برش پانچ (Punching Shear)

وزن سقف قرار گرفته روی ستون‌ها سبب ایجاد تنش‌های برشی در دال آن می‌شود. تمرکز این تنش‌ها در یک مساحت کوچک، نیروی متمرکز‌ بسیار زیادی را در محل اتصال ستون به دال به وجود می‌آورد. در صورتی که تدابیر مناسبی (مثل تعبیه آرماتورهای برشی تقویتی) برای مهار و کاهش این تنش‌ها در دال به کار برده نشده باشد، دال توسط ستون سوراخ شده و سقف بر سر ساکنین آن آوار خواهد شد‌.

به این پدیده ‌برش پانچ‌ یا ‌برش سوراخ کننده (منگنه‌ای) یا برش دو طرفه‌ گفته می‌شود. این موضوع در دال‌های تخت که فاقد تیرهای میانی هستند، از حساسیت فوق العاده‌ای برخوردار است. مشابه همین اتفاق در نقاط اتصال ستون با فونداسیون نیز ممکن است رخ دهد به طوری که وزن طبقاتِ روی یک ستون، باعث تمرکز نیرو در یک ناحیه کوچک از فونداسیون می‌شود.

برش پانچ

هر چه مقدار نیروی عکس العمل وارده از طرف ستون به دال، بیشتر و محیط و ضخامت ناحیه‌ی اعمال این نیروی متمرکز کوچکتر باشد؛ وضعیت بحرانی‌تری حاکم خواهد بود. لذا اکثر روش‌هایی که برای کنترل و کاهش برش پانچ ارائه می‌شود، برپایه همین دو موضوع پایه ریزی شده‌اند.

در دال‌های دوطرفه بدون تیر بین ستون‌ها و بدون کتیبه یا سرستون، احتمال دو نوع گسیختگی برشی وجود دارد و هر یک باید بطور مجزا کنترل شود.‌

‌برش یک طرفه

برش یک طرفه که در واقع بنام برش با عملکرد تیر نیز خوانده می‌شود باعث ایجاد ترک مورب و گسیختگی احتمالی در عرض یک نوار طراحی می‌شود که ممکن است در عرض کل سازه نیز امتداد یابد.

‌برش دو طرفه‌

‌این نوع برش تمایل به ترک خوردگی مورب و برش دال تخت را در اطراف یک ستون بیان می‌کند. در حقیقت انتقال بارهای قائم از دال تخت به تکیه گاه؛

در اطراف تکیه گاه (ستون) نیروی برشی پیرامونی ایجاد می‌کند که این نیرو تمایل دارد یک ترک قطری پیرامونی بشکل یک مخروط ناقص برای ستون ایجاد کند.‌

کنترل برش منگنه دوطرفه نه تنها از بر لبه‌‌ها یا گوشه ستون یا بارهای متمرکز یا سطوح تکیه گاهی باید کنترل شود بلکه آیین نامه‌ها قید می‌کنند که در مناطقی مثل لبه سرستون یا کتیبه نیز باید کنترل شود.

نحوه محاسبه برش پانچ

یکی مهمترین مراحل طراحی سازه‌ها، کنترل برش پانچ در پی بویژه در قاب‌های خمشی است. چرا که قسمت اعظم لنگر پای ستون از طریق رفتار برشی به پی منتقل میشود و در صورت عدم توانایی دال پی برای انتقال آن، تخریب ساختمان بخصوص در هنگام وقوع زلزله حتمی است. از طرفی نسبت‌های برش پانچ در برنامه SAFE بویژه برای ستون‌های گوشه غیر قابل قبول است و در این حالت به دلیل ضعفی که نرم افزار در محاسبه محیط پانچ دارد معمولاً بسیاری از ستون‌ها را نمی‌تواند چک کند و یا اینکه محیط برش پانچ را اشتباه حساب می‌کند بنابراین به صورت دستی محاسبه می‌شود.

About دکتر حشمدار

پرفسور حشمدار دارای دانشنامه دکترای سازه در زمینه طراحی سازه های سه بعدی و دانشنامه دکترای کامپیوتر در زمینه الگوهای ژنتیکی ، مولف ده ها کتاب و مدال طلای بهترین پژوهشگر جهان در زمینه سازه در سال 2011 می باشد. Computers and Structures, Inc. CALL: +13473940002 Dr. Hashamdar

Check Also

انواع سنگ های ساختمانی با عکس و کاربردی که هریک دارند

 سنگ گرانیت سنگ گرانیت یکی متداول‌ترین انواع سنگ های ساختمانی از دسته سنگ‌های آذرین است …