يستعرض البحث المقارنة بين الخواص الهندسية للعناصر الإنشائية من مقاطع معدنيـة مفتوحـة مـع
العنصر الإنشائي المقترح من أنبوب فولاذي رقيق السماكة و مملوء بالبيتون، و كذلك المقارنة بين طاقة
تحمله على الانعطاف و الفتل مع العناصر المفتوحة الأخرى عند تساوي المقطع و الارتفاع. لقد وضحنا
في هذا البحث الخواص الإنشائية للأنابيب البيتونية و مواصفات المواد التـي يتكـون منهـا الأنبـوب
الفولاذي و البيتون المستخدم لملء النواة البيتونية.
لقد عالج هذا البحث دراسة الحالة الإجهادية للأنبوب البيتوني بالاستناد إلى مبادئ حسـاب الإنشـاءات
المعروفة مقترحاً العلاقة الخاصة لحساب طاقة تحمل الأنبوب البيتوني تحت تأثير الضغط المركـزي
و كيفية حل هذه العلاقة عند مستويات التحميل المختلفة. كما أجريت مقارنة ما بين النتائج الحسابية التي
تم الحصول عليها باستخدام معادلة أويلر للحمولة الحرجة و القياسات التجريبية التي تم إجراؤها مخبرياً
على عينات خاصة صنعت لهذا الغرض، إذ تبين وجود توافق مقبول إلى حد ما بـين القـيم النظريـة
و النتائج التجريبية.
In this research paper, engineering properties of structural elements
formed of combined metalic sections are compared with the suggested
structural element made of steel pipes full of concrete.
Such a comparison is carried out for bending and torsion carrying
capacities of above mentioned elements with the same height and crosssection.
Structural characteristics and material properties of steel pipes full of
concrete are presented.
The Study of stress state created in concrete pipes using the general
principles of structures mechanics is presented. A special relation to
determine the carrying capacity of the concrete pipe under various levels
of axial compression is suggested.
Theoretical results got on the basis of Euler equation are compared with
experimental results of special specimen tested in laboratory. A good
agreement between theoretical and experimental results is demonstrated.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة خصائص الأنابيب الفولاذية المملوءة بالبيتون كعناصر إنشائية حاملة، حيث يتم التركيز على تحسين المتانة والتوازن وتقليل الوزن والتكاليف الإجمالية للمنشآت الهندسية. يتم تحقيق ذلك من خلال استخدام الأنابيب البيتونية التي تتكون من أنبوب فولاذي ونواة بيتونية تعملان معًا كوحدة متجانسة. يساهم الأنبوب الفولاذي في التسليح الطولي والعرضي، مما يزيد من مقاومة العنصر للقوى المؤثرة عليه من مختلف الاتجاهات. كما أن النواة البيتونية المحاطة بالقشرة المعدنية تزيد من مقاومتها للإجهادات وتقلل من التشوهات الناتجة عن الانكماش والسيلان. يتميز الأنبوب الفولاذي المملوء بالبيتون بمقاومة كبيرة ضد الانهيار وفقدان الاستقرار. بالإضافة إلى ذلك، فإن تعبئة الأنبوب بالبيتون تزيد من مقاومته ضد الصدأ وتقلل من نحافة العنصر، مما يزيد من متانة جدار الأنبوب. تُستخدم هذه العناصر حاليًا في العديد من البلدان المتطورة كأعمدة ركنية وحاملة للرافعات في الأبنية الصناعية. يتم تصنيع هذه العناصر باستخدام صفائح معدنية بأشكال مختلفة، ويمكن تسليح النواة البيتونية بتسليح لين أو صلب. تُظهر النتائج النظرية والتجريبية توافقًا جيدًا، مما يعزز من فعالية استخدام الأنابيب البيتونية في المنشآت الهندسية.
Critical review
دراسة نقدية: على الرغم من أن الدراسة تقدم تحليلًا شاملاً ومفصلاً حول استخدام الأنابيب الفولاذية المملوءة بالبيتون كعناصر إنشائية، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من المفيد تضمين المزيد من الدراسات المقارنة مع أنواع أخرى من العناصر الإنشائية لتحليل الفروقات بشكل أعمق. ثانيًا، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات العملية التي قد تواجه تنفيذ هذه الأنابيب في مشاريع البناء الكبيرة. ثالثًا، كان من الممكن تقديم تحليل اقتصادي أكثر تفصيلاً يوضح الفوائد المالية لاستخدام هذه الأنابيب مقارنة بالمواد التقليدية. وأخيرًا، تحتاج الدراسة إلى المزيد من البيانات التجريبية من مشاريع حقيقية لتأكيد النتائج النظرية بشكل أكبر.
Questions related to the research
-
ما هي الفوائد الرئيسية لاستخدام الأنابيب الفولاذية المملوءة بالبيتون في المنشآت الهندسية؟
الفوائد الرئيسية تشمل زيادة المتانة والتوازن، تقليل الوزن والتكاليف الإجمالية، مقاومة أكبر للإجهادات والتشوهات، وحماية النواة البيتونية من تأثيرات الوسط المحيط.
-
كيف تساهم القشرة المعدنية في تحسين أداء النواة البيتونية؟
القشرة المعدنية تحيط بالنواة البيتونية من كل الجوانب، مما يزيد من مقاومتها للإجهادات ثلاثية المحاور ويقلل من التشوهات الناتجة عن الانكماش والسيلان، كما توفر حماية ضد تأثيرات الحرارة والرطوبة والغازات السامة.
-
ما هي التحديات التي قد تواجه تنفيذ الأنابيب الفولاذية المملوءة بالبيتون في مشاريع البناء؟
التحديات تشمل الحاجة إلى دراسات نظرية وتجريبية مكثفة لتصميم المقاطع المطلوبة، إمكانية تصنيع الأنابيب من صفائح فولاذية، وتوفير الظروف المثلى لعمل البيتون تحت تأثير الحمولات.
-
ما هو الدور الذي يلعبه التسليح الطولي والعرضي في الأنابيب الفولاذية المملوءة بالبيتون؟
التسليح الطولي والعرضي يساهم في تحمل القوى المؤثرة على الأنبوب من مختلف الاتجاهات، مما يزيد من استقراره ومقاومته للانهيار وفقدان الاستقرار الكلي أو الموضعي.
References used
Gardner N.I Design of Pipe Columns. « Engineering. J » Can, vol. 53/3 No 3 , 1979
Gardner N.I Use of spiral Welded steel tubes in Pipe columns. ACJ.J Proceeding vol. 65, Nov. 1978, P. 937-942
Neogip; sen H. Chapment. Concrete- Filled tubular Steel columns under eccentric loading the structurael Eng. 1975. 47, No 5
This research carries how to do steel pipelines defects repair process by a simple and
easy way. At first the region that surrounds the defect is cleaned then the epoxy material is
put over the defect after mixing the resin with the hardener well.
Thepaper studies the mechanical properties ofsteel fibers reinforced lightweight
concrete.This kind of concrete is produced by usingscoria aggregateswhich can be found
abundantly in Syria. Thelightweight concrete mixeswere designed for three differ
This research presents an experimental study about the effect of steel fibers on the
main variables of stress- strain curve for high strength concrete on simple compression,
which are: shape of stress- strain curve, ductility factor, energy absorpt
يستعرض هذا البحث دراسة الحالة الإجهادية – التشوهية للعناصر المكونة من أنابيب فولاذية مملوءة
بالبيتون تحت تأثير الضغط اللامركزي. و تبيّن أن هذه العناصر تبدأ بفقدان استقرارها عندما تصل
التشوهات اللدنة قيمها الحدية، و الموافقة لحالة توازن العزوم الخار
This paper presents the shear behavior of lightweight concrete beams
without shear reinforcement produced by scoria aggregates. A total of nine
beams were tested under four-point loads, including three lightweight
concrete beams without steel fibers and six steel fiber reinforced
lightweight concrete beams.