Structural behavior of fiber

Dissertant

Rida, Ahmad Diyab Sahib

University

University of Technology

Faculty

-

Department

Department of Building and Construction Engineering

University Country

Iraq

Degree

Ph.D.

Degree Date

2008

English Abstract

في هذا البحث تم دراسة الجانب العملي و النظري من العتبات الخراسانية المعززة بالألياف الحديدية.

الجانب العملي من الدراسة يمكن تقسيمه إلى جزئيين.

الجزء الأول يتكون من صب و فحص اثنا عشر عتبة عميقة صلدة (بدون فتحات) من أجل ملاحظة تأثير زيادة النسبة الحجمية للألياف الحديدية على تصرف هذه العتبات و الحمل الأقصى و حمل التشقق و الهطول و انفعال الخرسانة مع متغيرات عديدة و هي نسبة فضاء القص إلى العمق (a / d) [تغييرclear shear [span و زيادة الارتفاع الكلي للمقطع (h) للعتبات العميقة [تغير نسبة(h / b)].

من جهة أخرى، تم توضيح تأثير هذه المتغيرات عند تثبيت النسبة الحجمية لألياف الحديد عن طريق ثلاث مجاميع للعتبات و هيC, B, A تبعا للنسبة الحجمية لألياف الحديد 0.5 %، 0.0 % و 1.0 % على التوالي.

الجزء الثاني يتضمن صب و فحص ستة عتبات عميقة تحتوي على فتحات في الجذع (WEB) لدراسة تأثير زيادة حجم ألياف الحديد على الحمل الأقصى للعتبات العميقة ذات الفتحات و حمل التشقق و الهطول و انفعال الخرسانة، كذلك تمت دراسة تأثير وجود الفتحات في العتبات العميقة لهذه المتغيرات بالمقارنة مع العتبات العميقة الصلدة (بدون فتحات) لمختلف نسب فضاء الفص إلى العمق (a / d) (عند تثبيت النسبة الحجمية لألياف الحديد) ثلاث مجاميع من العتبات هيC, B, A التي تحتوي على نسب حجمية لألياف الحديد 0.5 %، 0.0 % و 1.0 % على التوالي.

النتائج العملية المستحصلة من البحث [للعتبات العميقة الصلدة (solid) و العتبات العميقة ذات الفتحات] أظهرت انه عند زيادة النسبة الحجمية لألياف الحديد يزداد الحمل الأقصى و حمل التشقق.

و إن تأثير وجود ألياف الحديد يزداد بنقصان نسبة فضاء القص إلى العمق (a / d) ]للعتبات الخراسانية العميقة ذات نسبة (h / b) =3، كانت النسبة المئوية للزيادات في الحمل الأقصى 14 %، 26.3 % لنسبة (0.7 = a / d) و 23.2 %، 32.3% لنسبة (0.6 = a / d) عندما يزيد محتوى الألياف الحديدية من 0.0 % إلى 0.5 % و 1.0 % على التوالي.

للعتبات الخراسانية الصلدة (بدون فتحات)، وجد أن تأثير ألياف الحديد يزداد بزيادة الارتفاع الكلي للمقطع (h) [زيادة نسبة (h / b)].

أظهرت التجارب العملية للعتبات العميقة الصلدة (بدون فتحات) أنه عند تثبيت النسبة الحجمية لألياف الحديد فان الحمل الأقصى و حمل التشقق يزداد بنقصان نسبة فضاء القص إلى العمق (a / d) و من جهة أخرى هذه نسبة الزيادة تزداد بزيادة النسبة الحجمية لألياف الحديد من 0.0 % إلى 0.5 % و 1.0 % .

تأثير نقصان نسبة فضاء القص إلى العمق (a / d) على الحمل الأقصى ]نقصان clear shear span [ يزداد بزيادة الارتفاع الكلي للمقطع من mm 240 إلى 320 mm زيادة نسبة (h / b) من 3 إلى 4، لكن تأثير نقصان نسبة فضاء القص إلى العمق (a / d) تقريبا على الحمل الأقصى و حمل التشقق للعتبات الخراسانية ذات الفتحات تكون معدومة.

تأثير زيادة الارتفاع الكلي للمقطع من 240 mm إلى 320 mm على الحمل أن تأثير وجود الفتحات في جذع العتبة على الحمل الأقصى و حمل التشقق يعتمد على درجة التقاطع بين الخط الواصل بين نقطة التحميل و نقطة الإسناد.

لجميع العتبات الخراسانية العميقة، تم قياس الانفعال للخرسانة على طول ارتفاع العتبة، هذا الانفعال يتناقص بزيادة النسبة الحجمية لألياف الحديد.

في هذا البحث تم دراسة تصرف العتبات الخراسانية العميقة ]العتبات العميقة الصلدة (solid) و العتبات العميقة ذات الفتحات[ باستخدام التحليل غير الخطي ثلاثي الإبعاد باستخدام طريقة العناصر المحددة لمختلف مراحل التحميل قبل و بعد التشقق و إلى حد الحمل الأقصى.

تم استخدام العنصر الطابوقي ذو العشرين عقدة لتمثيل الخرسانة إما حديد التسليح فقد مثل بعناصر محورية مطمورة داخل العنصر الطابوقي مع افتراض وجود ترابط تام بين الخرسانة و حديد التسليح.

اعتبر تصرف الخرسانة في الانضغاط تصرفا مرنا يتبعه تصرف لدن مرن تام ينتهي عند تهشم الخرسانة.

و لتمثيل سلوك الخرسانة تحت تأثير اجهادات الشد فقد تم تبني نموذج التشقق المنتشر (smeared crack model) و استعمل نموذج تصلب الشد (Tension stiffening model) لاحتساب اجهادات الشد في الخرسانة المتشققة و تم تبني نموذج احتساب القص (shear retention model) و الذي يقوم بتخفيض قيمة معامل القص المتبقي في مرحلة ما بعد التشقق.

تم حل معادلات التوازن اللاخطية باستخدام الطريقة التزايدية التكرارية (iterative-incremental) كما تم تبني طريقة نيوتن–رافسن المعدلة لتحقيق ذلك.

أجريت التكاملات العددية باستخدام قواعد التكامل ذات 27 نقطة تكامل.

أظهرت النتائج بشكل عام حصول توافق جيد بين نتائج طريقة العناصر المحدودة مع النتائج المختبرية من ناحية التصرف و الحمل الأقصى للعتبات.

تم إجراء دراسة تحليله على العتبات العميقة (العتبات الصلدة و العتبات ذات الفتحات) من أجل معرفة تأثير زيادة الارتفاع الكلي للمقطع (h)، تغير عرض المقطع (b) بالإضافة إلى كمية حديد التسليح الطولي على التصرف و المقاومة القصوى للنسبتين الحجميتين لألياف الحديد 0.01 % و 1.0 % و قد وجد إن تأثير هذه المتغيرات يصبح ملحوظا عند زيادة النسبة الحجمية لألياف الحديد.

إن تأثير هذه المتغيرات على الحمل الأقصى للعتبات العميقة ذات الفتحات تكون أقل من العتبات العميقة الصلدة كذلك تمت إجراء دراسة تحليلية على العتبات العميقة ذات الفتحات من أجل معرفة تأثير أنوع مختلفة من الفتحات من حيث الإبعاد و الموقع على التصرف و الحمل الأقصى للنسب ألياف الحديد الحجمية 0.0 % و 1.0 %.

من هذه الدراسة وجد أن نسبة نقصان الحمل الأقصى يعتمد على درجة تقاطع مسار الأحمال (load bath) مع الفتحة و كذلك إن هذه النسبة تزداد مع نقصان النسبة الحجمية لألياف الحديد.

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

• Concrete
• Mechanical properties

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-305156