تم مناقشة رسالة الماجستير للطالب احمد فراس عبد الغني في قسم الهندسة المدنية عن البحث الموسوم (تحسين العمر الخدمي لعوارض الخرسانة الإنشائية باستخدام السبائك متذكرة الشكل ذاتية الإجهاد) في يوم الاثنين الموافق 3/1/2022 وبأشراف أ.د نزار كامل علي العكيلي و أ.د رياض صالح المهيدي
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- أ.د عباس عبد المجيد علاوي جامعة بغداد / كلية الهندسة رئيسا
- أ.م.د نسرين صالح محمد الجامعة التكنولوجية/قسم الهندسة المدنية عضوا
- أ.م.د رافع محمود عباس جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
- أ.د نزار كامل علي العكيلي جامعة بغداد / كلية الهندسة مشرفا
- أ.د رياض صالح المهيدي جامعة سوينبرن / استراليا مشرفا
تناول البحث دراسة استخدام نوع خاص من السبائك الذي له القابلية على استعادة شكله الاصلي بعد تعرضه الى تشوه بلاستيكي عن طريق تسليط مصدر حراري حيث تم استخدام هذه السبيكة في تحسين العمر الخدمي للعوارض الخرسانية المتعرضة الى اجهادات خدمية عالية
ملخص عن الرسالة / الاطروحة
تتعرض المنشأت الهندسية خلال العمر الخدمي لها الى احمال عالية غير متوقعة مما يستدعي ضرورة إعادة تأهيلها. فنظرًا للعدد المتزايد لتكرار حصول هكذا احمال، ركزت الأبحاث الحديثة على تطوير تقنيات ومواد جديدة لتقوية المنشأت ذات القيمة العالية. ان السبائك الحديدية متذكرة الشكل هي مادة مطورة حديثًا يمكنها استعادة شكلها الأصلي بعد تعرضها لتغير في درجة الحرارة. يمكن توظيف هذه السبائك في تطبيقات الهندسة المدنية من خلال شد السبيكة مسبقًا إلى مستوى إجهاد معين في مرحلة التصنيع، بحيث تتقلص السبيكة أثناء التنشيط بالحرارة لاستعادة شكلها الأصلي قبل الشد المسبق. وهكذا تتولد قوة إجهاد في السبيكة عندما يتم تقييد السبيكة من خلال توثيقها في كلا طرفيها على عارضة خرسانية.
تهدف الدراسة الحالية إلى دراسة استخدام صفائح مصنوعة من سبيكة متذكرة الشكل لتقوية العوارض الخرسانية المسلحة والمتعرضة الى اجهادات عالية. تقترح الدراسة تقنية مبتكرة للإجهاد المسبق للعوارض الخرسانية المسلحة بدون استخدام المكابس الهيدروليكية التقليدية من خلال الاستفادة من خاصية استعادة شكل السبيكة. تم اختبار تسعة عوارض خرسانية مسلحة بطول 3.75 متر وذات مقطع عرضي (200 * 300) ملم لكل منها. تم تصنيف النماذج الى ثلاثة مجموعات حسب نسبة حديد التسليح قبل التقوية حيث تضمنت كل مجموعة ثلاث نماذج، اثنان منهما تم تقويته باستخدام طبقات مختلفة من الصفائح متذكرة الشكل: طبقة واحدة وطبقتين على الترتيب، بينما تم اختبار النموذج الثالث بدون تقوية. تم تسليط حمل أولي قبل تركيب السبيكة لمحاكاة العوارض الخرسانية المتعرضة الى اجهادات عالية. تم تثبيت صفائح من السبائك متذكرة الشكل على الوجة الاسفل من العارضة الخرسانية وتنشيطها عن طريق التسخين باستخدام مصدر حرارة خارجي. تم اختبار العينات مرة أخرى حتى الفشل مع جمع البيانات لتقييم نسبة التحسين في اداء العينات المختبرة. تضمنت البيانات التي تم جمعها خلال عملية تنشيط السبيكة التالي: درجة الحرارة، الهطول، والانفعال في اماكن مختلفة ضمن النموذج والسبيكة. ايضا، تم مراقبة سلوك الحمل مع الهطول بالاضافة الى سلوك الحمل مع الانفعال خلال الفحوصات الساكنة.
كشفت النتائج التجريبية عن تحسن كبير في قدرة تحمل العوارض الخرسانة المسلحة ومقدار الهطول الناتج من الحمل الخدمي بعد التقوية. بلغ مقدار الانحراف نحو الاعلى 2.9 ملم كحد اقصى بعد عملية التنشيط رافقها زيادة في الحمل الخدمي وصلت الى 95%. اظهرت الدراسة ان مقدار الانحراف نحو الاعلى يتناسب مع مقدار نسبة التسليح الكلية بعد التقوية الى نسبة التسليح الاولية قبل التقوية. لكن، كانت نسبة الزيادة في قدرة التحمل في حالة التقوية باستخدام طبقتين من السبيكة اقل نسبيا مقارنة بالزيادة الحاصلة في حالة التقوية باستخدام طبقة واحدة فقط. واخيراً، حافظت العوارض المختبرة على وضع فشل مطيلي حتى عند استخدام طبقات متعددة من السبيكة بسبب سلوك السبيكة اللاخطي ونسبة الاستطالة العالية.
