tính toán kết cấu và lập quy trình công nghệ tàu chở container 156teu, hoạt động vùng biển hạn chế i, tại xí nghiệp đóng tàu quỳnh cư - lilama

TRờNG ĐạI HọC hàng hảikhoa đóng tàu Luận văn tốt nghiệp đại học tính toán kết cấu, và lập quy trình công nghệ tàu chở container 156 TEU, hoạt động vùng biển hạn chế i, tại xí nghiệp đóng

TRờNG ĐạI HọC hàng hải

khoa đóng tàu

Luận văn tốt nghiệp đại học

tính toán kết cấu, và lập quy trình công nghệ tàu chở container 156 TEU, hoạt động vùng biển hạn chế i, tại xí nghiệp đóng tàu quỳnh c - Lilama

Chuyên ngành : Vỏ tàu thủy

PHÇN 1

Giíi thiÖu vÒ con tµu container 156 teu

PHÇN 2

Giíi thiÖu vÒ ®iÒu kiÖn thi

c«ng cña nhµ m¸y

PHầN 3

Chuẩn bị cho đóng tàu

PHầN 4

chi tiÕt, côm chi tiÕt ®iÓn h×nh.

PHầN 5

Lập QTCN cho phân đoạn đáy

360

Và phân đoạn mạn - boong 460

PHÇN 6

LËp QTCN cho tæng ®o¹n

mòi qu¶ lª 511

PHầN 7

Lập QTCN đấu các phân, tổng

đoạn trên xe goòng

PHầN 8

Tính toán và lập quy trình

hạ thủy

Nội dung Nhiệm vụ th:

Tính toán kết cấu, và lập quy trình công nghệ tàu chở container 156 TEU,

Hoạt động vùng biển hạn chế I, Tại xí nghiệp đóng tàu Quỳnh C - LILAMA

A) Thuyết minh:

1 Giới thiệu về tàu chở Container 156 TEU

2 Điều kiện thi công tại nhà máy

3 Chuẩn bị cho đóng tàu

4 Phân loại, lập QTCN gia công chi tiết, cụm chi tiết điển hình

5 Lập QTCN cho phân đoạn đáy 360, phân đoạn mạn-boong 460

6 Lập QTCN cho tổng đoạn mũi quả lê 511

8 Tính toán, và lập quy trình hạ thuỷ.

Tài liệu tham khảo:

(1) Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN6359-2003Phần 2B: Kết cấu thân tàu và trang thiết bị tàu dài từ 20m - 90m.(2) Tiêu chuẩn kỹ thuật theo đăng kiểm Đức

4 ý nghĩa thực tế của đề tài nghiên cứu

Phần 1 Giới thiệu tàu chở hàng Container 156 TEU 1

Phần 4 Phân loại, lập QTCN gia công chi tiết, cụm chi

để phát triển sản xuất và lu thông hàng hoá Đặc biệt nhất là ngành dầu khí.Nớc ta nằm ở khu vực Đông Nam á có đờng bờ biển dài 3200 km ở vào vị trírất thuận tiện cho sự phát triển nghành giao thông vận tải thuỷ Hiện nay, do điềukiện khách quan, nghành giao thông vận tải thuỷ nớc ta đang phát triển với mộttrình độ nhất định Nhng với sự quan tâm của Đảng và nhà nớc, chúng ta hi vọngrằng nghành giao thông vận tải thuỷ ngày càng phát triển, vững bớc trên con đ-ờng hội nhập quốc tế.

+ Điều kiện thi công của nhà máy: Mặt bằng nhà máy, sức nâng cần cẩu, trình

độ kĩ thuật của công nhân, các trang thiết bị phục vụ cho quá trình thi công lắpráp

+ Đặc điểm kết cấu con tàu: mỗi con tàu có đặc điểm kết cấu khác nhau do đó taphải dựa vào đặc điểm kết cấu con tàu mà đa ra giải pháp kĩ thuật cho phù hợp.+ Thời gian thi công con tàu

Dựa vào các đặc điểm đó mà ta lựa chọn phơng pháp thi công con tàu là

ph-ơng pháp phân chia phân tổng đoạn

4 ý nghĩa thực tế của đề tài:

Giúp sinh viên nghiên cứu đề tài nắm chắc kiến thức đa học và tích luỹ đợcnhững kinh nghiệm thực tế của quá trình đóng tàu

Sau 5 năm học tập và rèn luyện dới mái trờng Đại học hàng hải Việt Nam, nay

em đợc nhận đề tài tốt nghiệp Đề tài của em là “ Tính toán kết cấu và lập quytrình công nghệ tàu chở Container 156 TEU tại xí nghiệp đóng tàu Quỳnh C -LILAMA” Sau 3 tháng tiếp nhận đề tài cùng với sự hớng dẫn tận tình của cácthầy cô giáo, đặc biệt là Th.s Nguyễn Văn Hân

Em đã hoàn thành nội dung nhiệm vụ th đề ra Tuy nhiên do trình độ kiến thứccòn hạn chế, hạn hẹp về kinh nghiệm thực tế nên khi tiến lập quy trình côn nghệkhông tránh khỏi sai sót, em kính mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo để

đề tài đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viªn

D¬ng §×nh Gi¸p

1.1 Đặc điểm kết cấu tàu Container 156 TEU.

1.1.1 Đặc điểm kết cấu: Tàu đợc thiết kế là tàu chở hàng Container, kết

cấu vỏ thép, hoạt động trong khu vực biển hạn chế I

Tàu có các thông số kích thớc chủ yếu sau:

* Chiều dài lớn nhất : L = 86 (m)

* Chiều dài 2 trục : L = 82,42 (m)

ở đáy đôi có bố trí có các lỗ có kích thớc đủ để thoát nớc tốt khi hút

Các sống đáy tàu: Các sống sẽ đợc lắp, trắc dọc (HP200x8) sẽ đợc hàn với thanhbẹt (50x10) trên vỏ

Phần tàu ở trên mực nớc sẽ có sống mũi nhô ra làm bằng thép tròn Cần cung cấp

đủ độ gia cờng

Cần chú ý đặc biệt về vấn đề tăng cứng trong băng đặc biệt là kết cấu ở phần mũi( tiếp xúc với phần phá băng)

Khung đuôi tàu thi công kết cấu hàn

1.1.4: Khoảng sờn và sơ đồ phân khoang:

1.1.4.1: Khoảng sờn :

Tàu có chiều dài: L = 82,42 m

Khoảng sờn chuẩn cho vùng giữa tàu:

ao = 2.L + 550 = 2 82,42 + 450 = 714,84 (mm)Chọn : Khoảng sờn cho vùng giữa tàu: aH = 750 (mm)

Khoảng sờn cho vùng khoang máy: ama < aH = 700 (mm)

Tính khoảng sờn trong vùng khoang mũi, khoang đuôi amu = ađ

Theo chiều dài tàu tính từ đuôi đến mũi tàu, ta có sơ đồ phân khoang sau:

• Khoang đuôi: Từ # 0 đến # 8 dài 4,8 m với khoảng sờn a = 600mm

• Khoang máy: Từ # 8 đến # 21 dài 9,8 m với khoảng sờn a = 700mm

• Khoang hàng : Từ # 21 đến # 100 dài 59 m với khoảng sờn a = 750mm

• Khoang mũi : Từ # 100 đến # 116 dài 8.82 m với khoảng sờn a = 600mm

1.1.4.4 Phân khoang theo chiều cao:

Theo quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép phần 2B, chiều cao đáy đôi đợc xác định nh sau:

77516

4.12

1.2 tính toán kết cấu con tàu

- Khoảng cách giữa các nẹp khoẻ và giữa nẹp khoẻ với mạn: 2100

- Khoảng cách giữa sống nằm với đáy đôi: 3100, sống nằm với boong: 2600 (có

` S = 0.65 m- Khoảng cách giữa các nẹp gia cờng cho vách

` h - áp suất tính toán tác dụng lên tôn vách, đo theo phơng thẳng đứng từ mépdới của vách đến boong vách nhng h ≥3.4 m

* Tấm dới cùng:

- Chiều dày tấm: t1 = 3.2S h + 2.5 + 1 = 9.36 mm

với h1 = H + B/50 = 6.6 +12.6/50 = 6.852 m

cao hơn mặt tôn đáy trên ít nhất 610 mm Do đó chọn b1 = 1500 mm

(cm) (cm) zi (cm ) (cm )Mép

` C - hệ số liên kết xác định theo bảng 2B/11.2, chọn liên kết bằng mã: C = 0.8

` S = 1.1 m- Khoảng cách giữa các nẹp khoẻ

HP140x7

Dàn đáy kết cấu đáy đôi, hệ thống dọc:

- Khoảng cách các dầm dọc đáy: 650

- Khoảng cách sống chính đáy với sống phụ đáy: 2600

- Khoảng cách sống phụ đáy với sống phụ đáy: 2500

- Khoảng cách sống phụ đáy với mạn: 1100

- Khoảng cách các đà ngang đầy: 1300

Tôn đáy trên.

Theo QP 2B/4.7.1, chiều dày tôn đáy trên không nhỏ hơn trị số tính theo côngthức:

t =3.8S d +2.5= 8.91 mm

Theo Quy phạm 2B/4.6.1.1, môđun chống uốn tiết diện ngang của dầm dọc

đáy dới phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức:

` C = 8.6- Hệ số lấy đối với dầm dọc không có thanh chống nh quy định ở 4.6.3

* Chọn thép: Thép chọn làm dầm dọc đáy dới có quy cách HP 120x8

* Tính toán mép kèm: Chọn:

` Chiều dày mép kèm: t = 11 mm

` Chiều rộng mép kèm: bmk= min ( l/ 5 ; S) = min (300; 600) = 300 mm.

⇒ Mép kèm có quy cách: bìt = 300 x 11 (mm).

Thứ tự Quy cách(mm) Fi

(cm2) (cm)zi (cm Fi.z3i) Fi.zi

2

(cm4) (cmIo 4)Mép

Theo Quy phạm 2B/4.6.1.2, môđun chống uốn tiết diện ngang của dầm dọc

đáy trên phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức:

mép kèm 300x11

HP 120x8

- Đà ngang đáy khoét lỗ cho dầm dọc đáy xuyên qua

- Sống chính đáy liên tục, đà ngang đáy gián đoạn tại sống chính đáy, sống phụ

đáy gián đoạn tại đà ngang đáy Khi chuyển tiếp từ hệ thống kết cấu dọc sang hệthống kết cấu ngang nh chuyển tiếp của các cặp xà dọc đáy từ khoang hàng sangkhoang mũi và khoang máy phải đợc chuyển tiếp từ từ, đều đặn để tránh hiện t-ợng tập trung ứng suất

- Tại các sống phụ khoét lỗ cho ngời chui, kích thớc lỗ khoét: 450x450

- Tại các đà ngang khoét lỗ cho ngời chui có kích thớc: 450x300

Các lỗ khoét phải đợc gia cờng bằng nẹp Ngoài ra còn khoét lỗ giảm trọng lợng

φ180 theo đúng quy định 4.3.5 (với sống phụ) và 4.4.4 (với đà ngang)

- Trong mỗi mặt sờn không có đà ngang đặc, dới chân mã hông đặt mã liên kết

và gia cờng kéo tới cặp xà dọc đáy gần nhất và hàn với nó

Theo QP 2B/ 4.2.5, đặt các mã ngang liên kết tấm sống chính đáy với tôn đáy vàvới dầm dọc đáy lân cận:

+ Chiều dày mã: t = 0.6 L + 2.5 = 7.94 mm Chọn t = 8 mm

+ Các mã đợc đặt cách nhau 0.75 m về hai phía của sống chính

Nẹp liên kết sống phụ với tôn đáy.

+ Chiều dày nẹp: t = 8 mm

+ Các nẹp đợc đặt tại mỗi khoảng sờn, về một phía của sống phụ

Nẹp đứng gia cờng.

Theo QP 2B/ 4.4.3, nẹp đứng đợc đặt tại vị trí mỗi cặp dầm dọc đáy

Theo QP 2B/ 4.3.4, nẹp đứng đợc đặt ở các sống phụ tại mỗi đà ngang đặc

- Chiều dày nẹp chọn bằng chiều dày đà ngang: t = 9 mm

mép kèm 300x11

HP 120x8

Vậy: Chọn quy cách nẹp: L150x10

Theo điều 4.7.6: Đặt mã ngang tại mỗi mặt sờn, đi từ sống hông đến dầm dọc

đáy trên và dầm dọc đáy dới kề cận Chiều dày của mã: t = 0.6 L + 2.5 = 7.94

mm Chọn t = 8 mm

1.2.1.3 Kết cấu dàn mạn

Sơ đồ kết cấu:

Dàn mạn kết cấu hệ dọc với các xà dọc mạn cách nhau 350 mm

- Khoảng cách giữa các sờn 1500 mm

Theo QP 2B/14.3 chiều dày tôn mạn (trừ tôn mép mạn) ở dới boong tính toán

ở đoạn giữa tàu phải không nhỏ hơn trị số lớn hơn tính theo công thức:

Môđun chống uốn của tiết diện xà dọc mạn phải không nhỏ hơn trị số xác

định theo công thức sau: W = max ( W1, W2) = 457 cm3

` l = 1.5 m - Khoảng cách các sờn khoẻ

` h = 7.04 m - Khoảng cách thẳng đứng từ mút dới của l tại vị trí cần đo đến

điểm cao hơn mặt tôn giữa đáy 1 khoảng 0.038L + d (m)

Thứ tự Quy cách(mm) Fi

(cm2) (cm)zi (cm Fi.z3i) Fi.zi

2

(cm4) (cmIo 4)Mép

S = 1.5m Khoảng cách các sờn khoẻ

h = 5.51m khoảng cách trung điẻm của sờn đến điểm d+ 0.044L - 0.54 m

l = 5.75 m chiều dài nhịp

Chiều cao bản thành: do = max ( 0.1l, 2.5d1)= max(0.575, 0.967) = 0.967 m

d1= 0.387 m chiều cao lỗ khoét cho cơ cấu chui qua

Chiều dày bàn thành

= +

Chọn theo bảng 2B/1.1 mã có quy cách: T

5 14 750 750

Dàn boong kết cấu theo hệ thống kết cấu dọc

- Khoảng cách giữa các sờn: 750 mm

` a, b - Các hệ số đợc tra bảng tuỳ thuộc vào vị trí của boong khảo sát

` y - Khoảng cách thẳng đứng từ đờng nớc chở hàng thiết kế cực đại đến boong thời tiết đo ở mạn Vùng khoang hàng y đo tại sờn giữa, y = 1.5 m

Vị trí

Cơ cấuTôn boong

Theo QP 2B/8.2.3, môđun chống uốn của tiết diện xà dọc boong ở ngoài vùng

đờng miệng khoang của boong tính toán trong đoạn giữa tàu phải không nhỏ hơntrị số tính theo công thức:

50

+

L C

1.1.2 - Kết cấu khoang máy

Dàn đáy khoang máy kết cấu đáy đôi ở hệ thống ngang:

- Các đà ngang đặc đợc đặt tại mỗi khoảng sờn Khoảng cách giữa các đà ngang

đặc: 700 mm

- Khoảng cách giữa các sống phụ bệ máy: 960 mm

Tính chiều dày tôn đáy trên.

Theo QP 2B/4.7.1, chiều dày tôn đáy trên không nhỏ hơn trị số tính theo côngthức:

với: L = 82.42 m - Chiều dài tàu.

Do khoang máy đặt ở đuôi nên chiều dày này phải tăng thích đáng

⇒ Chọn chiều dày tôn đáy ngoài: t = 12 mm

Dải tôn sống nằm: Chọn giống khoang hàng.

Dải tôn hông: Chọn giống khoang hàng.

+ Chiều cao tiết diện: h = 0.08do = 72 mm

Trên đà ngang bố trí các lỗ khoét giảm trọng lợng có đờng kính d =180 mm

Vùng bệ máy

Máy chính của tàu K31S có kích thớc:

L x B x H = 3600 x1300 x2266 (mm)Khối lợng máy: Q = 58.5 tấn

Bệ máy đợc đặt tại vị trí sống phụ của bệ máy và hàn với tôn đáy trên Hìnhdáng, kích thớc của bệ máy phụ thuộc vào:

- Vị trí tâm đờng trục chân vịt trên vỏ tàu, cách đáy trên một khoảng: 2.05 m

- Đầu ra của trục chân vịt trên hộp số máy chính

Chiều dày tấm thành, tấm mép và mã của bệ máy xác định theo công thức:

t =a.3 Q + K

Trong đó:

` Q - Trọng lợng làm việc của toàn bộ máy chính, Q = 58.5 tấn

` K - Hệ số phụ thuộc vào trọng lợng của máy chính, K = 2

` a - Hệ số phụ thuộc vào loại động cơ, loại cơ cấu:

Với máy chính là động cơ Diezel:

Vậy kích thớc cơ cấu bệ máy nh sau:

1 Tấm thành: Chiều cao: 0.6 m, chiều dày: 18 mm

2 Tấm mép: Chiều rộng: 300, chiều dày:40

⇒ Vậy quy cách của tấm mép: 450 x 40 mm

3 Mã: đặt tại mỗi mặt phẳng của sờn

- Khoảng cách giữa các sờn thờng: 0.7 m.

- Các cơ cấu của dàn có mép gắn đối xứng

Tính toán chiều dày tôn mạn.

Theo QP 2B/14.4.1 và 14.4.3, chiều dày tôn mạn không nhỏ hơn trị số tínhtheo công thức:

t = max( tmin, t) = 10.13 mm

tmin = 0.044L +5.6 = 9.23 mm

t = 1.2S L + 2.5 = 10.13 mm

trong đó:

` L = 82.42 m - Chiều dài tàu

` S = 0.7 m - Khoảng cách giữa các sờn thờng

1.2.2.4 Kết cấu dàn boong.

Sơ đồ kết cấu

Dàn boong khoang máy kết cấu theo hệ thống ngang booong với xà ngang boong và sống boong

- Khoảng cách giữa các sống boong: 2.0 m

- Khoảng cách giữa các xà ngang boong thờng: 0.7 m

- Các cơ cấu của dàn có mép gắn đối xứng

Tải trọng boong

Theo Quy phạm 2B/15.1.1.2:

h phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức:

h=C L kN/m2 (với C - Hệ số tra bảng 2B/15.2)Nếu h < 12.8 kN/m2 thì h phải đợc lấy bằng 12.8 kN/m2

T«n boong Xµ boong Sèng boong

ë phÝa sau 0.2L tÝnh tõ mót ®u«i 17.7 26.78 13.35

TÝnh to¸n chiÒu dµy t«n boong

Theo Quy ph¹m 2B/15.4.1.c, chiÒu dµy t«n boong:

` l =2.0 m - Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sèng däc boong

* Chän thÐp: ThÐp chän lµm xµ ngang boong thêng cã quy c¸ch HP280x12

h=

` S = 0.7 m- Khoảng cách giữa các nẹp gia cờng cho vách.

` h - áp suất tính toán tác dụng lên tôn vách, đo theo phơng thẳng đứng từ mép dớicủa vách đến boong vách nhng h ≥3.4 m

Trong đó:

` C- hệ số liên kết xác định theo bảng 2B/11.2 Chọn liên kết bằng mã, C = 0.8

` S = 0.65 m - Khoảng cách giữa các nẹp

` l =2.38 m - Chiều dài nhịp nẹp, đo giữa các đế lân cận

` h = 3.94 m - khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của diện tích đợc đỡ bởinẹp khảo sát tới đỉnh boong vách tại tâm tàu

Dàn đáy khoang đuôi kết cấu đáy đơn ở hệ thống ngang, các đà ngang đợc dângcao và khoét lỗ cho trục chân vịt xuyên qua.

Khoảng cách giữa các đà ngang đặc: 600 mm

Sơ đồ kết cấu.

Dàn mạn kết cấu hệ thống ngang bởi các sờn thờng Khoảng cách sờn: 600 mm

Tính toán chiều dày tôn mạn:

t = max ( tmin, t) = 9.23 mm

tmin = 0.044L + 5.6 = 9.23 mm

t = 1 , 2S L+2 , 5= 7.95 mmChiều dày tôn mạn t = 11 mm

` l = 1.6 m - Chiều dài sờn

` h = 2.82 m - Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l đến điểm cao hơn mặttôn giữa đáy 1 khoảng (d + 0.044L- 0.54) m

* Chọn thép: Thép chọn làm sờn thờng có quy cách HP 160x8

Thứ tự (mm) (cm2) (cm) (cm3) (cm4) (cm4)Mép

Dàn boong kết cấu hệ thống ngang, gồm xà ngang boong và sống dọc boong

- Sống dọc boong đợc kéo dài từ khoang máy Khoảng cách sống: 1.95 m

- Khoảng cách giữa các xà ngang: 0.6 m

Tải trọng boong h: Nh khoang máy.

Tính toán chiều dày tôn boong

Theo Quy phạm 2B/15.4.1.c, chiều dày tôn boong:

t =1.25S h+2.5=5.66 mm

mép kèm 320x10

HP 160x8

` S = 0.5 m - Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c xµ ngang boong

Thø tù Quy c¸ch(mm) Fi

(cm2) (cm)zi (cm Fi z3)i Fi zi

2

(cm4) (cmIo 4)MÐp

VËy xµ ngang boong thêng quy c¸ch lµ tho¶ m·n

1.2.4 - KÕt cÊu khoang mòi

theo công thức:

t = 3.2S h + 2.5 mm

Trong đó:

` S = 0.6 m- Khoảng cách giữa các nẹp gia cờng cho vách

` h - áp suất tính toán tác dụng lên tôn vách, đo theo phơng thẳng đứng từ mép dớicủa vách đến boong vách đo ở đờng tâm tàu, h đợc lấy tăng lên 25% so với h tínhtoán, nhng trong mọi trờng hợp không nhỏ hơn 3.4 m

` h = 4 m - khoảng cách thẳng đứng đo từ trung điểm của diện tích đợc đỡ bởi nẹpkhảo sát tới đỉnh boong vách tại tâm tàu.

Khoang mũi đợc kết cấu đáy đơn theo hệ thống ngang

- Sống chính đáy đặt ở mặt phẳng dọc tâm gián đoạn tại đà ngang

- Đà ngang đặc đợc đặt tại mỗi khoảng sờn Khoảng cách sờn: 600 mm

mép kèm 625x8

HP 200x9

* Theo ®iÒu 14.4.1 vµ 14.4.2, chiÒu dµy t«n bao phÇn mòi kh«ng nhá h¬n trÞ sè x¸c

Sơ đồ kết cấu:

Dàn mạn kết cấu hệ thống ngang gồm sờn thờng, và sàn không kín nớc

- Khoảng cách giữa các sờn: 0.6 m

- Các hàng thanh chống độc thân tựa trên các hàng sống dọc mạn Theo chiều dàichúng đặt cách nhau 2 khoảng sờn, theo chiều cao đặt so le với nhau

Tính toán chiều dày tôn mạn.

` l = 2.95 m - Khoảng cách giữa 2 gối tựa của sờn

` h = 7.58 m - Khoảng cách thẳng đứng từ trung điểm của l đến điểm cao hơn mặttôn giữa đáy 1 khoảng 0.12L (m)

* Chọn thép: Thép chọn làm sờn thờng có quy cách HP 200 x9