هندسة : تفاصيل عن كيفية اختبار حديد التسليح على الشد وتحليل النتائج.
من المعروف أن الحديد وأقطار أسياخ حديد التسليح هي عنصر أساسي في البناء ، بل إنما هو أساس البناء وتعتمد قوة البناء بشكل جوهري عليه ، فـ الحديد يدخل في جميع العناصر الإنشائية سواء في البلاطات أو الكمرات أو الأعمدة إلى آخر هذه العناصر الإنشائية من أساسات البناء إلى نهايته ، ولهذا يتوجب علينا أن نعطي الحديد أهمية كبيرة من حيث الدراسة والتنفيذ، وأن نهتم بـ أن يكون الحديد الذي سنستخدمه مطابقاً لمواصفات معينة ، وذلك عبر القيام بالعديد من الاختبارت على الحديد والتي سنتعرف على أحدها في هذا المقال .
إن الهدف من القيام بـ اختبار الشد للحديد إن نقوم بـ تعيين مقاومة حديد التسليح للشد ، ودراسة سلوك حديد التسليح تحت تأثير الشد وتعيين الانفعال ومدى التغير الناتج عن الشد ، ونستفيد من البيانات التي سنأخذها من الاختبارت السابقة في تصميم القطاعات الخرسانية ، وكذلك لتحديد كمية الحديد بالقطاع .
أولاً : الأجهزة والأدوات
1 ) آلة الشد الخاصة
2) جهاز حساس الاستطالة .
ثانياً : خطوات الاختبار
1 ) تجهيز عينة من الحديد ، ونقصد بـ عملية التجهيز تعيين الطول الابتدائي والقطر للأسياخ .
2 ) تثبيت العينة بين فكي الآلة بحيث :
- ينطبق محور العينة على محور الفكين ( محور الآلة ) وذلك بـ تثبيتها عند النقطتين الموجودة على الفكين .
- تكون النتوءات الموجودة بالسيخ في اتجاهات فك الآلة لزيادة التماسك بين العينة والفك .
3 ) إدخال بيانات العينة في وحدة إدخال البيانات وكذلك معدل التحميل .
4 ) التحميل على العينة بحمل ابتدائي بسيط لتثبيت العينة ، ثم يوضع حساس الاستطالة على العينة .
5 ) نقوم بـ تشغيل الآلة للتحميل على العينة بحمل تدريجي وبمعدل تحميل ثابت من بداية الاختبار حتى حدوث القطع بالعينة المختبرة .
6 ) عند حدوث القطع وانقسام العينة إلى جزأين ( ليس بالضرورة أن يكونا متماثلين ) نقوم بتحديد الحمل المسبب للقطع.
ثالثاً : مراحل يمر فيها سيخ الحديد
عند التحميل على عينة الحديد يجب ملاحظة أن السيخ يمر بالمراحل التالية :
1 ) مرحلة المرونة : تكون عند بداية التحميل على العينة ويصاحبها تغير طفيف في الطول وتعود العينة إلى وضعها الطبيعي بعد زوال الحمل المؤثر .
2 ) مرحلة الخضوع : تبدأ مرحلة الخضوع بعد مرحلة المرونة ، بحيث تقل مقاومة السيخ للشد مع زيادة واضحة في طول العينة، ويبقى التغير في الطول بعد زوال الحمل المؤثر ولكن بدون نقص يذكر في مقطع العينة .
3 ) مرحلة اللدونة : تبدأ هذه المرحلة بعد مرحلة الخضوع ، وتتميز بـ بزيادة ملحوظة في مقاومة العينة للشد مع زيادة في الطول يصاحبها نقص واضح في مقطع العينة ، وتنتهي هذه المرحلة عندما تنقطع العينة إلى جزأين .
رابعاً : النتائج
1) مقاومة الحديد على الشد = ( أقصى حمل * 1000 ) / مساحة مقطع العينة
2 ) إجهاد الخضوع = حمل الخضوع / مساحة مقطع العينة
3 ) الانفعال = الاستطالة الكلية / الطول الأصلي للعينة
قدمنا لكم في هذا المقال أهمية القيام بالاختبارت على حديد التسليح الذي يعد أساس البناء ومصدر قوته ، وتعرفنا بعدها على اختبار حديد التسليح على الشد ، حيث تعرفنا على الأدوات المستخدمة وخطوات القيام بهذا الاختبار وكيفية مراقبة عملية سير الاختبار بشكل سليم ، لننتهي بالتعرف على النتائج التي سنأخذها ونستفيد منها في عملية تصميم القطاعات الخرسانية وتحديد كمية الحديد فيها .
من المعروف أن الحديد وأقطار أسياخ حديد التسليح هي عنصر أساسي في البناء ، بل إنما هو أساس البناء وتعتمد قوة البناء بشكل جوهري عليه ، فـ الحديد يدخل في جميع العناصر الإنشائية سواء في البلاطات أو الكمرات أو الأعمدة إلى آخر هذه العناصر الإنشائية من أساسات البناء إلى نهايته ، ولهذا يتوجب علينا أن نعطي الحديد أهمية كبيرة من حيث الدراسة والتنفيذ، وأن نهتم بـ أن يكون الحديد الذي سنستخدمه مطابقاً لمواصفات معينة ، وذلك عبر القيام بالعديد من الاختبارت على الحديد والتي سنتعرف على أحدها في هذا المقال .
إن الهدف من القيام بـ اختبار الشد للحديد إن نقوم بـ تعيين مقاومة حديد التسليح للشد ، ودراسة سلوك حديد التسليح تحت تأثير الشد وتعيين الانفعال ومدى التغير الناتج عن الشد ، ونستفيد من البيانات التي سنأخذها من الاختبارت السابقة في تصميم القطاعات الخرسانية ، وكذلك لتحديد كمية الحديد بالقطاع .
أولاً : الأجهزة والأدوات
1 ) آلة الشد الخاصة
2) جهاز حساس الاستطالة .
ثانياً : خطوات الاختبار
1 ) تجهيز عينة من الحديد ، ونقصد بـ عملية التجهيز تعيين الطول الابتدائي والقطر للأسياخ .
2 ) تثبيت العينة بين فكي الآلة بحيث :
- ينطبق محور العينة على محور الفكين ( محور الآلة ) وذلك بـ تثبيتها عند النقطتين الموجودة على الفكين .
- تكون النتوءات الموجودة بالسيخ في اتجاهات فك الآلة لزيادة التماسك بين العينة والفك .
3 ) إدخال بيانات العينة في وحدة إدخال البيانات وكذلك معدل التحميل .
4 ) التحميل على العينة بحمل ابتدائي بسيط لتثبيت العينة ، ثم يوضع حساس الاستطالة على العينة .
5 ) نقوم بـ تشغيل الآلة للتحميل على العينة بحمل تدريجي وبمعدل تحميل ثابت من بداية الاختبار حتى حدوث القطع بالعينة المختبرة .
6 ) عند حدوث القطع وانقسام العينة إلى جزأين ( ليس بالضرورة أن يكونا متماثلين ) نقوم بتحديد الحمل المسبب للقطع.
ثالثاً : مراحل يمر فيها سيخ الحديد
عند التحميل على عينة الحديد يجب ملاحظة أن السيخ يمر بالمراحل التالية :
1 ) مرحلة المرونة : تكون عند بداية التحميل على العينة ويصاحبها تغير طفيف في الطول وتعود العينة إلى وضعها الطبيعي بعد زوال الحمل المؤثر .
2 ) مرحلة الخضوع : تبدأ مرحلة الخضوع بعد مرحلة المرونة ، بحيث تقل مقاومة السيخ للشد مع زيادة واضحة في طول العينة، ويبقى التغير في الطول بعد زوال الحمل المؤثر ولكن بدون نقص يذكر في مقطع العينة .
3 ) مرحلة اللدونة : تبدأ هذه المرحلة بعد مرحلة الخضوع ، وتتميز بـ بزيادة ملحوظة في مقاومة العينة للشد مع زيادة في الطول يصاحبها نقص واضح في مقطع العينة ، وتنتهي هذه المرحلة عندما تنقطع العينة إلى جزأين .
رابعاً : النتائج
1) مقاومة الحديد على الشد = ( أقصى حمل * 1000 ) / مساحة مقطع العينة
2 ) إجهاد الخضوع = حمل الخضوع / مساحة مقطع العينة
3 ) الانفعال = الاستطالة الكلية / الطول الأصلي للعينة
قدمنا لكم في هذا المقال أهمية القيام بالاختبارت على حديد التسليح الذي يعد أساس البناء ومصدر قوته ، وتعرفنا بعدها على اختبار حديد التسليح على الشد ، حيث تعرفنا على الأدوات المستخدمة وخطوات القيام بهذا الاختبار وكيفية مراقبة عملية سير الاختبار بشكل سليم ، لننتهي بالتعرف على النتائج التي سنأخذها ونستفيد منها في عملية تصميم القطاعات الخرسانية وتحديد كمية الحديد فيها .
✴️البلاطات المركبة ( composite slabs )
⬅️تتكون البلاطات المركبة من ألواح أو صفائح فولاذية متعرجة (بروفايل أو شيت) مع طبقة خرسانية مسلحة يتم صبها في الموقع.
⬅️لا يعمل السطح (الصفائح/الشيتات الفولاذية المتعرجة) فقط كصندقة أو كقوالب دائمة للخرسانة، ولكنه يوفر أيضًا رابطًا كافيًا للقص مع الخرسانة بحيث، عندما تكتسب الخرسانة القوة، تعمل المادتان معًا كمادة مركبة.
⬅️توضع البلاطات المركبة على طول بحور أو مجازات تتراوح بين ٣ م و ٤.٥ م على كمرات أو جدران داعمة.
إذا كانت البلاطة غير مدعومة أثناء البناء والصب ، فإن الصفائح الفولازية وحدها تقاوم الوزن الذاتي للخرسانة الرطبة وأحمال البناء. يتم تطبيق الأحمال اللاحقة على القطاع المركب.
إذا تم دعم البلاطة أثناء الصب، فيجب مقاومة جميع الأحمال بواسطة القطاع المركب.
عادة ما يتم تصميمها كأعضاء بسيطة الارتكاز في الحالات العادية.وتلعب مسامير القص دوراً كبيراً في مقاومة الانزلاق بين الصفائح والخرسانة .
✨الصفائح الفولاذية (الشيتات المعدنية)
⬅️تتراوح أعماق الشيتات الفولاذية المتعرجة (عمق التعرجات) من ٤٥ ملم إلى أكثر من ٢٠٠ ملم.
إجهاد خضوع يتراوح من ٢٣٥ نيوتن / ملم ٢ إلى ٤٦٠ نيوتن / ملم ٢.
سماكة ٠.٨ ملم إلى ١.٥ ملم.
⬅️كما يمكن استخدام الأشكال المختلفة التي توفر التعشيق أو الربط بين الفولاذ والخرسانة.
⬅️الصفائح الفولازية يمكن أيضا أن تستخدم لتثبيت الكمرات ضد الانبعاج الالتوائي الجانبي أثناء البناء.
تثبّت المبنى ككل من خلال العمل كغشاء أو ديافرام لنقل أحمال الرياح إلى الجدران والأعمدة.
أحمال البناء المؤقتة عادةً ما تجبرنا على اختيار صفائح الفولاذ.
منقول
⬅️تتكون البلاطات المركبة من ألواح أو صفائح فولاذية متعرجة (بروفايل أو شيت) مع طبقة خرسانية مسلحة يتم صبها في الموقع.
⬅️لا يعمل السطح (الصفائح/الشيتات الفولاذية المتعرجة) فقط كصندقة أو كقوالب دائمة للخرسانة، ولكنه يوفر أيضًا رابطًا كافيًا للقص مع الخرسانة بحيث، عندما تكتسب الخرسانة القوة، تعمل المادتان معًا كمادة مركبة.
⬅️توضع البلاطات المركبة على طول بحور أو مجازات تتراوح بين ٣ م و ٤.٥ م على كمرات أو جدران داعمة.
إذا كانت البلاطة غير مدعومة أثناء البناء والصب ، فإن الصفائح الفولازية وحدها تقاوم الوزن الذاتي للخرسانة الرطبة وأحمال البناء. يتم تطبيق الأحمال اللاحقة على القطاع المركب.
إذا تم دعم البلاطة أثناء الصب، فيجب مقاومة جميع الأحمال بواسطة القطاع المركب.
عادة ما يتم تصميمها كأعضاء بسيطة الارتكاز في الحالات العادية.وتلعب مسامير القص دوراً كبيراً في مقاومة الانزلاق بين الصفائح والخرسانة .
✨الصفائح الفولاذية (الشيتات المعدنية)
⬅️تتراوح أعماق الشيتات الفولاذية المتعرجة (عمق التعرجات) من ٤٥ ملم إلى أكثر من ٢٠٠ ملم.
إجهاد خضوع يتراوح من ٢٣٥ نيوتن / ملم ٢ إلى ٤٦٠ نيوتن / ملم ٢.
سماكة ٠.٨ ملم إلى ١.٥ ملم.
⬅️كما يمكن استخدام الأشكال المختلفة التي توفر التعشيق أو الربط بين الفولاذ والخرسانة.
⬅️الصفائح الفولازية يمكن أيضا أن تستخدم لتثبيت الكمرات ضد الانبعاج الالتوائي الجانبي أثناء البناء.
تثبّت المبنى ككل من خلال العمل كغشاء أو ديافرام لنقل أحمال الرياح إلى الجدران والأعمدة.
أحمال البناء المؤقتة عادةً ما تجبرنا على اختيار صفائح الفولاذ.
منقول
طريقة تنفيذ القبة :
يتم تقسيم الدائرة الي أربعة ارباع، كل ربع يتم تقسيمه إلى عدد معين من الفصوص.
في الحالة هذه قطر الدائرة 10 م ومحيطها 31.4 م
كل ربع منها =7.85 م، قررنا نخلي كل ربع 12 فص، المسافة بين كل فص والثاني = 0.654 م، استقرينا علي هذا العدد من الفصوص لان "كلما زاد عدد الفصوص كلما قلت عدد النتؤات في شكل القبة بعد صبها وتصبح غير ملحوظة ويمكن تلافيها بسهولة في الإكساء".
حددنا مركز الدائرة وتم زرع عرق ( سير خشب ) لتسمير عرقات الفصوص فيه.تم تقطيع قطع خشب بطول 0.65 م ليكون عرقات للقبة، يتم تثبيت هذه العرقات علي بعد 4.975 م من المركز "بعد خصم ثخانة التطبيق" وذلك عند كل مشترك بين العرقات حتى رأس القبة.
ملحوظة:
لاتصل الفصوص كلها حتي رأس القبة وذلك بسبب ثخانات الخشب، فنمشي في العمل فص يكمل وفص يقف قبل اخر عرقين.
*شكل القبة يشبه شكل نصف البرتقالة تكون عريضة من تحت وتتقابل في نقطة واحدة بنهايتها.
المسافة بين كل فص والآخر عند كل مشترك تكون بقيمة كبيرة تحت وتصغر وانت طالع،بيتم ربط الفصوص ببعضها عند كل مشترك، وبعدها يبدأ التطبيق.
يتم تقسيم الدائرة الي أربعة ارباع، كل ربع يتم تقسيمه إلى عدد معين من الفصوص.
في الحالة هذه قطر الدائرة 10 م ومحيطها 31.4 م
كل ربع منها =7.85 م، قررنا نخلي كل ربع 12 فص، المسافة بين كل فص والثاني = 0.654 م، استقرينا علي هذا العدد من الفصوص لان "كلما زاد عدد الفصوص كلما قلت عدد النتؤات في شكل القبة بعد صبها وتصبح غير ملحوظة ويمكن تلافيها بسهولة في الإكساء".
حددنا مركز الدائرة وتم زرع عرق ( سير خشب ) لتسمير عرقات الفصوص فيه.تم تقطيع قطع خشب بطول 0.65 م ليكون عرقات للقبة، يتم تثبيت هذه العرقات علي بعد 4.975 م من المركز "بعد خصم ثخانة التطبيق" وذلك عند كل مشترك بين العرقات حتى رأس القبة.
ملحوظة:
لاتصل الفصوص كلها حتي رأس القبة وذلك بسبب ثخانات الخشب، فنمشي في العمل فص يكمل وفص يقف قبل اخر عرقين.
*شكل القبة يشبه شكل نصف البرتقالة تكون عريضة من تحت وتتقابل في نقطة واحدة بنهايتها.
المسافة بين كل فص والآخر عند كل مشترك تكون بقيمة كبيرة تحت وتصغر وانت طالع،بيتم ربط الفصوص ببعضها عند كل مشترك، وبعدها يبدأ التطبيق.