الدراسة العددية للجوائز الخرسانية المسلحة بقضبان BFRP باستخدام طريقة العناصر المحدودة

الملخص

ظهرت حديثاً القضبان البولميرية المسلحة بالألياف البازلتية BFRP كبديل واعد لقضبان التسليح الأخرى من مركبات FRP نظراً للمزايا الإيجابية والمثبتة حتى الآن لهذه القضبان، ولكن مع ظهور هذه القضبان حديثاً وعدم اكتمال الدراسات المتعلقة بدراسة العناصر الإنشائية من الخرسانية المسلحة بها فإنها ماتزال غير مدرجة في الكودات العالمية الخاصة بالخرسانة المسلحة بقضبان FRP. من ناحية أخرى تعد النمذجة العددية والتحليل الإنشائي باستخدام طريقة العناصر المحدودة كإحدى الطرق المعتمدة والأكثر موثوقية بعد الدراسة التجريبية في الحصول على نتائج تقارب النتائج الحقيقية في النماذج التجريبية للعنصر المدروس، حيث تسمح ببناء العدد اللازم من النماذج العددية للعنصر المدروس وإجراء الدراسة البارامترية اللازمة للعوامل المختلفة المؤثرة على سلوك العنصر مع تحقيق التوفير من الناحية المادية والوقت اللازمين لإنشاء واختبار نفس النماذج تجريبياً. تهدف هذه الدراسة إلى بناء نماذج عددية باستخدام برنامج ABAQUS والذي يعتمد في التحليل على طريقة العناصر المحدودة لعدد من الجوائز الخرسانية المسلحة بقضبان BFRP المختبرة تجريبياً، والتحقق من صحة النمذجة العددية لإجراء دراسة بارامترية تستهدف دراسة أثر نسبة التسليح ومعامل المرونة الخاص بقضبان BFRP على قيم السهم والتشوهات النسبية الحاصلة في قضبان التسليح والخرسانة في النماذج العددية للجوائز المدروسة. خلصت النتائج إلى وجود توافق جيد بين القيم الناتجة من الدراسة العددية والتجريبية للجوائز المدروسة، كما بينت النتائج دور زيادة نسبة التسليح في انخفاض التشوهات النسبية الحاصلة في قضبان التسليح والسهم المتشكل وسط المجاز في نماذج الجوائز الخرسانية المدروسة والمسلحة بقضبان BFRP، و تأثير انخفاض معامل مرونة قضبان BFRP في زياد قيم التشوهات النسبية لقضبان التسليح والسهم الحاصل وسط المجاز للجوائز المسلحة بقضبان BFRP مقارنة بالجوائز المسلحة بالقضبان الفولاذية، كذلك بينت النتائج أن سوية الحمل الموافقة 30% من العزم المقاوم عند الانهيار للجوائز الخرسانية المسلحة بقضبان BFRP تعد سوية حمل متحفظة ولصالح الأمان أذا ما تم اعتبارها كسوية للأحمال الخدمية التي يمكن أن يتعرض لها الجائز خلال مرحلة الاستثمار.