نشریه شماره ۶۳۷

نشریه شماره ۶۳۷ بخش هشتم از آیین نامه سازه‌های ساحلی (بازنگری نشریات شماره ۳۰۰) را شامل می‌شود.

انواع سازه‌ای تاسیسات پهلوگیری

انواع سازه‌ای تاسیسات پهلوگیری در نشریه شماره ۶۳۷ با در نظر داشتن مشخصات و ویژگی‌های سازه‌ای و ارزیابی هر یک از موارد زیر تعیین می‌شود.

• شرایط طبیعی
• شرایط کاربردی
•  شرایط عملیات اجرایی و ساخت
•  هزینه‌های ساخت و نگهداری
• به کارگیری انواع سازه در یک بندر

تاسیسات پهلوگیری معمولاً از لحاظ مشخصات سازه‌ای در نشریه شماره ۶۳۷ به دسته‌های زیر طبقه بندی می‌شود.

• اسکله دیواری
•  اسکله سپری
• اسکله سپری با سکوی کمکی
•  اسکله دیواری سلولی
• اسکله دیواری

اسکله دیواری وزنی به انواع اسکله‌های صندوقه‌ای ( کیسونی)، اسکله‌ی بلوکیها L شکل، اسکله‌های بلوکی بتنی مکعب مستطیل، اسکله‌های بلوکی بتنی سلولی و اسکله‌های بتنی پیش ساخته تقسیم‌بندی شده و الزامات بیان شده در مورد تمامی انواع نامبرده شده اسکله دیواری وزنی کاربرد دارد.

دیوار ساحلی

نیروهای خارجی و بارهای وارده به دیوار ساحلی وزنی در نشریه شماره ۶۳۷ به شرح زیر است.

• سربار
• بار مرده ناشی از وزن دیوار
• فشار خاک و فشار آب باقیمانده
• طراحی تکیه‌گاه میل مهار

نوع سازه تکیه‌گاه میل مهار باید با در نظر گرفتن هزینه ساخت، مدت زمان ساخت، روش ساخت و ارتفاع تراز زمین قبل از اجرای عملیات، انتخاب شود. اصولاً محل تکیه‌گاه میل‌ مهار باید با فاصله مناسبی از سپر باشد تا پایداری سازه‌ای اسکله با توجه به خصوصیات تکیه‌گاه میل مهار، تضمین شود.

تکیه گاه محل باید با در نظر گرفتن نوع سازه تکیه‌گاه تعیین شود، زیرا پایداری خود تکیه‌گاه تحت تاثیر محل آن قرار دارد و به محلی که در آن پایداری حاصل می‌شود با توجه به نوع سازه‌ای آن متغیر است. حمل دیوار بتنی تکیه‌گاه باید به صورتی تعیین شود که سطح گوه گسیختگی محرک که از محل تقاطع بستر دریا و سپر شروع می‌شود، با سطح گوه گسیختگی مقاوم دیوار بتنی تکیه‌گاه که از پایین تکیه‌گاه کشیده می‌شود پایین تر از سطح زمین با یکدیگر تقاطع پیدا نکند. اصولا ً تکیه‌گاه میل مهار باید با در نظر گرفتن خصوصیات سازه‌ای اسکله سپری و تکیه‌گاه به روش مناسبی طراحی شود تا پایداری تکیه‌گاه تامین شود.

تیر پیشانی

تیر پیشانی باید به گونه‌ای طراحی شود که در برابر فشار خاک پشت دیوار، نیروهای کششی ناشی از شناور و نیروهای پهلوگیری شناور ایمن باشد. تیر پیشانی را می‌توان به عنوان تیر طره‌دار که در بالای سپر گیردار شده و تحت بارگذاری فشار خاک قرار دارد طراحی کرد. البته لازم است موارد زیر مد نظر قرار گیرد. نیروهای کششی ناشی از مهار شناور و فشار محرک خاک پشت دیوار، برای قسمت‌هایی است که مهاربند روی آن نصب می‌شود.

نیروهای ناشی از پهلوگیری شناور و فشار مقاوم خاک پشت دیوار برای قسمت‌هایی است که ضربه‌گیر روی آن نصب می‌شود. تنها موردی که باید در شرایط فوق‌العاده لحاظ شود فشار محرک خاک در هنگام زلزله است. اتصال بین سپر و میل مهار و اتصال بین سپر و تیر اتصال آن باید به گونه‌ای طراحی شود که نیرویی افقی وارد بر سپر به طور مساوی و ایمن از طریق تیر اتصال به هر میل مهار منتقل شود.

میل مهار

اتصال بین میل مهار و تکیه‌گاه باید کشش میل مهار به دست آمده را به صورت ایمن و برابر به تکیه‌گاه منتقل کند. معمولاً یک تیر پیوسته به موازات پیشانی اسکله بر بالای شمع‌های تکیه‌گاه متصل می‌شود و میل‌ها به مهار این تیر وصل می‌شود . این تیر را می‌توان به عنوان یک تیر پیوسته تحت بارگذاری کشش میل‌مهار و عکس‌العمل شمع‌ها طراحی کرد.

اسکله دیواری سپری با سکوی کمکی

مقررات موجود در نشریه شماره ۶۳۷ برای طراحی اسکله دیواری با سکوی کمکی که از یک عرشه، یک دیوار به صورت سپری در جلوی سکو و شمع‌های سکو تشکیل شده است، استفاده می‌شود. اسکله دیواری سپری با سکوی کمکی معمولاً شامل عرشه، دیوار سپری در جلوی سکو برای نگه داشتن زمین و شمع‌های سکو است. در نشریه شماره ۶۳۷ مقرراتی برای طراحی این نوع اسکله ارائه شده است. عرشه سکوی کمکی اغلب به صورت یک سازه L شکل و از بتن مسلح درجا ایجاد شده و در زیر مصالح خاکی مدفون می‌شود، اما گاهی اوقات نیز به شکل یک قوطی است که برای کاهش وزن عرشه و نیروهای لرزه‌ای وارد بر آن به این صورت ساخته می‌شود.

اصول طراحی اسکله دیواری سپری

در طراحی اسکله دیواری با سکوی کمکی باید سپر و عرشه و شمع‌های سکو به طور جداگانه طراحی شود. در طراحی اسکله با سکوی کمکی باید پایداری کلی سازه در برابر لغزش، واژگونی و لغزش دایروی بررسی شود.

طراحی اسکله دیواری با سپر فولادی

پیشنهاد می‌شود که فضای خالی داخل سلول برای رسیدن به چگالی کافی با شن یا ماسه با کیفیت خوب پر شود. استفاده از خاک رسی به عنوان مصالح پرکننده توصیه نمی‌شود. وقتی خاک رسی داخل سلول باقی بماند، بررسی جداگانه به دلیل احتمال تغییر شکل بسیار زیاد سلول، لازم است.

نیروهای خارجی وارد بر اسکله دیواری سلولی ساخته شده با سپر فولادی

توجه به نیروهای خارجی زیر در طراحی اسکله دیواری سلولی ساخته شده با سپر فولادی ضروری است.

نیروهای خارجی اعمال شده بر روی دیوار سلولی

• فشار خاک (فشار خاک پشت دیوار، فشار خاک جلوی دیوار، فشار خاک مصالح پرکننده)
• فشار آب باقیمانده
• نیروی لرزه‌ای و فشار آب دینامیکی موثر روی دیوار
• وزن دیوار
• سربار

نیروهای خارجی اعمال شده بر روی تیر پیشانی

• نیروهای افقی ( مولفه افقی فشار خاک، فشار آب باقیمانده، نیروهای لرزه‌ای موثر روی تیر پیشانی، خاک بالای تیر پیشانی و سربار)
• نیروهای قائم (وزن تیر پیشانی و خاک بالای آن و سربار، مولفه قائم فشار خاک)

اسکله دیواری سلولی صفحه فولادی

اسکله دیواری سلولی صفحه فولادی نوع درجا، سازه‌ای بدون مقطع مدفون شده است و اغلب بر روی شالوده مقاومی از خاک زیرین با ظرفیت باربری زیاد یا بر روی خاک بهسازی شده‌ای که ظرفیت باربری کافی دارد، ساخته می‌شود. اسکله دیواری سلولی صفحه فولادی نوع مدفون نوع دیگری است که بخشی از سلول‌های صفحه فولادی آن برای افزایش پایداری سازه در خاک ماسه‌ای زیرین مدفون شده است. طراحی اسکله دیواری سلولی فولادی نوع درجا در نشریه شماره ۶۳۷ معمولاً بر اساس مراحل نشان داده شده صورت می‌گیرد.

• در حالت کلی، کنترل تغییر شکل دیوار فقط برای طراحی در شرایط عادی لازم است و کنترل پایداری دیوار در برابر واژگونی، فقط برای طراحی لرزه‌ای ضروری است.
• برای مصالح پرکننده سلول و مصالح خاکریز پشتی آن باید از ماسه با کیفیت مناسب که خوب متراکم شده یا مصالحی که روانگرا نمی‌شود (مانند شن) استفاده کرد تا از خطر وقوع روانگرایی هنگام وقوع زلزله جلوگیری به عمل آید.

طراحی اسکله و عرشه موازی ساحل

طراحی اسکله شمع  و عرشه موازی ساحل با شمع‌های قائم،معمولاً باید طبق مراحل صورت گیرد. در طراحی کلی در ابتدا یک سطح مقطع از اسکله شمع و عرشه موازی ساحل برای تحمل نیروهای غیرلرزه‌ای طراحی می‌شود(سطح مقطع در برابر نیروی زلزله ارزیابی می‌شود).

اگر عملکرد مقاومت در برابر زلزله برای سطح مقطع رضایت بخش باشد، طراحی وارد مرحله جزئیات می‌شود و در غیر این صورت باید سطح مقطع اصلاح و مجدداً کنترل شود. به عبارت دیگر، در نخستین گام از مراحل طراحی، شمع‌های لوله‌ای فولادی برای نیروهای غیرلرزه‌ای و بر اساس روش تنش مجاز طراحی شده و در مرحله دوم از روش طراحی ظرفیت باربری نیروهای لرزه‌ای استفاده و در این مرحله فرض می‌شود تغییر شکل شمع‌های لوله‌ای فولادی در طول یک زلزله برای جذب انرژی لرزه‌ای، وارد مرحله پلاستیک می‌شود.

اصولاً شرط عملکرد باید به این مفهوم باشد که، تنش تولید شده در شمع لوله‌ای فولادی باید کمتر از تنش مجاز در برابر نیروهای غیرلرزه‌ای باشد و  اینکه نشست، سطح خرابی و غیره در محدوده مقادیر مجاز تعریف شده بر اساس اهمیت است یا دیگر معیارهای مرتبط با نیروی زلزله، قابل قبول باشد. ظرفیت باربری شمع و پایداری کلی سازه را نیز می‌توان به عنوان معیار شرط عملکرد استفاده نمود.

اسکله دیواری نوع جاذب موج

اسکله دیواری جاذب موج باید به صورتی طراحی شود که توانایی لازم برای جذب انرژی موج را داشته باشد و در محل‌های راهبردی برای ایجاد آرامش در لنگرگاه نصب شود. امواج موجود در یک لنگرگاه، ترکیبی از امواج وارد شده از بین شکاف موج شکن‌ها، موج عبور کرده از روی موج شکن، موج شکل گرفته توسط باد در داخل لنگرگاه و موج منعکس شده در داخل لنگرگاه است. با استفاده از اسکله دیواری جاذب موج، ضریب انعکاس موج از مقادیر معمول ۰/۷ تا ۰/۱ در اسکله دیواری صلب به مقادیر ۰/۳ تا ۰/۶ کاهش می‌یابد. برای ایجاد آرامش در لنگرگاه، لازم است که محور اسکله و شکاف موج شکن‌ها در محل مناسبی طراحی شود، ضمن اینکه فرونشاندن امواج منعکس شده به وسیله سازه مستهلک کننده انرژی، عامل موثری در ایجاد آرامش در لنگرگاه خواهد بود.

اسکله دیواری جاذب موج به دو نوع بلوکی و صندوقه‌ای (کیسونی) تقسیم بندی می‌شود و نوع مناسب اسکله، باید بر اساس اندازه و ابعاد اسکله و شرایط موج طراحی تعیین شود. اسکله دیواری نوع بلوکی جاذب موج از چیدن لایه‌هایی از بلوک بتنی با اشکال پیچیده تشکیل شده که بین آنهاست. فضای خالی وجود دارد و از این نوع معمولاً برای ساخت اسکله‌های نسبتاً کوچک استفاده می‌شود. شکل بلوک بنا بر نیاز طراحی، متغیر بوده و عرض اسکله طبق محاسبات تعادل اسکله وزنی تعیین می‌شود.

اسکله دیواری جاذب موج صندوقه‌ای به دو شکل اسکله با دیواره شکافدار و صندوقه با دیواره سوراخ‌دار موجود است. و این نوع معمولاً برای ساخت اسکله‌های بزرگ به کار می‌رود. مقدار جذب انرژی موثر را می‌توان با بهینه کردن مقدار شکاف و روزنه در دیواره جلویی اسکله و پهنای محفظه آب و غیره برای شرایط موج داده شده، انجام داد.

بارانداز

بارانداز باید بین پیشانی اسکله و انبارهای سرپوشیده یا محوطه باز انبارها قرار گیرد تا ایمنی و عملکرد روان بارگیری و تخلیه موقت محموله، عملیات حمل محموله، ورود و خروج محموله و تردد وسائط نقلیه حمل کالا را تضمین کند. بارانداز باید سطح کافی داشته باشد تا حمل و نقل روان و ایمن کالا را تضمین کند. عرض بارانداز باید با در نظر گرفتن اندازه و کاربرد اسکله، سازه و کاربرد محوطه مسقف و انبار پشت اسکله به طور مناسب طراحی شود تا حمل و نقل روان و ایمن کالاها تضمین شود.

معمولاً برای اسکله کالای عمومی، پیش‌بینی فضا برای جرثقیل، فضای انبار موقت، فضای تخلیه و بارگیری و راه دسترسی باید لحاظ شود. اگر محوطه مسقف در پشت اسکله قرار داشته باشد و از لیفتراک استفاده شود، مطلوب خواهد بود که عرض بارانداز بین ۱۵ تا ۲۰ متر باشد. اگر در مجاورت اسکله یک راه یا محوطه انبار باز قرار داشته باشد و از آنجا کامیون برای بارگیری و تخلیه مستقیم کشتی وارد بارانداز شود، عرضی برابر ۱۰ تا ۱۵ متر مناسب خواهد بود. شیب بارانداز باید به طور مناسب و با در نظر گرفتن شدت باران و کاربرد سطح پشت آن طراحی شود تا حمل و نقل بار به صورت روان انجام شود.

فهرست مطالب نشریه شماره ۶۳۷

نشریه شماره ۶۳۷ در قالب ۳۲۶ صفحه و ۲۰ فصل منتشر شده است.

ابعاد تاسیسات پهلوگیری

انواع سازه‌ای تاسیسات پهلوگیری

اسکله دیواری وزنی

اسکله سپری

اسکله دیواری سپری با سکوی کمکی

اسکله دیواری سلولی ساخته شده با سپر

اسکله دیواری سلولی صفحه فولادی

اسکله شمع و عرشه موازی ساحل با شمع‌های قائم

اسکله شمع و عرشه موازی ساحل با شمع‌های زوج مایل

اسکله جدا از ساحل

اسکله شناور

دلفین (ستون مهاربند)

سرسره و اسکله با عمق آب کم

تاسیسات انتقال به خشکی مربوط به وسایل نقلیه روی بالشتک هوا

بویه مهاری و ستون مهاری

انواع دیگر تاسیسات پهلوگیری

بخش انتقالی اسکله دیواری

تجهیزات فرعی

بارانداز

پی (شالوده) برای تجهیزات جابجایی کالا

جستجوی نشریه‌ها و معیارهای فنی