تحسين السلوك الانشائي للأكتاف الخرسانية المسلحة باستخدام الألياف الفولاذية أو باستخدام الالياف الكربونية البوليمرية
 التاريخ :  9/21/2021 7:34:31 AM  , تصنيف الخبـر  كلية الهندسة
Share |

 كتـب بواسطـة  اعلام كلية الهندسة  
 عدد المشاهدات  380

تحسين السلوك الانشائي للأكتاف الخرسانية المسلحة باستخدام الألياف 
الفولاذية أو باستخدام الالياف الكربونية البوليمرية
  
ناقشت كلية الهندسة الرسالة المقدمة لها كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في الهندسة / الهندسة المدنية /هندسة الانشاءات من قبل صفا محمد عبد الحسن العكيلي و حملت العنوان الموسوم:
تحسين السلوك الانشائي للأكتاف الخرسانية المسلحة باستخدام الألياف الفولاذية أو باستخدام الالياف الكربونية البوليمرية 
Improving the structural performance of Reinforced Concrete brackets with Steel Fibers or Carbon Fibers Reinforced polymer
وتالفت لجنة المناقشة كل من :
أ. د . هيثم حسن متعب – كلية الهندسة - جامعة بابل – رئيسا , أ . م . د . جواد طالب عبودي- كلية الهندسة – جامعة كربلاء – عضوا , أ. م . د. يوسف عبد الواحد منصور - كلية الهندسة – جامعة الانبار – عضوا , أ . م . د . محمد جواد كاظم - كلية الهندسة – جامعة بابل – عضوا ومشرفا.

  
تبحث هذه الدراسة في كفاءة وسلوك الأكتاف الخرسانية المكونة من الخرسانة العادية والخرسانة الليفية (الخرسانة الكونكريتية باستخدام الياف الفولاذية). بالإضافة إلى ذلك، يهدف البحث الحالي إلى التحقق من فعالية استخدام ألياف الكربون البوليمرية كأسلوب تقوية للأكتاف الخرسانية المسلحة تحت الأحمال المتكررة. تم فحص أربعة عشر كتفا من الخرسانة المسلحة المتجانسة والهجينة التي تتعرض لأحمال رتيبة أو متكررة؛ تم اختبار اثنتين منهم كعينات سيطرة (الأولى تحت الحمل الرتيب لأخذ الحمل النهائي والثانية تحت الحمل المتكرر)، وتم تصنيف العينات الأخرى إلى أربع مجموعات. تم دراسة العديد من المتغيرات التي تؤثر على سلوك الكتف الخرساني، بما في ذلك نوع التعزيز (الياف الاستيل – الياف الكاربون)، مساحة تقوية الخرسانة، موضع شريحة التعزيز (داخلي بواسطة الياف الاستيل او خارجي بتقنية الياف الكاربون، نوع التحميل (رتيب او متكرر). تضمن البرنامج العملي التحقيق في سلوك تسعة أكتاف خرسانية ليفية معززة بألياف فولاذية معقوفة في مناطق مختلفة من الكتف الخرساني ونسب مختلفة من الكسر الحجمي للألياف الفولاذية (0.5 - 1.0 - 1.5) ? تحت الأحمال المتكررة (8 دورة من 65 ? من السعة النهائية ثم تحميلها حتى الفشل). ركزت الدراسة على تحديد سعة الحمولة القصوى، وعلاقة انحراف بالحمولة، والمتانة، وحمل الشق الأولي، وتطوير عرض الشق، ووضع الفشل ونمط التصدع في المرحلة النهائية. لوحظ عمليا أن استخدام الخرسانة الليفية كأسلوب تقويه له تأثير كبير على الاستجابات الهيكلية للأكتاف الخرسانية. ومع ذلك، هناك زيادة بمتوسط (13.46، 13.25 و12.94) ? في سعة تحميل الأكتاف مع نسبة حجمية لألياف الفولاذية (0.5، 1.0، 1.5) ? على التوالي مقارنة بالكتف الخرساني العادي الذي تم اختباره تحت الحمل المتكرر. بينما، في ظل ظروف التحميل المتكررة (13 دورة من 65? من سعة تحميلها حتى الفشل)، تظهر نتائج تقوية الأكتاف الخرسانية عن طريق التفاف أحادي الاتجاه بشرائح الالياف الكاربون البوليمرية زيادة في سعة التحميل النهائية بمقدار (15.8 و15) ?، على التوالي عند مقارنتها مع العينة الرئيسية. أظهرت النتائج التجريبية أيضًا أن استخدام صفائح الالياف الكاربون البوليمرية انخفاض في امتصاص الطاقة عند الحمل النهائي للأكتاف النهائية؛ نتيجة لذلك، تم تقليل المتانة بحوالي (28.6?، 41.2? و22.4?) للأكتاف الخرسانية التي تم تقويتها بالتغليف الأفقي أحادي الاتجاه لكل مساحة الكتف الخرساني، والتفاف الأفقي أحادي الاتجاه فقط منطقة الانحناء للكتف الخرساني واللفائف المائلة أحادية الاتجاه من شريحة ألياف الكربون البوليمرية، على التوالي مقارنة بالكتف الخرساني المرجعي. متوسط التخفيض في الطاقة المتراكمة الممتصة بحوالي (52.2?، 24.15? و19.6?) على التوالي كتوافق مع عينة الكتف الخرساني المرجعي عند استخدام تقنية تقوية الكتف الخرساني بالألياف الفولاذية. أنتجت تقنية تهجين التسليح (داخلياً) بالخرسانة الليفية (استخدام الالياف الفولاذية) تحت التحميل المتكرر زيادات متوسطة في أحمال التكسير الأولى بحوالي (21.46?، 18?، 63.17?) على التوالي مقارنة بالكتف الخرساني المرجعي.نستخدم برنامج كمبيوتر النظام (ABACUS اصدار 6.13) لمحاكاة نموذج العناصر المحدودة المناسب لتحليل الأكتاف الخرسانية. 

من أجل التحقق من صحة ودقة النموذج المحاكي، يتم أخذ أكتاف مختلفة من العينات العملية. لقد وجد أن هناك حالة تقارب مقبول بين النتائج العملية ونتائج برنامج ABACUS)). أعلى نسبة فرق في الحمولة النهائية وسعة التكسير (14.5? و13.52?) على التوالي. بينما أكبر فرق في قيم الانحراف القصوى بين النتائج النظرية والعملية هو (27.97?).تؤدي زيادة سمك الطبقات (الالياف الكربونية البوليمرية) إلى طبقة مزدوجة وعند مقارنتها بأفضل غلاف مائل أحادي الاتجاه بطبقة واحدة، إلى كسب (7.96?) في الحمل النهائي وانخفاض في الانحراف النهائي تقريبًا (18.67?).تظهر إضافة الألياف الفولاذية إلى نسبة (2?) من حجم الخرسانة والمقارنة مع أفضل حالة تقوية بالألياف الفولاذية (النسبة المئوية 1.5? من الألياف الفولاذية لجميع مساحة الكتف الخرساني و (1.0?) من الألياف الفولاذية لمنطقة التلامس بين العمود والكتف الخرساني) انخفاض في الحمل النهائي بمقدار (7.06? و17.50?) وزيادة في الانحراف النهائي بحوالي (16.95? و5.10?) على التوالي.  عند مقارنة أفضل حالة تقوية (النسبة المئوية 0.5? من الألياف الفولاذية لمنطقة الانحناء فقط من مساحة الكتف الخرساني)، وإضافة الألياف الفولاذية للكتف الخرساني بنسبة (2?) من حيث حجم الخرسانة ينتج عنها زيادة في تحميل الحمل النهائي بحوالي (13.42?) وزيادة في الانحراف النهائي بحوالي (13.18?).

 ///  وفاء هاشم الحسيني  ///