تم مناقشة اطروحة الدكتوراه للطالب احمد ناجي دلف في قسم الهندسة المدنية عن البحث الموسوم Post Fire Punching Shear Strength of Fiber Reinforced Concrete Flat Plate في يوم الاحد الموافق 24 – 10- 2021 وبأشراف أ.م.د. شذى ضياء محمد
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- أ.د. عباس عبد المجيد ذياب جامعة بغداد / كلية الهندسة رئيسا
- أ.د. عباس عودة داوود جامعة ميسان / كلية الهندسة عضوا
- أ.د. عامر فاروق عزت جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
- أ.م.د. وليد عواد وريوش الجامعة المستنصرية / كلية الهندسة عضوا
- أ.م.د. مهند حسن محسن جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
تناول البحث
ملخص عن الرسالة / الاطروحة
يقدم هذا البحث دراسة عملية وتحليلية لمقاومة القص الثاقب للألواح الخرسانية المسلحة والمدعمة بالألياف بعد التعرض للهب الحريق. اجريت الدراسة على ثمانية عشر بلاطة بأبعاد (1500× 1500) ملم وبسمك (100 ملم) ذات اسناد بسيط وطول فضاء صافي مقداره (1400ملم). تم قياس ودراسة تأثير ثلاثة متغيرات اساسية على مقاومة القص الثاقب للبلاطات وكانت هذه المتغيرات الاساسية هي: نوع الالياف (فولاذية او زجاجية)، نسبة الالياف (صفر, 1, 1.5) % بالإضافة الى درجة حرارة الحرق (500 او 600) درجة مئوية. تم تقسيم البلاطات الى ثلاثة مجاميع حيث تتكون كل مجموعة من ستة بلاطات . بالنسبة للبلاطات غير المحروقة والتي توجد ضمن المجموعة الأولى , تم فحصها بالقص الثاقب مباشرة دون التعرض للهب الحريق , بينما البلاطات المحروقة والتي توجد ضمن المجموعة الثانية والثالثة فقد تم فحصها بالقص الثاقب و ذلك بعد تعرضها لحرارة حرق ثابتة تبلغ (500 او 600) درجة مئوية على التوالي لمدة ساعة واحدة مع استخدام طريقة التبريد المفاجئ بواسطة الرش المباشر بالماء لتقليل درجة الحرارة. إن تأثيرات المتغيرات المذكورة اعلاه قد تمت دراستها عند مختلف مراحل التحميل لمعرفة اقصى مقاومة للقص الثاقب، الهطول، انفعال الحديد والخرسانة، شكل التشققات، زاوية الفشل بالإضافة الى محيط ومساحة منطقة الفشل.
اظهرت النتائج العملية ان تعريض البلاطات الى لهب النار مباشرة لمدة ساعة واحدة ادى الى نقصان في مقاومة القص الثاقب مع زيادة الهطول الاقصى لكل البلاطات المعتمدة في هذا البحث. من جانب اخر, لوحظ أن استخدام الالياف في الخلطة الخرسانية ادى الى زيادة واضحة في مقاومة القص الثاقب لكلا النوعين من البلاطات (الغير محروقة والمحروقة). حيث كانت نسبة الزيادة للحمل الاقصى في البلاطات الحاوية على الياف مقارنة مع تلك البلاطات الخالية من الالياف (نماذج المقارنة) حوالي ( 5.5 – 16.6) % بالنسبة للبلاطات غير المحروقة بينما كانت نسبة الزيادة في الحمل الاقصى حوالي (10.9 – 27.2) % و (16.9 – 34.6) % في البلاطات المحروقة بدرجة حرارة (500 او 600) درجة مئوية على التوالي. كذلك ساهمت الالياف بزيادة الهطول الاقصى في البلاطات الحاوية على الياف مقارنة مع تلك البلاطات الخالية من الالياف (نماذج المقارنة) بحوالي (4.2 – 11.1) % بالنسبة للبلاطات غير المحروقة بينما كانت نسبة الزيادة في الحمل الاقصى حوالي (8.1 – 15.33) % و (8.8 – 16.4) % في البلاطات المحروقة بدرجة حرارة (500 او 600) درجة مئوية على التوالي. عموما, فشل القص في البلاطات الخالية من الالياف كان مفاجئ وبشكل قصيف بينما كان الفشل تدريجي و اكثر مطيلية في البلاطات الحاوية على الياف وذلك نتيجة لدور الالياف في تعزيز الترابط بين الاجزاء.
تم اجراء تحليل عددي للبلاطات المعتمدة في هذا البحث باستخدام برنامج العناصر المحددة (ABAQUS) حيث اشارت نتائج التحليل العددي, ان السلوك العام للنماذج المنمذجة بطريقة العناصر المحددة متمثلة بمنحنيات (الحمل– الهطول)، منحنيات (الحمل– الانفعال)، طريقة الفشل وشكل التشققات اظهر توافقا جيدا مع النتائج العملية. عموما، كانت النتائج التحليلية للحمل الاقصى الممثلة باستخدام برنامج (ABAQUS) قريبة جدا من النتائج العملية بنسبة اختلاف تتراوح بين (1 الى 6 %) في كل من البلاطات غير المحروقة والبلاطات المحروقة بدرجة حرارة (500) درجة مئوية. بينما كانت نسبة الاختلاف تتراوح بين (1 الى 8 %) في البلاطات المحروقة بدرجة حرارة (600) درجة مئوية.
أجريت دراسة نظرية لحالة حرق البلاطات المعتمدة في هذا البحث في درجات حرارة مختلفة (300, 400 و 700) درجة مئوية حيث اظهرت النتائج النظرية وجود زيادة في الحمل الاقصى في البلاطات الحاوية على الياف مقارنة مع تلك البلاطات الخالية من الالياف تتراوح بين (10.55 الى 27.2) % و (11.92 الى 32.45) % عند درجة حرارة (300 و 400) درجة مئوية على التوالي بينما كانت هذه النسبة تتراوح بين (10.9 الى 46.35) %عند درجة حرارة (700) درجة مئوية. علاوة على ذلك ، تم اكتشاف حالة انصهار الألياف الزجاجية عند الحرق بدرجة حرارة (700 درجة مئوية) مما أدى إلى انخفاض كبير في الخواص الميكانيكية للخرسانة ، لذلك لا يوصى باستخدام الألياف الزجاجية بنسبة (1 و 1.5) ٪ عندما تتجاوز درجات الحرق (700 درجة مئوية).
