KFUPM ePrints

DESIGN OF WAFFLE SLABS USING STRUT-AND-TIE MODEL

Pillai, Sunil Kumar G. (2011) DESIGN OF WAFFLE SLABS USING STRUT-AND-TIE MODEL. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
3780Kb

Arabic Abstract

المبانى المتعددة الطوابق التى يستخدم فيها البلاطات الخرسانية ذات الاعصاب كأرضية خرسانية ونظم سقف شائعة جدا في المملكة العربية السعودية وفي أجزاء كثيرة من العالم. بسبب العملية المعقدة لالضلوع المتقاطعة ، وتحليل وتصميم البلاطات الخرسانية ذات الاعصاب ليست سهلة. طرق التصميم الحالية تهمل وجود الاضلاع وتتعامل مع البلاطات على انها بلاطات مصمتة وهو افتراض تقريبى. كما تستخدم أساليب العناصر المحدودة أساس لتصميم البلاطات الخرسانية ذات الاعصاب. نموذج Strut-and-tie يتم استخدامه على نحو متزايد لتحليل وتصميم المنشآت الخرسانية وضوحا مع مد المناطق. مع شبكة متقاطعة من أضلاعه. هذه الرسالة تعرض مقاربة جديدة تستند إلى نموذج Strut-and-tie لتحليل وتصميم البلاطات الخرسانية ذات الاعصاب. نموذج ثلاثى الابعاد Strut-and-tie يتم تقديمه لتحليل و تصميم البلاطات الخرسانية ذات الاعصاب والتنبؤ بقوة التحمل وشكل الانهيار . الحصول على نتيجة من الطريقة المقترحة ، ولدت في برنامج ANSYS وتحليلها باستخدام العناصر المحدودة، وبالمقارنة مع النتائج التجريبية من الأدب. نموذج Strut-and-tie في اتفاق جيد مع النتائج التجريبية لجميع تكوينات البلاطات الخرسانية ذات الاعصاب ، ما إذا كان الانهيار هو طريقة الانحناء ، القص أو زلة فشل السندات ، وأنه يمكن أن يكون البلاطات الخرسانية ذات الاعصاب. (أ) استنادا الأساسي المستخدم البصرية البرمجيات ودية "STWAF" وقد وضعت لتحليل نموذج الجمالون ثلاثى الابعاد باستخدام STAAD لتصميم وبناء على توصيات - 318-05 المجلس الدولي للمطارات البلاطات الخرسانية ذات الاعصاب باستخدام . نموذج Strut-and-tie . الدراسات المبدئية التي أجريت باستخدام STWAF يبين أن أحكام قانون المجلس الدولي للمطارات للأبعاد الضلع والمباعدة بين الولادات الهراء بلاطة هو الحال في مثل هذه الطريقة أن فشل بلاطة تحت الثنى في حالة الحمولة الزائدة ليمتد حتى 12 متر.

English Abstract

Multi storey buildings with waffle slabs as concrete floor and roof systems are very common in Saudi Arabia and in many parts of the world. Because of the complex geometry of intersecting ribs, the analysis and design of waffle slab is not easy. Current design methods neglect the existence of ribs and treat the slabs as solid slabs and are approximate in nature. Finite element based methods are also used for design of waffle slabs. Strut-and-tie model is being used increasingly for analysis and design of concrete structures with pronounced D-regions. With a grid of intersecting ribs, waffle slab essentially forms a D-region. This thesis presents a new approach based on strut-and-tie method for analysis and design of waffle slabs. A three dimensional strut-and-tie model is proposed for analysis and design of simply supported waffle slabs and to predict the strength and corresponding mode of failure. The result obtained from proposed method, generated in ANSYS software and analyzed using its nonlinear analysis features, is compared with experimental results from literature. The strut-and-tie model is in good agreement with experimental results for all configurations of simply supported waffle slabs, whether the mode of failure is flexural, shear or slip bond failure, and it can be employed for the design of waffle slabs. A Visual Basic based user friendly software “STWAF” has been developed for analysis of the 3D truss model using STAAD and for the design based on ACI-318-05 recommendations for waffle slabs using the proposed strut-and-tie method. Parametric studies conducted using STWAF shows that ACI code provisions for the rib dimensions and spacing of waffle slab is done in such a way that the slab fails under flexure in case of overloading for spans up to 12m.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:02 February 2011
Date Type:Completion
Subjects:Civil Engineering > Structural Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Creators:Pillai, Sunil Kumar G.
Email:sunilpillai@zamilsteel.com
Committee Advisor:Baluch, Mohammed H.
Committee Co-Advisor:K. Rahman, Muhammad
Committee Members:Al-Gadhib, Ali H. and Al-Gahtani, Husain J. and Bader, Maher A.
ID Code:136407
Deposited By:Sunil Kumar Pillai (g200401760)
Deposited On:23 Feb 2011 10:25
Last Modified:24 Nov 2014 10:44

Repository Staff Only: item control page