اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدمساهمة لدراسة فعالية تقوية الجيزان البيتونية المسلحة على الانحناء بأطوال مختلفة من شرائح ألياف البوليمر الكربونية باستخدام تقنية التقوية (NSM)
A Contribution to Studying the Efficiency of Flexural Strengthening of RC Beams with Different Lengths of CFRP Strips by Using NSM Technique
1665
0 69
0
(
0
)
تأليف
لما سيد أحمد( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
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%).
This research aims to study the efficiency of flexural strengthening of RC beams with different lengths of CFRP strips by using (NSM) technique. The study is carried out experimentally on (14) concrete beams; the variables considered are (the length and number of CFRP strips). This is established by dividing the work into two groups: the first one includes (6) beams strengthened by variable carbon fiber strip lengths and one strip, The second group includes (6) beams strengthened by variable carbon fiber strip lengths and two strips, as well as two control beams. The results indicate that carbon fibers have a noticeable effect on increasing the bearing capacity of (NSM) strengthened beams. The results also show that strengthening the beams by CFRP and not along the length of the beam and in one layer does not contribute to increasing beam strength, but when the number of layers increases, an increase in beam strength is noticed at a rate range (40%-72%).
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
يهدف هذا البحث إلى دراسة فعالية تقوية الجوائز البيتونية المسلحة على الانحناء باستخدام شرائح ألياف البوليمر الكربونية بتقنية التقوية بالرصح القريب من الوجه (NSM). تم إجراء الدراسة على 14 جائزاً بيتونياً مسلحاً، حيث تم تقسيم الجوائز إلى مجموعتين: الأولى تشمل 6 جوائز مقواة بطول مختلف من شرائح ألياف الكربون وبطبقة واحدة، والثانية تشمل 6 جوائز مقواة بطبقتين من شرائح ألياف الكربون وبأطوال مماثلة للمجموعة الأولى، بالإضافة إلى جائزين معياريين. أظهرت النتائج أن ألياف الكربون تزيد من تحمل الجوائز على الانحناء، وأن استخدام طبقة واحدة من الألياف على جزء من طول الجائز لا يساهم في زيادة التحمل بشكل كبير، بينما استخدام طبقتين يزيد من التحمل بنسبة تتراوح بين 40% و72%.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر هذا البحث خطوة مهمة في مجال تقوية المنشآت البيتونية المسلحة باستخدام ألياف البوليمر الكربونية. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الأفضل تضمين دراسة مقارنة بين تقنية NSM وتقنيات تقوية أخرى مثل EBR لتقديم رؤية أشمل. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير الظروف البيئية المختلفة مثل درجات الحرارة العالية والرطوبة على فعالية تقنية NSM. أخيراً، كان من الممكن تحسين الدراسة بإجراء تحليل عددي باستخدام برامج النمذجة مثل ANSYS للتحقق من صحة النتائج التجريبية.
أسئلة حول البحث
-
ما هي الأهداف الرئيسية لهذا البحث؟
يهدف البحث إلى دراسة فعالية تقوية الجوائز البيتونية المسلحة على الانحناء باستخدام شرائح ألياف البوليمر الكربونية بتقنية التقوية بالرصح القريب من الوجه (NSM) وتقييم الجودة الإنشائية للعناصر المقواة.
-
ما هي المتغيرات التي تم أخذها بعين الاعتبار في الدراسة؟
المتغيرات التي تم أخذها بعين الاعتبار هي طول ألياف الكربون وعدد طبقات ألياف الكربون المستخدمة في تقوية الجوائز.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت النتائج أن ألياف الكربون تزيد من تحمل الجوائز على الانحناء، وأن استخدام طبقتين من الألياف يزيد من التحمل بنسبة تتراوح بين 40% و72%، بينما استخدام طبقة واحدة على جزء من طول الجائز لا يساهم في زيادة التحمل بشكل كبير.
-
ما هي التوصيات التي قدمها الباحثون بناءً على نتائج الدراسة؟
أوصى الباحثون بضرورة دراسة سلوك القص للجوائز البيتونية المسلحة والمقواة بشرائح ألياف البوليمر الكربونية باستخدام تقنية NSM، وأهمية دراسة تأثيرات درجات الحرارة المرتفعة والتحميل طويل الأمد أو المتكرر في الأبحاث اللاحقة.
المراجع المستخدمة
BUELL, T; SAADATMANESH, H. Strengthening Timber Bridge Beams Using Carbon Fiber. Structural Engineering U.S.A. Vol.131, No.1, 2005, 173-187
TENG, J; CHEN , F . Strengthening of Steel-Concrete Composite Girder Using Carbon Fiber Reinforced Polymers Sheets. Structural Engineering U.S.A. Vol.129, No.1, 2003, 30-40
SPACONE,E; TAWIi,S. Nonlinear Analysis of Steel-Concrete Composite. Structural Engineering U.S.A. Vol.130, No.2, 2004, 159-168
TOM, N; HAMID, S. Shear and Flexural Strengthening of R/ C Beams with Carbon Fiber Sheets. Structural Engineering U.S.A. Vol.123, No.7, 1997, 99-105
BARROS, J; FORTES, A. Flexural Strengthening of Concrete Beams with CFRP Laminates Bonded into Slits. Cement and Concrete Composites. Vol.27, No.5, 2005, 471–480
قيم البحث
اقرأ أيضاً
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).
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 توزي
ع 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.
تم في هذه الدراسة البحث في الأثر الذي يحدثه تغليف الإطار البيتوني
بالقميص الفولاذي (بالكمية الدنيا) على مواصفات الإطار من حيث القساوة و المطاوعة
و المقاومة.
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.
يعد تأمين المطاوعة في الجمل الإنشائية المقاومة للزلازل عاملاً رئيسياً في تبرير تخفيض القوى الزلزالية التي تصمم عليها هذه الجمل، و تعد جدران القص من أهم الجمل المستخدمة في تأمين المقاومة الزلزالية للأبنية. درِست في هذا البحث عدة عوامل يمكن أن تؤثر في
مطاوعة الانحناء لمقاطع جدران القص و هذه العوامل هي توزع التسليح و نسبته في حالتي التسليح المنتظم و المركز في النهايتين و شدة الأحمال الناظمية المطبقة على الجدران و طول مقطع الجدار وخواص مواد الإنشاء. تبين النتائج أنه مع زيادة نسبة التسليح، تنخفض المطاوعة في جدران القص، ذات
التسليح المنتظم و لكنها تبقى مستقرة في حالة التسليح المركز في النهايتين. أما تأثير شدة الحمولة الناظمية، فإن مطاوعة الانحناء تقل مع زيادة هذه الحمولة و تكاد تنعدم عندما تزيد الحمولة الناظمية على نصف الحمولة الناظمية القصوى المسموح تطبيقها.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
