منصة الرسائل والاطاريح: المقاومة القصوى للهياكل الفضائية الخرسانية المسلحة والمقوات بالـ(FRC)

الخلاصة

إن مادة الألياف المسلحة بالبولمر(FRP) والتي تستخدم لتصليح وتقوية الأعضاء الخرسانية المختلفة, تم دراستها في هذه الرسالة باستخدام طريقة العناصر المحددة وتم التحري عنها باختبارات عملية. هذه الدراسة تحرت تفاصيل سلوك الهيكل الفضائي ذو الأعضاء الخرسانية المقيدة الموشورية وغير الموشورية وباستخدام ألياف الكاربون المسلحة بالبولمر(CFRP)وبطريقة العناصر المحددة بالأعتماد على أنموذج لاخطيا يدعى (Region Approach) وتحت أحمال دورية. تضمنت الدراسة متغيرات مختلفة مثل; تأثير الترابط بين عزم الانحناء والقص والقوى المحورية و لا خطية المواد واللاخطية الهندسية. أحمال العقد المكافئة(Fixed-End Forces) تم تبنيها لعنصر متغير العمق والعرض(Tapered Member) وتحت حمل منتشر بانتظام مع الأخذ بنظر الأعتبار إمكانية أن تكون المناطق اللدنة (Plastic Zones) في النهاية اليسرى أو اليمنى أو كلاهما للعنصر. لغرض التطبيق الكامل لهذه التقنية الجديدة في هندسة الإنشاءات, الجانب العملي تم تعزيزه بواسطة تغليف العناصر الإنشائية بمادة الكاربون المسلح بالبولمر(CFRP) مثل الأعتاب(beams) والأعمدة(columns) تمثلت بعمل نماذج هياكل فضائية في هذه الدراسة. سلوك الانثناء (Flexural Behavior) للأعضاء الخرسانية والمغلفة بمادة الكاربون المسلح بالبولمر(CFRP) تم التحري عنها بالأعتماد على الجانب العملي في مختبرات جامعتي بابل والكوفة. حيث تم تطبيق طرق تغليف مختلفة. أظهرت النتائج العملية إن التقييد بمادة الكاربون المسلح بالبولمر(CFRP) يعطي زيادة محسوسة في المقاومة القصوى للانثناء وبمقدار (75 %). على أي حال, فان إسهام الألياف يمكن أن يتنوع وفق طرق التغليف المستخدمة. النتائج العملية تم مقارنتها مع الجانب النظري المتمثل بطريقة العناصر المحددة وباستخدام برنامج بلغة الفورتران90 (RCSF). خمس هياكل خرسانية فضائية مع طرق تغليف مختلفة تم اختبارها وتحليلها. ويمكن الاستنتاج بان التغليف بالألياف الطولية فقط يمكن ان يعطي زيادة جوهرية في مقاومة الانثناء للهياكل بمقدار (25 %), ولكن أيضا يقلل من التشوهات في الهيكل بمقدار(33 %). الهياكل المغلفة بألياف طولية وعرضية امتلكت أفضل تمثيل للانثناء بشكل عام بسبب المقاومة العالية وفشل المطيلية الجيد. وبمساعدة الألياف العرضية يمكن أن تصل الزيادة في المقاومة القصوى إلى (75 %)مقارنة مع الهيكل المرجعي غير المعزز بالألياف الكاربونية.