مناقشة اطروحة للطالب عمار عبد الستار عبد المجيد في قسم الهندسة المدنية

تمت مناقشة اطروحة الدكتوراه الموسومة” تأثير الحرارة المرتفعة (لهب الحريق) على سلوك السقوف المركبة من الحديد غير المحمي والخرسانة المسلحة ” للطالب عمار عبد الستار عبد المجيد في قسم الهندسة المدنية بكلية الهندسة/جامعة بغداد. وقد أشرف على إعداد الأطروحة ا. م. د. عامر فاروق عزت وتألفت لجنة المناقشة من ا. د. عبد المطلب عيسى سعيد (رئيسا)، ا. م. د. عباس عبد المجيد ذياب (عضوا)، ا. م. د. قيس عبد المجيد حسن (عضوا)، ا. م. د. هادي ناصر غضبان (عضوا)، ا. م. د. شذى ضياء محمد (عضوا). بعد امتحان لجنة المناقشة الطالب في محتويات الأطروحة، قررت اللجنة منح الطالب شهادة الدكتوراه بتقدير امتياز

مستخلص بحث الطالب كالآتي:

بازدياد متطلبات الحياة أدت الى زيادة مقابلة في احتمال وقوع الحوادث، على الرغم من اتخاذ جميع الاحتياطات المتاحة فيما يتعلق بالسلامة، لا يمكننا دائما منع الكوارث، بما في ذلك الحرائق من الحدوث. السقوف المركبة من العتبات الحديدية غير المحمية والخرسانة المسلحة (SB-RC) هي واحدة من الأجزاء الهيكلية التي تستخدم على نطاق واسع، والتي لديها مساحة كبيرة معرض للحريق. وقد تم تنفيذ برنامج تجريبي لمعرفة سلوك السقوف المركبة من العتبات الحديدية غير المحمية والخرسانة المسلحة (SB-RC)  حيث صنعت من عتبة حديدية مفرده يعلوه سقف من الخرسانة المسلحة سميت هذه بالمجموعة الأولى أما المجموعة الثانية من عينات مصنعة من ثلاث عتبات فولاذية ثانوية تم لحامها مع عتبتين رئيسيين وأيضا يعلو هذه المجموعة سقف خرساني مسلح، تتعرض لدرجات حرارة عالية (لهب النار) من 300، 500 و700 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة، ثم يسمح لتبريد من خلال تركها في حالة المختبر للعودة إلى درجة الحرارة المحيطة. وتبين نتائج الحرق أنه من خلال تعريضها الى لهب النار تصل إلى 300 درجة مئوية، لا يمكن أن يسبب أي كمية خطيرة من الهطول الدائم. كما لوحظ أن العتبات الفولاذية الثانوية الوسطى والجانبية قد استعادة وضعها الطبيعي بنسبة 92 و95٪ من الهطول الناجم عن التسخين، وكان الهطول المتبقي 1.3 و0.4 ملم على التوالي للمجموعة الثانية، والعينة من عتبة فولاذية مفرده (المجموعة الاولى) قد استعادة وضعها الطبيعي بنسبة 93٪ من 19.2ملم من الهطول الناجم عن حرق. في حين كان الهطول المسترد من السقوف المركبة (SB-RC) في 500درجة مئوية 46 و45٪، مع هطول متبقي يصل إلى 38.3 و26.9ملم على التوالي، لعينات من المجموعة الثانية، وعينة من عتبة فولاذية مفرده (المجموعة الأولى) استعادة وضعها الطبيعي بنسبة 40٪ من 77.9 ملم من الهطول الناجم عن حرق مع هطول متبقي 46.8 ملم في 500 درجة مئوية. وكان أكبر تأثير عند التعرض إلى 700 درجة مئوية، وهذا يؤدي إلى هطول دائم أعلى من المتوسط والعتبات الفولاذية الثانوية الجانبية التي وصلت إلى 140.2 و126.6 ملم، وكانت نسبة عودتها الى وضعها الطبيعي فقط 11 و18٪ على التوالي، لعينة من المجموعة الأولى، كان عودتها الى وضعها الطبيعي بمقدار 160.3 ملم من الحد الأقصى للهطول الناتج عن الحرق (173.8ملم)، يعني أن نسبة عودتها الى وضعها الطبيعي كان 8٪.

بعدها تم تحميل جميع السقوف المركبة (SB-RC) حتى الفشل لتحديد نسبة الانخفاض في المقاومة النهائية. تمت مقارنة النتائج مع سلوك السقوف المركبة (SB-RC) بدون حرق (نموذج المقارنة). وتبين المقارنة أن سطح السقوف المركبة (SB-RC) بعد الحرق عند 300 و500 و700 درجة مئوية، يعطي انخفاضا في صلابة العينات بالمقارنة مع واحد غير محترق، كما أن السلوك الخطي لمنحنى الحمل –الهطول ينخفض ​​مع زيادة درجة حرارة الاحتراق. تنخفض المقاومة النهائية المتبقية مع زيادة درجة حرارة الحرق. أما بالنسبة السقوف المركبة (SB-RC) المحترقة في 300 و500 و700 درجة مئوية فقد كانت 87 و64 و38٪ على التوالي مقارنة مع العينة غير المحترقة للمجموعة الثانية بينما كانت 88 و61 و37٪ على التوالي للمجموعة الاولى.

أجريت دراسة مقارنة بين النتائج التجريبية والتحليل العددي بواسطة طريقة العناصر المحددة باستخدام البرنامج التجاري (ANSYS Workbench 17.2) للتحقق من نموذج العناصر المحددة. كان النموذج العددي أكثر قوة من نموذج السقوف المركبة (SB-RC) التجريبية (العملية). تم التوصل إلى توافق جيد بين النتائج التحليلية والتجريبية لجميع اختبارات السقوف المركبة (SB-RC).

 أجريت دراسة لمعرفة تأثير التباعد وتأثير عدد العتبات الثانوية على سلوك السقوف المركبة (SB-RC). وأظهرت النتائج أن زيادة تباعد العتبات الحديدية الثانوية بنسبة 33٪ (من 1.8م إلى 2.4م) (أي تقليل عدد العتبات الحديدية الثانوية من 9 إلى 7) لنفس أبعاد سطح السقف تؤدي إلى زيادة في هطول العتبات الحديدية الثانوية التي تقع بمنتصف الفضاء بحوالي 18٪ في السقوف المركبة (SB-RC). وللعينات المحترقة كانت نسبة الهطول 35 و59 و73 و85٪ عند درجات حرارة تبلغ 300 و500 و700 و900 درجة مئوية على التوالي. وبالمثل، بالنسبة للعتبات الحديدية الثانوية التالية التي تقع بعد العتبات التي بالمنتصف، كانت 13٪ للعينة غير المحروقة وكانت 29 و51 و60 و78٪ على التوالي في نفس درجة حرارة الحرق.