اقرأ في هذا المقال
- ما هي العوارض المركبة من الخرسانة المسلحة؟
- مواد العوارض المركبة من الخرسانة المسلحة
- مزايا العوارض المركبة من الخرسانة المسلحة
ما هي العوارض المركبة من الخرسانة المسلحة؟
العوارض المركبة من الحديد والخرسانة عبارة عن عناصر هيكلية تتكون من عضو فولاذي مدلفن أو مشكل على البارد أو مدمج متصل ببلاطة خرسانية تقليدية أو ذات سطح صلب عن طريق موصلات القص. في معظم تصميمات الحزمة المركبة يوجد عدد من المتغيرات أكبر من عدد المعادلات المتعلقة بهذه المتغيرات. وبالتالي، من الضروري تعيين قِيم لبعض المتغيرات من أجل حساب المتغيرات الأخرى، أيّ أن هناك عددًا غير محدود (متغيرات مستمرة) أو عدد كبير (متغيرات منفصلة) من حلول المشكلة.
يُعد البناء المركب للخرسانة الفولاذية خيارًا مثيرًا للاهتمام للغاية للمهندسين الإنشائيين، لكن سلوك المقاطع العرضية المركبة يختلف تمامًا حسب نوع التحميل. بحيث يحدث الاستخدام الأمثل للعنصر المركب في منطقة لحظة الترهل، حيث أن الخرسانة في حالة انضغاط والفولاذ في حالة توتر، والجوانب السلوكية معروفة وهناك العديد من المعلومات التجريبية متوفرة. ومع ذلك، نظرًا لاستخدام الحزم المركبة المستمرة بشكل شائع في المباني والجسور، يجب تحليل سلوك مناطق العزم.
عندما تشدد اللحظة السلبية على المقطع العرضي المركب، فإنّ الخرسانة تكون تحت التوتر والفولاذ تحت الضغط. وبالتالي، فإنّ توزيع موصلات القص هو المعلمة ذات المعنى التي تم أخذها في الاعتبار في البرنامج التجريبي. هذه المسألة لها أهمية ذات صلة لأن الكود الأوروبي يسمح بتصميم درجة التفاعل بين المكونات في الحزم المركبة. كما تم تصميم الاختبارات لتسجيل العديد من البيانات من حيث القياسات العالمية. وتسلط النتائج التجريبية الضوء على الجوانب ذات الصلة المتعلقة بسلوك الحزم المركبة تحت اللحظة السلبية مثل الانحرافات والتشقق والقوة والليونة.
كل واحد من هذه يحتاج إلى تحليلات مفصلة ونهج النمذجة المناسبة. في ما يلي، سيتم مناقشة النتائج بإيجاز ومقارنتها بالحسابات النظرية البسيطة، مع الإشارة أيضًا إلى ملاحظات مثيرة للاهتمام حول احتياجات البحث. تتكون عوارض الخرسانة الفولاذية المركبة من قضيب فولاذي يصب فوقه لوح خرساني مقوى بموصلات القص، وفي البناء المركب التقليدي، يتم وضع الألواح الخرسانية ببساطة فوق عوارض فولاذية وتدعمها. كما يعمل هذان المكونان بشكل مستقل تحت تأثير الأحمال، لأنه لا يوجد اتصال بين الألواح الخرسانية والحزمة الفولاذية.
عندما يتم توفير موصل القص بين البلاطة الخرسانية والعوارض الفولاذية، يتم التخلص من الانزلاق بينهما ويعمل العارضة الفولاذية والبلاطة الخرسانية كحزمة مركبة، بحيث يشبه سلوك الحزمة المركبة تمامًا قضيب الإنطلاق. يكمن المفهوم الأساسي للحزمة المركبة في حقيقة أن الخرسانة أقوى في الانضغاط من الفولاذ (وهو عرضة للالتواء تحت الضغط) وأن الفولاذ أقوى في التوتر، حيث أنه باستخدام الإجراء المركب لهذين الاثنين، يتم باستخدام مزايا كلتا المادتين على أكمل وجه.
مواد العوارض المركبة من الخرسانة المسلحة:
تم النظر في المقاطع العرضية المركبة النموذجية لتشييد المباني. المكون الفولاذي للمقطع العرضي عبارة عن ملف تعريف قياسي ويتميز بالأبعاد الهندسية التالية: ارتفاع الملف الجانبي 180 مم، عرض شفة 180 مم، سُمك الشفة 14 مم، سماكة النسيج 8.5 مم. نسبة العرض إلى السماكة، لكل من الحافة والنسيج، تفي بالحدود المنصوص عليها في الكود الأوروبي لأقسام الصلب من الفئة 1. وبالتالي، يمكن معالجة الملف الشخصي باعتباره مضغوطًا، بحيث يمكن تطوير اللحظة البلاستيكية الكاملة وقدرة الدوران ذات الصلة.
يبلغ عرض اللوح الخرساني 800 مم وسمكه 120 مم، ويتم توفير أربعة قضبان حديد التسليح Φ 14 مم، كما تم استخدام التعزيز المستعرض أيضًا لتقليل الأضرار المحلية بسبب عمل موصلات القص. تم إجراء اختبارات محددة من أجل تحديد علاقات الإجهاد للصلب الإنشائي وحديد التسليح، وإجراء أربعة اختبارات على عينات فولاذية قياسية مستخرجة من الملف الشخصي، وتم اختبار خمسة قضبان بطول 600 مم.
مزايا العوارض المركبة من الخرسانة المسلحة:
- يتم استخدام الخرسانة والحديد بشكل فعال.
- يتم استخدام قسم فولاذي أكثر اقتصادا في البناء المركب من البناء التقليدي غير المركب لنفس الامتداد والتحميل.
- يتم تقليل عُمق ووزن العارضة الفولاذية المطلوبة. لذلك، فإنّ عُمق البناء يقلل أيضًا من زيادة ارتفاع المبنى.
- تتميز الحزم المركبة بصلابة أعلى، وبالتالي فهي أقل انحرافًا عن الحزم الفولاذية.
- يمكن أن تغطي الحزم المركبة مساحة كبيرة دون الحاجة إلى أي أعمدة وسيطة.
- البناء المركب أسرع بسبب استخدام الفولاذ المدلفن والمكونات مسبقة الصنع من الخرسانة المصبوبة في الموقع.
- تتمتع الحزمة الفولاذية المغلفة بمقاومة أعلى للحريق والتآكل.
