فريق طلابي بجامعة البحرين يستخدم الإسمنت المدعم بقضبان البوليمر لتحمل تأثيرات الزلازل

الصخير – جامعة البحرين (خديجة عبدالسلام)

15 يوليو 2024م     

توصل فريق طلابي في جامعة البحرين إلى أن استخدام الإسمنت المدعم بالقضبان المكونة من البوليمر المقوى بألياف الكربون أكثر قدرة على تحمل تأثيرات الزلازل مقارنة بالإسمنت المدعم بالقضبان الفولاذية الاعتيادية.

وأعد فريق الطلبة المكون من: محمد ناصر عبدالله، وعبدالعزيز باقر شهاب، وحسين عاشور فرحان المشروع بإشراف الدكتور محمد أجمل الأستاذ المساعد بقسم الهندسة المدنية، ووسم بعنوان “تصميم قائم على الأداء باستخدام قضبان البوليمر المقواة بالألياف”.

وأوضح الطالب محمد عبدالله بأن المشروع قارن تصميمين لمبنيين، إذ استخدم التصميم الأول الإسمنت المدعم بالقضبان الفولاذية الاعتيادية لتصميم هيكل المبنى، في حين استخدم التصميم الثاني الإسمنت المدعم بالقضبان المكونة من البوليمر المقوى بألياف الكربون(CFRP).

وقام الفريق الطلابي بمحاكاة الأوزان المؤثرة على المبنى لقياس أداء التصميمين تحت تأثير الزلازل، إذ شهد المبنى المدعم بالقضبان المكونة من البوليمر المقوى بألياف الكربون إزاحة أقل مقارنة بالمبنى المدعم بالقضبان الفولاذية الاعتيادية. والإزاحة هي مقدار الحركة الأفقية لنقطة في أعلى طابق في المبنى.

وبدوره، أكد الطالب عبدالعزيز شهاب بأن الفولاذ التقليدي يعد الخيار الاقتصادي، إذ أظهر تحليل التكلفة وجود فرق كبير في السعر بين الفولاذ التقليدي وقضبان البوليمر المقوى بألياف الكربون. وأظهرت النتائج أن متوسط تكلفة العوارض المدعمة بقضبان البوليمر المقوى بألياف الكربون أعلى بسبعة عشر ضعفاً من العوارض المدعمة بالفولاذ، في حين أن متوسط تكلفة الأعمدة المدعمة بقضبان البوليمر المقوى بألياف الكربون أعلى بأربعة وعشرين ضعفاً من الأعمدة المدعمة بقضبان الفولاذ.

ولفت حسين عاشور إلى أن قضبان البوليمر المقوى بالألياف تعد واحدة من أشهر الخيارات المحتملة لتحل محل قضبان الفولاذ التقليدية، لحلها لمشكلات معروفة في قضبان الفولاذ التقليدية، مثل: مقاومة التآكل، والوقاية من التماس الكهربائي، والعمر الأطول. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع قضبان البوليمر المقوى بالألياف بقوة أكبر وكثافة أقل مقارنةً مع قضبان الفولاذ.

• 
•