إن دمج معايير الهندسة المتقدمة للجسور مع الضرورات البيئية المحلية أمر حاسم لتطوير البنية التحتية المستدامة.عوارض الصناديق الفولاذية، تم تصميمها وفقًا لمعايير الرابطة الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل (AASHTO) ، في سياق الجسور المعلقة في موزمبيق.يبدأ بتحديد التكوين الهيكلي ومزايا الجسور المعلقة ومكوناتها الرئيسيةالمقال يوضح بعد ذلك طبيعة معايير AASHTO وتطبيقاتها النموذجية للمناخ.يقوم بتحليل مفصل للمناخ والجغرافيا الفريدة لموزمبيق، استناداً إلى متطلبات محددة وتكييفات لأحزمة الصندوق الفولاذية القياسية AASHTO لضمان المتانة والسلامة وطول العمر في هذه البيئة الصعبة ،باستخدام جسر مابوتو - كاتيمبي الشهير كمثال رئيسي.
جسر معلقهو نوع من الجسور التي يتم فيها تعليق سطح السفينة (السطح المحمل) تحت كابلات التعليق على المعلقات العمودية. هذا التصميم هو الأول لتحقيق أطول امتدادات في العالم ،غالبا ما تتجاوز 2إن نظامها الهيكلي أنيق وفعال للغاية
الكابلات الرئيسية:هذه هي العناصر الأساسية تحمل الحمل، وعادة ما تكون مصنوعة من أسلاك الفولاذ المغلفة عالية القوة المجمعة معًا. يتم تجميعها على برجين وترسيخها بشكل آمن في كل طرف من أطراف الجسر.تحمل الكابلات الغالبية العظمى من وزن سطح السفينة والحمولات الحية (الحركة المرورية) في التوتر.
الأبراج (المرافع):هذه هي الهياكل العمودية التي تدعم الكابلات الرئيسية وهي ترتفع عالياً فوق سطح السفينة لتوفير التأرجح اللازم للكابلات، وتحويل قوى الكابلات إلى أسسها.يُبني الأبراج عادةً من الخرسانة المُزَيَّنة أو الصلب.
المعلقات (المعلقات):هذه هي الحبال أو الكابلات العمودية أو شبه العمودية التي تربط الكابلات الرئيسية بطابق الجسر. وهي تنقل الحمولة من الطابق إلى الكابلات الرئيسية.
الرصيف:هذه هي الهياكل الضخمة، عادة ما تكون مصنوعة من الخرسانة، وتقع في طرفي الجسر.وظيفتهم الحاسمة هي مقاومة قوى الشد الهائلة من الكابلات الرئيسية ونقلها إلى الأرض.
حزمة صلبة / سطح:هذا هو نظام السطح الذي تتحرك عليها حركة المرور. في الجسور المعلقة الحديثة طويلة المدى، وهذا هو في معظم الأحيانحزمة الصناديق الفولاذية، والذي يعمل أيضاً كعنصر صلب لهيكل الجسر بأكمله.
القدرة الواسعة غير الموازية:قدرتها على تغطية مسافات واسعة، مثل الأنهار الواسعة، أو الأودية العميقة، أو قنوات الملاحة، مع أدنى قدر من الدعم الوسيط هو ميزتها الأكثر أهمية.
الكفاءة الاقتصادية لفترات طويلة:في الفترات الطويلة جداً، غالباً ما تكون الجسور المعلقة أكثر اقتصادية من أنواع الجسور الأخرى بسبب الاستخدام الفعال للصلب عالي القوة في التوتر للأسلاك.
الجاذبية الجماليةتُعتبر ملامحها الرقيقة وأبراجها المرتفعة على نطاق واسع أنيقة ومذهلة بصرياً ، وغالباً ما تصبح معالمًا رمزية.
مقاومة للنشاط الزلزالي:تتيح المرونة المتأصلة للهيكل المعلّق امتصاص الطاقة الزلزالية وتبديلها بفعالية، مما يجعلها مناسبة للمناطق المعرضة للاضطرابات الزلزالية.
الاستقرار الديناميكي الهوائي العالي:عندما يتم تصميمها مع سطح محكم (مثل حزمة مربع فولاذية) ، تكون الجسور المعلقة الحديثة مقاومة للغاية لعدم الاستقرار الناجم عن الرياح مثل التدفق وتساقط الدوامة.
العارض الصلب هو عنصر حاسم يضمن صلابة سطح الجسر وأدائه الجوي. أصبح عارض الصندوق الفولاذي هو الخيار السائد لهذا الدور.
لوحة سطح السفينة (لوحة الأعلى):هذا هو سطح الطريق، عادة ما تكون مغطاة بالأسفلت المعدل بالبوليمر أو مسار ارتداء على أساس البوقسي. إنها تدعم مباشرة أحمال المرور.
الصفحة السفلية:الجدار السفلي للصندوق، الذي يعمل جنبا إلى جنب مع لوحة سطح السفينة لمقاومة لحظات الانحناء العالمية.
لوحات الشبكة (الجدران العمودية):هذه هي الألواح العمودية التي تربط الألواح العلوية والسفلية ، وتشكل جانبي الصندوق. وهي تقاوم في المقام الأول قوى القطع.
مُصَلِّحات طولية (أضلاع U أو قضبان مسطحة):هذه هي المفتاح لتصميم "الأرثوتروبيك" وهي أجزاء فولاذية على شكل U أو مسطحة مصفوقة باستمرار إلى الجزء السفلي من لوحة سطح السفينة والجزء الداخلي من الألواح السفلية والشبكة.وهي توزع حمولات عجلات مركزة على طول الجسر وتمنع الانحناء المحلي للجسر الكبيرلوحات فولاذية رقيقة
أسطوانات الأرضية العرضية:هذه هي الأطر المتقاطعة المنفصلة بانتظام على طول الجسر (عادة ما تبعد 3-5 أمتار).وتوزيع الأحمال بين الكابلات الرئيسية من خلال المعلقات.
نسبة القوة إلى الوزن العالية:أعمدة الصندوق الفولاذية قوية للغاية وصلبة بالنسبة لوزنها الذاتي. هذا الحمل الميت المنخفض أمر بالغ الأهمية لتحقيق امتدادات طويلة، لأنه يقلل من القوى في الكابلات، الأبراج،والمركبات.
أداء الديناميكا الهوائية الممتازة:قسم الصندوق المغلق والمتسق يقدم سطحاً ناعماً للرياح. هذا الشكل يعطل تدفق الرياح بشكل فعال،تقليل تشكيل الدوائر المدمرة التي يمكن أن تؤدي إلى اهتزازات كارثيةكما شهدنا في كارثة جسر تاكوما.
صلابة التواء العالية:يقدم قسم الصندوق المغلق مقاومة هائلة للتواء (التواء) ، وهو أمر حاسم للحفاظ على الاستقرار تحت الأحمال غير المتماثلة أو الرياح العرضية.
كفاءة التصنيع والإقامة:يمكن تصنيع خيوط الصناديق في قطع كبيرة مجتمعة بالكامل في بيئة مصنعية خاضعة للرقابة. ثم يتم نقل هذه الأجزاء إلى الموقع ورفعها إلى مكانها بواسطة رافعات عائمة ،تسريع خط زمني البناء بشكل كبير.
الصمود والصيانة:مع أنظمة الطلاء الواقي الحديثة وإزالة الرطوبة الداخلية ، يمكن أن تتجاوز عمر الهياكل الفولاذية 100 عامًا. كما يسهل الوصول الداخلي التفتيش والصيانة.
LRFD is a probabilistic-based design methodology that uses load factors and resistance factors to achieve a more uniform and reliable level of safety across different types of bridges and loading conditions، مقارنة مع طريقة تصميم الإجهاد المسموح به (ASD) القديمة.
المناطق الباردة والمعتدلة:وتشمل المواصفات أحكامًا واسعة النطاق حول دورات التجمد والذوبان، واستخدام أملاح إزالة الجليد (التي تسرع التآكل) ، وحمل الثلج والجليد، والانكماش الحراري في درجات الحرارة المنخفضة.
المناطق الزلزالية:تحتوي AASHTO على فصول مفصلة للتصميم الزلزالي، مما يجعلها قابلة للتطبيق في المناطق المعرضة للزلزال مثل كاليفورنيا وألاسكا.
المناطق المعرضة للرياح:توفر المعايير منهجيات صارمة لحساب أحمال الرياح وإجراء التحليلات الديناميكية الهوائية، وهو أمر ضروري للمناطق المعرضة للإعصار والعاصفة والرياح القوية.
الصمود العام:على الرغم من أن المواصفات الأساسية لـ AASHTO شاملة ، إلا أنها تفترض مجموعة "نموذجية" من التعرضات البيئية.تتطلب المعايير من المصمم تحديد المواد والأنظمة الحماية المحسنة.
الـجسر مابوتو - كاتيمبي، جسر معلق بطول 3 كيلومترات مع امتداد رئيسي يبلغ 680 مترًا ، يعد دليلًا على تطبيق هذه المبادئ الهندسية في موزمبيق.نجاحها يعتمد على تكييف المعايير الدولية، مثل AASHTO، إلى الظروف المحلية.
المناخ:مناخ استوائي إلى شبه استوائي يتميز بفترتين رئيسيتين:
موسم الحرارة والرطوبة والمطر (أكتوبر - مارس):تتميز بدرجات حرارة عالية ورطوبة نسبية عالية للغاية ومطر هائل من الأنظمة الاستوائية.
موسم دافئ وجاف (أبريل - سبتمبر):أكثر ليونة ولكن مع الرطوبة الكبيرة بالقرب من الساحل
الغلاف الجوي المآكل:خط الساحل الطويل، بما في ذلك موقع جسر مابوتو-كاتيمبي في خليج مابوتو يعني التعرض المستمر لضغطالبيئة البحريةالهواء محمل برذاذ الملح وأيونات الكلوريد، والتي هي عدوانية للغاية وتسرع بشكل كبير التآكل من الصلب غير المحمي.
النشاط الإعصارى:قناة موزمبيق هي نقطة ساخنة للإعصار الاستوائي (المصطلح المحلي للإعصار).رياح قوية للغاية، أمطار غزيرة، وموجات عاصفة، مما يخلق حمولات هائلة على الجسور.
الإشعاع الشمسي العاليالإشعاع فوق البنفسجي الشديد على مدار السنة يمكن أن يفسد المواد العضوية، بما في ذلك طلاء الطلاء والحاويات المطاطية.
الجيولوجيا والهيدرولوجيا:غالبًا ما يتعين على أسس الأبراج والمرسات التعامل مع التربة اللاصقة والإمكانية للجفاف في البيئات النهرية أو المستنقع.
إن تصميم حزمة مربع فولاذية لمعيار AASHTO LRFD لموزمبيق يتطلب تحسينات محددة والاهتمام المركز في المجالات التالية:
1حماية محسنة من التآكل:
متطلبات AASHTO القياسية لأنظمة الطلاء هي نقطة انطلاق، ولكن يجب تحديثها بشكل كبير.
نظام الطلاء:نظام طلاء قوي متعدد الطبقات أمر ضروري. وهذا ينطوي عادة على:
المعادن:تطبيق طبقة من الزنك المنصهر أو الألومنيوم (الرذاذ الحراري) على سطح الصلب لتوفير حماية كاتودية ضحية. هذا هو الخط الأول والأهم للدفاع.
مُبْتَدِئ/مُغْلِق إيبوكسي:لإغلاق الطبقة المعدنية
طبقة متوسطة من الايبوكسي ذات البناء العالي:لحماية الحاجز وسمك الفيلم
غلاف فوقي من البوليوريثان:من أجل مقاومة متفوقة لأشعة فوق البنفسجية ولتوفير اللون النهائي والتشطيب الجمالي
إزالة الرطوبة الداخلية:المساحة المغلقة داخل حزمة الصندوق عرضة للغاية للتكثيف في مناخ موزمبيق الرطب.نظام إزالة الرطوبةهذا النظام يضخ الهواء الجاف إلى الصندوق، والحفاظ على الرطوبة النسبية أقل من 40-50٪، وبالتالي وقف التآكل قبل أن يمكن أن تبدأ.هذا هو أفضل تدابير الممارسة الموصى بها صراحة من قبل AASHTO للمساحات المغلقة في البيئات المعطرة.
2تحسين الحركة الهوائية والحمل الرياحي:
في حين أن AASHTO تقدم صيغ حمولة الرياح ، فإن النشاط الإعصار يتطلب مستوى أعلى من التحليل.
دراسة الرياح الخاصة بالموقع:لا يُنصح باختبار نفق الرياح التفصيلي فحسب، بل إنه ضروري. وهذا ينطوي على إنشاء نموذج على نطاق واسع للجسر وتربية المناطق المحيطة به واختباره في نفق الرياح ذات الطبقة الحدودية.الهدف هو:
تأكيد استقرار الجسر ضد الاهتزازات الناجمة عن الاهتزاز والدوامة عند سرعات الرياح القصوى المتوقعة خلال إعصار من الفئة 4 أو 5.
الحصول على معامل قوة دقيق للتصميم.
التفاصيل الهوائية:الشكل المتسق لحجر الصندوق نفسه هو الدفاع الرئيسي.الممرات الهوائيةأوأجهزة التوجيهيمكن دمجها لتعزيز تدفق الرياح السلسة والقضاء على أي إمكانية لإلقاء الدوران في سرعات الرياح المنخفضة ، مما يضمن الراحة للمستخدمين يوميا والسلامة أثناء العواصف.
3اعتبارات الحرارة:
(أشتو) لديها أحكام للتوسع الحراري لكن مناخ (موزمبيق) يقدم مزيجاً فريداً
الحمل الإشعاعي الشمسي:الشمس المكثفة يمكن أن تسبب اختلافات حرارة كبيرة في جميع أنحاء الشعاع، والصفحة العلوية في الشمس المباشرة يمكن أن تكون أكثر سخونة بكثير من الصفحة السفلية في الظل. وهذا يخلق "الاستنحاف الحراري،" الذي يجب أن يُحسب في تصميم المحامل ومفاصل التوسع ".
نطاق درجة الحرارة الإجمالي:في حين أن نطاق درجة الحرارة اليومية ليست متطرفة مثل المناخ القاري،الجمع بين درجة الحرارة المحيطة العالية والمكاسب الشمسية يعني أن مفاصل التوسع وأنظمة اللوحات يجب أن تكون مصممة لمدى كبير من الحركة..
4الحمل الزلزالي والهيدروليكي:
موزمبيق ليست منطقة ذات أعلى درجة من الزلزالية، ولكن النشاط الزلزالي منخفض إلى معتدل يحدث.
التصميم الزلزالي:سيتم تطبيق الأحكام الزلزالية لـ AASHTO LRFD بناءً على تحليل خطر الزلزال الخاص بالموقع.ولكن الاتصالات بين سطح السفينة والبرج، وأنظمة الاحتواء ، يجب أن تكون مصممة لاستيعاب الانتقال المتوقع.
الحماية من الطاعون:بالنسبة لمعبر البرج في خليج مابوتو، تحليل دقيق للفحص أمر حيوي.يجب أن يأخذ تصميم الأساس بعين الاعتبار فقدان التربة المحتمل حول الرصيف بسبب التيارات الجليدية القوية والموجات العاصفة أثناء الأعاصيروغالبا ما يتضمن هذا تصميم أسس عميقة (على سبيل المثال، أكوام ذات قطر كبير) التي تمتد إلى ما دون الحد الأقصى المتوقع لعمق التنظيف و / أو تثبيت درع واقية حول الرصيف.
جسر مابوتو - كاتيمبي مثال لامع على كيفية التميز الهندسي العالمي،يمكن تكييفها بنجاح لمواجهة التحديات الصعبة في بيئة محلية محددةكان الجسر المعلّق، بقدرته المتميزة على التدفق، هو الخيار المنطقي لربط مابوتو بكاتيمبي.نجاحها مرتبط بشكل جوهري بأداء سطحها الصلب.
تصميم هذا الشريط لموزمبيق لم يكن مجرد اتباع قاعدة، بل كان تمرينًا للتكيف مع البيئة.لقد تطلب ذلك زيادة معيار AASHTO مع التركيز بلا هوادة على مكافحة التآكل البحري العدواني من خلال الطلاء المتقدم وإزالة الرطوبة، والتحقق من مرونة الديناميكا الهوائية ضد الرياح الإعصارية من خلال اختبارات صارمة، وضمان أن أسسها يمكن أن تتحمل القوى الهيدروليكية من مصب الساحل الديناميكي.تطبيق المعايير الدولية الحساسة للسياق يمهد الطريق لمستقبل مستدام، مشروعات البنية التحتية الآمنة والتحويلية ليس فقط في موزمبيق ولكن في جميع أنحاء العالم النامي التي تواجه تحديات مناخية مماثلة.
إن دمج معايير الهندسة المتقدمة للجسور مع الضرورات البيئية المحلية أمر حاسم لتطوير البنية التحتية المستدامة.عوارض الصناديق الفولاذية، تم تصميمها وفقًا لمعايير الرابطة الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل (AASHTO) ، في سياق الجسور المعلقة في موزمبيق.يبدأ بتحديد التكوين الهيكلي ومزايا الجسور المعلقة ومكوناتها الرئيسيةالمقال يوضح بعد ذلك طبيعة معايير AASHTO وتطبيقاتها النموذجية للمناخ.يقوم بتحليل مفصل للمناخ والجغرافيا الفريدة لموزمبيق، استناداً إلى متطلبات محددة وتكييفات لأحزمة الصندوق الفولاذية القياسية AASHTO لضمان المتانة والسلامة وطول العمر في هذه البيئة الصعبة ،باستخدام جسر مابوتو - كاتيمبي الشهير كمثال رئيسي.
جسر معلقهو نوع من الجسور التي يتم فيها تعليق سطح السفينة (السطح المحمل) تحت كابلات التعليق على المعلقات العمودية. هذا التصميم هو الأول لتحقيق أطول امتدادات في العالم ،غالبا ما تتجاوز 2إن نظامها الهيكلي أنيق وفعال للغاية
الكابلات الرئيسية:هذه هي العناصر الأساسية تحمل الحمل، وعادة ما تكون مصنوعة من أسلاك الفولاذ المغلفة عالية القوة المجمعة معًا. يتم تجميعها على برجين وترسيخها بشكل آمن في كل طرف من أطراف الجسر.تحمل الكابلات الغالبية العظمى من وزن سطح السفينة والحمولات الحية (الحركة المرورية) في التوتر.
الأبراج (المرافع):هذه هي الهياكل العمودية التي تدعم الكابلات الرئيسية وهي ترتفع عالياً فوق سطح السفينة لتوفير التأرجح اللازم للكابلات، وتحويل قوى الكابلات إلى أسسها.يُبني الأبراج عادةً من الخرسانة المُزَيَّنة أو الصلب.
المعلقات (المعلقات):هذه هي الحبال أو الكابلات العمودية أو شبه العمودية التي تربط الكابلات الرئيسية بطابق الجسر. وهي تنقل الحمولة من الطابق إلى الكابلات الرئيسية.
الرصيف:هذه هي الهياكل الضخمة، عادة ما تكون مصنوعة من الخرسانة، وتقع في طرفي الجسر.وظيفتهم الحاسمة هي مقاومة قوى الشد الهائلة من الكابلات الرئيسية ونقلها إلى الأرض.
حزمة صلبة / سطح:هذا هو نظام السطح الذي تتحرك عليها حركة المرور. في الجسور المعلقة الحديثة طويلة المدى، وهذا هو في معظم الأحيانحزمة الصناديق الفولاذية، والذي يعمل أيضاً كعنصر صلب لهيكل الجسر بأكمله.
القدرة الواسعة غير الموازية:قدرتها على تغطية مسافات واسعة، مثل الأنهار الواسعة، أو الأودية العميقة، أو قنوات الملاحة، مع أدنى قدر من الدعم الوسيط هو ميزتها الأكثر أهمية.
الكفاءة الاقتصادية لفترات طويلة:في الفترات الطويلة جداً، غالباً ما تكون الجسور المعلقة أكثر اقتصادية من أنواع الجسور الأخرى بسبب الاستخدام الفعال للصلب عالي القوة في التوتر للأسلاك.
الجاذبية الجماليةتُعتبر ملامحها الرقيقة وأبراجها المرتفعة على نطاق واسع أنيقة ومذهلة بصرياً ، وغالباً ما تصبح معالمًا رمزية.
مقاومة للنشاط الزلزالي:تتيح المرونة المتأصلة للهيكل المعلّق امتصاص الطاقة الزلزالية وتبديلها بفعالية، مما يجعلها مناسبة للمناطق المعرضة للاضطرابات الزلزالية.
الاستقرار الديناميكي الهوائي العالي:عندما يتم تصميمها مع سطح محكم (مثل حزمة مربع فولاذية) ، تكون الجسور المعلقة الحديثة مقاومة للغاية لعدم الاستقرار الناجم عن الرياح مثل التدفق وتساقط الدوامة.
العارض الصلب هو عنصر حاسم يضمن صلابة سطح الجسر وأدائه الجوي. أصبح عارض الصندوق الفولاذي هو الخيار السائد لهذا الدور.
لوحة سطح السفينة (لوحة الأعلى):هذا هو سطح الطريق، عادة ما تكون مغطاة بالأسفلت المعدل بالبوليمر أو مسار ارتداء على أساس البوقسي. إنها تدعم مباشرة أحمال المرور.
الصفحة السفلية:الجدار السفلي للصندوق، الذي يعمل جنبا إلى جنب مع لوحة سطح السفينة لمقاومة لحظات الانحناء العالمية.
لوحات الشبكة (الجدران العمودية):هذه هي الألواح العمودية التي تربط الألواح العلوية والسفلية ، وتشكل جانبي الصندوق. وهي تقاوم في المقام الأول قوى القطع.
مُصَلِّحات طولية (أضلاع U أو قضبان مسطحة):هذه هي المفتاح لتصميم "الأرثوتروبيك" وهي أجزاء فولاذية على شكل U أو مسطحة مصفوقة باستمرار إلى الجزء السفلي من لوحة سطح السفينة والجزء الداخلي من الألواح السفلية والشبكة.وهي توزع حمولات عجلات مركزة على طول الجسر وتمنع الانحناء المحلي للجسر الكبيرلوحات فولاذية رقيقة
أسطوانات الأرضية العرضية:هذه هي الأطر المتقاطعة المنفصلة بانتظام على طول الجسر (عادة ما تبعد 3-5 أمتار).وتوزيع الأحمال بين الكابلات الرئيسية من خلال المعلقات.
نسبة القوة إلى الوزن العالية:أعمدة الصندوق الفولاذية قوية للغاية وصلبة بالنسبة لوزنها الذاتي. هذا الحمل الميت المنخفض أمر بالغ الأهمية لتحقيق امتدادات طويلة، لأنه يقلل من القوى في الكابلات، الأبراج،والمركبات.
أداء الديناميكا الهوائية الممتازة:قسم الصندوق المغلق والمتسق يقدم سطحاً ناعماً للرياح. هذا الشكل يعطل تدفق الرياح بشكل فعال،تقليل تشكيل الدوائر المدمرة التي يمكن أن تؤدي إلى اهتزازات كارثيةكما شهدنا في كارثة جسر تاكوما.
صلابة التواء العالية:يقدم قسم الصندوق المغلق مقاومة هائلة للتواء (التواء) ، وهو أمر حاسم للحفاظ على الاستقرار تحت الأحمال غير المتماثلة أو الرياح العرضية.
كفاءة التصنيع والإقامة:يمكن تصنيع خيوط الصناديق في قطع كبيرة مجتمعة بالكامل في بيئة مصنعية خاضعة للرقابة. ثم يتم نقل هذه الأجزاء إلى الموقع ورفعها إلى مكانها بواسطة رافعات عائمة ،تسريع خط زمني البناء بشكل كبير.
الصمود والصيانة:مع أنظمة الطلاء الواقي الحديثة وإزالة الرطوبة الداخلية ، يمكن أن تتجاوز عمر الهياكل الفولاذية 100 عامًا. كما يسهل الوصول الداخلي التفتيش والصيانة.
LRFD is a probabilistic-based design methodology that uses load factors and resistance factors to achieve a more uniform and reliable level of safety across different types of bridges and loading conditions، مقارنة مع طريقة تصميم الإجهاد المسموح به (ASD) القديمة.
المناطق الباردة والمعتدلة:وتشمل المواصفات أحكامًا واسعة النطاق حول دورات التجمد والذوبان، واستخدام أملاح إزالة الجليد (التي تسرع التآكل) ، وحمل الثلج والجليد، والانكماش الحراري في درجات الحرارة المنخفضة.
المناطق الزلزالية:تحتوي AASHTO على فصول مفصلة للتصميم الزلزالي، مما يجعلها قابلة للتطبيق في المناطق المعرضة للزلزال مثل كاليفورنيا وألاسكا.
المناطق المعرضة للرياح:توفر المعايير منهجيات صارمة لحساب أحمال الرياح وإجراء التحليلات الديناميكية الهوائية، وهو أمر ضروري للمناطق المعرضة للإعصار والعاصفة والرياح القوية.
الصمود العام:على الرغم من أن المواصفات الأساسية لـ AASHTO شاملة ، إلا أنها تفترض مجموعة "نموذجية" من التعرضات البيئية.تتطلب المعايير من المصمم تحديد المواد والأنظمة الحماية المحسنة.
الـجسر مابوتو - كاتيمبي، جسر معلق بطول 3 كيلومترات مع امتداد رئيسي يبلغ 680 مترًا ، يعد دليلًا على تطبيق هذه المبادئ الهندسية في موزمبيق.نجاحها يعتمد على تكييف المعايير الدولية، مثل AASHTO، إلى الظروف المحلية.
المناخ:مناخ استوائي إلى شبه استوائي يتميز بفترتين رئيسيتين:
موسم الحرارة والرطوبة والمطر (أكتوبر - مارس):تتميز بدرجات حرارة عالية ورطوبة نسبية عالية للغاية ومطر هائل من الأنظمة الاستوائية.
موسم دافئ وجاف (أبريل - سبتمبر):أكثر ليونة ولكن مع الرطوبة الكبيرة بالقرب من الساحل
الغلاف الجوي المآكل:خط الساحل الطويل، بما في ذلك موقع جسر مابوتو-كاتيمبي في خليج مابوتو يعني التعرض المستمر لضغطالبيئة البحريةالهواء محمل برذاذ الملح وأيونات الكلوريد، والتي هي عدوانية للغاية وتسرع بشكل كبير التآكل من الصلب غير المحمي.
النشاط الإعصارى:قناة موزمبيق هي نقطة ساخنة للإعصار الاستوائي (المصطلح المحلي للإعصار).رياح قوية للغاية، أمطار غزيرة، وموجات عاصفة، مما يخلق حمولات هائلة على الجسور.
الإشعاع الشمسي العاليالإشعاع فوق البنفسجي الشديد على مدار السنة يمكن أن يفسد المواد العضوية، بما في ذلك طلاء الطلاء والحاويات المطاطية.
الجيولوجيا والهيدرولوجيا:غالبًا ما يتعين على أسس الأبراج والمرسات التعامل مع التربة اللاصقة والإمكانية للجفاف في البيئات النهرية أو المستنقع.
إن تصميم حزمة مربع فولاذية لمعيار AASHTO LRFD لموزمبيق يتطلب تحسينات محددة والاهتمام المركز في المجالات التالية:
1حماية محسنة من التآكل:
متطلبات AASHTO القياسية لأنظمة الطلاء هي نقطة انطلاق، ولكن يجب تحديثها بشكل كبير.
نظام الطلاء:نظام طلاء قوي متعدد الطبقات أمر ضروري. وهذا ينطوي عادة على:
المعادن:تطبيق طبقة من الزنك المنصهر أو الألومنيوم (الرذاذ الحراري) على سطح الصلب لتوفير حماية كاتودية ضحية. هذا هو الخط الأول والأهم للدفاع.
مُبْتَدِئ/مُغْلِق إيبوكسي:لإغلاق الطبقة المعدنية
طبقة متوسطة من الايبوكسي ذات البناء العالي:لحماية الحاجز وسمك الفيلم
غلاف فوقي من البوليوريثان:من أجل مقاومة متفوقة لأشعة فوق البنفسجية ولتوفير اللون النهائي والتشطيب الجمالي
إزالة الرطوبة الداخلية:المساحة المغلقة داخل حزمة الصندوق عرضة للغاية للتكثيف في مناخ موزمبيق الرطب.نظام إزالة الرطوبةهذا النظام يضخ الهواء الجاف إلى الصندوق، والحفاظ على الرطوبة النسبية أقل من 40-50٪، وبالتالي وقف التآكل قبل أن يمكن أن تبدأ.هذا هو أفضل تدابير الممارسة الموصى بها صراحة من قبل AASHTO للمساحات المغلقة في البيئات المعطرة.
2تحسين الحركة الهوائية والحمل الرياحي:
في حين أن AASHTO تقدم صيغ حمولة الرياح ، فإن النشاط الإعصار يتطلب مستوى أعلى من التحليل.
دراسة الرياح الخاصة بالموقع:لا يُنصح باختبار نفق الرياح التفصيلي فحسب، بل إنه ضروري. وهذا ينطوي على إنشاء نموذج على نطاق واسع للجسر وتربية المناطق المحيطة به واختباره في نفق الرياح ذات الطبقة الحدودية.الهدف هو:
تأكيد استقرار الجسر ضد الاهتزازات الناجمة عن الاهتزاز والدوامة عند سرعات الرياح القصوى المتوقعة خلال إعصار من الفئة 4 أو 5.
الحصول على معامل قوة دقيق للتصميم.
التفاصيل الهوائية:الشكل المتسق لحجر الصندوق نفسه هو الدفاع الرئيسي.الممرات الهوائيةأوأجهزة التوجيهيمكن دمجها لتعزيز تدفق الرياح السلسة والقضاء على أي إمكانية لإلقاء الدوران في سرعات الرياح المنخفضة ، مما يضمن الراحة للمستخدمين يوميا والسلامة أثناء العواصف.
3اعتبارات الحرارة:
(أشتو) لديها أحكام للتوسع الحراري لكن مناخ (موزمبيق) يقدم مزيجاً فريداً
الحمل الإشعاعي الشمسي:الشمس المكثفة يمكن أن تسبب اختلافات حرارة كبيرة في جميع أنحاء الشعاع، والصفحة العلوية في الشمس المباشرة يمكن أن تكون أكثر سخونة بكثير من الصفحة السفلية في الظل. وهذا يخلق "الاستنحاف الحراري،" الذي يجب أن يُحسب في تصميم المحامل ومفاصل التوسع ".
نطاق درجة الحرارة الإجمالي:في حين أن نطاق درجة الحرارة اليومية ليست متطرفة مثل المناخ القاري،الجمع بين درجة الحرارة المحيطة العالية والمكاسب الشمسية يعني أن مفاصل التوسع وأنظمة اللوحات يجب أن تكون مصممة لمدى كبير من الحركة..
4الحمل الزلزالي والهيدروليكي:
موزمبيق ليست منطقة ذات أعلى درجة من الزلزالية، ولكن النشاط الزلزالي منخفض إلى معتدل يحدث.
التصميم الزلزالي:سيتم تطبيق الأحكام الزلزالية لـ AASHTO LRFD بناءً على تحليل خطر الزلزال الخاص بالموقع.ولكن الاتصالات بين سطح السفينة والبرج، وأنظمة الاحتواء ، يجب أن تكون مصممة لاستيعاب الانتقال المتوقع.
الحماية من الطاعون:بالنسبة لمعبر البرج في خليج مابوتو، تحليل دقيق للفحص أمر حيوي.يجب أن يأخذ تصميم الأساس بعين الاعتبار فقدان التربة المحتمل حول الرصيف بسبب التيارات الجليدية القوية والموجات العاصفة أثناء الأعاصيروغالبا ما يتضمن هذا تصميم أسس عميقة (على سبيل المثال، أكوام ذات قطر كبير) التي تمتد إلى ما دون الحد الأقصى المتوقع لعمق التنظيف و / أو تثبيت درع واقية حول الرصيف.
جسر مابوتو - كاتيمبي مثال لامع على كيفية التميز الهندسي العالمي،يمكن تكييفها بنجاح لمواجهة التحديات الصعبة في بيئة محلية محددةكان الجسر المعلّق، بقدرته المتميزة على التدفق، هو الخيار المنطقي لربط مابوتو بكاتيمبي.نجاحها مرتبط بشكل جوهري بأداء سطحها الصلب.
تصميم هذا الشريط لموزمبيق لم يكن مجرد اتباع قاعدة، بل كان تمرينًا للتكيف مع البيئة.لقد تطلب ذلك زيادة معيار AASHTO مع التركيز بلا هوادة على مكافحة التآكل البحري العدواني من خلال الطلاء المتقدم وإزالة الرطوبة، والتحقق من مرونة الديناميكا الهوائية ضد الرياح الإعصارية من خلال اختبارات صارمة، وضمان أن أسسها يمكن أن تتحمل القوى الهيدروليكية من مصب الساحل الديناميكي.تطبيق المعايير الدولية الحساسة للسياق يمهد الطريق لمستقبل مستدام، مشروعات البنية التحتية الآمنة والتحويلية ليس فقط في موزمبيق ولكن في جميع أنحاء العالم النامي التي تواجه تحديات مناخية مماثلة.
العنوان
الطابق العاشر، المبنى 1، رقم 188 شارع تشانغي، منطقة باوشان، شنغهاي، الصين
الهاتف
86-1771-7918-217
البريد الإلكتروني
sales@evercrossbridge.com
