Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userStudying the Stability of Steel Pipes Full of Concrete
دراسة توازن الأنابيب الفولاذية المملوءة بالبيتون
896
0 4
0
(
0
)
Authors
ابراهيم أحمد الجراد( باحث )
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
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
rate research
Read More
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.
Epoxy layer dimensions
depend on the defect dimensions that exists in the pipe. After that, the specimen is released
for a period of time to obtain the setting process. Several types of epoxy were used for
preparing series of specimens, which were tested on the pressure set up to estimate the
efficiency of this way in the repair, and knowing the pressure values that epoxy layer can
carry. A pipe of three holes their radius are equal, was treated by using ALTECO QUICK
EPOXY STEEL and the pressure gauge recorded many values that reached 18 bar. The
curve, that represents the relationship between the pressure which the epoxy layer carried
and its surface area, was drawn. It is found that the most effect factor in the repair process
is the specimen preparing and the thickness of the epoxy layer.
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
ent
percentage of steel fibers (0, 0.5, 0.75)%.
Different tests were performed to determine mechanical properties of product
concrete such as compressive strength, elasticity modulus, splitting tensile strengthand
flexural strengthalso; the stress–strain diagram of produced lightweight concrete was
established under compression.
The results showedanincrease of the compressive, splitting tensile and flexural
strengths reach up 16.9%, 25.6%, and 53.6% respectivelywhen the steel fibers were used.
Also the results indicated the importance of using the steel fibers to improve the
performance of concrete and change its brittle behavior to ductile behavior.
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
ion capacity. For
this purpose, series of cylinders concrete specimens were prepared in compressive strength
(70 MPa). the steel fiber with aspect ratio of L/D =70 were added at the volume fractions
of (0-1-1.5-2)%. The cylinders were tested under a monotonic loading at compression, and
as a result of the tests, the total curve of stress- strain was obtained. The experimental
results of research showed a positive effect of steel fibers on the behavior of high strength
concrete, this effect increased with increasing volume fraction of steel fibers. It can be seen
from stress-strain curve, whereas the slope of the ascending branch is not much affected.
The descending branch of the stress- strain curve decreases by the increase in the fiber
volume fraction. This means the ductility and toughness improve with the addition of steel
fibers and as a result the behavior of high strength concrete has gone far away from being
brittle as it is used to be.
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
جية مع العزوم الداخلية.
و لقد تم تعيين العلاقات الحرجة للأنبوب الفولاذي المملوء بالبيتون في حالة حدوث السيلان من طرفي
المقطع باستخدام طريقة جداءات لاغرانج غير المعينة. إضافة إلى ذلك تمّ اقتراح شكل جديد للعلاقة
الرياضية (ε(f = σ اللاخطية لعمل النواة البيتونية و الذي يأخذ بالحسبان تغيّر المقاومات المختلفة
للبيتون.
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.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
