منصة الرسائل والاطاريح: سلوك البلاطة الخرسانية المركبة المكونة من صفائح فولاذية متعرجة مرتبطة ميكانيكيًا بأعتاب فولاذية معرضة للحريق

الخلاصة

نظراً لزيادة استخدام الأعتاب المركبة في المباني وانتشار حوادث الحريق بشكل متزايد، أصبح من الضروري فهم سلوك هذه الأعتاب أثناء الحريق. يلعب سلوك روابط القص دورًا مهمًا في الحفاظ على المقاومة المطلوبة للعتب المركب. هناك العديد من أنواع روابط القص المتاحة والمستخدمة في صناعة البناء وفقًا لاستخدامها. تعتبر روابط القص X-HVB التي تم اعتمادها من قبل شركة Hilti بديلاً مناسبًا لروابط القص التقليدية الملحومة من حيث كونها صديقة للبيئة ويمكن تثبيتها باستخدام معدات بسيطة وآمنة. تم اختبار هذه الروابط تحت أنواع مختلفة من التحميل في درجات الحرارة العادية. ومع ذلك، لم يتم دراسة سلوك هذه الروابط أثناء الحريق. تم تقسيم الدراسة إلى ثلاثة أجزاء رئيسية. في الجزء الأول، تم إجراء اختبارات Pushout لدراسة سلوك روابط القص X-HVB تحت تأثير الحريق مختبريًا. كانت هذه الاختبارات تهدف إلى فحص قوة القص، المرونة، الصلابة، والعلاقات بين الحمل والانزلاق. تم دراسة متغيرات مختلفة، مثل التعرض لمستويات حرارة مختلفة (350، 450، و550 درجة مئوية)، اتجاه الصفيحة المموجة (موازية أو عرضية بالنسبة لطول العمود)، نسبة روابط القص، واتجاه موصل القص (للأمام أو للخلف) بالنسبة لاتجاه القوة القصية. في الجزء الثاني، تحول التركيز إلى دراسة سلوك الأعتاب المركبة المسندة بمسندين نوع (اسناد بسيط) خلال الفحص مع الاخذ بنظر الاعتبار اختلاف اتجاه الصفيحة المموجة، سواء موازية أو عرضية بالنسبة لطول العتب، تحت اتجاهات مختلفة للتعرض للحريق، إما من الجزء العلوي للسقف أو من الجزء السفلي للعتب الفولاذي، ومستويات تعرض حرارية مختلفة عند (350، 450، و550 درجة مئوية). أخيرًا، تضمن الجزء الثالث التحقق من نموذج عددي باستخدام ABAQUS Standard/Explicit 2017. أظهرت نتائج اختبار Pushout أن تثبيت موصل القص نحو الأمام بالنسبة لاتجاه قوة القص يظهر مقاومة أكبر تحت تأثير الحريق مقارنة بتوجيهه إلى الوراء في ظروف الحريق. علاوة على ذلك، لوحظ أن مرونة موصل القص تتغير اعتمادًا على اتجاه الصفيحة الفولاذية المموجة (موازي أو عرضي) إلى العتب الفولاذي. بالنسبة للعينات ذات الصفيحة الفولاذية المموجة موازيًا، يؤدي زيادة نسبة روابط القص إلى زيادة الصلابة والمرونة. ومع ذلك، لا يحدث ذلك في حالة اللوح الفولاذي المموج عرضيًا، حيث تقل المرونة وتزيد الصلابة في هذه الحالة. أما بالنسبة لنتائج اختبار العتب المركب، فقد أظهرت النتائج أن قدرة تحميل الأمثل للعينات التي تعرضت للحريق من الجزء العلوي للوح الخرسانة قليلاً بعد الاحتراق عند 400 درجة مئوية بغض النظر عن اتجاه توجيه الصفيحة الفولاذية. بينما تقل بشكل كبير بعد التعرض لدرجات حرارة الحريق (350، 450 و550 درجة مئوية) من الجزء السفلي للعتب الفولاذي بنسبة تصل إلى (20%، 29% و30%) على التوالي للعينات ذات الصفيحة الموازية، وتزيد هذه الخسائر إلى حوالي (23%، 33% و40%) على التوالي للعينات ذات الصفيحة العرضية. كما أظهرت نتائج نموذج العناصر المحدودة توافقًا جيدًا مع النتائج المختبرية. في هذه الأطروحة، تم إجراء تحليل متغير لدراسة تأثير حجم ملف العارضة الفولاذية وتأثير التعرض للحريق من الجزء العلوي للوح الخرسانة والجزء السفلي للعارضة الفولاذية. توصل الباحث إلى أن استخدام عارضات فولاذية من نوع IPE200 بدلاً من القواعد الفولاذية IPE160 يحسن الأداء بشكل كبير، مع زيادة بنسبة 19.82% و14% في الحمولة النهائية في درجة حرارة الغرفة، وزيادة أكثر وضوحًا بنسبة 30.35% و15.37% تحت ظروف الحريق من الجزء السفلي للعارضة الفولاذية للألواح المموجة الموازية والعرضية على التوالي. أيضًا، كانت النقص في الحمولة النهائية للعينات التي تعرضت للحريق من الجزءين العلوي والسفلي 15.5% و16.25% مقارنة بالعينات التي تعرضت للحريق من الجزء السفلي فقط، و35.7% و36.5% مقارنة بالعينات التي تعرضت للحريق من الجزء العلوي للواح الموازي والعرضي على التوالي.