تم مناقشة رسالة الماجستير للطالب انــــور صبــــاح علـــــي في قسم الهندسة المدنية عن البحث الموسوم Behavior of RC Beams Strengthened with NSM-CFRP Strips Subjected to Fire Exposure في يوم الخميس الموافق 21- 10-2021 وبأشراف م.د. حيدر عامر احمد.
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- أ.د. عامر فاروق عزت جامعة بغداد/ كلية الهندسة رئيسا
- أ.م.د. رافع محمود عباس جامعة بغداد/ كلية الهندسة عضوا
- أ.م.د. محمد محمد رشيد الجامعة المستنصرية/ كلية الهندسة عضوا
- م.د.حيدر عامر احمد جامعة بغداد/ كلية الهندسة مشرفا
تناول البحث
ملخص عن الرسالة
يعد استخدام شرائح البوليمر المقوى بألياف الكربون المركبة بالقرب من السطح (NSM) هي تقنية فعالة لزيادة قوة الانحناء والقص أو لإصلاح أعضاء الخرسانة المسلحة التالفة (RC). طريقة التقوية هذه هي تقنية واعدة. كانت الأهداف الرئيسية لهذه الدراسة هي (i) الفهم بمزيد من العمق لسلوك عوارض RC المعززة من NSM ، لا سيما الكفاءة الهيكلية لنظام التعزيز بعد التعرض للحريق، (ii) تقييم فعالية استراتيجية الحماية من الحرائق في تمديد المساهمة الميكانيكية CFRP بعد التعرض للحريق.
اشتملت الدراسة على عمل تجريبي بالإضافة إلى محاكاة عددية للتحقق من سلوك عوارض RC المقواة انثناءًا بشرائط .NSM-CFRP تم استخدام لاصق ايبوكسي تقليدي.و تم عزل العينات بمخططات عزل مختلفة )أي ، الجص من المواد المحلية ، وألواح الجبس المقاومة للحريق ((FR) لحمايةالعتبات الخرسانية المعرضة للحريق في فرن الغاز. تعرضت العينات للحمل الحراري الذي يتوافق مع منحنى النار القياسي ISO 834 ثم تم اختبارها حتى الفشل في درجة حرارة الغرفة تحت الانحناء بأربع نقاط (دعامتين بسيطتين وحمل من نقطتين).
في العمل التجريبي ، تم اختبار سبعة )7( عوارض بطول إجمالي يبلغ 1850 ملم ومقطع عرضي مستطيل يبلغ 130 × 225 ملم. تم استخدام عتبتين خرسانيتين كعينة مرجعية ، واحدة بدون تقوية والأخرى مقواة بشرائط NSM-CFRP ، وتم اختبارها حتى الفشل في درجة الحرارة المحيطة. من ناحية أخرى ، تعرضت خمس عتبات خرسانية مقواة من NSM-CFRP للحريق وتم اختبارها حتى الفشل في درجة الحرارة المحيطة. تم تقسيمهم إلى ثلاث مجموعات حسب مخططات الحماية (i) عتبة خرسانية مسلحة RC واحدة غير معزولة ، (ii) عتبات خرسانية RC معزولة بالجبس ، و (iii) عتبات خرسانية مسلحة RC معزولة بألواح جبسية مقاومة للحريق . (FR) بالإضافة إلى نوع العزل ، تم اعتماد سماكات مختلفة للعزل. عزل أرق بمقدار 25 ملم على طول العتبة الخرسانية (باستثناء الوجه العلوي) وأسمك بمقدار 50 ملم في مناطق النهاية) مراسي (CFRP.
من حيث الوقت المطلوب للوصول إلى درجة حرارة التزجج ( ) ، أظهرت نتائج الاستجابة الحرارية أن مخططات العزل توفر حماية جيدة ، وبالتالي ، انخفضت القيمة القصوى لدرجة حرارة الإيبوكسي على طول واجهة الترابط وفقًا لذلك. في مناطق الإرساء ، زادت المدة الزمنية من حوالي 66٪ إلى 87٪ في العينات المعزولة مقارنة بتلك غير المعزولة.
فيما يتعلق بالاستجابة الهيكلية ، أظهرت العتبات الخرسانية المقواة بألياف الكربون المقوى أداءً أفضل بحوالي 109٪ و 40٪ و 39٪ في قدرة مقاومة الانحناء ومقاومة التكسير والصلابة ، على التوالي ، مقارنةً بالعتبات الخرسانية غير المقواة. من ناحية أخرى ، أظهرت النتائج أن العينات المحترقة المقواة بألياف الكربون المقوى بألياف الكربون يمكن أن تحتفظ بحوالي 90٪ من قوتها الانثناءية الأصلية عند استخدام حماية أكثر سمكًا في مناطق التثبيت ، مقارنةً بالعينات المقواة بالبوليمر المقوى بألياف الكربون غير المحترقة.
تم اعتماد نماذج عددية باستخدام برنامج ABAQUS للتنبؤ بالأداء (الاستجابات الحرارية والهيكلية) للعتبات الخرسانية RC غير المعززة والمعززة وغير المعزولة والمعزولة حرارياً المعرضة للحريق. تمت محاكاة الاستجابات الميكانيكية والحرارية لجميع الحزم بشكل مناسب باستخدام النماذج العددية. كانت نتائج المحاكاة العددية في توافق جيد مع البيانات التجريبية.
أخيرًا ، تم استخدام نماذج FE التي تم التحقق من صحتها لمحاكاة الدراسة البارامترية.
في الدراسة البارامترية ، تم اكتشاف أن جميع النماذج المعزولة بألواح الجبس FR ولأنظمة العزل المختلفة ، كان أداءها أفضل من حيث الأداء الحراري من تلك المحمية بالجبس. من ناحية أخرى ، قدمت نماذج العتبات الخرسانية المعزولة بسمك 50 مم المطبقة على طول الحزمة بأكملها استجابة حرارية أفضل حيث حافظت على درجات حرارة منخفضة تبلغ حوالي 1.8 ( ) و 2.6 ( ) في مناطق الارساء والمنطقة المركزية ، على التوالي.
