تمت مناقشة اطروحة الدكتوراة للطالبة لارا طالب حسين في قسم الهندسة المدنية عن البحث الموسوم
Behavior of Reinforced Concrete Deep Beams with Large Openings under Static and Impact Loads
في يوم الثلاثاء الموافق 24- 5- 2022 وباشراف أ. م. د. رافع محمود عباس وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة
أ. د. عباس عبد المجيد علاوي جامعة بغداد/ كلية الهندسة رئيسا
أ. د. مصعب عايد كصب جامعة النهرين/ كلية الهندسة عضوا
أ. م. د. اياد كاظم صيهود الجامعة التكنولوجية/ قسم الهندسة المدنية عضوا
أ. م. د. شدى ضياء محمد جامعة بغداد/ كلية الهندسة عضوا
أ. م. د. مهند حسين محسن جامعة بغداد/ كلية الهندسة عضوا
أ. م. د. رافع محمود عباس جامعة بغداد/ كلية الهندسة مشرفا
تناول البحث
ملخص عن الرسالة/ الاطروحة
ان الهدف من هذا البحث هو دراسة أداء وسلوك العوارض الخرسانية المسلحة العميقة والمدعومة والمعززة جزئيا دات المقطع T التي تحتوي على فتحات نصل كبيرة متنوعة القياسات في منطقة القص تحت تأثير الحمل الساكن والصدمي عمليا ونظريا. تضمن البرنامج التجريبي تنفيذ وفحص اثنين وعشرين 22 نموذجا بأبعاد (1800 ملم فضاء, 1000 ملم عمق, 750 ملم عرض شفة, 150ملم سمك شفة). تم اختبار احدى عشرة عينة تحت الحمل الساكن حتى الفشل, في حين تم اختبار العينات الاحد عشرة الاخرى تحت تأثير الحمل الصدمي. تم اختبار احدى عشرة عينة تحت 5– ضربات بارتفاع 1000ملم و 5– ضربات بارتفاع 2000ملم, ثم بعد ذلك تم تحديد القوة المتبقية عن طريق اجراء اختبار الحمل الساكن.
تضمنت المتغيرات التي اخذها البحث في نظر الاعتبار, تأثير الاجهاد المسبق, موقع حبال الاجهاد وحجم فتحات النصل. تم تصميم جميع العينات وفقا لنمذجة الدعامة والربط المعتمدة من قبل المدونة ACI 318- 19.
أظهرت نتائج الاختبارات أن قوة الاجهاد المسبق قد زادت من سعة التحمل القصوى للعوارض بما يقارب 28% في حالة موقع حبال الاجهاد فوق فتحات النصل وبنسبة 10% في حالة موقع حبال الاجهاد تحت فتحات النصل, مقارنة مع ذات النموذج المسلح تسليح اعتيادي. بينما دراسة تأثير وجود فتحات النصل الكبيرة أظهرت انخفاضا في قدرة التحمل القصوى للعوارض بما يقارب 83%-66% للعوارض العميقة مع أبعاد فتحات 480×480 ملم-600×600ملم, على التوالي, مقارنة بالنمودج الصلد.
بينت الدراسة ان طريقة الدعامة والربط المعتمدة من قبل المدونة ACI 318- 19 بامكانها تقدير التحمل الاقصى للعتبات العميقة التي تحوي فتحات نصل كبيرة في منطقة القص بمقدار %90 من السعة الفعلية لهذه العتبات.
فيما يخص التحليل الديناميكي, كشفت الدراسة أن الاجهاد في حديد التسليح الرئيسي قد ازدادت بنسبة 400% عند ادخال فتحات النصل الكبيرة مقارنة مع النمودج الصلب مما يشير الى وجود تأثير مهم لفتحات النصل على القوة والأداء. بينما, ادخال حبال الاجهاد تحت الفتحات له تأثير في تقليل اجهاد حديد التسليح الرئيسي بحوالي 60%, في حين لوحظ انخفاض في الاجهاد على سطح الخرسانة بحوالي 80%-65% عند ادخال حبال الاجهاد فوق الفتحات.
اظهرت النتائج التجريبية ان اوضاع شكل الفشل كانت على شكل شقوق قطرية تنتشر عند زوايا الفتحات ثم تمتد نحو مناطق التحميل والاسناد. كدلك لوحظ وجود تقشر على سطح الخرسانة في المنطقة تحت الحمل الصدمي.
تم اجراء تحليل العناصر المحددة بمساعدة البرنامج Abaqus لجميع العناصر المختبرة وقد تم مقارنتها مع نتائج العمل التجريبي. لوحظ وجود توافق جيد بين النتائج التجريبية والعددية لحالات التحميل الساكن والصدمي. بالنسبة للاختبارات الساكنة, كانت النماذج العددية أكثر صلابة من النماذج التجريبية. بينما كان هنالك توافقا جيدا في الاتجاه والسعة بنسبة اختلافات تتراوح بين10%- 20%. بينما العينات المختبرة تحت تأثير الحمل الصدمي, كانت الاختلافات بين 20% بين العناصر التجريبية وطريقة العناصر المحددة.
أخيرًا ، تم استخدام الدراسة التجريبية والعددية لاقتراح معادلة تجريبية لتنبؤات نموذج الدعامة والربط لتحمل القص للعتبات العميقة المدعومة والمعززة جزئيا، مع الاخذ بالاعتبار موقع حبال الاجهاد وفتحات النصل. أظهرت المقارنة مع نتائج الاختبار والحالات المدروسة تنبؤات متسقة ومقبولة.
