Effect of existing flange openings and cold joints on strength of RC T-beams

• Published in: Journal of Engineering Vol. 16; no. 1; pp. 4535 - 4546
• Main Authors: Aziz, Ali Hamid, Ujayl, Awad Uwayyid
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Baghdad, Iraq University of Baghdad, College of Engineering 01.04.2010; University of Baghdad
• Subjects: Concrete beams; Concrete slabs; Flanges; Shearing; T-Beam, Flange, Opening, Cold joints, Shear, Slab, Concrete; Testing
• ISSN: 1726-4073; 2520-3339
• DOI: 10.31026/j.eng.2010.01.11

يعتبر نظام البلاطات و العتبات من أكثر النظم المستخدمة في إنشاء الأرضيات و السقوف الخرسانية، و في معظم هذه المنشآت تكون بلاطة الأرضيات و السقوف جزءا متكاملا (Integral Part) من العتبة الحاملة و هكذا، يصبح مقطع العتبة على شكل حرف (T) هناك بعض المتطلبات الخدمية، مثل مد شبكة أنابيب تجهيز الماء الصافي أو التأسيسات الصحية أو الكهربائية أو منظومات التدفئة و التبريد تتطلب عمل فتحات بالاتجاه العمودي لسقف كل طابق. في معظم الحالات تخترق هذه الشبكات البلاطات الخرسانية عند الأطراف و التي تمثل الشفة (Flange) في العتبات الخرسانية المسلحة ذات المقطع (T) مما يجعل وجود هذه الفتحات أماكن ضعف تتركز فيها الإجهادات. أثبتت الدراسات الحديثة أن وجود الشفة (Flange) يساعد بدرجة معينة على زيادة مقاومة القص في العتبات الخرسانية المسلحة ذات المقطع (T) عند مقارنتها مع العتبات الخرسانية المسلحة المستطيلة. أعدت هذ الدراسة لتقييم تأثير وجود الفتحات أو المفاصل (في منطقة الشفة) على سلوك القص في العتبات الخرسانية المسلحة ذا المقطع (T)، تم إجراء سلسلة من الفحوصات المختبرية على ثمانية عتبات خرسانية مسلحة ذات مقطع (T)، كانت العتبة الأولى بدون أية مفاصل أو فتحات (العتبة المرجعية) أما البقية فكانت تحتوي على مفاصل إنشائية أو فتحات في مواقع مختلفة. أظهرت النتائج المختبرية نقصان في مقاومة القص بحدود (32 %-22 %) في العتبات التي تحتوي على فتحة واحدة في الشفة، و نقصان بحدود (39 %-17 %9 في العتبات التي تحتوي على فتحتين في الفشة. بالنسبة للعتبات التي تحتوي على مفاصل إنشائية، أظهرت النتائج المختبرية نقصان في مقاومة القص بحدود (23 %) عند مقارنتها مع العتبة المرجعية. In the construction of modern buildings, a network of pipes and ducts is necessary to accommodate essential services like water supply, sewage, air-conditioning, electricity, telephone, and computer network. Passing these services vertically required creating openings in slab (Flanges of T-Beams) after or before construction. New researches show that the concrete flanges provide a certain level of shear resistance above a certain width. Therefore, due to existing of these openings or cold joints in slab (Flange) and abrupt changes in the sectional configuration, opening corners are subject to high stress concentration that may lead to reduction in stiffness of the T-Beam and produced cracking and excessive deflection. In the present research, shear behavior of reinforced concrete T-Beams which contains vertical opening (Flange openings) or cold joints at the flanges are studied as well as the effect of openings or cold joints locations. Eight beams were tested, one of which were constructed without any openings or cold joints (reference beam), while, the others were constructed with openings or cold joints in different locations. Experimental results show that the presence of flange openings reduce the shear capacity about (22 % to 32 %) for beams containing one opening and about (17 %-39 %) for beams containing two openings. For beams containing cold joints, the shear capacity decreased about (27 %) in comparison with reference beam.