تم مناقشة اطروحة الدكتوراه /للطالب علي صباح مهدي في قسم الهندسة المدنية عن البحث الموسوم: “استجابة السقوف الخرسانية المسلحة ثنائية الاتجاه ذات الفراغات الكروية الداخلية للأحمال التوافقية”. في يوم الاثنين الموافق 01/03/2021 وبأشراف ا. م. د. شذى ضياء محمد
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة:
- ا. د. نزار كامل علي جامعة بغداد/ كلية الهندسة رئيسا
- ا. د. عامر فاروق عزت جامعة بغداد/ كلية الهندسة عضوا
- ا. م. د. احسان علي صائب كلية الاسراء الجامعة عضوا
- ا. م. د. سرمد شفيق عبد القادر الجامعة التكنولوجية/ قسم الهندسة المدنية عضوا
- ا. م. د. صلاح رحيمة عبيد جامعة بغداد/ كلية الهندسة عضوا
تناول البحث:
في هذه الدراسة، تم فحص نوعين من البلاطات: بلاطة صلدة ثنائية الاتجاه وبلاطة BubbleDeck، تحت تأثير الحمل الساكن والحمل التوافقي الديناميكي.
ملخص عن الاطروحة:
ان تقليل وزن المنشأ الذاتي لأي هيكل هو الهدف الرئيسي لمعظم المنشاءات، خاصة في المباني العالية والمباني المتضررة نتيجة الزلازل. حيث يعد استحداث الفراغات داخل المنشأ الخرساني واحدة من أكثر التقنيات المعتمدة لتقليل الوزن الذاتي للهياكل الخرسانية كما هو الحال في البلاطات ذات الفراغات (Voided Slab) او البلاطات ذات الكرات ((BubbleDeck Slabs. يهدف هذا البحث إلى دراسة السلوك الانشائي الخرسانية المسلحة ذات الكرات تحت تأثير الحمل المنتشر والحمل التوافقي الديناميكي عمليا ونظريًا. اشتمل البرنامج العملي على فحص عشرين بلاطة خرسانية مسلح بالاتجاهين بأسناد ثلاثي ثابت وكانت ابعاد البلاطة (2500×2500×200 ملم). قسمت البلاطات الى ثلاثة مجاميع; المجموعة الأولى تضمنت خمس عينات اختبرت تحت تأثير الحمل المنتشر الى حد الفشل النهائي، اما المجموعة الثانية فقد تضمّنت خمس عينات اختبرت تحت تأثير الحمل التوافقي الديناميكي ذو ترددات مختلفة، بينما تضمنت المجموعة الثالثة عشرة عينات اختبرت تحت تأثير الحمل التوافقي الديناميكي ذو ترددات مقاربة لتردد العينة للحصول على ظاهرة الرنين وبعدها يسلط الحمل المنتشر لقياس مقدار القوة المتبقية لتحمل السقف.
تم دراسة مجموعة من المتغيرات في هذا البحث شملت: قطر الكرة (100 و120) ملم، مقدار النقصان في حجم الخرسانة داخل المنشأ (15 و18) ٪، ترددات الحمل التوافقي الديناميكي (5-25) هرتز، وتأثير الفترة الزمنية للحمل التوافقي الديناميكي (2 و4) ساعة. اما فيما يخص المتغيرات الأخرى التي تشمل مقاومة الخرسانة للانضغاط وتفاصيل توزيع حديد التسليح داخل المنشأ الخرساني فقد كانت متماثلة لجميع السقوف.
إشارات نتائج المجموعة الأولى الى ان البلاطات ذات الكرات قد انخفضت فيها قدرة التحمل النهائية تحت تأثير الحمل المنتشر بنسبة (15.93 و11.5٪) من السقف الصلدة في حالة حجم النقصان في كمية الخرسانة (18 و15) ٪ على التوالي. من ناحية أخرى، حصلت زيادة شملت سلوك الهطول النهائي والطاقة الممتصة وكذلك معامل المرونة تراوحت ما بين (39، 5.3، 14.94) ٪ على التوالي.
يوثر الحمل التوافقي بشكل كبير على البلاطات الصلدة حيث ظهرت شقوق شعرية، وخاصة في الترددات ذات ظاهرة الرنين. أما بالنسبة للبلاطات ذات الكرات لم يظهر فيها أي شقوق شعرية وكان للحمل التوافقي تأثير طفيف على البلاطات ذات الكرات، خاصة على قيم الاهتزاز. اما بالنسبة لحجم النقصان في كمية الخرسانة (15%)، كانت قيمة الاهتزاز مماثلة لتلك التي في البلاطات الصلدة، في حين أن التباين زاد في حالة استعمال حجم النقصان في كمية الكونكريت (18%) حيث كان التباعد إلى (52.4%).
تهدف المجموعة الثالثة الى دراسة تأثير مدة تسليط الحمل التوافقي الديناميكي حيث لوحظ ان النتائج في البلاطات الصلدة هي الأكثر تأثرا من البلاطات ذات الكرات. ويجدر الاشارة أيضا إلى أن حجم النقصان في كمية الخرسانة يتناسب عكسيا مع تأثير مدة الحمل التوافقي على القوة المتبقية وان قيمة الحد الأقصى في الحمل النهائي للبلاطات التي تعرضت لمدة 4 ساعات من الحمل التوافقي الديناميكي يتراوح ما بين (11.5، 7.0 و4.12) ٪ بالنسبة لحجم النقصان في كمية الخرسانة (0، 15 و18) ٪ على التوالي.
وأخيرا، تم إجراء تحليل نظري باستعمال برنامج ABAQUS. أظهرت النتائج تقاربا مقبولا مع تلك النتائج التجريبية فيما يتعلق بحمل الفشل وقيمة الهطول النهائية. وكان الفرق الأقصى في الحمل النهائي وقيمة الهطول النهائية (5.15 و5.09) ٪ على التوالي.
وأجريت دراسة حدودية أخرى تكون فيها البلاطات ذات الكرات متغيرة من حيث اماكن توزيع الكرات حيث ان التوزيع المعتمد يكون بعيد عن المنتصف. تم تعريض هذه النماذج الى الحمل المنتشر وكذلك الحمل التوافقي الديناميكي واظهرت النتائج ان هناك تأثير في توزيع الكرات بشكل كبير على السلوك الإنشائي للبلاطات ذات الكرات.
