إصلاح الانبعاج والتواء حديد التسليح في الخرسانة

أسباب حدوث الانبعاج والتواء حديد التسليح في الخرسانة:

تم إجراء تحليل العناصر المحدودة باستخدام تقنية الألياف لدراسة آلية التواء ما بعد المحصول لقضبان التسليح. وجد أن تليين الضغط الانضغاطي يحدث بسبب عدم الخطية الهندسية المرتبطة بالتشوه الجانبي للقضبان المضغوطة، خاصة بعد أن يتجاوز الإجهاد المطلق الإجهاد الناتج. تم توضيح أن متوسط ​​علاقة الإجهاد والإجهاد اللاحق على مجال التحليل يمكن تحديدها من حيث ناتج الجذر التربيعي لقوة الخضوع ونسبة النحافة لشريط التسليح.

علاوة على ذلك، يتم إنشاء علاقة فريدة بين متوسط ​​الإجهاد ومتوسط ​​الإجهاد لقضبان التسليح بما في ذلك تأثير الالتواء من خلال تحليلات بارامترية مختلفة. أظهرت مقارنة النتائج التحليلية والنموذج المقترح مع البيانات التجريبية توافق جيد. واحدة من أهم المشاكل في التصميم القائم على القوة هي اختيار الصلابة المناسبة، خاصة لبناء الخرسانة المسلّحة وأنظمة بناء الجسور.

الصلابة المستخدمة عند تحديد فترة الاهتزاز الطبيعي للهياكل والمرتبطة بأحمال الزلازل الجانبية المكافئة غير معروفة في بداية التصميم. تعتمد صلابة المقطع الإجمالي وتقليل الصلابة الفعالة نظرًا لتكسير الخرسانة في بعض المواقف على عناصر هيكلية (مثل العوارض والأعمدة وجدران القص). تنص العديد من رموز التصميم على معاملات لتقليل صلابة الانحناء لأنواع مختلفة من الأعضاء.

على الرغم من أن هذا النهج يمثل تحسنًا كبيرًا في استخدام خصائص القسم الإجمالي، إلّا أنه لا يمكن توفير تقريب مناسب في تحديد السلوك الديناميكي للأنظمة نظرًا للتأثيرات المحتملة، مثل نسبة الحمل المحوري ونسبة الحديد الطولي وخصائص المواد، على الصلابة التي لا تعتبر. ضمن مفهوم التصميم القائم على القوة، بينما تؤثر صلابة العضو بشكل مباشر على فترة الهيكل وتوزيع الحمل الجانبي وطلب الإزاحة، فإنّها تصبح أكثر أهمية في تحديد إزاحة المحصول وبالتالي ليونة الإزاحة في إطار ثابت غير خطي أو التحليلات الديناميكية.

تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من تعبيرات الصلابة الفعّالة الموصى بها في رموز التصميم الحالية، فقد تؤدي إلى تنبؤات غير كافية بمتطلّبات التشوه ضمن مفهوم التصميم والتقييم المستند إلى الأداء. هذا النهج، فيما يتعلّق بصلابة الانحناء، لا يشير فقط إلى أن الصلابة الفعالة ثابتة، بغض النظر عن القوة، ولكن أيضًا أن الصلابة لا تتغير مع زيادة قدرة الانحناء للعضو.

لذلك، يصبح إزاحة المحصول متناسبًا طرديًا مع القوة، أظهرت الأبحاث التي أجراها المهندسين والباحثين في الهندسة المدنية إلى أن صلابة الانحناء تتناسب طرديًا مع قوة العضو، وبالتالي يصبح نهج الصلابة الثابت غير صالح. كشفت هذه النتيجة عن استخدام انحناء عائد ثابت. أظهرت التحقيقات البارامترية ضمن الحدود المنصوص عليها في مواصفات التصميم أن انحناء العائد يعتمد إلى حد كبير على خصائص المقطع العرضي، ولكنه مستقل عن القوة.

نتيجة لذلك، فإنّ انحناء العائد المكافئ (y) الذي تم الحصول عليه من الخطية الثنائية للاستجابة للانحناء اللحظي يكون ثابتًا تقريبًا في مناطق كبيرة جدًا من مستوى الحِمل المحوري ونسبة الحديد الطولي. تحدث الغلة المفرطة والتواء في الحديد في الأجزاء الهيكلية الخرسانية المتضررة بشدة. قد يكون ر ملتويًا أو ممدودًا أو ينتج بشكل مفرط في مثل هذه الأعضاء.

تحدث أسباب الالتواء وإعطاء الحديد في الهياكل الخرسانية بسبب التطبيق غير المتوقع للأحمال التي لم يتم تصميم العضو من أجلها أو بسبب مشاكل المتانة في الخرسانة. الحمل غير المتوقع مثل قوى الزلازل وزيادة أحمال الإشغال وأحمال الرياح الثقيلة وما إلى ذلك في ظل هذه الظروف، قد ينثني الحديد في الأعضاء الخرسانية الحاملة أو ينتج عنه. قد يحدث التواء وعائد التسليح أيضًا في الهياكل لأنها تعاني من مشاكل قديمة والمتانة مثل تآكل حديد التسليح الذي قد يقلّل من قوة الخرسانة.

كيف يتم إصلاح الانبعاج والتواء حديد التسليح في الخرسانة؟

يمكن إصلاح قضبان حديد التسليح المكسورة والمفرطة في الإنتاج والتواء عن طريق استبدال الجزء التالف من حديد التسليح بفولاذ جديد باستخدام اللحام التناكبي. يتم إضافة روابط رِكاب إضافية في مواقع التلف ثم تغليفها بالخرسانة لتوفير الحصر المطلوب للخرسانة في المنطقة التي تم إصلاحها ومنع التواء العضو في المستقبل.

في بعض الأحيان، يجب تثبيت حديد التسليح الإضافي في البناء الحالي أو أعضاء الهيكل الخرساني. في مثل هذه الحالات، يتم حفر ثقب أكبر من قُطر القضيب. يتم ملء الفتحة بمواد الحشو مثل الإيبوكسي أو الأسمنت أو مواد الحشو الأخرى عالية القوة. ثم يتم دفع شريط التسليح في مكانه وتثبيته حتى يتصلّب الجِبص.