أثر شكل أربطة الإطارات البيتونية المسلحة للأبنية العالية على القوى المتولدة في عناصر الإطار

نظرا لكون الإطارات البيتونية تخضع لانتقالات جانبية كبيرة وخصوصاً في حالة المباني العالية، حيث يصعب تخفيض الإزاحات فإنه من المفيد تحسين سلوكها لتخفيض الانتقالات الجانبية وذلك من خلال الأربطة. يمكن استخدام الأربطة أيضا في حالات تدعيم وزيادة كفاءة الأبنية البيتونية القائمة. تتنوع أشكال أربطة الإطارات البيتونية بهدف تحقيق فتحات النوافذ والأبواب في جدران الإطارات. يهدف البحث إعطاء فكرة للمصمم عن أثر شكل الأربطة في قوى المقطع المتولدة في عناصر الإطارات البيتونية المسلحة للأبنية العالية . أجريت الدراسة على إطار من البيتون المسلح مؤلف من خمس فتحات وبارتفاع خمسة عشر طابقاً. تمت مقارنة أشكال مختلفة من الأربطة المعدنية وهي بشكل X ، V ، K و O . أجريت الحسابات بالاعتماد على برنامج CSI-SAP 2000 . أجريت مقارنة قيم الانتقالات الطابقية للإطار البيتوني بالعلاقة مع أشكال الأربطة، وتبين بأن للأربطة فعالية كبيرة في تخفيض الانتقالات الطابقية، ففي حالة الأربطة بشكل X و V انخفضت قيم الانتقالات في الطابق الأخير بنسبة 52.38 % ، أما في حالة الأربطة بشكل K و O فقد انخفضت قيم الانتقالات الطابقية بنسبة 23.07 % . أجريت مقارنة مفصلة لقيم قوى المقطع أي العزوم وقوى القص والقوى الناظمية في جوائز وأعمدة الإطار البيتوني في الطابقين الأول والثاني بالعلاقة مع أشكال الأربطة. تم الاستنتاج بأن للأربطة بشكل X و V فعالية كبيرة لإطارات الأبنية البيتونية العالية، وكذلك لحالات رفع كفاءة الأبنية البيتونية الإطارية القائمة .

دراسة تجريبية لتوزع الضغط الناتج على جدار صومعة اسطوانية باستعمال عنصر مدخل بشكل مخروط علوي و جذع مخروط متعاكسين

يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثير استعمال عنصر مدخل مقترح ضمن صومعة اسطوانية على الضغط الناتج على جدارها, حيث تم استعمال نموذج صومعة معدنية اسطوانية و نموذج عنصر مدخل بشكل مخروط علوي و جذع مخروط متعاكسين, و استعملت الذرة العلفية في إجراء التجارب, و اختيرت عدة مستويات على ارتفاع الصومعة لقياس الضغط الناتج على جدارها أثناء التفريغ. أجريت التجارب في مخبر البيتون و مواد البناء في كلية الهندسة المدنية بجامعة دمشق, و تم تحليل النتائج و مناقشتها و مقارنتها مع نتائج دراسات مرجعية سابقة, حيث بينت النتائج أن توضع العنصر المدخل المدروس عند منطقة الانتقال من القسم الاسطواني إلى القمع يسبب انخفاض في قيمة الضغط الناتج على جدار الصومعة مما يبرر استعمال العنصر المدخل بالشكل و التوضع المقترح ضمن الصومعة.

دراسة تأثير توزيع القضبان الكربونية CFRP في مقاطع الجوائز البيتونية المسلحة بشكل هجين على سلوكها الإنعطافي

إن الاستخدام المشترك لقضبان فولاذية و كربونية في تسليح الجوائز البيتونية يؤدي إلى الحصول على جوائز ذات سلوك يختلف عن سلوك الجوائز المسلحة بالفولاذ فقط. يتعرض هذا البحث لحالة تسليح الجوائز بطبقتين من القضبان و المتغيرات الأساسية هي نسبة التسليح و توزيع القضبان الكربونية في المقطع العرضي. تم اختبار أربع مجموعات مكونة من 12 جائزاً، كل منها مسلح بأربعة قضبان متوضعة على طبقتين، و تضم المجموعة الأولى ثلاثة جوائز معيارية مسلحة بقضبان فولاذية, أما المجموعة الثانية فتضم ثلاثة جوائز مسلحة بقضبان كربونية. و تضم كل من المجموعتين الثالثة و الرابعة ثلاثة جوائز مسلحة بقضيبي فولاذ و قضيبي كربون، حيث في المجموعة الثالثة تتوضع القضبان الفولاذية في الطبقة العلوية و الكربونية في الطبقة السفلية، و في المجموعة الرابعة تتوضع القضبان الفولاذية في الطبقة السفلية و الكربونية في الطبقة العلوية. حصلت في جوائز المجموعة الثانية المسلحة بقضبان كربونية قيم أكبر للسهوم و زادت قدرة التحمل بالمقارنة مع الجوائز الأخرى, و كان لجوائز المجموعتين الثالثة و الرابعة تقريباً نفس قدرة التحمل الأعظمية و تماثلت في سلوكها حتى مستوى تحميل يساوي تقريباً 75% من قدرة تحملها و بعد ذلك زادت التشوهات في المجموعة الرابعة مقارنة مع المجموعة الثالثة حتى الانهيار.

دراسة مقاومة امتداد الشقوق في البيتون و تأثرها بتغير خصائصه المادية

يتطلب تصميم السلوك اللاخطي للمنشآت البيتونية معرفة مقاومة المادة لظهور الشقوق و انتشارها، إِذ من الممكن توصيف متانة المادة ضد التشقق باستخدام معامل تركيز الإجهادات و فتح الشق الحرج الموافق للحمولة الأعظمية، و يتطلب حساب هذه الحمولات بشكل أساسي معرفة طول الشق الموافق للحمولة الأعظمية. هدف هذا البحث بشكل أساسي إلى استنتاج العلاقات التي تربط بين معامل تركيز الإجهادات و فتح الشق الحرج الموافق للحمولة الأعظمية، و خصائص البيتون كالقطر الأعظمي للحصويات و حجم الروبة الإسمنتية في الخلطة و مقاومة المادة على الضغط. من أجل تحقيق هدف الدراسة. اسُتخدمت نتائج تجارب الانعطاف لمجموعة جوائز ذات أبعاد مختلفة و محضرة من مجموعة خلطات بمقاومات مختلفة. حسبت أطوال الشقوق باستخدام نموذج Olesen التحليلي الذي يعتمد على قانون تليين ثنائي الخط، و حددت معاملاته الحرجة باستخدام طريقة التحليل العكسي. أظهرت نتائج الدراسة أن معاملات انهيار أي معامل تركيز إجهادات و فتح الشق الحرج الموافق للحمولة الأعظمية، ترتبط بشكل أساسي بحجم الروبة الإسمنتية في كل خلطة و تزداد بازدياد مقاومة المادة على الضغط، في حين تبدو هذه المعاملات مستقلة عن حجم الحصويات المستخدمة.

دراسة تأثير قطر فتحة التفريغ في الصوامع الدائرية على شكل الجريان و على الضغط الناجم على جدران الصومعة

تُعرض في هذا البحث الدراسة التجريبية عن تأثير أبعاد فتحة التفريغ في شكل جريان المواد الحبيبية داخل الصومعة، و كذلك في الضغط الأفقي الناتج على جدار هذه الصومعة، إِذ أجرِيت التجارب على صومعة اسطوانية معدنية ذات قاعدة أفقية، و استعملت الذرة العلفية بوصفها مادةً حبيبية، و روقب الجريان بأخذ منصف من البلكس غلاس يمر من مركز الصومعة و يقسمها إلى نصفين، في حين أن الضغط قيس لصومعة كاملة و على عدة نقاط على كامل ارتفاع الصومعة، و قد أظهرت القياسات أن الضغط الأفقي المطبق على جدار الصومعة لا يتأثر تأثراً كبيراً نتيجة تغيير أبعاد فتحة التفريغ.

تأثير تقوية الجيزان البيتونية المسلحة بالبوليميرات المسلحة بالالياف الكربونية في ضبط عرض الشقوق

تطرح هذه الورقة دراسة تجريبية و تحليلية لتعيين عرض الشقوق في الجيزان البيتونية المسلحة المقواة بالبوليميرات المسلحة بالالياف الكربونية تحت تأثير الحمولات الدائمة و بسويات تحميل مختلفة و بنسب تقوية مختلفة. بما أن العلاقات المتوفرة لحساب عرض الشق الآني في حالة الجيزان البيتونية لا تلائم حالة الجيزان البيتونية المسلحة المقواة بالبوليميرات المسلحة بالالياف الكربونية[8] . تم اعتماد التحليل الإحصائي لبيانات نتائج تجارب من مصادر عالمية [6-9-10] و نتائج التجربة المجراة في مخبر البيتون في كلية الهندسة المدنية في جامعة دمشق (عام 2014) من أجل التوصل إلى علاقة رياضية تجريبية جديدة لحساب عرض الشقوق الآنية في الجيزان البيتونية المسلحة المقواة بالبوليميرات المسلحة بالالياف الكربونية و هذه العلاقة هي عبارة عن تابع للاجهاد في قضبان الفولاذ و مساحة البيتون المشدودة الفعالة و مسافة التغطية السفلية. كما تم التوصل إلى علاقة رياضية تجريبية تحسب عرض الشقوق طويلة الأمد في الجيزان الخرسانية المسلحة مقواة بالـ FRP تحت تأثير الحمولات الدائمة باعتماد نتائج التجربة المجراة من أجل هذا البحث (دمشق،2014).

رفع كفاءة الإطارات البيتونية المسلحة لمقاومة الأحمال الزلزالية باستعمال صفائح معدنية جزئية كجدران قص

تعد الجمل الإطارية أحد أنواع الجمل الإنشائية لمقاومة الأحمال الزلزالية ، يتم رفع كفاءة هذه الإطارات بطرائق عدة و تعتبر إضافة صفائح معدنية ضمن مجاز الإطار لتعمل كجدران قص إحدى هذه الطرق. يهدف هذا البحث إلى دراسة أثر تقوية الإطارية البيتونية بإضافة صفائح معدنية كجدران قص ضمن مجاز الإطار. تم في هذه الدراسة استخدام التحليل العددي باستخدام نظرية العناصر المحدودة (Finite Element Method) و اعتماد التحليل اللاخطي الذي يأخذ بعين الاعتبار لاخطية المادة و أثر التشوهات الكبيرة (Geometrically and Materially Non-Linear Analysis, GMNLA). تم في هذا البحث استخدام طريقة الدفع الجانبي المتزايد (Pushover) لدراسة تصرف الإطار البيتوني المملوء بصفيحة معدنية على مقاومة الأحمال الجانبية، كما تم دراسة أثر سماكة الصفيحة في هذه المقاومة. إضافة إلى ذلك تمت دراسة أثر صنع فتحة في هذا الإطار و أثر ذلك في المقاومة من حيث بعد الفتحة و تموضعها. يبين هذا البحث أن تقوية الإطارات البيتونية بجدار قص معدني مع أو بدون فتحة و بسماكة صغيرة قد أدى إلى زيادة المقاومة بشكل كبير بالإضافة إلى خفض الانتقال.

تقدير التّبخر- نتح المرجعي الشَّهري في منطقة صافيتا باستخدام الشَّبكة العصبيَّة الصنعيَّة

يشكّل التبخر-نتح أحد عناصر الدورة الهيدرولوجية، الذي يصعب قياس كمياته الفعلية في الشروط الحقلية، لذلك يجري تقديره انطلاقاً من علاقات تجريبية تعتمد على بيانات عناصر المناخ، و تتضمن تلك التقديرات أخطاء متنوّعة بسبب عمليات التقريب. و يهدف البحث إلى تقدير دقيق لكمية التبخر الشهري في منطقة صافيتا, و يعتمد البحث على تقانة الشبكة العصبية الصنعية، حيث بُني الأنموذج الرياضي باستخدام Neural Fitting Tool (nftool) إحدى أدوات الماتلاب، و اعتمد الأنموذج على البيانات الشهرية لدرجة حرارة الهواء و الرطوبة النسبية في محطة صافيتا، كما استُخدِمت بيانات التبخر الشهري من حوض التبخر الأميركي صنف A لغرض التحقق من صحة أداء الشبكة، بعد تحويل الأنموذج إلى شكل قالب جاهز باستخدام تقانة Simulink المتاحة في حزمة برمجيات الماتلاب. أثبتت نتائج الدراسة أنَّ الشبكة العصبية الصنعيَّة متعددة الطبقات، و ذات الانتشار العكسي للخطأ تعطي نتائج جيدة في تقويم التبخر الشهري، اعتماداً على مجموعة البيانات المستخدَمة.

دراسة الإطارات المستوية و الفراغية وفق نظرية المرتبة الثانية باستخدام خوارزمية معدلة لطريقة العناصر المنتهية

تم في هذه الدراسة تقديم مقاربة معدلة لطريقة العناصر المنتهية- نموذج الانتقالات لنمذجة و تحليل جمل إنشائية إطارية مستوية و فراغية وفق نظرية المرتبة الثانية، بإدخال توابع التحميل لعنصر طولي محمل فراغياً إلى توابع انتقالاته و قوى مقاطعه الداخلية.

التطابق الطيفي باستخدام الأمواج الصغيرة مقارنة بالتقييس الموحد في مجال الزمن للسجل الزلزالي وفق الكود الأميركي

تتحدد الحركات الأرضية التصميمية في العادة بواسطة طيف استجابة مصقول. ويفضل المهندسون غالباً استخدام سجل زمني مطابق لطيف الاستجابة الهدف أكثر من تخمين استجابة المنشأ اعتمادا على مجموعة من السجلات الزمنية التي تستحضر طيف الاستجابة الهدف من خلال المتوسط لتلك المجموعة. عموماً هناك طريقتين مفضلتين لتقييس السجلات الزمنية الحقيقية لتطابق طيف استجابة تصميمي: أولا، التقييس الموحد في مجال الزمن وهو ببساطة تقييس السجل الزمني بتكبيره أو تصغيره بشكلٍ موحد لتتم مطابقته مع طيف الاستجابة الهدف بالشكل الأفضل وذلك على مجال محدد للدور، من دون حصول أي تغيير في المحتوى الترددي. ثانيا، المطابقة الطيفية في مجال الزمن والتي تنتج تشويش موضعي على كلّ من السجل الزمني وطيف الاستجابة الخاص به، حيث يمكن إجراء تعديلات صغيرة على السجل الزمني لتغيير طيف الاستجابة الخاص به من مسنن إلى مصقول، وبحيث إذا تمت هذه التعديلات بشكلٍ مناسب يمكن أن يبقى السجل واقعيا. يجب أن يتم تقييم الطبيعة الحقيقية للسجل الزمني في مجال الزمن من خلال الخصائص المتغيرة للتسارع والسرعة والانتقال. وهنا اختبرت فعالية الطريقتين من خلال تطبيقهما على مجموعة من السجلات الزمنية الحقيقية بغرض تعديل هذه السجلات لتطابق طيف الاستجابة الهدف بالتوازي مع تصغير الاضطرابات في خصائص تلك السجلات. تم توظيف إجراءات التقييس في مجال الزمن لتقييس خمسة عشر مجموعة وكل مجموعة مكونة من سبعة سجلات من السجلات الزمنية الحقيقية المتوفرة لهدف مطابقة الطيف التصميمي السوري. وقمنا بفحص السجلات الزمنية الناتجة ومقارنتها لتبيان مدى ملائمتها للاستخدام كتوابع تحريض في التحليل بالسجل الزمني لمنشآت الهندسة المدنية.