بررسي عددي مقاومت برش منگنهاي و زاويه پانچ پيهاي بتن آرمه

يكي از انواع خرابي فونداسيون ها، شكست پانچ مي باشد. مكانيزم شكست پانچ از تركيب تنش هاي برشي و فشاري در نزديكي پاي ستون به وجود مي آيد كه در اين نوع شكست ستون در محل اتصالش با فونداسيون به صورت موضعي و به شكل مخروط ناقص جدا مي شود. اكثر مطالعات صورت گرفته در پديده برش پانچ متمركز بر روي دال هاي گوناگون مي باشد، همچنين روابط ارائه شده براي كنترل برش پانچ دال و فونداسيون يكسان مي باشد، علاوه بر اين آيين نامه ها زاويه پانچ را در دالها در هر دوجهت، بدون توجه به طول عضو يكسان فرض مي كنند، كه ممكن است با تغيير طول در يك جهت نسبت به جهت ديگر زاويه پانچ متفاوت باشد. در آيين نامه بتن ايران (آبا) زاويه گسترش پانچ 45 درجه فرض شده است، كه اين مقدار در فونداسيون ها به علت افزايش عمق و كاهش درصد آرماتورها نسبت به دال ها مي تواند متفاوت باشد. در اين مطالعه با استفاده از روش المان محدود و با كمك نرم افزار ABAQUS ابتدا به اعتبار سنجي مدل آزمايشگاهي پرداخته مي شود و سپس نمونه اي از فونداسيون مستطيلي جهت بررسي تغيير زاويه پانچ در دو جهت مورد تحليل قرار مي گيرد و در ادامه فونداسيون هاي مربعي در ابعاد مختلف و با در نظر گرفتن بستر خاك براي آن، مدل سازي شده و تحليل مي گردد. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه زاويه پانچ در فونداسيون ها تا حد 60 درجه نسبت به افق افزايش پيدا مي كند و در فونداسيون هاي مستطيلي زاويه پانچ در جهت بلند ملايم تر از جهت كوتاه است و همچنين افزايش ابعاد فونداسيون مربعي تاثير قابل توجهي بر روي مقاومت برشي نداشته و مهم ترين عامل عمق موثر فونداسيون مي باشد.