منصة الرسائل والاطاريح: التحقيق التجريبي والتحليلي لسلوك القص ثنائي الاتجاه لسقوف الخرسانة المسلحة بالألياف

الخلاصة

ابدى الباحثون والمهندسون اهتمامًا باستخدام الخرسانة المسلحة بالألياف الفولاذية (SFRC) لتحسين أداء الهياكل الخرسانية في مجموعة متنوعة من التطبيقات الإنشائية. ومع ذلك ، هناك عدد قليل من نتائج الاختبارات التجريبية فيما يتعلق بتأثير المتغيرات (المقطع العرضي للعمود ، ونسبة محتوى الألياف ، وهيئة الالياف على سلوك قص الاختراق للسقوف الخرسانية. يتضمن هذا البحث دراسة عملية و نظرية لتأثير استخدام نوعين من الألياف (ألياف فولاذية مستقيمة وألياف فولاذية خطافية) وجرعاتها تحت تأثير قص الاختراق للسقوف الخرسانة المسلحة بالألياف. كانت هناك ثلاث نسب مختلفة من الألياف ألمستخدمة 0,5٪ و 1٪ و 1,5٪ من حجم النموذج. تم تسليط احمال مركزة على أربعة عشر سقفا مصبوبًا ابعاد السقف 920 x920x 80 مم (اثنان من الخرسانة الاعتيادية مع مقاطع العمود الدائرية و المربعة المكافئة بينما تم صب الألواح ألاثني عشر الأخرى من الخرسانة المصنوعة من ألياف الصلب). أظهرت اختبارات الخواص الميكانيكية للخلطات الخرسانية (مقاومة الانضغاط وقوة الشد وقوة الانحناء وقوة الشد المباشر) إلى أن ألياف الصلب المستقيمة أكثر فاعلية من ألياف الصلب الخطافية. على العكس من ذلك، تُظهر السقوف المصبوبة بألياف فولاذية خطافية مقاومة تحميل أعلى من السقف المصبوب بألياف فولاذية مستقيمة. قد يكون هذا السلوك نتيجة لمرحلة ما بعد التشقق حيث يعطي طول الألياف طولً تثبيت أفضل لزيادة القوة الرابطة. بشكل عام ، كان الفشل تدريجيًا في السقوف المعززة بالألياف ، بينما كان الفشل مفاجئًا في السقوف غير المعززة بالألياف. كان تأثير أشكال الأعمدة (المربعة والدائرية) يتأرجح اعتمادًا على آلية الفشل التي تباينت من القص إلى القص المركب والانثناء. لذلك ، كان من غير الدقيق اعتماد المساحة المكافئة للأعمدة الدائرية كأعمدة مربعة في سقوف الخرسانة المسلحة بالألياف المعززة بالألياف. أدت إضافة الألياف الفولاذية في الخلطة الخرسانية إلى تقليل مساحة الاختراق للسقوف، إذ بلغ استخدام الألياف المستقيمة بنسب .50% و1.0% و1.5% من التخفيض 59.51% و49.05% و70.15 % للعمود الدائري، بينما للعمود المربع بلغت نسبة التخفيض 69.5%، 37.09%، 34.56% على التوالي. وعند استخدام ألياف الخطاف بنسب 0.5%، 1.0%، 1.5%، بلغت نسبة الانخفاض 72.81%، 49.99%، 28.52% للعمود الدائري، أما للعمود المربع فقد بلغت نسبة النقصان 38.71%، 37.56% و14.29% على التوالي. تأتي هذه الحقيقة نتيجة لزيادة قوة الشد التي تم تغيير وضع الفشل من القص إلى القص المركب والانثناء. عند المقارنة بين قوة القص التجريبية والقيمة التي تم الحصول من معاملات ACI cod اعطت نسب متفاوتة وغير دقيقة حيث كانت نسبة الخطأ تتراوح بين 40.04% الى 62.71% بينما عند مقارنة قوة القص التجريبية والقيمة التي تم الحصول عليها من المعادلات المقترحة ان المعادلات المقترحة اعطت تنبؤات مقبولة حيث اعطت المعادلة المقترحة الاولى نسبة الخطأ تتراوح من 3,38% الى 39,48% والمعادلة المقترحة الثانية اعطت نسبة خطأ تتراوح من 0,57% الى 17,97%. أظهرت المقارنة بين قوة القص التجريبية والقيمة التي تم الحصول عليها من المعادلات المقترحة أن المعادلات المقترحة توفر تنبؤات مقبولة لقوة القص لألواح FRC.