Improvement of the Method of Calculating Plates for Punching

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article formulates proposals for improving the calculation methodology for punching. The methods in the current regulatory documents for assessing the tensile strength are based mainly on empirical dependencies obtained on the basis of numerous experimental studies. It should be noted that they give reliable results if certain design requirements are met (typical column sections). Along the interface line of the plate with a rectangular (square) column, supporting bending moments act in two orthogonal directions. The magnitude of these moments for the most common spans is large and, in an elastic setting, exceeds the span by two times. Taking into account the redistribution of forces and the most likely formation of cracks in the stretched zone, it can be argued that in the operational stage, the support sections of the plates have compressed and stretched zones. With such a stress-strain state, in the calculation scheme, when evaluating the tensile strength, the stretched part of the side surface of the “reduced” pyramid, bounded by the neutral axis along all faces, should be excluded. As a result, expressions are presented to determine the parameters of the reduced punching pyramid and the value of forces in concrete and reinforcement at the maximum bearing capacity stage.

About the authors

N. N. Trekin

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Email: otks@yandex.ru
SPIN-code: 4721-2525

V. V. Krylov

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Email: albet-group@yandex.ru

K. R. Andrian

Joint Stock Company “Central Research and Design Experimental Institute (JSC Tsniipromzdaniy)”

Email: andryankr@mail.ru

References

  1. Клованич С.Ф., Шеховцов В.И. Продавливание железобетонных плит. Натурный и численный эксперименты. Одесса : ОНМУ, 2011.
  2. Yu J., Luo L.-Z., Fang Q. Structure behavior of reinforced concrete beam-slab assemblies subjected to perimeter middle column removal scenario // Engineering Structures. 2020. Vol. 208. No. 110336. Рp. 1–19. ISSN 0141-0296. doi: 10.1016/j.engstruct.2020.110336
  3. Caldentey A.P., Diego Y.G., Fernández F.A., Santos A.P. Testing robustness: A full-scale experimental test on a two-storey reinforced concrete frame with solid slabs // Engineering Structures. 2021. Vol. 240. No. 112411. Рp. 1–17. ISSN 0141-0296. doi: 10.1016/j.engstruct.2021.112411
  4. Men J., Xiong L., Wang J., Fan G. Effect of different RC slab widths on the behavior of reinforced concrete column and steel beam-slab subassemblies // Engineering Structures. 2021. Vol. 229. No. 111639. Р. 1. ISSN 0141-0296. doi: 10.1016/j.engstruct.2020.111639.
  5. Eladawy M., Hassan M., Benmokrane B., Ferrier E. Lateral cyclic behavior of interior two-way concrete slab–column connections reinforced with GFRP bars // Engineering Structures. 2020. Vol. 209. No. 109978. Рp. 1–15. ISSN 0141-0296. doi: 10.1016/j.engstruct.2019.109978
  6. Deifalla A. A mechanical model for concrete slabs subjected to combined punching shear and in-plane tensile forces // Engineering Structures. 2021. Vol. 231. No. 111787. Рp. 1–14. ISSN 0141-0296. doi: 10.1016/j.engstruct.2020.111787
  7. Yu J.L., Wang Y.C. Modelling and design method for static resistance of a new connection between steel tubular column and flat concrete slab // Journal of Constructional Steel Research. 2020. Vol. 173. No. 106254. Рp. 1–16. ISSN 0143-974X. doi: 10.1016/j.jcsr.2020.106254
  8. Kumar V., Kartik K.V., Iqbal M.A. Experimental and numerical investigation of reinforced concrete slabs under blast loading // Engineering Structures. 2020. Vol. 206. No. 110125. Рp. 1–13. ISSN 0141-0296. doi: 10.1016/j.engstruct.2019.110125.
  9. Mao L., Barnett S.J., Tyas A., Warren J., Schleyer G.K., Zaini S.S. Response of small scale ultra high performance fibre reinforced concrete slabs to blast loading // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 93. Pр. 822–830. ISSN 0950-0618. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.05.085
  10. Fernández R.M., Mirzaei Y., Muttoni A. Post-Punching Behavior of Flat Slabs // ACI Structural Journal. USA, 2013. Vоl. 110. Рp. 801–812. URL: https://www.researchgate.net/publication/283905342
  11. Melo G.S. Behaviour of Reinforced Concrete Flat Slabs after Local Failure. PhD thesis, Polytechnic of Central London, London, UK, 1990. 214 p. URL: https://www.researchgate.net/publication/352157118
  12. More R.S., Sawant V.S. Analysis of Flat Slab. July 2015. Vol. 4. Issue 7. ISSN: 2319-7064. URL: https://www.ijsr.net/get_abstract.php
  13. Трекин Н.Н., Крылов В.В. К вопросу о несущей способности плит на продавливание при динамическом нагружении на объектах наземной космической инфраструктуры // Научный аспект. 2018. Т. 7. № 4. С. 771–776.
  14. Крылов В.В. Проверка несущей способности монолитной плиты на продавливание при действии динамической нагрузки // Научный аспект. 2019. Т. 3. № 3. С. 320–325.
  15. Крылов В.В., Саркисов Д.Ю., Эргешов Э.Т., Евстафьева Е.Б. Программа экспериментальных исследований несущей способности безбалочных плит на продавливание при динамическом нагружении. Конструкция опытных образцов // Строительные материалы и изделия. 2020. Т. 3. № 3. С. 47–53. doi: 10.34031/2618-7183-2020-3-3-47-53
  16. Трекин Н.Н., Крылов В.В., Трофимов С.В., Евстафьева Е.Б., Саркисов Д.Ю. Экспериментальнотеоретическое исследование прочности плит на продавливание // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. С. 1006–1014.
  17. Трекин Н.Н., Крылов В.В., Евстафьева Е.Б., Андрян К.Р. Экспериментальное исследование прочности плит на продавливание при динамическом нагружении // Строительные материалы и изделия. 2021. Т. 4. № 4. С. 41–48.
  18. Трекин Н.Н., Саркисов Д.Ю., Крылов В.В., Евстафьева Е.Б., Андрян К.Р. Несущая способность монолитных железобетонных плит на продавливание при статическом и динамическом нагружении // Строительство и реконструкция. 2022. № 5 (103). С. 67–79.
  19. Крылов В.В. Прочность на продавливание при статическом и динамическом нагружениях // Инженерный вестник Дона. 2024. № 1.
  20. Трекин Н.Н., Кодыш Э.Н., Шмаков С.Д., Чаганов А.Б., Черепанов А.В. Разработка датчика напряжений твердых тел // Железобетонные конструкции. 2024. № 5 (1). С. 45–56. doi: 10.22227/2949-1622.2024.1.45-56
  21. Пекин Д. А. Влияние изгиба на механизм продавливания опорной зоны железобетонной плиты // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 10. С. 20–28.
  22. Болгов А.Н. Надежность формул СП 52-101–2003 при расчете на продавливание // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 2. С. 41–43.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».