منصة الرسائل والاطاريح: سلوك الانثناء للعتبات الفولاذية المشكلة على البارد ذات الشفاه المجوفة

الخلاصة

الحديد المشكل على البارد هو الشائع لمنتجات الفولاذ المشكلة بدرجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة بعملية (bending, press-brake, operation machine press) من صفائح الفولاذ او الواح شريطية او اشرطة مسطحة. ويكون ذات أسماك مختلفة تتراوح ما بين (0.25 – 12 )ملم. وله العديد من الاستخدامات في الجسور والابراج وفي صناعة البناء والى جانب هذه الاستخدامات يستخدم في السيارات والسكك الحديدية والطائرات والسفن والآلات الزراعية والمعدات الكهربائية وما الى ذلك. هنا في هذه الدراسة تم عمليا وعدديا دراسة سلوك الانحناء لاثني عشر عتب (I) من الحديد المشكل على البارد ذو شفاه مجوفة مستطيلة بدون تقوية ومع تقوية وتم ذلك على مجموعتين. في كلا المجموعتين كان الطول الصافي للعتب الواحد بين المساند (1500 ملم) وعمق العتب (300 ملم) وعرض العتب (150 ملم) وكان الربط بين الشفاه والشبكة بواسطة براغي ذات قطر( 10 ملم) والمسافة بين كل برغيين مساوية الى (الطول الصافي للعتب/6). كان العامل المتحكم في المجموعة الاولى عمق الشفاه حيث تم عمل اربعة اعتاب بأعماق شفاه (30, 60, 90 و 120)ملم وبعد فحصها واكمال نتائجها وجد ان العتب ذو عمق شفاه(60 ملم) هو الاقل تحملا للأحمال وهو الذي تم اختياره لعمل ثمانية اعتاب للمجموعة الثانية. وكان العامل المتحكم في المجموعة الثانية هو نوع المواد التي استخدمت لتقوية الشفاه المجوفة المستطيلة حيث استخدم نوعين من الخرسانة وهما الخرسانة العادية و الخرسانة الخفيفة الوزن لتقوية عتبين وكذلك استخدم نفس خلطة الخرسانة العادية لكن استبدل الركام الناعم والخشن بنسب معينة بمواد بديلة وهي (الخرسانة المعاد استخدامها, نشارة الخشب, المطاط الناعم والخشن, برادة الحديد والزجاج المكسر تكسير خشن) لتقوية الشفاه المجوفة لستة اعتاب اخرى وكان العتب ذو عمق شفة (60 ملم) من المجموعة الاولى هو العتب الذي قورنت معه نتائج اعتاب المجموعتين. وبعد اكمال كافة الفحوصات لأعتاب المجموعتين وفحوصات الشد والانضغاط للخرسانة وحساب النتائج وجد في المجموعة الاولى ان كلما ازداد عمق الشفة عن 60ملم تحسن سلوك الانحناء حيث تزداد قابلية التحمل للأحمال ويقل التشوه والهطول للمقاطع حيث ازدادت قابلية التحمل عند مقارنة النتائج مع عتب ذو عمق شفة(60 ملم) بنسب تتراوح بين(11% الى 15%). اما بالنسبة لأعتاب المجموعة الثانية فعند مقارنتها مع العتب ذو شفة (60ملم) وجد زيادة بقابلية التحمل تتراوح بين (16% - 29%) ونقصان في الهطول يتراوح بين (65% - 86%) , وكذلك لوحظ ان زيادة قابلية التحمل للأعتاب تتناسب طرديا مع مقاومة الانضغاط للخرسانة التي استخدمت لتقوية كل عتب. وفي الجانب النظري تضمن استعمال التحليل اللاخطي بواسطة طريقة العناصر المحددة وتم تحليل النماذج العددية ببرنامج (ABAQUS/standard/explicit 2017) وتمت مقارنة ومعايرة نتائج البرنامج مع نتائج الجانب العملي من حيث مخططات الحمل و الهطول وتوزيع الاجهادات وشكل الفشل وبعد هذه المقارنة وجد ان الفرق في قابلية التحمل بين النظري والعملي يتراوح بين(-1.1% الى 15.4%) ووجد توافق جيد بين العملي والنظري.