nx دارای 96 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
مقدمه اسكله ها تأسیساتی می باشند كه به منظور پهلوگیری كشتی جهت انجام بارگیری یا تخلیه كالاها و یا به منظور سوار و پیاده نمودن مسافرین مورد استفاده قرار می‌گیرند انواع مختلفی از این نوع تأسیسات وجود دارد كه برحسب نوع استفاده و مصالح مختلف طبقه بندی می شوند
تأسیسات پهلوگیری علاوه بر ایجاد تكیه گاه برای پهلوگیری ممكن است برای مهاربندی كشتی ها تامین رابطه بین كشتی و خشكی و درنهایت به عنوان دیوار حائل نیز به كار روند. چنانچه سازه پهلوگیر همه وظایف اشاره شده در بالا را دارا باشد آن را اصطلاحاً اسكله 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 خشكی و كشتی مورد استفاده قرار گیرد آن را اسكله جدا از ساحل (wharf) می نامند و ممكن است از نوع ثقلی، شمع و عرشه و غیره باشد. ممكن است سازه فقط نقش مهاربندی را داشته باشد و درآن صورت یا به صورت شناور (عمدتاً برای كشتی های حمل نفت كه در آبهای عمیق پلهو می گیرند (Mooring Buoy) و یاثابت می باشد كه اصطلاحاً ستون مهاربند یا دولفین (Dolphin) به آنها اطلاق می شود.
اسكه شناور :این نوع اسكله همانطور كه از نام آن مشهود است به صورت شناور بوده و برای مناطقی كه تغییرات جزر و مد درآنها زیاد است كارآیی مطلوبی دارد همچنین درصورتیكه عمق بستر درپای اسكله زیاد باشد و یا عرض رودخانه یا دریاچه یا محل استقرار اسكله تا ساحل زیاد باشد و ساخت پایه مقرون به صرفه نباشد و یا اینكه رودخانه یا دریاچه و یا دریا دارای بستر سست باشد استفاده از اسكله
شناور اقتصادی است از مزایای دیگر این سیستم امكان انتقال آن از نقطه ای به نقطه دیگر بندر و حتی از بندری به بندی دیگر می باشد طول رپی كه ساحل را به اسكله شناور متصل می كند برحسب تغییرات سطح آب و نوع خودروی عبور كننده تعیین می شود و این موضوع بر هزینه اسكله اثر می گذارد از معایب این اسكله نوسان آن درحین تخلیه و بارگیری شناور می باشد لذا در بنادر تجاری مورد استفاده كمتر و در بنادر تفریحی ومسافرتی استفاده بیشتری دارد.
اسكله شناور كه درقرن حاضر به عنوان رقبای اصلی اسكله های ثابت شناخته شده است درحقیقت ماحصل تلاش طراحان دررفع مشكلات موجود در كاربرد اسكله های ثابت می باشند. سرویس دهی مناسب درشرایط جز و مد امكان توسعه در بنادر با فضای محدود، مدت زمان كوتاهتر درساخت، تعمیر و توسعه و همچنین هزینه اجرایی كمتر در بسیاری شرایط از جمله عواملی بوده
اند كه كاربرد اسكله شناور را روز افزون نموده اند اكنون با وجود كیلومترها مرز آبی درایران و اهمیت حمل ونقل دریایی در رشد توسعه اقتصادی كشور و از سوی دیگر تجربیات عملی بسیار اندك در طراحی و ساخت این اسكله ها دركشورمان، مطالعه و تحقیق درطراحی و ساخت این اسكله ها بسیار حائز اهمیت است.
اجزاء اسكله های شناور : 1-بدنه اصلی :بدنه اصلی اسكله های شناور از به هم متصل شدن قعطات شناوری كه خود به یكی از اشكال پانتون تكی، پانتون دوقلو یا كاتاماران و قطعه نیمه مستغرق می باشد، تشكیل شده است. نحوه اتصال این قطعات شناور می تواند به صورت اتصال پانتونهای بزرگ، اتصال پانتونهای كوچك با عرشه فردی یا اتصال پانتونتهای كوچك با عرشه یكپارچه باشد. 2-پل دسترسی:
این سازه به منظور اتصال بدنه اصلی اسكله به ساحل احداث می‌شود و انواع گوناگونی دارد كه مهمترین آنها پلهای مفصلی، پلهای شناور و پایه ای و گوه ای، پلهای متحرك و پلهای قائم بالا رونده می باشند. 3-سیستم مهاربندی : مجموعه عناصری هستند كه از یك سو تأمین كننده ایمنی لازم حین عملیات نقل وانتقال كالا بوده و از سوی دیگر اجازه حركات قابل قبولی را نیز در جهات طولی وعرضی به اسكله می دهند. این عناصر خودبه گونه های مختلفی می باشند كه مهمترین آنها عبارتند از : سیستم مهاربندی فقط درون ساحلی
سیستم مهاربندی با كابلهای درون ساحلی و برون ساحلی سیستم مهاربندی شامل دلفین های مهاری و سیستم مهاربندی شامل كابلهای زیر سطحی دو طرفه 4-سیستم ضربه گیر :مجموعه عناصری هستند كه انرژی ضربه حاصل از پهلوگیری كشتی را جذب می‌كنند.
عوامل مؤثر در طراحی اسكله های شناور : انتخاب سیستم سازه ای اسكله صرفاً به وضعیت ژئوتكنیكی بستر منحصر نمی باشد بلكه عواملی چند در انتخاب سیستم سازه ای اسكله ها دخیل هستند كه از آن جمله به عوامل زیر می توان اشاره كرد: – نوع بهره برداری از اسكله (بارگذاری)– وضعیت ژئوتكنیكی محل احداث اسكله – نوع مصالح موجود و قابل دسترس – تكنولوژی ساخت و نیروی متخصص
– زمان اجرا – شرایط هیدرودینامیكی و با د جریان های دریایی – زلزله با توجه به عمر مفید سازه – هزینه اجرا و هزینه های نگهداری
معیار طراحی و آنالیز اسكله شناور : پس از نتیجه گیری از عوامل موثر درطرح سازه ای اسكله ها درصورت نیاز به اجرای اسكله 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 آنهاحركات قطعات شناور و بارهای وارده بر سازه آنها نقش مهمی در كیفیت كاری آنها دارد و معمولاً حركات بیش از حد شناور، مانع از انجام عملیات می گردد لذا در طراحی شناور ها حداقل حركت ومیل به پابرجایی درحالت مدنظر بالا، فضای كافی برای تجهیزات و هزینه پایین فاكتورهای اساسی هستند.
طراحی اسكله شناور : درطراحی اسكله های شناور ویا پل های شناور باید درنظر داشت كه بارهای زنده و مرده توسط نیروی بویانسی آب تحمل می شود. در طراحی یك قطعه شناور (پل یا اسكله) از تئوری تیر برروی بستر الاستیك (Beam on Elastic Foundation) استفاده می شود. طراحی و اندركنش سازه، موج انجام می شود مشابه آنچه در كشتی ها در اثر بار موج انجام می شود ماهیت این روش بر این فرض است كه جریانی كه ازیك مقطع عبور می كند درمقاطع دیگر پل و یا اسكله اثر ندارد با
استفاده از تئوری نواری می توان اثر موج برسازه را در دامنه فركانسی تحلیل نمود ماكزیمم پاسخ (خمش- برش- پیچش-تغییر مكان) را می توان با استفاده از اثر طیفی بدست آورد برای این منظور یك مدل اجزای محدودی از پل و یا اسكله می توان تهیه كرد و از حل آن طیف پاسخ حركت اسكله را تعیین نمود.
بارگذاری اسكله های شناور:1-بارهای موج و باد: درمورد فعالیت های موج و باد پل یا اسكله شناورتحت اثر چهار بار زیر می باشد:– بارهای جانبی دائمی موج و استاتیكی باد– بارهای دینامیكی باد – بارهای موج درمرتبه اول برخورد– بارهای موجی كه به آهستگی درحال تغییر است
باراستاتیكی باد مركب است از نیروهای بالا برنده و مقاوم در برابر حركت آب و عامل لنگر و واژگونی روی مقطع عرضی، بار دینامیكی باد، جزئی از مؤلفه تغییر این نیروها و لنگرها می باشد. بارهای جانبی موج یكنواخت از نتایج انعكاس موج هستند. مولفه دینامیكی فعالیت موج مركب است از مرتبه اول بارهای موج، سپس بارهای موجی كه به آهستگی درحال تغییر هستند. درمرحله دوم تأثیرات امواج قرار دارند كه این امر نتیجه تلفیق امواج با فركانس نزدیك می باشد. بارهای موجی كه به آهستگی درحال تغییر هستند در فركانس هایی كه به اندازه كافی پائین هستند اتفاق می افتد تا اینكه نزدیك فركانس طبیعی سازه شوند.
2- بارهای مرده: شامل وزن بدنه اصلی اسكله و كلیه تاسیسات وتجهیزات ثابت روی آن3- بارهای زنده: شامل وزن كلیه ماشین آلات متحرك بر اسكله، كالاها و افراد4- بارهای محیطی: كه خود به چند شكل می تواند بر اسكله اثر كند. مهمترین آنها باد، جریان و موج می باشند كه نیروهای حاصل از باد و جریان غالباً بصورت نیروهای وارده از كشتی بر بولاردهای اسكله در نظر گرفته می شود. حساسیت اسكله های شناور نسبت به موج ایجاب می كند كه غالباً آنها را در حوضچه های حفاظت شده احداث نمایند.
5- نیروهای مهاری: این نیروها توسط خطوط مهار كشتی به پایه های ثابت روی اسكله (بولاردها) وارد می شوند و مقادیر آنها تابع وزن كشتی، باد و جریان است. در این تحقیق از جداول نیروی بولارد برای كشتی های با تناژ مختلف از مراجع ژاپنی استفاده شده است.6- نیروهای حاصل از ضربه كشتی در پهلوگیری: این نیروها در هنگام پهلوگیری كشتی به فندرها وارد می شوند. برای محاسبه نیروها ابتدا انرژی وارده را از رابطه‌ی زیر محاسبه می كنند:(1) كه در آن E كل انرژی ضربه ای، V¬¬¬¬n مولفه ی عمود بر اسكله ی سرعت كشتی، K ضرب خروج از مركزیت، g شتاب گرانش، W1 وزن كشتی و W2 جرم افزوده كه خود از رابطه زیر بدست می آید:(2) كه در آن D آبخور كشتی و طول كشتی و وزن مخصوص آب می باشد. نهایتاً با استفاده از جداول طراحی فندرها كه در این تحقیق جداول شركت بریجستون می باشد می توان نیروهای وارده را بدست آورد.
انتخاب یك سیستم شناور به منظور مدل سازیجنس اسكله از فولاد انتخاب می شود كه این بدلیل سهولت ساخت و اجرای آن نسبت به انواع بتنی یا لاستیكی است. اجزاء تشكیل دهنده بدنه اصلی بدلیل ساخت آسانتر و پایداری بهتر، از پانتونهای ساده انتخاب می شوند. ارزیابی مدلهای مختلف بهم بستن این قطعات شناور بهم نشان می دهد كه سری پانتونهای بزرگ بهم مفصل شده با توجه به اینكه بدنه اصلی خود شامل عرضه نیز است از نظر اقتصادی و هزینه ساخت بهینه تر می باشند. از سویی در مواقع آسیب دیدگی نیز، تعویض قطعه معیوب به راحتی صورت گرفته و اسكله را از سرویس دهی مختل نمی‌كند. سیستم
مهاربندی انتخاب شده، مدل دولفین های مهاری می باشد. اسكله به كمك شمعهایی كه در یك طرف پانتون یا در چهارگوشه آن نصب می شوند مهار می گردد. این روش مهاربندی بدلیل عدم نیاز به تكنولوژی پیچیده و مصالح قابل دسترس در ایران كاربرد بیشتری دارد و معمولاً شمع كوبی در یك طرف پانتونها هم از نظر سهولت اجرایی و هم سهولت تعمیرات در مواقع آسیب دیدگی بر شمع كوبی در چهار گوشه ترجیح داده می‌شود. در یان روش معمولاً پانتونها توسط اتصالات طوقه ای شكل به شمع ها وصل می گردند.
تیپ بندی اسكله های شناوربا توجه به اینكه اسكله های شناور برای طیف وسیعی از شناورها كاربرده دارند، سه تیپ خاص از آنها به منظور ارزیابی رفتار انتخاب شده و بارگذاری لازم نیز برهمین اساس صورت گرفته است.اسكله مسافریبرای سرویس دهی به كشتی های با حداكثر تناژ 500 تن با عر ض پیشنهادی 3،4،5 متر بدون عبور ماشین آلات بر عرشه آن.اسكله باربری سبك
برای سرویس دهی كشتی های با حداكثر تناژ 500 تن با عرض پیشنهادی 5،6،7 متر كه اجازه عبور وانت بر آن داده می شود.اسكله باربری نیمه سنگینبرای سرویس دهی به كشتی های با حداكثر تناژ 15000 تن با عرض پیشنهادی 6،7،8 متر كه مجهز به یك جرثقیل متحرك 5 تن بوده و اجازه عبور كامیون 10 تن بر آن داده می شود.
بارهای تعریف شده:براساس مطالب گفته شده نیروی بلارد و ضربه پلهو گیری بدست می آیند. بارهای مرده برابر 500 كیلوگرم بر متر مربع و بارهای زنده بسته به نوع اسكله به ترتیب 150، 500،1000 كیلوگرم بر متر مربع در نظر گرفته شده است. اثرات جریان و باد نیز در نیروی بولارد لحاظ شده است.انتخاب مدول های مناسب
با توجه به ملاحظات اجرایی در ساخت پانتونها از ورق های فولادی، طول پانتونها مضارب 3 در نظر گرفته شده و بطول های 9،12،15،18،21،24،27،30،45،60 متری در نظر گرفته شده است. بدین ترتیب با فرض نیاز به حداقل 3 پانتون به منظور رفتار سنجی، طول اسكله براساس طویل‌ترین پانتون بكار رفته حدود 180 متر خواهد بود.
جانمایی شمع های مهاری:در این تحقیق ظرفیت باربری شمعها و بررسی نیاز به استفاده از شمع یا گروه شمع در رفتار سنجی نقشی نداشته و فقط محل قرارگیری آنها در هر پانتون مهم می باشد. برای این منظور كافیست هر پانتون را بصورت یك تیر با حداقل دو تكیه گاه غلطكی فاصله دار از دو سر آزاد (Overhang) فرض كنیم كه فاصله ی دو تكیه گاه ابتدا و انتهایی براساس ماكزیمم لنگر قابل تحمل بدنه پانتون ها كه قبلاً از ساختار سازه ای آنها و نیروی عرضی وارده بر فندرها تعیین می گردند، بدست می آید و در هیچ حال با توجه به ملاحظات اجرایی از 5/1 متر كمتر فرض نمی گردد. سپس تیر تحت بارهای عرضی وارده تحلیل می گردد و لنگر ماكزیمم درون دهانه آن بدست می آید كه در صورت بزرگتر بودن از لنگر قابل تحمل لازم است تعداد شمع ها بصورت متقارن اضافه گردد. بعنوان مثال در اسكله تیپ اول برای عرض 3 متر و پانتونهای 21 متری، دو تكیه گاه با فاصله 5/3 متر از سر آزاد (14متر فاصله خالص بین دو شمع ) لازم خواهد شد.
اتصالاتاتصالات بین پانتونها در مدل مورد بحث این تحقیق غالباً به دو شكل می باشند. كلید برشی بصورت كام و زبانه ی استوانه ای كه عملاً امكان تغییر مكان را به صورت لولایی امكان پذیر می سازد و در دو محور عرضی و ارتفاعی جابجایی ندارد و دیگری مفصل ارتباطی كه دو پانتون توسط رابط های مفصلی كه از نظر اجرایی در نصب و تعمیر مناسب تراند به هم متصل می شوند. در هر دو مدل حداقل یك فاصله ی Cm30 بین دو پانتون ایجاد می شود كه توسط ورقهای فولادی برای سهولت در تردد پوشیده خواهند شد.
مدل سازی كامپیوتری اسكله و بارهای وارد بر آن:هدف از این تحقیق بررسی تغییر مكان های پانتون ها تحت اثر بارگذاری های تعریف شده به منظور دستیابی به ابعاد اولیه مناسب برای آنها می باشد. بدین ترتیب مدل كامپیوتری مورد نیاز بایستی پانتون ها را بشكل یك جسم صلب شناور مهار شده از یطرف نشان دهد كه تحت اثر بارهای وارده جابجا می شوند. بنابراین در بحث مدولاسیون ابعاد نیازی به نیروهای درونی سازه و همچنین نیروی درون شمع ها نیست.در این مدل سازی پانتونها بصورت قاب های صفحه ای مشبكی با طول المان 1 متری مدل شده اند كه توسط دو دسته المان اتصالی (بصورت مفصل) بهم متصل شده اند. آب بصورت فنر در زیر گره های قاب های مورد نظر مدل شده است و سختی آن وابسته به وزن مخصوص آب و سطح باریر فنر می‌باشد.
(3) با توجه به عدم نیاز به نیروهای درون شمع ها در رفتار سنجی، این اعضاء در مدل آورده نشده و اثر آنها فقط در قالب اتصالات شمع به اسكله بصورت المانهای سه گانه ای مدل شده است كه قابلیت حركت تحت نوسانات قائم فرضی روی آب را داشته و ضمناً نیروهای عرضی و طولی وارده به اسكله را تحمل می‌نمایند.بارهای مرده در قالب وزن المان های قاب، بارهای زنده بصورت بارگسترده بر المانها و سایر بارها شامل نیروی بولارد، نیروی وارده به فندر، وانت، كامیون و جرثقیل بصورت نیرو یا گشتاورهای متمركز بر اسكله وارد شده اند.تحلیل و نتایج حاصل از آنبا توجه به مدل ساده انتخاب شده برای تحلیل از نرم افزار SAP2000 استفاده شده است. برای این كار زنجیره پانتونهای مدل شده تحت بارگذاریهای مختلف مورد آنالیز قرار گرفته است تا رفتار این زنجیره در برابر هر بار مشخص شود.
پارامترهای مورد سنجش در این آنالیز، حداكثر فرورفت اسكله در آب، حداكثر شیب طولی و عرضی و همچنین تماس كف پانتون با آب می باشد. حداكثر فرورفت مجاز برای اسكله های تیپ اول 50 سانتیمتر و برای تیپ دوم و سوم حداكثر فرورفت نسبی در اعمال بارهای مختلف ثقلی 50 سانتیمتر در نظر گرفته شده است. شیب حداكثر مجاز در تیپ های اول تا سوم با توجه به محدوده های مجاز ارائه شده در مراجع بسته به نوع كاربری اسكله ها به ترتیب 5%،6%،7% در نظر گرفته شده است. ضمناً پانتون هایی كه تحت هر بارگذاری از آب جدا شده باشند مردود تلقی شده اند.
بدین ترتیب تركیبات بحرانی بارگذاری تعیین شده و تحلیل نهایی زنجیره پانتونها تحت این بارها صورت گرفته است. با استفاده از نتایج حدود 1200 اجرای آزمایشی و نهایی برنامه بر تیپ های مختلف اسكله با عرض ها و بارهای تعریف شده، طول پیشنهادی مناسبی برای پانتونهای هر تیپ اسكله تعیین شده است. جدول (1) نتایج نهایی مربوط به یك تحلیل را برای اسكله تیپ سوم با عرض 7 متر نشان می دهد.
جدول 1:نتایج بارگذاری تركیبی بر پانتون تیپ سوم با عرض 7 متروضعیت شیب حداكثر فرورفت Cm طول پانتون به متراز آب جدا شده 1934 2105 9از آب جدا شده 1442 2061 12از آب جدا شده 1112 2038 15همه نقاط در آب 92 1934 18همه نقاط در آب 75 1939 21همه نقاط در آب 63 1869 24همه نقاط در آب 53 1873 27همه نقاط در آب 48 1796 30همه نقاط در آب 36 1737 45همه نقاط در آب 248 1631 60
ارتفاع مناسب پانتونها نیز از بررسی پایداری یك جسم مكعب مستطیل شكل شناور و بدست آوردن حداقل نسبت عرض به ارتفاع لازم برای پایداری بدست آمده است. (4)در نهایت با لحاظ كردن یك ارتفاع آزاد اندازه آن افزوده شده است. جدول زیر نتایج كلیه ی تحلیل ها را برای هر سه تیپ اسكله بصورت ابعاد پیشنهادی به منظور استفاده درطراحی مقدماتی نشان می دهد:جدول 2:ابعاد پیشنهادی پانتونها در تیپ های مختلف اسكله های شناورارتفاع پیشنهادی پانتون (سانتی متر) طول پیشنهادی پانتون (متر) عرض (متر) نوع اسكله100100100 12 متر به بالا12 متر به بالاكلیه طولها 345 تیپ اول
160160 150 18 متر به بالا18 متر به بالا18 متر به بالا 567 تیپ دوم240230220 45 و 60 متر24 متر به بالا24 متر به بالا 678 تیپ سوم
كاربرد بتن توانمند در اسكله های شناور بتنیبتن یك ماده ایده آل برای ساخت انواع سازه های دریایی می باشد و این بدلیل خصوصیات مناسبی است كه از لحاظ دوام و استحكام دارا می باشد. عضو بتنی مسلح و یا پیش تنیده را می توان به نحوی طراحی نمود كه ضمن داشتن مقاومت لازم در برابر نیروهای وارده، شامل نیروهای استاتیكی و دینامیكی، دارای پایایی و دوام رضایت بخش نیز باشد. براساس تعریف، بتنی كه برخی از خصوصیات آن نسبت به بتن معمولی بهبود یافته باشد را بتن توانمند می نامند. در سازه های
دریایی بدلیل وجود نیروهای قابل توجه هیدرودنامیكی ناشی از جریان و موج آب و همچنین بالا بودن شدت خوردگی خصوصیاتی همچون مقاومت بالای فشاری، استحكام مناسب، دوام و مقاومت بالا در برابر خوردگی از اهمیت بسزایی برخوردار می گردد كه كاربرد مفید بتنهای توانمند را بدیهی می سازد. در این مقاله معیارهای طراحی اسكله های شناور بتنی به همراه دلایل و كاربرد بتنهای توانمند در ساخت آنها ارائه شده است.
شرایط محیطیدر محیطهای دریایی بدلیل شرایط و ویژگیهای خاص آن باید بتن دارای خصوصیات برجسته ای از نظر نفوذپذیری باشد.
در یك اسكله شناور بتنی، بخشی از سازه كه در آب دریا قرار دارد فشار هیدرواستاتیك آب را بطور دائم بر خود حس می كند. این مسئله نه تنها به معنای نوعی نیروی وارده می باشد بلكه بدین معناست كه آن وجهی كه در آب قرار دارد همواره خیس و مرطوب می باشد كه به همین علت آب بطور تدریجی بین تركهای موئین موجود در حد فاصل مصالح نفوذ كرده و به سمت وجه داخلی عضو
حركت می كند. اگر سطح داخلی عضو تحت فشار اتمسفریك باشد آنگاه یك نفوذ دائمی و تدریجی وجود خواهد داشت كه با جذب تدریجی آب به چگالی وزنی بتن افزوده می گردد. افزایش چگالی وزنی به معنای افزایش وزن سازه شناور است كه اگر در محاسبات منظور نشده باشد عملكرد سازه را دچار مخاطره خواهد نمود. با توجه به این مطلب كاهش قابل توجه نفوذپذیری بتن سبب خواهد گردید كه به نحوی عملكرد مناسب سازه شناور بتنی تضمین گردد.
از نقطه نظر خوردگی، حضور یون كلراید در آب دریا یك سازه بتنی مخاطره آمیز می باشد. در حالت عادی در فرآیندهای شیمیایی اولیه سیمان در مخلوط بتن، مخلوط بتن، یك لایه محافظ بر روی آرماتورها تشكیل می گردد كه آنها را می تواند بخوبی در برابر خوردگی محافظت كند. نفوذ یون كلراید در بتن سبب حل شدن این لایه محافظ و فراهم شدن شرایط مناسب برای خوردگی آرماتور می گردد. بنابراین افزایش مقاومت بتن در برابر نفوذپذیری یون كلراید می تواند بطور قابل توجهی جلوی خوردگی آرماتور را بگیرد.
هنگامی كه آب دریا از یك سطح عضو بتنی نفوذ و از سطح دیگر تبخیر می گردد. قطعات نمك در خلل و فرج بتن رسوب می كند كه همراه با حضور آرماتور سبب ایجاد واكنشی همانند واكنش شیمیایی در یك باتری شده و خوردگی الكترولیت را بوجود می آورد. از این جهت نیز كاهش قابل توجه نفوذپذیری بتن از اهمیت خاصی برخوردار می گردد.
درناحیه پاشش آب (Spalsh Zone) بدلیل حضور آب شور دریا و همچنین اكسیژن و كربن موجود درهوا مسئله خوردگی بدلیل تناوب تر و خشك شدن سازه بتنی به شدت افزایش می یابد و بدیهی است بتنی كه در این محیط قرار می‌گیرد بهتر است تا حد امكان نفوذناپذیر باشد.نیروهای دینامیكی و هیدرودینامیكی
اسكله ها همواره در معرض خطر برخورد با شناورها می باشند. انرژی جذب شده ناشی از ضربه شناورها تنشهای بزرگی را در سازه بوجود می آورد كه بالا بودن مقاومت فشاری بتن نیاز به ضخیمتر كردن عضو و در نتیجه سنگین شدن آن را منتفی می سازد.
سرعت جریانهای آب معمولاً در محدوده 25/0 الی 5/1 متر بر ثانیه می باشد( بجز در كانالها و مجراها) كه سبب تشدید بارگذاری بر روی سازه و مطرح شدن مباحث پایداری و شناوری می گردد. موج آب نیز سبب اعمال بارهای دینامیكی و متناوب قابل توجهی بر روی یك سازه شناور می گردد. استفاده از بتن توانمند با مقاومت بالا سبب می گردد كه سازه ای ظریفتر، سبك تر و در نتیجه اقتصادی تر را بتوان طراحی نمود و بكار برد.
افزایش دوام و حفاظت در برابر خوردگیمهمترین موضوع نگران كننده برای یك اسكله شناور بتنی خوردگی می باشد كه مكانیزم های آن تا حدودی توضیح داده شد. با روشهای زیر می توان مسئله خوردگی را بطور رضایت بخشی حذف و یا كنترل نمود.
بتن متراكم نفوذناپذیر: با كاهش نسبت آب به سیمان (تا محدوده )ضمن حفظ كارآیی مناسب ( با استفاده از فوق روان كننده) و عمل آوری مناسب و پالیش سطح نهایی می توان به یك بتن متراكم با نفوذپذیری بسیار كم رسید. با استفاده از پوزولانهای طبیعی همچون خاكستر بادی و میكروسیلیس می توان نفوذپذیری بتن را تا مرتبه كاهش داد. ذرات میكروسیلیس با قطری برابر با 1/0 میكرون ضمن پرنمودن حفره های خالی موجود در بتن، با شركت در واكنش هیدراسیون بتن سبب تشكیل بلورهای نفوذناپذیر سیلیكات كلسیم شده و نفوذ پذیری را كاهش می دهند.
به منظور حصول بتنی با كیفیت بالا لازم است كه مصالح بدون ذرات نمك باشند و مصالح مصرفی (شن و ماسه ) با آب شیرین شستشو و سپس در اختلاط بتن بكار روند. انتخاب دقیق مصالح براساس (ASTMC33)، غیرفعال و درصد كلراید قابل حل مصالح كمتر از 04/0 وزنی توصیه می شود.استفاده از آب تازه با درصد كلراید كمتر از pmm 600 و درصد سولفات كمتر از pmm 1000 ضروری است. انتخاب سیمان مناسب برای دستیابی به بتن مقاوم در برابر خوردگی از اهمیت بسزایی برخوردار است. مقدار كم تری كلسیم آلومینات (C3A) سبب كاهش تراكم و محدودیت كمتر یونهای كلر و بالا رفتن احتمال خوردگی آرماتورها می گردد. سیمان ضد سولفات نوع 5 دارای كمتر از 3 درصد (C3A) می باشد كه جهت كاربرد در یك سازه بتنی دریایی مناسب نیست و استفاده از
سیمان نوع 2 با درصد (C3A) می باشد كه جهت كاربرد در یك سازه بتنی دریایی مناسب نیست و استفاده از سیمان نوع 2 با درصد (C3A) بین 6 الی 10 درصد مطلوب می باشد.روش اجرای مناسب در اجرای مناب ساخت اسكله شناور شامل بتن ریزی، تحكیم 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 اپوكسی) 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 كه قبلاً اشاره شده كاربرد بتن با مقاومت بالا در اسكله های شناور بتنی بدلیل وجود نیروهای قابل توجه هیدرونامیكی بسیار سودمند می باشد. استفاده از اینگونه بتن ها سبب می گردد كه بتوان اسكله ای به مقاومت كافی در برابر وارده را با ابعادهای كوچكتر و سبكتر ساخت كه توجیه گر جنبه های اقتصادی ساخت اسكله های شناور بتنی خواهد بود. به منظور حصول به بتنی با مقاومت بالا روشهای متعددی امروزه تجربه شده است كه متداولترین آن استفاده از مواد پوزولانی طبیعی
همچون خاكستر بادی و میكروسیلیس می‌باشد. با استفاده از میكروسیلیس ( به میزان 5 الی 10 درصد وزنی سیمان) و كاهش نسبت آب به سیمان ( به میزان ) و استفاده از مواد افزودنی كاهنده آب و فوق روان كننده ها می توان با یك دانه بندی مناسب میزان مقاومت بتن را حداقل 5/1 برابر افزایش داد
ادامه خواندن مقاله طرحي نوين در ساخت اسكله هاي شناور
نوشته مقاله طرحي نوين در ساخت اسكله هاي شناور اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.