موجز في دراسة سلوك الأعمدة الخرسانية المعرضة لأحمال استاتيكية مركزية وغير مركزية.
بعض العوامل التي تؤثر على سلوك الأعمدة الخرسانية المسلحة القصيرة ذات المقاومة العادية تحت تاثير التحميل الأستاتيكي المركزي واللا مركزي
ان الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هي محاولة مبدئية للوقوف على دراسة سلوك الأعمدة المستطيلة من الخرسانة المسلحة والمعرضة لاحمال استاتيكية مركزية وغير مركزية
مع الأخذ في الاعتبار بعض المتغيرات التي توثر علي سلوك و قدرة تحملها و سعة تشكلاتها وهي :
عدد الكانات لكل متر طولي من ارتفاع العمود، زيادة الحديد الطولي الداخلي في منطقة الضغط, استخدام الواح من الحديد في تدعيم الاوجه المضغوطة,
وكذلك التحزيم الجزئي للأعمدة باستخدام نسيج الالياف الكربونية البوليمرية احادية الاتجاه والملصوقة عمودية على محور العمود
حيث تم اختبار 32 عمود من الخرسانة المسلحة ذات قطاع مستطيل, منها اربعة اعمدة مرجعيين، ثمانية أعمدة ذات زيادة في عدد الكانات بقيمتين،
ثمانية أعمدة ذات زيادة في التسليح الطولي الداخلي في منطقة الضغط بقيمتين، ثمانية أعمدة مثبت بهم الواح حديدية بسمكين، و أربعة أعمدة ذات تحزيم جزئي بالياف الكربون البوليمرية.
مقاومة الخرسانة المستخدمة هي 315 كجم/سم2 و الألواح الحديدية من الصلب الطري بسمك 2و4 مم.
بتحليل النتائج التي تم رصدها معمليا امكن الوقوف على أهم النتائج و التوصيات المستخلصة من هذه الدراسة :
ان الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هي محاولة مبدئية للوقوف على دراسة سلوك الأعمدة المستطيلة من الخرسانة المسلحة والمعرضة لاحمال استاتيكية مركزية وغير مركزية
مع الأخذ في الاعتبار بعض المتغيرات التي توثر علي سلوك و قدرة تحملها و سعة تشكلاتها وهي :
عدد الكانات لكل متر طولي من ارتفاع العمود، زيادة الحديد الطولي الداخلي في منطقة الضغط, استخدام الواح من الحديد في تدعيم الاوجه المضغوطة,
وكذلك التحزيم الجزئي للأعمدة باستخدام نسيج الالياف الكربونية البوليمرية احادية الاتجاه والملصوقة عمودية على محور العمود
حيث تم اختبار 32 عمود من الخرسانة المسلحة ذات قطاع مستطيل, منها اربعة اعمدة مرجعيين، ثمانية أعمدة ذات زيادة في عدد الكانات بقيمتين،
ثمانية أعمدة ذات زيادة في التسليح الطولي الداخلي في منطقة الضغط بقيمتين، ثمانية أعمدة مثبت بهم الواح حديدية بسمكين، و أربعة أعمدة ذات تحزيم جزئي بالياف الكربون البوليمرية.
مقاومة الخرسانة المستخدمة هي 315 كجم/سم2 و الألواح الحديدية من الصلب الطري بسمك 2و4 مم.
بتحليل النتائج التي تم رصدها معمليا امكن الوقوف على أهم النتائج و التوصيات المستخلصة من هذه الدراسة :
1. السلوك الأستاتيكي للأعمدة الخرسانية المسلحة المحملة مركزياُ ولا مركزياُ يعتمد على مجموعة من العوامل و التي منها :
أ. عدد الكانات في المتر الطولي من ارتفاع العمود.
ب. نسبة حديد التسليح الداخلي جهة الضغط الى حديد التسليح الداخلي جهة الشد.
ج. نسبة حديد التسليح الخارجي جهة الضغط الى حديد التسليح الداخلي جهة الشد.
د. وجود تحزيم جزئي خارجي باستخدام نسيج الألياف البوليمرية الكربونية
أ. عدد الكانات في المتر الطولي من ارتفاع العمود.
ب. نسبة حديد التسليح الداخلي جهة الضغط الى حديد التسليح الداخلي جهة الشد.
ج. نسبة حديد التسليح الخارجي جهة الضغط الى حديد التسليح الداخلي جهة الشد.
د. وجود تحزيم جزئي خارجي باستخدام نسيج الألياف البوليمرية الكربونية
2. زيادة عدد الكانات في المتر الطولي للعمود لا يؤثر على تعديل مسار الانهيار القاصي ، و بالتالي فمع كون هذه الزيادة تكون مصحوبة بزيادة قدرة التحمل للأعمدة
الا أن الزيادة في المقاومة تكون ملحوظة في التحميل المركزي و ذو اللامركزية الضئيلة
اما بزيادة قيمة عدم اللامركزية في التحميل فان زيادة المقاومة لن تكون ملحوظة بل تصل الى ان تكون معدومة في اللامركزية الكبيرة.
الا أن الزيادة في المقاومة تكون ملحوظة في التحميل المركزي و ذو اللامركزية الضئيلة
اما بزيادة قيمة عدم اللامركزية في التحميل فان زيادة المقاومة لن تكون ملحوظة بل تصل الى ان تكون معدومة في اللامركزية الكبيرة.
3. مع كون الزيادة في قدرة التحمل نتيجة زيادة عدد الكانات في المتر للأعمدة لا تعتبر الافضل مع زيادة قيمة اللامركزية كما ذكرنا
الا ان الزيادة في القدرة على امتصاص الطاقة و بالتالي القدرة على مقاومة الزلازل نتيجة زيادة عدد الكانات في المتر تمثل العامل الافضل مع الزيادة من قيمة اللامركزية.
الا ان الزيادة في القدرة على امتصاص الطاقة و بالتالي القدرة على مقاومة الزلازل نتيجة زيادة عدد الكانات في المتر تمثل العامل الافضل مع الزيادة من قيمة اللامركزية.
4. زيادة التسليح الداخلي الطولي في منطقة الضغط ليس له تاثير ملحوظ على قدرة تحمل الأعمدة تحت تاثير الأحمال المركزية .
الا ان هذه الزيادة اظهرت اكبر قدرة تحميلية في التحميل اللامركزي ذو القيم الكبيرة
وايضا احتلت مكانة متقدمة تدريجيا من حيث القدرة على امتصاص الطاقة كلما زادة اللامركزية في التحميل ..
الا ان هذه القدرة لا تزال اقل من تاثير زيادة عدد الكانات .
الا ان هذه الزيادة اظهرت اكبر قدرة تحميلية في التحميل اللامركزي ذو القيم الكبيرة
وايضا احتلت مكانة متقدمة تدريجيا من حيث القدرة على امتصاص الطاقة كلما زادة اللامركزية في التحميل ..
الا ان هذه القدرة لا تزال اقل من تاثير زيادة عدد الكانات .
5. بصفة عامة القدرة على مقاومة الأحمال تتناسب عكسيا مع قيمة اللامركزية الا في حالة زيادة التسليح الداخلي الطولي في منطقة الضغط
وتتوقف قيمة الزيادة في القدرة علي قيمة الزيادة في التسليح.
وتتوقف قيمة الزيادة في القدرة علي قيمة الزيادة في التسليح.
6. Carbon-Fiber-Reinforced Polymer ) CFRP ) الانهيار في معظم الأعمدة المختبرة من نوع انهيار القص وتتوقف كفاءة العوامل المدروسة من حيث زيادة المقاومة على التحكم في مثل هذا الشكل من الانهيار متمثلا بتغيير وزيادة طول مسارالشروخ
مما يتيح وقت لكامل الخرسانة بطول العمود لمقاومة الأحمال .
مما يتيح وقت لكامل الخرسانة بطول العمود لمقاومة الأحمال .
7. تاثير التحزيم الجزئي بنسيج الالياف البوليمرية الكربونية على قدرة تحمل الأعمدة يكون بصورة فعالة جدا في حالة التحميل المركزي واللامركزي ذو القيم الصغيرة
الا ان هذه الكفاءة في زيادة القدرة على التحمل تقل بزيادة قيمة اللامركزية لتحتل المركزي التالي لزيادة التسليح الداخلي الطولي في منطقة الضغط.
وبالمثل من حيث القدرة علي امتصاص الطاقة و مقاومة تاثير الزلازل فاظهر هذا الاسلوب من التحزيم كفاءة عالية جدا في حالة التحميل المركزي واللامركزي ذو القيم الصغيرة
متراجعا هذا التاثير تدريجيا بزيادة قيمة اللامركزية بحيث يلي تاثير الكانات في اللامركزية المتوسطة ثم يتراجع ايضا بزيادة اللامركزية ليتلو تاثير زيادة التسليح الداخلي الطولي.
الا ان هذه الكفاءة في زيادة القدرة على التحمل تقل بزيادة قيمة اللامركزية لتحتل المركزي التالي لزيادة التسليح الداخلي الطولي في منطقة الضغط.
وبالمثل من حيث القدرة علي امتصاص الطاقة و مقاومة تاثير الزلازل فاظهر هذا الاسلوب من التحزيم كفاءة عالية جدا في حالة التحميل المركزي واللامركزي ذو القيم الصغيرة
متراجعا هذا التاثير تدريجيا بزيادة قيمة اللامركزية بحيث يلي تاثير الكانات في اللامركزية المتوسطة ثم يتراجع ايضا بزيادة اللامركزية ليتلو تاثير زيادة التسليح الداخلي الطولي.
8. التحزيم الجزئي بنسيج الالياف البوليمرية الكربونية يكون مصحوب بعدد محدود من الشروخ يظهرا مؤخرا بحث يكون الانهيار فجائياُ مصحوبا ُ بصوت انفجاري.
9. الأعمدة المثبت بها ألواح حديدية من الخارج بالوجه الصغير المضغوط اظهرت كفاءة عالية في القدرة التحميلية للاعمدة في حالة التحميل المركزي واللامركزي ذو القيم الصغيرة ولكن بقيم اقل من تاثير التحزيم الجزئي بنسيج الالياف البوليمرية الكربونية و ايضاُ بزيادة قيمة اللامركزية تقل هذه الكفاءة الا ان كفاءة تثبيت الالواح الحديدية في القدرة على امتصاص الطاقة كانت دائمة التراجع تحت تاثير قيم اللامركزية المختلفة.
10. هذه الأعمدة المثبت بها ألواح حديدية من الخارج بالوجه الصغير المضغوط كانت الاكثر تاثيراُ علي مسار الشروخ في التحميل المركزي واللامركزي
بحيث ادت الالواح الي زيادة مسار الشروخ و قبيل الانهيار تزداد اتساعات الشروخ بصورة تدريجية و ملموسة تعطي تنباُ بقرب الانهيار وبزيادة الامركزية يكون ذلك مصحوب ايضاُ بظهور تجاعيد بالالواح الحديدية.
بحيث ادت الالواح الي زيادة مسار الشروخ و قبيل الانهيار تزداد اتساعات الشروخ بصورة تدريجية و ملموسة تعطي تنباُ بقرب الانهيار وبزيادة الامركزية يكون ذلك مصحوب ايضاُ بظهور تجاعيد بالالواح الحديدية.
ليست هناك تعليقات
إرسال تعليق