تصرف العتبات الخرسانية المسلحة النحيفة ذات الفتحات الشاقولية والأفقية

التاريخ :16/01/2020 06:49:19
كلية الهندسة
كتـب بواسطـة  اعلام كلية الهندسة عدد المشاهدات 157

تصرف العتبات الخرسانية المسلحة النحيفة ذات الفتحات الشاقولية والأفقية
  
ناقشت كلية الهندسة  رسالة الماجستير في علوم الهندسة المدنية (هندسة الإنشاءات) المقدمة من قبل أحمد صفاء حمزة عبود وبأشراف الأستاذ الدكتور: عمار ياسر علي حيث جاء بالرسالة :أصبحت الأعتاب الخرسانية المسلحة الحاوية على فتحات شاقولية شائعة في تشييد المباني وذلك لتمرير الخدمات المختلفة، خاصة للمباني ذات الحجم والارتفاع المحدود. إن تحليل وتصميم هذه الأعتاب يحتاج إلى اعتبارات خاصة اعتمادًا على تأثير هذه الفتحات. ومع ذلك، فإن التحدي الرئيسي المتمثل في توفير فتحة شاقولية هو أن لديها إمكانية لقطع أو عرقلة مسار قضبان التسليح، وكذلك مشكلة تركز الإجهادات عند حوافها، مما يؤدي إلى التشقق المبكر والتأثير على قابلية التحمل القصوى والصلابة للعتب الخرساني. 

 يقدم هذا البحث دراسة عملية وعددية لتأثير الفتحات الشاقولية والعرضية على السلوك الإنشائي للأعتاب الخرسانية المسلحة النحيفة ذات الإسناد البسيط. يتألف الجزء العملي من إعداد وفحص أربعة عشر عتبا من الخرسانة المسلحة مقسمة إلى مجموعتين. تم تصميم المجموعة الأولى لضمان حدوث فشل الانحناء (الأعتاب الحرجة للانحناء)، وشملت ثمانية أعتاب، في حين أن المجموعة الثانية مصممة لضمان حدوث فشل القص (الأعتاب الحرجة للقص)، وتتكون من ستة أعتاب. وضعت الفتحات في منتصف الفضاء لأعتاب المجموعة الأولى ومنتصف فضاء القص لأعتاب المجموعة الثانية. تضمنت المتغيرات المعتمدة هنا اتجاه الفتحات وشكل الفتحات وتفاصيل استبدال حديد التسليح الذي سيعيق اختراق الفتحات.أظهرت النتائج العملية أن وجود فتحة شاقولية مربعة الشكل قلل من قابلية التحمل القصوى بحوالي 15 ? للأعتاب الحرجة للانحناء و8 ? للأعتاب الحرجة للقص. ومع ذلك، فان وجود الفتحة كان له تأثير ضئيل على الانحراف عند الأحمال الخدمية، خاصة للأعتاب الحرجة للقص. من ناحية أخرى، وجد أن الشكل الدائري للفتحات أظهر تأثيرًا أقل من الفتحات المربعة بالنسبة لهذه النتائج ولأعتاب كلا المجموعتين.أما فيما يتعلق بالطرق المستخدمة لاستبدال حديد التسليح، أظهرت النتائج أن إعادة توزيع حديد التسليح الرئيسي على طول العرض المتبقي للأعتاب الحرجة للانحناء أعطت نتيجة أفضل من الطرق الأخرى. بينما، بالنسبة إلى الأعتاب الحرجة للقص، فقد وجد أن استبدال طوق الحديد الذي تقطعه الفتحة بطوق على كل جانب منها يؤدي إلى استعادة الحمل النهائي للعتب إذ يصبح مشابهًا تقريبًا للعتب المرجعي (بدون فتحات) مع الاستفادة من تخفيض الوزن.بالإضافة إلى ما سبق، فقد وجد أن الفتحات العرضية لها تأثير ضئيل على الحمل النهائي للأعتاب الحرجة للانحناء مقارنة بتأثير الفتحة الشاقولية. بينما بالنسبة للأعتاب الحرجة للقص، فقد كانت النتيجة عكس ذلك.في الجزء الثاني من هذه الدراسة، أجري تحليلا لا خطيا” بالاعتماد على العناصر المحددة ثلاثية الأبعاد لمحاكاة الأعتاب الخرسانية المسلحة الحاوية على فتحات من خلال برنامج العناصر المحددة ABAQUS/Standard  نسخة (2017). في هذ البرنامج الحاسوبي تم استخدام أنموذج اللدونة للخرسانة المتضررة (Concrete damaged plasticity) وخصائص المواد التي تم الحصول عليها من الفحوصات العملية، شمل هذا التحري آثار متغيرات مختلفة أخرى على سلوك الانحناء والقص للأعتاب الخرسانية المسلحة الحاوية على فتحات وهي؛ نسبة فضاء القص إلى العمق الفعال (a/d) وحجم الفتحات وعدد الفتحات وشكل الفتحات وكذلك موقع الفتحات. لقد قورنت النتائج العددية بالنتائج العملية التي تم الحصول عليها من حيث منحني الحمل – الهطول ونمط التشقق للعينات. لقد أظهرت النتائج أن تحليل العناصر المحددة تنبأ بسلوك الانحناء والقص للأعتاب الخرسانية المسلحة الحاوية على فتحات وبتوافق جيد مع البيانات التجريبية وكذلك اظهر استجابة الأعتاب مع التباين في مختلف المتغيرات بدقة جيدة.


وفاء هاشم الحسيني


   19/02/2020 06:23:33
   18/02/2020 10:01:51
   17/02/2020 05:47:42
   16/02/2020 07:23:03
   13/02/2020 10:01:41
   22/02/2020 02:13:45
   21/02/2020 20:21:28
   21/02/2020 19:45:25
   21/02/2020 19:35:31
   21/02/2020 19:18:25