constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2022-103-5-67-79construction-520Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙBUILDING AND STRUCTURE SAFETYНЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ НА ПРОДАВЛИВАНИЕ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИSTRENGTH OF MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE SLABS FOR PUNCHING UNDER STATIC AND DYNAMIC LOADINGТрекинНиколай НиколаевичTrekinNikolai N.nik-trekin@yandex.ruСаркисовДмитрий ЮрьевичSarkisovDmitry Yu.milandd@yandex.ruКрыловВладимир ВладимировичKrylovVladimir V.albet-group@yandex.ruЕвстафьеваЕлизавета БорисовнаYvstafievaElizaveta B.ipevstafeva@yandex.ruАндрянКонстантин РашидовичAndrianKonstantin R.andryankr@mail.ruФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»National Research Moscow State University of Civil EngineeringФГБОУ ВО «Томский государственный архитектурно-строительный университет»Tomsk State University of Architecture and BuildingООО «Научно-проектное бюро «Конструктивные решения»»LLC «Scientific Design Bureau «Constructive Solutions»АО «Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений - ЦНИИПромзданий»JSC «Central Research and Design and Experimental Institute of Industrial Buildings and Structures - TsNIIPromzdaniy»202221112022056779Copyright © Трекин Н.Н., Саркисов Д.Ю., Крылов В.В., Евстафьева Е.Б., Андрян К.Р., 20222022Трекин Н.Н., Саркисов Д.Ю., Крылов В.В., Евстафьева Е.Б., Андрян К.Р.Trekin N.N., Sarkisov D.Y., Krylov V.V., Yvstafieva E.B., Andrian K.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/520

Современные нормы проектирования развитых стран имеют существенные различия в расчетных положениях по определению несущей способности монолитных железобетонных плит на продавливание и не учитывают полностью особенности конструктивных решений и условий эксплуатации.Имеющиеся расчетные положения разработаны для статического режима нагружения конструкций. Напряженно-деформированное состояние плит на продавливание при динамической нагрузке в настоящее время мало изучено, и как следствие, отсутствуют методики определения несущей способности плит на продавливание при динамическом нагружении. В статье представлены результаты экспериментально-теоретических исследований несущей способности плит при статическом и динамическом нагружениях. Описана методика экспериментальных исследований и конструкции опытных образцов, оборудование для проведения силовых испытаний, представлены результаты исследований на продавливание фрагментов сопряжения плоских железобетонных монолитных плит с колонной при динамическом и статическом нагружении. Представлено сравнение разрушающей нагрузки для образцов, испытанных при динамическом нагружении с разрушающей нагрузкой для образцов, испытанных на статическую нагрузку. Определены факторы, влияющие на прочность плит при продавливании при динамическом нагружении. Разработаны предложения по совершенствованию методики расчёта прочности плоских железобетонных плит при продавливании на статическую и динамическую нагрузку.

Modern design standards of developed countries have significant differences in the design provisions for determining the bearing capacity of monolithic reinforced concrete slabs for punching and do not fully take into account the features of design solutions and operating conditions. The available design positions are designed for the static loading mode of structures. The stress-strain state of plates for punching under dynamic load is currently little studied, and as a result, there are no methods for determining the bearing capacity of plates for punching under dynamic loading. The article presents the results of experimental and theoretical studies of the bearing capacity of plates under static and dynamic loads. The methodology of experimental studies and the design of prototypes, equipment for conducting power tests are described, the results of studies on the penetration of fragments of the interface of flat reinforced concrete monolithic slabs with a column under dynamic and static loading are presented. A comparison of the destructive load for samples tested under dynamic loading with the destructive load for samples tested under static load is presented. The factors affecting the strength of the plates during punching under dynamic loading are determined. Proposals have been developed to improve the methodology for calculating the strength of flat reinforced concrete slabs when pushing through static and dynamic loads.

динамическая нагрузкабезбалочная плитапрочность на продавливаниеметод конечных элементовdynamic loadgirderless platepunching strengthfinite element methodReferencesОднокопылов Г.И., Саркисов Д.Ю. Оценка параметров разрушающей нагрузки при ударно-волновом нагружении для ответственных строительных конструкций сооружений нефтегазового комплекса // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. № 3. С. 89 - 95Однокопылов Г.И., Саркисов Д.Ю. Оценка параметров разрушающей нагрузки при ударно-волновом нагружении для ответственных строительных конструкций сооружений нефтегазового комплекса // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. № 3. С. 89 - 95Однокопылов Г.И. Саркисов Д.Ю., Бутузов Е.А. Оценка степени живучести ответственных строительных конструкций при ударно-волновом нагружении // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 12. С. 122 - 135Однокопылов Г.И. Саркисов Д.Ю., Бутузов Е.А. Оценка степени живучести ответственных строительных конструкций при ударно-волновом нагружении // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 12. С. 122 - 135Трекин Н.Н., Крылов В.В. К вопросу о несущей способности железобетонных плит на продавливание при динамическом нагружении на объектах наземной космической инфраструктуры // Научный аспект. 2018. Т. 7. № 4. С. 771Трекин Н.Н., Крылов В.В. К вопросу о несущей способности железобетонных плит на продавливание при динамическом нагружении на объектах наземной космической инфраструктуры // Научный аспект. 2018. Т. 7. № 4. С. 771Клованич С.Ф., Шеховцов В.И. Продавливание железобетонных плит. Натурный и численный эксперименты». Одесса: ОНМУ, 2011Клованич С.Ф., Шеховцов В.И. Продавливание железобетонных плит. Натурный и численный эксперименты». Одесса: ОНМУ, 2011Бирбраер А.Н, Роледер А.Ю. Экстремальные воздействия на сооружения. 2009Бирбраер А.Н, Роледер А.Ю. Экстремальные воздействия на сооружения. 2009Крылов В.В. Проверка несущей способности монолитной железобетонной плиты на продавливание при действии динамической нагрузки // Научный аспект. 2019. Т. 3. № 3. С. 320 - 325Крылов В.В. Проверка несущей способности монолитной железобетонной плиты на продавливание при действии динамической нагрузки // Научный аспект. 2019. Т. 3. № 3. С. 320 - 325Крылов 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. № 3Крылов 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. № 3Патент на изобретение № 2726031. Стенд для испытания железобетонных элементов на продавливание при кратковременной динамической нагрузкеПатент на изобретение № 2726031. Стенд для испытания железобетонных элементов на продавливание при кратковременной динамической нагрузкеSarkisov D.Yu. , Odnokopylov G.I., Krylov V.V., Annenkov A.O. Numerical and experimental studies of deflections of conventional and strengthened reinforced concrete bendable elements under short-term dynamic loading // INCAS BULLETIN. 2021. Vol. 13. Special Issue. https://bulletin.incas.ro/files/sarkisov_odnokopylov_krylov_all_vol_13_special_iss.pdfSarkisov D.Yu. , Odnokopylov G.I., Krylov V.V., Annenkov A.O. Numerical and experimental studies of deflections of conventional and strengthened reinforced concrete bendable elements under short-term dynamic loading // INCAS BULLETIN. 2021. Vol. 13. Special Issue. https://bulletin.incas.ro/files/sarkisov_odnokopylov_krylov_all_vol_13_special_iss.pdfJun Yu, Li-zhong Luo, Qin Fang. Structure behavior of reinforced concrete beam-slab assemblies subjected to perimeter middle column removal scenario // Engineering Structures. 2020. Vol. 208. 110336. Рp. 1-19. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.110336Jun Yu, Li-zhong Luo, Qin Fang. Structure behavior of reinforced concrete beam-slab assemblies subjected to perimeter middle column removal scenario // Engineering Structures. 2020. Vol. 208. 110336. Рp. 1-19. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.110336Alejandro Pérez Caldentey, Yolanda G. Diego, Freddy Ariñez Fernández, Anastasio P. Santos, Testing robustness: A full-scale experimental test on a two-storey reinforced concrete frame with solid slabs // Engineering Structures. 2021. Vol. 240, 112411. Рp. 1-17. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112411Alejandro Pérez Caldentey, Yolanda G. Diego, Freddy Ariñez Fernández, Anastasio P. Santos, Testing robustness: A full-scale experimental test on a two-storey reinforced concrete frame with solid slabs // Engineering Structures. 2021. Vol. 240, 112411. Рp. 1-17. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112411Jinjie Men, Liquan Xiong, Jiachen Wang, Guanlei Fan, Effect of different RC slab widths on the behavior of reinforced concrete column and steel beam-slab subassemblies // Engineering Structures. 2021. Vol. 229. 111639. Рp. 1-13. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.111639Jinjie Men, Liquan Xiong, Jiachen Wang, Guanlei Fan, Effect of different RC slab widths on the behavior of reinforced concrete column and steel beam-slab subassemblies // Engineering Structures. 2021. Vol. 229. 111639. Рp. 1-13. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.111639Mohamed Eladawy, Mohamed Hassan, Brahim Benmokrane, Emmanuel Ferrier, Lateral cyclic behavior of interior two-way concrete slab-column connections reinforced with GFRP bars // Engineering Structures. 2020. Vol. 209. 109978. Рp. 1-15. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109978Mohamed Eladawy, Mohamed Hassan, Brahim Benmokrane, Emmanuel Ferrier, Lateral cyclic behavior of interior two-way concrete slab-column connections reinforced with GFRP bars // Engineering Structures. 2020. Vol. 209. 109978. Рp. 1-15. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109978Deifalla A. A mechanical model for concrete slabs subjected to combined punching shear and in-plane tensile forces // Engineering Structures. 2021. Vol. 231. 111787. Рp. 1-14. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.111787Deifalla A. A mechanical model for concrete slabs subjected to combined punching shear and in-plane tensile forces // Engineering Structures. 2021. Vol. 231. 111787. Рp. 1-14. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.111787Yu 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. 106254. Рp. 1-16. ISSN 0143-974X. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2020.106254Yu 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. 106254. Рp. 1-16. ISSN 0143-974X. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2020.106254Kumar V., Kartik K.V., Iqbal M.A. Experimental and numerical investigation of reinforced concrete slabs under blast loading // Engineering Structures. 2020. Vol. 206. 110125. Рp. 1-13. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.110125Kumar V., Kartik K.V., Iqbal M.A. Experimental and numerical investigation of reinforced concrete slabs under blast loading // Engineering Structures. 2020. Vol. 206. 110125. Рp. 1-13. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.110125Mao 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. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.085Mao 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. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.085Fernández Ruiz M., Mirzaei Y., Muttoni A. Post-Punching Behavior of Flat Slabs // ACI Structural Journal. USA, 2013. Vоl. 110. Рp. 801-812. https://www.researchgate.net/publication/283905342Fernández Ruiz M., Mirzaei Y., Muttoni A. Post-Punching Behavior of Flat Slabs // ACI Structural Journal. USA, 2013. Vоl. 110. Рp. 801-812. https://www.researchgate.net/publication/283905342Melo G.S. «Behaviour of Reinforced Concrete Flat Slabs after Local Failure» PhD thesis, Polytechnic of Central London, London, UK, 1990. 214 p. https://www.researchgate.net/publication/352157118Melo G.S. «Behaviour of Reinforced Concrete Flat Slabs after Local Failure» PhD thesis, Polytechnic of Central London, London, UK, 1990. 214 p. https://www.researchgate.net/publication/352157118More R.S., Sawant V.S. Analysis of Flat Slab. July 2015. Vol. 4. Issue 7. ISSN: 2319-7064. https://www.ijsr.net/get_abstract.phpMore R.S., Sawant V.S. Analysis of Flat Slab. July 2015. Vol. 4. Issue 7. ISSN: 2319-7064. https://www.ijsr.net/get_abstract.phpПетров А.Н. Экспериментальные исследования бетона при нагружении сжатием и срезом // Бетон и железобетон. 1965. № 11. С. 34-37Петров А.Н. Экспериментальные исследования бетона при нагружении сжатием и срезом // Бетон и железобетон. 1965. № 11. С. 34-37

The authors declare that there are no conflicts of interest present.