بررسی رفتار دال های تخت پس از برش پانچینگ برای جلوگیری از تخریب پیشرونده

چنانچه در اتصال دال تخت به ستون تحت اثر بارهای غیرقابل پیش‌بینی، گسیختگی پانچینگ رخ دهد، بنا به ماهیت ترد این گسیختگی پس از بازتوزیع نیروها در اتصالات مجاور، ممکن است تخریب پیشرونده به صورت افقی یا قائم رخ دهد. جهت پیشگیری از تخریب پیشرونده و گسیختگی ترد و بدون اخطار اتصال دال به ستون، ایجاد یک سازوکار پشتیبان پس از گسیختگی پانچینگ و بازتوزیع در اتصال یادشده، ضروری به نظر می‌رسد. در این تحقیق راهکارهای برقراری یک سازوکار پشتیبان در اتصال دال تخت به ستون پس از برش پانچینگ از طریق پیشنهاد تغییراتی در آرماتور و بتن بررسی می‌گردد. 9 نمونه دال مربعی با ابعاد 1600 میلی‌متر و ضخامت‌های 125( 7 نمونه)، 135( 1 نمونه) و 145( 1 نمونه) میلی‌متر با جزئیات متفاوت در آرماتور گذاری بر روی تکیه‌گاه‌های ساده مورد آزمایش قرار گرفت. در این پژوهش اثرات آرماتورهای یکپارچگی )آرماتورهای عبوری از ستون در بخش فشاری)، آرماتورهای فشاری، قطر آرماتور کششی، پوشش بتن آرماتورهای کششی و آرماتورهای یکپارچگی خمشده به بالا بر روی مقاومت پس پانچینگ بررسی گردیده است. نتایج آزمایش‌ها نشانگر آن است که با افزودن آرماتور یکپارچگی مقاومت پس پانچینگ افزایش یافته و با افزودن آرماتورهای فشاری در ناحیه ستونی دال تخت افزایش چشمگیری در مقاومت‌های یادشده اتفاق نمی‌افتد. افزایش پوشش بتن در ناحیه کششی باعث افزایش مقاومت پانچینگ و پس پانچینگ به‌طور همزمان می‌گردد. با کاهش قطر آرماتور کششی، مقاومت پس پانچینگ افزایش می‌یابد. خم کردن آرماتور یکپارچگی به سمت ناحیه کششی دال، باعث افزایش مقاومت پانچینگ و پس پانچینگ اولیه خواهد شد.

An experimental study on post-punching behavior of flat slabs to prevent progressive collapse

If unpredictable loads are applied to the flat slabcolumn connections, punching shear failure occurs with almost no warning signs. According to the brittle manner of this failure, the load carried by the slabcolumn connection redistributes to adjacent supports and causes overloading to these supports. Due to this overloading and brittle nature of punching shear failure, progressive collapse may happen both horizontally or vertically. In order to prevent the progressive collapse of flat slabcolumn connections, it is necessary to provide a secondary load carrying mechanism after punching shear. In this Paper, Suggestions for establishing a supporting mechanism in the flat slab connections after punching failure are proposed. For this purpose, an experimental study was performed to investigate the postpunching behavior of 9 slab specimens with various reinforcement layouts and concrete covers. The effects of integrity, compressive and bentup reinforcements, diameter of tensile reinforcements, and concrete cover of tensile reinforcements on the postpunching behavior of slabcolumn connections were studied. The results of the experiments show that the integrity reinforcements significantly improve the postpunching strength. The compressive reinforcements may not increase postpunching strength. The increase of the concrete cover of the tensile reinforcements and decrease of the diameter of the tensile reinforcement result in an increase of the postpunching strength. The bentup reinforcement increases the punching and postpunching strengths, simultaneously.