مناقشة اطروحة الدكتوراه ” مقاومة الاعمدة الخرسانية المسلحة الحاوية على فتحات مستعرضة “في قسم الهندسة المدنية “
نوقشت في قسم الهندسة المدنية اطروحة الدكتوراه الموسومة “ مقاومة الاعمدة الخرسانية المسلحة الحاويةعلى فتحات مستعرضة ” للطالب نبيل حسن علي السالم تحت اشراف أ.م.د. احسان علي صائب جامعة النهرين / كلية الهندسة و أ.م.د. عباس عبد المجيد علاوي جامعة بغداد / كلية الهندسة وقد تألفت لجنة المناقشة من أ.د. ثامر خضير محمود رئيساً و عضوية كل من أ.د. نمير عبد الامير علوش و أ.م.د. نزار كامل علي و أ.م.د. اياد كاظم صيهود و أ.م.د. عبد المطلب عيسى سعيد اذ كان البحث حول سلوك و مقدار الحمل الأقصى للأعمدة الخرسانية المسلحة المحملة بقوى مركزية وأخرى لا مركزية الحاوية على فتحات مستعرضة .
يتضمن الجزء العملي من هذا البحث فحص ست وعشرين عموداً خرسانياً مسلحاً ذات مقطع مربع بابعاد (150×150 ملم) وبطول (700ملم) . تضمنت المتغيرات الأاساسية التي جرى إعتمادها في برنامج الفحص حجم الفتحة, موقع الفتحة, شكل الفتحة, اللامركزية للحمل وتاثير اتجاه اللامركزية للحمل بالنسبة الى اتجاه المحور الطولي للفتحة .
في الجزء النظري من البحث, تم اجراء تحليلاً لاخطياً بالاعتماد على طريقة العناصر المحددة لدراسة الأعمدة المفحوصة وقد نفذ التحليل باستخدام برنامج الحاسوب (ANSYSV.11 ). حيث إستعمل العنصر ثلاثي الابعاد (SOLID 65) لتمثيل الخرسانة والعنصر ثلاثي الأبعاد (SOLID 45) لتمثيل القبعة الحديدية المستخدمة عند نقاط تسليط الحمل واستخدام العنصر ثلاثي الأبعاد (LINK8)لتمثيل قضبان حديد التسليح .
كذلك تم في هذا البحث تطوير برنامج حاسوبي بالاعتماد على معادلات الأتزان والتوافق لمقطع العمود كوسيلة تحليلية لحساب المقاومة الاسمية القصوى للاعمدة الخرسانية الحاوية على فتحات مستعرضة. هذا البرنامج استخدم لتحليل الأعمدة المفحوصة مع الأخذ بنظر الاعتبار تاثير الحصر للأطواق.
وجد من النتائج العملية (المختبرية) ولنسبة فتحة تراوحت بين (10%) و (16.67%) بان المقاومة القصوى قد انخفضت بنسبة تراوحت بين (3.21%) و (6.22%) للأعمدة المحملة بقوى مركزية. أما بالنسبة للأعمدة المفحوصة بلا مركزية مسلطة باتجاه موازي للاتجاه الطولي لمحور الفتحة وبنسبة لامركزية مقدارها (0.3) فقد انخفضت المقاومة القصوى بنسبة تراوحت بين (6.36%) و (12.27%). بينما لنسبة لامركزية مقدارها (0.8) لم يحدث نقصان ملحوظ في المقاومة القصوى. كذلك وجد بان الانخفاض في المقاومة القصوى غير ملحوظ بالنسبة للأعمدة المفحوصة بلا مركزية مسلطة باتجاه عمودي على المحور الطولي للفتحة .
لوحظ من النتائج العملية للأعمدة التي تمتلك نسبة فتحة متساوية مقدارها (13.33%), بان المقاومة القصوى قد انخفضت بنسبة حوالي (2.88%) و(5.97%) عندما استبدلت فتحة دائرية منفردة بقطر (mm 20) بفتحة مربعة (20x20mm) او بواحدة مستطيلة (20x40mm) على التوالي .
بينت النتائج العملية للأعمدة التي تمتلك نسبة فتحة متساوية ومقدارها (13.33%) , بانه عندما ازيحت الفتحة ازاحة جانبية بعيدا عن المحور المركزي لمقطع العمود ب(10 وmm 20) وجد ان المقاومة القصوى قد انخفضت بحوالي (0.63%) و(3.17%) على التوالي .
تم الحصول على توافق جيد بين النتائج العملية مع النتائج المستحصلة عن طريق التحليل باستخدام طريقة العناصر المحددة ,حيث تراوحت نسبة المقاومة القصوى المستحصلة بطريقة العناصر المحددة الى تلك المستحصلة من النتائج العملية بين (1.001) الى (1.014) ولكل الاعمدة المفحوصة . أظهرت النتائج العملية للاعمدة المفحوصة تحت حمل محوري بأن الاجهاد في قضبان التسليح الطولية وصل الى حد الخضوع عند مستوى حمل الفشل . وبالنسبة للحمل اللامركزي بلغ الاجهاد في قضبان التسليح الطولية حد الخضوع في جهة الانضغاط لنسبة لا مركزية مقدارها (0.3 ( بينما بلغ الاجهاد في قضبان التسليح الطولية الواقعة في جهة الشد الى حد الخضوع عند إستخدام نسبة لا مركزية مقدارها (0.08) .
عموما, تم الحصول على توافق جيد بين النتائج العملية مع النتائج المستحصلة عن طريق الطريقة التحليلية, حيث تراوحت نسبة المقاومة القصوى المستحصلة بالطريقة التحليلية الى تلك المستحصلة من النتائج العملية بين (0.82) و(0.99) ولكل الاعمدة المفحوصة. أظهرت الطريقة التحليلية انه بزيادة مقاومة إنضغاط الخرسانة من (MPa 39.27 ) الى ( Mpa 48.69 ), ازدادت المقاومة القصوى بحوالي (18.59%) للأعمدة المحملة مركزيا. أما بالنسبة للأعمدة المحملة بلا مركزية تراوحت الزيادة في المقاومة القصوى بين (19.16%) و(3.36%) لقيم لا مركزية تراوحت بين ( 5mmو 450mm ) على التوالي. كذلك بينت الطريقة التحليلية بأن الزيادة في نسبة الحديد الطولي من (0.0144) الى (0.03398) تؤدي الى زيادة في المقاومة القصوى بحوالي (28.64%) للاعمدة المحملة مركزيا. أما بالنسبة للأعمدة المحملة لامركزياً, تراوحت الزيادة في المقاومة القصوى بين (19.16%) و(3.36%) ولقيم لامركزية تراوحت بين ( 5 mm و mm 430) على التوالي.
