MASTER: Dr M.R AKBARPOUR

1. In the name of god PROGECT:BOOLARD MASTER: Dr M.R AKBARPOUR HADI SABZIYAN HASHEM ZARE BANADKOKI

2. بولارد: ابزاری است که برای مهاربندی شناورها در بنادر بکار می رود. در بیشتر آیین نامه ها ودستورالعمل های مهندسی بنادر، مشخص نمودن حداقل نیرویی که بولاردها براساس انواع مختلف ظرفیت شناورها باید تحمل کنند ضروری است؛ لذا طراحی بولارد ها باید بر اساس نیروی حداقل مشخصی باشد. با توجه به ابعاد شناورهایی که در اسکله پهلو می گیرند، فاصله بین بولاردها در حدود 5 تا 30 متر می باشد. برای شناورهای بزرگتر باید با استفاده از محاسبات خاص که در آن اثرات نوع شناور و بارهای محیطی لحاظ شده باشد، نیروی حداکثر بولارد تعیین شود.

3. جدول ذیل فاصله تقریبی بین بولاردها و نیروی طراحی (p) متناسب با ظرفیت شناورها را نشان می دهد:

4. نیروهای بولارد در پلان، در امتداد دلخواه و درمحدوده زاویه بین صفر تا 180 درجه نسبت به امتداد اسکله وبا زاویه 60 درجه نسبت به امتداد افق در صفحه قائم :

5. در صورتی که اسکله در معرض بادها و جریانات آب شدیدی قرار داشته باشد، مقادیر نیرویهای لحاظ شده در شکل فوق را باید %25 افزایش داد. هنگامی که در اسکله، شناوری مهار شده باشد، اسکله باید برای نیروی قائم به میزان حداقلP 0.87 طراحی شود. فونداسیون و زیرسازه بولارد باید برای نیرویی بیش از 1.2 برابر ظرفیت بولارد طراحی شود. در شکل ذیل مشخصات، ابعاد و زوایای یک بولارد استاندارد با سه نما نشان داده شده است:

7. جدول ذیل ظرفیت بولارد را با توجه به ابعاد آن نشان می دهد:

9. بولارد های عمومی معمولاً از مواد زیر ساخته می شوند: الف: چدن نمره 180 مورد پذیرش آیین نامه 1452:1990 Bs Bs 420 مورد پذیرش آیین نامه 2789:1985 ب: چدن گرافیت شبه کروی با کیفیت 12 ج: فولاد چدنی مورد پذیرش آیین نامه 3100:1991 Bs چدن گرافیت شبه کروی یا فولاد چدنی، ظرفیت بار را نسبت به چدن معمولی افزایش می دهند و برای هر طراحی مفروض و جهت افزایش مقاومت تا رسیدن به مقدار مد نظر در سیستم پیچ لنگرگاهی به کار برده می شوند.

10. - اگر به بولارد بیش از یک مهار متصل شود، برخی از استانداردها توصیه می کنند که بولاردها همچنان برای مقادیرارائه شده دربالا طراحی شوند. - باتوجه به اینکه احتمال کشیده شدن همزمان مهارها تا حد نهایی و در یک جهت بسیار ضعیف است، ظابطه فوق معمول است؛ - لکن اگر امکان استفاده همزمان دو شناور از یک نقطه مهاری وجود داشته باشد، توصیه می گردد که از 2 بولارد در کنار هم یا یک بولارد دوبل استفاده شود.

11. اگر دو شناور بطور همزمان از یک بولارد استفاده کنند و یکی از شناورها قصد ترک اسکله را داشته باشد و باد درحال وزیدن باشد، می توان طناب مهار بندی شناور دوم را شل نمود تا شناور دیگر توانائی ترک اسکله را داشته باشد. • بطور معمول مهاربندها باید نسبت به محور شناور، تقریباً متقارن باشند تا توزیع نیروی یکنواختی بر روی مهارها ایجاد گردد. • در صورتی که در اثر جابجائی شناور و اثر متقابل طناب های مهاری سینه یا پاشنه شناور، نیروهای عرضی یا عمودی بر شناور اعمال گردد، تقارن این نیروها نسبت به مرکز شناور مهم می باشد.

12. به منظور جلوگیری از خوردگی و همچنین عدم نیاز به تعمیرات و نگهداری در طول عمر اسکله، بطور معمول بولارد ها از جنس چدن شکل پذیر انتخاب می شوند. • دلفین های مهاری باید برای نیروهایی برابر با ظرفیت بولارد طراحی شوند. • علاوه بر بولاردهای معمول در اسکله ها، اغلب بولاردهای خاص برای شرایط طوفانی در پشت اسکله در نظر گرفته می شوند، این بولارد ها برای 2 برابر نیروهای فوق طراحی می شوند.

14. نکاتی در مورد بولارد ها: - در اسکله و کلیه نقاط مهاری باید از طناب های مهاری با ابعاد و مصالح یکسان استفاده نمود. - برای تانکر گاز یا نفت، تا حد امکان مهاربندها باید بصورت متقارن نسبت به خطوط لوله یا محور تقارن عرضی شناور تعبیه و استفاده شوند. - مهارهای میانی باید تا حد امکان موازی محور طولی شناور باشند. مهارهای عمودی باید عمود بر محور طولی شناور باشند و تاحد امکان در دورترین نقاط پاشنه و سینه قرار گیرند. - فاصله بین بولاردها برای تانکر های بزرگ بین 30 تا 50 مترمی باشد.

15. - زاویه افقی طناب میانی باید کمتر از 10 درجه باشد. - زاویه بین طناب های مهاری سینه و پاشنه با محور عمود بر محور طولی شناور، باید کمتر از 15 درجه باشد. - زاویه بین محور عمود بر محور طولی شناور و طناب مهار عمودی باید کمتر از 15 درجه باشد. - در حین عملیات تخلیه و بارگیری شناورها ، زاویه طناب های مایل با محور عمود بر شناور، تا حد امکان کوچک و ترجیحاً کمتر از 25 درجه باشد. - باتوجه به ظوابط فوق موقعیت نقاط مهاری تعیین می شود.

17. انواع بولاردها از نظر شکل ظاهری: بطور کلی 6 شکل بولارد وجود دارد؛ 1-Single BITT Bollards 5- KIDNEY Bollards 2- BollardsDouble BITT 6- CLEATS 3-Bollards T – HEAD 4- STAGHORN Bollards

18. CLIT T – HEAD Bollards Single BITT Bollards KIDNEY Bollards Double BITT Bollard STAGHORN Bollards

19. - مرسوم ترین نوع بولارد ها Single BITT Bollardsمی باشند. - همچنین CLEAT ها نیز برای مهاربندی شناورهای کوچک می باشند. - بولاردهای از نوع STAGHORN و T – HEAD زوایای بار مهاری بیشتری را نسبت به انواع Single BITT و KIDNEY می توانند تحمل کنند. Bollards - Double BITT برای زمانی که چگالی وزنی خطوط طناب مهاری زیاد می باشد مفید هستند.

20. دو column مهاربند BollardDouble BITT اجازه می دهند که دو سری طناب های مهاری بوسیله آن مهار گردند؛ • لذا طناب مهاری یک شناور، بدون تأثیر بر طناب مهاری شناور مجاور می تواند رها گردد. • دو column جدا برای BollardDouble BITT این مزیت را ایجاد می کند که هنگامی که بیسشترین نیروی کششی موازی با بدنه شناور است هرکدام بطور بخشی جدا ومفید برای ایمنی در مهاربندی کشتی بکار می روند و درحقیقت بیشینه کشش بین دو column تقسیم می شود.

21. KIDNEY shape Bollard ها هنگامی که زوایای مهاری خیلی زیاد نیستند بسیار اقتصادی بوده و مورد استفاده قرار می گیرند.

22. مشخصات و روش ساخت بولاردهای ساخته شده در شرکت های سازنده بولارد(MARITIME,PACIFIC MARINE & INDUSTRIAL,…) ؛

23. Materials: Mooring bollards are typically manufactured using the sand casting method with the materials of choice being either steelor ductile iron. Other types of cast iron can be used, but they lack the predictable ductile failure mode preferred by Engineers. The choice of whether to use cast steel or cast iron is usually a preference of the customer, often decided by whatis currently being used at the facility. Again, geographical preferences exist when making thischoice. Some valid technicalcharacteristics that may influence the choice of steel versus iron follow.

24. Cast Steel Advantages: Cast steel is available in a wide range of strengths. Thisallows the bollard to be commerciallycompetitive versusthicker cast iron bollards. The ductility of cast steel gives needed structural margin inthe event of an overload situation. Cast steel with minor defects or damage can beeasilyrepaired using standard welding techniques and personneland can even be welded down to supporting steelstructures should that option be preferred over bolting.

25. Ductile Iron Advantages: Ductile Iron is more corrosion resistant than steel and cantolerate compromised coatings better than steel. Ductile Iron is more fluid during the casting stage and results in a smoother finish with more intricate details allowed, such as when a name or other information mustbe cast into the bollard. Although not as ductile as steel, ductile cast iron gives needed structural margin over gray iron in the event of anoverload situation.

27. Installation: Various options exist for the installation of mooringbollardsand cleats. The most common method is utilizing cast-in-place embedded anchors. Alternate methods include through boltingwith cast in pipe sleeves, or epoxy-in anchors for retrofittingexisting structures.

28. Cast-in anchors or pipe sleeves shouldbe set in place with the aid of a template or setting framewhich will locate the anchors within the proper tolerances. For installations where the bollard is to be set into a recesscast into the concrete, Maritime can supply a unique solutionwhereby the recess form work and anchor location templatecan be combined into one tool. Particularattention should be paid to the torque values recommended for each installation.

30. Coatings: Coatings are an essential part of the system as itprevents excessive corrosionthat can weaken abollard. This is particularly significant to cast steel bollards, which are less corrosion resistant than ductile ironbollards. Virtually any coatingrequested can be applied, butsome attention to the abrasion resistance of thecoating should given as the direct contact andmovement of the mooring lines will result in accelerated wear of any coating.

31. Bollards can be supplied fully painted from ourfactoryor with an easily removablerustpreventative primer that allowssurfacepreparation and coating on-siteafterinstallation. Traditionally, cleats are supplied hot dipgalvanized, but can also be suppliedpainted if requested.

33. Mounting Hardware: The required embedment depth of thebollard anchorage is highly dependenton the wharf construction and will depend on numerous factors including concrete strength, reinforcing bar design, and stress caused by various loads considered in the wharfdesign. The final approval of the anchorage embedment depth should beapproved by the consultant or a qualifiedengineer that is aware ofall the site conditions. Bollard anchorages are typically designedinaccordance with AISC, BS, ACI, andPCA codes and methods.

34. Bollard anchors are usually supplied as partially threadedbars with each end of the anchor having enough threaded lengthto allow for field adjustment of the anchor’s vertical positioning. In standard applications anchors are supplied with nutsand plate washers. Additionally anchors can be supplied with leveling nuts, custom plate washers, and embedded settingframes if required. All carbon steel anchors and associated nuts and platewashers are supplied hot dip galvanized to ASTM A123 or A153standards as required.