تطبيق اختبار الحمل المادي للمنشآت الخرسانية

اختبار الحمل المادي للمنشآت الخرسانية:

يتم إجراء اختبار الحمل الدوري التشخيصي إجراءً نظريًا لتحديد حمل التصحيح، والذي عند تطبيقه على نظام أرضيةبلاطة من الخرسانة المسلحة ثنائية الاتجاه (RC) من شأنه أن يولد قوى داخلية عند المواقع الحرجة مساوية لتلك الناتجة عن الحمل الموزع بشكل موحد. كما يجب أن يساعد هذا الإجراء أيضًا الممارس على تحديد نموذج تمثيلي للهيكل وتحديث حجم الحمل المستهدف في نهاية كل دورة تحميل وتفريغ عن طريق تقييم في الوقت الفعلي لظروف الحدود وصلابة اللوح. ولقد تم وصف روتين تصميم اختبار الحمل الدوري نظريًا أولاً ثم التحقق من صحته من خلال نتائج اختبار الحمل على نظام أرضية من الألواح الخرسانية ثنائية الاتجاه.

إعداد خطة السلامة لاختبار الحمل المادي للمنشآت الخرسانية:

من الاعتبارات المهمة عند إجراء اختبار الحمل سلامة الأفراد المشاركين في الاختبار، وسلامة شاغلي المبنى الذين قد يكونون في المناطق المجاورة لمنطقة الاختبار. عادة ما تكون أحمال الاختبار أعلى من أحمال الخدمة على الهيكل. لذلك، هناك احتمال فشل العنصر أو الهيكل أثناء اختبار الحمل. كما يمكن أن يؤدي الفشل الهيكلي إلى انهيار العنصر الذي تم اختباره والذي يمكن أن يضر بالعناصر الهيكلية المجاورة.

أيضًا، نظرًا لأن أحمال الاختبار تخلق ضغوطًا كبيرة في الهيكل، فهناك خطر حدوث مخاطر السقوط مثل قطع الخرسانة المتناثرة من الهيكل، أو مخاطر الطيران مثل القطع المتوترة من جهاز الاختبار. بحيث تشمل تدابير السلامة عادةً تركيب أبراج الدعم لمنع انهيار الهيكل في حالة الفشل، ويجب أن تكون هناك فجوة بين التدعيم وهيكل الاختبار للسماح للهيكل بالانحراف بحرية.

يجب اختيار بُعد الفجوة بناءً على الانحرافات المتوقعة التي تم الحصول عليها من التحليل الهيكلي. وبالتالي، لا ينبغي أن تكون هذه الفجوة كبيرة جدًا بحيث لا تمنع التشوه المفرط في حالة الفشل، ولا يجب أن تكون صغيرة جدًا لمنع التقييد عندما ينحرف الهيكل أثناء اختبار الحمل.

طرق تطبيق الحمل لاختبار الحمل المادي للمنشآت الخرسانية:

1- التحميل باستخدام الماء والأوزان الميتة للمنشآت الخرسانية:

يمكن استخدام الأوزان الميتة أو الماء لتحميل العناصر الهيكلية. وهذا، بسبب الوزن النوعي المنخفض نسبيًا للماء، فإنّ استخدام الحاويات (البراميل أو الأسطوانات) أو الخزانات (البرك) المملوءة بالماء يكون ممكنًا عادةً عندما لا تتجاوز أحمال الاختبار 200 قدم مكعب. كما يجب أن تكون الحاويات خالية من التلف لمنع التسرب، وأن تكون مستقرة عند تحميلها لمنع فيضان منطقة الاختبار إذا انكسرت الحاوية أو انقلبت.

القيد النموذجي لاستخدام المياه هو الحاجة إلى الصرف بالقرب من مناطق الاختبار للتخلص من الماء بمجرد اكتمال اختبار الحمل. قد يكون التخلص من الماء شاقًا، يمكن استخدام المضخات والخراطيم لنقل المياه إلى المصارف البعيدة. كما يمكن استخدام المواد ذات الأوزان المحددة الأعلى مثل الرمل والطوب والألواح الفولاذية وما إلى ذلك عندما تكون أحمال الاختبار أعلى.

عادة ما يتم وضع هذه المواد في منصات نقالة، ممّا يسهل من التعامل معها وتطبيقها بطريقة محكومة. يتمثل أحد القيود في اختيار الأوزان الميتة في قدرة منطقة الاختبار والمناطق المجاورة على مقاومة الأحمال التي تسببها المعدات، عادةً الرافعات الشوكية، المستخدمة لنقل مواد التحميل إلى منطقة الاختبار. بحيث يمكن أن تكون الأحمال المركزة الناتجة عن المحور الأمامي للرافعة الشوكية المحملة كبيرة ويمكن أن يكون لها تأثيرات ضارة على الهيكل.

2- التحميل باستخدام الرافعات الهيدروليكية للمنشآت الخرسانية:

عند استخدام الرافعات الهيدروليكية، يجب توفير تفاعل مناسب من خلال الهيكل الحالي أو العناصر الفولاذية المصنعة خصيصًا لاختبار الحمل. كما يجب أن تتمتع العناصر (الجديدة أو الموجودة) بقوة وصلابة كافية للسماح بتطبيق أحمال الاختبار دون التأثير سلبًا على نتيجة اختبار الحمل. بحيث يعتمد اختيار طريقة تطبيق الحمل باستخدام المكونات الهيدروليكية على مقادير حمل الاختبار وهندسة الهيكل والقيود الميدانية، ومن ثم يتم وصف الطرق الشائعة بإيجاز أدناه.

1- طريقة اختبار الضغط الهيدروليكي للمنشآت الخرسانية:

يتم استخدام واحد أو أكثر من الرافعات الهيدروليكية ذات الامتدادات أو الدعامات المناسبة للتفاعل مع الهيكل أعلاه لإنشاء قوى مركزة لأسفل على عنصر الاختبار (دفع لأسفل).

2- طريقة الاختبار المنسدلة الهيدروليكية للمنشآت الخرسانية:

تطبق الرافعة الهيدروليكية الأحمال باستخدام تفاعل على العناصر الموجودة أدناه مثل الأعمدة أو العوارض، أو الأكوام الدقيقة المدفوعة في التربة أو الأوزان الميتة لسحب عنصر الاختبار بشكل فعال.

3- طريقة اختبار الحلقة المغلقة الهيدروليكية للمنشآت الخرسانية:

باستخدام حالة تحميل ذاتية التفاعل داخل مكون الاختبار، لا تتطلب هذه الطريقة مقاومة التفاعلات الخارجية. كما ان الرافعات الهيدروليكية تطبق الحمل في وقت واحد على عنصرين من خلال التفاعل ضد شعاع موجود يدعم عناصر الاختبار.