بررسی طرحی‌نوین در ساخت اسکله‌های شناور

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 بررسی طرحی‌نوین در ساخت اسکله‌های شناور دارای ۷۱ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد بررسی طرحی‌نوین در ساخت اسکله‌های شناور  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز بررسی طرحی‌نوین در ساخت اسکله‌های شناور۲ ارائه میگردد

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی بررسی طرحی‌نوین در ساخت اسکله‌های شناور،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن بررسی طرحی‌نوین در ساخت اسکله‌های شناور :

بررسی طرحی‌نوین در ساخت اسکله‌های شناور

مقدمه

اسکله ها تأسیساتی می باشند که به منظور پهلوگیری کشتی جهت انجام بارگیری یا تخلیه کالاها و یا به منظور سوار و پیاده نمودن مسافرین مورد استفاده قرار می‌گیرند انواع مختلفی از این نوع تأسیسات وجود دارد که برحسب نوع استفاده و مصالح مختلف طبقه بندی می شوند تأسیسات پهلوگیری علاوه بر ایجاد تکیه گاه برای پهلوگیری ممکن است برای مهاربندی کشتی ها تامین رابطه بین کشتی و خشکی و درنهایت به عنوان دیوار حائل نیز به کار روند. چنانچه سازه پهلوگیر همه وظایف اشاره شده در بالا را دارا باشد آن را اصطلاحاً اسکله دیوار ساحلی (Quary wall) گویند و عمدتاً به صورت ثقلی طراحی می شود اگر علاوه بر نقش پهلوگیری به منظور مهاربندی و تأمین رابطه بین خشکی و کشتی مورد استفاده قرار گیرد آن را اسکله جدا از ساحل (wharf) می نامند و ممکن است از نوع ثقلی، شمع و عرشه و غیره باشد. ممکن است سازه فقط نقش مهاربندی را داشته باشد و درآن صورت یا به صورت شناور (عمدتاً برای کشتی های حمل نفت که در آبهای عمیق پلهو می گیرند (Mooring Buoy) و یاثابت می باشد که اصطلاحاً ستون مهاربند یا دولفین (Dolphin) به آنها اطلاق می شود.

اسکه شناور :

این نوع اسکله همانطور که از نام آن مشهود است به صورت شناور بوده و برای مناطقی که تغییرات جزر و مد درآنها زیاد است کارآیی مطلوبی دارد همچنین درصورتیکه عمق بستر درپای اسکله زیاد باشد و یا عرض رودخانه یا دریاچه یا محل استقرار اسکله تا ساحل زیاد باشد و ساخت پایه مقرون به صرفه نباشد و یا اینکه رودخانه یا دریاچه و یا دریا دارای بستر سست باشد استفاده از اسکله شناور اقتصادی است از مزایای دیگر این سیستم امکان انتقال آن از نقطه ای به نقطه دیگر بندر و حتی از بندری به بندی دیگر می باشد طول رپی که ساحل را به اسکله شناور متصل می کند برحسب تغییرات سطح آب و نوع خودروی عبور کننده تعیین می شود و این موضوع بر هزینه اسکله اثر می گذارد از معایب این اسکله نوسان آن درحین تخلیه و بارگیری شناور می باشد لذا در بنادر تجاری مورد استفاده کمتر و در بنادر تفریحی ومسافرتی استفاده بیشتری دارد.

اسکله شناور که درقرن حاضر به عنوان رقبای اصلی اسکله های ثابت شناخته شده است درحقیقت ماحصل تلاش طراحان دررفع مشکلات موجود در کاربرد اسکله های ثابت می باشند. سرویس دهی مناسب درشرایط جز و مد امکان توسعه در بنادر با فضای محدود، مدت زمان کوتاهتر درساخت، تعمیر و توسعه و همچنین هزینه اجرایی کمتر در بسیاری شرایط از جمله عواملی بوده اند که کاربرد اسکله شناور را روز افزون نموده اند اکنون با وجود کیلومترها مرز آبی درایران و اهمیت حمل ونقل دریایی در رشد توسعه اقتصادی کشور و از سوی دیگر تجربیات عملی بسیار اندک در طراحی و ساخت این اسکله ها درکشورمان، مطالعه و تحقیق درطراحی و ساخت این اسکله ها بسیار حائز اهمیت است.

اجزاء اسکله های شناور :

۱-بدنه اصلی :

بدنه اصلی اسکله های شناور از به هم متصل شدن قعطات شناوری که خود به یکی از اشکال پانتون تکی، پانتون دوقلو یا کاتاماران و قطعه نیمه مستغرق می باشد، تشکیل شده است. نحوه اتصال این قطعات شناور می تواند به صورت اتصال پانتون‌های بزرگ، اتصال پانتونهای کوچک با عرشه فردی یا اتصال پانتونتهای کوچک با عرشه یکپارچه باشد.

۲-پل دسترسی:

این سازه به منظور اتصال بدنه اصلی اسکله به ساحل احداث می‌شود و انواع گوناگونی دارد که مهمترین آنها پلهای مفصلی، پلهای شناور و پایه ای و گوه ای، پلهای متحرک و پلهای قائم بالا رونده می باشند.

۳-سیستم مهاربندی :

مجموعه عناصری هستند که از یک سو تأمین کننده ایمنی لازم حین عملیات نقل وانتقال کالا بوده و از سوی دیگر اجازه حرکات قابل قبولی را نیز در جهات طولی وعرضی به اسکله می دهند. این عناصر خودبه گونه های مختلفی می باشند که مهمترین آنها عبارتند از :

سیستم مهاربندی فقط درون ساحلی

سیستم مهاربندی با کابلهای درون ساحلی و برون ساحلی

سیستم مهاربندی شامل دلفین های مهاری و سیستم مهاربندی شامل کابلهای زیر سطحی دو طرفه

۴-سیستم ضربه گیر :

مجموعه عناصری هستند که انرژی ضربه حاصل از پهلوگیری کشتی را جذب می‌کنند.

عوامل مؤثر در طراحی اسکله های شناور :

انتخاب سیستم سازه ای اسکله صرفاً به وضعیت ژئوتکنیکی بستر منحصر نمی باشد بلکه عواملی چند در انتخاب سیستم سازه ای اسکله ها دخیل هستند که از آن جمله به عوامل زیر می توان اشاره کرد:

– نوع بهره برداری از اسکله (بارگذاری)

– وضعیت ژئوتکنیکی محل احداث اسکله

– نوع مصالح موجود و قابل دسترس

– تکنولوژی ساخت و نیروی متخصص

– زمان اجرا

– شرایط هیدرودینامیکی و با د جریان های دریایی

– زلزله با توجه به عمر مفید سازه

– هزینه اجرا و هزینه های نگهداری

معیار طراحی و آنالیز اسکله شناور :

پس از نتیجه گیری از عوامل موثر درطرح سازه ای اسکله ها درصورت نیاز به اجرای اسکله شناور، به لحاظ شناور بودن روی آب باید معیارهای زیر در طراحی تأمین شوند:

– رانندگی راحت، تخلیه و بارگیری ایمنی در مدت شرایط طوفان های شدید

– ایمنی خوب درمدت طوفانهای شدید

– مقاومت در برابر بار امواج و عدم نفوذپذیری آب به داخل آنها

حرکات قطعات شناور و بارهای وارده بر سازه آنها نقش مهمی در کیفیت کاری آنها دارد و معمولاً حرکات بیش از حد شناور، مانع از انجام عملیات می گردد لذا در طراحی شناور ها حداقل حرکت ومیل به پابرجایی درحالت مدنظر بالا، فضای کافی برای تجهیزات و هزینه پایین فاکتورهای اساسی هستند.

طراحی اسکله شناور :

درطراحی اسکله های شناور ویا پل های شناور باید درنظر داشت که بارهای زنده و مرده توسط نیروی بویانسی آب تحمل می شود. در طراحی یک قطعه شناور (پل یا اسکله) از تئوری تیر برروی بستر الاستیک (Beam on Elastic Foundation) استفاده می شود. طراحی و اندرکنش سازه، موج انجام می شود مشابه آنچه در کشتی ها در اثر بار موج انجام می شود ماهیت این روش بر این فرض است که جریانی که ازیک مقطع عبور می کند درمقاطع دیگر پل و یا اسکله اثر ندارد با استفاده از تئوری نواری می توان اثر موج برسازه را در دامنه فرکانسی تحلیل نمود ماکزیمم پاسخ (خمش- برش- پیچش-تغییر مکان) را می توان با استفاده از اثر طیفی بدست آورد برای این منظور یک مدل اجزای محدودی از پل و یا اسکله می توان تهیه کرد و از حل آن طیف پاسخ حرکت اسکله را تعیین نمود.

افزایش دوام و حفاظت در برابر خوردگی

مهمترین موضوع نگران کننده برای یک اسکله شناور بتنی خوردگی می باشد که مکانیزم های آن تا حدودی توضیح داده شد. با روشهای زیر می توان مسئله خوردگی را بطور رضایت بخشی حذف و یا کنترل نمود.

بتن متراکم نفوذناپذیر: با کاهش نسبت آب به سیمان (تا محدوده )ضمن حفظ کارآیی مناسب ( با استفاده از فوق روان کننده) و عمل آوری مناسب و پالیش سطح نهایی می توان به یک بتن متراکم با نفوذپذیری بسیار کم رسید. با استفاده از پوزولانهای طبیعی همچون خاکستر بادی و میکروسیلیس می توان نفوذپذیری بتن را تا مرتبه کاهش داد. ذرات میکروسیلیس با قطری برابر با ۱/۰ میکرون ضمن پرنمودن حفره های خالی موجود در بتن، با شرکت در واکنش هیدراسیون بتن سبب تشکیل بلورهای نفوذناپذیر سیلیکات کلسیم شده و نفوذ پذیری را کاهش می دهند.

به منظور حصول بتنی با کیفیت بالا لازم است که مصالح بدون ذرات نمک باشند و مصالح مصرفی (شن و ماسه ) با آب شیرین شستشو و سپس در اختلاط بتن بکار روند. انتخاب دقیق مصالح براساس (ASTMC33)، غیرفعال و درصد کلراید قابل حل مصالح کمتر از ۰۴/۰ وزنی توصیه می شود.

استفاده از آب تازه با درصد کلراید کمتر از pmm 600 و درصد سولفات کمتر از pmm 1000 ضروری است. انتخاب سیمان مناسب برای دستیابی به بتن مقاوم در برابر خوردگی از اهمیت بسزایی برخوردار است. مقدار کم تری کلسیم آلومینات (C_۳A) سبب کاهش تراکم و محدودیت کمتر یونهای کلر و بالا رفتن احتمال خوردگی آرماتورها می گردد. سیمان ضد سولفات نوع ۵ دارای کمتر از ۳ درصد (C_۳A) می باشد که جهت کاربرد در یک سازه بتنی دریایی مناسب نیست و استفاده از سیمان نوع ۲ با درصد (C_۳A) می باشد که جهت کاربرد در یک سازه بتنی دریایی مناسب نیست و استفاده از سیمان نوع ۲ با درصد (C_۳A) بین ۶ الی ۱۰ درصد مطلوب می باشد.

روش اجرای مناسب در اجرای مناب ساخت اسکله شناور شامل بتن ریزی، تحکیم و عمل آوری مطابق با توصیه های ACI و ASTM به منظور به حداقل رساندن حجم حفرات بسیار ضروری می باشد. همچنین با استفاده از مواد رزینی (پوششهای اپوکسی) می توان سطح آرماتورها و بتن را در برابر خوردگی و نفوذپذیری تقویت نمود.

افزایش مقاومت فشاری بتن

بتن های دارای مقاومت فشاری بالا (HSC) نیز بتنهای توانمند می باشند. همانگونه که قبلاً‌ اشاره شده کاربرد بتن با مقاومت بالا در اسکله های شناور بتنی بدلیل وجود نیروهای قابل توجه هیدرونامیکی بسیار سودمند می باشد. استفاده از اینگونه بتن ها سبب می گردد که بتوان اسکله ای به مقاومت کافی در برابر وارده را با ابعادهای کوچکتر و سبکتر ساخت که توجیه گر جنبه های اقتصادی ساخت اسکله های شناور بتنی خواهد بود. به منظور حصول به بتنی با مقاومت بالا روشهای متعددی امروزه تجربه شده است که متداولترین آن استفاده از مواد پوزولانی طبیعی همچون خاکستر بادی و میکروسیلیس می‌باشد. با استفاده از میکروسیلیس ( به میزان ۵ الی ۱۰ درصد وزنی سیمان) و کاهش نسبت آب به سیمان ( به میزان ) و استفاده از مواد افزودنی کاهنده آب و فوق روان کننده ها می توان با یک دانه بندی مناسب میزان مقاومت بتن را حداقل ۵/۱ برابر افزایش داد. براساس یک طراحی اولیه انجام شده استفاده از بتن با مقاومت بتن را حداقل ۵/۱ برابر افزایش داد. براساس یک طراحی اولیه انجام شده استفاده از بتن با مقاومت بالا صرفه جویی به میزان ۲۳ درصد در حجم بتن مصرفی در ساخت یک اسکله شناور بتنی را سبب شده است.

نمونه یک قطعه شناور طراحی شده جهت استفاده بعنوان پل شناور و یا اسکله شناور:

مقطع قطعه شناور( پل ویا اسکله ) بصورت مستطیلی و به شکل سلولی ساخته می شود و مشابه پلهای قوطی شکل است. قسمتهای داخلی قطعات شناور بوسیله دیواره های ضدآب تقسیم بندی شده تا نه تنها در استحکام سازه مؤثر باشد و بار ناشی از امواج و طوفانهای دریایی را تحمل نماید بلکه از نفوذ آب در قسمتهای مختلف جلوگیری نماید.

قطعه شناوری دارای عرض ۱/۱۷ متر با سه خط حرکتی که عرض هر کدام ۶۶/۳ متر و با دو شانه کناری که هر دام ۰۵/۳ متر می باشد. طول قطعه شناور ۱۱۰ متر و عرض کل معادل ۳/۱۸ متر می باشد. ارتفاع قطعه شناور ۱/۵ متر و آبخور آن ۳ متر است.