یکی از مهم ترین بخش های یک قاب ساختمانی، فونداسیون است که نیروها و بارهای وارد بر ساختمان را به زمین منتقل می کند. یکی از عواملی که باعث تخریب یا کاهش عملکرد فونداسیون می شود برش پانچ یا برش منگنه ای است. مکانیزم شکست پانچ از ترکیب تنش های برشی و فشاری در نزدیکی پای ستون به دست می آید که در این شکست، ستون در محل اتصالش با فونداسیون به صورت موضعی به شکل یک مخروط ناقص جدا می شود. از این رو کنترل ظرفیت برش منگنه ای فونداسیون فاکتور بسیار مهم در طراحی آن است.
این نوع خرابی در ناحیه زیرین ستون ساختمان اتفاق می افتاد و باعث تغییر مکان های نا متقارن در قاب این ساختمان می شود.در طراحی فونداسیون ها بر اساس آیین نامه ها برش پانچ (منگنه ای)، در اکثر قریب به اتفاق آنها به عنوان یک معیار کنترلی مطرح است. در واقع ابتدا ابعاد و اندازه های فونداسیون تعیین می شود سپس ظرفیت برش پانچ آن با این ابعاد کنترل می شود که در صورت جوابگو نبودن، راهکارهای مناسبی باید اتخاذ شود.
روش های عددی
یکی از روش هایی که برای انجام محاسبات در علوم مهندسی به کار می رود، روش های عددی است. از این روش ها برای محاسبه و کنترل ظرفیت برش پانچ نیز می توان استفاده کرد اما به دلیل نا مشخص بودن رفتار بتن، حل عددی دقیقی نمی توان برای اجزای بتنی ارائه نمود. از سوی دیگر روش های عددی به دلیل ماهیتی که دارند قابلیت تعیین عواملی مانند نیروی آرماتورها، نیروی پیوستگی بین فولاد و بتن و … را در محاسبه مقاومت پانچ دارند در حالی که مدل های مکانیکی و فرمول های آیین نامه ای قادر به انجام چنین کاری نیستند.
به عنوان یکی از کاراترین روش های عددی می توان به روش اجزا محدود اشاره کرد که می توان آن را به پنج مرحله کلی تقسیم کرد.تقسیم ناحیه مورد بحث به تعداد زیادی زیر ناحیه کوچک به نام المان. نقاط اتصال المان ها به یکدیگر گره نامیده می شود.