مقاله فن‌آوری‌های نوین دریایی در زمینة سازه و مصالح با word

توضیحات

 مقاله فن‌آوری‌های نوین دریایی در زمینة سازه و مصالح با word دارای 42 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله فن‌آوری‌های نوین دریایی در زمینة سازه و مصالح با word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

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 مقاله فن‌آوری‌های نوین دریایی در زمینة سازه و مصالح با word،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله فن‌آوری‌های نوین دریایی در زمینة سازه و مصالح با word :

فن‌آوری‌های نوین دریایی در زمینه سازه و مصالح

هدف از تحقیقات این گروه، ارزیابی واقع‌بینانه از مسائل و مشكلات مرتبط با زمینه سازه و مصالح در محیط‌‌های دریایی، و نیز دستیابی به روش‌های مناسب و عملی جهت حل چنین مسائل و مشكلاتی می‌باشد. در همین ارتباط، محورهای تحقیقاتی زیر مشخص شده كه پروژه‌های مرتبطی در هر زمینه تعریف شده و یا در حال تعریف است.

1- بارگذاری و تحلیل سازه‌های دریایی و ساحلی
یكی از مسائل موجود در اسكله‌ها، سكوها و به طور كلی سازه‌های ساحلی و دریایی كه در چند دهه اخیر بسیار مورد توجه بوده است، تحلیل این نوع سازه‌ها در مقابل بارهای وارده است. مسئله عمده‌ای كه این سازه‌ها را از سازه‌های متعارف جدا می‌سازد، وجود آب در تماس با سازه است. وجود آب نه تنها در ارتعاشات تأثیر می‌گذارد، بلكه خود می‌تواند به وسیله امواج، عاملی مهم برای ایجاد نیروهای خارجی باشد. چنین نیروهایی ممكن است بخش مهمی از بارگذاری اسكله‌ها و سازه‌های دریایی را تشكیل دهند. این مسئله هم بر قسمت‌های بالایی سازه و هم بر فونداسیون سازه كه اكثراً به صورت شمع می‌باشد، تأثیر می‌گذارد.

در مواردی كه تحلیل سازه‌های دریایی با ابعاد بزرگ، نظیر سكوهای ثقلی و موج‌شكن‌ها موردنظر باشد، باید از تئوری پراكندگی (Diffraction theory) برای تعیین اثرات آب استفاده نمود. لیكن برای سازه‌های بلند و لاغر كه نسبت ابعاد قسمتی از سازه‌ها كه در معرض امواج قرار دارد به طول موج كوچك باشد، مسئله به صورت دیگری مطرح می‌شود.

در حقیقت در این موارد، نیروهای وارده ناشی از اثرات متقابل آب و پایه اغلب تابعی از سرعت‌های نسبی بین آب و پایه می‌باشد. سرعت و شتاب ذرات آب را می‌توان با استفاده از تئوری موج تعیین نمود؛ لكن تعیین سرعت پایه در لحظات مختلف اساسی‌ترین مشكل را در تحلیل ایجاد می‌كند؛ خصوصاً از این نظر كه این نیروها با توان دوم سرعت نسبی بستگی داشته و باید هم جهت سرعت نسبی در نظر گرفته شوند. به بیان دیگر، در هر لحظه برای آن كه بتوان نیروهای وارده ناشی از عملكرد آب بر پایه را به‌دست آورد، باید سرعت نسبی بین آب و پایه را تعیین نموده و نیروی وارده را متناسب با توان دوم این سرعت و هم‌جهت با آن در نظر گرفت.

از طرفی از آنجا كه عموماً قسمتی از پایه‌های سازه‌های دریایی و ساحلی نظیر سكوها و اسكله‌ها به صورت شمع در خاك كوبیده می‌شود، مسئله عمده دیگری كه در تحلیل دینامیكی اسكله ایجاد می‌شود، وجود خاك در اطراف شمع و تأثیر آن در ارتعاشات اسكله تحت بارهای دینامیكی است. برای تعیین اثرات خاك می‌توان از مدل‌های گوناگونی كه توسط محققین ارائه شده استفاده نمود. ارزیابی این مدلها و انتخاب بهترین مدل برای هر نوع سازه خاص، نیاز به بررسی مسئله به صورت دقیق و انجام تحلیل‌های فراوان دارد.

علاوه بر تحلیل دینامیكی سازه‌های دریایی و ساحلی تحت امواج، اثرات زلزله بر سازه نیز از اهمیت به سزایی برخوردار می‌شود. این اثرات را می‌توان به صورت اثرات زلزله بر آب به صورت تولید موج و بالطبع اثر متقابل آن بر سازه، همچنین اثر زلزله بر جرم سازه و نیز اثر زلزله بر خاكی كه اطراف پایه‌های سازه را در برگرفته است، خلاصه نمود. بررسی این اثرات نیز كار چندان ساده‌ای نبوده و امروزه در هر مورد مدل‌های بسیار متنوعی ارائه شده است. انتخاب مدل مناسب در هر مورد و برای هر سازه به خصوص نیز از اهمیت بسیار ویژه برخوردار بوده و نیاز به انجام تحقیقات مفصل و همچنین كسب تجربه دارد.

2- بارگذاری و تحلیل شناورهای دریایی
شناورهای دریایی نظیر قایق‌ها، كشتی‌های كوچك و بزرگ، بویه‌ها و زیردریایی‌ها نیز از نظر بارگذاری و تحلیل در چند دهه اخیر بسیار مورد توجه بوده‌اند. بارهای وارده بر چنین سازه‌ها، علاوه بر بارهای معمول و متداول كه متأثر از ظرفیت آنها و نیز نحوه استفاده از آنها است؛ شامل بارهای ناشی از اثرات جریان‌های روآبی و زیرآب، اثرات امواج، اثرات متقابل سازه و آب كه در اثر بارهای دینامیكی ایجاد می‌شوند،

 اثر باد، و حتی اثرات انفجار می‌باشد. شناخت این بارها به صورت دقیق موضوع تحقیقات گسترده‌ای در چند دهه اخیر بوده كه منجر به معادلات و مدل‌هایی گردیده است. لكن كاربرد این مدل‌ها و روابط در هر منطقه به صورت چشم بسته صحیح نبوده و در هر منطقه خاص نظیر خلیج‌فارس، باید اثرات منطقه‌ای را نیز به صورت مناسب لحاظ نمود. پس از شناخت بارهای وارد بر هر شناور دریایی، لازم است سیستم باربر مناسبی برای آن درنظر گرفته و آن را تحلیل نمود.

این سیستم باربر كه در حقیقت اسكلت‌بندی سازه‌های شناور را تشكیل می‌دهد نیز از یك طرف نیازمند تجربه فراوان و آشنایی با انواع اسكلت‌بندی‌هایی كه امروزه در دنیا به‌كار می‌رود، و از طرف دیگر نیازمند دانش تئوریك سازه‌ای بالا می‌باشد. پس از انتخاب سیستم سازه‌ای مناسب شناور دریایی باید آن را به صورت مناسب تحلیل و طراحی نمود. تحلیل سیستم را می‌توان با استفاده از نرم‌افزارهای قدرتمند موجود انجام داد؛

لكن مسئله طراحی چنین سازه‌هایی نیز نیازمند تحقیقات فراوان و آشنایی با آئین‌نامه‌های مربوطه در كشورهای مختلف می‌باشد. چنین تحقیقاتی ممكن است به تهیه و تنظیم دستورالعملها، توصیه‌ها و حتی آئین‌‌نامه‌ای مناسب جهت طراحی سازه‌های شناور در شرایط اقلیمی خلیج‌فارس و بر اساس امكانات و شرایط اجرایی موجود در كشور ما گردد.

3- بررسی و انتخاب مصالح جدید متناسب با شرایط خلیج ‌فارس
مصالحی كه به صورت سنتی در ساخت انواع سازه‌های موجود در شرایط اقلیمی جنوب ایران و به خصوص شرایط اقلیمی ساحلی و دریایی خلیج‌فارس به‌كار می‌رفته، عمدتاً فولاد و بتن بوده است. از طرفی شرایط آب و هوایی خلیج‌فارس، شرایطی بسیار خشن و متغیر بوده، بتن و به خصوص فولاد را به شدت تحت تهاجم قرار می‌داده است.

در این راستا ضرورت مقابله با این تهاجم و حفاظت مصالح به كار رفته در منطقه در مقابل عوامل مخرب از دیرباز مورد نظر بوده و كشورهای پیشرفته دنیا تحقیقات گسترده‌ای را در این ارتباط انجام داده و تكنولوژی‌های مناسبی را توسعه داده‌اند. با این وجود در ایران متأسفانه كمتر به صورت علمی به این مسئله پرداخته شده است. در همین ارتباط انجام تحقیقاتی به صورت زیر بسیار مناسب به نظر می‌رسد.

الف- حفاظت كاتدیك فولاد در سازه‌های فولادی و نیز میلگردهای فولادی در سازه‌های بتنی
اگرچه حفاظت كاتدیك فولاد از دیرباز در دنیا مطرح بوده است؛ در ایران و به خصوص در سازه‌های دریایی و ساحلی خلیج‌فارس این مسئله كمتر مورد توجه قرار گرفته است. عمده‌ترین حفاظت به كار گرفته شده در ایران معمولاً‌ استفاده از رنگ‌های مخصوص بوده كه این مسئله در مورد میلگردهای به كار رفته در سازه‌های بتن‌آرمه قابل استفاده نیست.

 به همین جهت در سازه‌های بتن‌آرمه ساحلی و دریایی خلیج‌فارس، بزرگترین مسأله، خوردگی میلگردها و مترادف با آن زوال و خردشدگی بتن بوده است؛ به طوری كه گاه عمر سازه بتن‌آرمه را به كمتر از 5 سال نیز تقلیل داده است. تحقیقات مناسب در این ارتباط و تنظیم توصیه‌نامه و دستورالعمل مناسب در جهت حفاظت كاتدیك فولاد به خصوص در سازه‌های بتن‌آرمه، می‌تواند در این راستا بسیار راهگشا باشد. اجباری كردن رعایت چنین دستورالعمل‌هایی در سازه‌های بتن‌آرمه ساحلی و دریایی جنوب توسط مقامات ذیصلاح، به صرفه‌جویی كلانی در سرمایه‌های كشور منجر خواهد شد.

ب- استفاده از مصالح جدید به جای فولاد
استفاده از مصالح جدید و به خصوص كامپوزیت‌ها به جای فولاد در دهه اخیر در دنیا به شدت مورد علاقه بوده است. كامپوزیت‌ها از یك ماده چسباننده (اكثراً اپوكسی) و مقدار مناسبی الیاف تشكیل یافته است. این الیاف ممكن است از نوع كربن، شیشه، آرامید و ; باشند، كه كامپوزیت حاصله به ترتیب، به نام
AFRP, GFRP, CFRP خوانده می‌شود. مهمترین حسن كامپوزیت‌ها، مقاومت بسیار عالی آنها در مقابل خوردگی است. به همین دلیل كاربرد كامپوزیت‌های FRP در بتن‌آرمه به جای میلگردهای فولادی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

لازم به ذكر است كه خوردگی میلگرد در بتن مسلح به فولاد به عنوان یك مسئله بسیار جدی تلقی می‌گردد. تاكنون بسیاری از سازه‌های بتن‌آرمه در اثر تماس و مجاورت با سولفاتها، كلرورها و سایر عوامل خورنده دچار آسیب جدی گردیده‌اند، چنانچه فولاد به كار رفته در بتن تحت تنش‌های بالاتر در شرایط بارهای سرویس قرار گیرند، این مسئله به مراتب بحرانی‌تر خواهد بود. یك سازه بتن‌آرمه معمولی كه به میلگردهای فولادی مسلح است، چنانچه در زمان طولانی در مجاورت عوامل خورنده نظیر نمك‌ها، اسیدها و كلرورها قرار می‌گیرد، قسمتی از مقاومت خود را از دست خواهد داد. به علاوه فولادی كه در داخل بتن زنگ می‌زند، بر بتن اطراف خود فشار آورده و باعث خرد شدن آن و ریختن پوسته بتن می‌گردد.

تاكنون تكنیك‌هایی جهت جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن‌آرمه توسعه داده شده و به كار رفته است كه در این ارتباط می‌توان به پوشش میلگردها توسط اپوكسی، تزریق پلیمر به سطح بتن و یا حفاظت كاتدیك اشاره نمود. با این وجود هر یك از این روش‌ها تا حدودی و فقط در بعضی از زمینه‌ها موفق بوده‌اند.

 به همین جهت به منظور حذف كامل خوردگی میلگردها، توجه محققین و متخصصین بتن‌آرمه به حذف كامل فولاد و جایگزینی آن با مواد مقاوم در مقابل خوردگی معطوف گردیده است. در همین راستا كامپوزیت‌های FRP (پلاستیك‌های مسلح به الیاف) از آنجا كه به شدت در محیط‌های نمكی و قلیایی در مقابل خوردگی مقاوم هستند، موضوع تحقیقات گسترده‌ای به عنوان یك جانشین مناسب برای فولاد در بتن‌آرمه، به خصوص در سازه‌های ساحلی و دریایی گردیده‌اند.

برای دریافت اینجا کلیک کنید