الســـلوك الزلزالـــي لجـــدران القـــصّ المعدنيـــــة الصفائحيـــــة المختلطـــــة..

العـــــدد 9481

الثلاثـــــــاء 3 كانون الأول 2019

تعد جدران القص المعدنية الصفائحية المختلطة الجيل الثالث من جدران القص وتعتبر نموذجاً مطوراً لجدران القص المعدنية المقواة باستخدام أضلاع تقوية أفقية وشاقولية، حيث يلعب الجدار البيتوني في هذه الحالة دور عنصر التقوية للصفيحة الفولاذية، ويمكن أن يكون مسبق الصنع ويتم وصله بالبراغي مع الصفيحة المعدنية أو يصب في المكان مع الصفيحة الفولاذية ويُؤمَّن العمل المشترك عن طريق روابط القص، وهذا العمل المشترك يساهم في التغلب على ضعف مقاومة البيتون على الشد ويؤمن مقاومة الصفيحة للتحنيب.
تجمع جدران القص المعدنية المختلطة بين ميزات جدران القص المعدنية والبيتونية، واستخدمت جدران القص المختلطة لأول مرة في محطة حافلات في اليابان عام 1960، هذا ما تصدى له الباحث علي عزيز طوالو، قسم الهندسة الإنشائية في بحث أعد لنيل درجة الدكتوراه بعنوان: السلوك الزلزالي لجدران القص المعدنية الصفائحية المختلطة الحاوية على فتحات في الجمل الإنشائية للأبنية العالية، بإشراف أ. د. عصام ناصر: عضواً ومشرفاً ود. غاندي محمد لوحو.
يهدف البحث إلى :دراسة سلوك جدران القص المعدنية الصفائحية المختلطة مع ودون فتحات وتتضمن الأهداف الجزئية التالية:
1) إنشاء نموذج عددي 3D بطريقة العناصر المنتهية باستخدام برنامج التحليل الإنشائي ABAQUS واستثماره في دراسة:
a) تأثير بعض البارامترات التصميمية مثل (تباعد روابط القص، معامل شكل الجدار، تأثير صلابة العناصر الاطارية، تأثير سماكة الجدار البيتوني) على سلوك الجدار المختلط.
b) دراسة تأثير وجود الفتحات على سلوك جدار القص المختلط مع الأخذ بالحسبان لموقع وحجم الفتحة.
2) وضع نموذج شريطي مبسط قادر على توقع السلوك اللامرن لجدران القص المعدنية المختلطة مع ودون فتحات ضمنها، مع إمكانية استخدام هذا النموذج ببرامج التحليل الإنشائية المتاحة والمستخدمة من قبل مهندسين التصميم.
3) تطوير علاقة تصميم خاصة بجدران القص المعدنية المختلطة لحساب معامل تعديل الاستجابة R بشكل متناسب مع تغير ارتفاع المبنى، سيما وأن الاستجابة الجانبية والانتقال اللامرن تعتمد بشكل أساسي على هذا المعامل الذي تؤخذ قيمته بشكل تقريبي في الكودات المعنية (IBC-2000 ; UBC-97; AISC) كما هو للإطارات المعدنية الخاصة لمقاومة العزوم.
4) استثمار النموذج الشريطي المطور في دراسة الفعالية الديناميكية والاقتصادية للجدار المختلط الحاوي على فتحات.
أما النتائج التي توصل إليها الباحث طوالو: يعالج هذا البحث سلوك جدران القص المعدنية الصفائحية المختلطة مع ومن دون فتحات (C-SPSW) حيث تم بداية دراسة تأثير بعض البارامترات التصميمية على سلوك الجدار على القص وتم التوصل الى اختيار العلاقة المناسبة لحساب مقدار التباعد الأمثل لروابط القص الذي يمنع حدوث التحنيب في الصفيحة الفولاذية، ومن ثم درسنا تأثير معامل شكل الجدار ومعامل الصلابة للعناصر الإطارية على مساهمة كل مركبة من مركبات الجدار المختلط ولاحقاً تم التحري عن تأثير حجم وموقع الفتحة ضمن الجدار على سلوك الجدار على القص والطاقة المبددة.
بالإضافة الى ذلك تم تطوير نموذج رياضي يعتمد على النمذجة الشريطية للصفيحة الفولاذية والدعامة المكافئة للجدار البيتوني وقد أبدى هذا النموذج القدرة على التنبؤ بالسلوك اللاخطي لجدار القص المختلط مع أخذ الفتحات بالحسبان من حيث حجم وموقع الفتحة ضمن الجدار، فيما بعد استثمرنا هذا النموذج الشريطي من خلال دراسة تحليلية ستاتيكية لاخطية بهدف الحصول على معامل تعديل الاستجابة لجدران القص المختلطة بالعلاقة مع تغير ارتفاع المبنى. وفي النهاية تم التطرق الى دراسة الفعالية الديناميكية والاقتصادية لهذه الجدران مقارنة مع جدران القص البيتونية لنماذج أبنية واقعية بارتفاعات مختلفة لغاية إظهار السلوك الديناميكي الأفضل والكلفة الاقتصادية الأقل مقارنة مع جدران القص البيتونية.
تم الاعتماد في هذه الدراسة على برنامج التحليل الإنشائي ABAQUS الذي يعتمد على طريقة العناصر المنتهية بدقة عالية.
نال الباحث علامة: 92.6%
هذا وتألفت لجنة الحكم من :
أ. د. وليد إبراهيم: عضواً
أ. د. عمار كعدان: عضواً
أ. د. عصام ناصر: عضواً ومشرفاً
أ. د. بسام حويجة: عضواً
د. نعمان عيسى: عضواً

نور حاتم