بخشی از مقاله
کلاهک برشی در دالهای تخت
چکیده
دال ها بعنوان یکی از مهمترین اجزا سازه های بتن مسلح برای تحمل وانتقال نیروهای ثقلی به ستون هـا همـواره مـورد توجه بوده اند. از این روتحقیقات تجربی ونظریه فراوانی به منظور شناخت رفتاروظرفیت دال هـای بـتن مسـلح زیـر اثـر بارهای قائم انجام شده است هنگامی که دالها مستقیما بر روی ستون ها یا تحت بارهای متمرکز سنگین قرار می گیرنـد معمولا در انها پدیده ای به نام شکست برش منگنه ای در همسایگی نیروهای متمرکز سنگین یا مجاورت اتصالات (دال-ستون) اتفاق می افتد.انتقال برش منگنه ای ونیز اثر توام نیروی برشی ولنگر خمشی حائز اهمیت می باشـد بطـوری کـه طراحان را وادار به استفاده ازتقویت های مختلفی برای جبران این نقص کرده اسـت از جملـه اسـتفاده از کلاهـک هـای برشی ,میلگردهای قائم,میلگرد های مایل,گل میخ های فولادی,استفاده از بتن الیافی,دالهای فروسمنت وبا هر ترکیبی از انها , این پژوهش به بررسی جلوگیری ازپدیده برش منگنه دردالهای تخت بتن آرمه مـی باشـدکه هـدف اصـلی در ایـن پژوهش نگاهی بر چند مورد از تقویت دال های تخت وطراحی در مورد پروفیل فولادی می باشد.
واژگان کلیدی : کلاهک برشی ، مقاوم سازی ، نوار برشی ، برش منگنه
مقدمه
بارهای ثقلی روی دال و بارهای جانبی ساختمان از قبیل بارهای باد و زلزله می تواند باعث تمرکز تنش برشی و خمشی در مجاورت ستونها گردد در نتیجه اتصال، تحت برش منگنه یا خمش در مجاورت ستون گسیخته مـی شود.
شکل -1 چند نمونه تصاویر در مورد برش منگنه
برش منگنه یک مود گسیختگی ترد می باشد که بدون هیچگونه هشـداری رخ مـی دهـد. درحالیکـه شکسـت خمشی که با ایجاد ترک بـتن در سـطح فوقـانی دال بتنـی و در نتیجـه افـزایش تسـلیم آرماتورهـای خمشـی دال،آشکار می گردد،گسیختگی نرم است.
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 می افتد. ولی اگر ظرفیت خمشی دال، خیلی بیشتر از مقاومـت برشی بتن باشد، شکست منگنه ترد اتفاق خواهد افتاد.این پژوهش به بررسی جلـوگیری ازپدیـده بـرش منگنـه دردالهای تخت بتن آرمه می باشدکه هدف اصلی در این پژوهش نگاهی بر چند مورد از تقویت دال های تخـت وطراحی در مورد پروفیل فولادی می باشد.
کلاهک برشی
کلاهک برشی یا سر برشی عبارت است از پروفیل های فولادی نظیر I یا ناودانی که در سازه های دال تخـت و نیز دالهای پیش تنیده به منظور کنترل برش منگنه در محل اتصال ستونها به سقفها و فونداسیون به کار مـی رود،
شکل -2 چند نمونه تصاویر در مورد کلاهک برشی
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
تامین مقاومت برشی دوطرفه در دالهای بـدون تیرتوسـط گـل میخ،نواربرشـی،خاموت برشـی ونیمـرخ فـولادی صورت میگیرد.
گل میخ به منظورتامین مقاومت برشی منگنه ای لازم دراطراف ستون دردالهای دوطرفه ی بتنی بدون تیر، نیز به دلیل سهولت در نصب و هزینه های کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. این سیسـتم شـامل گـل مـیخ هـای پیش ساخته فلزی با یک صفحه دایره ای شکل در هردو انتها می باشد که روی یک نوار فولادی که فواصل گل میخ ها را تنظیم می کنند؛ قرار دارد. میلگردهای مصرفی از نوع ساده یا آجدار هسـتند و بـه صـورت قطـری از مرکز ستون معمولا" با زاویه کمتر از45 درجه آرایش می یابند. قطر گل میخ ها بین 25-10 میلیمتـر وارتفـاع آنها بسته به محاسبات مربوطه 120 میلیمتر یا بیشترمی باشد. برای اینکه گل میخ ها تماما" موثر واقع شـوند باید در راستای عمودی کاملا" مهار شوند تا به تمام مقاومت تسلیم خـود برسـند و در محلهـای مسـتعد تـرک 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 ودر تراز وجه ستون ودر زوایای کمتر از45 درجه کار گذاشته شوند.گل مـیخ هـا انـواع مختلفـی دارند که دو مورد از مهمترین آنها عبارتند:
-1 گل میخ DEHA که از پایین کار گذاشته می شود و قبل از آرماتور بندی اصلی درموقعیت خـود ثابت میشود.
شکل-3 تصویری از گل میخDEHA
-2گل میخ های ANCO PLUS که از بالا کار گذاشـته مـی شـوند و بعـد از اجـرای آرمـاتور بنـدی اصـلی درموقعیت خود ثابت می شوند.
شکل-4 تصویری ازگل میخANCO PLUS
یکی دیگر از روش های متعدد افزایش ظرفیت باربری دال وجلوگیری از برش منگنه استفاده ازنوار برشی اسـت
.نوار برشی از یک نوار فولادی با عرض تقریبی 25 میلی مترواز فولاد با مقاومـت کششـی بـالا ودر انـدازه هـای متفاوت،جهت حصول ظرفیتهای برشی متفاوت،ساخته شده است.نوار می تواند بـه اشـکال مختلـف خـم شـود وهمچنین دارای سوراخهای پیش ساخته در طول خود می باشد که به پیوستگی وثابت کردن انهـا در موقعیـت کمک می کند.بنابراین می توان به سادگی پس از اجرای ارماتور های اصـلی نصـب شـوند.این سیسـتم موجـب افزایش شکل پذیری در اتصالات وجلوگیری از شکست ترد برشی میگردد.
شکل-5 نمونه ای از نوار برشی واجرای ان
