تم انجاز رسالة الاجستير للطالب حيدر جابر شاكر في قسم الهندسة المدنية عن بحثه الموسوم ” تخلف القص في العتبات المركبة من الفولاذ والخرسانة بوجود فتحات في العارضة الفولاذية”وبأشراف م.د. رافع محمود عباس وتألفت لجنة المناقشة برئاسة أ.د. نزار كامل علي وعضوية كل من أ.م.د اياد كاضم صيهود, أ.م.د عامر فاروق عزت .
وتلخص بحثة بما يلي :
يتم عمل المقطع المركب عند ربط رافدة فولاذية الى مقطع خرساني بواسطة روابط القص. ان المقطع المركب له قابلية تحمل للاثقال بشكل اكبر من الاجزاء المكونة للمقطع المركب اذا تم تحميلها بشكل منفرد. تحت تاثير الاحمال وما ينتج عنها من عزوم انحناء فان جزء من السقف الكونكريتي سوف يعمل كشفة (Flange) للعتبة المركبة لمقاومة اجهادات الضغط او الشد الطولية. وهنا جزء من السقف الكونكريتي المرتبط مع العارضة الفولاذية يسمى العرض الفعال للشفة الخرسانية (Effective Flange) هو الذي يساهم بشكل رئيسي وكبير في مقاومة الاجهادات الطولية في السقف الكونكريتي.
تم في هذا البحث اجراء دراسة شاملة لسلوك العتبات المركبة الحاوية على فتحات في صفيحة العارضة الفولاذية (Web). يهدف البحث لدراسة تاثير وجود الفتحات في صفيحة العارضة الفولاذية للعتبات المركبة على توزيع اجهادات الضغط الطولية والعرض الفعال للشفة الخرسانية. ولغرض اجراء تلك الدراسة تم عمل نماذج ثلاثية الابعاد بواسطة الحاسوب لعتبات مركبة بواسطة طريقة العناصر المحددة (FEM), استخدمت طريقة التحليل والعناصر المتوفرة ببرنامج التحليل الجاهز ANSYS, للتحقق من ظاهرة تخلف القص (Shear Lag) والعرض الفعال للشفة الخرسانية الناتج عنها.
اجريت دراسة للتحقق من تاثير عدد من العوامل او المتغيرات المهمة التي قد تؤثر على توزيع الاجهادات الطولية والعرض الفعال للشفة الخرسانية. تشمل تلك العوامل طبيعة الاحمال, ابعاد و توزيع الفتحات في صفيحة العارضة الفولاذية, نسبة ابعاد البلاطة الخرسانية, سمك البلاطة الخرسانية و عمق الرافدة الفولاذية. بينت نتائج هذه الدراسة والمقارنة مع متطلبات المراجع والمدونات القياسية ان تاثير وجود فتحات في صفيحة العارضة الفولاذية ونسبة ابعاد البلاطة الخرسانية هي اهم العوامل المؤثرة على العرض الفعال للشفة الخرسانية وبدرجة اقل يؤثر سمك البلاطة الخرسانية و عمق الرافدة الفولاذية. كما وان وجود فتحات في صفيحة العارضة الفولاذية يقلل العرض الفعال بمقدار 21% وان العرض الفعال للشفة الخرسانية بسبب الاحمال المركزة هو اقل مما في حالة الاحمال المنتظمة او الاحمال الخطية.
وبشكل عام, فان المدونات القياسية تبالغ في تقدير العرض الفعال بسبب الاحمال المركزة وتقلل من تقديره في حالة الاحمال المنتظمة او الاحمال الخطية. واستنادا الى البيانات المتوفرة تم اقتراح علاقات رياضية مبسطة تساعد المصمم على احتساب العرض الفعال للبلاطة في العتبات المركبة ذات الفتحات بصورة مباشرة من خلال بعض المتغيرات التي تم دراستها.
وتلخص بحثة بما يلي :
يتم عمل المقطع المركب عند ربط رافدة فولاذية الى مقطع خرساني بواسطة روابط القص. ان المقطع المركب له قابلية تحمل للاثقال بشكل اكبر من الاجزاء المكونة للمقطع المركب اذا تم تحميلها بشكل منفرد. تحت تاثير الاحمال وما ينتج عنها من عزوم انحناء فان جزء من السقف الكونكريتي سوف يعمل كشفة (Flange) للعتبة المركبة لمقاومة اجهادات الضغط او الشد الطولية. وهنا جزء من السقف الكونكريتي المرتبط مع العارضة الفولاذية يسمى العرض الفعال للشفة الخرسانية (Effective Flange) هو الذي يساهم بشكل رئيسي وكبير في مقاومة الاجهادات الطولية في السقف الكونكريتي.
تم في هذا البحث اجراء دراسة شاملة لسلوك العتبات المركبة الحاوية على فتحات في صفيحة العارضة الفولاذية (Web). يهدف البحث لدراسة تاثير وجود الفتحات في صفيحة العارضة الفولاذية للعتبات المركبة على توزيع اجهادات الضغط الطولية والعرض الفعال للشفة الخرسانية. ولغرض اجراء تلك الدراسة تم عمل نماذج ثلاثية الابعاد بواسطة الحاسوب لعتبات مركبة بواسطة طريقة العناصر المحددة (FEM), استخدمت طريقة التحليل والعناصر المتوفرة ببرنامج التحليل الجاهز ANSYS, للتحقق من ظاهرة تخلف القص (Shear Lag) والعرض الفعال للشفة الخرسانية الناتج عنها.
اجريت دراسة للتحقق من تاثير عدد من العوامل او المتغيرات المهمة التي قد تؤثر على توزيع الاجهادات الطولية والعرض الفعال للشفة الخرسانية. تشمل تلك العوامل طبيعة الاحمال, ابعاد و توزيع الفتحات في صفيحة العارضة الفولاذية, نسبة ابعاد البلاطة الخرسانية, سمك البلاطة الخرسانية و عمق الرافدة الفولاذية. بينت نتائج هذه الدراسة والمقارنة مع متطلبات المراجع والمدونات القياسية ان تاثير وجود فتحات في صفيحة العارضة الفولاذية ونسبة ابعاد البلاطة الخرسانية هي اهم العوامل المؤثرة على العرض الفعال للشفة الخرسانية وبدرجة اقل يؤثر سمك البلاطة الخرسانية و عمق الرافدة الفولاذية. كما وان وجود فتحات في صفيحة العارضة الفولاذية يقلل العرض الفعال بمقدار 21% وان العرض الفعال للشفة الخرسانية بسبب الاحمال المركزة هو اقل مما في حالة الاحمال المنتظمة او الاحمال الخطية.
وبشكل عام, فان المدونات القياسية تبالغ في تقدير العرض الفعال بسبب الاحمال المركزة وتقلل من تقديره في حالة الاحمال المنتظمة او الاحمال الخطية. واستنادا الى البيانات المتوفرة تم اقتراح علاقات رياضية مبسطة تساعد المصمم على احتساب العرض الفعال للبلاطة في العتبات المركبة ذات الفتحات بصورة مباشرة من خلال بعض المتغيرات التي تم دراستها.
