Công trình thủy công thiết kế hạ tầng nhà máy đóng mới, sửa chữa tàu 18000dwt

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG TRÌNH THỦY CÔNG PHẦN I: QUY HOẠCH MẶT BẰNG NHÀ MÁY A .SỐ LIỆU ĐẦU VÀO Bình đồ số: Nhóm 3- Sông Thị Vải Thủy văn : cẩm phả Địa chất : cẩm phả Trọng tải tàu : 18000 DWT Công suất đóng mới 2 tàu/năm Công suất sữa chửa 10 tàu/năm * Các thông số tính toán của tàu 18 000 DWT là: tính với tàu chở hàng khô, theo tiêu chuẩn (Tra 22TCN 222-95) Lmax=171m; Bt=22.1 m; Mớn Nước Đầy Tải Td=9.4 m Mớn Nước Rộng Hàng Tk=3.6 m Lượng giãn nước của tàu D= 24444 T Số Liệu Thủy Văn p  ro  Kp  Hm  P   01  5.05  2.435344  -221.819  0.01   0.1  3.96  2.125537  -193.601  0.1   1  2.75  1.781623  -162.276  1   3  2.12  1.60256  -145.967  3   5  1.8  1.511608  -137.682  5   10  1.33  1.378021  -125.515  10   25  0.61  1.173378  -106.875  25   50  0  1  -91.0833  50   75  -0.72  0.795357  -72.4438  75   90  -1.2  0.658928  -60.0174  90   95  -1.45  0.587872  -53.5453  95   97  -1.61  0.542395  -49.4032  97   99  -1.88  0.465654  -42.4133  99   99.9  -2.27  0.354806  -32.3169  99.9   p  ro  Kp  Hm  p   0.01  5.05  1.771573  135.5253  0.01   0.1  3.96  1.605035  122.7852  0.1   1  2.75  1.420163  108.6425  1   3  2.12  1.323908  101.2789  3   5  1.8  1.275016  97.53873  5   10  1.33  1.203206  92.04528  10   25  0.61  1.0932  83.62979  25   50  0  1  76.5  50   75  -0.72  0.889994  68.08451  75   90  -1.2  0.816656  62.47418  90   95  -1.45  0.778459  59.55213  95   97  -1.61  0.754013  57.68202  97   99  -1.88  0.712761  54.52621  99   99.9  -2.27  0.653174  49.96782  99.9   B TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA CÁC BÔ PHẬN & LẬP TỔNG THỂ MẶP BẰNG NHÀ MÁY. Thống nhât các ý kiến đưa ra về kết cấu và điều kiện tự nhiên chọn phương án công trình thủy công là Triền Tàu. Nhà máy đóng và sửa chữa tàu được thiết kế triền tàu để kéo và hạ tàu thủy.Triền tàu Là công trình mái nghiêng (giống như đà) nhưng trên đường trượt có thiết bị kéo tàu và chở tàu bao gồm: đường ray, xe chở tàu, tời kéo, các ròng rọc và dây cáp kéo để đưa tàu lên bờ và ngược lại. + Triền ngang - Ưu điểm: có nhiều thuận lợi trong việc chọn kết cấu, bố trí mặt bằng nhà máy, yêu cầu khu nước không rộng, có lực nâng lớn vì có nhiều đường trượt. -Nhược điểm: vốn đầu tư cao, nếu có dòng chảy dọc bờ thì triền ngang khó định vì hơn. Triền dọc. Ưu điểm: dùng thuận lợi cho các nhà máy đóng hoặc sửa chữa tàu nhỏ và biển có bãi xây dựng hẹp nhưng khu nước phía trước rộng và tốc độ dòng chảy dọc bờ nhỏ, giá thành xây dựng ít tốn kém hơn so với triền ngang. Nhược điểm: độ sâu ở mút đường triền lớn, thi công khó khăn hơn Với triền tàu thì cần có lòng sông rộng từ bờ này sang bờ bên kia, ít nhất 2 - 2,5 lần chiều dài khi tàu xuống nước, kỹ thuật hạ thủy khó khăn, hạ thủy không an toàn, dễ gây ra ứng suất phụ có thể làm biến dạng thân tàu. Khi thiết kế triền tàu cần tuân thủ các yêu cầu kỉ thuật,để đảm bảo tính kinh tế và dẽ dàng thi công chúng ta chọn triền ngang,2 giá xe. Lựa chọn độ dốc ( i ) đối với triền ngang có Ltau=171 m > 150 m i = ( 1 12 : 1 14 ) Chọn i = 1 12 Hình 1.4: (minh họa) Sơ đồ xe giá ngiêng trong triền ngang 1:Đệm tàu ; 2:Con lăn (để phân bố lực đều hơn) ; 3:Đệm cao su giảm sóc 1 –Kích Thước Sơ Bộ Theo tiêu chuẩn ngành 22TCN222-95,để xác định mực nước tính toán đối với khu nước của cảng được xác định tùy thuộc vào hiệu số giữa H50%,Hmin. Do số liệu thủy văn của khu vực còn bị han chế,sự quan trắc không có tính quy mô số liệu lấy ở đây là tra các số liệu mực nước theo 2 đường tấn suất mực nước đỉnh cao và đường tần suất chân triều. H50% - Hmin =76.5-(-327)=403.5 cm Mực nước cao thiết kế P= 1% theo đường suất bảo đảm mực nước cao nhất hang năm. Mực nước cao thiết kế MNCTK:+1.08 (m) (P=1% - đường tấn suất mực nước đỉnh cao). Mực nước thấp thiết kế MNTTK:-0.54 (m) (P=99%đường tấn suất mực nước đỉnh cao). CAO TRÌNH ĐỈNH BẾN: Theo tiêu chuẩn kiểm tra: CĐĐB = H1% + a a = 1 m độ vựot cao H1% cao độ mực nước ứng với tần suất P1% trên đường tần suất tích lũy mực nước đỉnh lũ căn cứ vào tài liệu thủy văn ta có H1% = 1.08 m  CĐĐB = 1.08 + 1=2.08m Theo tiêu chuẩn cơ bản : CĐĐB = H50% + a với H50% cao độ mực nước tính bằng m , lấy trên đường tần suất lũy tích mực nước đường chân chiều .ứng vói tần suất P50% theo tài liệu thủy văn 5 ta có : H50% = -0.91m a : độ vượt cao a = 2 m  CĐĐB = -0.91 + 2=1.09 m Lấy Cao độ đỉnh bến là Max CĐĐB(tiêu chuẩn kiểm tra;tiêu chuẩn cơ bản)=2.08 m CAO TRÌNH ĐÁY BẾN: Độ sâu trước bến được xác định theo công thức sau: Ho=T+Z1+Z2+Z3+Z4+Z0 T:mớn nước của tầu tính toán Z1:dự phòng chạy tàu tối thiểu lấy Z1=0.04T=0,04*9.4= 0.376(m) Z2:dự phòng do song,vị trí cảng trên sông Thị Vải sóng không ảnh hưởng đến khai thác. ( Z2=0 Z3:dự phòng về vận tốc ứng với vận tốc độ chạy tàu (Z3=0) Z4:dự phòng do sa bồi(Z4=0.5m) Z0: dự phòng do sự lệch tàu,lấy Z0=0,026Bt=0,026*22.1=0,5746(m) o=T+Z1+Z2+Z3+Z4+Z0=9.4+0.376+0+0+0.5+0.5746=10.85(m) (Cao trình đáy bến: (đáy =MNTTK – H0 với MNTTK= 0.54 m (đáy =0.54-(9.197)= -10.31 (m) MỰC NƯỚC HẠ THỦY:Trong nhà máy đóng tàu, mực nước hạ thủy(MNHT) là một yếu tố quan trọng trong khi thiết kế công trình thủy công. Nó ảnh hưởng đến chi phí đầu tư và hiệu quả khai thác công trình. Nếu lấy MNHT với tần suất cao thì việc hạ thủy được thuận tiện do không phải chờ con nước, quá trình sản xuất được liên tục nhưng giá thành xây dựng tăng. Ngược lại nếu lấy MNHT với tần suất thấp thì việc hạ thủy phải chờ đợi, quá trình sản xuất của nhà máy bị gián đoạn nhưng già thành xây dựng lại giảm. Do vậy, MNHT cũng ảnh hưởng rất lớn tới công suất sử dụng đường triền. Số lượng tàu sửa chữa: 10 chiếc + 2 tàu đóng mới= 12 tàu Số lần nâng hạ thủy trung bình một ngày : n= 12∗2 320 = 0.075 lần Thời gian nâng hạ tàu: chọn t= 6h → P= 𝑛∗𝑡 24 × 100% = 0.075×6 24 × 100%= 1.875% Với : P : tần suất xuất hiện MNHT n : số lần kéo tàu trên đường triền trong một ngày t : thời gian cần thiết kéo tàu trên đường triền (giờ) Theo số liệu thủy văn và ngoại suy, MNHT lấy theo đường tần suất mực nước đỉnh cao ta có: MNHT= +1.05 m Vậy MNHT là 1.05 m 2-Tính Toán Số Lượng Bệ Và Số Lượng Bến. 2.1 Số Lượng Bệ. 2.1.1 - Tính Toán Số Lượng Bệ (N): Theo CT (3-7) tr35 CTTC – Ts.Phạm Văn Thứ: 𝑁= 𝑇 𝑏× 𝐾 𝑏 𝑇 𝑜𝑏 Trong đó : Kb: Hệ số phân bộ công việc không dều giữa các tháng trong năm, Kb=1.1 Tob: Số ngày khai thác bệ trong năm thường lấy: Tob=320 (ngày) Tb: Thời gian hay khối lượng công việc được thực hiện trên bệ Tb= 𝐴 𝑖 × 𝑇 𝑖 Ai : Số tàu sửu chữa hoặc đóng mới Ti : Thời gian trung bình để đóng và sửu chữa ( Với công tac đóng mới : Thời gian đóng mới tàu 18000 DWT khoảng một năm đến một năm rưỡi, để cho thuận tiện việc chế tạo cũng như giảm bớt thời gian tàu nằm trên bệ, ta dùng phương án đóng tàu theo phân đoạn trong xưởng rồi mới đưa ra bệ lắp ghép.Thời gian gia công cấu kiện và đóng phân đọan (thực hiện trong phân xưởng) vì vậy thời gian tàu nằm trên bệ sẽ ít hơn .chọn thời gian tàu nằm trên bệ là 300 ngày. Ti=250 (ngày) Ai = 2 (tàu) ( Tb= 250*2 =500 (ngày) ( 𝑁= 500∗1.1 320 =1.718 (Với công tác sửu chữa tàu : Tùy thuộc vào mức độ hư hỏng của con tàu mà có thời gian sửu chữa khác nhau,ta chọn thời gian trung bình đẻ sửa chữa một con tàu là 60 ngày. Ti = 40 (ngày) Ai= 10 (tàu) ( Tb= 40*10 =400(ngày) ( 𝑁= 400∗1.1 320 =1.375 Chọn -Số bệ đóng mới là 2 bệ -Số bệ sủa chữa là 2 bệ 2.1.2 - Tính toán kích thước bệ : - Chiều dài bệ: Lb = Lt + 2*l Trong đó: l: Chiều dài dự trữ : l = 3 (10 (m),chọn l = 6 m Lt= 171 (m) ( Lb = 171+2x6=183 m - Chiều rộng bệ: Bb = Bt +2*b Trong đó: b: Chiều rộng dự trứ hai bên, b = 2 ( 3 (m), chọn b = 3 m Bt: Chiều rộng tàu =22.1m ( Bb = 22.1+2x3= 28.1m 2.2 Số Lượng Bến Trang Trí. Bến trang trí là vị trí cuối cùng để hoàn thành nốt những phần việc của một dây chuyền công nghệ đóng mới tàu sau khi đã hạ thủy (trang trí phần trên boong và lắp ráp một số máy móc thiết bị), hoặc là nơi tháo dỡ máy móc thiết bị trước khi đưa con tàu lên cạn để sửa chữa và trang trí, lắp máy sau khi sửa chữa xong một con tàu. Để nâng hạ các thiết bị phục vụ quá trính sửa chữa trên bến ta chọn cần trục KUROV có sức nâng 16(T) , khẩu độ ray là 10.5m Bố trí tuyến bên trang trí phải chú ý đến việc liên hệ giữa bến trang trí, công trình nâng hạ và bệ sao cho thuận tiện. 2.2.1 : Tính toán số lượng bến trang trí : Theo CT (3-7) tr35 CTTC –TS.Phạm Văn Thứ: 𝑁= 𝑇 𝑡× 𝐾 𝑡 𝑇 𝑜𝑡 Trong đó : Kt: Hệ số phân bộ công việc không dều theo thời gian, Kt=1.1 Tot: Thời gian khai thác Tot=320 Ngày Tt: Thời gian hay khối lượng công việc được thực hiện trên bệ Tt= 𝐴 𝑖× 𝐵 𝑖 Ai : Số lượng tàu cần sử chữa = 10 Tàu Bi : Thời gian tàu đậu trên bến ( Thời gian tàu đậu trên bến cho việc sửa chữa hoặc lắp ráp trang trí cho tàu sửa chữa tính trung bình là 8 ngày/tàu ( Tt=10x8=80 Ngày 𝑁= 𝑇 𝑡× 𝐾 𝑡 𝑇 𝑜𝑡 = 80×1.1 320 =0.275 𝑏ế𝑛 Chọn số bến trang trí là 1 bến . ( Thời gian tàu đậu trên bến cho việc hoàn thiện tàu đóng mới là 20 ngày .
Tt =2*20=40(ngày) Số bến trang trí phục vụ cho công việc đóng mới là : N’ = 1.1∗40 320 = 0.1357 bến Ta nhận thấy công tác của bến trang trí cho tàu sửa chữa và đóng mới là không khác nhau nhiều.thời gian bố trí cho tàu đóng mới làm việc trên bên trang trí có thể sắp xếp được,ví công đoạn đóng mới tàu chiếm một thời gian rât lớn so với thời gian làm việc của bến trang trí cho một tàu nên việc chọn số bến trang trí cần tránh lãng phí chung ta có thể kết hợp như sau : Nbên trang trí=N+N’= 0.275+0.1357=0.4107 ( bến) Vậy chọn số bến trang trí là 1 bến. 2.2.2: Kích thước bến trang trí . (Chiều dài bến : Do thiết kế tuyến bến độc lập nên lấy Lb = (0,6 ( 0,8).Lt Chọn Lben= 0.75 Lt=0.75x171=128.25 m Để thuận tiện cho việc tính toán và thi công ta chọn Lb=130 m (Chiều rộng bến : Vậy Bben=∆ 𝐵 𝑡𝑟 + 𝐵 𝑟 + 𝐵 𝑑𝑡 Trong đó : Btr –Khoảng cách dữ trữ trước bờ =2.75 m Br -Chiều rộng ray =10.5 m Bdt-Khoảng cách dữ trữ an toàn cho cần trục chọn 1.25m Bben=2.75+10.5+1.25=14.5 m Để thuận tiện cho việc thi công và liên hệ giao thông trong nhà máy, ta chọn cao trình mặt bến bằng cao trình mặt xưởng. 3- Phân Bố Tải Trọng Xuống Đường Trượt Ta thấy việc kéo tàu trong đường triền khi chuyển sang sơ đồ tính gồm một hệ đàn hồi .Việc giải quyết hệ này gặp nhiều khó khăn nếu muốn tính chính xác . Do vậy để giải bài toán đơn giản mà vẫn đảm bảo độ chính xác người ta coi sự phân bố tải trọng của tàu gần đúng như sau: Với m bằng : m= 1.2𝑄 𝐿 𝑡 = 1.2∗24444 171∗3 = 57.17(t/m) Trọng lượng hạ thủy của tàu Q = D/3 ( D là lượng giãn nước của tàu D=24444(T) 4 –Lựa Chọn Xe Chở Tàu : Xe chở tàu 2 tầng xe,xe tâng trên chở tàu và trực tiếp đưa tàu ra vào bệ ,xe phân đoạn chọn sức chở mỗi xe là 500T tính toán các kích thước của xe phân đoạn ta căn cứ vào giáo trình “Công Trình Thủy Công “ của thầy Phạm Văn Thứ trang 63 : Bề rộng xe chở tàu được xác định theo công thức : Bxe = a + 2*
a Với xe chạy trên hai ray a = 2.5 m
a khoảng cách dự trữ giữa hai đầu
a = (0.6
1) chọn
a = 0.75 m  Bxe = 2.5 + 2*0.75 = 4 ( m ) ( Chiều dài xe chở tàu ( theo chiều rộng tàu )  Lxe = 0.65*Bt = 0.65*22.1=14.365 ( m ) khoảng cách hai đầu ngoài xe là 0.6 m. Chọn chiều dài xe chở tàu là : 15.2 m Xe giá nghiêng dùng để chở xe chở tàu trên mặt nghiêng -Kích thước xe giá nghiêng phải đủ để xe chở tàu đặt trên nó . Để kinh tế ở đây ta chọn kích thước xe giá ngiêng bằng kích thước xe giá bằng Gọi Pk là áp lực cho phép của bánh xe [Pk]= 2R× br×[σ] br :chiều rộng bộ phận công tác của đỉnh ray : br=0.06m R :bán kính bánh xe =0.3m [σ] :ứng suất cho phép vật liệu làm bánh xe,dự kiến dùng thép đúc có [σ]= 80kG/cm2=800T/m2
[Pk]= 2R× br×[σ]=2×0.3×0.06×800 =28.8 T mặt khác có công thức
và Qbtxe=Lxe×mi Lxe =15.2m mi :trọng lượng bản thân trên 1m rộng xe. Với tầng xe trên cùng lấy mi=0.08×m=0.08×57.17=4.5736 T Qbtxe= 4.7536×15.2 =69.518 (T) Sức chịu tải của 1 xe (Qxe) Giải dầm kê trên các gối cưng bằng phương pháp 3 mômen Chọn số phân doạn xe chở tàu là 14 và khoảng cách giữa các xe chở tàu lần lượt là: + l1 = 7.5(m) + l6 = 12 (m) + l11 = 12(m) + l2 = 12(m) ) + l7 = 12 (m) + l12 = 12(m) + l3 = 12 (m) + l8 = 12 (m) + l13 = 12(m) + l4 = 12 (m) + l9 = 12(m) + l14 = 12(m) +l5 = 12 (m) + l10 = 12(m) + l15 = 7.5(m) Có m = 57.17 (T/m) →0.6m= 34.302 (T/m) 0.5m= 28.585(T/m) Ta quy 2 phần congsol 2 bên thành 1 momen và 1 lực tập trung tại gối kế bên. + Tại gối 1: Ta có tung độ tải trọng tập trung là 37.31 /m (tính theo tam giác đồng dạng) Mo =34.302× 7.5 2 × 1 2 +(37.31-34.302)× 7.5 2 × 1 2 × 1 3 =992 (Tm) Qo = =34.302×7.5+(37.31-34.302)×7.5× 1 2 = 268.545(T) + Tại gối 14: Ta có tung độ tải trọng tập trung là 32.346 T/m (tính theo tam giác đồng dạng) M13=28.585× 7.5 2 × 1 2 +(32.346-28.585)× 7.5 2 × 1 2 × 1 3 =839.21(Tm) Q13=28.585×7+(32.346-28.585)×7× 1 2 =228.49 (T) Ta có hệ cơ bản Với phương trình tổng quát như sau : li*Mi-l + 2(λi + λi+1)*M + li+1*Mi+1 + 6*E*I0*∆pi =0 Với ∆pi được tính bằng công thức sau : ∆pi = 𝑎 𝑖 ∗ 𝜔 𝑖 𝑙 𝑖 ∗𝐸∗ 𝐼 𝑖 + 𝑏 𝑖+1 ∗ 𝜔 𝑖+1 𝑙 𝑖+1 ∗𝐸∗ 𝐼 𝑖+1 Với : λi : là chiều dài nhịp quy ước, thường lấy λi=li ai : là khoảng cách từ gối thứ i tới trọng tâm của đoạn li bi : là khoảng cách từ gối thứ (i+1) tới trọng tâm của đoạn li E: là mô đun biến dạng I: là mômen quán tính / Ta lập được hệ phương trình 12 ẩn tương ứng như sau: l1*M0 +2(
*M1 + l2*M2 + 6*E*Io*
p1 =0 (1) l2*M1 +2(
*M2 + l3*M3 + 6*E*Io*
p2 =0 (2) l3*M2 +2(
*M3 + l4*M4 + 6*E*Io*
p3 =0 (3) l4*M3 +2(
*M4 + l5*M5 + 6*E*Io*
p4 =0 (4 l5*M4 +2(
*M5 + l6*M6 + 6*E*Io*
p5 =0 (5) l6*M5 +2(
*M6 + l7*M7 + 6*E*Io*
p6 =0 (6) l7*M6 +2(
*M7 + l8*M8 + 6*E*Io*
p7 =0 (7) l8*M7 +2(
*M8 + l9*M9 + 6*E*Io*
p8 =0 (8) l9*M8 +2(
*M9 + l10*M10 + 6*E*Io*
p9=0 (9) l10*M9 +2(
*M10 + l11*M11 + 6*E*Io*
p10 =0 (10) l11*M10 +2(
*M11 + l12*M12 + 6*E*Io*
p11 =0 (11) l12*M11 +2(
*M12 + l13*M13 + 6*E*Io*
p12 =0 (12) l13*M12 +2(
*M13 + l14*M14 + 6*E*Io*
p13 =0 (13) Dùng excel giải hệ phương trình ma trận nghịch đảo:          Ma Trận Nghịch Đảo            0.0223  -0.006  0.0016  -0.0004  0.0001  -3E-05  8E-06  -2E-06  6E-07  -2E-07  4E-08  -0   -0.006  0.024  -0.006  0.00172  -5E-04  0.0001  -3E-05  9E-06  -2E-06  6E-07  -2E-07  4E-08   0.0016  -0.006  0.024  -0.0064  0.0017  -5E-04  0.0001  -3E-05  9E-06  -2E-06  6E-07  -0   -0.0004  0.002  -0.006  0.02406  -0.006  0.0017  -5E-04  0.0001  -3E-05  9E-06  -2E-06  6E-07   0.0001  -5E-04  0.0017  -0.0064  0.0241  -0.006  0.0017  -5E-04  1E-04  -3E-05  9E-06  -0   -3E-05  1E-04  -5E-04  0.00173  -0.006  0.0241  -0.006  0.0017  -5E-04  0.0001  -3E-05  8E-06   8E-06  -3E-05  0.0001  -0.0005  0.0017  -0.006  0.0241  -0.006  0.002  -5E-04  1E-04  -0   -2E-06  9E-06  -3E-05  0.00012  -5E-04  0.0017  -0.006  0.0241  -0.006  0.0017  -5E-04  1E-04   6E-07  -2E-06  9E-06  -3E-05  0.0001  -5E-04  0.0017  -0.006  0.024  -0.006  0.002  -0   -2E-07  6E-07  -2E-06  8.9E-06  -3E-05  0.0001  -5E-04  0.0017  -0.006  0.024  -0.006  0.002   4E-08  -2E-07  6E-07  -2E-06  9E-06  -3E-05  0.0001  -5E-04  0.002  -0.006  0.024  -0.01   -1E-08  4E-08  -2E-07  5.9E-07  -2E-06  8E-06  -3E-05  0.0001  -4E-04  0.0016  -0.006  0.022   Dựa vào hàm MINVERSE và hàm MMULT ta giải ra được: M1  -371.124   M2  -611.991   M3  -626.879   M4  -683.937   M5  -686.585   M6  -685.963   M7  -685.804   M8  -687.06   M9  -682.195   M10  -616.473   M11  -577.029   M12  -353.84   →phản lực lớn nhất tại gối tựa thứ 5: Qmax=572.312T Lấy sức chở 1 xe Qxe =Qmax=572.312 n :số bánh xe trên 1 ray r :số ray trong 1 tổ ray =2 k’’ :hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các bánh xe.Với xe giá bằng 2 trục có máy hãm trên kết cấu BTCT lấy k’’=1 𝑛= 𝑄 𝑥𝑒 + 𝑄 𝑏𝑡𝑥𝑒 𝑃 𝑘 ×𝑟 × 𝑘 ′′ = 572.312+69.518 28.8×2 ×1=11.14 Bánh xe
ta chọn 15 bánh xe trên 1 ray Vậy tổng bánh xe trên 1 xe là 30 bánh xe / xác định số phân đoạn theo chiều dọc tàu : dùng 1 xe chạy trên hai ray nên ta chọn 14 phân đoạn chiều dài bố trí xe khoảng 0.85Lt = 0.85×171=145.35m Kiểm tra lại áp lực bánh xe lên đường triền trên bệ Ta có áp lực bánh xe
= 572.312+69.518 15×2 ×1=21.39<[Pk] 5- Trọng lượng xe chở tàu: Qx.c.t = K’*Qt Trong đó : k’: là hệ số tỉ lệ giữa một mét dài trọng lượng xe chở tàu và tàu : k’=1.25÷ 1 ⟹Qx.c.t= 1.25*572.312=715.39 T Trọng lượng một phân đoạn xe chở tàu là : Q’x.c.t= 𝑄 𝑥.𝑐.𝑡 15 = 715.39 15 = 47.69 (T) 6- Trọng Lượng xe giá nghiêng: Do chọn kích thước xe giá nghiêng bằng kích thước xe chở tàu nên trọng lượng của một phân đoạn xe giá nghiêng bằng trọng lượng phân đoạn xe chở tàu : Q’x.g.n= 47.69 (T) 7- Áp lực bánh xe lên đường trượt : Áp lực bánh xe lên đường trượt nghiêng được tính theo công thức : Pk=k* 𝑃 𝑡2 + 𝑄′ 𝑥.𝑐.𝑡 + 𝑄 𝑥𝑛 𝑛∗𝑟 Trong đó : Pt2 : tải trọng truyền xuống một phân đoạn xe chở tàu, trường hợp này ta lấy phân đoạn xe chịu tải trọng lớn nhất: Pt2= 572.312 T Qxct: trọng lượng một phân đoạn xe chở tàu Qxct= 47.69T Q’xn :trọng lượng một phân đoạn xe giá nghiêng Q’xn=47.69T n : số bánh xe tỳ lên một ray n= 14 r: số ray trong một tổ ray r= 2 k: hệ số tải trọng không đều giữa các bánh xe, lấy k= 1.5 (Dung Kêt cấu cứng tra bảng 5-4-Phạm văn Thứ) Pk =1.5* 572.312+47.69+47.69 15∗2 = 33.38 (T) 8.Kích thước đương triền: 8.1-Chiều sâu mút triền . Chiều sâu mút đường triền được tính theo công thức Hm = T + K + Hk + a + a’ + lx*i Với: + T: Mớn nước của tàu rỗng hang. T = 3.6(m) + K: Độ sâu dự trữ đệm tàu và đáy tàu lấy trong khoảng 0,2 ÷ 0,3(m).Chọn K = 0,2(m) + Hk = 0 (vì chiều cao đệm sống tàu tính gộp vào xe chở tàu) + a’: Chiều cao xe chở tàu từ 0.6÷1 m, chọn a’= 1m + a: Chiều cao đầu trên của xe giá nghiêng. Chọn a = 0,6(m) + lx: Chiều dài xe chở tàu. Lx = 15.2 m + i: Độ dốc đường trượt. i = 1/12 Hm = 3.6 + 0,2 + 0 + 1 + 0.6 +15.2× 1 12 = 6.67 (m) Cao trình mút triền: CTMT = MNHT – Hm = 1.05–6.67= -5.616 (m) 8.2-Chiều dài đường chiếu đường trượt. Chiều dài hình chiếu đường trượt tính bằng công thức: 𝐿= 𝐶𝑇𝐷𝐵−𝑎 −𝐶𝑇𝑀𝑇 1/12 = 2.08−1 −(−5.616) 1/12 =80.352 𝑚 Chọn L = 80 m 9 – Quy hoạch tổng thể mặt bằng Về điạ hình,trên bờ là khu vực rừng núi,chà là ngập mặn,hoang vu,chưa có công trình xây dựng.mặt băng rộng,tương đối bằng phăngr,một số nưoi có xen lẫn kêng rạch nhỏ,cao độ tự nhiên của khu vực thay đổi từ -1.80m đến +0.90m (hệ cao độ hòn đấu).Nhìn chung địa hình tường đối thuận lợi cho xâu dựng công trình. Sau khi phân tích điều kiện địa chất ta quyết định phương án xây dựng nhà máy đóng và sửa chữa tàu 18000DWT ,với phương án triền ngang trên nền cọc có các kích thước như sau : Btriền=160m ( chọn 14 xe ,khoảng cách các xe là 12 m, bề rộng xe là 4 m, bề rộng 2 ray trên 1 xe là 2.5m). Chiều dài hình chiếu đường trượt : L = 80m Chiều sâu mút : Hm= -6.67 m Ta bố trí 9 tổ ray trên đường trượt nghiêng và và khoảng cách giữa các ray trong cùng 1 tổ ray là 2.5m Khoảng cách giữa các tổ ray lần lượt là : l2=l3 =l4=l5 =l6 =l7=l8=l9= l10=l11= l12=l13= l14=12m Phương án chuyển tàu tren đường trượt nghiêng : dùng hai tầng xe Xe giá nghiêng xe phân đoạn chạy trên đường triền ngang Mặt bằng dùng xe đường hào ⋅ Mặt bằng : Khoảng cách từ đường trượt nghiêng đến đường hào là 20 m với kết cấu là nền tà vẹt đá dăm. Bố trí 14 tổ ray băng 14 tổ ray đường trượt nghiêng. ⋅Với đường hào : Ta cũng dùng kết cấu nền tà vẹt đá dăm. ⋅Phần đường trượt nghiêng : Dùng kết cấu dầm trên nền cọc ⋅Đường triền sẽ bố trí vào trong khu nước, bên cạnh đường triền sẽ bố trí 1 bến trang trí , và bố trí thời gian hợp lý cho cả tàu đóng mới và sửa chữa. Trong đó gồm 4 bệ (cả đóng mới và sửa chữa) C-TÍNH TOÁN KẾT CẤU VÀ KIỂM TRA BỘ PHẬN CỦA TRIỀN TÀU I- TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG RAY : I.1-Hệ số làm việc của ray : μ= 𝐶∗𝑎∗𝑏 𝑙 Trong đó : (tra bảng trang 29 tai liệu học tập) a: chiều rộng của tà vẹt a = 20÷30 cm, lấy a=25cm b: chiều dài của tà vẹt b= 80÷ 100 cm, lấy b=100cm C: hệ số nền C =6 kg/cm3 , (tra bảng 1 đầu trang 29 tài liệu học tập) l: khoảng cách giữa các tà vẹt l= 20÷30 cm, lấy l=30 ⇒ μ = 6∗25∗90 30 = 5 (kg/cm2)= 5000 (T/m2) I.2-Hệ số đàn hồi : Theo CTTC, hệ số đàn hồi : α= 4 𝜇 4∗𝐸𝐽 Trong đó : μ=5000 (T/m2), theo tính toán trên. E: mô đun đàn hồi của ray, E= 2.1*107 (T/m2) Chọn ray P43 có cac đặc trưng hình học sau: Wxtrên=208.3(cm3) ;Wxdưới=217.3(cm3) J: mô ment quán tính ray,J= 1489*10-8 (m4), ⇒ α= 1.414 (l/m) I.3- Sơ đồ tính ray : Ray đặt trên nền tà vẹt đá dăm. Nếu khoảng cách giữa các tà vẹt quá lớn thì ray tính toán như dầm kê trên các gối đàn hồi . Tuy nhiên cách tính toán rất phức tạp . Trường hợp này khi khoảng cách giữa các tà vẹt khá nhỏ và phải tiếp xúc giữa chúng với ray là lớn nên ta tính toán ray như dầm trên nền đàn hồi . Một phân đoạn ray thường dài 12m nên ta tính toán với một phân đoạn ray dài 12m. Sơ đồ cấu tạo : / Việc tính toán ray như dầm trên nền đàn hồi có thể xuất hiện một trong 3 bài toán: Dầm dài Dầm nửa dài Dầm ngắn Tuy nhiên tùy thuộc vào điều kiện quy ước mà ta tính toán với các bài toán khác nhau . Khi khoảng cách từ điểm đặt lực gần nhất đến đầu mút dầm thỏa mãn điều kiện sau thì dầm đã cho được gọi là dầm dài: l ≥ 2π ( 4∗𝐸∗𝐽 𝐶∗𝑏 )1/4 (*) =2*3.14*( 4∗ 2.1 7 ∗ 1489 −8 6000∗1 )1/4 =4.24 (m) Trong đó : E: mô đun đàn hồi của ray, E= 2.1*107 (T/m2) J: mô ment quán tính ray,J= 1489*10-8 (m4),chọn ray P43 b: chiều dài của tà vẹt b= 80÷ 100 cm, lấy b=100cm C: hệ số nền C =6 kg/cm3 , (tra bảng 1 đầu trang 29 tài liệu học tập) Đường ray nằm trên các tà vẹt có kích thước bé và có khoảng cách đều nhau nên có thể tính như dầm liên tục trên gối đàn hồi. Tuy nhiên do khoảng cách giữa các tà vẹt khá nhỏ, trong khi chiều dài ray tỳ lên tà vẹt lại khá lớn vì vậy có thể tính ray như dầm trên nền đàn hồi. Mỗi phân đoạn ray thường dài 12m. xét một phân đoạn ray 12m và số lượng bánh xe đặt trên nó là 13 bánh xe.mỗi bánh xe cách nhau 1 (m) Sơ đồ đoàn tải trọng di động tác dụng lên ray / Dựa trên nguyên lý cộng tác dụng ta thấy các trường hợp tải trọng trên đều được tổng hợp từ 13 bài toán cơ bản sau BT1 BT2 BT3 BT4 BT5 BT6 BT7 BT8 BT9 BT10 BT11 BT12 BT13 Giải với từng trường hợp bài toán dầm dài vô hạn chụi từng tải trong Pk. tuy nhiên xét thấy trong 13 trường hợp đặt tải thì có các trường hợp đối xứng lực với nhau. Do đó ta chỉ cần giải cho một trường hợp ,trường hợp kia lấy đối xứng tương ứng với các giá trị Q và M thỏa mãn yêu cầu bài toán.