تلبي هياكل الهندسة المدنية مثل المباني والساحات الرياضية والجسور دائمًا احتياجات الأشخاص الذين تم تشييدهم من أجلهم: فهي منازل ومواقع للأنشطة الرياضية وأدوات لعبور النهر. المهندسين الإنشائيين مسؤولون عن تصميم (وصنع) الهياكل الحاملة مع الاقتصاد والسلامة والأناقة. يمثل هذا الإبداع تحديًا ، وغالبًا ما يطلق عليه “فن الهندسة الإنشائية”. لاحظ ، مع ذلك ، أن المشكلة العكسية ، تحليل والتحقق من الهياكل المعرضة لأحمال مختلفة ، هي أيضا مهمة معقدة ( الشكل 1.1 ). ليست الأحمال ولا المواد معروفة تمامًا ، وهناك شكوك في سلوك الهيكل. ومع ذلك ، يجب تصميم المباني بحيث تظل آمنة خلال حياتهم العملية.
بينما يتم بناء هياكل الهندسة المدنية عادةً في موقع التثبيت الخاص بها ، يتم بناء الهياكل البحرية على الشاطئ ونقلها إلى موقع التثبيت البحري . تتضمن عملية نقل الهيكل إلى موقع التثبيت ثلاث عمليات متميزة يشار إليها باسم عمليات التحميل والنقل والتركيب . بشكل جماعي ، تُعرف هذه العمليات أيضًا باسم “المراحل المؤقتة” والأعمال الهندسية المرتبطة بها باسم “هندسة التثبيت”.
خلال المراحل المؤقتة ، يخضع الهيكل لأحمال مختلفة في الحجم والاتجاه عن الأحمال الموضعية. وبالتالي ، يتأثر شكل ووزن وتكلفة الهياكل البحرية بهذه المراحل المؤقتة. تؤثر المراحل المؤقتة أيضًا على اختيار ساحة التصنيع والتكلفة والجدول الزمني للمشروع ككل.
بالنظر إلى عدد كبير من مفاهيم المرحلة المؤقتة والأنواع العديدة من الهياكل البحرية ، سيكون من الصعب تقديم دراسة شاملة للتركيب في فصل واحد. الهدف من هذا الفصل هو تزويد القارئ بفهم أساسي للمفاهيم الأكثر شيوعًا بالإضافة إلى مزاياها وعيوبها وقيودها. بينما يتم تقديم بعض إرشادات التصميم في الداخل ، لا يُقصد من الفصل تقديم إرشادات تصميم شاملة حول جميع مفاهيم التثبيت. للحصول على مثل هذا التوجيه ، تتم إحالة القارئ إلى مجلدات الأدبيات الفنية مثل أوراق البحث ، أو القواعد أو الممارسات الموصى بها ، ومنشورات السلطة التنظيمية وقواعد جمعيات التصنيف ومساحي الضمان البحري.
تتطلب الأنواع المختلفة من الهياكل طرقًا مختلفة للنقل والتركيب. يمكن أيضًا استخدام طرق تركيب مختلفة لنفس النوع من الهياكل البحرية. العمل المقدم في هذا الفصل مُرتَّب وفقًا لأنواع الهيكل ومفاهيم التثبيت
الأحمال
بشكل عام ، تنقسم الأحمال على هياكل الهندسة المدنية إلى فئتين. الأحمال الميتة هي أحمال تعمل على هيكل في كل وقت وتتضمن وزنه الذاتي وتركيباته ، مثل مجاري الخدمة وتركيبات الإضاءة والأسقف المعلقة والكسوة وتشطيبات الأرضيات وما إلى ذلك. ومن المثير للاهتمام أن الآلات والمعدات الحاسوبية يفترض أنها قابلة للنقل على الرغم من أنها قد تكون ثابتة في موضعها. الأحمال الحية أو المفروضة هي أحمال متحركة أو متحركة بالفعل ؛ وتشمل هذه المركبات التي تعبر الجسر والثلج والأشخاص والحواجز المؤقتة وما إلى ذلك. أحمال الرياحهي أحمال حية ولكن يتم النظر في آثارها بشكل منفصل لأنها تتأثر بموقع وحجم وشكل الهيكل. إن ضغط التربة أو الضغط الهيدروستاتيكي والتأثيرات الديناميكية الناتجة ، على سبيل المثال ، عن طريق اهتزاز الآلات أو هبوب الرياح أو حركة الأمواج أو حتى تأثير الزلزال في بعض أجزاء من العالم ، هي الأنواع الأخرى من الأحمال.
في معظم الحالات ، تحدد قواعد الممارسة قيم الأحمال المذكورة أعلاه والتي يجب استخدامها في التصميم. ومع ذلك ، عادة ما يتم ضرب هذه القيم بعامل أمان للسماح بأوجه عدم اليقين ؛ بشكل عام ، تميل عوامل الأمان المستخدمة للأحمال الحية إلى أن تكون أكبر من تلك المطبقة على الأحمال الميتة لأن الأحمال الحية يصعب تحديدها بدقة.