عمار عبد الستار عبد المجيد في قسم الهندسة المدنية بكلية الهندسة/جامعة بغداد يناقش اطروحة الدكتوراه
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 ٣٠٠، ٥٠٠ و٧٠٠ 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 ٣٠٠ 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 ٩٢ و٩٥٪ من الهطول الناجم عن التسخين، وكان الهطول المتبقي ١.٣ و٠.٤ ملم على التوالي للمجموعة الثانية، والعينة من عتبة فولاذية مفرده (المجموعة الاولى) قد استعادة وضعها الطبيعي بنسبة ٩٣٪ من ١٩.٢ملم من الهطول الناجم عن حرق. في حين كان الهطول المسترد من السقوف المركبة (SB-RC) في ٥٠٠درجة مئوية ٤٦ و٤٥٪، مع هطول متبقي يصل إلى ٣٨.٣ و٢٦.٩ملم على التوالي، لعينات من المجموعة الثانية، وعينة من عتبة فولاذية مفرده (المجموعة الأولى) استعادة وضعها الطبيعي بنسبة ٤٠٪ من ٧٧.٩ ملم من الهطول الناجم عن حرق مع هطول متبقي ٤٦.٨ ملم في ٥٠٠ درجة مئوية. وكان أكبر تأثير عند التعرض إلى ٧٠٠ درجة مئوية، وهذا يؤدي إلى هطول دائم أعلى من المتوسط والعتبات الفولاذية الثانوية الجانبية التي وصلت إلى ١٤٠.٢ و١٢٦.٦ ملم، وكانت نسبة عودتها الى وضعها الطبيعي فقط ١١ و١٨٪ على التوالي، لعينة من المجموعة الأولى، كان عودتها الى وضعها الطبيعي بمقدار ١٦٠.٣ ملم من الحد الأقصى للهطول الناتج عن الحرق (١٧٣.٨ملم)، يعني أن نسبة عودتها الى وضعها الطبيعي كان ٨٪.
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 ٣٠٠ و٥٠٠ و٧٠٠ 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 ٣٠٠ و٥٠٠ و٧٠٠ درجة مئوية فقد كانت ٨٧ و٦٤ و٣٨٪ على التوالي مقارنة مع العينة غير المحترقة للمجموعة الثانية بينما كانت ٨٨ و٦١ و٣٧٪ على التوالي للمجموعة الاولى.
أجريت دراسة مقارنة بين النتائج التجريبية والتحليل العددي بواسطة طريقة العناصر المحددة باستخدام البرنامج التجاري (ANSYS Workbench ١٧.٢) 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 ٣٣٪ (من ١.٨م إلى ٢.٤م) (أي تقليل عدد العتبات الحديدية الثانوية من ٩ إلى ٧) لنفس أبعاد سطح السقف تؤدي إلى زيادة في هطول العتبات الحديدية الثانوية التي تقع بمنتصف الفضاء بحوالي ١٨٪ في السقوف المركبة (SB-RC). وللعينات المحترقة كانت نسبة الهطول ٣٥ و٥٩ و٧٣ و٨٥٪ عند درجات حرارة تبلغ ٣٠٠ و٥٠٠ و٧٠٠ و٩٠٠ درجة مئوية على التوالي. وبالمثل، بالنسبة للعتبات الحديدية الثانوية التالية التي تقع بعد العتبات التي بالمنتصف، كانت ١٣٪ للعينة غير المحروقة وكانت ٢٩ و٥١ و٦٠ و٧٨٪ على التوالي في نفس درجة حرارة الحرق.
