تم مناقشة اطروحة الدكتوراه / للطالب رائد ستار ورور في قسم الهندسة المدنية عن البحث الموسوم Fire Evaluation of Reinforcing Concrete Beams and Slabs Coated with Gypsum Plastering في يوم الاربعاء الموافق 15-9 – 2021 وبأشراف أ.د. عبدالمطلب عيسى سعيد
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- ا.د. ثامر خضير محمود كلية الاسراء الجامعة رئيسا
- ا.د. محمد مصلح سلمان الجامعة المستنصرية / كلية الهندسة عضوا
- ا.م.د. علي حسين علي جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
- ا.م.د. احمد جبار حسين جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
- ا.م.د. رافع محمود عباس جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
تناول البحث
ملخص عن الاطروحة
تهدف هذه الدراسة الى استخدام الجص والبورك بسماكات مختلف لمعرفة اثاره الجانبية خلال الحرق. البرنامج العملي ينقسم الى ثلاث اجزاء اساسية، الجزء الاول هو استخدام الجص والبورك بتغليف المكعبات والاسطوانات والمواشير بسمك 10 و 20 ملم لدراسة الخواص الميكانيكية للخرسانة العادية وتعريضها للحرق. اما الجزء الثاني والثالث هو استخدام ايضا الجص والبورك بنفس السمك اعلاه لتغليف الاسطح الخرسانية للعتبات والسقوف.
ان المتغييرات الاساسية لهذه الدراسة هو استخدام درجتي حرارة 400 و700 مئوي ولمدة ساعة واحدة واستخدام سمك 10 و20 ملم للجص والبورك. الجزء الاول من الدراسة بينت النتائج أن مقاومة الانضغاط للخرسانة قد تحسنت باستخدام طبقات الجص والبورك، عند 400 درجة مئوية كانت نسبة مقاومة الانضغاط المفقودة (4 & 6)٪ عند (10 & 20) ملم على التوالي مقارنة بالعينات المرجعية. أما بالنسبة لدرجة الحرارة البالغة 700 درجة مئوية ، فإن انخفاض مقاومة الانضغاط كان للنصف. معايير الكسر أثناء الحرق عند 400 درجة مئوية ، تبين تدهور الخرسانة غير المغلفة بالجص. بلغ معدل التخفيض 46٪ مقارنة بالموشور المغلف بالجص حيث كانت نسبة التخفيض (30 & 23)٪ عند (10 & 20) ملم على التوالي. أما عند درجات الحرارة المرتفعة 700 درجة مئوية فقد كانت نسبة التخفيض 70٪ للخرسانة المغلفة بالجص و (64 و 46)٪ عند (10 و 20) ملم على التوالي. معامل المرونة انخفضت حوالي (16 و 11)٪ عند (10 و 20) ملم على التوالي مقارنة بالاسطوانات غير المغلفة بالجص حيث كان معدل الفقدان حوالي 24٪ عند 400 درجة مئوية، أما بالنسبة لدرجة الحرارة 700 درجة مئوية فقد كان الانخفاض في معامل المرونة حوالي (63 & 52 و 43)٪ عند (0، 10 & 20) ملم. أظهرت النتائج أن مقاومة الشد الانشطاري بعد الاحتراق عند 400 و 700 درجة مئوية لمدة ساعة تدريجياً انخفضت.
الجزء الثاني والثالث من هذه الدراسة اجريت على العتبات والسقوف، بالنسبة للعتبات كانت ابعادها (٢٠٠× ٣٠٠×٢٨٠٠ ) ملم وفحصت تحت الحمل الساكن حتى الفشل حيث كان عددها ٩ عتبة مقسمة الى ثلاث مجاميع ، الاولى غير مغلفة وعددهم ٣ اما المجموعة الثانية والثالثة فكانت مغلفة بسمك ١٠ و ٢٠ ملم على التوالي وكل نموذجين من كل مجموعة عرضت الى حرارة ٤٠٠ و ٧٠٠ مئوي ولمدة ساعة واحدة، وهذا الكلام ايضا ينطبق ايضا على السقوف الخرسانية المسلحة حيث كان عددها ٩ سقف وبابعاد (١٧٠٠×١٧٠٠×١٥٠) ملم ومقسمة بنفس التقسيم بالنسبة للعتبات. أظهرت النتائج العملية بالنسبة للعتبات أن الحمل القصوى وحمل الشق الأولي للعتبات الخرسانية المسلحة تم تحسينها باستخدام طبقات الجص حتى 400 درجة مئوية عند سمك 10 و 20 مم، حيث كان الفقدان (Pcr,Pu ) حوالي (8 و 6) ٪ و (1 و 7) ٪ على التوالي عند المقارنة بالخرسانة غير المغلفة بالجص فإن معدل الفقدان كان حوالي (25 و 13) ٪ . وهذا دليل واضح على فائدة الجص في تقليل درجات الحرارة المرتفعة مباشرة إلى الخرسانة. أما بالنسبة لدرجة الحرارة 700 درجة مئوية ، فقد كان الانخفاض في (Pcr,Pu ) حوالي (57 و 22) ٪ و (31 و 16) ٪ و (10 و 15) ٪ عند سمك جبس 0 ، 10 ، 20 ملم على التوالي.
بينما الاسقف بينت، الاختلاف الواضح في النتائج عند تعرض الخرسانة عند درجة حرارة 400 درجة مئوية بعد تغليف الخرسانة بطبقات من الجص بسماكات مختلفة. عند سمك 10 و 20 ملم ، كانت نسبة الفقدان لل (Pcr,Pu ) حوالي (7.3، 3.4)٪ & (9.1، 2)٪ على التوالي مقارنة بالخرسانة غير المغلفة بالجص ، وبلغ معدل الفقدان حوالي (11، 9.8)٪ ، وهذا دليل واضح على فائدة الجص في تخفيض تعرض الخرسانة مباشرة الى الحرارة. أما بالنسبة لدرجة حرارة 700 درجة مئوية ، فقد كان الانخفاض في (Pcr,Pu ) حوالي (41.03، 30.6)٪ & (43.2، 12)٪ و (62.4، 8)٪ عند صفر، 10، 20 ملم من الجص.
تحسن منحنيات الحمل والانفعال عندما زادة سمك الجص أثناء تعرض العينات للنار خلال فترة الحرق البالغة ساعة واحدة. حيث كانت العلاقة بينهما عند درجة حرارة 400 درجة مئوية بسمك 20 مم أفضل من 10 مم عند تعرضها للنار كذلك بينت الاشكال تحسن مايؤثر على عمق المنطقة الانضغاطية بعد التعرض للحرق بالنسبة للنماذج المغلفة بالجص. ان معامل المطيلية تحسنت بالمقارنة مع النماذج الغير مغلفة بالجص.
تم اجراء مقارنة مع النتائج العملية وذلك بأجراء تحليل عددي بأستعمال البرنامج التطبيق الهندسي ABAQUSلجميع النماذج, حيث تم ادخال جميع مايحتاجه البرنامج للتعرف على الخواص الميكانيكية والحرارية للخرسانة والحديد والجص وكذلك محاكاة الواقع العملي داخل البرنامج باسلوب يعطي نتائج المقبولة عن طريق تمثيل الجص واظهرت النتائج وجود تقارب جيد بين الفحوصات العملية والتحليل النظري. تم التعامل مع البرنامج باسلوب يحاكي ماتم اجراءه في العملي, فيما يخص الكونكريت والحديد. تم الاستنتاج والتحليل النظري للنماذج والذي يبين مقدار الحرارة الواصلة للكونكريت والحديد والحمل الاقصى بعد التغليف بطبقات الجص المختلفة. وكذلك تم اجراء تحليل المتغيرات لمعرفة مدى تأثير سلوك النماذج لتغير فترة الحرق اخذت ساعتين وكذلك تغيير في سمك الجص واخذ 30 ملم المستخدم لدراسة ماهي التغييرات التي تطرأعلى النماذج.
