التصميم التفصيلي والاعتبارات لنظام الحاجز المطاطي البحري

التصميم التفصيلي والنظر في نظام الحاجز المطاطي البحري

لاختيار حاجز مطاطي، يلزم تصميم أجزاء مثل ألواح الحاجز والسلاسل والمثبتات لنظام الحاجز. على وجه الخصوص، في حالة المصدات المطاطية ذات الألواح، يعد تصميم هذه الأجزاء جانبًا قيمًا يحدد الحجم النهائي ودرجة المطاط والتكلفة. بعد الاختيار، بناءً على طاقة الرسو الفعالة، إذا كان تصميم لوحة أو سلسلة الحاجز للحاجز المطاطي المحدد غير مناسب، فقد يتجاهل المصمم المخاطر الكامنة في النظام. من الضروري تنفيذ التصميم بشكل مناسب وفقًا للمبدأ الهندسي وتأكيد النتائج مع المشتري. قد يتم ترك حسابات التصميم الفعلية للمصنعين لأن تفاصيل إجراءات التصميم هذه تختلف حسب النوع والحجم والشركة المصنعة. لذلك، يتم عرض المفاهيم الأساسية للتوازن الأساسي للقوى واللحظات هنا.

(1) ضغط البدن المسموح به

يجب أن تكون لوحة الحاجز قابلة للربط مع جسم الحاجز المطاطي، ويجب أن يكون حجمها أكبر من منطقة التلامس المطلوبة لمتوسط ​​ضغط الهيكل المسموح به. يتم تحديد متوسط ​​ضغط الهيكل P على اللوحة من خلال قسمة قوة رد الفعل التصميمية على مساحة اللوحة الفعالة، كما هو موضح في المعادلة (أدناه)، لتحديد حجم لوحة الحاجز  . 

أين

P : متوسط ​​ضغط البدن (kN/m2 = kPa)

R : قوة رد الفعل التصميمية (كيلو نيوتن)

أ: منطقة الاتصال الفعالة للوحة الحاجز (A = WFe x HFe:m2)

Hp : ضغط البدن المسموح به (kN/m2 = kPa)

WF : عرض لوحة الحاجز (WFe = العرض الفعال: م)

HF : ارتفاع لوحة الحاجز (HFe = الارتفاع الفعال: م)

يعرض أعلاه قيم الحد الأقصى المسموح به لضغط الهيكل الموصى به لكل نوع من السفن في إرشادات PIANC المعدلة بمثال للنتائج المحلية. وفقًا للمعايير الفنية والتعليقات الخاصة بمرافق الموانئ والمرافئ، فإن ضغط الهيكل الموصى به يتراوح من 200 إلى 400 كيلو نيوتن/م2 على أساس الإطار (الأضلاع) الذي يتلامس على جانب السفينة. قد لا يشمل العرض الفعال والارتفاع الفعال للوحة الحاجز الجزء المائل من النهاية في المنطقة ولكن قد يشمل الفجوات بين وسادات الراتنج. يظهر هذا التكوين في الشكل أدناه (الحجم الفعال للوحة الحاجز).

على الرغم من أن ضغط الهيكل مقيد بالقوة على جانب السفينة، إلا أن ضغط الهيكل ليس منتظمًا لأن التعزيز على الهيكل ليس منتظمًا. ضغط الهيكل المسموح به هو متوسط ​​ضغط الوجه، ويستخدم كمعيار لتحديد حجم لوحة الرفارف. ومع ذلك، في بعض المواقع، يكون الضغط أعلى من متوسط ​​ضغط الهيكل عند ضلع التسليح على جانب السفينة. علاوة على ذلك، يكون ضغط التلامس صفرًا على المنطقة البادئة. بالإضافة إلى ذلك، في حالة الرسو الزاوي، يكون اتصال اللوحة في المرحلة الأولى من الرسو نقطة أو خط اتصال، ولا يمكن حساب مساحة الاتصال. على الرغم من أن ضغط البدن يُشار إليه عادةً باسم ضغط التلامس، إلا أنه يُطلق عليه هنا متوسط ​​ضغط البدن لتمييزه عن ضغط التلامس المحلي. علاوة على ذلك، نظرًا لأن هذا الضغط له قيمة كبيرة في الحاجز المطاطي بدون لوحة، فغالبًا ما تكون اللوحة مطلوبة عندما يكون ضغط الهيكل محدودًا. 

(2) حالات التحميل للوحة الحاجز

ينبغي النظر بعناية في لحظة الانحناء المطبقة على لوحة الحاجز وفقًا للطريقة التي يتم بها تطبيق قوة الرصيف، كما هو موضح في الشكل أدناه.

1) تحميل النقطة: اتصال الزاوية في المرحلة الأولية للرسو، وما إلى ذلك.

2) حمل الخط: الرسو الزاوي، ملامسة توهج الهيكل، إلخ.

3) أحمال الخطين: اتصال السفينة بهيكل مربوط

4) تحميل الخط المركزي: الاتصال بمركز اثنين أو أكثر من المصدات الرأسية

5) الحمولة الموزعة: اتصال كامل أو اتصال جزئي مع لوحة الحاجز

(3) اعتبارات التصميم

عند تصميم ألواح وسلاسل الرفارف، يمكن أن تؤثر عمليات الرسو ومناولة البضائع على متانة الرفارف وسلامة العمليات. بعض الأمثلة التمثيلية هي كما يلي:

①منع الكسر بسبب ربط حبال الإرساء

②منع التثبيت على حزام الهيكل

كما هو موضح في الشكل الصحيح في الشكل أدناه، إذا كانت السفينة تحتوي على حزام يمتد من الهيكل، فإن تثبيت جناح لمنع التثبيت عن طريق إنتاج جزء مائل في الأطراف العلوية والسفلية من لوحة الحاجز يكون فعالاً. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان هذا النتوء موجودًا على جانب الوعاء، فقد تتلف وسادة الراتنج الموجودة على سطح اللوحة بسرعة؛ وبالتالي، لا ينبغي استخدام وسادة الراتنج عند استلام الأحمال بشكل مستمر مثل تلك الموجودة في العبارة