مقاله کلاهک برشی ، راه حل مناسب در تقویت دال های تخت

بخشی از مقاله

چکیده

رفتار دالهای تخت بتن مسلح در محل اتصال به ستون به دلیل احتمال ایجاد شکست برشی - برش پانچ - از مهمترین دغدغه های مهندسین در طراحی این اعضا می باشد. از این روتحقیقات تجربی ونظریه فراوانی به منظور شناخت رفتاروظرفیت دال های بتن مسلح زیر اثر بارهای قائم انجام شده است هنگامی که دالها مستقیما بر روی ستون ها یا تحت بارهای متمرکز سنگین قرار می گیرند

معمولا در آنها پدیده ای به نام شک ست برش منگنه ای در هم سایگی نیروهای متمرکز سنگین یا مجاورت ات صالات - دال- ستون - اتفاق می افتد.انتقال برش منگنه ای ونیز اثر توام نیروی برشی ولنگر خمشی حائز اهمیت می باشد بطوری که طراحان را وادار به استفاده ازتقویت های مختلفی برای جبران این نقص کرده است از جمله استفاده از کلاهک های برشی , میلگردهای قائم,میلگرد های مایل,گل میخ های فولادی,استفاده از بتن الیافی,دالهای فروسمنت وبا هر ترکیبی از آنها , این پژوهش به بررسی جلوگیری ازپدیده برش منگنه دردالهای تخت بتن آرمه می باشدکه هدف اصلی در این پژوهش نگاهی بر چند مورد از تقویت دال های تخت وطراحی در مورد پروفیل فولادی می باشد.

.1 مقدمه

در طراحی سیستم دال تخت، بایستی توجه اساسی به اتصالات بین ستون و دال صورت گیرد. بارهای ثقلی روی دال و بارهای جانبی ساختمان از قبیل بارهای باد و زلزله میتواند باعث تمرکز تنش بر شی و خم شی در مجاورت ستونها گرد در نتیجه ات صال، تحت برش پانچینگ یا خمش در مجاورت ستون گسیخته میشود. برش پانچینگ یک مود گسیختگی ترد میباشد که بدون هیچگونه هشداری رخ میدهد

درحالیکه شکست خمشی گسیختگی نرم میباشد. شکستگی خمشی اتصالات، با ایجاد ترک بتن در سطح فوقانی دال بتنی و در نتیجه افزایش تسلیم آرماتورهای خمشی دال، آشکار می گردد این دو مود گسیختگی به مقدار آرماتور خمشی و ظرفیت خمشی دال بستگی دارد. اگر ظرفیت خمشی کمتر از مقاومت برشی بتن باشد، شکست خمشی اتفاق میافتد. ولی اگر ظرفیت خم شی دال، خیلی بی شتر از مقاومت بر شی بتن با شد، شک ست پانچینگ ترد اتفاق خواهد افتاد هدف ا صلی درمقاله حا ضر، برر سی برش پانچینگ و تاثیر ابعاد سر ستون بر عملکرد دالهای تخت بتن آرمه میباشد.

شکل-1برش پانچینگ در دال های تخت

.2 کلاهک برشی چیست

کلاهک برشی یا سر برشی عبارت است از پروفیل های فولادی نظیر I شکل یا ناودانی که در اطراف ستون و درامتداد خط واصل ستون ها در یک فاصله مشخص به کار می رود تا ظرفیت برشی دو طرفه دال بدون تیر در اطراف ستون را افزایش دهد

شکل-2نمونه ای از کلاهک برشی

.3مزایای کلاهک برشی

کلاهک برشی که در سازه های دال تخت و نیز دالهای پیش تنیده به منظور کنترل برش پانچ - - Punch Shearدر محل اتصال ستونها به سقفها و فونداسیون به کار می رود، دارای مزایای زیر است:

1 -چسبندگی بهتر بین بتن و فولاد، نسبت به روشهای مرسوم

2 -امکان استفاده از دالهای با ضخامت کمتر و ستونهای ظریف تر

3 -حل مسئله برش منگنه در ستونهای کناری، گوشه و مجاور درز انبساط در ساختمان

4 -مناسب برای دالهای پیش تنیده؛ به دلیل عدم تداخل با غلاف های پیش تنیدگی

5 -قابل استفاده در ستونهای فولادی با اشکال مختلف

6 -امکان نصب راحت و سریع

7 -عدم تداخل با شبکه آرماتور پایین دال

8 -نتایج آزمایشگاهی قابل قبول برای انواع بارگذاری ها

.4انواع روش های تامین مقاومت برشی دوطرفه در دالهای بدون تیر

جهت تامین مقاومت برشی منگنه ای لازم دراطراف ستون در دالهای دوطرفه ی بتنی بدون تیر نیز به دلیل سهولت در نصب و هزینه های کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

گل میخ ها میلگردهای فولادی هستند که یک طرف آن به ورق - تسمه - یا میلگرد و طرف دیگرآن به یک کلاهک صفحه ای فولادی متصل شده است - شکل . - 3 برای اینکه گل میخ ها تماما" موثر واقع شوند باید در راستای عمودی کاملا" مهار شوند تا به تمام مقاومت ت سلیم خود بر سند و در محل های م ستعد ترک خوردگی قرار گیرند تا خط ترک گل میخ های فولادی را قطع کند. تا حد امکان سعی شود که قطر گل میخ ها یکسان بوده و در تراز وجه ستون و در زوایای کمتر از45 درجه کار گذاشته شوند.

شکل-3نحوه قرار گیری گل میخ های برشی در اطراف یک ستون

.2-4 خاموت برشی

بر اساس آیین نامه بتن ایران در دالها وشالوده هایی که از میلگردهای برشی یا شبکه ی جوشی برای تامین مقاومت برشی استفاده می شود نیروی برشی مقاوم نهایی Vrاز رابطه ی 1 تعیین می شود.