الفهرس 
ABSTRACTOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 416 |  |  |
| | | from | 416 | | |
Abstract
على الرغم من أن العديد من الكمرات الخرسانية المسلحة هي من المنشأت المستمرة وغيرالمحددة استاتيكيا ، كان هناك القليل جدا من الابحاث في سلوك مثل هذه الكمرات سواء في تقنية التسليح الرئيسي أو التدعيم الخارجي. بالإضافة إلى ذلك ، تم تطوير معظم الاكواد على الكمرات بسيطة الارتكاز.
تعد الممطولية للمنشات الخرسانية أكثر أهمية بالنسبة للمنشأت غيرالمحددة استاتيكيا ، مثل الكمرات الخرسانية المسلحة المستمرة، لأنها تتيح إعادة التوزيع للعزوم بين القطاعات الحرجة من خلال دوران المفصلات اللدنة. إلى جانب ذلك، لا تزال بعض الجوانب الخاصة بالانحناء للكمرات المستمرة بحاجة إلى بحث عملي وتحليلي؛ لا سيما بالنسبة للكمرات المستمرة المدعمة خارجيا باستخدام أسياخ ألياف الكربون البوليمرية المسلحة و أسياخ حديد التسليح و التسليح الهجين.
لقد تم السماح بتحليل خطي مع إعادة التوزيع للعزوم فى أكواد التصميم للمنشأت الخرسانية . ومع ذلك ، لا يزال هناك عدم وجود توافق في الآراء بشأن قيمة معاملات إعادة التوزيع. حيث يتجاهل حساب هذه المعاملات تأثير بعض العوامل في إعادة التوزيع للعزوم، وقد يؤدي ذلك إلى تصميمات تتجاوز حدود الأمان، أو قد تؤدي، في ظروف أخرى، إلى تصاميم مكلفة ماديا للغاية. ولذلك تهدف هذه الدراسة إلى تحليل تأثير تلك العوامل (نسب التسليح الرئيسي، ونوع أسياخ التسليح الرئيسية، وتاثير المنطقة المدعمة، وتأثير كل قطاع حرج) على قيمة معامل إعادة التوزيع وسلوك الانحناء.
هذا البحث هو دراسة عملية ونظريةلكمرات خرسانية مسلحة باستخدام قطاع على شكل Tوذلك باستخدام تسليح رئيسي بأسياخ حديد تسليح أو أسياخ ألياف الكربون البوليمرية المسلحة أو أسياخ هجينة أو التدعيم الخارجي بنوع واحد من هذه الاسياخ، تم مقارنة النتائج من حيث العلاقة بين الحمل والترخيم، وعرض الشروخ فى مناطق أقصي انحناء، وصلابة الانحناء، وامتصاص الطاقة وإعادة توزيع العزومبين القطاعات الحرجة وتاثيرها على ردود الفعل عند الركائز.
تم تنفيذ برنامج عملي في جامعة أسيوط لتحقيق الأهداف البحثية. تم صب أربع عشرةكمرة خرسانية مسلحةمستمرة واختبارها حتي الانهيار. كان للعينات مقطع عرضي Tو بطول 4300 مم ، و العامل الرئيسي الذي تم التحققمنههو إعادة التوزيع للعزوم في الكمرات الخرسانية المسلحة المستمرة مع مراعاة استخدام حمل مركز وثابت للعمود والذي يمثل الركيزة فى منتصف الكمرة، واعادة التوزيع للعزوم للكمرات الخرسانية المسلحة المستمرة والمدعمة بأسياخ ألياف الكربون البوليمرية المسلحة أوأسياخ حديد تسليح، وسلوك الانحناء للكمرات الخرسانية المسلحة باستخدام أسياخ من ألياف الكربون البوليمرية المسلحة او اسياخ من حديد التسليح أو أسياخ هجينة.
أظهرت النتائج التجريبية أن قيم نسبة إعادة التوزيع للعزوم تتغير وفقًا لنوع التسليح الرئيسي في القطاعات الحرجة.
تتكون الرسالة من ستة أبواب رئيسية كالتالي:
الباب الأول :-
ويحتوي هذا الباب على الابحاث السابقة الخاصة باعادة توزيع العزوم فى الكمرات الخرسانية المسلحة المستمرة وأيضا كيفية حساب قيم اعادة توزيع العزوم طبقا للاكواد التصميمة ويتناول هذا الفصل أيضا الابحاث السابقة الخاصة بتدعيم الكمرات الخرسانية المسلحة المستمرة وأيضا الابحاث التى تم فيها دراسة تدعيم الكمرات الخرسانية باستخدام نظام (NSM) واشتراطات التدعيم وأشكال الانهيار لهذه الكمرات كما يتناول الدراسات الخاصة بكيفية تسليح الكمرات فى مناطق أقصى عزوم باستخدام الاسياخ المهجنة.
الباب الثاني :-
دراسة عملية لإعادة التوزيع للعزوم فى الكمرات الخرسانية المسلحة مع مراعاة التحميل المسبق للعمود فى منتصف الكمرة.
يبحث هذا الباب بشكل عملي في العلاقة بين تسليح الشد لمنطقة العزم الموجب ومنطقة العزم السالب للكمرات الخرسانية المسلحة المستمرة وتأثيرها على إعادة التوزيع للعزوم. تم صب واختبار حتى الانهيار لأربع كمرات مستمرة, ثلاثة منها مصممة بعمود تم تحميله قبل اختبار الكمرات. يقدم هذا الفصل وصفًا دقيقًا وشاملًا لقدرة التحميل، و التشكل، والممطولية، وإعادة توزيع العزوم للكمرات المستمرة مع نسبة مختلفة من حديد التسليح في القطاعات الحرجة. أظهرت النتائج أن قدرة التحميل للكمرات المستمرة تعتمد بشكل أساسي على التسليح الطولي في منطقة العزم الموجب. يحسن التسليح فى منطقة العزم الموجب من الممطولية والاحمال التشغيلية عند حدود الترخيم المسموح بها فى الاكواد التصميمية. تعتمد نسبة إعادة التوزيع للقوي الداخلية على التسليح فى قطاع منتصف البحر وبالاخص بعد خضوع الحديد الرئيسي.
النتائج والتوصيات:
• يعتمد توزيع الشروخ على طول بحر الكمرة على العلاقة بين التسليح فى القطاعات الحرجة ، حيث تتركز الشروخ فى مناطق أقصي عزم فى حالة التقارب فى مساحة التسليح, فى حين تتوزع الشروخ على طول البحر فى حالة زيادة التسليح فى منتصف بحر الكمرة.
• تتأثر قدرة التحميل، أحمال التشغيل، وسلوك الانحناءبالتسليح الرئيسي فى بحر الكمرة.
• تتأثر نسبة إعادةتوزيع العزوم بين القطاعات الحرجة بالتسليح الرئيسى فى القطاع السالب قبل الخضوع ودائما نسبة اعادة توزيع العزوم فى منطقة العزم السالب أكبر من منتصف بحر الكمرة.
• يعتمد تشكيل المفصلة اللدنة في منطقة منتصف بحر الكمرة بشكل رئيسي على النسبة بين التسليح القطاعات الحرجة حيث تؤدي زيادة التسليحفى منتصف البحر مقارنة بالتسليح العلوي إلى تشكيل المفصلة اللدنة بعد أقصي حمل وهذا يساعد على تحسين ممطولية الكمرة وإعطاء تحذير قبل الانهيار.
• العمود المحمل المركزي يساعد على زيادة قدرة تحمل الكمرة ويقلل من إعادة توزيع القوى الداخلية بين القطاعات الحرجة.
الباب الثالث :-
سلوك الانحناء وإعادة توزيع للعزوم فى الكمرات الخرسانية المسلحة المستمرة والمدعمة بأسياخ من ألياف الكربون البوليمرية المسلحة أو أسياخ حديد تسليح
يقدم هذا الباب نتائج بحث عملي حول أداء الكمرات الخرسانية المسلحة المستمرة والمدعمة في الانحناء في منطقة أقصي عزم موجب أو سالب باستخدام تقنية NSM تم تحميل سبع كمرات مستمرة من الخرسانة المسلحة والمدعمة باستخدام أسياخ من ألياف الكربون البوليمرية المسلحة أو أسياخ حديد تسليح تحت تأثير أحمال رأسية حتى الانهيار وتم دراسة سلوك الانهيار والممطولية وكفاءة مقاومة عزوم الانحناء.
علاوة على ذلك ، تم بحث تأثير نوع مواد التدعيم وأنظمة التثبيت والقطاع المدعم على اعادة توزيع العزوم وتحسين الكفاءة فى سلوك الانحناء. الكمرة الاولي هي كمرة بدون تدعيم وتم تصميمها بحيث يحدث الانهيار في مناطق أقصي انحناء. تم تدعيم أربع كمرات فى منطقة العزم السالب وتم استخدام نوعين من انظمة التدعيم (NSM ) أو (NSM+ ETS ).تم تحميل العمود فى منتصف طول الكمرة بحمل ثابت مقداره 120 كن.
أهم النتائج والتوصيات :
• بشكل عام ، أدى التدعيم بواسطة نظام NSM إلى تحسين سلوك الانحناء للكمرات الخرسانية المسلحة، ومع ذلك، فقد قللت من ممطولية الكمرات بالمقارنة بالكمرة غيرالمدعمة.
• انهيار جميع الكمرات المدعمة بعد خضوع الحديد فى القطاع غير المدعم وتبعه انفصال فى نظام التثبيت.
• أظهرت الكمرات المدعمة بأسياخ حديد تسليح ترخيم وعرض شروخ أقل فى أحمال التشغيل مقارنة بالمدعمة بألياف كربونية.
• صلابة الكمرات المدعمة فى البحر أعلي من صلابة الكمرات المدعمة فى منطقة العزم السالب، وخاصة بعد خضوع الحديد، حيث معدل الزيادة كان بين 3: 4 مرات من جساءة الكمرة غيرالمدعمة.
• نظام ETS و NSMيعملان على تحسين أحمال التشغيل وجساءة القطاعات، مقارنةً باستخدام نظام NSM فقط.
• في نظام ETS، يفضل تثبيت قضبان NSM في نهايات المقطع العرضي لضمان زيادة الممطولية مع زيادة مساحة الانفصال وتحسين قدرة التحميل.
الباب الرابع :-
درجة التشغيلية واعادة توزيع العزوم للكمرات الخرسانية المستمرة المسلحة باستخدام أسياخ الالياف الكربونية البوليمرية أو أسياخ حديد التسليح او الاسياخ الهجينة
يقدم هذا الباب نتائج دراسة معملية حول أداء الكمرات الخرسانية المستمرة والمسلحة في الانحناء فى القطاعات الحرجة باستخدام أنواع مختلفة من أسياخ التسليح (حديد التسليحأو ألياف كربونية بوليمرية أو هجينة ) وأجريت نتائج اختبار ثلاثكمرات تحت تأثير أحمال استاتيكية حتى الانهيار. تم دراسة تأثير مادة التسليح الرئيسي على كفاءة التحميل والممطولية والتشكل وإعادة توزيع العزوم بين القطاعات الحرجة. تم تسليح الكمرة الاولي بحديد التسليح وقد تم تصميمه ليكون الانهيار فى الانحناء. تم تنفيذ الكمرة الثانية بتسليحها بأسياخ هجينة فى القطاعات الحرجة.والكمرة الثالثة مسلحة فى منتصف البحر بأسياخ حديد تسليح وتسليح باستخدام أسياخ الالياف الكربونية فى منطقة العزم السالب. تم تصميم جميع القطاعات الحرجة في الكمرات المختبرة للحصول على نفس الصلابة المحورية لاسياخ التسليح الرئيسي. تم تحميل العمود فى المنتصف بحمل ثابت مقداره 120 كن قبل الاختبار.
أهم النتائج والتوصيات :
• مع وجود قيم صلابة محورية متساوية لجميع القطاعات بالكمرات المختبرة, أظهرت النتائج ان الكمرات ذات التسليح الهجين تعطي صلابة أكبر وبالاخص بعد خضوع الحديد مقارنة بالكمرة المسلحة بحديد تسليح فقط.
• يعتمد شكل الانهيار على نوع التسليح الرئيسي, حيث أظهرت العينة المسلحة بأسياخ هجين فى كلا القطاعين الحرجين قيم أقل للترخيم وعرض الشروخ فى الاحمال التشغيلية عن نظائرها.
• تتغير قيم نسبة إعادة التوزيع للعزوم بين القطاعات الحرجة وفقًا لمادة التسليح الرئيسي في كلا القطاعين الحرجين.
• يُظهر التسليح باستخدام أسياخ الالياف الكربونية البوليمرية فى منطقة العزم السالبانهيارا ممطوليا وقدرة مقاومة الاحمال أكثر مما تم تسليحهبأسياخ هجينة في كلا القطاعين.
• ساعد التسليح باستخدام أسياخ من الالياف الكربونية البوليمرية المسلحة على التحكم فى عرض الشروخ مما ساعد علي اعادة التوزيع العزوم لمنطقة العزم السالب.
• من التحليل السابق لنتائج الاختبار والاستنتاج المذكور أعلاه، يوصى للعمل في المستقبل بالمواضيع التالية:
o دراسة تأثير نسبة أسياخ الالياف الكربونية فى الكمرات الهجينة.
o باستخدام نسبة تسليح ثابتة من أسياخ الياف الكربون في منطقة العزم السالب ، تحقق من تأثير زيادة نسبة حديد التسليح فى منطقة منتصف البحر.
الباب الخامس :-
يصف هذا الباب دراسة التحليل العددي في هذا البحث. تم بناء نموذج عنصر محدود غير خطي (FEM)لمحاكاة سلوك الانحناء للكمرات الخرسانية المستمرة المسلحة بحديد التسليح أو أسياخ هجينة. تم استخدام حزمة برامج تحليل العناصر المحدودة المتاحة تجاريا ، ANSYS (ANSYS 2018) ، في هذه العملية. تم استخدام النتائج التجريبية المقدمة في الفصول السابقة للتحقق من دقة FEM التي شيدت.
في هذا الفصل ، يتم شرح خطوات إنشاء FEM بما في ذلك العناصر المستخدمة في النمذجة وأنواع المواد وشروط الحدود بالتفصيل. بالإضافة إلى ذلك، تمت مناقشة الافتراضات المختلفة التي تم التوصل إليها في عملية نمذجة العناصر المحددة ، بما في ذلك الشبكات والنماذج التأسيسية للخرسانة وطريقة الحل المستخدمة. كان FEM قادرًا على محاكاة سلوك الكمرات الخرسانية المستمرة المختبرة بدقة معقولة ، وكان قادرًا على التنبؤ بسلوك ما بعد الانهيار للخرسانة على الرغم من صعوبات التقارب في حل البرنامج بمجرد بدء الانهيار.
تم استخدام FEM الموصوفة في هذا الفصل لإجراء دراسة حدية لمعرفة تأثير المعاملات الرئيسية على سلوك الكمرات الخرسانية المستمرة المسلحة بحديد تسليح أو ألياف كربونية. يتم عرض نتائج هذه الدراسة في الفصل التالي.
الباب السادس :-
يقدم هذا الباب نتائج دراسة عددية أجريت باستخدام نمذجة العناصر المحدودة (FEM) ) والمتحقق منه في الفصل الرابع. وقد بحثت الدراسة تأثير أربععوامل رئيسية على سلوك الكمرات المستمرة. العامل الاولهو نسبة التسليح فى منتصف البحر / التسليح فى منطقة العزم السالب، والثاني هو نسبة التسليح فى منطقة العزم السالب / التسليح فى منطقة منتصف البحر، والثالثهو نسبة التسليح (نسب التسليح الرئيسي المتساوية في كلا القطاعين الحرجين)، والعامل الاخير هوالتسليح باستخدام أسياخ من ألياف الكربون البوليمرية فى منطقة العزم السالب. استند FEM المستخدم إلى نفس الشكل الهندسي، وخصائص المواد والافتراضات المستخدمة في النماذج في الفصل السابق، فيما عدا استخدام مقاومة الضغط لمكعبالخرسانة = 35 ميجاباسكال في النماذج التالية لتجنب انهيار الضغط و تحسين مقاومة القص. لكل عامل تحت الدراسة، تم مقارنة النتائج من حيث العلاقة بين الحمل والترخيم فى منتصف البحر، وعرض الشروخ، وامتصاص الطاقة وإعادة توزيع العزوم. أسفر التحقيق عن عدد من الاستنتاجات المهمة المتعلقة بتأثير العوامل المدروسة على سلوك الكمرات الخرسانية المستمرة.