đỡ tận tình của bạn bè và người thân, chúng em đã hoàn thành nội dung của đề tài. 1.1.6 Nội dung đề tài gồm các phần: CHƯƠNG 1: Đặt vấn đề . CHƯƠNG 2: Thiết kế cấu trúc của nhà nổi. CHƯƠNG 3: Thiết kế kết cấu của nhà nổi. CHƯƠNG 4: Tính toán tính nổi và cân bằng của nhà nổi. CHƯƠNG 5: Kết luận. Tuy nhiên vì thời gian và kiến thức có hạn nên trong khi thực hiện không thể tránh khỏi thiếu sót. Kính mong được sự góp ý của các thầy để chúng em được hoàn thiện hơn về kiến thức. Sinh viên thực hiện Huỳnh Tấn Thiện Lê Văn Tùng Lê Đình Thanh Vinh Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. CHƯƠNG 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Như chúng ta đã biết trong những năm gần đây, ngành du lịch của Tp Đà Nẵng phát triển rất mạnh mẽ, thiên nhiên ưu đãi nơi đây có những bãi tắm tuyệt và đặc biệt là cảnh vật 2 bên sông Hàn. Khách du lịch đến Đà Nẵng không chỉ tắm biển thưởng thức đồ ăn mà còn muốn ngắm các cảnh đẹp 2 bên sông Hàn. Xuất phát từ những nhu cầu thực tế trên, chúng em đã được giao thực hiện đề tài với nội dung: Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vật liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. Thực tế nhận thấy, một trong những yếu tố quan trọng và khó khăn khi thiết kế chế tạo nhà nổi là phải đạt được tính ổn định. Về mặt lý thuyết có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến ỏn định: Đặc điểm hình dạng phao, bố trí chung, …Do đó thiết kế nhà nổi là một bài toán phức tạp và có ý nghĩa quan trọng. Vì vậy trong đề tài này, chúng tôi cũng dựa trên những nhà nổi có sẵn nhưng có sự phân tích và lựa chọn nhằm mục đích đưa ra mẫu nhà nổi phù hợp về mặt tính năng, phù hợp điều kiện kinh tế- kỹ thuật- công nghệ nước ta hiện nay. 1.2 VẬT LIỆU COMPOSITE(FRP) CHẾ TẠO NHÀ NỔI Vật liệu Compositer (FRP) trong chế tạo phần phao là cốt sợi thuỷ tinh nền nhựa polyester không no. * Cốt là những tấm sợi thuỷ tinh băm (sau đây gọi là “tấm sợi băm”), những tấm vải sợi thuỷ tinh thô (sau đây gọi là “vải sợi thô”), và sợi thuỷ tinh thô (sau đây gọi là “sợi thô”), dùng làm cốt cho FRP được chế tạo từ sợi dài. * Mát gồm các lớp sợi liên tục hoặc gián đoạn, phân bố hỗn loạn trong một mặt phẳng. Các sợi được giữ với nhau nhờ chất liên kết có thể hoà tan hoặc không hoà tan trong nhựa, tuỳ thuộc vào công nghệ sử dụng. Tính phân bố hỗn loạn của các sợi làm cho “mát” có tính đẳng hướng trong mặt phẳng của nó. 1 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. Vải (hay băng) là một tổ hợp mặt các sợi, các mớ …vv, được thực hiện nhờ kỹ thuật dệt. Vải gồm: - Phương cơ bản (dọc), đó là tập hợp tất cả các sợi song song, phân bố trong mặt phẳng theo chiều dài của vải. - Phương ngang, đó là tập hợp tất cả các sợi bắc ngang qua các sợi dọc. Người ta phân biệt các loại vải dựa vào loại sử dụng (sợi đơn giản, mớ…), có nghĩa là dựa vào khối lượng dài của sợi, và vào kiểu tréo sợi dọc và ngang, bao gồm 4 kiểu: Lụa trơn, xa tanh, vân chéo, kiểu đồng phương. * Nhựa polyester. Nhựa polyester được sử dụng từ lâu để chế tạo các vật liệu Composite. Dựa trên mô đun đàn hồi, người ta phân loại polyester: Nhựa nền, nhựa cứng vừa phải và nhựa cứng. Loại nhựa cứng thường được sử dụng để chế tạo vật liệu composite. Chúng ta có thể liệt kê một số cơ tính chính của loại nhựa cứng đã đóng rắn. Khối lương riêng 1.200 kg/m 3 Mô đun đàn hồi kéo 2,8 đến 3,5 Gpa Mô đun đàn hồi uấn 3 đến 4 Gpa Ứng suất phá huỷ kéo 50 đến 80 Mpa Ứng suất phá huỷ uấn 90 đến 130 MPa Biến dạng phá huỷ kéo 2 đến 5 % Biến dạng phá huỷ uấn 7 đến 9 % Độ bền nén 90 đến 200 MPa Độ bền cắt 10 đến 20 MPa Nhiệt độ uấn cong dưới tải trọng (1,8 Mpa) 60 đến 100 0C * Nhựa polyester có ưu điểm: - Cứng. - Ổn định kích thước. 2 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. - Khả năng thấm vào sợi và nhựa cao. - Dễ vận hành. - Chống môi trường hoá học. - Giá thành hạ * Nhựa polyeste có nhược điểm sau: - Dễ bị nứt, đặc biệt nứt do va đập. - Độ co ngót cao (khoảng 8 – 10%). - Khả năng chịu hơi nước, nước nóng kém. - Bị hư hại dưới tác hại của tia cực tím. - Dễ bắt lửa. - Chịu nhiệt trung bình (dưới 1200C). 1.3 NHÀ NỔI KHẢO SÁT Từ thực tế khảo sát và tham khảo các hệ thống nhà nổi bằng vật liệu composite ở khu vực Khánh Hòa như: Nhà hàng bè nổi NHÂN LAN 2017: + Chiều dài lớn nhất Lmax = 15,00 m. + Chiều rộng lớn nhất Bmax = 8,0 m. + Chiều cao mạn D = 1,00 m. + Chiều chìm trung bình d = 0,30 m. + Số lượng khách n = 100 người. - Nhà hàng nổi VĨNH HY: Thiết kế theo tiêu chuẩn QCVN-56 dành cho đóng tàu và phương tiện nổi bằng vật liệu composite. Thiết kế trên dòng tàu 2 thân kết nối bằng cầu 3 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. dẫn. Nhà hàng được làm bằng vật liệu composite thỏa mãn thiết kế theo QCVN-56 và đảm bảo tải trọng theo yêu cầu thiết kế. + Chiều dài lớn nhất Lmax = 15,00 m. + Chiều rộng lớn nhất Bmax = 8,00 m. + Chiều cao mạn D = 1,20 m. + Chiều chìm trung bình d = 0,35 m. + Sức chứa n = 136 người. Ta có thể chọn cấu trúc nhà nổi giống tàu 2 thân với 2 phao nổi liên kết với sàn ở phía trên vì tàu 2 thân là loại tàu có độ ổn định và cân bằng cao. Sau đó chọn sơ bộ kích thước phao nổi và kích thước sàn theo mô hình những nhà hàng nổi đang được sử dụng ở khu vực Khánh Hòa sau đó kiểm tra tính nổi và tính cân bằng của nhà nổi. 4 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ CẤU TRÚC CỦA NHÀ NỔI. 2.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU. - Hệ thống nhà nổi được thiết kế có kích thước: + Chiều dài lớn nhất Lmax = 20,00 m. + Chiều rộng lớn nhất Bmax = 8,50 m. + Chiều cao thiết kế D = 1,20 m. + Chiều chìm thiết kế dtk = 0,25 m. + Sức chứa n = 100 người. Trong đó kích thước phao nổi là: + Chiều dài thiết kế + Chiều rộng thiết kế + Chiều cao thiết kế Sàn: + Chiều dài thiết kế + Chiều rộng thiết kế + Chiều cao thiết kế Ltk = 19,00 m. Btk = 1,50 m. Dp = 0,60 m. Ltk = 20,00 m. Btk = 8,50 m. Ds = 0,40 m. 2.2 XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH. Có các phương pháp thiết kế như sau: - Phương pháp 1: Thiết kế mới 100%. - Phương pháp 2: Thiết kế theo bể thử. - Phương pháp 3: Thiết kế bằng tính chuyển đồng dạng từ tàu mẫu. Hiện nay nhà nổi cũng chưa phổ biến ở nước ta nói riêng và trên thế giới nói chung vì yêu cầu của người sử dụng cũng khá ít nên hình dáng đặc thù của phao nổi cũng tương đồng gần giống nhau. Theo như một số nhà hàng nổi hiện nay, ta chọn thiết kế tuyến hình phao nổi mới 100%. ➢ Trọng tải của phao nổi trong trường hợp tàu không. Trọng tải của 1 phao: W1 = 𝛾. Ltk.Btk.dtk.𝛿 Trong đó: Ltk - chiều dài thiết kế phao nổi, Ltk = 19 (m). Btk - chiều rộng thiết kế phao nổi, Btk = 1,5 (m). dtk – chiều chìm thiết kế nhà nổi , dtk = 0,25 (m). 5 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. 𝛿 – hệ số tiện nghi, 𝛿 = Ltk .Btk N = 20.8,5 100 = 1,7. Với: Ltk- chiều dài thiết kế nhà nổi, L = 20 (m). Btk – chiều rộng thiết kế nhà nổi, B = 8,5 (m). N – Số lượng khách phục vụ, N = 100 (khách). 𝛾- khối lượng riêng của nước sông , 𝛾 = 1,00 (Tấn/m3). Thay các giá trị vào ta được: W1 = 𝛾. L.b.d =1.19.1,5.0,25.1,7 = 12,11 (Tấn). Vậy trọng tải của 2 phao trong trường hợp tàu không là: W2 = W1 .2 = 12,11 .2 = 22,22 (Tấn). ➢ Trọng tải của phao trong trường hợp sức chở 100 khách + dự trữ là: W = W2 + DWT Trong đó: W2 - trọng tải của 2 phao trong trường hợp tàu không DWT – sức chở của nhà nổi bao gồm trọng lượng hành khách và trọng lượng dự trữ (nước ngọt sinh hoạt). DWT = wpass + wh2o Với wpass – trọng lượng hành khách và thuyền viên. Từ nhiệm vụ thiết kế, số lượng khách và thuyền viên tổng cộng 107 người, trung bình 1 người 70kg(lấy theo quy chuẩn). Vậy wpass = 107 × 70 = 7,49 (tấn) wh2o – trọng lượng nước sinh hoạt, wh2o = 3,15 (m3) = 3,15 (tấn). => DWT = 7,49 + 3,15 = 10,64 (tấn). Vậy trọng tải của phao trong trường hợp sức chở 100 khách + dự trữ là: W = 22,22 + 10,64 = 32,86 (tấn) 6 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. 20000 8500 19000 150 150 R100 150 400 ÐN500 ÐN250 Ðu ?ng chu?n ÐCB ÐCB R500 ÐN500 ÐN250 600 600 ÐCB R500 5000 1500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1500 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 20000 250 ÐN500 ÐCB ÐN250 ÐCB ÐN250 ÐN500 1500 500 4250 2500 KÍCH THU ? C CH? Y? U D?c tâm 0 4 2 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Chi?u dài thi?t k? Chi?u r?ng thi?t k? Chi?u cao S? lu ? ng khách ph?c v? Ltk = 20 m Btk = 8,5 m D = 1,2 m 100 ngu ?i 2500 4250 ÐN500 ÐCB ÐN250 ÐCB ÐN500 500 ÐN250 1500 250 Hình 2.2. Bản vẽ tuyến hình. 2.3 THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG. 2.3.1 Thiết kế bố trí chung phần dưới nước. Phần dưới nước được chia làm 2 phần, sàn và phao nổi. Được bố trí như sau: - Phao nổi: được bố trí nằm dưới sàn, cách sàn 150mm và 2 phao nằm đối xứng nhau qua đường dọc tâm và cách đường dọc tâm 2,5m. + Tại vị trí sườn số 3, 10, 15, 20, 25, 30, 37 bố trí các vách kín nước. + Từ sườn số 3 đến sườn số 10 bên trái, trong phần này được bố trí một kết nước ngọt có kích thước 3,5𝑚 × 1,5𝑚 × 0,6𝑚 (3,15 m3) để phục vụ sinh hoạt. +Từ sườn số 3 đến sườn số 10 bên phải, trong phần này được bố trí một két nước thải có kích thước 3,5𝑚 × 1,5𝑚 × 0,6𝑚 (3,15 m3). 7 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. Hình 2.3-1. Bản vẽ bố trí chung phân chia khoang két trong phao nổi. 2.3.2 Xây dựng bố trí chung phần trên boong. 2.3.2.1 Giới thiệu chung. Nhà nổi thiết kế được tính toán với các thông số sau : • Chiều dài : Ltk = 20 m. • Chiều rộng : B = 8,5 m. • Chiều cao mạn : H= 1,15 m. Thiết kế bố trí chung là một khâu rất quan trọng trong quá trình thiết kế nhà nổi. Công việc bố trí chung ảnh hưởng trực tiếp đến yêu cầu sử dụng, khả năng khai thác và đặc biệt liên quan tới cân bằng - ổn định của nhà nổi. Việc bố trí chung đòi hỏi người thiết kế phải quan tâm tới các vấn đề liên quan tới hiệu quả sử dụng, sự tiện nghi sinh hoạt cho thuyền viên, khách quan… Đồng thời phải để ý tới những quy định chung mang tính chất Quốc tế về khả năng an toàn, chống ô nhiễm môi trường biển. - Tiện nghi trong sinh hoạt của thuyền viên - Thỏa mãn các yêu cầu theo quy phạm của tàu thủy nội địa. 2.3.2.2 Bố trí trên boong. 2.3.2.2.1 Bố trí vị trí các phòng: + Khu nhà vệ sinh: - chia theo chiều dài nhà : từ sườn 0+250 - sườn 10 dài 4,75m. + Khu nhà bếp: 8 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. - Chia theo chiều dài nhà : từ sườn 0+250- sườn 5+200 dài 2,45m. + Khu nhà chế biến đồ uống: - chia theo chiều dài nhà : từ sườn 5+200 - sườn 10 dài 2,3m. + Khu nhà khách: - Chia theo chiều dài nhà: từ sườn 10 - sườn 40−250 dài 14,75m. - Tổng diện tích khu nhà khách là S=14,758=118 (𝑚2 ). - Theo quy phạm QCVN21.2015.BGTVT.P13 diện tích sàn tối thiểu trên một người là 1,1 (𝑚2 / người). - Tổng diện tích cho 100 người : S=1,1100= 110(𝑚2 )< 118 (𝑚2 ). - Vậy diện tích thiết kế thỏa mãn yêu cầu. Hình 2.3-1: Sơ đồ bố trí trên boong 2.3.2.2.2 Biên chế thuyền viên. • Các vị trí bố trí thuyền viên trên nhà nổi như sau: - Phục vụ : 3 người - Bếp trưởng : 1 người - Phụ bếp : 1 người - Pha chế : 1 người - Phục vụ pha chế: 1 người 2.3.2.2.3 Trang thiết bị: - Vì nhà nổi phụ vụ du lịch ăn uống nên không có các phòng ngủ. - Các trang thiết bị: + bếp 1 chiếc 9 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. + bàn ghế cho 8 người 14 chiếc (1800 750)(100kg/ 1 chiếc) (bố trí theo quy phạm QCVN21.2015.BGTVT.P13) + tủ pha chế đồ uống 1 chiếc + nhà vệ sinh nam, nữ + bồn vệ sinh 2 chiếc 6 chiếc + chậu rửa + bồn rữa tay + cửa sổ 2 chiếc 4 chiếc 4 chiếc + cửa nhà vệ sinh + ống hút khói 6 chiếc 1 chiếc + phao cứu sinh + lan can 16 chiếc 8 chiếc. + tổng khối lượng vật dụng và lương thực là 2000(kg). 2.3.2.2.4 Tính chọn thiết bị. A, Thiết bị cứu sinh: - Phao cứu sinh là loại phao khép kín, sử dụng vật liệu có tính nổi để đảm bảo - hiệu quả và hoạt động của thiết bị: với cốt phao (vật liệu nổi) bằng xốp Polyurethane và vỏ bọc ngoài là nhựa Polyetylen tỷ trọng cao (HDPE) Phao cứu sinh được thiết kế với kết cấu và kích thước phù hợp sử dụng với đại đa số người dân Việt Nam. Các phao tròn có đường kính ngoài không lớn hơn 800mm và đường kính trong của phao không nhỏ hơn 400mm - Khối lượng phao tròn cứu sinh nhựa không nhỏ hơn 2.5kg Dây đai bám có đường kính tiêu chuẩn lớn hơn 9.5mm và chiều dài lớn hơn 4 lần đường kính ngoài của phao Phao được gắn vật liệu phản quang rộng 50mm tại bốn điểm cách đều xung quanh phao để dễ dàng nhìn thấy vào ban đêm. Màu sắc: Phao cứu sinh thường được sử dụng màu da cam (đỏ) hoặc kết hợp màu trắng (với mẫu phao xốp) nổi bật khi ở dưới nước. B, Phương tiện tín hiệu: 10 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. Bảng 2.3-1: Phương tiện tín hiệu Số lượng Màu sắc Góc chiếu sáng - Đèn tim nhà 01 Đỏ 3600 - Đèn mạn phải 01 Trắng 112,50 - Đèn mạn trái 01 Trắng 112,50 Trang thiết bị tín hiệu 1 2 Đèn tín hiệu Phương tiện tín hiệu âm thanh - Còi 01 - Chuông 01 C, Thiết bị cứu hỏa: Ngoài việc phòng chống cháy bằng biện pháp kết cấu trên tàu còn được trang bị chữa cháy theo yêu cầu của quy phạm. Tất cả các buồng trên tàu ngoài hệ thống chữa cháy bằng nước phải có hệ thống chữa cháy cố định. Các buồng ở thiết bị hệ thống phun nước tự động. Thiết bị dùng chữa cháy nước và khí CO2. D, Thiết bị neo: 1 Cột neo: - Vị trí các cột neo: tâm các cột neo được bố trí cách mép dọc sàn 125mm, mép ngang sàn 125mm. - Cột được chọn có đường kính 90mm dày 2mm. - Cột được liên kết mặt bích 1301305 bằng liên kết hàn. - Mặt bích được liên kết với sàn bằng bulong đai ốc M10 . 11 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. Hình 2.3-2: Liên kết cột neo với sàn. 2 Dây neo. - Chọn neo bằng dây có đường kính 20mm. - Dây neo tàu (thuyền) Polypropylene (PP) Loại dây neo này được chế tạo từ sợi Polypropylene (PP) có độ bền và độ bám (dính) cao. Ngoài các chỉ số kỹ thuật chung thì loại này có đặc tính riêng là có khả năng chống bào mòn, chịu được lực căng kéo mạnh với tải trọng từ 200kg100 tấn, trọng lượng nhẹ và nổi trên nước, chống lại tác hại của tia cực tím, dầu mỡ. Sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trong neo đậu tàu thuyển. E, Thiết bị an toàn. - Lan can có trụ bằng thép không rỉ có đường kính 40 mm, cao 1000mm. - Tay vịn làm bằng thép hình ống có đường kính 12mm. - Lan can được thiết kế bao kín khu hành khách có 4 cổng ra vào chiều dài 1000mm được bố trí tại sườn 20- 22, sườn 30- 32. - Trụ được liên kết với sàn bằng ke chữ V 60603 dài 30mm và Bulong đai ốc lục giác M650. - Lan can được bố trí như hình 2.3-3: 12 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. Hình 2.3-3: Vị trí bố trí lan can Hình 2.3-4: Liên kết trụ lan can với sàn. 13 Thiết kế nhà nổi trên sông Hàn bằng vât liệu composite có sức chứa 100 khách để phục vụ du lịch. CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KẾT CẤU. 3.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHẦN DƯỚI NƯỚC. - Do hiện chưa có tài liệu hướng dẫn tính toán phao bè bằng vật liệu composite, để có cơ sở dùng trong tính toán, có thể tạm thời xem thân phao nổi và khung sàn như một dạng kết cấu tàu thuyền. Do vậy, có thể sử dụng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phân cấp và đóng tàu làm bằng chất dẻo cốt sợi thủy tinh QCVN 56: 2013/BGTVT để tính toán sơ bộ. - Vật liệu để chế tạo hệ thống phần dưới nước là vật liệu Composite. Được gọi chính thức trong Quy phạm Việt Nam là FRP, gồm có sợi thủy tinh như tấm sợi băm và vải sợi thô, tạo hình với FRP có độ bền quy định trong bảng dưới đây, được viết trong Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phân cấp và đóng tàu làm bằng chất dẻo cốt sợi thủy tinh QCVN 56: 2013/BGTVT. Bảng 3.1: Bảng độ bền của vật liệu Composite Tên gọi TT Theo quy phạm Thực tế sử dụng 1 Độ bền kéo, N/mm2 98 120 2 Mođun đàn hồi kéo nén, N/mm2 6,86.103 7,5.103 – 8.103 3 Độ bền uốn, N/mm2 150 160 4 Mođun đàn hồi uốn, N/mm2 6,86.103 7,5.103 – 8.103 • Yêu cầu chung về kết cấu: Tạo hình: Theo quy định ghi tại QCVN 56: 2013/BGTVT, 5.2 trang 28, áp dụng cho trường hợp FRP được tạo thành bằng phương pháp thủ công. Tỷ lệ pha trộn: Vật liệu được pha trộn theo tỷ lệ thích hợp để FRP có chất lượng cao. Tỷ lệ này đã được thử nghiệm, đã được thực tế chứng minh tính xác thực. Lớp vỏ phủ: Theo quy trình hiện hành lớp nhựa vỏ được bọc hoặc phun đều ở mức độ tuyệt đối, đáp ứng đòi hỏi tại QCVN 56: 2013/BGTVT, 5.1.8 trang 27. Liên kết ghép: Mọi mối liên kết trong hệ thống được thực hiện theo quy trình vốn có tại xưởng, hoàn toàn phù hợp quy định tại QCVN 56: 2013/BGTVT, 5.6 trang 30. 14