trờng đại học xây dựng Khoa công trình thủy - môn cảng-đờng thủy =========================================================== đồ án xởng đóng tàu (công trình ụ tầu khô) Giáo viên hớng dẫn : trần quang vinh Sinh viên thực Lớp Mssv : : 43C1 :6130-43 Hà Nội mở đầu Đồ án môn học Xởng đóng tàu đồ án chuyên ngành quan trọng sinh viên ngành Cảng-Đờng thủy Nhiệm vụ đồ án thiết kế kỹ thuật công trình thủy công nhà máy đóng sửa chữa tàu nh: ụ khô, triền tàu, đà tàu, Với số liệu cho thầy hớng dẫn, nhiệm vụ cụ thể đồ án là: 1- Thiết kế kỹ thuật công trình ụ khô phục vụ cho việc sửa chữa tàu Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu 2- Kết tính toán thể thuyết minh dày 43 trang vẽ khổ A1 Với việc thiết kế ụ tầu khô này,nó giúp cho sinh viên ngành Cảng-Đờng thuỷ đợc làm quen với công trình thuỷ công công việc chủ yêú nhà máy đóng sửa chữa tàu thuỷ Tác giả đồ án xin chân thành cảm ơn thầy giáo trần quang vinh bạn sinh viên lớp 43Cảng trờng Đại học Xây dựng nhiệt tình giúp đỡ để đồ án đợc hoàn thành tiến độ Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu mục lục Phần mục Mở đầu Trang Chơng Xác định quy mô nhà máy sơ đồ công nghệ khai thác Tính toán kích thớc giả định kết cấu ụ tàu Xác định tải trọng 10 Tính toán kết cấu buồng ụ 17 Tính toán hệ thống cấp thoát nớc buồng ụ 34 Thống kê vật liệu cho buồng ụ 36 Kết luận kiến nghị 41 Chơng Chơng Chơng Chơng Chơng Chơng Tài liệu tham khảo 42 Mục lục chơng Xác định quy mô nhà máy sơ đồ công nghệ khai thác 1.1 Xác định số lợng buồng ụ - Mục đích thiết kế: Thiết kế ụ tàu khô phục vụ công tác sửa chữa tàu Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ - Kế hoạch sản xuất: 12 tàu/năm - Số ngày tàu bệ: 40 ngày/tàu - Tổng số ngày sửa chữa cần thiết: 12 x 40 = 480 ngày - Số ngày làm việc năm: 300 ngày - Số lợng ụ cần thiết: Đồ án Xởng đóng tàu N = 1,2 x 480/300 ụ - Xây dựng ụ vị trí cách biệt nhau, sử dụng chung hệ thống cần trục vận chuyển lắp ráp - Với số lợng ụ, nhà máy đóng sửa chữa tàu thuộc loại vừa, đợc quy hoạch sơ nh hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sửa chữa tàu Tàu đến sửa chữa đợc bốc dỡ hết hàng bến trang trí nhà máy, sau đợc đa vào ụ để sửa chữa theo trình tự sau: - Giả sử ụ khô nớc, cửa ụ đóng kín, cung cấp nớc cho ụ hệ thống cấp nớc tự chảy mực nớc ụ (bằng mực nớc hạ thủy) - Kéo cửa ụ (với trờng hợp cửa phao) - Đa tàu vào ụ hệ thống tời đặt cửa ụ hai bên thành ụ - Cố định tàu ụ hệ thống neo, đệm tàu - Thoát nớc ụ hệ thống máy bơm - Làm khô ụ, tiến hành bớc chuẩn bị cần thiết - Sửa chữa tàu - Sửa chữa xong tiến hành cung cấp nớc cho ụ giống nh - Tháo hệ thống neo giữ, đa tàu bến trang trí - Hoàn thiện công tác sửa chữa tàu bến trang trí Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu - Kết thúc bàn giao Xem sơ đồ hình Phân x ởng Đ ờng vận chuyển Bến trang trí Bãi vật liệu ụ khô số ụ khô số Hình 1- Mặt quy mô nhà máy Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Cấp n ớc cho ụ Kéo cửa ụ Đ a tàu vàp ụ Cố định tàu Thoát n ớc buồng ụ Làm k hô ụ Tiến hành sửa chữa Cung cấp n ớc cho ụ Tháo cửa kéo Đ a tàu bến trang trí Hoàn thiện chơng Hình - Sơ đồ công nghệ sửa chữa tàu tính toán kích thớc giả định kết cấu ụ tàu 2.1 Các số liệu thiết kế Tàu: - Loại tàu : tàu biển chở hàng khô D = 10.000 DWT, W = 20.000 T - Kích thớc : Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Ltmax = 143m; Ltđoạn hai đờng vuông góc = 131m; Bt = 19.2m; Tmũi không hàng = 3.3m; Tlái không hàng = 4.8m; Địa chất thủy văn: - Mặt cắt địa chất : số Lớp đất 1: Cát trung: = 1.78 t/m3; à0= 0.05; E0= 200kG/cm2; R=2.5 kG/cm2 Lớp đất 2:Bùn nhão Lớp đất 3: Sét dẻo: = 1.75 t/m3; à0 = 0.2; E0 = 100 kG/cm2; R = 0.8 kG/cm2 Lớp đất 4:Đá cứng 2.2 - MNCTK: +2.0m - MNTTK: 0.0m - MNHT : +1.0m Xác định kích thớc ụ tàu a Chiều dài buồng ụ L = Lt + l1+ l2+l Lt = 143m : chiều dài tàu tính toán l1+ l2:Khoảng hở đầu từ tàu đến cửa ụ mép tờng cuối ụ l1+ l2=12m l = 3m : Chiều dài dự trữ buồng ụ L =143 + 15 = 158 (m) Chọn L = 160m, chia thành phân đoạn, phân đoạn dài 40m b Chiều rộng buồng ụ B = Bt + b1 Bt = 19.2m : chiều rộng lớn tàu tính toán b1 = 4ữ6m : khoảng cách an toàn cần thiết hai bên lờn tàu B = 23.2ữ25.2m Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Chọn B = 25 m c Chiều rộng cửa buồng ụ Bc = Bt + b2 Bt = 19.2m : chiều rộng lớn tàu tính toán b2 = 2ữ4m : khoảng cách an toàn cần thiết hai bên lờn tàu Bc = 21.2ữ23.2m Chọn Bc = 22m d Chiều sâu buồng ụ H=T+h+a T = Tlái không hàng = 4.5m : mớn nớc phía lái tàu không hàng h = 1.2m : chiều cao đệm sống tàu a = 0.5m : độ dự trữ dới đệm sống tàu H = 4.8 + 1.2 + 0.5 = 6.5 (m) e Cao trình đáy ụ CTđáy ụ = MNHT - H = +1.0- 6.5 = -5.5 f Cao trình mặt đệm sống tàu CTMĐ = CTđáy ụ + h = -5.5 + 1.20 = -4.3 g Cao trình ngỡng ụ CTNU = CTMĐ - 0.50 = -4.3 - 0.50 = -4.8 Chiều cao ngỡng ụ: hn = CTNU - CTđáy ụ = -4.8 - (-5.5) = 0.70 (m) h Cao trình đỉnh ụ CTđỉnh ụ = MNCTK + = +2.0 + 1.0 = +3.0 i Chiều cao ụ Ht = CTđỉnh ụ - CTđáy ụ = +3.0 - ( -5.5) = 8.5 (m) j Một số kích thớc khác Chiều rộng tờng ụ phía trên: b0 = 3m; b'0 = 1.5m Chiều rộng tờng ụ chỗ giáp với đáy: b = 0.3 Ht = 0.3 x 8.5 = 2.55m Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Chiều dày đáy: d = 1.5 (m) (chiều dày đáy lấy theo kinh nghiệm ụ có hệ thống thoát nớc ngầm) 2.3 Giả định kết cấu ụ tàu Kết cấu chung: ụ tàu khô có hệ thống thoát nớc Bản đáy ụ tàu BTCT đổ chỗ đợc chia thành hai phần: Phần dầm dới sống tàu tiết diện 3m x 2.5m, dài 35m Phần hai bên đổ theo phân đoạn có kích thớc 11.5m x 35m x 1.0m Tờng hai bên ụ dạng tờng góc chống đổ chỗ có bề rộng đáy 7m Nối tiếp phần đáy có đồng chống thấm nớc Hệ thống thoát nớc đáy ụ bao gồm đờng ống dọc ngang bố trí dới đáy ụ Hệ thống tờng cừ phía dới tờng góc chống có nhiệm vụ chống thấm nớc Cần trục đỉnh ụ đợc bố trí nh sau: Hai cần trục cổng K40 hai bên tờng ụ có chân đặt trực tiếp tờng ụ, chân đặt phạm vi ụ đợc bố trí cọc Một cần trục cầu công xôn có khoảng cách hai chân L = 44m chạy đỉnh ụ Hệ thống máy bơm đợc bố trí phía đầu ụ bao gồm: Bơm thoát nớc tàu vào ụ Bơm thoát nớc đọng nớc ngấm vào ụ Hệ thống neo, hào công nghệ bố trí đỉnh ụ 2.4 Giả định vật liệu cấu kiện - Bản đáy: Bê tông thủy công mác 400, lớp bảo vệ 5cm Thép cán nóng thờng loại AII - Tờng góc chống: Bê tông thủy công mác 400, lớp bảo vệ 5cm Thép cán nóng thờng loại AII Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu - Lớp đệm: Dày 2m, đá đổ (15ữ100kg/viên) có tầng lọc ngợc đá dăm sỏi (7ữ10cm) - Lăng thể đá giảm tải: Bằng đá hộc (15ữ100kg/viên) có tầng lọc ngợc đá dăm sỏi (7ữ10cm) - Lớp cát đắp sau tờng đứng: Bằng cát thô có = 300 ; = 1,8 T/m3 - Cừ chống thấm Larsen V dài 10m - ống thoát nớc nhựa PVC, đờng kính 10cm Các kích thớc kết cấu ụ tàu thể hình 3,4,5 chơng 3.1 xác định tải trọng Tải trọng thân cấu kiện - Trọng lợng tờng góc chống lắp ghép bao gồm trọng lợng tờng mặt, đáy chống: G = G tm + bđ + Gbc = 2.5ì4ì[3ì1.5 + (1.5+2.5)/2 ì 6.9 + 1.7 ì 7] + 2.5ì0.5ì(1.5+4)/2 ì 6.9 325.72(t) - Trọng lợng đáy tính theo lực phân bố: q1 = b ì h1 ì1m = 2.5 ì 1.0 ì 1.5 = 3.75 (t/m2) (khi tính toán, cắt theo chiều dọc ụ đoạn 1m q = 2.5 t/m) q2 = b ì h2 ì1m = 2.5 ì ì = 7.5 (t/m2) 10 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ 10 11 12 13 0.2500 0.2220 0.2000 0.1820 0.2649 0.2373 0.2157 0.1981 0.3080 0.2812 0.2609 0.2465 0.3797 0.3515 0.3347 0.3234 Đồ án Xởng đóng tàu 0.4840 0.4502 0.4339 0.4290 0.6337 0.5806 0.5615 0.5599 0.8744 0.7563 0.7208 0.7173 1.4437 1.0231 0.9234 0.9073 3.5118 1.6165 1.2181 1.1407 1.6165 3.7097 1.8394 1.4651 1.2181 1.8394 3.9595 2.1161 1.1407 1.4651 2.1161 4.2650 1 1 6.0558 7.1072 8.1123 9.0463 17.5 Bảng 9- Bảng kết tính Xi dầm đáy Sơ đồ X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 q=1t/m 1.37272 X0 1.37653 1.38503 1.39847 1.41446 1.43353 1.45539 1.47911 1.50888 1.55125 1.61500 2.19599 KQ (q=27.78t/m) q=KQ/c 38.134 38.240 38.476 38.849 39.294 39.823 40.431 41.090 41.917 43.094 44.865 61.005 25.42 25.49 25.65 25.90 26.20 26.55 26.95 27.39 27.94 28.73 29.91 34.86 * Xác định nội lực dầm: Từ biểu đồ áp lực đất ta xác định đợc mô men uốn lực cắt tác dụng lên dầm (hình 11e,f) Mô men lớn dầm: M = 202.53 tm Lực cắt lớn dầm : Q = 17.25 t 25 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu q = 27.78 t/m 35m 1.5m 1.5m 1.5m 1.5m 1.5m 1.5m 1.5m 1.5m 1.5m 1.5m 1.625m X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 q = 27.78 t/m 25.42 t/m 25.49 t/m 25.65 t/m 25.90 t/m 26.55 t/m 26.20 t/m 26.95 t/m27.39 t/m 153.21 131.46 202.53 201.88 196.67 186.49 171.80 107.40 27.94 t/m28.73 t/m 81.96 56.27 29.91 t/m 31.82 34.86 t/m 10.84 M tm Q t 1.76 5.19 8.39 11.21 13.58 15.42 15.59 16.67 17.25 12.39 17.01 Hình 11 - Tính toán dầm đáy đàn hồi 1.1 Tính toán bố trí thép cho đáy Các cấu kiện BTCT đợc tính theo TCVN 4116-85 _ "Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép công trình thủy công" Một số số liệu: - Công trình cấp có: kn = 1.15; nc = 1; md = 1; n = 1.25; [aT] = 0.08mm - Bê tông mác 400 có: Rnp = 175 kG/cm2; Rp = 12 kG/cm2; mb = 1.15 - Thép AII có : Ra = R'a = 2700 kG/cm2; Ea = 2.1x106 kG/cm2; ma = 1.1 a Tính toán cốt thép chịu lực theo điều kiện mở rộng vết nứt (MRVN) 26 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu - Công thức tính vết nứt: aT = k C d a bd 7(4 100 ) d (mm) Ea đó: k=1 : cấu kiện chịu uốn Cd = 1.3 : tính với tải trọng thờng xuyên =1 : cốt có gờ bđ = : thi công khô, bỏ qua trơng nở bê tông Ea = 2.1x106 kG/cm2 d : đờng kính cốt thép (mm) = Fa/(bh0) : hàm lợng cốt thép tiết diện chịu lực a : ứng suất cốt thép chịu kéo M (kG / cm ) Fa z a = M : mô men tiêu chuẩn Fa : diện tích tiết diện cốt thép chịu kéo (cm2) z: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến tâm vùng bê tông chịu nén z = h0 - x/2 x: giới hạn vùng chịu nén x = h0 h0 k n nc M mb Rn b Kết tính toán thể bảng 10 Bảng 10- Tính toán cốt thép phần đáy theo điều kiện MRVN Cấu kiện M Fa chọn d b h0 x Z a aT (tm) (cm ) (mm) (cm) (cm) (cm) (cm) (kG/cm2) (%) (mm) Bản đáy 17.27 16.08 816 100 90 1.103 89.45 1200.70 0.1787 0.080 thoả mãn Dầm đáy 202.53 91.20 2422 300 240 1.613 239.19 928.42 0.1267 0.073 thoả mãn Kết luận b Tính toán cốt đai * Kiểm tra điều kiện ép vỡ bê tông: Tiết diện chọn thoả mãn điều kiện bê tông không bị ép vỡ khi: kn.nc.Q 0,25 mb.Rp.bh0 (1) * Kiểm tra điều kiện tính cốt đai: 27 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu kn.nc.Q mb.k.Rp.bh0.tg (2) tg = Fa Ra đó: k = 0.5 + ; M tt + tt bh0 Rnp Q h0 Kết kiểm tra thể bảng 11 Bảng 11- Kiểm tra điều kiện tính cốt đai đáy Cờu kiện Điều kiện M Q b h0 Fa (tm) (t) (cm) (cm) Bản đáy Dầm đáy 17.27 12.84 100 90 202.53 17.25 300 240 k Tg VT (cm2) (kG) (kG) 16.08 0.555 0.802 14766 14766 31050 55282 thoả mãn thoả mãn 0.539 0.339 19838 19838 248400 181551 thoả mãn thoả mãn 91.20 VP Kết luận Nh đáy không cần bố trí cốt đai Bố trí lới thép chịu lực phía dới theo tính toán Bố trí lới thép cấu tạo 14 a300 phía Tính toán tờng góc chống Tính toán tờng góc chống gồm phần sau: Bản đáy: tính toán theo tuyệt đối cứng chịu nén uốn Bản mặt: tính toán theo ngàm cạnh Tờng chống: bố trí cấu tạo Tải trọng tác dụng lên tờng góc chống nh hình 12 áp lực đất 1m Pct 0.5m MNN áp lực n ớc 0.67 áp lực tổng cộng 0.67 1.27 1.40 0.73 1.27 1.9 1.23 6.9m 1.2 2.15 7.40 9.55 7m Hình 12 - Tải trọng tác dụng lên tờng góc chống 28 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu a Tính toán nội lực đáy tờng góc - Nội lực đáy tính theo tuyệt đối cứng chịu nén uốn, phạm vi tính toán nằm đoạn dới tờng chống có bề rộng 4m - Lực thẳng đứng tác dụng lên đáy(gồm tải trọng cần trục, cấu kiện, đất): N =Pct+Gcấu kiện+Gđất = 40ì4 + 325.72 + 1.8ì4ì4ì (1.5+7.4)/2 + 2.2ì4ì6.9ì(4+4.5)/2 = 871.94 (t) - Mô men tác dụng lên đáy (so với tâm đáy): M = 160ì1 + 0.97ì1ì4ì9.6 + 1.59ì0.5ì4ì8.85 + 5.39ì6.9ì4ì5.15 = 991.53 (tm) - ứng suất đất tác dụng lên đáy: max = N M N 6M 871.94 ì 991.53 = = + F Ư W b.l Ư b.l 4ì7 ì 72 max = 61.50 (t/m2) = 0.78 (t/m2) tb = 31.14 (t/m2) A-A = 35.48 (t/m2) - Mô men mặt cắt A-A (xem hình 13) MA-A = (qtb ì l2 )/2 = (35.48 + 0.78)/2 ì 42 / = 17.98 ì 42 / =143.84 (tm) A N M max A 4m 7m Hình 13 - Tính toán đáy tờng góc b Tính toán nội lực mặt tờng góc 29 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu - Trong khoảng chiều cao h = 1.5a = 1.5x4 = 6m từ dới lên, sơ đồ tính toán ngàm cạnh: cạnh ngàm với đáy, hai cạnh bên ngàm với hai tờng chống kề bên - Kết mô men mặt đợc tra theo bảng đợc lập sẵn - Theo bảng đó, mô men lớn nh sau: xem hình 14 bảng 12 đó: p: trị số lớn biểu đồ tải trọng, lấy gần p = 1.2x9.55 = 11.5 t/m y : độ mảnh theo phơng đứng mặt (y = ly/6) ly : chiều cao phần tờng mặt tính toán, ly = 6m x-x d f e d 13 14 15 14 13 10 11 12 11 10 y-y à a b a b 2 a p ly ly ly e p p lx Hình 14 - Tính toán mặt tờng góc Bảng 12- Kết tính toán nội lực mặt điểm Điểm c p y (t/m2) (=ly /6) 11.5 k m n Q (t) Mx-x (tm) My-y (tm) (= k.p y) (= m.p y2) (= n.p y2) 14.33 1.246 c -0.6174 -7.11 0.3133 3.61 -5.36 2.17 -0.4655 0.1886 c Tính toán bố trí cốt thép cho tờng góc Cốt thép tờng góc đợc bố trí theo điều kiện MRVN Kết tính toán thể bảng 13 Bảng 13- Tính toán cốt thép tờng góc theo điều kiện MRVN Cấu kiện M Fa chọn D b h0 x Z a aT (tm) (cm2) (mm) (cm) (cm) (cm) (cm) (kG/cm2) (%) (mm) Kết luận 30 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Bản đáy Tờng mặt theo phơng x-x y-y Đồ án Xởng đóng tàu 143.84 95.00 2522 400 160 1.457 159.27 950.64 0.1484 0.074 -7.11 4.62 314 100 190 0.214 189.89 810.44 0.0243 0.052 3.61 4.62 314 100 190 0.109 189.95 411.37 0.0243 0.027 -5.36 4.62 314 100 190 0.161 189.92 610.88 0.0243 0.039 2.17 4.62 314 100 190 0.065 189.97 247.25 0.0243 0.016 thoả mãn thoả mãn thoả mãn thoả mãn thoả mãn Nh nội lực mặt nhỏ, bố trí thép theo cấu tạo mà thoả mãn điều kiện MRVN Cốt thép tờng chống bố trí cấu tạo dạng lới thép 14a250 Đối với cốt đai, lực cắt cấu kiện không lớn (Q = 14.33t), tiết diện chịu lực lại lớn nên điều kiện để tính cốt đai tơng tự nh phần đợc đảm bảo 1.3 Tính toán bề rộng ngỡng ụ - Tính toán bề rộng ngỡng ụ kiểm tra khả chịu lực cắt ngỡng ụ có cửa phao tì vào tờng ụ - Tính cách gần thiên an toàn, lực cắt đợc lấy tổng lực ngang áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên cửa phao: Q = 7.4 x 7.4 /2 = 27.38 (t) - Kiểm tra theo điều kiện bê tông không bị ép vỡ: kn.nc.Q 0,25 mb.Rp.bh0 (1) Chọn bề rộng ngỡng b = 1.5m, chiều cao ngỡng h = 0.7m Khi b = 70cm, h0 = 150cm Ta có giá trị vế trái vế phải nh sau: VT = 1.15 ì ì 27.38 = 31487 (kG) VP = 0.25 ì 1.15 ì 12 ì 70 ì 150 = 36225 (kG) Điều kiện đợc thoả mãn, lấy bề rộng ngỡng b = 1.5m 31 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Chơng 5.1 Đồ án Xởng đóng tàu Tính toán hệ thống cấp thoát nớc buồng ụ Hệ thống cấp nớc - ụ đợc cung cấp nớc dới hình thức tự chảy - Hệ thống cấp nớc đợc bố trí bên thành phía đầu ụ, bao gồm: + Hệ thống đờng ống cấp nớc đờng kính D=1200 + Van điều tiết + Hệ thống cửa lấy nớc Xem thêm hình vẽ tổng thể 5.2 Hệ thống thoát nớc - Bao gồm: + Hệ thống đờng rãnh dọc hai bên thân ụ thoát nớc đọng ụ + Rãnh ngang đầu ụ nối tiếp hệ thống rãnh dọc + Bể tụ nớc thoát có dung tích V = bxlxh = 15x10x8.7 = 1305 (m3) + Hệ thống đờng ống thoát nớc phận có đờng kính D = 1000 + Đờng ống thoát nớc có đờng kính D = 2000 + Hệ thống thoát nớc đáy ụ ống nhựa PVC có đờng kính D = 10cm đợc nối trực tiếp vào bể tụ - Thể tích nớc cần thoát: W = Vbuồng ụ = B ì L ì H = 25 ì 158 ì 6.5 = 25675 (m3) - Thời gian thoát nớc: Thời gian thoát nớc buồng ụ không đợc ngắn để tránh tợng tàu bị nghiêng có dòng nớc chảy mạnh 32 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Chọn thời gian thoát nớc: t = 5h - Lu lợng trạm bơm: Q = W / t =25675 / = 5135 (m3/h) - Số lợng bơm: Số lợng bơm chính: chọn n = 10 bơm - Lu lợng bơm: q= Q / n = 5135 / 10 513.5 (m3/h) - Cột nớc bơm: H = MNCTK - CTĐ trạm bơm = +2.0 - (-3.2) = +5.2 (m) - Chọn bơm có thông số: q = 514 m3/h; H = 7m - Ngoài trang bị thêm bơm phụ để hỗ trợ cho bơm thoát nớc đọng ụ có q = 100m3/h; H = 6m 33 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Chơng 6.1 Đồ án Xởng đóng tàu thống kê vật liệu cho buồng ụ Bê tông Khối lợng bê tông thống kê cho toàn ụ đợc thể bảng 14,15,16 Bảng 14- Khối lợng bê tông cho cấu kiện Stt Cấu kiện Kích thớc (m) 3x2.5x35 11.5x1x35 Dầm đáy Bản đáy Tờng góc Bản đáy đầu ụ Bê tông lát mặt Nắp đậy hào CN Xem hình 19x40x2 2x3x0.15 0.8x1.5x0.1 0.5x1.2x0.05 Nắp đậy rãnh thoát nớc Mác bê tông Số lợng 400 400 400 400 300 300 250 10 98 980 234 296 Vmột cấu kiện V (m ) (m3) 262.5 402.5 130.288 1520 0.9 0.12 0.03 1312.5 4025 12769 1520 882 28.08 8.88 Biện pháp thi công đổ chỗ đổ chỗ đổ chỗ đổ chỗ đúc sẵn đúc sẵn đúc sẵn ghi chú: diện tích tính bê tông lát mặt từ mép ụ trở 15m Bảng 15- Khối lợng bê tông theo mác bê tông Mác bê tông Khối lợng (m3) 400 300 250 19626.5 910.08 8.88 Bảng 16- Khối lợng bê tông theo biện pháp thi công Biện pháp thi công Khối lợng (m3) Đúc sẵn 19626.5 918.96 Cốt thép Thống kê cốt thép theo bảng 17,18,19 Bảng 17- Thống kê cốt thép cho cấu kiện Cấu kiện Dầm đáy 6.2 Đổ chỗ Số hiệu Loại thép AII AII AII AII AII AII AII AII Hình dạng l n m0 (mm) (mm) (số thanh) (kg/m) (kg) 22 14 14 14 22 14 16 14 34900 2900 34900 2900 2900 34900 11400 34900 24 116 10 116 232 280 38 2.98 1.21 1.21 1.21 2.98 1.21 1.58 1.21 2946.05 407.04 422.29 407.04 2004.94 253.37 5043.36 1604.70 m 34 6 10 11 12 13 14 15 16 Đồ án Xởng đóng tàu AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII 14 14 22 14 22 14 14 14 14 14 14 14 14 22 14 14 14 14 14 14 11400 34900 900 34900 6900 4000 6900 4000 10300 4000 10500 4000 4000 1400 1600 4000 6900 10000 4800 3500 116 38 232 25 23 13 23 13 35 13 35 10 52 26 20 22 36 28 1.21 1.21 2.98 1.21 2.98 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 2.98 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1600.10 1604.70 933.34 126.69 514.05 111.32 108.54 11.32 162.02 169.40 165.17 169.40 96.80 175.22 50.34 19.36 166.98 266.20 209.09 118.58 (tính cho phân đoạn dài 4m dọc theo tờng ụ) Tờng góc chống (bản đáy, bẳn mặt, tờng chống) Bản đáy Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Bảng 18- Thống kê cốt thép cho cấu kiện toàn bến Cấu kiện Số hiệu Loại thép mmột cấu kiện n m (mm) (kg) (số lợng) (kg) 35 Tờng góc chống (bản đáy, bẳn mặt, tờng chống) Bản đáy Dầm đáy Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu 6 10 11 12 13 14 15 16 AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII AII 22 14 14 14 22 14 16 14 14 14 22 14 22 14 14 14 14 14 14 14 14 22 14 14 14 14 14 14 2946.05 407.04 422.29 407.04 2004.94 253.37 5043.36 1604.70 1600.10 1604.70 933.34 126.69 514.05 111.32 108.54 11.32 162.02 169.40 165.17 169.40 96.80 175.22 50.34 19.36 166.98 266.20 209.09 118.58 5 5 5 10 10 10 10 10 10 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 98 14730.25 2035.2 2111.45 2035.2 10024.7 1266.85 50433.6 16047 16001 16047 9333.4 1266.9 50376.9 10909.36 10636.92 1109.36 15877.96 16601.2 16186.66 16601.2 9486.4 17171.56 4933.32 1897.28 16364.04 26087.6 20490.82 11620.84 Bảng 19- Thống kê cốt thép theo đờng kínhcốt thép Đờng kính cốt thép Khối lợng (kg) 6.3 14 16 22 Tổng khối lợng cốt thép toàn ụ 235613.6 50433.6 101636.8 387684 Vật liệu đắp a Đá hộc mục đích sử dụng: đá xếp trớc thềm cửa ụ (V1), đá đổ làm lớp đệm (V2), đá đổ làm lăng thể giảm tải(V3) khối lợng viên đá: m = 15 - 100 kg/viên kích thớc viên đá: d = 20 - 50 cm thể tích đá cần thiết: V = V1+V2+V3 = 20x44x1 +224x44x1.3 + 7x(4.5+13)/2x390 = 37580.3 (m3) b Đá dăm 36 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu mục đích sử dụng: đá đổ làm lớp đệm lót (V 1), đá đổ làm tầng lọc ngợc(V2), đá đổ làm cho bê tông phủ mặt (V3) kích thớc viên đá: d = 2- cm thể tích đá cần thiết: V = V1 + V2 + V3 = 224x44x0.3 + 14x0.4x390 = 5140.8 (m3) c Cát trung mục đích sử dụng: làm lớp đệm lót dới cùng, làm cát lấp hố móng = 1.8 t/m3 = 300 thể tích cần thiết: V 1/2x11.4x22.8x390 = 50684.4(m3) Khối lợng vật liệu đắp đợc thống kê bảng 20 Bảng 20-Bảng tính vật liệu đắp cho toàn ụ Stt 6.4 Vật liệu Đá hộc 15 - 100 kg/viên Đá dăm - cm Cát trung Đơn vị Lợng tính toán Hao hụt (%) Lợng thực m3 m3 m3 37580.3 5140.8 50684.4 1.2 1.5 2.0 37625 5218 51698 Một số cấu kiện khác Một số cấu kiện khác ụ đợc thống kê theo bảng 21 Bảng 21-Bảng thống kê số cấu kiện phụ trợ ụ tàu Stt Cấu kiện Tời điện Tời điện Bích neo Đệm tàu Cầu thang Đệm sống tàu Đệm lờn tàu Loại Trục đứng Trục ngang HW20 400 sắt Khối BT + gỗ Khối BT + gỗ Số lợng Đặc điểm 4 14 110 bố trí đầu cuối ụ bố trí hai bên thành ụ T=20t; bu lông số hiệu ống cao su đờng kính 400mm, treo dây xích 111 đa lên xuống đợc, kích thớc bậc 25x20cm khối bê tông phía dới, lớp gỗ đệm bên trên, kích thớc 112 bxlxh = (0.6ì1.5ì1.2)m 37 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Chơng Đồ án Xởng đóng tàu kết luận Đồ án môn học xởng đóng tàu đợc hoàn thành với nội dung nh sau: Xác định quy mô nhà máy công nghệ sửa chữa tàu ụ (xem chơng 1) Xác định kết cấu ụ: ụ khô đáy rời có hệ thống thoát nớc đáy ụ, hai bên thành ụ tờng góc chống (xem xhơng 2) Tính toán kết cấu buồng ụ: + tính toán tải trọng sơ đồ tải trọng (xem chơng 3) + tính toán nội lực cấu kiện (xem chơng 4) + tính toán bố trí cốt thép cho cấu kiện (xem chơng 4) + tính toán hệ thống cấp thoát nớc buồng ụ (xem chơng 5) + thống kê vật liệu cho cấu kiện (xem chơng 6) Đa kết tính toán thuyết minh dày 40 trang vẽ khổ A1 Do thời gian,tài liệu, trình độ kinh nghiệm có hạn nên đồ án có nhiều thiếu sót nh: - Vẫn cha tính toán phần kết cấu cửa ụ cách xác - Cha thiết kế đợc kết cấu cửa phao hệ thống đờng ống cấp thoát nớc cho buồng ụ - Cha thiết kế hệ thống dầm bê tông cọc BTCT dới đờng ray cần trục Rất mong đợc thông cảm thầy Hà Nội tháng năm 2000 38 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Tài liệu tham khảo Tập thể tác giả Công trình thủy công xởng đóng tàu Bộ môn Cảng - trờng Đại học xây dựng 1971 PTS phạm văn thứ th.s nguyễn văn ngọc Công trình thủy công nhà máy đóng tàu thủy sửa chữa tàu thủy Trờng Đại học hàng hải 1999 Tcvn 22 tcn 222-95 Tải trọng tác động (do sóng tàu) công trình thủy Hà Nội 1995 tcvn 4116-85 Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép công trình thủy công Hà Nội 1985 ngô phong nguyễn đình cống nguyễn xuân liên trịnh kim đạm nguyễn phấn Kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản) Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Hà Nội 1998 39 [...]... Trờng hợp sửa chữa ụ, trong ụ không có tàu 4 Trờng hợp ụ đang đợc xây dựng chơng 4 tính toán kết cấu buồng ụ 16 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Kết cấu buồng ụ đợc tính toán theo tổ hợp tải trọng thứ hai (tàu đang đợc sửa chữa trong buồng ụ) 4.1 Tính toán nội lực phần bản đáy dới đệm lờn tàu * Nội lực trong bản đáy đợc tính theo sơ đồ bản dầm trên nền đàn hồi, áp dụng bài toán biến dạng phẳng... trong buồng ụ MNN 4 áp lực nớc ngầm bên ngoài tờng ụ 7.40 14 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ 5 Đồ án Xởng đóng tàu Tải trọng do tàu Bảng 2- Các tổ hợp tải trọng cơ bản khi tính ụ Stt Dạng tổ hợp 1 Trờng hợp buồng ụ đầy nớc đến cao trình MNCTK 2 Cửa ụ đợc đóng kín, nớc đợc bơm ra khỏi buồng ụ, trọng lợng tàu sửa chữa đợc truyền qua các đệm Sơ đồ tổ hợp tải trọng 15 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu 3 Trờng... Tính toán bản đáy trên nền đàn hồi 4.2 Tính toán nội lực phần dầm đáy dới đệm sống tàu * Nội lực trong dầm đáy dới đệm sống tàu đợc tính theo sơ đồ bản dầm trên nền đàn hồi, áp dụng bài toán nửa không gian đàn hồi theo phơng pháp của B.N Jêmôskin * Cách giải bài toán hoàn toàn tơng tự nh trên * Tải trọng tác dụng lên bản đáy chỉ tính lực do tàu truyền xuống(hình 11a): Lực tác dụng của trọng lợng tàu truyền... hạng tự do kP của các phơng trình: + Để tính toán một cách thuân tiện, ta tính với 2 sơ đồ tải: Sơ đồ 1: lực phân bố với q = 1t/m Sơ đồ 2: lực tập trung với P = 1t + kP đợc tính nh sau: kP = kP 19 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Với sơ đồ tải 1 (hình 8): kq = (Mk)(Mq) = 1/2 x ai2 x(l - ai/3)2/2 = 1/4 x ai2 x(l - ai/3)2 Kết quả tính toán thể hiện ở bảng 4 Với sơ đồ tải 2 (hình 9): 1P = (M1)(MP)... lợng tàu truyền qua đệm sống tàu xem nh lực phân bố có cờng độ : q = PS/1.5m = 41.67/1.5 = 27.78 (t/m) * Lập sơ đồ tính: 23 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu - Xét dầm có kích thớc 3m x 2.5m x 35m Khi đó dầm đợc tính toán theo bài toán nửa không gian đàn hồi, b/c = 3/1.5 = 2 - Chia dầm thành 11 đoạn có c = 1.5m (hình 11b) - Các số liệu tính toán nh sau: 3 3 + Mô men quán tính của tiết diện dầm:... kính D = 2000 + Hệ thống thoát nớc đáy ụ bằng ống nhựa PVC có đờng kính D = 10cm cũng đợc nối trực tiếp vào bể tụ - Thể tích nớc cần thoát: W = Vbuồng ụ = B ì L ì H = 25 ì 158 ì 6.5 = 25675 (m3) - Thời gian thoát nớc: Thời gian thoát nớc buồng ụ không đợc quá ngắn để tránh hiện tợng tàu bị nghiêng khi có dòng nớc chảy mạnh 32 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Chọn thời gian thoát nớc: t = 5h... tổng tải trọng ngoài tác dụng theo phơng đứng 18 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu MP : tổng mô men do tải trọng ngoài tác dụng tại ngàm + Quy ớc dấu nh sau: Xi là dơng nếu hớng lên trên y0 là dơng nếu hớng lên trên 0 là dơng nếu quay ngợc chiều kim đồng hồ P là dơng nếu hớng lên trên M là dơng nếu quay ngợc chiều kim đồng hồ Xác định các hệ số ki của các phơng trình: Công thức xác định ki... dụng lên bản đáy (hình 10a): Cắt 1m theo phơng dọc ụ để tính toán - Tải trọng bản thân của bản đáy đợc xem nh lực phân bố có cờng độ: q = 2.5 t/m - Lực tác dụng của trọng lợng tàu truyền qua đệm lờn tàu xem nh lực tập trung có cờng độ: P = 15.63 t Giải bài toán dầm trên nền đàn hồi theo phơng pháp của B.N Jêmoskin: Lập sơ đồ tính: - Xét 1m theo chiều dài của buồng ụ Khi đó bản đáy đợc tính toán... (Mi)(MP) = 1/2 x 2.52 x(ai - 2.5/3) với i 1 Kết quả tính toán thể hiện ở bảng 5 q = 1t/m Xi = 1 ai l 2 (l-ai/3) /2 (Mq) ai/3 ai (Mk) ai Hình 8 - Sơ đồ tính kq 20 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu q = 1t/m Xi = 1 2.5m ai l 2.5 (Mq) 2.5 ai (Mi) ai Hình 9 - Sơ đồ tính kP 21 Bảng 3- Kết quả tính toán ki ki Fki Bảng 4- Kết quả tính toán kP (sơ đồ tải trọng 1) ki ki 11 2 3 4 5 0 -3.296 -4.751 -5.574... Hình 6 - Phân bố trọng lợng tàu theo phơng dọc a) Phân bố trọng lợng tàu 2/3 (m1+m2) 1/4 (m1+m2) 1/4 (m1+m2) (0.85 - 0.95) Bt Hình 7 - Phân bố trọng lợng tàu theo phơng ngang Các sơ đồ tải trọng và các tổ hợp tải trọng đợc thể hiện ở bảng 1 và bảng 2 13 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Bảng 1- Các trờng hợp tải trọng Dạng tải trọng 1 Tải trọng bản thân các cấu kiện Sơ đồ tải trọng 1m Stt áp lực ... Bãi vật liệu ụ khô số ụ khô số Hình 1- Mặt quy mô nhà máy Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Cấp n ớc cho ụ Kéo cửa ụ Đ a tàu vàp ụ Cố định tàu Thoát n ớc buồng ụ Làm k hô ụ Tiến hành sửa... Sơ đồ tổ hợp tải trọng 15 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng tàu Trờng hợp sửa chữa ụ, ụ tàu Trờng hợp ụ đợc xây dựng chơng tính toán kết cấu buồng ụ 16 Bộ môn Cảng-Đờng thuỷ Đồ án Xởng đóng. .. Chơng Đồ án Xởng đóng tàu kết luận Đồ án môn học xởng đóng tàu đợc hoàn thành với nội dung nh sau: Xác định quy mô nhà máy công nghệ sửa chữa tàu ụ (xem chơng 1) Xác định kết cấu ụ: ụ khô đáy