تم مناقشة رسالة الماجستير للطالب مرتضى حردان داود في قسم الهندسة المدنية عن البحث الموسوم
Comparative Study of the Optimum Hydraulic Thrust Model
between Reinforced Concrete Anchor Block and Self- anchoring of
Ductile Iron Pipe in the Water Supply Network
في يوم الاربعاء الموافق 27 – 7 – 2020 وبأشراف أ.د. عامر فاروق عزت وأ.د. باسم حسين خضير
وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
- ا.د. عباس عبد المجيد علاوي جامعة بغداد / كلية الهندسة رئيسا
- ا.م.د. خالد عادل عبد الرزاق جامعة بغداد / كلية الهندسة عضوا
- ا.م.د. احلام سادر محمد الجامعة التكنولوجية / قسم الهندسة المدنية عضوا
- ا.د. عامر فاروق عزت جامعة بغداد / كلية الهندسة مشرفا
- ا.د. باسم حسين خضير جامعة بغداد / كلية الهندسة مشرفا
تناول البحث
ملخص عن الرسالة / الاطروحة
وفقا لتخطيط شبكات الامداد والتوزيع ، دائما ما يتم تغيير مسارات الانابيب, يتسبب هذا التغيير في توليد قوة غير متوازنة تسمى قوة الدفع التي تتركز في تراكيب الانابيب وتتسبب في حركة غير مسموح بها قد تؤدي إلى انفصل هذه التراكيب خصوصا عند استخدام نظام وصلات الربط. لمقاومة هذه القوة ، عادةًما يتم استخدام نظام الكتل الخرسانية الساندة ، ولكن في بعض الحالات لا يكون استخدام هذا النظام مناسبًا (على سبيل المثال ، إذا كان الحجم المطلوب من الخرسانة ضخما أو كان مطلوبًا اغلاق خندق الانبوب بسرعة دون انتظار نتيجة فحص مقاومة الانضغاط للخرسانة وكذلك إذا كانت التربة خلف كتلة التثبيت ضعيفة جدا وغير قادرة على اسناد هذه الكتلة الخ..) لذلك يلزم وجود نظام بديل لمقاومة هذه القوة وهو نظام التثبيت الذاتي.
الهدف من هذه الرسالة هو دراسة سلوك واداء كلا النظامين ومقارنتهم لتحديد كفائة وجدوى كل نظام تحت حالة محددة. تم تنفيذ العمل الرقمي بواسطة برنامج ABAQUS/CAE (الاصدار 2019) لمحاكاة كلا النظامين من خلال نمذجة سبعة وعشرين سيناريو لكل نظام اسناد متمثلة بتغيير زاوية الانحناء الافقية (22.5°, 45°, 90°) و ثلاث اقطار انابيب (0.3,0.45, 1.06م) معرضه لضغوط اختباريه (5.1,6.9, 10.35 بار). بالاضافه إلى هذه السيناريوهات المدروسة ، فبالنسبة لنظام الكتل الخرسانية الساندة تم محاكاة خمس حالات دفن للكتلة الساندة في التربة اعتمادا على عمق الدفن ، بينما لنظام التثبيت الذاتي ، تمت محاكاة خمسة حالات من فراش الانابيب منصوص عليها وموضحه في AWWA لتحديد سلوك هذه الحالات وكفائتها.
أظهرت النتائج أن الكتلة الخرسانيه الساندة في حال كانت غير مسنوده بالتربه او مسنودة بعمق لا يتجاوز ربع ارتفاعها فانها تكون غير مستقره عند اسنادها النبوب بقطر 3.0م ومعرض لضغط 35.10بار, حيث تم تسجيل ازاحات غير مقبولة. زيادة عمق دفن الكتلة الى نصف وثلاثة ارباع ارتفاعها عزز من استقراريتها حيث ان الازاحه الافقيه لم تتقيد كليا ( 3.3 و 4.2ملم) تواليا. دفن ارتفاع الكتلة بالكامل بالتربه مثل افضل حاله بين الحالات الخمسه حيث ان الازاحه قلت بمقدار 487 مره مقارنة بالحالة الاولى (بدون اسناد تربه(.
فيما يتعلق بنظام التقييد الذاتي، اظهرت النتائج ان الحالة E (يتم وضع الانبوب الى وسطه في مادة حبيبية محدوله وايظا مادة حبيبية محدوله بنسبة 90 ٪تقريبًا من اختبار بروكتر القياسي إلى أعلى الانبوب) تمثل افضل حالة بين الحالات الخمسة المحددة في AWWA من ناحية توفير اعلى مقاومة احتكاك وتقليل الاجهادات المنتقله للتربه الام وايظا تقليل حركة االنبوب, حيث انه باستخدام الحاله E فان الاجهادات المنتقلة للتربة الام وطولها وحركة الانبوب قلت اما مقاومة الاحتكاك زادت بنسب 50.57, 76.28 ,18.97 و 140 %تواليا مقارنة بالحالة )A يتم وضع الانبوب داخل الخندق مع ردم ضعيف بدون حدل).
لكلا نظامي الاسناد, فقد تم ملاحظة ان العلاقه بين زيادة الضغط الداخلي مع حجم كتلة التثبيت او طول التثبيت خطية لنفس قطر الانبوب. كذلك ان استخدام كتل الاسناد الخرسانية يكون اكثر ملائم لاسناد الانابيب ذات الاقطار الصغيره فيما يتعلق بحجم الخرسانة الاقتصادي لزوايا الانحناء °5.22 و °45 لكن عند استخدام اقطار كبيره يكون غير مجدي اقتصاديا ويجب استخدام نظام التثبيت الذاتي.
تمت معايرة محاكاة العناصر المحدودة مع طريقة DIPRA لكتل التثبيت الخرسانية ولنظام التثبيت الذاتي. كشفت النتائج ان الاختلافات بالنسبة لحجم كتلة التثبيت المطلوبة وطول التثبيت باستخدام FEM كانت 15 ٪و 35.8، ٪على التوالي أقل من تلك المستخرجة باستخدام طريقة DIPRA.
