رفتار برش منگنه‌اي دال تخت مركب از بتن‌هاي معمولي و مواد مركب سيماني مهندسي تحت لنگر نامتعادل

Punching shear behavior of flat slabs composed of normal concrete and ECC under the unbalanced moment

ظرفيت باربري و شكل‌پذيري دو خصوصيت مهم اتصال دال تخت - ستون در مناطق لرزه‌خيز است. براي تقويت اتصال در برابر برش منگنه‌اي راهكارهاي مختلفي شامل استفاده از سرستون، پهنه، بتن با مقاومت بالا و ميلگردگذاري‌هاي برشي مورد استفاده قرار گرفته است. در اين پژوهش آزمايشگاهي اثر استفاده از مواد مركب سيماني مهندسي (ECC) با خصوصياتي نظير توانايي گسترش انبوه ترك‌ها در اثر بارگذاري، سخت ‌شوندگي كرنشي، مقاومت در برابر نيروي برشي، مقاومت در برابر لايه‌ لايه شدن، قابليت تغيير شكل زياد، براي بهبود رفتار مقاومت برشي منگنه‌اي دال‌هاي تخت تحت لنگر نامتعادل بررسي شد. 7 نمونه آزمايشگاهي دال تخت بتن مسلح با ابعاد 100×1000×1000 ميلي‌مترمكعب تحت بار با خروج از مركزيت 150 ميلي‌متر مورد بررسي قرار گرفت. دال‌ها از دو لايه بتن معمولي و ECC در ضخامت آن‌ها ساخته شدند. پارامترهاي متغيير شامل اثر لنگر نامتعادل، بهبود سطح تماس دو ماده و ضخامت ECC بودند. مشاهده شد كه بهبود سطح تماس بتن معمولي و ECC سبب افزايش ظرفيت برشي مي‌شود. همچنين جايگزيني بتن دال با ECC سبب افزايش ظرفيت برش منگنه‌اي و بهبود رفتار پس پانچينگ دال بدون افت زياد و ناگهاني در بار مي‌گردد. تغيير مكانيزم شكست از يك شكست ترد و ناگهاني به سمت شكست شكل‌پذير با جذب انرژي بالا در هنگام استفاده از ضخامت‌هاي بيشتر لايه ECC مشاهده شد.

Load capacity and ductility are the two main characteristics of flat slab-column connections in highly seismic areas. To date, different methods have been employed to strengthen the connection against shear punching, including column capital, drop panel, high strength concrete, and shear reinforcement. In the current experimental study, the effect of using Engineered Cementitious Composite (ECC) on upgrading the punching shear strength of flat slabs under an unbalanced moment was investigated. ECC can provide the composite with features such as the ability to spread multiple cracks under load, strain hardening, shear force, scabbing strength, and high deformation. To this end, seven reinforced concrete flat slab specimens with the dimensions of 1000mm*1000mm*100 mm under the load with the eccentricity of 150mm were examined. The slabs were made from two layers of normal concrete and ECC in their thicknesses. The variable parameters included the unbalanced moment effect, improved interaction of the two materials, and ECC thickness. It was observed that improving the contact surface of normal concrete and ECC increased the shear capacity. In addition, the replacement of slab concrete with ECC increases the punching capacity and post-punching strength of the slab without a large and sudden drop in load. The change in failure mechanism was observed from a sudden and abrupt failure to a formable failure with high-energy absorption when using more ECC layer thicknesses.