О ВЛИЯНИИ РАБОЧЕЙ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ НА ИХ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОДАВЛИВАНИЮ

The paper presents experimental research results and their analysis in respect of flat reinforced concrete slabs resting on point supports or soil in case of concentrated punching force. However the conducted researches have shown a number of incompatibilities accepted in computational model standards that appear in the form of critical parameters in the punching zone and configuration of computational (critical) sections in comparison with an actual pattern of slab crack formation and their collapse in the places of concentrated force application. Moreover, the computational methods do not take into account at all an influence of longitudinal reinforcement on both principal axis of the building frame or take it into account this phenomenon by empirical dependence indirectly. In view of the above-mentioned facts an accumulation of new experimental data is considered as an expedient process with the purpose to identify a physical pattern of flat reinforced concrete slabs operation under concentrated punching force. The paper makes it possible to revise a calculative methodology and, preserving a high reliability, it also permits to improve efficiency of a floor construction of the whole framework. It has been determined that longitudinal reinforcement of reinforced concrete slabs is actively involved in their work under concentrated punching force and exerts a prominent influence on their resistance to punching force. The paper presents a possible approach pertaining to evaluation of a longitudinal reinforcement influence on resistance of reinforced concrete slabs to punching force with due account of regulations of the appropriate standardized documents. Представлены результаты экспериментальных исследований плоских железобетонных плит, опертых на точечные опоры или на грунт, при действии сосредоточенного продавливающего усилия и выполнен анализ результатов испытаний. Однако проведенные исследования показали ряд несоответствий, принятых в нормах расчетных моделей, выражающихся формой критических параметров зоны продавливания и конфигурацией расчетных (критических) сечений фактическим картинам трещинообразования в плитах и разрушения их в местах приложения сосредоточенных усилий. Кроме того, расчетными методами либо вовсе не учитывается влияние продольной по обеим главным осям каркаса здания рабочей арматуры плит, либо учитывается опосредованно эмпирическими зависимостями. С учетом сказанного накопление новых экспериментальных данных с целью выявления физической картины работы плоских железобетонных плит под действием сосредоточенного продавливающего усилия является целесообразным. Это позволит уточнить расчетную методику, а также, сохранив высокую надежность, повысить эффективность конструкции перекрытий всего каркаса. Установлено, что продольная рабочая арматура железобетонных плит активно включается в их работу при продавливании сосредоточенным усилием и оказывает заметное влияние на их сопротивление этому воздействию. Представлен возможный подход к оценке влияния продольной арматуры на сопротивление железобетонных плит продавливающему усилию с учетом положений нормативных документов

ПРОЧНОСТЬ КОНТАКТНОГО СТЫКА СБОРНЫХ КОЛОНН С ДЕФОРМИРУЕМОЙ ЦЕНТРИРУЮЩЕЙ ПРОКЛАДКОЙ

Due to growth of number of storeys in a dwelling and public buildings for mass gatherings (up to 20-25 storeys) requirements of their construction industrialization necessitate designs of precast column joints which are capable to bear high loads (up to 10-12 МН and more). The paper presents an analysis of the known contact joint designs used in the columns of frame buildings and the analysis shows that the these design are rather efficient. However these joints are sensitive to accuracy of column butt end fabrication. Bearing capacity of joints can be significantly decreased in case of comparatively small ends out of square. It has been decided to introduce a deformable centering laying made of soft steel in a joint design in order to exclude the mentioned disadvantage. Due to its plastic deformation the laying ensures transformation of longitudinal effort occurring in it to the column axis. As a result of it we obtain the most advantageous position for joint design required for transfer of compressing force at column longitudinal axis.Experimental investigations of contact joints with a deformable centering laying have been carried with due account of the requirements to construction standards, results of the executed works and main results of the investigations are presented in the paper. Proposals for calculation and designing of these joints have been given on the basis of the obtained data and works. It has been shown that application of the centering laying with corresponding concrete confinement reinforcement at the joint make it possible to ensure the required bearing capacity and reliability.В связи с ростом этажности жилых и общественных зданий массового назначения (до 20-25 этажей) потребность индустриализации их строительства вызывает необходимость в конструкциях стыков сборных колонн, способных воспринимать повышенные нагрузки (до 10-12 МН и более). Выполненный в статье анализ известных конструкций контактных стыков колонн каркасных зданий показывает, что, в принципе, они являются достаточно эффективными. Однако эти стыки чувствительны к точности изготовления торцов колонн. При сравнительно небольших перекосах торцов несущая способность стыков может существенно уменьшиться. Чтобы исключить этот недостаток, было решено ввести в конструкцию стыка деформируемую центрирующую прокладку из мягкой стали. За счет пластического деформирования она обеспечивает перемещение к оси колонны действующего в ней продольного усилия. В результате обеспечивается наиболее выгодное для конструкции стыка положение места передачи сжимающего усилия у продольной оси колонны.Учитывая требования строительных норм и результаты многих работ, были выполнены экспериментальные исследования контактных стыков с деформируемой центрирующей прокладкой, основные результаты которых представлены в статье. На основании полученных данных сформулированы предложения по расчету и конструированию этих стыков. Показано, что применение центрирующей прокладки при соответствующем косвенном армировании бетона у стыка позволяет обеспечить требуемые несущую способность и надежность

Распределение усилий под нагрузкой в многопустотных плитах сборно-монолитного перекрытия, опертого на несущие стены

The need to cut construction cost of residential and public buildings and provide them with a free and transformable planning structure during their operation cause interest in building wall systems with a large step of bearing walls. In order to reduce labor inputs and increase rate of construction in such building load-bearing system it is also necessary to maximize the use of large-sized prefabricated products and minimize consumption of in-situ concrete. In this case prefabricated products should be substituted according to the conditions of local (regional) construction industry base and volume of in-situ concrete must be sufficient to ensure a complete redistribution of internal forces between elements of the bearing system under load. As for the described bearing wall system of a multi-storey building the paper presents a flat precast solid floor formed by hollow-core slabs and monolithic crossbars supported by load-bearing walls. The hollow-core slabs supported at the ends on cast-in-place crossbars in the planes of bearing walls are arranged in dense groups between cast-in-place braced cross-beams. Dense contacts between overlapping elements are fixed by internal bonds. New data on distribution of forces in floor elements under the action of a vertical load have been obtained on the basis of full-scale tests and existing theoretical assumptions. It has been established that due to this load reactive thrust forces ensuring an operation of every hollow-core slab group in the floor as an effective solid plate supported along the contour have been originated in the floor plane along two main axes. Calculation of the reactive thrust forces makes it possible more accurately to assess a load-bearing capacity and rigidity of the precast solid floor and to increase a step of bearing walls up to 8 m and more while having hollow-core slabs with a thickness of 220 mm.Потребности снижения себестоимости строительства жилых и общественных зданий и обеспечения в них свободной и трансформируемой при эксплуатации планировочной структуры вызывают интерес к стеновым системам зданий, выполняемым с большим шагом несущих стен. Для сокращения трудозатрат и повышения темпа строительства в такой несущей системе здания также требуются максимальное использование крупногабаритных сборных изделий и минимизация расхода монолитного бетона. При этом сборные изделия должны быть заменяемы по условиям местной (региональной) базы стройиндустрии, а объема монолитного бетона достаточно для обеспечения полного перераспределения внутренних усилий между элементами несущей системы под нагрузкой. Применительно к описанной несущей стеновой системе многоэтажного здания в статье представлена конструкция плоского сборно-монолитного перекрытия, образованного многопустотными плитами и монолитными ригелями, опираемого на несущие стены. Многопустотные плиты, опертые по торцам на монолитные ригели в плоскостях несущих стен, размещены плотными группами между монолитными связевыми ригелями. Плотные контакты между элементами перекрытия зафиксированы внутренними связями. На основании натурных испытаний и существующих теоретических положений получены новые данные по распределению усилий в элементах перекрытия при действии вертикальной нагрузки. Установлено, что под действием этой нагрузки в плоскости перекрытия вдоль обеих главных осей возникают реактивные распорные усилия, обеспечивающие работу каждой группы многопустотных плит в перекрытии как эффективной цельной сплошной пластины, опертой по контуру. Учет реактивных распорных усилий позволяет наиболее точно оценить несущую способность и жесткость сборно-монолитного перекрытия и при многопустотных плитах толщиной 220 мм обеспечить увеличение шага несущих стен до 8 м и более

ABOUT INFLUENCE OF CONCRETE SLAB REINFORCEMENT ON PLATE RESISTANCE TO PUNCHING FORCE

The paper presents experimental research results and their analysis in respect of flat reinforced concrete slabs resting on point supports or soil in case of concentrated punching force. However the conducted researches have shown a number of incompatibilities accepted in computational model standards that appear in the form of critical parameters in the punching zone and configuration of computational (critical) sections in comparison with an actual pattern of slab crack formation and their collapse in the places of concentrated force application. Moreover, the computational methods do not take into account at all an influence of longitudinal reinforcement on both principal axis of the building frame or take it into account this phenomenon by empirical dependence indirectly. In view of the above-mentioned facts an accumulation of new experimental data is considered as an expedient process with the purpose to identify a physical pattern of flat reinforced concrete slabs operation under concentrated punching force. The paper makes it possible to revise a calculative methodology and, preserving a high reliability, it also permits to improve efficiency of a floor construction of the whole framework. It has been determined that longitudinal reinforcement of reinforced concrete slabs is actively involved in their work under concentrated punching force and exerts a prominent influence on their resistance to punching force. The paper presents a possible approach pertaining to evaluation of a longitudinal reinforcement influence on resistance of reinforced concrete slabs to punching force with due account of regulations of the appropriate standardized documents

CONTACT JOINT STRENGTH OF PRECAST COLUMNS WITH DEFORMABLE CENTRING LAYING

Due to growth of number of storeys in a dwelling and public buildings for mass gatherings (up to 20-25 storeys) requirements of their construction industrialization necessitate designs of precast column joints which are capable to bear high loads (up to 10-12 МН and more). The paper presents an analysis of the known contact joint designs used in the columns of frame buildings and the analysis shows that the these design are rather efficient. However these joints are sensitive to accuracy of column butt end fabrication. Bearing capacity of joints can be significantly decreased in case of comparatively small ends out of square. It has been decided to introduce a deformable centering laying made of soft steel in a joint design in order to exclude the mentioned disadvantage. Due to its plastic deformation the laying ensures transformation of longitudinal effort occurring in it to the column axis. As a result of it we obtain the most advantageous position for joint design required for transfer of compressing force at column longitudinal axis.Experimental investigations of contact joints with a deformable centering laying have been carried with due account of the requirements to construction standards, results of the executed works and main results of the investigations are presented in the paper. Proposals for calculation and designing of these joints have been given on the basis of the obtained data and works. It has been shown that application of the centering laying with corresponding concrete confinement reinforcement at the joint make it possible to ensure the required bearing capacity and reliability