منصة الرسائل والاطاريح: السلوك الانشائي للهياكل الخرسانية المسلحة غير الموشورية باستخدام خرسانة هجينة تحت تأثير احمال باتجاه واحد وتكرارية

الخلاصة

هذه الدراسة تتضمن تحريات عملية ونظرية لهياكل خرسانية مستوية ذات مقاطع موشورية وغير موشورية من خلال صب ثمانية عشر نموذج بأنواع مختلفة من الخرسانة ذو نوع واحد والخرسانة المهجنة. تم فحص النماذج تحت احمال باتجاه واحد واحمال تكرارية. الهدف من هذا البحث هو الاستخدام الامثل للخرسانة في الهيكل الخرساني عن طريق اعادة توزيع الخرسانة على طول الاعضاء الانشائية باستخدام مقاطع غير موشورية بالأعمدة والعتبة. كما يهدف البحث الى معرفة سلوك الهيكل الخرساني عند استخدام خرسانة مساحيق فعالة ذات الياف زجاجية (GRPC) وكذلك عند تهجين الخرسانة الاعتيادية ب GRPCتحت احمال باتجاه واحد وتكرارية. المتغيرات الرئيسية في البرنامج العملي يتضمن استخدام مقاطع غير موشورية بالأعمدة والعتبة حيث نسبة البعد الكبير الى البعد الصغير 1.3. كما تم استخدام هيكل خرساني ذات خرسانة مساحيق فعالة بألياف حديدية (SRPC) وGRPC اضافة الى الخرسانة الاعتيادية. فضلا عن استخدام هياكل خرسانية ذات خرسانة اعتيادية مهجنة ب GRPC بنسب مختلفة تتراوح بين 25%-100% في مواقع مختلفة. اضافة الى دراسة جميع الحالات اعلاه تحت تأثير حمل تكراري بواقع عشرة دورات لكل دورة حمل اقصى مقداره 65% من الحمل الاقصى للنموذج ذات التحميل باتجاه واحد. النتائج بينت زيادة في الحمل الاقصى مقداره (16%-25%) عند استخدام هيكل خرساني ذو مقاطع غير موشورية مقارنة مع الهيكل ذو المقاطع الموشورية. كما يزداد الحمل الاقصى بمقدار 41% و46% عند استخدام هيكل خرساني ذو GRPC وSRPC على التوالي مقارنة مع الهيكل ذو الخرسانة الاعتيادية. عند تهجين الخرسانة الاعتيادية ب GRPC يلاحظ توافق جيد بين نوعي الخرسانة وعدم حدوث اي انعزال بينهما عند الفحص وكذلك تحسن واضح في سلوك الهيكل الخرساني حيث يزداد الحمل الاقصى بمقدار (4-22) % حسب نسبة وموقع التهجين. بالإضافة الى ذلك، عند فحص الهيكل الخرساني بحمل تكراري فان الحمل الاقصى يقل بشكل كبير عندما يكون الهيكل ذو خرسانة اعتيادية حيث يقل الى 27% مقارنة مع الحمل ذو الاتجاه الواحد. وعندما يستخدم خرسانة مساحيق فعالة ذات الياف حديدية او زجاجية او حتى خرسانة مهجنة فان نسبة النقصان تقل. حيث يقل الحمل الاقصى بمقدار 2% فقط عند استخدام خرسانة مساحيق فعالة بألياف حديدية وزجاجية اما عند استخدام خرسانة مهجنة فان النقصان يكون (4-16) % حسب نسبة التهجين وموقعه. تحسين سلوك الهيكل الخرساني باستخدام GRPC وSRPC لا ينحصر فقط في الزيادة بالحمل الأقصى بل يحسن قوة القص للهيكل الخرساني ويغير نوع الفشل من فشل قص كما في الهيكل الخرساني ذو الخرسانة الاعتيادية الى فشل انحناء كما تزيد صلادة الهيكل الخرساني. كما ان استخدام الخرسانة المهجنة في بعض المناطق أيضا تحسن قوة القص وتغير نوع الفشل إضافة الى زيادة في صلادة الهيكل الخرساني. على الجانب الاخر، تم استخدام تحليل العناصر المحددة (اباكوس/2017) لمحاكاة الهياكل الخرسانية الموشورية وغير الموشورية. النتائج بينت توافق جيد بين نتائج التحليل النظري والفحوصات التجريبية حيث يكون الفرق لا يزيد عن 7% للحمل الاقصى ولا يزيد عن 23% للهطول في منتصف العتبة. لذلك استخدم البرنامج لإيجاد حالات دراسة جديدة. باستخدام برنامج الاباكوس، وجد ان استخدام مقاطع غير موشورية بالهيكل على طول العتبة وبنسبة العمق الكبير الى العمق الصغير (1.1-2.0) يزداد الحمل الاقصى بمقدار (13-20) % وأفضل نسبة هي (1.5-2.0). بينما إذا المقطع غير الموشوري في الثلثين الطرفين للعتبة فان الزيادة في الحمل الاقصى تكون (16%-42%) عندما تكون نسبة العمق الكبير الى العمق الصغير (1.1%-2.0%). كذلك عند تهجين الهيكل الخرساني بخرسان مساحيق فعالة ذات الياف زجاجية في الثلثين الطرفيين للعتبة (منطقة اجهادات القص) بنسبة تهجين (18%-70%) فان الزيادة في الحمل الأقصى تكون ثابتة بحدود 6%. بينما عند تهجين الفضاء الصافي للعتبة فقط بنسبة تهجين (13%-62%) فان الحمل الأقصى يزداد بمقدار (0%-17%).