Kıyı Malzemelerinde Termal Hareket Fiziği

Kıyı savunma inşaatında kullanılan her malzeme eşsiz bir şekilde sahiptir:0) Termal genişleme (CTE)), ısı değişiminin ne kadar uzun bir değişiklik olduğunu ölçen sayısal bir değerdir. -kömürücü malzemeler -koncrete ve çelik - betonun tipik olarak farklı görünmesine rağmen, betonun iki katın üzerinde betonun iki katın üzerinde betonun yüksek çözünürlükte veya daha fazla elektriksel basınç artışına neden olur.

Basit uzunluk değişikliklerinin ötesinde, büyük kıyı yapılarındaki termal genişleme de önemlidir.Bu tür ayrımlar ve 0.10C veya daha fazla sayıda Koridorda yüksek çözünürlükte bulunan ısıtılmış sıcaklıkların daha sıcak yanlarına neden olur.

Nefsiyon içeriğinin rolü, fiziksel resimi daha da karmaşıklaştırır. Beton gibi Porous malzemeler, kapillarypek içinde farklı miktarda ücretsiz su içerir.Uzgun ısılar yalnızca sağlam matrisler genişletir, ancak iç verandalar ve beton tabakalarının soyulma veya soyulmaları, bu çiftli termo-hiperjik etkileri göz ardı eden deniz kuvvetlerine doğrudan göz kulak verir.

Termal Bowing ve Diferansiyel Hareket

Deniz duvarının geometrisi, termal gradientlerin yapısal strese nasıl çevirdiğini büyük ölçüde belirler.Kapital duvarlarda, üst düzey hareket etmek için ücretsizdir, ancak temel katın ısındığı yerlerdeki büyük bükme anları yaratır. Conversely, yerçekimi duvarları, tipik bir beton duvarının altı metreden daha yüksek bir şekilde güçlendirilebilir, 3-4-4-fıklıklı sertliğe kıyasla önemli bir şekilde sertliğe ulaşır.

Yapısal Depreasyonların Mekanikleri

Kıyı savunmalarında termal genişlemenin görünür sonuçları genellikle tahmin edilebilir desenlerde ortaya çıkar. En yaygın işaretler şunlardır:0)Küresel ve transkript[Döneticileri 1 ). Uzunlamasına çatlaklar, yarıkır bağlantıları, derin temellerden veya daha az hareketli bir şekilde yeniden dirilmeli bir çeliklerleyici bir şekilde yeniden yüzeye çıkararak, yüzeysel bir çelikle ısıtılır.

Genişleme eklemleri, termal hareketi rahatlatmak için temel tasarım özelliğini temsil eder, ancak bunlar kendilerini sıkıntıya sürüklenme noktaları haline getirirler. Ortak bir fırtına, silikon - bitişik monoliths arasındaki farklar, suyu yeterince yüzeysel işlem sırasında pompalayabilir ve duvarın arkasını oluştururlar.

Bir başka bozulma mekanizması ise:0) Atomik sıçancheting[Dönetici: 1). yerçekimi-tipli bloklar veya taş Masonluktan oluşan deniz duvarları, her ısıtma döngüsü, bir başkasına karşı genişlemek için bireysel birimlere yol açıyor.In Bulk-type seawalls from interlocking precast block or stone, each heating cycle causes the individual units to expand and push to rip the someone. On cool, blocks, butonal impact and gather in the commons.

Crack Zones'ta Hızlandırma

Termal çatlaklar ve korozyon arasındaki etkileşim, çatlakların daha açık hale getirilmesi için kendini aydınlatıcı bir döngü oluşturur:0)thermo-kratlama) Bir kez termal çatlaklar yeniden çubuklara ulaşırken, klorlar korozyona başlar ve 30 yıllık termal döngülerin arttırılmasına izin verir, çelik ve beton döngüsü boyunca demirlenme bölgelerindeki% 35 azaltımı sağlar.

Çevre Koşullarının Etkisi

Termal genişleme hasarının şiddeti kıyı şeridinde değişir, yerel iklim parametrelerine yakından bağlanır.:0)Diurnal sıcaklık aralığı) - gün boyu yüksek ve geceli deniz yüzeyi arasındaki fark - birincil bir sürücüde, alttropikal ve tropikal çöllerde, Kızıl Deniz kıyılarının veya Farsça Körfezi'nin parçaları gibi, 15-20°C'nin yüksek çözünürlükte 100 yıl boyunca tekrarlanan bir araya gelir.

Mevsimlik değişiklikler daha karmaşık hale gelir. sıtma bölgelerinde, deniz duvarı, kışın +35°C'ye kadar toplam mevsimsel sıcaklık aralığı yaşayabilir. Sonuç olarak, 45°C sıcaklık değişikliği, genişleme eklemleri tarafından konaklama gerektiren önemli küresel genişleme ve sözleşme değişikliğini uygular, ancak ortak bir spasyonla dolu bir araya gelir ve genellikle bu tür çatlaklara yol açar.

Rüzgara dayalı dalgalar ve spreyler de termal etkilerle etkileşime girer. Güneş ısıtılmış bir yüzeyde hava kirliliğine yol açar:0) Küçük şok (Dönemli)[Dönemli bir sıcaklık düşüşü, yüksek çözünürlükte 20-50 mm betonda yüksek basınç artışı ile birlikte, tuzlanmanın spreyi ile bir araya getirilmesi ve daha ilerici kapak kaybı nedeniyle, yüzeysel hasarlar ile birlikte, yüksek çözünürlükte yayınlanan bir sıcaklık düşüşü.

Sahil Yapıları Üzerine Mikroclimate Etkileri

Yerel topografi ve bina yönelimi, koyu biyofouling (örneğin, algal matları) güneye karşı 30-40 güneş kaplamalarını elde etmek için en yoğun güneş radyasyonu ve en yüksek yüzey sıcaklıklarını sergilemek için en yoğun yüzeysel yüzeylerde. Duvarlar, daha parlak biyofouling (örneğin, Rotterdam'da (% 0) ısıtılabilir.

Malzeme Seçimi ve Uyumluluk Mühendisliği

Etkili mitigation malzeme seçimine başlar. Mühendisler şimdi 6 μm /m olarak düşük miktarda betonun, çelik takviye ile yapılan betonun katlanması veya kum taşlarının toplanması gibi, yaklaşık 12 μm / CTE °C'ye kadar beton CTE / μm'ye kadar düşük maliyetli bir şekilde dengelenebilir.

Çelike dayanıklı olan duvarlar, kravat çubukları, demir sistemleri – tasarımcılar, çelik notları biraz daha düşük CTE ile tercih edebilir, ancak pratik farklılıklar küçük olsa da, katodik koruma veya epoxy-coated rebar kullanmak için karar, daha yüksek maliyete rağmen dayanıklı çözümü kabul eder.

PPD gibi kompozit malzemeler:0) PLASTİK-reinforced polimerler (FRP)), ısıtıcı sorunları aşmak için alternatif sunar.Cam FRP barları neredeyse tam olarak, sert termal çelik-konkrajlı termal stres problemlerini ortadan kaldırmak için uygun bir CRP'yi ortadan kaldırmak için uygun bir CRP'yi ortadan kaldırır.

Onarım Malzemelerinin termal uygunluğu

Sıcaklık hasarını tamir ederken, onarım malzemesinin CTE'si ebeveyn betonunu yakından eşleştirmelidir.Eğer tamir etmi önemli ölçüde farklı CTE, yama sınırlarındaki diferansiyel hareket, genellikle bir yıl içinde yeni çatlaklar yaratır.

Tasarım Stratejileri Güncel Termal Harekete Getirmek

Termal genişleme için tasarım temel olarak garanti edilen hareketlerin kontrol edilmesi mekanizmalarının yapılmasını içerir. Ortaklar klasik çözümdür, ancak onların spacing ve detaylandırma, beton azaltımı ve yaygınlaştırma için en az 20-30 mm genişliğinde, sıcak bir hava için 30 metreye kıyasla, ısıtılmış betonla dolu bir betonla dolu, yüksek basınçlı su geçirmez su geçirmezleri için yüksek basınçlı su geçirmezler için daha fazla baskı sağlar.

[FONT:0]Structural articulation[Dönetici][Döneticileri) daha fazla ısıtabilir veya duvar uzunluğu boyunca ısıtımı azaltın, ağırlığına bağlı olarak, büyük kuvvetlerin zemine veya yataklı tutmasına izin vermeden, daha sonra sınırlı hareketlerin ısıtılması için esnek devreleri azaltın.

Termal koruyucu genellikle pasifik bir stratejidir. Doğrudan güneş radyasyonundan deniz duvarı gölgelendirmek, üst yüzey sıcaklıkları 10-20°C'ye kadar dramatik bir şekilde düşük ısıtılır. Basit mimari özellikler - polisajlar, dokulanmamış betonlar, vejetatif ekranlar toprakta gölgeler - yüksek çözünürlükte ısıtılır[TFLD)

Deniz Exposure için Ortak Detaylar

Ortak performans çok ayrıntılı bir şekilde bağlıdır. Ortaklar, tam duvar derinliğini genişletmelidir ve servis sıcaklık uçlarının %50'sini aşması için geri dönüşümlü bir akışa bağlanmak zorundadır. Bazı tasarımları, birincil mühürlü basıncı (çalışkanlar) ve agresif kimyasal saldırıya karşı (kloritler, sulfates) karşıtlama sistemleri ile birlikte, şimdi yeniden şekillendirmek için özel olarak yüksek çözünürlükte% 50'yi aşan bir işlemdir.[0]

Muayene, İzleme ve Tahmin Edici Bakım

Normal denetim protokolleri termal genişleme hasarına karşı çıkmak problemleri yakalayabilir, ancak kullanılabilir. Görsel anketler hem soğuk hem de sıcak dönemlerde planlanmalıdır, çünkü bazı çatlaklar bir sıcaklık aşırısında tamamen kapatılabilir ve diğer çatlaklarda ortaya çıkabilir (konuş genişliği ölçümler, denetimler) dinamik çatlakları farklı hava sıcaklıklarında açma gerektirir; yüzeysel çatlakları oluşturmak için sert epoxy ile enjekte edilebilir.

Modern izleme sistemleri şimdi gömülüdür:0) Fiber optik sensörler), sürekli, gerçek zamanlı olarak yapı boyunca su ve sıcaklık ölçümlerine izin veren.Bir dağıtılmış fiber optik kablo bağlantılarını yeniden yapılandırır veya betonda gömülür, sensörler, Avrupa'da önemli bir sahil savunma projelerinden yararlanarak standartlaşmıştır.

Tahmin edici bakım stratejileri tarihsel termal maruziyet anlayışına dayanıyor. Hava istasyonu verileri, her on yılda bir ısı yorulma hasarı kullanarak hesaplanabilir.AİLMİŞT:0) limit akışı sayma yöntemi), varlık yönetimine benzer şekilde, çelik köprüler için kullanılan temel yönetime benzer şekilde, ısıya dayalı bakım programları, her on yılda bir ek olarak, başarısızlık için yerine, yüzey kaplamaları uygulayın. AurCPIANC).

İzleme Sistemlerinin Maliyeti Analizi

Fiber optik izleme sisteminin ön yüklemesi, 30 yıllık bir tasarım ömrüne kadar sürekli izleme maliyetlerinin tespit edilmesi için 2-5% eklenebilir.A 2021 maliyet study by theETHFLT:0)Uluslararası Su Birliği), güneş destekli veri toplayıcılarının erken tespitinin 30 yıllık bir tasarım ömrü boyunca% 60'tan fazla azaltıldığını tespit etti.

İklim Değişikliği ve Geleceği- Kıyı Savunmaları

Gezegen sıcaklar, deniz duvarları için termal genişleme zorlukları yoğunlaşır. İklim Değişikliği ile ilgili Inter Government Panel'in projeleri, aşırı ısı olaylarının daha sık ve yoğun hale geldiğini gösteriyor.For planet yapıları için, bu, yüksek sıcaklıklarda yılda daha fazla zaman harcıyor, daha sık planlanan sıcak günlerde daha fazla ısı şoku anlamına geliyor. 1990 yılında, tarihsel sıcaklık verileri kullanarak tasarlanmış bir deniz duvarı, planlanan termal zarfı dışında çalışıyor olabilir, genişleme sınırlarına ulaşmada daha sık planlanan ortaklar ile.

Mevcut deniz duvarlarının adaptasyonu, bazı durumlarda, daha yüksek ve daha fazla ısı kalkanı ile daha esnek bir duvar eylemlerinin önünde yeni bir beton eklemesi gerekir, buffering sıcaklık hızları yapısal temel tarafından görülen ısı geçişi.Bu adaptasyon önlemleri deniz seviyesinin yükselmesi ve daha yüksek ve daha fazla ısıtılması gerekir.

Tasarım kodları yavaş yavaş daha titiz termal analiz gerektirir. Eurocode süiti şimdi kıyı yapıları için sıcaklık profilleri içeriyor ve önümüzdeki revizyonlar, ısılı bisiklet için zorunlu yorgunluk değerlendirmeleri içerebilir. ABD'de ASCE 7, sıcaklık yükleme verilerini sağlar, ancak kıyı adaptasyonları dünya çapında milyarlarca yatırımlı koruma ağı kullanıyor.

Sonuçta, ısı genişletme yavaş, bir fırtına patlamasının dramasıyla kendini duyurmayan bir güçtir. Ancak, şüpheli doğası tehlikeli hale getirir. Zaman çatlakları, mikrodamage yıllarının zaten bir araya geldiği zamankinden daha az öngörülebilir bir şekilde ısıtılması gerekir.Bir sonraki deniz duvarlarının draması için gerekli olan bir sonraki nesil için gerekli olan bir sonraki nesil için önemli değildir.

Tasarım Standartlarına Termal Olarak Araştırma

Önümüzdeki uluslararası standartlar, ISO 21650 (Denizli yapılardaki dalgalar ve akımlardan gelen cevaplar), Hollanda'daki termal yorgunluk için büyük ölçüde hükümler içerecektir.Bu değişiklikler noktası, termal bisikletin fırtınaya dayalı dalga etkilerine sahip olduğu kanıtları kanıtlayan kanıtlara sahiptir. deniz seviyesinin yükselmesi ve artan fırtına yoğunluğuyla birlikte, uzun süre boyunca bozulmanın termal bileşeninin daha fazla maliyetle değerlendirilmesi mümkün olacaktır.