نشریه شماره ۶۳۲

امور نظام فنی سازمان مدیریت و برنامه ریزی و سازمان بنادر و دریانوردی مبادرت به تهیه نشریه شماره ۶۳۲ (بازنگری نشریه شماره ۳۰۰ جلد دوم) کرده و آن را برای استفاده به جامعه مهندسی کشور عرضه نموده است.

انتخاب مصالح

مصالحی که قرار است در اجرای سازه و پی استفاده شود باید با توجه به نیروهای خارجی وارده، افت کیفیت مصالح با زمان، عمر طراحی سازه، شکل سازه، کارآیی، هزینه، اثرات زیست محیطی و سایر موارد انتخاب شود. کیفیت مصالح فولادی باید مطابق استانداردهای موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI) بوده یا کیفیتی مشابه یا بهتر از آن داشته باشد.

ایمنی اعضای سازه‌ای

بررسی ایمنی اعضای سازه‌ای در برابر نیروهای خارجی باید یا بر اساس روش تنش مجاز و یا روش طراحی حالت حدی و با توجه به مشخصات سازه، مصالح و مشخصات بار انجام گیرد. البته به طور معمول بررسی ایمنی اعضای سازه‌های بتن مسلح به روش طراحی حالت حدی انجام می‌گیرد.

کنترل خوردگی

کنترل خوردگی در طراحی تاسیساتی استفاده می‌شود که در آنها مصالح فولادی به کار رفته در معرض شرایط محیطی بسیار خورنده قرار داشته باشد. به علت احتمال بسیار بالای خوردگی به ویژه در بخش‌هایی که بلافاصله زیر تراز میانگین جزر آب قرار دارد، باید اقدامات مقابله‌ای مناسب انجام گیرد.

نرخ خوردگی مصالح فولادی به دلیل وابستگی به شرایط خورندگی محیطی، با توجه به شرایط محیطی منطقه قرارگیری سازه تعیین می‌شود. نرخ خوردگی مصالح فولادی مورد استفاده در تاسیسات بندر و لنگرگاه تحت تاثیر شرایط محیطی شامل شرایط آب و هوایی، درجه شوری و آلودگی آب دریا، وجود جریان آب رودخانه‌ای و غیره است. بنابراین نرخ خوردگی باید با مراجعه به پروژه‌های پیشین در حوالی منطقه و نتایج مطالعات تحت شرایط مشابه تعیین شود.

اصول طراحی سازه‌های بتنی بر اساس روش طراحی حالت حدی طراحی سازه‌های بتنی نظیر موج‌شکن و تاسیسات پهلوگیری باید مطابق استاندارد و به روش طراحی حالت حدی باشد.

انتخاب مصالح برای سازه‌های بتنی به جز در مواردی که در این متن آمده باید مطابق آیین نامه بتن ایران نشریه ۱۲۰ معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی کشور باشد.

بررسی ایمنی سازه با استفاده از روش طراحی حالت حدی باید در حالت حدی نهایی و حالت حدی بهره‌برداری انجام گیرد.
برای ضرایب اطمینان جزئی باید مقادیر مناسب با توجه به مصالح و بارها مطابق نوع حالت حدی انتخاب گردد.
در آیین نامه بتن ایران حالت خستگی زیر مجموعه حالت حدی نهایی در نظر گرفته شده، اما در صورت لزوم می‌توان با مراجعه به منابع و روش‌های معتبر حالت حدی خستگی را نیز بررسی نمود.

حالت حدی خستگی ممکن است در اثر تکرار نیروی موج بر موج‌شکن یا در اثر تکرار بارهای متحرك بر عرشه نیز ایجاد شود. در دیوارهای ساحلی نوع وزنی می‌توان خرابی ناشی از خستگی را حذف نمود زیرا اثرات تکرار بار متحرك محتمل نبوده و در نتیجه عامل ایجاد خستگی وجود ندارد. اگرچه اگر ضربه بارهای متحرك را نتوان نادیده گرفت، باید حالت حدی خستگی نیز بررسی شود.

ضوابط تامین دوام بتن

برای تامین دوام بتن، ایجاد محدودیت در نسبت آب به سیمان، حداقل و حداکثر عیار سیمان، حداکثر اندازه اسمی سنگدانه، نوع سیمان و به صورت غیرمستقیم محدودیت در مقاومت مشخصه پیش‌بینی می‌شود. تامین حداقل و حداکثر درصد هوای بتن نیز در تامین دوام موثر است. برخی محدودیت‌ها مانند نسبت آب به سیمان با حداقل ضخامت پوشش بتنی روی میلگردها در ارتباط است. مقادیر ارائه شده برای زمانی است که حداقل ضخامت موردنظر به کار رود.

ضوابط عملکردی بتن در سازه‌های دریایی

ضوابط عملکردی بتن از نظر مقاومت، دوام و کارایی در این بخش ارائه می‌شود. عدم ارضاء این ضوابط نشان می‌دهد که بتن مناسبی ساخته نشده است. به این منظور لازم است طبق تواتر خاصی از بتن‌ها نمونه‌گیری شود و با انجام آزمایش بر روی آنها، بر اساس نتیجه حاصله قضاوت مناسبی انجام داد.

ضوابط دوام مشخصه بتن در سازه‌های دریایی

در حال حاضر در این نشریه از چهار پارامتر برای ارزیابی دوام بتن در سازه‌های دریایی استفاده می‌شود. آزمایش مقاومت ویژه الکتریکی را می‌توان به سهولت در زمان بسیار کوتاهی و در هر سن بر روی نمونه اشباع از آب انجام داد و بدین لحاظ انجام آن بر روی همه نمونه‌های کنترلی (آزمایشی) مانند آزمایش مقاومت فشاری توصیه می‌شود. همچنین می‌توان بدون ساخت آزمونه‌های خاص، این آزمایش را بر روی آزمونه‌های مقاومت فشاری قبل از خشک شدن سطوح آن و قبل از کلاهک گذاری (کپینگ) پیوسته (متصل) بر روی آزمونه استوانه‌ای و یا بر روی آزمونه مکعبی شکل انجام داد.

مصالح قیری

مصالح قیری مورد استفاده در تاسیسات بندر و لنگرگاه باید کیفیت و عملکرد مورد نیاز در رابطه با مواردی چون خاصیت ارتجاعی، چسبندگی، نفوذناپذیری، ضد آب بودن، دوام و مقاوم در برابر هوازدگی تامین نماید. مصالح قیری به ندرت برای عایق‌بندی استفاده می‌شوند. به طور مثال از قیر به همراه سنگدانه برای روسازی آسفالتی، کرباسه‌ای آسفالتی، ماسه با بتونه قیری و تثبیت قیری استفاده می‌شود. نوع و نسبت اختلاط قیر به کاربرد آن بستگی داشته و بنابراین انتخاب مصالحی که احتیاج پروژه را بر طرف کند مهم است.

کرباسه‌ای آسفالتی

کرباسه‌ای آسفالتی با توجه به مقاومت، دوام و کارایی مورد نیاز مطابق کاربرد آن، محل اجرا و شرایط دریایی محلی، باید ساختار مناسبی داشته باشد. مصالح کرباس آسفالتی به گونه‌ای انتخاب می‌شود تا به طور مناسبی مقاومت و دوام لازم را تامین کند.

سنگ

سنگ باید با توجه به کیفیت و عملکرد مورد نیاز برای رسیدن به هدف و هزینه مناسب انتخاب شود. به طور کلی از سنگ به طور فراوانی در موج‌شکن، اسکله و سایر سازه‌های بندر و لنگرگاه استفاده می‌شود. انتخاب مصالح سنگی اثر زیادی بر پایداری سازه و همچنین مدت و هزینه ساخت دارد.

انواع سنگ‌هایی که به طور عمده در ساخت استفاده می‌شود به همراه ویژگی‌های فیزیکی آنها ارائه شده است. باید به این نکته توجه نمود که ممکن است ویژگی‌های فیزیکی سنگ‌هایی با رده مشابه، بسته به منطقه و محل معدن متفاوت باشد.

مصالح چوبی

چوب مورد استفاده در اعضای معمولی سازه‌ای باید دارای کیفیت مطابق استاندارد ایران (ISIRI) یا کیفیت معادل و یا بهتر از آن باشد. مقاومت طراحی چوب باید با ارزیابی کامل افزایش و کاهش مقاومت ناشی از عوامل گوناگون و با توجه به محدودیت‌های تغییر شکل قابل تحمل سازه مورد طراحی، تعیین شود. تنش مجاز چوب سازه‌ای با توجه به کاهش مقاومت ناشی از اشباع شدن با آب یا امکان افزایش مقاومت برای بار فوق‌العاده زلزله تعیین می‌شود. روش اتصال سازه‌های چوبی با توجه به عملکرد لازم سازه یا اعضای سازه‌ای انتخاب می‌شود. اگر موجوداتی باعث آسیب یا فرسودگی چوب در محلی که چوب در آن استفاده می‌شوند، اقدامات لازم برای جلوگیری از آن باید انجام گیرد.

منابع تجدید پذیر

منابع تجدیدپذیر با توجه به مشخصات منابع و سازه طراحی شده استفاده می‌شود.

منابع (مصالح) تجدیدپذیر که در ساخت تاسیسات بندر و لنگرگاه به کار می‌رود شامل سرباره، بتن، مصالح لایروبی و آسفالت می‌باشد. بیشتر این مصالح را می‌توان به عنوان مصالح خاکریز، مصالح زیر اساس راه، مصالح بهبود خاك و مصالح سنگی بتن استفاده نمود.
ویژگی‌های مصالح تجدیدپذیر بسیار متغیر بوده و بنابراین ویژگی‌های فیزیکی و دینامیکی و حجم مورد نیاز باید قبل از حتمی شدن کاربرد، کاملاً ارزیابی شود.

کاربرد موثر منابع تجدیدپذیر برای توسعه پایدار جامعه بسیار پر اهمیت است. در عملیات اجرایی بندر و لنگرگاه مقادیر حجیمی مصالح خاکی استفاده می‌شود. بنابراین حفاظت محیط زیست با کاهش استفاده از منابع طبیعی و کسب ارزش افزوده با استفاده از ویژگی‌های منابع تجدیدپذیر بسیار مهم است. از طرف دیگر به هیچ عنوان نباید باعث آلودگی محیط زیست شد.