تم انجاز رسالة الماجستير للطالبة ايناس محمد محمود في قسم الهندسه المدنية عن بحثها الموسوم ” مقارنة بين الطريقة المكافئة (SDOF) وطريقة العناصر المحددة للسقوف الخرسانية المسلحة المعرضة لعصف الانفجار “بأشراف ا.د. ثامر خضير محمود
وتألفت لجنة المناقشة وعضوية كل من:
أ.م.د.عباس عبد المجيد علاوي (رئيس اللجنة)
أ.م.د. ليث خالد الحديثي (عضوا)
أ.م.د.عامر فاروق عزت (عضوا)
وتلخص بحثها بما يلي :
في هــذا البحـــث تمــــت المقـــارنــة بيـــن طـريقتيــن للتحـليــل الديناميـكــي اللاخطــي لتقييــم ســلوك البلاطــات الخرسانيــة المســـلحـة والمعرضـة لعصـف الانفجـــار: الطريقـــة الاولــى هـي الطريقــة المكافئــة (SDOF) والاخـرى طريقــة العناصــر المحـــددة (FEM). تــم تخميـــن الضغط الـناتــج عن الـعصــف مــن الـمـنحـنيــات المـوجــودة في المدونــة الامــريكيــة ( UFC 3-340-02, 2008). في طــريقـــة ((SDOF يـمكـــن تبســـيط البلاطـــة وذلـــك بايجــــاد قيــــم عــوامـل التحــول (Transformation Factors) التي تحــــول البلاطـــة الــى نـظــام (SDOF) و تــم تقييــم صحــة نتـائــج طــريقـــة ( (SDOFو مقــــارنتهــا مع نتـــائج طــريقـــة العناصـــر المحــــددة (FEM) و تبيـــن ان طريقــــة (FEM) هي الطريقـــة الاكثر دقة في التحليل.
لاتمـــام التحليـــل الديناميكـــي اللاخطي بطريقــة (SDOF), يجـــب ايجـاد دالــة المقاومـــة-الهطــول اولاً. فـي هــــذه الدراســــة تـــم ايجـــادها عـمـليــــاً و نظـريـــاً, حـــيث اســـــتخــدم التحـليــل الاستـاتيـكـي اللاخـطي للبــلاطــات لايجـــاد عـلاقــة المقـــاومــة-الهطــول.
تـــم تــنفيـــذ التحليــل للبلاطــات الخـرســـانيــة المسلحــة بطريقــة العناصــر المحــددة باستخــدام برنامــج الحاســوب (ANSYS). حيــث استخدمــت العناصــر الطابوقيــة ذات الثمــان عقــد (SOLID 65) لتمثيــل الخرسانــة لان هـــذا العنصــر له القابليــة على تمثيــل التصـدع والسحــق في الخرسانــة بينمــا مثـل حديــد التسليــح بعنصــر ساريــة ثلاثـي الابعــاد (LINK 8) ذو عقدتـان في كل منـها ثلاث درجــات حريـة مماثلـة لتلــك الموجـودة في العنصــر (SOLID 65).
ان المتـغيــرات التـي اخـــذت بنظــــر الاعـتبــار هــي: نســـبـة حــديـــد التســليــح , الخـــواص الميكـــانيـكيـــة للكـونكـريـت والحــديـــد, مـعامـــل (Scaled Distance ) للانفجــار, ســـمك البلاطـــة و تأثيـــر انـواع الاســـنـاد.
النتـــائـج اظهـــرت ان طريـقــة العناصـــر المحـــددة اعطـــت قيـــماً أقـــل للهطـــول الاستاتيكــي مقــــارنـــةً مــع نتــائــج الاختبـــارات العملـيــة بنســـبة (8%-21%) بينمـــا لوحــظ ان نتائـــج طريقـــة العناصــر المحــددة اعلــى عنـــد احتســـاب حمـــل الفشـــل الاســتـاتيــكي بنســـبة (2%-7%). تمــت المقارنــة بيــن نتائــج التحليــل الديناميـكــي بطريقـــة العناصــر المحـــــددة باستخــــدام (ANSYS) مـــع الطريقــة المكافئــة (SDOF) , لوحـظ ان نتائـــج الطـريقـــة المكـافئــــة (SDOF) تعطـي نتائـج اعلــى في الهطـــول الدينــاميـكـــي بنســـبة (9%-22%) عنــــد معامـــل (Scaled Distance) يتـــراوح بيــــن (0.4 م/كغم1/3 الى 1.9 م/كغم1/3) والفـــــرق في التـــردد الطبيعــي بيـــن الطريقتـيـــن هــــو (0.8%-3%). و وجــــد ان تــأثيـــــر المـتغـيـــرات المــذكـــورة اعـــلاه علــى اســــتجـابــــة الســـــقـف الخـرســـانـي المســـلــح كــانت متشــــابهـــة (زيــــادةً او نقصـــانـاً ) فـــي كــــلا الطـريقتيــــن . نتـــائـــج هـــــذا البحـــث اظهـــرت أن المتغيـــــرات الأكثـــر تأثيـــراًعلـــى قيمــــة الهطــــول العابــــر ونســـــبة المطيليـــة ھــي, مـعامـــل (Scaled Distance ),حیــث ان زیــــادة مـعامـــل (Scaled Distance), بنسبــــة 270% (0.7 م/كغم1/3 الى 1.9 م/كغم1/3) اعـطـــت نقصـــاً فــي نســــبة المطيليــــــة وقيـمــــة الهطـــول العابـــر بنســـــبة 75% و 82%, كـــــذلك نقصــــان فــي قـيمــــة الطـاقــــة الممتـصــــة بحــوالـــي85% .ان زیـــادة نســــبة حــــديــــد التســـليـــح بحـــوالــي 100% (0.005 الى 0.01) یــؤدي الـــى نقصــــان نســــبة المطــيليـــة والهطــــول العـابــــر بنســـــبة40% و38%علــى التــوالـي عنــــد مـعامـــل (Scaled Distance )1.3 م/كغم1/3.
وتألفت لجنة المناقشة وعضوية كل من:
أ.م.د.عباس عبد المجيد علاوي (رئيس اللجنة)
أ.م.د. ليث خالد الحديثي (عضوا)
أ.م.د.عامر فاروق عزت (عضوا)
وتلخص بحثها بما يلي :
في هــذا البحـــث تمــــت المقـــارنــة بيـــن طـريقتيــن للتحـليــل الديناميـكــي اللاخطــي لتقييــم ســلوك البلاطــات الخرسانيــة المســـلحـة والمعرضـة لعصـف الانفجـــار: الطريقـــة الاولــى هـي الطريقــة المكافئــة (SDOF) والاخـرى طريقــة العناصــر المحـــددة (FEM). تــم تخميـــن الضغط الـناتــج عن الـعصــف مــن الـمـنحـنيــات المـوجــودة في المدونــة الامــريكيــة ( UFC 3-340-02, 2008). في طــريقـــة ((SDOF يـمكـــن تبســـيط البلاطـــة وذلـــك بايجــــاد قيــــم عــوامـل التحــول (Transformation Factors) التي تحــــول البلاطـــة الــى نـظــام (SDOF) و تــم تقييــم صحــة نتـائــج طــريقـــة ( (SDOFو مقــــارنتهــا مع نتـــائج طــريقـــة العناصـــر المحــــددة (FEM) و تبيـــن ان طريقــــة (FEM) هي الطريقـــة الاكثر دقة في التحليل.
لاتمـــام التحليـــل الديناميكـــي اللاخطي بطريقــة (SDOF), يجـــب ايجـاد دالــة المقاومـــة-الهطــول اولاً. فـي هــــذه الدراســــة تـــم ايجـــادها عـمـليــــاً و نظـريـــاً, حـــيث اســـــتخــدم التحـليــل الاستـاتيـكـي اللاخـطي للبــلاطــات لايجـــاد عـلاقــة المقـــاومــة-الهطــول.
تـــم تــنفيـــذ التحليــل للبلاطــات الخـرســـانيــة المسلحــة بطريقــة العناصــر المحــددة باستخــدام برنامــج الحاســوب (ANSYS). حيــث استخدمــت العناصــر الطابوقيــة ذات الثمــان عقــد (SOLID 65) لتمثيــل الخرسانــة لان هـــذا العنصــر له القابليــة على تمثيــل التصـدع والسحــق في الخرسانــة بينمــا مثـل حديــد التسليــح بعنصــر ساريــة ثلاثـي الابعــاد (LINK 8) ذو عقدتـان في كل منـها ثلاث درجــات حريـة مماثلـة لتلــك الموجـودة في العنصــر (SOLID 65).
ان المتـغيــرات التـي اخـــذت بنظــــر الاعـتبــار هــي: نســـبـة حــديـــد التســليــح , الخـــواص الميكـــانيـكيـــة للكـونكـريـت والحــديـــد, مـعامـــل (Scaled Distance ) للانفجــار, ســـمك البلاطـــة و تأثيـــر انـواع الاســـنـاد.
النتـــائـج اظهـــرت ان طريـقــة العناصـــر المحـــددة اعطـــت قيـــماً أقـــل للهطـــول الاستاتيكــي مقــــارنـــةً مــع نتــائــج الاختبـــارات العملـيــة بنســـبة (8%-21%) بينمـــا لوحــظ ان نتائـــج طريقـــة العناصــر المحــددة اعلــى عنـــد احتســـاب حمـــل الفشـــل الاســتـاتيــكي بنســـبة (2%-7%). تمــت المقارنــة بيــن نتائــج التحليــل الديناميـكــي بطريقـــة العناصــر المحـــــددة باستخــــدام (ANSYS) مـــع الطريقــة المكافئــة (SDOF) , لوحـظ ان نتائـــج الطـريقـــة المكـافئــــة (SDOF) تعطـي نتائـج اعلــى في الهطـــول الدينــاميـكـــي بنســـبة (9%-22%) عنــــد معامـــل (Scaled Distance) يتـــراوح بيــــن (0.4 م/كغم1/3 الى 1.9 م/كغم1/3) والفـــــرق في التـــردد الطبيعــي بيـــن الطريقتـيـــن هــــو (0.8%-3%). و وجــــد ان تــأثيـــــر المـتغـيـــرات المــذكـــورة اعـــلاه علــى اســــتجـابــــة الســـــقـف الخـرســـانـي المســـلــح كــانت متشــــابهـــة (زيــــادةً او نقصـــانـاً ) فـــي كــــلا الطـريقتيــــن . نتـــائـــج هـــــذا البحـــث اظهـــرت أن المتغيـــــرات الأكثـــر تأثيـــراًعلـــى قيمــــة الهطــــول العابــــر ونســـــبة المطيليـــة ھــي, مـعامـــل (Scaled Distance ),حیــث ان زیــــادة مـعامـــل (Scaled Distance), بنسبــــة 270% (0.7 م/كغم1/3 الى 1.9 م/كغم1/3) اعـطـــت نقصـــاً فــي نســــبة المطيليــــــة وقيـمــــة الهطـــول العابـــر بنســـــبة 75% و 82%, كـــــذلك نقصــــان فــي قـيمــــة الطـاقــــة الممتـصــــة بحــوالـــي85% .ان زیـــادة نســــبة حــــديــــد التســـليـــح بحـــوالــي 100% (0.005 الى 0.01) یــؤدي الـــى نقصــــان نســــبة المطــيليـــة والهطــــول العـابــــر بنســـــبة40% و38%علــى التــوالـي عنــــد مـعامـــل (Scaled Distance )1.3 م/كغم1/3.
