تعتبر الجوائز من أهم العناصر البيتونية الحاملة, تلزم تقويتها عند عدم كفاية المقطع البيتوني, أو عدم كفاية حديد التسليح أو زيادة الأحمال, أو نتيجة صدأ سطحي في التسليح الخارجي أو صدأ في حديد التسليح الداخلي, أو غيرها من الأسباب الأخرى التي سنذكر منها ما
تحتاجه هذه الدراسة.
إن تضرر العناصر الانشائية و عدم قدرتها على أداء وظيفتها بالشكل الكامل نتيجة تعرضها لعوامل بيئية مختلفة تخرب موادها و تؤدي لانخفاض مقاومتها, أو بسبب وجود عيوب تنفيذية أو الاستثمار غير الملائم لها يؤدي إلى الحاجة إلى إعادة تأهيلها بالصيانة و الاصلاح أو التدعيم. لذلك تم اللجوء للتقوية إما بتكبير المقاطع أو التزويد بالتسليح اللازم أو الربط بالصفائح الخارجية الفولاذية المثبتة جيداً إلى المقطع البيتوني و بسبب صعوبة تنفيذها تركزت الدراسات في الآونة الأخيرة على استخدام مواد أكثر فاعلية و هي البوليميرات المسلحة بالألياف.
و سنعرض هنا لطرق التدعيم على القص وصولاً إلى الدراسات العالمية التي قامت بالتدعيم على القص باستخدام هذه المواد من البوليمرات و التي تتميز بالمقاومة العالية على الشد و المقاومة الكبيرة للعوامل و الظروف البيئية و الجوية و سهولة التطبيق في المواقع المحددة على الجائز.
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 الآن
ي 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).
يتناول بحثنا هذا دراسة تجريبية تحليلية تهدف تقييم فعالية موديل عناصر منتهية مقترح لمحاكاة سلوك جيزان بيتونية مسلحة مدعمة بشرائح(GFRP)-Glass Fiber Reinforced Polymers البولمرات المسلحة بألياف الزجاج- من خلال دراسة طاقة التحمل القصوى لهذه الجيزان و آلي
ة تشققها و انهيارها بالإضافة لمنحنيات حمولة-سهم و ذلك باختبار تسعة جيزان بيتونية مسلحة بسيطة الاستناد أبعاد كل منها 200x30x16 cm قسمت لثلاث مجموعات الأولى معيارية تضم ثلاثة جيزان معيارية، و الثانية تضم ثلاثة جيزان مدعمة بشرائح شاقولية جانبية من GFRP، و الثالثة تضم ثلاثة جيزان مدعمة بشرائح جانبية من GFRP مائلة بزاوية 45°عن محور الجائز، و اقتراح موديل حجمي من العناصر المنتهية لمحاكاة سلوك هذه الجيزان باستخدام برنامج ANSYS10، و مقارنة هذه النتائج التي أثبتت فعالية الموديل المقترح في محاكاة سلوك الجيزان المختبرة حيث توافقت مع النتائج التي حصلنا عليها تجريبياً.
يهدف هذا البحث إلى دراسة فعالية تقوية الجيزان البيتونية المسلحة على الانحناء بأطوال مختلفة من شرائح ألياف البوليمر الكربونية باستخدام تقنية التقوية بالرصع (NSM).
لتحقيق هذا الهدف أجريت الدراسة تجريبياًعلى (14) جائزاً بيتونياً مسلحاً. المتغيرات التي
أخذت بعين الاعتبار هي: طول ألياف الكربون، عدد طبقات ألياف الكربون.
قسمت الدراسة إلى محورين: يضم المحور الأول ست جوائز قويت بأطوال مختلفة من شرائح ألياف الكربون و بطبقة واحدة، أما المحور الثاني فيضم ست جوائز قويت بطبقتين و بأطوال مختلفة من ألياف الكربون مماثلة للأطوال المعتمدة في المحور الأول، بالإضافة الى جائزين معياريين. فحصت الجوائز بوساطته حملين مركزين في نقطتين متناظرتين على الجائز.
أظهرت النتائج تأثير ألياف الكربون في زيادة تحمل الجوائز على الانحناء، كما بينت النتائج أن تقنية تقوية الجوائز البيتونية بشرائح ألياف الكربون على جزء من الطول الكلي للجائز و بطبقة واحدة لا يساهم في زيادة قابلية التحمل للجوائز. أما عند زيادة عدد الطبقات (طبقتين) لنفس طول شرائح الألياف لوحظ زيادة في تحمل الجوائز و بنسب تتراوح بين (40%-72%).
تم في هذا البحث دراسة تأثير البوليميرات المسلحة بالألياف (FRP) على رفع قدرة التحمل الحدية للأقواس الحجرية تحت تأثير الحمولات الشاقولية؛ و ذلك باستخدام النمذجة العددية وفق طريقة العناصر المحدودة
(Finite Element Analysis) حيث تم استخدام تحليل لاخطي يأ
خذ بالاعتبار لاخطية المادة (Materially non-linear analysis). و قد تمت دراسة تأثير تغيير الخصائص البعدية لشريحة الـ FRP في قدرة تحمل القوس، حيث أثبت في نهاية هذه الدراسة أن استخدام سماكة صغيرة من شريحة الـ FRP، و في أماكن موضعية محددة تؤدي إلى رفع قدرة تحمل القوس بشكل كبير.
