Experimental analysis of punching shear in Bubbledeck slabs with shear reinforment

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017.Esta pesquisa avalia o comportamento experimental à punção da ligação laje pilar interno numa edificação submetida a carregamento simétrico usando lajes Bubbledeck reforçadas ao cisalhamento mediante utilização de Pinos (Studs) e treliças entre as nervuras. As seis lajes ensaiadas (cinco lajes do tipo Bubbledeck e uma laje maciça), foram confeccionadas no laboratório de estruturas da UnB e apresentaram as seguintes caraterísticas: lajes com lados de 2500 x 2500 mm e com espessura de 280 mm, moldadas com concreto de resistência em torno de 33 MPa, e apoiadas em segmentos de pilar de seção circular com 300 mm de diâmetro e mesma taxa de armadura. Os parâmetros medidos no desenvolvimento deste programa experimental foram, os deslocamentos verticais, deformações na superfície do concreto, deformações na armadura de flexão e cisalhamento (pinos e treliças), alem da inspeção visual do modo de ruptura e a fissuração de cada laje, os quais foram comparados e analisados com os métodos teóricos estabelecidos nas seguintes Normas: ACI 318 (2014), Eurocode 2 (2004), NBR 6118 (2014) e fib MC2010 (2010). Tudo isto permitiu estudar a influência de parâmetros como: o uso de armadura de cisalhamento nas nervuras (treliças), e o uso de armadura de cisalhamento (studs) na resistência à punção da ligação laje-pilar. Já que nenhuma dessas normas considera os vazios deixados pelas esferas no cálculo da resistência à punção em lajes Bubbledeck, foi proposta uma adaptação na determinação da área de concreto a ser considerada na seção do perímetro crítico. Verificou-se que as adaptações feitas no fib MC2010 (2010) apresentaram os valores de carga ultima de punção mais próximos dos resultados experimentais, e que o uso de treliças de 60_ ou 45_ geraram um incremento na resistência das lajes testadas ao serem comparadas com a laje Bubbledeck de referência.This paper evaluates the experimental behavior of punching shear correspond to interior column/slab connection of a building subject to symmetrical loading, using Bubbledeck slabs, reinforced to shear using Studs and trusses between the ribs. The six slabs tested (five Bubbledeck-type slabs and one massive slab) were made in the UnB structures laboratory and had the following properties: slabs with sides of 2500 x 2500 mm and 280 mm thick, molded with resistance concrete around 33 MPa, and supported on circular column with 300 mm diameter and same flexural reinforcement ratio . The parameters measured in the development of this experimental program included: vertical displacements, deformations on the concrete surface, deformations in the flexural reinforcement and deformations im shear reinforcement (studs and trusses), cracking and rupture mode of each slab, which were compared and analyzed with the theoretical methods established in the following Standards: ACI 318 (2014), Eurocode 2 (2004), NBR 6118 (2014) and fib MC2010 (2010). This allowed the opportunity to study the influence of parameters such as: the use of shear reinforcement in the ribs (trusses), and the use of shear reinforcement, in the punching shear resistance of the column/slab connection. Given that none of these norms considers the voids left by the spheres in the calculation of the punching shear resistance in Bubbledeck slabs, an adjustment was proposed in the determination of the concrete area to be considered in the critical perimeter section. It was found that the use of 60_ or 45 _ trusses generated an increase in the resistance of the slabs tested when compared to the reference Bubbledeck slab, and that while the modified standards were estimated, fib MC2010 (2010) showed the highest values the experimental results