ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

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

Upgrading The Seismic Reinforced-Concrete Frames Using Steel Plate as Partial Shear Walls

1783   0   54   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2013
  مجال البحث الهندسة الإنشائية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

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.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تحسين كفاءة الإطارات البيتونية المسلحة لمقاومة الأحمال الزلزالية من خلال استخدام صفائح معدنية كجدران قص. تم استخدام التحليل العددي باستخدام نظرية العناصر المحدودة والتحليل اللاخطي الذي يأخذ بعين الاعتبار لاخطية المادة وأثر التشوهات الكبيرة. تم إجراء تحليل الدفع الجانبي لدراسة تصرف الإطار البيتوني المملوء بصفيحة معدنية على مقاومة الأحمال الجانبية، كما تم دراسة أثر سماكة الصفيحة في هذه المقاومة. أظهرت النتائج أن تقوية الإطارات البيتونية بجدار قص معدني مع أو بدون فتحة وبسماكة صغيرة أدى إلى زيادة كبيرة في المقاومة بالإضافة إلى خفض الانتقال. تم استخدام برنامج Abaqus لإجراء التحليل العددي، وأظهرت النتائج أن استخدام صفائح معدنية كجدران قص هو حل إنشائي جيد واقتصادي لزيادة مقاومة الإطارات البيتونية المسلحة للأحمال الزلزالية. كما تم دراسة تأثير وجود فتحات في الصفائح المعدنية وأثرها على المقاومة، حيث أظهرت النتائج أن وجود الفتحات يقلل من القساوة ويزيد من الانتقال الجانبي.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في مجال تحسين مقاومة الإطارات البيتونية المسلحة للأحمال الزلزالية باستخدام صفائح معدنية كجدران قص. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها في الأبحاث المستقبلية. أولاً، لم يتم أخذ تأثير التماسك بين المواد بعين الاعتبار، حيث تم افتراض التماسك الكامل بين البيتون والتسليح، وهذا قد يؤثر على دقة النتائج. ثانياً، الدراسة اقتصرت على التحليل الستاتيكي اللاخطي ولم تشمل التحليل الديناميكي الذي يأخذ بعين الاعتبار الحمولات الزلزالية الديناميكية. ثالثاً، يمكن توسيع الدراسة لتشمل أنماط انهيار مختلفة للجمل الإطارية، إذ إن هذه الدراسة تناولت حالة جملة إطارية بجائز قوي-عمود ضعيف فقط. وأخيراً، يمكن دراسة تأثير استخدام دعامات لمنع تحنيب الصفيحة وأثر ذلك في تصرف الجملة الإطارية على الأحمال الزلزالية.
أسئلة حول البحث
  1. ما الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي من الدراسة هو تحسين كفاءة الإطارات البيتونية المسلحة لمقاومة الأحمال الزلزالية باستخدام صفائح معدنية كجدران قص ودراسة تأثير سماكة الصفيحة ووجود الفتحات فيها على المقاومة.

  2. ما هي الطريقة المستخدمة في التحليل العددي في هذه الدراسة؟

    تم استخدام نظرية العناصر المحدودة والتحليل اللاخطي الذي يأخذ بعين الاعتبار لاخطية المادة وأثر التشوهات الكبيرة، وتم استخدام برنامج Abaqus لإجراء التحليل العددي.

  3. ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟

    أظهرت النتائج أن استخدام صفائح معدنية كجدران قص مع أو بدون فتحة وبسماكة صغيرة أدى إلى زيادة كبيرة في المقاومة وخفض الانتقال الجانبي للإطارات البيتونية المسلحة.

  4. ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة للأبحاث المستقبلية؟

    توصي الدراسة بإجراء تحليل ديناميكي يأخذ بعين الاعتبار الحمولات الزلزالية، ودراسة تأثير التماسك بين المواد، وتوسيع الدراسة لتشمل أنماط انهيار مختلفة للجمل الإطارية، ودراسة تأثير استخدام دعامات لمنع تحنيب الصفيحة.


المراجع المستخدمة
ABAQUS, Version 6.11 (2011) . ABAQUS/Standard User`s Manual, ABAQUS Inc USA
Anil O. and Altin S " An experimental study on reinforced concrete partially infilled frames ", Engineering Structures, (2007). 64, 449-460
Choi R . Park G " Cyclic Loading Test for Reinforced Concrete Frame with Thin Steel Infill Plate ", Journal of Engineering Structures, (2011). 137:654-664
قيم البحث

اقرأ أيضاً

أن معظم الابنية القائمة لا تحقق الاشتراطات التصميمية الخاصة بمقاومة الاحمال الزلزالية لذلك يعد التدعيم لرفع كفآء المنشآت ضرورة لتخفيف الخطر الزلزالي. وهناك العديد من الطرق لرفع هذه الكفاءة , تناولت هذه الدراسة مقارنة لطريقتي تدعيم او تقوية بإضافة جد ران قص وتدعيم بإضافة شبكات تربيط معدنية بشكل X وشبكات تربيط معدنية بشكل V , وقد أظهرت الدراسة اهمية استخدام شبكات التربيط في الأنظمة الانشائية المستخدمة للتدعيم لمقاومة الاحمال الزلزالية حيث تتميز باتها تزيد صلابة المبنى دون ان تسبب زيادة كبيرة في الوزن بالتالي عدم تأثيرها على الاساسات وكذلك دون ان تؤثر على الوظيفة المعمارية كما ان لها دور مهم في تبديد الطاقة. واظهرت الدراسة ان فرض قيمة ثابتة لمعامل الاستجابة R كما هو وارد في الكود العربي السوري و UBC 97 غير دقيقة, حيث اتضح تأثير عدد الطوابق وشكل التربيط ومجاز الاطارات على قيمة معامل الاستجابة.
تعد الإطارات من الجمل الإنشائية لمقاومة الأحمال الزلزالية، و يتم رفع كفاءة الإطارات بطرق عدة و من الطرق المتبعة إضافة صفائح معدنية ضمن الإطار لتعمل كجدران قص. يهدف البحث لدراسة تأثير تقوية الإطارات البيتونية المسلحة بإضافة صفائح معدنية مثقبة كجدران قص لتشغل مجاز الإطار. حيث استخدم التحليل العددي باستعمال نظرية العناصر المحدودة (Finite Element Method) و اعتمد التحليل الستاتيكي اللاخطي بطريقة الدفع الجانبي المتزايد (Pushover) الذي يأخذ بعين الاعتبار لاخطية المادة و تأثير التشوهات الكبيرة (Geometrically and Materially Non-Linear Analysis), لدراسة سلوك الإطار البيتوني المسلح المملوء بصفيحة معدنية مثقبة لمقاومة الأحمال الجانبية، كما تم دراسة تأثير زيادة عدد الثقوب و مساحة الثقوب و تدعيم محيط الثقوب و تأثير ذلك على المقاومة. يبين هذا البحث أن تقوية الإطارات البيتونية المسلحة بجدران قص معدنية مثقبة مع تدعيم محيط الثقوب قد أدى إلى زيادة المقاومة بشكل ملحوظ بالإضافة إلى خفض الانتقال.
تعد الإطارات أحد أنواع الجمل الإنشائية لمقاومة الأحمال الزلزالية، و يتم تقوية الإطارات بطرق عدة، و من الطرق المتبعة إضافة صفائح معدنية ضمن الإطار لتعمل كجدران قص. يهدف البحث لتطوير نموذج شريطي (Strip model) للصفائح المعدنية الجزئية بفتحة موازية ل لجوائز عندما تعمل مع الإطارات البيتونية المسلحة كجدران قص.
تعدّ طريقة الدفع الجانبي أو طريقة التحليل الستاتيكي اللاخطي من أحدث وأفضل الطرق لدراسة سلوك المباني وتقييمها بتأثير أحمال الزلازل. تعتمد الطريقة على دراسة التشوهات الحاصلة في المبنى كالانتقالات، وتشكل المفاصل اللدنة في عناصر المنشأ، بالإضافة إلى إعاد ة توزيع القوى الداخلية في عناصر المبنى بتأثير االحمولات الزلزالية. طبقت طريقة الدفع الجانبي لتقييم نموذج من المباني في ضاحية الطابيات السكنية باللاذقية والتي درست ونفذت قبل صدور الكود المتعلق باعتبار حمولة الزلازل . فحددت الخصائص الديناميكية للمبنى (دور الاهتزاز، وأنماط الاهتزاز) في حالتي النمذجة المستوية والفراغية . وأجري ثانيا تحليل للمبنى بتأثير الحمولات الزلزالية بطريقة الدفع الجانبي اعتماداً على برنامج ETABS ، وقد حصلنا على سبع حالات دفع جانبي للمبنى، وحددت مواقع تشكل المفاصل اللدنة في عناصر المبنى، ورسم منحني السعة للمبنى والذي يمثل العلاقة ( قوة القص القاعدي - الانتقال الجانبي في أعلى المبنى)، وتم الاستنتاج بأن المبنى ذو مقاومة جيدة لتأثير الزلازل. تم الاستنتاج باعتماد طريقة الدفع الجانبي لتقييم المباني القائمة ودراسة سلوكها الديناميكي، وبيان مدى مقاومتها لأثر الزلازل.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا