asd
مجموعة شيتات لتصميم كل العناصر
اللى بيصمم بالـ ultimate
اتفضل
واللى بيصمم working
اتفضل
Showing posts with label تحليل منشات. Show all posts
Showing posts with label تحليل منشات. Show all posts
Posted in: إصلاح العيوب الإنشائية
إصلاح العيوب الإنشائية
يستعمل الحقن بالإيبوكسى لإصلاح شروخ الخرسانة المسلحة إصلاحا إنشائيا ،حيث يستعمل الإيبوكسى كمادة قوية تتمتع بمقاومة عالية للضغط وقوة تماسكها مع الخرسانة عالية .
ومن مميزاتة انه عندما يتم حقنه بطريقه سليمة فانة يعمر مدة طويلة لأنه يكون محميا داخل الكتلة الخرسانية من الإضاءة الشديدة أو دورات التجمد والذوبان أو الكيماويات أو البرى والمؤثرات الأخرى التى تقلل العمر التشغيلى للإيبوكسى فى معالجة الأسطح عند استخدامه فى سد الشروخ السطحية أو دهان الأسطح
طريقة التنفيذ:
1- تجهيز السطح : يتم فيها إزالة الخرسانة والمواد السائبة حول الشروخ وإزالة المواد التى ترسبت على السطح ويتم ذلك بتنظيف سطح الخرسانة بإستخدام الرماله .
2- حقن المياه :حقن المياه تحت ضغط يساعد على الأتى :
أ- تعقب التدفق ومسارته ب- قياس كميات التدفق ومعدلاته ج- تقدير مدى التدهور وانتشار الشروخ د- تنظيف الشقوق المتسعة من المواد السائبة
3- سد الشروخ السطحيه: يجب سد الأسطح الخارجية التى بها شروخ ولو كانت شروخا شعريه وتساعد عملية حقن المياه فى إظهار كل الأماكن المحتاجة الى سد سطحى ويجب ان تتحمل المادة المستخدمة فى سد الضغط المصاحب لعملية الحقن ولا يحدث تسرب للإيبوكسى الى الخارج ويستحسن أن تكون المواد المستخدمة فى السد السطحى ذات مرونة كافية ،بحيث لا يحدث بها شروخ تحت تاثير الضغط المصاحب للحقن
4-تركيب منافذ الحقن: يتم حفر الثقوب لتركيب منافذ الحقن فيها على الشروخ التى يسمح اتساعها لحقنها والتى يظهرمن فحصها أنها عميقه ومتصله بغيرها من الشروخ وتكون هذه الثقوب على مسافات من( 25-50 سم) حسب عرض الشرخ والعوامل الأخرى التى تؤثر على تدفق الإيبوكسي وكلما كان الشرخ أقل إتساعا كلما أصبح من الضرورى زيادة منافذ الحقل وتكون هذه الثقوب أعمق كلما زاد عمق الشروخ حتى يصل الإيبوكسى إلى التغلغل فى عمق الشرخ كله وفى حالة الشروخ غير العميقة يمكن إستخدام طريقة لحام حلمات على سطح الشرخ بدلا من عمل ثقوب بها وفى حالة الشروخ العميقة تركب حلمات الحقن عن طريق جلبة بحيث يتيح إتساع فوه الجلبة سرعة اكبر لتدفق الإيبوكسى فى الثقوب
5- ضخ الإيبوكسى: يبدأ ضخ الإيبوكسى من أسفل نقطة فى العضوويتقدم العمل لأعلى وفى بعض الحالات يفضل البدء فى أكثر الشروخ إتساعا ,وفى حالة الشروخ المملؤة بالماء فإن خروج المياه من المنافذ المفتوحة دليل على إحلال الإيبوكسى محل الماء ويتبع خروج الماء خروج سائل ابيض هو الراتنج المذاب فى الماء ويستمر خروج هذا السائل حتى يتحول لونه إلى لون الإيبوكسى فيتم غلق هذه المنافذ الواحدة تلو الأخرى بدون إيقاف عملية الضخ .
والضغط الازم لضخ الإيبوكسى يتناسب عكسيا مع إتساع الشرخ وعمقه ويتراوح الضغط بين (3إلى10كجم/سم2) والضغط المعتدل أو المتغير قد يكون أكثر كفاءة من الضغط العالى, والضغط الزائد عن الحد قد يتسبب فى إتساع الشروخ وزيادة التدهور أو تمزق الطبقة التى تسد الشروخ السطحية
2-إستبدال الخرسانة المعيبة أو زيادة القطاع الخرسانى:
الطرق المستخدمة
2-1-صب الخرسانة
2-2- رش الخرسانة
2-1-صب الخرسانة
عادة تستعمل هذه الطريقة فى حالة التدهور نتيجة الخرسانة المعيبة أو تسليح غير ملائم وإصلاح الأعضاء التى أصابها صدأ الحديد وإعادة تشكيل أوجه الكمرات والأعمدة
طريقة التنفيذ:
أ- إزالة الخرسانة المعيبة : يتم إزالة كل الخرسانة المعيبة مع تجنب الطرق العنيفة لقطع وإزالة الخرسانة ويستحن ان تكون المنطقة المزالة مقطوعة بالمنشار للحصول على جواف قائمة الزوايا وألا يقل عمق القطع عن اكبر مقاس للركام المستخدم فى الخرسانة الجديدة .
ب- رش الخرسانة القديمة بالماء : يجب ان يكون سطح الخرسانة القديمة نظيفا تماما حتى تتماسك الخرسانة الجديدة معه وان يكون مشبعا بالماء داخليا وجاف خارجيا والتشبع بالماء ضرورى لعمق كاف حتى لا تمتص الخرسانة القديمة الماء من الجديدة وللتاكد من تشبع الخرسانة القديمة بالماء لعمق كاف رشها برشاشات الماء لمدة 24ساعة قبل الصب .
ج- الدهان بالمواد اللاحمه : تستعمل مونة أسمنتية لا تجف بسرعة زمن شكها من(45-60دقيقة)ويتم خلط مونة الدهان فى خلاطات سريعة لتقليل الهواء الحبوس إلى أدنى ممكنة
وتسعمل راتنجات الإيبوكسى المتوافقة مع الماء كمادة لاحمة وهى الراتنجات التى يمكن دهانها على الاسطح الرطبة وتتميز بـ :
- يمكن تغير تركيبها بحيث لا تتصلد بسرعة وبالتالى تكون مناسبة فى الأجواء الحارة وفى حالة عمل الشدة الخشيبة
- تمنع تغلغل الكلوريدات من الخرسانة القديمة الى الجديدة بكفاءة عالية
د- إعداد الشدة : يجب أن تكون الشدة المستخدمة فى صب الخرسانة قوية وجاسئة لمنع الخرسانة الجديدة من التحدب بعيدا عن الخرسانة القديمة تحت تأثير وزنها وتحمل قوى الضخ فى حالة صب الخرسانة بالطلمبة وتحمل هزازات الشدة
وتعتبرالشدة الحديدية الثقيلة هى الشدة المثالية لأعمال الإصلاح
ه- تصميم الخلطة الخرسانية : جيب ان الخلطة الخرسانة المستعملة يسهل صبها ودمكها فى ظروف صعبة وأن تكون نفاذيتها قليلة وتحملها مع الزمن كبير
و- دمك الخرسانة الجديدة : للحصول على دمك جيد للخرسانة الجديدة يتم صب الخرسانة بكميات صغيرة ودمكها باستمرار مع تقدم العمل
رش الخرسانة
يتم رش الخرسانة بإستعمال مدفع الخرسانة وذلك بطريقتين :
1- الطريقة الجافة: حيث يتم خلط الأسمنت والركام على الناشف ثم يدفع بالخليط خلال الخرطوم حيث يقابل رشلش من الماء قبل خروجة من فوه التصريف
2- الطريقة الرطبة : حيث يتم خلط الركام والأسمنت والماء ثم يوضع الخليط فى طلمبة الخرسانة العادية التى تدفعه فى خرطوم حتى فوه التصريف مع اضافه مصدر للهواء المضغوط عند فوهه التثبيت لزياده سرعه الخليط حتى تحدث الالتصاق بالأسطح المرشوشه
* والطريقه الجافه هى الأكثر استخداما فى اصلاح المنشأت الخرسانيه حيث ان مقاومه طبقة الخرسانه تكون ضعف مقاومه طبقة الخرسانه باستعمال الطريقه الرطبه
زيادة مساحة صلب التسليح
وتعمل فى حالة قلة مساحة صلب التسليح عن 20% من المساحة الاصلية نتيجة الصدأ ويتتطلب الأمر فى هذه الحاله الى زيادة مساحة صلب التسليح بوضع اسياخ مستقيمة أو مكسحة أو إضافة الواح من الصلب لاستعاضة المساحة المفقودة
إضافة اسياخ أو كانات :
اسياخ التسليح المضافة إما ان تكون فى داخل القطاع الاصلى ، حيث يتم وضعها بعد إزالة الخرسانة المعيبة وتنظيف الحديد من الصدأ – أو توضع فى خارج القطاع الاصلى داخل القميص فى حالة الاعمدة والكمرات –أو طبقه جديدة من الخرسانة فى حالة البلاطات والحوائط
وتثبت اسياخ التسليح المضافة بالطرق الاتية :
أ-الركوب: وهى اسهل طرق نقل القوى من اسياخ التسليح الاصلية والمضافة ولا تقل مسافة الركوب عن 40 مرة قطر السيخ
ب-الوصلات: وتتم بوصل نهاية السيخ الاصلى ببداية السيخ الاضافى كجلبة أو ابزيم دوار
ج- اللحام : يراعى عدم لحام الصلب عالى المقاومة إلا فى نقاط محددة ، لان الحرارة العالية تفقده خواصه ويتحول الى صلب عالى
د- التثبيت: حيث تثبت الاسياخ المضافة فى الخرسانة بمسامير تثبيت من الصلب فى اماكن يحددها المهندس الاستشارى
ه-إضافة الواح الصلب: وتسخدم كبديل عن إضافة اسياخ أو كانات ويتم إضافتها بتثبيتها على السطح الخارجى للخرسانة وتثبت هذه الألواح بمسامير من الصلب تدفن فى فجوات فى الخرسانة ثم تملأ الفجوات بمادة لاحمة قوية أو يتم لحام هذه الألواح فى صلب التسليح الأصلى بعد إزالة الغطاء الخرسانى
طريقة لصق الألواح
1- يجب ان يكون سطح الخرسانة نظيفا وجافا وذا جوده عاليه
2- يتم تثبيت المسامير الصلب فى الفجوات المخصصه لها
3- يدهن سطح الخرسانه بطبقه رفيعة من راتنجات الإيبوكسى
4- تدهن الألواح الصلب أو تعالج بحيث تكون مقاومة للصدأ وتوضع الألواح فى الاماكن المحددة ،وتثبت فى مسامير الصلب بقلاوظ خاص بحيث تضغط على سطح الخرسانة
5- بعد تمام تصلد طبقة التماسك يتم إجراء إختبار سلامة أو نقص قوة الإلتصاق للتاكد من إلتصاق كل مساحة التماسك
Deflections - Method of Virtual Work
Deflections - Method of Virtual Work
Vertical Deflection of a Beam - Cantilever
Vertical Deflection of a Beam - Cantilever
The following example utilizes the cantilever method to determine the "real" and virtual moment diagrams used in the calculation of deflections of a beam.
Note: The colors of the loads and moments are used to help indicate the contribution of each force to the deflection or rotation being calculated. The moment diagrams show the moments induced by a load using the same color as the load.
problem statement
Determine the vertical displacement at end C of the beam shown in the figure below. The modulus of elasticity (E) and the moment of inertia (I) are constant for the entire beam.
Figure 1 - Beam structure to analyze
Solution:
- calculate the support reactions
Calculate the support reactions (caused by the applied "real" loads) using the following relationships.
Check these reactions by summing the forces in the vertical direction.
The resulting system,
Figure 2 - Beam structure with reactions
- draw shear (V) and moment diagrams (M) for the structure under applied "real" loads
The resultant shear and moment diagrams can be determined using statics (see figures below).
Figure 3 - Resultant shear and moment diagrams
In this example we will use the cantilever method find an equivalent moment diagram in order to carry out the required integration.
To construct the moment diagrams caused by the applied "real" loads utilizing the cantilever method, a point on the structure is selected and a fixed support is assumed at this location. In this example, point B is selected and a fixed support is inserted (see figure below).
Notice that all reaction forces are applied as loads on the structure with the assumed fixed support at B.
Figure 4 - Cantilever beam structure
Plot the moment diagram for each applied load separately, i.e., by parts. The final results can then be obtained by utilizing the method of superposition i.e., by summing the contribution of each individual load to the displacement being calculated. This method is applicable since the structure is assumed to be elastic and the deflections are small.
Note: The centroid of each area is indicated by the numbered arrow and dot.
i) Moment diagram due to the 56 ft-k concentrated moment at A,
Figure 5 - Moment diagram due to 56 ft-k moment
ii) Moment diagram due to the 2 k/ft applied load,
Figure 6 - Moment diagram due to 2 k/ft applied load
iii) Moment diagram due to the 21 k support reaction at A,
Figure 7 - Moment diagram due to 21k support reaction
iv) Moment diagram due to the 6k applied load at end C
Figure 8 - Moment diagram due to 6k applied load
Notice that the resultant moment diagram (figure 3 above) is the sum of these four diagrams.
Figure 9 - Resultant moment diagram
- apply virtual load, Q
Apply the virtual load at the point of interest in the desired direction. In this case, apply a unit load at point C in the vertical direction. (see figure below)
Figure 10 - Beam with virtual load applied
- solve the support reactions due to the virtual load, Q
Following the same procedure as used previously, calculate the support reactions (caused by the virtual load).
Sum the moments about A and B.
Check these reactions by summing the vertical forces.
The resulting system,
Figure 11 - Support reactions due to unit load
- draw virtual moment diagram (m)
Determine the moment diagram due to the virtual load using the same procedure used to draw the "real" moment diagram i.e., with a fixed support assumed at point B.
Figure 12 - Virtual unit load on cantilever structure
The resulting moment diagram due to the virtual load.
Figure 13 - Moment diagram on cantilever structure due to virtual unit load
- calculate areas and centroids
Once the "real" moment diagrams are determined, calculate the area enclosed by each moment diagram and determine the location of the centroid of each of these areas.
| Area No. | Area/EI (k-ft2/EI) | Location of centroid from support B (ft) |
| 1. | -56x20/EI=-1120/EI | X1 = 1/2x20 = 10 |
| 2. | 1/3x20x-400/EI=-2666.67/EI | X2 = 1/4x20 = 5 |
| 3. | 1/2x20x420/EI=4200/EI | X3 = 1/3x20 = 6.67 |
| 4. | 1/2x6x-36/EI=-108/EI | X4 = 1/3x6 = 2 |
- determine heights of virtual moment diagram at centroids
Determine the values - heights (hi) - on the virtual moment diagram (m) at the centroids of the moments due to the real loads. This is needed to carry out the integration by using the equation given in the introduction,
Proportions can be used to determine these heights (hi) on the moment diagram (m). For example, using similar triangles from the shared angle (location of X1, X2, X3 & X4 were determined previously)
Figure 14 - Heights on virtual load diagram
The heights (hi) are shown in the figure above at the locations of the centroids of the corresponding areas from the moment diagrams (M).
- integrate
Integrate the equation 
, by using the visual integration approach.
, by using the visual integration approach.Multiply the areas of the "real" moment diagram by the heights of the virtual moment diagram and add them together.
| Area No. | Area (a) from M diagram (k-ft2/EI) | Height (h) from m diagram (k-ft) | Ai*hi (k2-ft3/EI) |
| 1. | -1120/EI | -3 | 3360/EI |
| 2. | -2666.67/EI | -4.5 | 12000/EI |
| 3. | 4200/EI | -4 | -16800/EI |
| 4. | -108/EI | -4 | 432/EI |
| Total | -1008/EI | ||
Since EI is constant throughout the structure, the total deflection at C equals -1008 k2-ft3/EI.
The negative sign indicates that the displacement is opposite to the direction of the unit load that was applied at C - therefore the deflection is upward.
If values of E and I are specified, the vertical deflection at C in inches can be determined. For example, let E = 29,000 ksi, I = 144 in4, and Q = 1 k, then
