مقاله معماری اسکله های دریایی و اهمیت آنها

دانلود مقاله معماری اسکله های دریایی و اهمیت آنها

مقدمه

هدف اصلی از احداث بنا در ایجاد ارتباط موثر و ایمن بین ترابری دریائی و حمل و نقل زمینی است. در کشورهائی نظیر ایران که دارای مرزهای آبی قابل توجهی هستند، برای احداث یک بندر دلایل متعددی وجود دارد که از آن جمله موارد زیر را می توان بر شمرد:

الف- مسائل سیاسی و حاکمیت ملی (اهمیت کنترل مرزهای آبی)

ب- دسترسی به منابع سوختی و فسیلی و انرژی های پدیده های طبیعی دریا

ج- دسترسی به ذخائر غنی غذایی

د- شکوفائی اقتصادی و بازرگانی و توسعه صنعتی

ه- گسترش مسائل علمی و فنی در پدیده های دریایی

با توجه به این موارد بنادر را می توان دروازه مهمی برای رشد و شکوفایی همه جانبه کشورهائی دانست که از موهبت داشتن مرز آبی برخوردارند. در استفاده از بنادر، شناورها نقش مهمی را برعهده دارند بنحوی که بوسیله شناورها امکان جابجائی کالا و مسافر از خشکی به دریا و برعکس میسر می گردد. از اینرو ایجاد سهولت و ایمنی در ارتباط شناور و خشکی بسیار حائز اهمیت است که برای این منظور لازم است تسهیلاتی برای پهلوگیری شناورها ایجاد شود که از آن تحت عنوان اسکله نیز یاد می‌شود.

اسکله ها از قرنها قبل توسط بشر مورد استفاده قرار می گرفته و از مصالح ابتدائی و محلی ساخته می شده است. در سالهای بعد و بویژه در قرن گذشته و با پیشرفت چشمگیر فناوری و علوم دریایی، انواع مختلف اسکله طراحی، اجرا و مورد بهره برداری قرار گرفته است.

احداث بندر در یک کشور معمولاً جزء طرحهای ملی بوده و بودجه ای ویژه از سوی دولت به آن تخصیص می یابد. اسکله ها نیز که از مشخصه های اصلی بنادر هستند دارای هزینه طرح و اجرای قابل توجهی بوده و از اینرو طرح اقتصادی اسکله‌ها صرفه جویی قابل ملاحظه‌ای در سرمایه ملی را در پی خواهد داشت.

هزینه های تعمیر و نگهداری اسکله ها نیز بسیار قابل ملاحظه است. عوامل مختلفی در فرسودگی زودرس سازه دخالت دارد که از آنجمله شرائط اقلیمی و عدم استفاده صحیح از سازه و نیز فقدان سیستم نگهداری دائمی است.

این نمونه و نمونه های مشابه، بیانگر اهمیت فوق العاده دقت در طراحی است. بعبارت دیگر چنانچه مشاور طرح، در طراحی استفاده از مصالح مرغوب را لحاظ نموده و رعایت استفاده از آن را در اجرای طرح کنترل نماید و بعلاوه در بهره‌برداری از ضرائب اطمینان مناسب استفاده نماید، کاهش قابل ملاحظه‌ای در هزینه های تعمیر و نگهداری به دنبال خواهد داشت.

در این سیمنار سعی شده است که روندی برای طراحی سریع و در عین حال امکان مقایسه بین طرح های مختلف ارائه شود تا بتوان طرح اقتصادی را تعیین نمود. در راستای تحقق این هدف یک برنامه کامپیوتری مبتنی بر فرضیاتی که در فصول آتی خواهد آمد تهیه گردیده است.

–

فهرست مطالب

۱-۱- مقدمه ۷
۱-۲- اسکله ها ۹
۱-۳- سیستم های کلی اسکله ۹
الف) اسکله های شمع و عرشه ۱۰
ب) اسکله سپری ۱۰
ج) اسکله های وزنی ۱۰
۱-۴- انتخاب محل اسکله و مطالعات لازم برای محل انتخابی ۱۱
۱-۴-۱- مطالعات هیدرودینامیکی و جوی ۱۱
الف) باد ۱۱
ب) موج ۱۱
ج) جزر و مد ۱۲
۱-۴-۲- مطالعات ژئوتکنیکی ۱۲
۱-۴-۳- بررسی های هیدروگرافی و توپوگرافی ۱۳
۲-۱- مقدمه ۱۴
۲-۲- تناسب کاربرد ۱۴
۲-۳- کاربردها ۱۵
۲-۴- انواع اسکله های شمع و عرشه ۱۵
جدول ۲-۱: تقسیم بندی انواع اسکله های شمع و عرشه ۱۶
۲-۵- روشهای متداول اجرای اسکله های شمع و عرشه ۱۶
۲-۵-۱- روش ساخت در دریا ۱۶
۲-۵-۲- روش ساخت در خشکی ۱۷
الف) عملیات خاکی ۱۷
ب) حفاری محل شمعها ۱۷
ج) آرماتورگذاری شمع ۱۸
د) بتن ریزی شمعها ۱۸
ه) قالب بندی ستون ۱۸
و) آرماتورگذاری و بتن ریزی ستون ۱۸
ز) اجرای تیر کلاهک و عرشه ۱۹
ح) اجرای راههای دسترسی و آبگیری اسکله ۱۹
۳-۱- مقدمه ۲۰
۳-۲- پارامترهای مهم طراحی ۲۰
۳-۲-۱- ابعاد و ظرفیت کشتی ها ۲۰
۳-۲-۲- نوع تخلیه و بارگیری ۲۱
۳-۲-۳- ظرفیت بندر ۲۱
۳-۲-۴- موج طرح ۲۲
جدول ۳-۲: سرعت باد و ارتفاع موج بحرانی در شرائط مختلف ۲۲
۳-۲-۵- عمق لایروبی حوضچه و کانال دسترسی ۲۲
۳-۲-۶- طول اسکله ۲۳
۳-۲-۹- ارتفاع اسکله ۲۴
جدول ۳-۴: ارتفاع اسکله برای کشتیهای مختلف ۲۴
۳-۳- بارگذاری اسکله های شمع و عرشه ۲۵
۳-۳-۱- بار مرده ۲۵
۳-۳-۲- بار زنده ۲۵
الف) وزن وسایل و ماشین آلات مورد استفاده، که دارای محل ثابتی نیستند ۲۶
ب) وزن کالاهای انباشته شده بر روی سازه ۲۶
ج) نیروهای وارد بر سازه در خلال استفاده از آن ۲۷
ج-۱) نیروی ناشی از پهلوگیری کشتی ۲۷
ج-۱-۱) انرژی پهلوگیری ۲۷
ج-۱-۲) سرعت برخورد کشتی ۲۹
ج-۱-۳) فاکتور خروج از مرکزیت ۲۹
انواع درجه های آزادی برای یک جسم شناور ۳۰
ج-۱-۴) فاکتور جرم مجازی ۳۰
ج-۲) نیروی ناشی از مهاربندی کشتی ۳۱
جدول (۳-۵) تعیین نیروی مهاربندی برای کشتیهای مختلف ۳۲
د) سربار ناشی از تغییرات سطح آب ۳۳
۳-۳-۳- نیروی ناشی از تغییر شکل ۳۳
۳-۳-۴- نیروهای ناشی از عوامل طبیعی ۳۳
الف) نیروی ناشی از امواج ۳۳
شکل ۳۵
۵-۱- مقدمه ۳۸
۵-۲- ارزیابی عوامل موثر بر طراحی ۳۸
۱- بار زنده گسترده ۳۸
۲- بار زنده متمرکز ۳۸
۳- بار وسایل متحرکم بر اسکله ۳۹
۴- نیروهای وارد بر بولارد ۳۹
۵- نیروهای حاصل از پهلوگیری ۴۰
۶- عوامل محیطی ۴۰
۵-۳- ارزیابی رفتار عمومی اسکله های شناور تحت بارگذاری مختلف ۴۱
۱- بار گسترده زنده به صورت کامل بر یک پانتون ۴۱
۲- بار گسترده زنده بر نیمی از سطح پانتون ۴۲
۳- بار گسترده زنده بر ربع سطح پانتون ۴۲
۴- بار متمرکز ۴۳
۵- وسایل نقلیه متحرک و جرثقیل ۴۳
۶- نیروی بولارد ۴۳
۵-۴- نحوه ارزیابی عملکرد اسکله های شناور در بارگذاری ترکیبی ۴۴
۵-۵- نتیجه گیری نهایی در مورد مدول مناسب ۴۵
۵-۵-۱- اسکله تیپ اول (مسافری) ۴۵
الف) عرض ۳ متر ۴۵
ب) عرض ۴ متر ۴۵
ج) عرض۵ متر ۴۶
۵-۵-۲- اسکله تیپ دوم (باربری سبک) ۴۶
الف) عرض ۵ متر ۴۶
ب) عرض ۶ متر ۴۶
ج) عرض ۸ متر ۴۶
۵-۵-۳- اسکله تیپ سوم (باربری نیمه سنگین) ۴۷
الف) عرض ۶ متر ۴۷
ب) عرض ۷ متر ۴۷
ج) عرض ۸ متر ۴۸
جدول ۵-۱: طول پیشنهادی پانتونها برای هر تیپ اسکله ۴۸
۵-۵-۴- تعیین ارتفاع مناسب برای هر مدول ۴۸
جدول ۵-۲: ارتفاع پانتونها در تیپهای مختلف ۴۹
۵-۶- نتیجه گیری کلی ۴۹
۲-۳-۱- شمعهای چوبی ۴۹
۲-۳-۲- شمع بتنی لوله ای و توپر ۵۱