تأثير الأحمال الجانبية على الجدران الحاملة في الأبنية الحجرية

تم البحث بسلوك جدران القص البازلتية للمباني المتبقية من العصور الغابرة كبحث تجريبي، و مقاومتها للعوامل الطبيعية و الحمولات الأفقية الناتجة عن الرياح و الزلازل، للاستفادة منها في الحفاظ على المباني الحديثة و المرتبطة ببلاطات و جوائز كجدران قص أفقية على الارتفاع الطابقي في المناطق الحارة و الباردة في القارة الأفريقية و الأسيوية و مناطق أخرى مشابها لها على السواء، للاستعاضة بها عن جدران القص الخرسانية المسلحة و المعدنية التي تفقد مقاومتها للعوامل المذكورة أعلاه. لدى معاينة الأبنية و توضع الشقوق الرأسية و المائلة الناتجة عن الحمولات الجانبية، تبين أن ظهور الشقوق يتعلق بصلادة مقطع الجدار و بمواصفات الحجر البازلتي و تصميم قاعدة الجدار . تم البحث لتحديد المتانة و نفوذية الماء و المقاومة على الضغط و الشد لعينات من الأحجار البازلتية المستخدمة في الأبنية الحجرية التاريخية و مواقع تواجدها بالطرائق المخبرية. تم حساب الشدة الزلزالية على واجهة البناء في مستوى البلاطات بالتوافق مع المواصفات و الاشتراطات الدولية مع الاقتراح لطريقة حساب الجدار الحامل من الحجر البازلتي لبناء من عدة أدوار و قبو أخذين بعين الاعتبار المقاومة المميزة للبازلت حسب كثافته على الضغط و الشد و معامل الحجر البازلتي في العملية الحسابية.

الأبنية العالية و دور الأنظمة الإنشائية في تطورها

تبحث هذه المقالة في موضوع التطور الإنشائي للأبنية العالية و العوامل التي أدت الى هذه التطورات، و ذلك انطلاقاً من الأنظمة الانشائية الأساسية، و حتى التصنيفات الجديدة للأنظمة الإنشائية ( الأنظمة الداخلية و الأنظمة الخارجية )، و كذلك معظم الأنظمة الانشائية المنتشرة الاستخدام.

تحسين الأداء الديناميكي لنظام قيادة كهروميكانيكي ثنائي الكتل باستخدام منظم سرعة تناسبي –تكاملي –تفاضلي PID

تم في هذا البحث استخدام طرق التحكم الكهربائية المتمثلة بدراسة بارامترات المنظم التناسبي- التفاضلي- التكاملي التي تحقق الحد الأدنى من الاهتزازات عند إهمال الثابت الزمني الكهرومغناطيسي و مع اعتبار المنظم الثايرستوري من دون عطالة.

دراسة تحليلية لتأثير الزلازل في السدود الركامية بطريقة العناصر المنتهية دراسة حالة: سد الباسل/ طرطوس

يتضمن البحث دراسة تحليلية بطريقة العناصر المنتهية لتأثير الزلازل في استقرار سد الباسل، لذلك قمنا بوضع نموذج عددي مناسب بالاستعانة ببرنامجي Quake/W, Slope/W . بعد تشغيل النموذج حصلنا على نتائج المحاكاة و التي تلخصت في حساب معاملات الأمان من أجل التحقق من الاستقرار النهائي للسد تحت تأثير زلازل مختلفة الشدة، و من ثم أجريت مقارنة بين الحالتين الستاتيكية و الديناميكية للنموذج تبين تأثير متغيرات القص للتربة كزاوية الاحتكاك الداخلي و تأثير ميول منحدري السد و حالات مناسيب المياه المختلفة للبحيرة و ارتفاع السد بالإضافة إلى تأثير مادة الإنشاء على استقرار جسم السد، و بعد دراسة كل حالة تبعاً للبارامترات التي يتم إدخالها، و بناء على معاملات الأمان الناتجة رُسمت مخططات بيانية تظهر الأثر الإيجابي أو السلبي لزيادة أو نقصان أي متغير من متغيرات السد الركامي و ذلك في كل من الحالتين الستاتيكية و الديناميكية، و بعد ذلك قمنا بدراسة تأثير التضخم الزلزالي الناجم عن جسم السد على كل من المركبتين الأفقية و الشاقولية للتسارع الزلزالي. و تساعدنا النتائج في الاختيار الأمثل لمتغيرات السد الركامي عند التصميم.

نماذج واقعية لأشكال التشوهات و الانهيارات في الجسور البيتونية الطرقية الناجمة عن أحمال الانفجارات

تؤدي حمولة الانفجار إلى إفراغ كمية كبيرة من الطاقة بسرعة عالية و ذلك خلال أجزاء من الثانية مسببة ارتفاع كبير للضغط، إضافة لتولد حرارة مرتفعة، بسبب سرعة التأثير الفائقة غالبا تنتهي التأثيرات المحلية للانفجار قبل أن يبدأ الجسر بالاستجابة مما يسبب أضرار كبيرة في منشأة الجسر. لاتأخذ بعين الاعتبار معظم كودات تصميم الجسور خلال عملية التصميم أحمال الانفجارات بعين الاعتبار، و كذلك لا توجد كودات بشأن معاينة الجسور بتأثير أحمال الانفجارات، يهدف البحث لدراسة و تسهيل فهم الأضرار الناجمة عن أحمال الانفجارات على العناصر الإنشائية المشكلة للجسور الطرقية و ذلك من خلال وقائع الانفجارات و الصور الفوتوغرافية لحالات الأضرار الحاصلة عمليا و واقعيا، و أيضا من خلال بعض النماذج الحاسوبية . تم في البحث استعراض أثر حمولة الانفجار على بلاطات الجسور و تم التمييز بين حالة تأثير حمولة الانفجار أعلى و أسفل بلاطة الجسر، حيث أن حالة التفجير أعلى بلاطة الجسر تؤدي لزيادة العزوم و قوى القص في البلاطة على عكس حالة التفجير أسفل بلاطة الجسر و التي تؤدي لتأثير حمولة معاكسة للأحمال التصميمية. يتطرق البحث لأثر حمولة الانفجار على جوائز الجسور و وضحت قوى المقطع الإضافية الناجمة عن ذلك. وضحت أيضا أثر حمولة الانفجار على ركائز الجسور الطرفية و الوسطية و أشكال الأضرار الناجمة عن ذلك.

دراسة تحليلية لسلوك عقدة جائز – عمود بيتونية مسلحة تحت تأثير احمال دورية باستخدام برنامج ANSYS

يتناول هذا البحث دراسة تحليلية لسلوك وصلات جائز - عمود طرفية تحت تأثير احمال زلزالية. تمت دراسة هذا السلوك تحت تأثير بارامترين, هما الحمولة المحورية على العمود و تطويق منطقة العقدة بالأساور, حيث تمت محاكاة و نمذجة لثلاث عينات وصلة جائز- عمود طرفية, باستخدام برنامج عناصر منتهية متطور ( 11 ANSYS ), و تمت المعايرة و التحقيق مع الدراسة التجريبية المرجعيىة (2001 Bitar, M.A) و كانت نتائج متوافقة و متجانسة مع السلوك العام للعينات تحت تأثير حمولة دورية محاكية للحمولات الزلزالية. بينت الدراسة اهمية و اثر وجود الحمولة المحورية, تطويق منطقة العقدة بالاساور في تحسين سلوك الوصلات و تأخير ظهور التشققات في العقدة و هو الأمر المرغوب به عند تصميم العقد في الإطارات المقاومة للزلازل, و يزيد من صلابة الوصلة على الدوران و الانتقال, كما يخفّض قيمة القص في العقدة و يجعل توزعه أكثر انتظاما.

تصميم و تطوير جهاز (منظومة حساسات) لدراسة تأثير العيوب التنفيذية التي تشمل على % 15 أو أقل من المقطع العرضي للوتد البيتوني المحفور على مقاومته للقوى الأفقية و الشاقولية

في هذا البحث تم تصميم و تطوير جهاز (منظومة حساسات) لدراسة تأثير العيوب التنفيذية للوتد البيتوني المحفور بهدف إيجاد عوامل المقاومة المناسبة R للأوتاد البيتونية المحفورة بالعيوب التنفيذية التي تشمل على % 15 أو أقل من المقطع العرضي للوتد البيتوني من خلال إجراء اختبارات على نماذج مصغرة للأوتاد تحت تأثير الحمولات الأفقية و الشاقولية.

دراسة عددية ثلاثية الأبعاد للسلوك الزلزالي و للتأثير المتبادل (تربة – أوتاد – منشأ) بطريقة العناصر المنتهية

يتناول هذا البحث دراسة سلوك الأوتاد تحت تأثير الحمولات الزلزالية من خلال نمذجة فراغية (3D) باستخدام طريقة العناصر المنتهية (FEM) – برنامج (ABAQUS) مع إجراء دراسة متغيرات لأهم المعاملات المؤثرة على الانتقالات و القوى الداخلية المتولدة في الأوتاد. لقد تم إنجاز البحث على مرحلتين: في المرحلة الأولى تم دراسة حالة وتد منفرد (حالة مرجعية)، حيث تم دراسة سلوك وتد منفرد يسند منشأ تم نمذجته بجملة ذات درجة حرية واحدة. أظهرت نتائج الدراسة البارامترية أن وجود المنشأ يسبب تطبيق حمولة كبيرة في الجزء العلوي من الوتد ناتجة عن أثر العطالة و يكون طاغياً على الأثر الحركي، و أن قوى العطالة تزداد بزيادة كتلة المنشأ, و عندما يكون التردد الأساس للمنشأ قريب من تردد الحمولة الزلزالية. أما المرحلة الثانية فتناولت دراسة حالة مجموعة أوتاد، حيث تم دراسة تأثير عدد الأوتاد و تباعداتها و مواقعها على القوى الداخلية و الانتقالات المتولدة في الأوتاد، و قد أظهرت نتائج الدراسة البارامترية لهذه المرحلة من البحث أن زيادة عدد الأوتاد في المجموعة تسبب زيادة كبيرة للقوى الداخلية المتولدة في رأس الوتد و تناقصاً طفيفاً لهذه القوى في الجزء الوسطي من الوتد، كما لوحظ عدم توزع الحمولات الزلزالية بشكل متساوٍ على جميع الأوتاد فالأوتاد الركنية تخضع لأكبر قوى بينما الأوتاد الوسطية تخضع لأقل قوى.

مقاومة عقد التقاء الجوائز الرابطة بأجنحة جدار القص الخراسانية المسلحة في المباني العالية

تقوم الجوائز الرابطة الخراسانية المسلحة الأفقية مع البلاطات، بدور جدران قص أفقية على ارتفاع المبنى، و تثبت الأعمدة و الجدران الخراسانية المسلحة على مساحة المبنى الطابقي الأفقي، و بذلك تعمل الجوائز الأفقية و الأعمدة و جدران القص المسلحة بشكل فراغي و مشترك، لمقاومة الحمولات الشاقولية الناتجة عن الأحمال من الحمولات الميتة، و الحية و المؤقتة، و الحمولات الأفقية الناتجة عن شدة ضغط الرياح أو الزلازل. نتيجة للأهمية الكبيرة لعمل الجوائز الرابطة لأجنحة جدار القص في الجملة الإنشائية الحاملة من الخراسانة المسلحة، أجريت تجارب عملية من قبلنا تطابق عمل جدران القص في المباني العالية على الواقع مع العلاقات النظرية للعلماء و الباحثين. نتيجة المقارنة بالطرائق الحسابية، بين عقد الجوائز الرابطة و بمقاطع عزم صلابة ثابت في مستوى التقائه بأجنحة جدار القص (عقد مقاومة للقوى الأفقية الديناميكية في مرحلة اللدونة و الانهيار)، و عقد جوائز رابطة بمقاطع متغير عزم الصلابة على شكل تيجان في مستوى التقائه بأجنحة جدار القص، مع النتائج التجريبية للجوائز الرابطة ثابتة و متغيرة الارتفاع، نقترح علاقة نظرية و طرائق تسليح تتوافق مع تغير عزم صلابة التيجان في عقد الجوائز الرابطة بأجنحة جدار القص الخراسانية المسلحة. نستخلص من النتائج التجريبية، المقترحات النظرية الحسابية للعقد، و ندخلها بالعلاقات الحسابية للنظريات العالمية المتعلقة بموضوع البحث، و نبين مدى تأثير مقاومة عقد التقاء الجوائز الرابطة بتيجان بجناحي جدار القص في مجمل عمل الجملة الإنشائية الفراغية الحاملة، و مقاومتها للحمولات الأفقية الخارجية من شدة ضغط الزلازل أو الرياح.

تقـوية الأقواس الحجـرية تحت تـأثير الأحمال الشــاقولية باستعمال البوليميرات المسلحة بالألياف (FRP)

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 يأخذ 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.