Lecture-notes-tr

61 Pages·2008·18.61 MB·Turkish

GemiI ngaatrD ersN otlarr Setl : GemiD izaynr UIl
cEMi UiZlnXr
Gemi dizaym gok geqitli alanlardaki teknik ve ekonomik bilgilerin bir arada
yo$rulup sanat anlayrqril e gemilerin tasanmrnri germektedir.
Gemi dizaymni ki temel 6!esi vardrr :
Ekonomik Faktiirler : Her gemi (tipi savagg emisi,t icaret gemisi veya hizmet gemisi
olsada)e konomikr antabiliteg ostermekz orundadrr.
i) Ticaret gemileri ulaqrms istemininb ir pargasrmo luqturur.B u gemilerin dizaymnda
taqryacafry Lik,k argo miktan liman koqullan,s efers tiresiv e en onemlisig etirece$ik ar
faktorleri dikkatea hnmahdrr.
ii) Savaqv e Hizmet gemileri direk olarak kar-zarar hesabri le de[erlendilememesine
ralmen yapmalan gereken gdrevi en ucuz, gabuk ve grivenli bir gekilde yapmalarr
ekonomiko larak deSerlendirilir.
Teknolojik Faktiirler : Bir gemi ekonomik kogullann drqrndat eknolojik qartlarr
sallamahdrr.
a) Teknes udab atmamah( Hidrostatik)
b) Stabilo lmah
c) Konstniksiyon agrsrndany eterli mukavemetes ahipo lmah
d) tstenenh rzdas eyire debilmeli
e) Deniz kogullannad ayanrkho lmah
f Birkaza arunday izer durumda olmah
Gemiler bu teknik qartlan ulusal ve uluslararasrd eniz kurallarrnau ygun olarak
yerineg etirmelidir.
Birbirleri ile karmaqrk etkileqim iginde olan bu faktorler gemi dizaynrmn
devamh geliqki iqinde olan ofelerdir. Gemi muhendisi bu geliqkiler igin uzlaqma
noktasrmb ulmakz orundadr.
Taqrmacrhks ektdrunun ihtiyaglannrk arqrlamaki gin gok geqitli gemi tipleri
geliqtirilmigtirH. er tip kendineh as dzelliklerg ostererekd egiqik dizaynk riterlerininv e
ydntemlerininu ygulamasmgt erektirir.G emi dizaynnar enk katan en onemli etkendeb u
geqitliliktir.
cEMi DizAYNy onrnnni
Gemi dizaymd eliqik dallardakit eknolojileriv e birbiri ile geliqkii ginde olan bu
teknolojilerin integrasyonunu igermesi nedeniyle en karmaqrk mtihendislik dizayn
sistemlerindenb iridir (6rne[in geminin mukavemetli olmasr tekne a$rrh$rma rttrnrken
maksimum yuk taqtma unsuru geminin minumum tekne a$rrh$rnda olmasmr
amaglamaktadrr)B. u integrasyons adeceg emi dizayrunah as zorluklan ve srrurlamalarr
beraberindeg etirir, dolayrsril e bir optimizasyonp roblemio larak karqrmzag rkar.G emi
@i 997 Mustal-ai nsel
Gemi Inqaatr Ders Notlarr Set i: Gemi Dizavm 2trl
dizaynna has bu smrlamalar ve zorluklar kotri deniz koqullannda gahqmav e bu
koqullardah aftalarcak endi imkanlanylay agamayli germektedir.
Prototip yaprml genelde soz konusu olmadrlr iqin gemiler ilk denize
indirildiklerinde gahgmakz orundadtrlar.D izaynda yaprlacakh erhangi bir hata geminin
trim ticari ya$amlb oyuncab u gemiyi etkileyecektir.B u nedenlerdend olayr geminin tum
yaqaml dizayn srasmda dikkate ahnmahdrr. Bu yagamm geqitli aqamalan qoyle
dzetlenebilirQ aggartt9 80,BettIs 9 89).
l) Gereksinim Tarumr : Yeni inqaa edilecekb ir gemiden beklenilene konomik ve
teknolojik gartlannb elirlenmesig emi dizaymmni lk aqamasmor luqturur. nu-iitekler
armatdr tarafindan veya onun iqin dizayner tarafindan deniz taqrmacrhks ektoninun
genel durumu ve teknolojik geliqmelerr qrlrnda belirlenir. Geminin yerine getirece$i
fonksiyon, beklenenp erformansv e gtivenilebilirlik bu istekler arasrnday ei ahi
Ancak dizaynn ilk aqamastndab u de$erlerin inqaa edilecek geminin
optimizasyonunao lanak verecek qekildek esin bir de$erdeng ok fonksiyonel olarak
be lirlenmesiy ar ahdtr.
2) Veri ve Smrrlarmulann tuntmlunmust '. Drzayn rizerinde smrlamalar yasal, politik,
sosyal (6rnegin saghk, gevre koruma yonetmelikleri) kaynak eksiklili, kullanrlan
tersanenink apasitesie ldeki verilerin eksiklifinden kaynaklanabilir Daha 6nce inqaa
edilmiq gemilerdeki a$rrhk, yor, enerji, ve maliyet datasmm eksikli$i onemli bir
dezavantqt egkil eder.
Boyutsal smtrlar drnelin kanal geniqlikleri,h avuz uzunluklan, liman derinlikleri
srrurlarrb u aqamadab elirlenmelidir Onceki dizaynlardane lde edilen deneyimv e bu
gemilerin seferleris rasmdaki deneyimo nemli etmenlerdendir
3) Kuvrum Dizayn : Teknik dizaynrni lk kademesio lan kavram dizaynn amacr gemi
boyutlanmn, maliyetinin ve teknik karakteristiklerinin yaklaqrk olarak bulunmasrdr.
Veri ve smrlamalar kullamlarak armatonin isteklerineu ygun gemi karakteristikleri (hrz,
gug, denizcilikv e genel yerlegtirme)s aptarurE. ler gemi tipi dncedenb elirlenmediyse
bu aqamadaa lternatif tipler hesaplari gine ahnrr.
Bu aqamat teratif bir yontemle ve basitleqtirilmiqh esap yontemleri ile yaprlrr.
Parametrik gahqmalaru ygulanarak optimum dizayn parametreleri bulunmaya gahgrlrr.
Eler gemi sahibine teklif verilecekseb u agama sonuglan teklifte temel ahnarak
haztrlantr.
4) On Diauyn '. Drzayrun ikinci teknik agamasrndak avram dizaynda bulunan gemi
karakteristikleri detaylandrrlrr,a lternatif dizaynlard etayh olarak incelenir. Bu aqamarun
amacr optimum boyutlan bulunan geminin,lo-1ryungn,k onstniksiyon ozelliklerinin,
hidrodinamik ozelliklerinin ve makine sistemlerinin belirlenmesidir. Gemi formu
saptanarakb u forma baShh esaplary aprlanko ptimizee dilmeyeg ahqrhr.
5) Kontrat Dizayn '. Bu dizaynb asama$rk avram dizaynv e on dizayndab ulunan tekne
formu ve dzelliklerininkesin olarak saptanmasrndano luqur. Kontrat dizayn sonunda
dL*r
@1 997 Mustafa Insel
Gemi Ingaatr Ders Notlarr Set 1: Gemi Dizaynt 3t11
tamar4gg._{llqlt tekne Q!*.r, denizcilik ve manevra karekteristikleri, kullamlacak
malzeme detavlansaptarur Genel yerl$tffi6d6-bf-5fl ada son halini alrr. Makine
31lZg*g_dglryklt_
dgnqqlmr, VU-\!ggt-,"-.*Itjl.mleriy, agam.m {e!lg1i detaylan da bu aqamada sonuca
baSlanrrB. u aqamaday aprlanbazrplanlaqr oyles rralanabili(rf aggart1 980).
Genely erlegtirme( Profil)
Griverte yerleqtirme
Yaqamm ahalleri
Ortak esitk onstrUksiyon
Saca grhmr
Makine dairesiy erleqtirmep lanr
Yangrnk ontrols istemi
Grig, rgrklandrrmav e elektrik sistemi
Havalandrrmsai stemi
Boru sistemleri
Tekne formu
Hidrostatikv e stabilite
Yarah bolmeb oyu
Yarah stabilite
6\ Detuy Dizuyn : Artrk genel karekteristikleri belli olan tekne igin bilinen teknikler
kullamlarakd tzayng eniqletilipd etaylandrnhrU. retim detay gizimleri, atdlye resimleri,
montaj qemalarth aztrlantr.D etay dizayn ve bir sonraki a$amao lan inqaatb azenp aralel
olarak I'unitulebilir.
7) inquut ve Test: Gemi inqaatr detay dizayndakie saslarag dre ve bu aqamaday aprlan
uretim gizim ve hesaplarag dre yaprlrr. Inqaat sonrasrndag eminin deniz testleri
dr.izenleneregke mi p erformansrk ontrol edilir.
8) Servis: Geminins erviseg rkaraka rmatdrey attnmmr6 demea qamasrdrBr.u aqamada
geminin servisinden kazanlan deneyimin di$er gemilerin dizaynnda veri olarak
kullanrlmasrb uyuk 6nem arz eder.
9) Hurduyu Qrkma: Gemi ekonomikg ahqmas rrurland rqrnag rktr$rndah urda deleri en
son gelir olarak elde edilir. Ancak bazr gemilerdeb u aqamadah urdaya grkarma
giderleres ebepo lur (ornefin mikleerd enizaltrlar).
Drzaynn 7 rla 4 uncu aqamalara rastndakii glemler iteratif yollarla drizenlenir.
Bir konuda verilen karar difer dizayn faktorlerini etkiledigi rqin dizaynerg eri donup
diler degiqkenlerit ekrar analiz edip, yorumlamahdrr.D rzaynrn temel ozelligi deneme
yanrlmay oluna dayahb ir optimizasyonp roblemi olmasrdr. Burada dikkat edilecek
husus dtzaynn tum olarak optimizasyonudur, ve bu her zaman dizaym oluqturan
Ofelerink endi igindeo ptimizasyonunkaa qrhkg elmez.
Dizaynrni qlemig elenekseol larakb ir spiral( $ekil 1.1) ile g6sterilir.G oruldrigu
gibi genigb ir gonig spekturumuv e az teknik bilgi ile baqlayand izayntg iderek daha dar
alandav e derin detaylannh akim oldufiu ozelliklere dogru gider.
O 1997M ustafaI nsel rjLllr
Gemi Inqaatr Ders Notlan Set1 : GemiD izaynr 4/tr
YarI: r
N
Slabiiite
KcnsepDti zaln 1ttri rc:n-"r'ir
a, -rit-.. rsr.
m
Ptrrr
0nl i.zayn
(apasilesi 1r'N lnq:n-nl!n
,
EI
t=J (cntral9 iz:yr tni,li, lnctr-rtlr
rtat -..rrr. ttr.
c
Defay 6000ir0s :n-gIr
-11311'1
Ittrl.tk Hesabt
Grjc[e sabr
K:nsirulsiY' cn'
$ekil 1.1 : Gemr dizayn spirali
Andretus( I98Il dizayns piralini 3 boyutlu olarak kullanmrgtrr
GereksinimTa nrmr
tntm
tantml
Ekonomik
Analiz
Srnrrlamalar
(Dizayn)
Srnrrlamalar
(Dizaynig lemi)
Srnrrlamalar
(DizaynO rtamr)
Genel
Yerlegtirme
SonrakiD izaynA gamast
$ekil 1.2 : 3 boyutlu dizayn spirali
Ancak bu iqlem spiral kadar duzgun ve silrekli degildir. (6rnegin makine
sisteminin dizelden buhar tiirbinine gevrimi veya tek pervane yerine gift pervane
kullanrlmasrd i$er t:0Lmd izaynp arametrelerinind e$iqmesiney ol agar)
dtlg
@1 997 Mustafa Insel
GemiI ngaatrD ersN otlarr Setl : GemiD izaynr 5/tr
GEREKSINIM TANIMI
Gemi dizaym qriphesizkit aqrmacrhks ektorundeki ekonomik veya hizmet
sektonindekio perasyonb oqlufunun doldurulmasrg ereksinimiyleb aqlar.B u nedenle
yeni gemi taqrmacrhks istemininb ir pargasrmta mamlayacaktrr.
Gemi dizaymn ilk adrmrb u ekonomik gereksinimlerid olduracak geminin veya
gemilerin ozelliklerinin saptanmasrdtr.B u gahqma genellikle armatdr tarafindan
yaprlmasmara $men gemi dizaynerideb u agamaday er alabilir.
Gemi tipi, saylsr,k apasitesvi e hzr qu degigkenlerbea Shdrrg tupford1 988).
A. Kargo tipi taqnacak kargonun fiziksel ve ticari dzellikleri ilk aqamadag emi tipini
belirliyebilir.O rnelin srvilaqtrtlmrgp etrol gazt ancako zel olarak yaprlmrqg emilerde
tagrnabilirB. ununla beraberd okme yuk ddkme ytik gemisindev eya agtk ambar ap:zh
dokmey rik gemisindev eya OBO gemilerindeta qrnabilir.
I ) Kargo de*eri yuksek kargo de$eri olan kargolar daha hrzh ve kugrik miktarlarda
taqrrur.B u durumda gemiler ugak kargo taqrmacrlri le rekabeteg irmek zorundadrr.
(6rneginm eyves ebzei hracatr,y olcu taqrmacrh$r).
2,)Y ttkleme taqrnacakk argonunh acim-alrrhki liqkisiniv erir buna gore geminin
-faktorit
ambarh acimlerinina yarlanmasgre rekir( Tablo 1.1)
3.)K argo iinitesi kargonun gemiye ne gekildey riklenece$inbi elirtir. Buda gemi tipi
uzerine direk etki gdsterir. Pratikte kullanrlank argo riniteleri 9 smrftav erilebilir. Bir
geminink ag geqity uk alabileceli $ekil 1.3, Tablo 1.2 de verilen LCM (Lateral Cargo
Mobility) olarak adlandrrrhgr topford1 9ss)(. 6rne$ink onteynerg emisininL CM'i I dir.)
B. Geminin qalrymup rensibi geminin ne trir bir gahqmap rensibineg ore gahgacafir
6nemlidir.
i,l Uzun dbnemli tasrmaaltkta taqrnacaky uk ve u$ranacakl imanlar bellidir. 6rne[in
GtineyA frikadank omrir getirenb ir gemi bu esasav e sefereg dre optimizee dilebilir.
ii) Spot charter taqrmacrhktan e kargo nede u$ranacak liman bellidir. Gemi gok
maksatho larak dizayne dilmeli,m UmkUno lduSuk adard eSiqiky rik alabilmelidir.
iii.I Liner tasrmaciltk armatdrtin gahqacaElrim am bildigi ancak ne yrik taqryaca$rm
bilmedigi trir taqrmas istemidir.O rne$in Trirkiye-Amerikah attrndag ahgacakb ir gemi
igin limanlarb elli ancaky uk zamanav e mevsimeb afhdrr.
C. Armutdriin ticari filozofisi gemi tipi ve ozelliklerinins egimindeo nem arz eder.
Orne[in gok maksatho lup risk altrnag irmek istemeyenb ir armat6r konteynerg emisi
yerine gok maksathk uru yik gemisinit ercih eder. Bdylece belirli bir yuk igin karr
optimize olmayana ncak yuk bulma riski az gemiyi rsmarhyabilir.
Dtzaynn ikinci aqamasri gin gemi tipinin ve sayrsrrun,t aqrma kapasitesinin
(DW), hzrnrnv e seferi le bilgilerins aptanmasgl ereklidir.
r$d.ir
@1997M ustalaI nsel
Gemi Inqaatr Ders Notlan Set 1: Gemi Dizaym 6/11
Tablo 1.1 : Qegitli kargolarrn yiikleme faktiirleri (ortalamad elerler : kg/m3;
Canh hayvan
3ZZ.O
Et ve mamulleri 5968
Sut ve Uninleri ve yumurta 612.9
Bahk ve bahk urunleri 532.3
Tahrlv e tahrli .ininleri 548.4
Meyva ve Sebze s48.4
$eker,b al ve qekeru ninleri 709 7
Kahve,g ay,b aharat 435 5
Hayvan yemi ) zz.o
ieki 629.0
Tritiin ve uninleri 387.1
Ham deri 403 2
Kauguk 613.0
Kereste 403.2
Tekstil hammaddesi 338 7
Gubre 1023 2
Komur 8548
Petrolv e uninleri 806.5
Gaz 4T9.4
Sebzey allan 806.5
KimyasalU runler
tvJz.J
Boya 887 1
Ilag 338.7
Plastikm addeler 209.7
iqlanmiqd eri s806
Kauguk malzemeler 4677
Kerestem amulleri 290 3
Ka$rt ve Urunleri 3226
Tekstil urunleri 258.r
Mineraller 967.7
Demir Qelik 2241.9
Diger metaller 1790.3
Metal Urunleri 6290
Makine 5323
Elektrikm alzemeleri 4194
Ulaqrm araElarr 290.3
Mobilya 1t2.9
Gyim e$yasr 225.8
Ayakkabr 2419
Kaynak: US department ofTransport (1982)
rrtL;tr
@1 997 Mustafa Insel
Gemi Ingaatr Ders Notlart Set l: Gemi Dizaym l lll
KargoU nitesi GemiT ipi
GenelK argo KuruY uk Gemisi
(Pre-SIung) (Cargo Liner)
Ro-RoG emisi
Palet
(Ro-RoS hip)
(Palet)
KonteyneGr emisi
i'Flat
(CellularC ontainerS hip)
(Ftat)
DubaT agryrcGr emi
Konteyner (Barge CarryingV essel)
(Container)
TagrtG emisi
Duba
(VehicleC arier)
(Barge)
DdkmeY uk Gemisi
A$rrK argo
(Bulk Carier)
(Heavy/awkward)
TekerleklKi argo AgrkA mbaAr !tzlt
(Wheeled) DokmeY uk
(Open Hold BulR Carier)
Kuru DokmeY Uk
,--"\t') Tanker
(DryB ulkP arcel) \_./
( I anKer)
oBo
SrvrD okmeY Uk
(Liquid Bulk Parcel) (CombinedC arier)
$ekil 1.3 : Yatay kargo hareketliliEi( LCM)
@1997M ustat'aIn sel
GemiI nsaatrD ersN otlarr Set1 : GemiD izaym 8/11
Dflhya D,enizT icaroti
$ekil 1.4 : Diinya denizt icaret filo oluqumu
r*llr
@1 997M ustatai nsel
Gemi IngaauD ers Notlan Set l: Gemi Dizaynr 9t11
aDto l.z : r\a uiinntiteleri
Gnnd,Kurio Kriguk miktarlardaki paketlenmiqe qyalardrr.O rneSin kutular,
eantalark, uqrikp aketler
D,fi;h: :,"lYliift Akar olmasr nedeniylee mme ve basma yontemi ile ytiklenen
kargodur.O rneAinp etrol,b uAday,k omur
rtrciteK argo Tek tek olup birlikLe ballanabilen yuklerdir. Ornegin gelik,
kereste"v iin
A&i.i, ,Knii",.,....,A.l.r.r, .e,,n,d,r.i,s,triyelt ek parga olan yriklerdir. Ornelin lokomotif,
vat- buhart rirbini
ffiiltxrtt'lrc"'arKreyndi kendineh arekete debilenv eya gekilebileny ukler. Ornegin
araba.k amyon, traktor, tir romdrkri
fl,utrrb:|t:,ffiw,?g;b Bantlanarak paket haline getirilmiq bir veya birkag kutudan
olusank arso. OrneEinb alva.p aketler.f lcr
PaIetIi Kurga Ah$ap veya metaldeny aprlmrqp aletler li'zerrnek onup plastikle
sanhv evab anthk argo.
Fi Normalo larak1 5'x8d' lcrilerdekUi stUstkeo nulabilepna ketlerdir.
KaWffix,!'d"r, Qeqitli qekildei mal edilebilen2 0' veya 40' uzunlukta 8'x8'6"
bolutlardaki I'r.rklerdirS. tandartb ovutlara saErdav erilmistir.
tw,litffi
LASH veya Seebea gemilerine I'tiklenebilen yuzebilen yuk
iiniteleridir.
Tablo 1.3: Standartk ontevner
Boy m 5.9 t2
Geniplik m 24 24
Ytikseklik m 26 26
Kapasite m' 32.9 67
Ust iiste konulabilirlik tane 9 9
Max afrrhk ton )4 30
Ortalama aErrhk ton 10 l5
Kaltnak; Stopford 1I 988)
VERi VE SINIRLAMALAR
Gemininh erqeyde6nn ce denizk oqullannad ayanrkho lmasmtg ereklidir.B u
karmaqrtku zlus rvr,g emileirg inb ir gokz orluklarg tkanr.
I) Riizgar ve Dalgalar : Qahqalacadk enize gdre rizgar htzr, karakteristikd alga
yuksekligi, dalga enerji spektrumununb ilinmesi gemi haraketleriv e stabilitesi
agrsrnda6nn em taqrr. Dalgalardah rz kaybr mrirettebatrnd ayanabilice$di eniz
durumug, eminins tabilites mrlanb u delerlery ardtmirl e bulunur.
2) Akmfi ve Gelgit: Ozelliklen ehirv e yakrns ahilg emileriig inb u de[erlerinb ilinmesi
sereklidir.
*lJ.-tr
@1 997M ustafaI nsel
Gemi Inqaatr Ders Notlan Set l: Gemi Dizavnt l0/11
3) TuzluS u: Korozyon gemileri gindeo nemlib ir dizaynfaktorudur.
4) Piiriizlultik . Canh deniz kaynaklannmo luqturdulu punizhihik hrzkaybna ve yakrt
harcamasmma rtrqmay ol agar.
5) Stntrh Denizler . Gegilmesi gerekli kanallann boy geniqlik draft smrlamalan ve
u$ranmastg erekli limalann derinli[i gemi boyutlanmn tayininde onem taqr.
6) Kapah sulardaki siirat veya dalga yuksekli{i stntrlarr. Yerel idarelerin veya ulusal
kuruluqlarrn koydulu strurlar gemi htztnt smrrlar. Ornegin istanbul bopannda hrz
srrun1 0 knots olarak smrrlanmrqfir.
7) Koprii Yukseklikleri '. IJtndan gegilmesig erekli kopniler derinlik ve ilst yaprlann
yukseklili agrsmdans mrlar tegkil eder.
8) Ulusal ve uluslararafl kurallar:SOLAS, Load line, IMO kriterleri, Kargo hesabr
9) Malzeme temini, Kullantlacak tersane : Uretim srasrnda grkabilicek zorluklar
drzayndag oz onrine almmaltdtr.
Tablo 1.4 : Onemli kanallann bovutlarr
PanamaK analt L<290 m 8<32.24m T<13m
Kiel Kanah L<31 5m B<40 m T< 9.5m
St.LawranceG egidi L<222 m B<23 m T<l.6 m
SuezK anal T<18.29m
Kaynak: SchneekluthI 987
.*l=!r
@1 997 Mustafa Insel