Влияние конструктивных параметров узла сопряжения плиты и колонны на прочность железобетонных плит при продавливании тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Галяутдинов Зульфат Шавкатович

• Галяутдинов Зульфат Шавкатович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Галяутдинов Зульфат Шавкатович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО УЧЁТУ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ПРОЧНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПРИ ПРОДАВЛИВАНИИ

1.1 Анализ экспериментальных исследований работы плоских железобетонных плит при продавливании

1.1.1 Разрушение от действия перерезывающих сил по наклонному сечению и при продавливании

1.1.2 Исследование влияния формы сечения колонны на прочность железобетонных плит при продавливании

1.1.3 Влияние прочих конструктивных параметров на прочность плит при продавливании

1.2 Сравнительный анализ современных нормативных методов расчета прочности при продавливании плоских железобетонных плит

1.3 Обзор теоретических исследований сопротивления плоских железобетонных плит продавливанию и предложений по совершенствованию расчетных моделей норм проектирования

1.4 Выводы по главе

Глава 2 ЧИСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ НА КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫХ МОДЕЛЯХ

2.1 Структура конечно-элементной модели

2.2 Модель деформирования бетона и арматуры

2.3 Методика проведения численного эксперимента и анализ результатов

2.3.1 Разрушающая нагрузка

2.3.2 Жёсткость плит конечно-элементных моделей

2.3.3 Трещиностойкость плит конечно-элементных моделей

2.3.4 Анализ напряженно-деформированного состояния бетона конечно-элементных моделей

2.3.5 Анализ напряженно-деформированного состояния поперечной арматуры

в зоне продавливания

2.4 Выводы по главе

Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПРИ ПРОДАВЛИВАНИИ

3.1 Цель и основные задачи экспериментальных исследований

3.2 Конструкция и изготовление опытных образцов

3.3 Установка для испытания опытных образцов на продавливание

3.4 Численные исследования для определения схемы нагружения опытных образцов

3.5 Методика проведения испытаний опытных образцов и расположение средств измерения

3.6 Физико-механические характеристики материалов опытных образцов

3.6.1 Методика и результаты определения физико-механических свойств бетона

3.6.2 Методика и результаты определения физико-механических свойств арматуры

3.7 Результаты испытаний опытных образцов

3.7.1 Характер разрушения опытных образцов и разрушающая нагрузка

3.7.2 Трещиностойкость плит опытных образцов

3.7.3 Жесткость плит опытных образцов

3.7.4 Анализ напряжённо-деформированного состояния опытных образцов в зоне продавливания

3.8 Выводы по главе

Глава 4 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ И ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

4.1 Жёсткость плит образцов и разрушающая нагрузка

4.2 Трещиностойкость плит

4.3 Анализ напряженно-деформированного состояния плит в зоне продавливания

4.4 Выводы по главе

Глава 5 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ НОРМАТИВНОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЁТА ПРОЧНОСТИ ПЛОСКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПРИ ПРОДАВЛИВАНИИ

5.1 Предложение по учету влияния соотношения сторон поперечного сечения колонны (площадки нагружения)

5.2 Предложение по учету влияния соотношения размеров стороны сечения колонны и высоты сечения плиты

5.3 Инженерная методика расчета прочности при продавливании плоских железобетонных плит с учетом исследованных конструктивных параметров

5.4 Сравнительный анализ расчетных и опытных значений прочности при продавливании плоских железобетонных плит по предлагаемой и нормативным методикам

5.5 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А

Приложение Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние конструктивных параметров узла сопряжения плиты и колонны на прочность железобетонных плит при продавливании»

ВВЕДЕНИЕ

Существующие методы расчёта железобетонных плит при продавливании, хотя и исходят из реальной картины разрушения, исследуя так называемую пирамиду продавливания, однако построены в основном на эмпирических зависимостях и не связаны непосредственно с характером напряжённо-деформированного состояния в зоне продавливания. Это затрудняет физическое истолкование механизма работы плиты при продавливании и создание физически обоснованной расчетной модели. Отсутствие такой модели приводит к созданию эмпирических методик расчета и создает трудности для расчетной оценки прочности при различных сложных случаях продавливания (продавливание плиты пилоном или диафрагмой, Г-образная форма колонны и т. д.). И это, как будет показано в данной работе, приводит в определённых случаях к переоценке несущей способности плоской железобетонной плиты при продавливании.

Так как разрушение от продавливания носит хрупкий характер, то поэтому сложно визуально определить, что плита перекрытия находится на пределе несущей способности по продавливанию. Поскольку разрушение от продавливания происходит внезапно и без выраженных визуальных признаков, оно представляется особенно опасным. Как отмечается в работе [41], за последние годы происходили аварии зданий, которые произошли из-за обрушения плит перекрытий, вызванных разрушением от продавливания, которые привели, к сожалению, к человеческим жертвам, а также к значительным экономическим потерям. К их числу относятся:

• Надземный 4-х этажный паркинг, Крайстчерч, Новая Зеландия, 2011 г;

• Здание подземного паркинга (г. Москва, ул. Кожевническая, 2009 г.);

• Подземный гараж, Швейцария 1981 г.;

• Строящееся здание (г. Москва, проектируемый проезд №4062, 2012 г.);

• Англия, г. Вольверхэмтэн, 1997 г. (построено в 1965 г.);

• Плавательный бассейн, г. Краснодар, 2013 г.;

• Торговый центр «Серфонтана», Швейцария, 70-е гг. ХХ века.

Актуальность темы исследования. В настоящее время строительство зданий и сооружений из монолитного железобетона получило широкое распространение. Монолитные железобетонные каркасы используются при строительстве зданий и сооружений различного назначения: жилых, общественных, промышленных и специальных [50]. Одной из основных конструктивных частей монолитного железобетонного безбалочного каркаса здания или сооружения является плита (перекрытия, покрытия, фундаментная) для которой требуется обеспечение прочности при продавливании - специфического расчёта, выполняемого только для железобетонных плит.

Расчёт на продавливание плиты безбалочного каркаса крайне актуален, так как плиты перекрытия имеют относительно небольшую толщину (160-220 мм) и в некоторых случаях не имеют поперечного армирования. В этом случае прочность плит на продавливание определяется прочностью бетона на растяжение. Разрушение от продавливания имеет хрупкий характер и происходит мгновенно, поэтому нельзя визуально определить исчерпание несущей способности плиты и предпринять меры по усилению конструкции или эвакуации людей. Исчерпание несущей способности плиты при продавливании можно классифицировать как наступление особого предельного состояния, которое может привести к прогрессирующему обрушению [26].

Методика расчёта на продавливание, представленная в СП 63.13330.2018 [43] исходит из предпосылки о равномерном распределении срезающих напряжений на длине расчетного контура продавливания независимо от формы сечения колонны. Вследствие этой предпосылки расчетное значение усилия продавливания прямо пропорционально длине контура продавливания, в то время как результаты экспериментов, выполненных за рубежом [71, 92, 106, 113, 119, 121, 128, 129], показывают, что при продавливании плит колоннами-пилонами опытные значения прочности меньше расчетных. В зарубежных нормах проектирования [67, 82, 105] снижение прочности плит при продавливании колоннами прямоугольного сечения учитывается путем ограничения длины расчетного контура продавливания. Поэтому, можно утверждать, что в современных российских нормах [43], расчёт

плит на продавливание без учета соотношения сторон сечения прямоугольной колонны выполняется, как минимум, с недостаточной точностью, а как максимум, в некоторых случаях может приводить к снижению механической безопасности узла сопряжения колонны и плиты при продавливании, что свидетельствует об актуальности темы диссертационного исследования.

Степень разработанности темы. В диссертации проанализированы труды отечественных и зарубежных ученых, внесших значительный вклад в формирование и развитие современных нормативных методов расчета прочности железобетонных конструкций на действие поперечных сил, в частности при продавливании железобетонных плит (в алфавитном порядке - Болгов А.Н., Ватин Н.И., Гвоздев А.А., Залесов А.С., Кабанцев О.В., Карпенко Н.И., Клевцов В.А., Колчунов В.И., Мирсаяпов И.Т., Пекин Д.А., Тамразян А.Г., Травуш В.И., Трекин Н.Н., Broms C.E., Elstner R.C., Hawkins N.M., Kinnunen S., Nylander H., Moe J., Muttoni A., Regan P.E., Talbot A.N. и др.).

Влияние формы поперечного сечения колонны (площадки нагружения) на прочность монолитной железобетонной плиты при продавливании экспериментально изучалось зарубежными исследователями [71, 72, 92, 98, 107, 112, 114, 119, 121, 128], и учитывается в некоторых зарубежных нормах проектирования [67, 82, 105, 123] эмпирическим путём на основании анализа результатов выполненных экспериментальных исследований.

Однако, в нашей стране данная тема недостаточно исследована. Все экспериментальные исследования, посвященные изучению продавливания железобетонных плит, проводились на образцах с круглой или квадратной колонной. При этом в некоторых экспериментальных исследованиях [20, 30] нагрузка на плиту прикладывалась через прямоугольные штампы. Однако такой способ нагружения не в полной мере отражает работу реального узла сопряжения плиты с колонной, что отмечается в исследованиях авторов [4, 27]. Колонна является весьма жёстким включением при деформировании плиты и значительно влияет на характер её напряжённо-деформированного состояния в зоне передачи усилий с плиты на колонну. Вследствие недостатка представительных результатов

исследований в этом направлении, методика расчета плит на продавливание в отечественных нормах проектирования [43] не позволяет учитывать отношение сторон поперечного сечения прямоугольной колонны при расчете железобетонных плит на продавливание.

Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что вопрос учёта влияния формы сечения колонны на прочность плоской железобетонный плиты при продавливании в нашей стране изучен недостаточно и требует дальнейших исследований.

Цель диссертационной работы - совершенствование нормативной методики расчёта прочности плоских железобетонных плит без поперечного армирования при центральном продавливании посредством учёта влияния формы сечения колонны на основе результатов экспериментальных исследований, выполненных на опытных образцах, и конечно-элементного моделирования в современных расчётных комплексах.

Задачи диссертационной работы

1. Выполнить анализ ранее проведенных работ по исследованию влияния формы сечения колонны на прочность плоских железобетонных плит при продавливании, а также сравнительный анализ современных нормативных методов расчёта прочности железобетонных плит при продавливании.

2. Провести экспериментальное исследование узлов сопряжения плоской плиты с колонной на опытных образцах с различной формой поперечного сечения колонны. Определить разрушающие нагрузки, величины деформаций бетона и арматуры, выполнить анализ напряженно-деформированного состояния плиты в зоне продавливания.

3. Выполнить численные исследования на конечно-элементных моделях, отражающих особенности нелинейного деформирования железобетона. Определить величины разрушающей нагрузки, деформаций бетона и арматуры, характер разрушения моделей и напряженно-деформированное состояние в зоне продавливания.

4. Осуществить сравнительный анализ результатов физического и численного экспериментов для верификации конечно-элементных моделей.

5. Разработать предложения по совершенствованию норм проектирования СП 63.13330.2018 в части методики расчёта прочности плоских железобетонных плит при центральном продавливании и реализовать их в инженерной методике расчета.

Объект исследования - плоские железобетонные плиты монолитных безбалочных каркасов многоэтажных и высотных зданий.

Предмет исследования - методика расчёта прочности на продавливание плоских монолитных железобетонных плит без поперечного армирования при действии центрально приложенного усилия.

Научная гипотеза состоит в предположении, что в плите по периметру колонны имеется зона стесненных деформаций, обусловленная сдерживающим влиянием колонны на деформирование плиты вдоль грани колонны. Наличие зоны стесненных деформаций в плите приводит к неравномерности распределения срезающих напряжений на контуре продавливания и, как следствие, к снижению прочности плиты при продавливании в определенных случаях, в зависимости от конструктивных параметров узла сопряжения плиты и колонны.

Научная новизна работы:

1. Введено понятие зоны стесненных деформаций в области продавливания плиты и установлено ее наличие путем экспериментальных исследований на опытных образцах, а также в численном эксперименте на конечно -элементных моделях.

2. Установлено, что использование зоны стесненных деформаций при расчете на продавливание позволяет выявить и количественно описать реальную картину распределения срезающих напряжений на расчетном контуре продавливания. Получены зависимости для определения длины участков концентрации срезающих напряжений на расчетном контуре продавливания.

3. Получены аналитические зависимости прочности железобетонных плит без поперечной арматуры при центральном продавливании от

конструктивных параметров (отношение сторон сечения колонны, высота сечения плиты) узла сопряжения плиты и колонны.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость работы состоит в том, что предложенная гипотеза о наличии в плите по периметру колонны зоны стесненных деформаций позволяет отказаться от эмпирических коэффициентов и ограничений, которые используются в зарубежных нормах проектирования (ACI 318, Eurocode 2, Model Code и некоторых других), и учитывать влияние конструктивных параметров на прочность узла сопряжения плиты и колонны по аналитическим зависимостям во всем диапазоне - от колонны квадратного сечения до стеновой конструкции.

Предложены рекомендации по совершенствованию нормативной методики расчёта плоских железобетонных плит при продавливании, которые позволяют избежать случаев, когда расчёт по методике СП 63.13330.2018 приводит к необоснованному завышению несущей способности плиты при продавливании. Предложенная инженерная методика расчета прочности плит при продавливании позволяет обеспечить механическую безопасность конструкций (плит перекрытий) монолитных безбалочных каркасов.

Методом численных исследований на конечно-элементных моделях с учетом нелинейной работы железобетона установлены релевантные данные по величине разрушающей нагрузки, перемещениям плиты, величине и характеру распределения деформаций, что позволяет верифицировать расчетную модель. Разработанная методика проведения численного эксперимента позволяет выполнять инженерные и научные расчёты плоских железобетонных плит при действии усилия продавливания.

Дана расчетная и экспериментальная оценка точности современных нормативных методик и расчетных допущений применительно к учету влияния формы сечения колонны на прочность плоских железобетонных плит при продавливании.

Методология и методы исследования. В работе использованы методы теоретического и экспериментального исследования. Экспериментальное

исследование выполнено на опытных образцах, моделирующих узел сопряжения плиты с колонной, что позволило выявить влияние колонны на распределение усилий в зоне продавливания плиты. Методика проведения испытаний опытных образцов разрабатывалась с использованием ПК «ЛИРА САПР»

Численный эксперимент выполнен на конечно-элементных моделях в программном комплексе SIMULIA ABAQUS, позволяющем учесть особенности нелинейного деформирования железобетона.

Личный вклад автора заключается в проведенном обзоре и анализе результатов отечественных и зарубежных исследований плит при продавливании; в разработке программы, подготовке и проведении численного эксперимента, а также в анализе полученных результатов; подготовке и проведении физического эксперимента на опытных образцах, а также в анализе полученных результатов; сравнении результатов численного и физического экспериментов.

Положения, выносимые на защиту:

Результаты экспериментальных исследований влияния формы поперечного сечения колонн на прочность при продавливании плоских монолитных железобетонных плит без поперечного армирования при действии центрально приложенного усилия.

Результаты численного исследования на конечно-элементных моделях влияния формы поперечного сечения колонны на напряженно-деформированное состояние, прочность и деформативность плоских железобетонных плит без поперечного армирования при действии усилия продавливания.

Предложения по совершенствованию методики норм проектирования СП 63.13330.2018 по расчёту прочности при продавливании плоских железобетонных плит без поперечного армирования при действии центрально приложенного усилия.

Инженерная методика расчета прочности при продавливании железобетонных плит без поперечной арматуры при действии центрально приложенного усилия с учетом формы сечения колонны.

Степень достоверности результатов исследования достигается за счёт соблюдения требований нормативных документов при подготовке и выполнении экспериментальных исследований; корректного использования современных расчётных комплексов, позволяющих учитывать особенности нелинейного деформирования железобетона; сопоставления результатов проведенного исследования с результатами исследований других авторов в широком диапазоне.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационного исследования были доложены и получили одобрение на следующих конференциях: Международная научно-практическая конференция «Лолейтовские чтения - 150» (Москва, 2018); IV Международная (X Всероссийская) конференция «НАСКР-2018. Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции» (Чебоксары, 2018); 75-я международная научно-техническая конференция «Традиции и инновации в строительстве и архитектуре» (Самара, 2018); 76-я международная научно-техническая конференция «Традиции и инновации в строительстве и архитектуре» (Самара, 2019); International Conference on Civil, Architectural and Environmental Sciences and Technologies (CAEST 2019 (Самара, 2019); 77-я международная научно-техническая конференция «Традиции и инновации в строительстве и архитектуре» (Самара, 2020); V Международная (XI Всероссийская) конференция «Строительство и застройка: жизненный цикл -2020» (Чебоксары, 2020); International Conference on Civil, Architectural and Environmental Sciences and Technologies (CAEST 2021) (Самара, 2021); 78-я всероссийская научно-техническая конференция «Традиции и инновации в строительстве и архитектуре» (Самара, 2021).

Внедрение результатов работы

Результаты диссертационных исследований использованы ООО Инженерная компания «ПАРЕКС» при выполнении расчетов и проектировании несущих конструкций монолитного безбалочного каркаса здания, расположенного по адресу: ул. Ставропольская/ул. Запорожская в Советском районе г. Самары, а также в учебном процессе Академии строительства и архитектуры ФГБОУ ВО СамГТУ при изучении обучающимися дисциплины «Спецкурс по проектированию

железобетонных конструкций» по направлению подготовки 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений» и дисциплины «Основы научных исследований в строительстве» по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство» (профиль «Теория и проектирование железобетонных конструкций») (приложение Б).

Публикации

Основные результаты исследований опубликованы в 17 печатных работах, из которых: 4 опубликованы в изданиях, входящих в перечень рецензируемых научных изданий ВАК РФ и 3 статьи в изданиях, включённых в международные базы цитирования Scopus и Web of Science.

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 134 наименований и двух приложений. Работа изложена на 208 страницах машинописного текста, содержит 151 рисунок, 18 таблиц.

Глава 1 ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО УЧЁТУ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ПРОЧНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПРИ ПРОДАВЛИВАНИИ

1.1 Анализ экспериментальных исследований работы плоских железобетонных плит при продавливании

Экспериментальные исследования показывают, что разрушение плиты при продавливании происходит с образованием тела продавливания, поэтому представляет интерес механизм его образования и развития. Прочность безбалочных перекрытий с нерегулярной сеткой колонн исследовалась в работах Т. А. Мухамедиева [33, 34]. Большой вклад в исследование продавливания плоских железобетонных плит внесли А. С. Залесов и его ученики, в своих работах [16, 17, 18, 19, 25] они затрагивают различные аспекты прочности плит при продавливании. С. Г. Качановским по результатам экспериментальных исследований в работе [25] дано описание характера развития трещин и образования поверхности разрушения от продавливания в сплошных плитах с поперечной арматурой. Автор [25] отмечает следующие характерные особенности работы плиты при продавливании: «в начале при Р = 0,3Рразр образуются нормальные трещины. Их траектория по мере роста по высоте искривляется в сторону штампа и становится близкой к наклонной поверхности пирамиды продавливания в её верхней части. Одновременно наклонная поверхность разрушения развивается от средней зоны плиты к её основанию под углом 45°. При нагрузке, соответствующей несущей способности на продавливание плит без поперечной арматуры, образуется замкнутая трещина по всей поверхности пирамиды продавливания с углом 45° к нормали от штампа до продольной арматуры, которая препятствует выходу этой критической трещины на основание плиты. Далее критическая трещина развивается горизонтально вдоль продольной арматуры и пересекает более удалённые от штампа хомуты. Причём длина этого горизонтального участка

уменьшается с увеличением диаметра хомутов, что связано, по-видимому, с передачей нагельных сил с продольной на поперечную арматуру за контуром наклонной трещины. Таким образом, схему разрушения можно представить себе как разрушение по наклонной трещине близкой к очертанию боковой поверхности пирамиды с углом 45°. Сопротивление продавливанию оказывают не только хомуты, пересекаемые этой трещиной, с напряжениями от равными пределу текучести, но также другие компоненты, такие как продольная арматура, пересекаемая трещиной, бетон над трещиной и т. д.».

1.1.1 Разрушение от действия перерезывающих сил по наклонному сечению и

при продавливании

Разрушение по наклонному сечению железобетонной балки и разрушение плиты вследствие продавливания, как отмечают авторы [7, 17], имеет схожий характер. Разрушение в обоих случаях происходит после образования наклонных трещин от совместного действия поперечной силы и изгибающего момента.

А.С. Залесов отмечал [16], что для плит существует два вида разрушения от действия поперечной силы: это разрушение по наклонному сечению и разрушение от продавливания. В работе [16] выполнен анализ методики расчёта по действовавшим тогда нормам проектирования СНиП II-21-75 [40] в зависимости от отношения ширины плиты b к ширине грузовой площадки Ьоп.

На рисунке 1.1 показаны зависимости относительных прочностей ^ и

^/b h. R в зависимости от отношения ширины плиты к ширине грузовой

площадки . Отметим, что данные конкретные числовые значения по осям

^/bhQR и ^/b h.0R справедливы для конкретного примера. В общем случае

качественная картина не изменится, а количественная может измениться в зависимости от соотношения переменных, входящих в выражения.

Рисунок 1.1 - Зависимости относительной прочности по наклонному сечению и

на продавливание по данным авторов [16].

На графике зависимости относительной прочности ^ от отношения , (рисунок 1.1, а) предельная сосредоточенная нагрузка по наклонному

"оп

сечению отображается отрезком прямой 1-2, а по продавливанию - отрезком кривой 2-3. Из графика следует, что относительная прочность по наклонному

сечению постоянна, так как с ростом (а, фактически, с ростом Ь, так как Ьоп

остается постоянным) растёт как числитель Р, который прямо пропорционален Ь, так и знаменатель bh0Rp. Относительная прочность на продавливание снижается

с ростом , так как числитель Р постоянен и зависит от периметра пирамиды

продавливания и не зависит от ширины плиты Ь, а знаменатель bh0Rp растёт с ростом Ь.

На графике зависимости относительной прочности . п от отношения Ь/, , (рисунок 1.1, б) предельная сосредоточенная нагрузка по наклонному

"оп

сечению отображается наклонной прямой линией 1-2, а по продавливанию -горизонтальной прямой 2-3. На графике видно, что относительная прочность по

наклонному сечению возрастает с ростом (а, фактически, с ростом Ь, так как

Ьоп принято постоянным), поскольку в расчёт по наклонному сечению включается вся ширина плиты. В то же время относительная прочность плиты на продавливание постоянна, так как прочность зависит от периметра пирамиды продавливания, который постоянен и не растёт с ростом ширины плиты.

По мнению авторов [16] резкий переход от разрушения по наклонному сечению к разрушению от продавливания неточен, так как не несёт в себе

физического смысла. Действительно, с плавным ростом не происходит каких-

либо качественных изменений. Поэтому авторы [16] предположили, что переход от разрушения по наклонному сечению к разрушению от продавливания будет иметь плавный характер, условно показав его кривой 4 на рисунке 1.1, а, б. В этом случае расчёт по методике норм СНиП 11-21-75 [40] приводит к переоценке несущей

способности конструкций для некоторого диапазона значений , так как кривая

4 находится ниже отрезков прямых, показывающих относительную прочность по СНиП 11-21-75 [40].

Поэтому, целью работы [16] ставилось изучение переходных форм разрушения железобетонных элементов и разработка методики их расчёта.

Авторами [16] было испытано пять групп образцов (рисунок 1.2), где

варьировалось отношение ширины плиты к ширине грузовой площадки от 1

до 7 (фактически изменялась ширина плиты при постоянной ширине грузовой площадки). Отметим, что форма грузовой площадки при испытаниях образцов принималась квадратной, поперечное армирование отсутствовало. Опирание

образцов П1-1 - П1-4 производилось по двум сторонам (балочная схема), опирание образца П1-5 производилось по четырем сторонам.

1 - металлический штамп 200*200*50 мм; 2 - ось опорного катка Рисунок 1.2 - Схемы опытных образцов в работе [16]: а) П1-1; б) П1-2; в) П1-3; г)

П1-4; д) П1-5..

Разрушение по наклонному сечению произошло только в образце П1-1, где ширина грузовой площадки равнялась ширине плиты. Разрушение от

продавливания произошло в образцах П1-4, П1-5, где отношение ^Д равно 7. В

образцах П1-2 и П1-3 (отношение ^Д равно 3 и 5, соответственно) разрушение

произошло по сложной поверхности, сочетающей элементы наклонного сечения и боковой поверхности пирамиды продавливания.

Авторы [16] отмечают, что в широких плитах величины тангенциальных деформаций значительно превышают величины радиальных деформаций (таблица 1.1). Например, для плиты П1-5 значения тангенциальных деформаций (1,5*10-3 ЕОД) в пять раз превысили значения радиальных деформаций (0,3*10-3 ЕОД).

Таблица 1.1 - Максимальные значения деформаций арматуры и бетона у грузовой площадки в работе [16]

Марка образца

Схема направлений деформаций

Деформации арматуры

радиальные

по оси

х

г,

X

аг 10-

по оси

10-

Деформации бетона

радиальные

по оси

х

г

X

Ьг 10-

по оси

'Ьг 10

-3

тангенциальные

по оси х

-ы 10-

по оси у

У

с

'Ъу 10

-3

П1-1

П1-2

П1-3

П1-4

П1-5

14

1,4

1,3

+0,25

0,4

1,3

12

12

0,2

0,6

1,5

12

12

0,6

0,2

1,6

1,4

18

18

0,3

0,3

1,5

1,5

у

у

х

Е

аг

4

3

3

4

9

2

Аналогичная характерная особенность деформирования плит при продавливании (превышение тангенциальных деформаций над радиальными) отмечена и в работах [4, 17, 25, 77].

По результатам исследований [25], выполненных на плитах с поперечным армированием, тангенциальные деформации бетона сжатой грани плиты превосходили радиальные в 2 раза (1,2*10-3 ЕОД и 0,6*10-3 ЕОД, соответственно). Конструкция образцов в исследовании [25] аналогична образцу П1-4 в работе [16]. Для образца П1-4 тангенциальные деформации превышали радиальные в 2,67 и 7 раз (для датчиков, расположенных по оси х и у соответственно) (таблица 1.1).

Преобладание тангенциальных деформаций бетона сжатой грани плиты над радиальными деформациями при продавливании плит отмечено в результатах испытаний А. Н. Болгова [4]. Величина тангенциальных деформаций превосходила величину радиальных в несколько раз для всех групп датчиков (рисунок 1.3).

Преобладание тангенциальных деформаций бетона сжатой грани плиты над радиальными при продавливании плит также отмечено в результатах испытаний А. З. Сокурова [41]. Значения тангенциальных деформаций превосходили радиальные в 2,5-4,5 раза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Галяутдинов Зульфат Шавкатович, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Болгов, А. Н. Надежность формул СП 52-101 -2003 при расчете на продавливание / А. Н. Болгов // Промышленное и гражданское строительство. - 2013. - № 2. -С. 41-43.

2. Болгов, А. Н. О расчете несущей способности плоских железобетонных плит перекрытий / А. Н. Болгов, С. И. Иванов, Д. В. Кузеванов, А. З. Сокуров // Вестник НИЦ «Строительство». - 2017. - № 4 (15). - С. 37-48.

3. Болгов, А. Н. Поперечное армирование плит в зоне продавливания / А. Н. Болгов, А. З. Сокуров // Academia. Архитектура и строительство. - 2017. - №2 2. - С. 128132.

4. Болгов, А. Н. Работа узлов сопряжения колонн из высокопрочного бетона с перекрытием в монолитных зданиях с рамно-связевой системой: дис. ... канд. тех. наук: 05.23.01 / Болгов Андрей Николаевич. - М., 2005. - 152 с.

5. Ватин, Н. И. Сопряжение колонны и безребристой безкапительной плиты перекрытия монолитного железобетонного каркасного здания / Н. И. Ватин, А. Д. Иванов. СПб: СПбОДЗПП, 2006. - 82 с.

6. Галяутдинов, З. Ш. Численное исследование работы железобетонных плит в зоне продавливания / З. Ш. Галяутдинов // Градостроительство и архитектура. - 2021. - № 3. - С. 4-13.

7. Гвоздев, А. А. Переходные формы между разрушением по наклонному сечению и продавливанием / А. А. Гвоздев, А. С. Залесов, К. Е. Ермуханов // Бетон и железобетон. - 1980. - № 3. - С. 27-29.

8. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. - М.: Стандартинформ, 2013. - 35 с.

9. ГОСТ 12004-81 Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение. - М.: Стандартинформ, 2009. - 11 с.

10. ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. - М.: Стандартинформ, 2018. - 12 с.

11. ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона. - М.: Стандартинформ, 2005. - 12 с.

12. ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия. -М.: Стандартинформ, 2016. - 12 с.

13. ГОСТ 27006-2019. Бетоны. Правила подбора состава. М.: Стандартинформ, 2019. - 14 с.

14. ГОСТ 28570-2019. Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций. М.: Стандартинформ, 2019. - 12 с.

15. ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2006. - 20 с.

16. Залесов, А. С. Переход от разрушения по наклонному сечению к продавливанию / А. С. Залесов, К. Е. Ермуханов // В кн.: Поведение бетонов и элементов железобетонных конструкций при воздействии различной длительности. - М.: НИЖБ Госстроя СССР, 1980. - С. 66-84.

17. Залесов, А. С. Продавливание железобетонных плит / А. С. Залесов, К. Е. Ермуханов, С. Г. Качановский // В кн.: Исследование железобетонных конструкций при статических, повторных и динамических воздействиях. - М.: НИЖБ Госстроя СССР, 1984. - С. 17-22.

18. Залесов, А. С. Прочность плит с поперечной арматурой на продавливание / А. С. Залесов, К. Е. Ермуханов, И. А. Момбеков // Бетон и железобетон. - 1990. - № 6.

- С. 23-24.

19. Залесов, А. С. Прочность плитных фундаментов по наклонным сечениям / А. С. Залесов, А. Н. Тетиор, С. В. Родин, А. М. Лехно // Бетон и железобетон. - 1987.

- № 11. - С. 45-46.

20. Истомин, А. Д. Экспериментальные исследования продавливания монолитных плит колоннами прямоугольного сечения // В сб. Актуальные проблемы строительной отрасли и образования [Электронный ресурс]: сб. докладов Первой Национальной конференции. - М.: Изд-во МИСИ - МГСУ, 2020. - С. 69-74. -

Режим доступа: https://mgsu.ru/resources/izdatelskaya-

deyatelnost/izdaniya/izdaniya-otkr-dostupa/2020/Sbornik_NK_2020_mal.pdf.

21. Кабанцев, О. В. Анализ напряженно-деформированного состояния плитных конструкций в приопорных зонах / О. В. Кабанцев, К. О. Песин, А. В. Карлин // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. - 2017. - Т. 13, № 1. - С. 55-62.

22. Карпенко, Н. И. К построению общей методики расчета железобетонных плит на продавливание с учетом влияния моментов / Н. И. Карпенко, С. Н. Карпенко // Вестник МГСУ. - 2011. - Т. 2, №3. - С. 86-91.

23. Карпенко, Н. И. Практическая методика расчёта железобетонных плит на продавливание по различным схемам / Н. И. Карпенко, С. Н. Карпенко // Бетон и железобетон. - 2012. - №5. - С. 10-16.

24. Карпенко, Н. И. Статически неопределимые железобетонные конструкции. Диаграммные методы автоматизированного расчета и проектирования: Методическое пособие / Н. И. Карпенко, В. И. Травуш, С. Н. Карпенко и др. // -М.: без изд. - 2017. - 197 с.

25. Качановский, С. Г. Прочность плит с поперечной арматурой на продавливание / С. Г. Качановский // В кн.: Новые исследования элементов железобетонных конструкций при различных предельных состояниях. - М.: НИЖБ Госстроя СССР, 1982. - С. 96-105.

26. Келасьев, Н. Г. Совершенствование нормативной системы в строительстве на всех этапах жизненного цикла объекта / Н. Г. Келасьев, Э. Н. Кодыш, Н. Н. Трекин, И. А. Терехов, С. Д. Шмаков, Ю. Г. Хаютин // Промышленное и гражданское строительство. - 2019. - № 4. - С. 10-15.

27. Клевцов, В. А. Действительная работа узлов плоской безбалочной безкапительной плиты перекрытия с колоннами при продавливании / В. А. Клевцов, А. Н. Болгов // Бетон и железобетон. - 2005. - №3. - С. 17-19.

28. Клованич, С. Ф. Продавливание железобетонных плит. Натурный и численный эксперименты / С. Ф. Клованич, В. И. Шеховцов. Одесса: ОНМУ, 2011. - 119 с.

29. Коянкин, А. А. Разработка и исследование капительных узлов сопряжения колонн с перекрытиями в безригельных каркасах многоэтажных зданий: дис. ... канд. тех. наук: 05.23.01 / Коянкин Александр Александрович. - Красноярск, 2009. - 150 с.

30. Краснощеков, Ю. В. Прочность плиты безбалочного перекрытия на участках соединения с колоннами / Ю. В. Краснощеков, А. А. Комлев // Бетон и железобетон. - 2011. - № 1. - С. 25-27.

31. Методические рекомендации по определению основных механических характеристик бетонов при кратковременном и длительном нагружении. - М.: НИИЖБ, 1984. - 53 с.

32. Мирсаяпов, И. Т. Теоретические исследования напряжённо-деформированного состояния продавливания плоских железобетонных перекрытий в местах сопряжения с колоннами / И. Т. Мирсаяпов, Г. П. Никитин, М. Ф. Ханбеков // Известия КГАСУ. - 2019. - №2(48). - С. 159-167.

33. Мухамедиев, Т. А. Прочность и деформативность плоских безбалочных перекрытий с нерегулярной сеткой колонн: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.01 / Мухамедиев Тахир Абдурахманович. - М., 1978. - 176 с.

34. Мухамедиев, Т. А. Экспериментальное исследование монолитных безбалочных перекрытий многоэтажных зданий с нерегулярной сеткой колонн / Т. А. Мухамедиев // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. - 1977. - №2. - С. 155-159.

35. Пекин, Д. А. Влияние изгиба на механизм продавливания опорной зоны железобетонной плиты / Д. А. Пекин // Промышленное и гражданское строительство. - 2019. - № 10. - С 20-28.

36. Пекин, Д. А. Несущая способность опорных зон монолитных железобетонных безбалочных перекрытий, усиленных скрытыми металлическими капителями: дис. ... канд. тех. наук: 05.23.01 / Пекин Дмитрий Анатольевич. М., 2017. - 242 с.

37. Плясунов, Е. Г. Бескапительный стык колонны и перекрытия с комбинированным армированием в монолитном железобетонном безбалочном

каркасе: дис. ... канд. тех. наук: 05.23.01 / Плясунов Евгений Геннадьевич. Красноярск, 2006. - 143 с.

38. Силантьев, А. С. Определение натурным испытанием вклада продольной арматуры и изгибающего момента в колонне в прочность плиты на продавливание. Особенности подготовки и моделирования образцов / А. С. Силантьев, Е. А. Лучкин // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования [Электронный ресурс]: сб. докладов Первой Национальной конференции. - М.: Изд-во МИСИ - МГСУ, 2020. - С. 162-169. - Режим доступа: https://mgsu.ru/resources/izdate1skaya-deyate1nost/izdaniya/izdaniya-otkr-ёо8Шра/2020/8Ьогшк_:ЫК_2020_та1.рё£

39. Силантьев, А. С. Применение нелинейной деформационной модели к расчету прочности на продавливание плиты круглой колонной / А. С. Силантьев, Е. А. Лучкин // Промышленное и гражданское строительство. - 2018. - № 7. - С. 2834.

40. СНиП 11-21-75. Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1976. - 89 с.

41. Сокуров, А. З. Продавливание плоских железобетонных плит, усиленных поперечной арматурой: дис. ... канд. тех. наук: 05.23.01 / Сокуров Алим Зуберович. - М., 2015. - 155 с.

42. СП 52-101 -2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. - М.: ГУП «НИИЖБ», ФГУП ЦПП, 2004. - 54 с.

43. СП 63.13330.2018 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». - М.: Минстрой России, 2018. - 143 с.

44. СП 430.1325800.2018 Монолитные конструктивные системы. Правила проектирования. - М.: Стандартинформ, 2019. - 40 с.

45. Тамразян, А. Г. Анализ экспериментальных исследований по продавливанию плит пилонами / А. Г. Тамразян // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования [Электронный ресурс]: сб. докладов Первой Национальной конференции. - М.: Изд-во МИСИ - МГСУ, 2020. - С. 177-185. - Режим доступа:

https://mgsu.ru/resources/izdate1skaya-deyate1nost/izdaniya/izdaniya-otkr-ёо8Шра/2020/8Ьогшк_:ЫК_2020_та1.рд£

46. Тамразян, А. Г. К анализу узла сопряжения монолитных плит и колонн при продавливании / А. Г. Тамразян // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения [Электронный ресурс]: Мат-лы Междунар. акад. чтений под ред. С. И. Меркулова. - Курск: ЗАО "Университетская книга", 2020. - С. 101109. - Режим доступа: https://e1ibrary.ru/item.asp?id=44267209&pff=1.

47. Тамразян, А. Г. К напряженно-деформированному состоянию монолитных плит при продавливании пилонами / А. Г. Тамразян // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования [Электронный ресурс]: сб. докладов Первой Национальной конференции. - М.: Изд-во МИСИ - МГСУ, 2020. - С. 170-176. -Режим доступа: https://mgsu.ru/resources/izdate1skaya-deyate1nost/izdaniya/izdaniya-otkr-dostupa/2020/Sbornik_NK_2020_ma1.pdf.

48. Тамразян, А. Г. К оценке надежности железобетонных плоских безбалочных плит перекрытий на продавливание при действии сосредоточенной силы в условиях высоких температур / А. Г. Тамразян, Ю. Н. Звонов // Промышленное и гражданское строительство. - 2016. - № 7. - С. 24-28

49. Тетиор, А. Н. Расчет фундаментных плит при хрупком разрушении / А. Н. Тетиор // Промышленное строительство. - 1979. - № 2. - С. 27.

50. Тихонов, И. Н. Армирование элементов монолитных железобетонных зданий. Пособие по проектированию / И. Н. Тихонов. - М.: ФГУП «НИЦ «Строительство», 2007. - 170 с.

51. Трекин, Н. Н. К вопросу о несущей способности железобетонных плит на продавливание при динамическом нагружении на объектах наземной космической инфраструктуры / Н. Н. Трекин, В. В. Крылов // Научный аспект. -2018. - Т. 7, № 4. - С. 771-778.

52. Трекин, Н. Н. Скрытые металлические капители безбалочных монолитных перекрытий / Н. Н. Трекин, Д. А. Пекин // В сб.: Современные проблемы расчета железобетонных конструкций, зданий и сооружений на аварийные воздействия.

Под ред. А. Г. Тамразяна, Д. Г. Копаницы. - М.: Изд-во НИУ МГСУ, 2016. - С. 453-458.

53. Трекин, Н. Н. Скрытые металлические капители безбалочных монолитных перекрытий / Н. Н. Трекин, Д. А. Пекин // Промышленное и гражданское строительство. - 2014. - № 7. - С. 17-20.

54. Трекин, Н. Н. Скрытые металлические капители с горизонтальной листовой арматурой / Н. Н. Трекин, Д. А. Пекин // Промышленное и гражданское строительство. - 2018. - № 6. - С. 32-37.

55. Трекин, Н. Н. Экспериментально-теоретическое исследование разрушающей нагрузки плит на продавливание при статическом нагружении / Н. Н. Трекин, Д. Ю. Саркисов, С. В. Трофимов, В. В. Крылов // Инновации в строительстве - 2020. Сб. докладов Международной научно-практической конференции. - Брянск, 2020. - С. 423-429.

56. Трекин, Н. Н. Экспериментально-теоретическое исследование прочности плит на продавливание / Н. Н. Трекин, Д. Ю. Саркисов, С. В. Трофимов, В. В. Крылов, Е. Б. Евстафьева // Вестник МГСУ. - 2021. - № 8. - С. 1006-1014.

57. Филатов, В. Б. Силовое сопротивление железобетонных монолитных плоских плит перекрытий при продавливании колоннами прямоугольного сечения / В. Б. Филатов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. -2012. - Т. 14, № 4-5. - С. 1322-1324.

58. Филатов, В. Б. Совершенствование нормативной методики расчета на продавливание плоских железобетонных плит / В. Б. Филатов // Вестник гражданских инженеров. - 2013. - № 5 (40). - С. 80-84.

59. Филатов, В. Б. Анализ влияния конструктивных параметров на прочность железобетонных плит при продавливании / В. Б. Филатов, Е. П. Бубнов, А. К. Алексеев, М. А. Брусков, З. Ш. Галяутдинов, А. Г. Пройдин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2014. - Т. 16, № 4-3. - С. 646-649.

60. Филатов, В. Б. Анализ напряженно-деформированного состояния плиты при продавливании на конечно-элементных моделях / В. Б. Филатов, З. Ш.

Галяутдинов // В сб.: Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции. Материалы IV Международной (X Всероссийской) конференции. - Чебоксары, 2018. - С. 214-222.

61. Филатов, В. Б. Численное исследование работы железобетонных плит в зоне продавливания / В. Б. Филатов, З. Ш. Галяутдинов // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство и строительные технологии. Сб. статей 78-ой Всероссийской научно-технической конференции. - Самара, СамГТУ, 2021. - С. 35-43.

62. Филатов, В. Б. Экспериментальное исследование деформирования железобетонной плиты в зоне продавливания колонной прямоугольного сечения / В. Б. Филатов, З. Ш. Галяутдинов // "Лолейтовские чтения-150". Современные методы расчета железобетонных и каменных конструкций по предельным состояниям. Сб. докладов Международной научно-практической конференции. Под ред. А.Г. Тамразяна. - М.: НИУ МГСУ, 2018. - С. 496-501.

63. Филатов, В. Б. Экспериментальное исследование работы железобетонной плиты перекрытия при продавливании колонной [Электронный ресурс] / В. Б. Филатов, З. Ш. Галяутдинов, М. В. Коваленко // Инженерный вестник Дона. - 2020. - №2 6. - Режим доступа:

http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_53_4_filatov_galyautdinov_kovalenk

o.pdf_8148829b8b.pdf.

64. Яров, В. А. Результаты экспериментальных исследований плит с комбинированным армированием на продавливание / В. А. Яров, Е. Г. Плясунов // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии: материалы IV Междунар. науч. -практ. конф. - Ростов н/Д: РГСУ, 2006. - Т. 2. - С. 566-570.

65. Яров, В. А. Экспериментальные и численные исследования стыков монолитных перекрытий с колоннами / В. А. Яров, А. А. Коянкин // Вестник МГСУ. - 2008. -№ 3. - С. 45-50.

66. Abaqus Documentation. Abaqus Analysis User's manual. Materials. Other plasticity models. Concrete.

67. ACI Committee 318. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 31819) and Commentary (ACI 318R-19). - American Concrete Institute, Farmington Hills, MI. - 2019. - 624 p.

68. Alexander, S. Moment transfer at interior slab-column connections / Alexander S., Simmonds S. // ACI Structural Journal. - 2003. - Vol. 100, No. 2. - P. 197-202.

69. Bazant, Z. P. Justification of ACI 446 Code provisions for shear design of reinforced concrete beams / Z. P. Bazant, Q. Yu, W. Gerstle, J. Hanson, J. Ju // ACI Structural Journal. - 2007. - V. 104, No. 5. - P. 601-610.

70. Birkle, G. Influence of slab thickness on punching shear strength / G. Birkle, W. H. Dilger // ACI Structural Journal. - 2008. - Vol. 105, No. 2. - P. 180-188.

71. Borges, L. L. J. Behavior in punching shear of reinforced concrete flat plates with rectangular columns and openings. PhD thesis, University of Brasilia. - Brasilia, Brazil, 2004. - 362 p.

72. Borges, L. L. J. Punching shear of reinforced concrete flat plates with openings / L. L. J. Borges, G. S. Melo, R. B. Gomes // ACI Structural Journal. - 2013. - Vol. 110, No. 4. - P. 547-556.

73. Broms, C. E. Concrete flat slabs and footings Design method for punching and detailing for ductility: Doctoral Thesis / Broms Carl Erik. - Stockholm, Sweden. - 114 p.

74. Broms, C. E. Design method for imposed rotations of interior slab-column connections / C. E. Broms // ACI Structural Journal. - 2009. - Vol. 106, No. 5. - P. 636-645.

75. Broms, C. E. Ductility of flat plates: comparison of shear reinforcement systems / C. E. Broms // ACI Structural Journal. - 2007. - Vol. 104, No. 6. - P. 703-711.

76. Broms, C. E. Punching of Flat Plates - A question of concrete properties in biaxial compression and size effect / C. E. Broms // ACI Structural Journal. - 1990. - Vol. 87, No. 3. - P. 292-304.

77. Broms, C. E. Tangential strain theory for punching failure of flat slabs / C. E. Broms // ACI Structural Journal. - 2016. - Vol. 113, No. 1. - P. 95-104.

78. BS 8110. Part 1: Structural Use of Concrete - Code of Practice for Design and Construction. - British Standards Institution, London, UK. - 1997. - 168 p.

79. Donmez, A. Size effect on punching strength of reinforced concrete slabs with and without shear reinforcement / A. Donmez, Z. P. Bazant // ACI Structural Journal. -2017. - Vol. 114, No. 4. - P. 875-886.

80. Einpaul, J. Study on influence of column size and slab slenderness on punching strength / J. Einpaul, J. Bujnak, M. Fernandez Ruiz, A. Muttoni // ACI Structural Journal. - 2016. - Vol. 113, No. 1. - P. 135-145.

81. Elstner, R. C. Shearing strength of reinforced concrete slabs / R. C. Elstner, E. Hognestad // Journal of the ACI, Proceedings. - 1956. - Vol. 53, No. 1. - P. 29-58.

82. Eurocode 2. Design of Concrete Structures - Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings (EN 1992-1-1). - European Committee for Standardization, Brussels, Belgium. - 2004. - 225 p.

83. Fernández Ruiz, M. Size effect in shear and punching shear failures of concrete members without transverse reinforcement: Differences between statically determinate members and redundant structures / M. Fernández Ruiz, A. Muttoni // Structural concrete. - 2017. - P. 1-11.

84. Filatov, V. B. Experimental research of punching shear strength on reinforced concrete test samples / V. B. Filatov, Z. S. Galyautdinov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 451. 2018. P. 012061.

85. Filatov, V. B. Numerical study of stress-strain state of reinforced concrete slab in punching zone / V. B. Filatov, Z. Sh. Galyautdinov, E. V. Blinkova, Yu. V. Zhiltsov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 775. 2020. P. 012136.

86. Filatov, V. Elaboration of testing technique of flat slabs on punching shear strength using finite element modeling / V. Filatov, Z. Galyautdinov, A. Suvorov // MATEC Web of Conferences. Vol. 196. 2018. P. 02048.

87. Filatov, V. Evaluation of punching shear strength of flat slabs supported on rectangular columns / V. Filatov // E3S Web of Conferences. Vol. 33. 2018. P. 02007.

88. Filatov, V. Experimental investigation of stress-strain conditions in punching zone of flat slabs / V. Filatov // MATEC Web of Conferences. Vol. 117. 2017. P. 00045.

89. Frosch, R. J. A Unified Approach to Shear Design / R. J. Frosch,; Q. Yu, G. Cusatis, Z. P. Bazant // Concrete International. - 2017. - Vol. 39, No. 9. - P. 47-52.

90. Guandalini, S. Punching tests of slabs with low reinforcement ratios / S. Guandalini, O. Burdet, A. Muttoni // ACI Structural Journal. - 2009. - Vol. 106, No. 1. - P. 87-95.

91. Hafezolghorani, M. Simplified Damage Plasticity Model for Concrete / M. Hafezolghorani, F. Hejazi et al. // Structural Engineering International. - 2017. - Vol. 27, issue 1. - P. 68-78.

92. Hawkins, N. M. Influence of column rectangularity on the behavior of flat plate structures / N. M. Hawkins, H. B. Falssen, R. C. Hinojosa // ACI Special Publication.

- 1971. - Vol. SP-30, No. 6. - P. 127-146.

93. Heinzmann, D. Punching tests on reinforced concrete slabs with and without shear reinforcement /D. Heinzmann, S. Etter, S. Villiger, T. Jaeger // ACI Structural Journal.

- 2012. - Vol. 109, No. 6. - P. 787-794.

94. Kabantsev, O. V. Numerical analysis of longitudinal reinforcement effect on RC slab punching shear resistance by strength and crack propagation criteria / O. V. Kabantsev, S. B. Krylov, S. V. Trofimov // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. - 2021. - Vol. 17, № 1. - P. 21-33.

95. Kinnunen, S. Punching of Concrete Slabs without Shear Reinforcement /S. Kinnunen, H. Nylander // Transactions of the Royal Institute of Technology. - Stockholm, Sweden. - 1960. - No. 158. - 112 p.

96. Kueres, D. Uniform design method for punching shear in flat slabs and column bases /D. Kueres, C. Siburg, M. Herbrand, M. Classen, J. Hegger // Engineering Structures.

- 2017. - Vol. 136. - P. 149-164.

97. Lee, J. A Plastic-Damage Model for Cyclic Loading of Concrete Structures / J. Lee, G. L. Fenves // ASCE Journal of Engineering Mechanics. -1998. - Vol. 124, No. 8. - P. 892-900.

98. Leong, K. K. Punching shear strength of slabs with openings and supported on rectangular columns / K. K. Leong, S. Teng // Nanyang Technological University, Singapore, 2000. 338 p.

99. Lips, S. Experimental investigation on punching strength and deformation capacity of shear-reinforced slabs / S. Lips, M. Fernandez Ruiz, A. Muttoni // ACI Structural Journal. - 2012. - Vol. 109, No. 6. - P. 889-900.

100. Lubliner, J. A plastic-damage model for concrete / J. Lubliner, J. Oliver, S. Oller, E. Oñate // Int. Journal of Solids and Structures. - 1989. - Vol. 25 (3). - P. 299-326.

101. Marzouk, H. Effect of high-strength concrete columns on the behavior of slab-column connections /H. Marzouk, M. Emam, M. Hilal // ACI Structural Journal. - 1996. - Vol. 93, No. 5. - P. 545-552.

102. Marzouk, H. Effect of high-strength concrete slab on the behavior of slab-column connections /H. Marzouk, M. Emam, M. Hilal // ACI Structural Journal. - 1998. - Vol. 95, No. 3. - P. 227-237.

103. Menétrey, P. Analytical computation of the punching strength of reinforced concrete / P. Menétrey // ACI Structural Journal. - 1996. - Vol. 93, No. 5. - P. 503-511.

104. Menétrey, P. Relationships between flexural and punching failure /P. Menétrey // ACI Structural Journal. - 1998. - Vol. 95, No. 4. - P. 412-419.

105. Model Code for Concrete Structures 2010. - fib International Federation of Structural Concrete. - Ernst and Sohn, Berlin, Germany. - 2013. - 434 p.

106. Moe, J. Shearing strength of reinforced concrete slabs and footing under concentrated loads / J. Moe. // Development department bulletin D47. - Portland Cement Association, Skokie, IL. - 1961. - 135 p.

107. Moraes Neto, B. N. Análise experimental de lajes lisas bidirecionais de concreto armado com estribos inclinados e pilares retangulares sujeitas a puncionamento simétrico belém / B. N. Moraes Neto. - Pará, 2007. - 109 p.

108. Muttoni, A. Punching shear strength of reinforced concrete slabs without transverse reinforcement /A. Muttoni // ACI Structural Journal. - 2008. - Vol. 105, No. 4. - P. 440-450.

109. Muttoni, A. Shear strength of members without transverse reinforcement as function of critical shear crack width /A. Muttoni, M. Fernández Ruiz // ACI Structural Journal. - 2008. - Vol. 105, No. 2. - P. 163-172.

110. Muttoni, A. The theoretical principles of the critical shear crack theory for punching shear failures and derivation of consistent closed-form design expressions / A. Muttoni, M. Fernández Ruiz, J. T. Simöes // Structural concrete. - 2017. - P. 1-17.

111. Nielsen, M.P. Limit analysis and concrete plasticity / M. P. Nielsen, L. C. Hoang. -CPC Press, Taylor & Francis Group, 2010. - 816 p.

112. Oliveira, D. R. C. Análise experimental de lajes cogu cogumelo de concreto armado com pilares retangulares. Tese de Doutorado, Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Brasilia, Brasilia, DF, 2003. 214 p.

113. Oliveira, D. R. Punching resistance of RC slabs with rectangular columns / D. R. Oliveira, P. E. Regan, G. S. Melo // Magazine of Concrete Research. - 2004. - Vol. 40, No. 3. - P. 123-138.

114. Oliveira, D. R. Punching strengths of flat plates with vertical or inclined stirrups / D. R. Oliveira, G. S. Melo, P. E. Regan // ACI Structural Journal. - 2000. - Vol. 97, No. 3. - P. 485-491.

115. Punching of structural concrete slabs. Technical report. fib Bulletin No. 12. Lausanne, 2001. - 314 p.

116. Rasoul, Z. M. R. A. Accuracy of concrete strength prediction behavior in simulating punching shear behavior of flat slab using finite element approach in Abaqus / Z. M. R. A. Rasoul, H. M. A. M. Taher // Periodicals of Engineering and Natural Sciences. -2019. - Vol. 7, No. 4. - P. 1933-1949.

117. Regan, P. E. Symmetric punching of reinforced concrete slabs / P. E. Regan // Magazine of Concrete Research. - 1986. - Vol. 38, No. 136. - P. 115-128.

118. Rizk, E. New formula to calculate minimum flexure reinforcement for thick high-strength concrete plates / E. Rizk, H. Marzouk // ACI Structural Journal. - 2009. - Vol. 106, No. 5. - P. 656-666.

119. Sagaseta, J. Punching of flat slabs supported on rectangular columns /J. Sagaseta, L. Tassinari, M. Fernández Ruiz, A. Muttoni // Engineering Structures. - 2014. - No. 77. - P. 17-33.

120. Salim, W. Plasticity model for predicting punching shear strengths of reinforced concrete slabs / W. Salim, W. M. Sebastian // ACI Structural Journal. - 2002. - Vol. 99, No. 6. - P. 827-835.

121. Setiawan, A. Punching of RC slabs without transverse reinforcement supported on elongated columns / A. Setiawan, R. L. Vollum, L. Macorini, B. A. Izzuddin // Structures. - 2020. -Vol. 27. - P. 2048-2068.

122. Shu, J. Internal force distribution in RC slabs subjected to punching shear / J. Shu, B. Belletti, A. Muttoni et al. // Engineering Structures. - 2017. - Vol. 153. - P. 766-781.

123. SIA Code 262 for Concrete Structures. Swiss Society of Engineers and Architects. -Zürich, Switzerland. - 2013. - 102 p.

124. Simöes, J. T. Validation of the Critical Shear Crack Theory for punching of slabs without transverse reinforcement by means of a refined mechanical model /J.T. Simöes, M. Fernández Ruiz, A. Muttoni // Structural Concrete. - 2018. - No. 19. - P. 191 - 216.

125. Stein, T. Distinction between punching and flexural failure modes of flat plates /T. Stein, A. Ghali, W. Dilger // ACI Structural Journal. - 2007. - Vol. 104, No. 3. - P. 357-365.

126. Talbot, A. N. Reinforced Concrete Wall Footings and Column Footings / A.N. Talbot // University of Illinois Engineering Experiment Station. - 1913. - Bulletin No 67. -114 p.

127. Tan, C.B. Shear studs in slab-column connections with rectangular column / C.B. Tan, S.C. Lee, S. Teng // 27th Conference on OUR WORLD IN CONCRETE & STRUCTURES. Singapore. - 2002. - P. 569-574.

128. Teng, S. Punching shear strength of slabs and influence of low reinforcement ratio / S. Teng, K. Chanthabouala, D.T.Y. Lim, R. Hidayat // ACI Structural Journal. - 2018. -Vol. 115, No. 1. - P. 139-150.

129. Teng, S. Punching shear strength of slabs with openings and supported on rectangular columns / S. Teng, H. K. Cheong, K. L. Kuang, J. Z. Geng // ACI Structural Journal. -2004. - Vol. 101, No. 5. - P. 678-687.

130. Tian, Y. Strength Evaluation of Interior Slab-Column Connections /Y. Tian, J. Jirsa, O. Bayrak // ACI Structural Journal. - 2008. - Vol. 105, No. 6. - P. 692-700.

131. Tomaszewicz, A. High-Strength Concrete. SP2 - Plates and Shells. Report 2.3 Punching shear capacity of reinforced concrete slabs. Report No. STF70 A93082, SINTEF Structures and Concrete. / A. Tomaszewicz. - Trondheim, 1993. - 36 p.

132. Trekin, N. Experimental research of punching shear mechanism of reinforcing concrete slab / Trekin N., Pekin D. // E3S Web of Conferences. 22nd International Scientific Conference on Construction the Formation of Living Environment, FORM 2019. -2019. - P. 04032.

133. Weijian, Y. Experimental study of the effects of cross-sectional shape of column on punching shear performance of slab-column connection / Y. Weijian, Z. Pinzeng, D. Qing // China civil engineering journal. - 2016. - Vol. 49, No. 5. - P. 87-95.

134. Widianto. Two-Way Shear Strength of Slab-Column Connections: Reexamination of ACI 318 Provisions / Widianto, O. Bayrak, J. O. Jirsa // ACI Structural Journal. - 2009. - Vol. 106, No. 2. - P. 160-170.

Приложение А

а) б)

Рисунок А. 1 - Изополя главных сжимающих усилий на сжатой грани бетона модели КСП-4-КЭ при нагрузке а) 0,5Р^ет; б) 0,9Р^ет.

S, Min. Principal

Rel. radius 1.0000, Ançjle 90.0000 (Avg: 75%)

r^V 4 5.034e 1-05 . - ^O.OOOf+OO , « ?.S00e+06 U»,- -5.000C+06

■ -1.000e+07 Щ -1.250e-*07

■ 1500e» 07 LJ- • 17.50e+Q7 ||J /.000e* 0/

■ -2.2.50е^07 M 2.500e; 0/ H- 2.750e+0/ }-—t- 3.000e + 07

4- 4.075e »07

192 б)

S, Hin. Principal

Rel. radius = 1.0000, Angle

(A»$j: 75%)

+0 000*^00

- l.000e+0? t.333e*9? 1.6t>7e^07 2.000еЮ7 2.333e 107 2.66/СЮ7 З.ОООе* 07 3.333&Ю7 ;.3.667É»im:

в)

S, Min. Principal

Rd. jadlus » 1.0000, Angle » -90.0000 (Avi| : 75%) r^r Ч-6.856С+05

\- -км 0.000**00

i—h 4.167e-nio 8.333e-t06 -1.250Ê+0/ :- 1.6(>7е-Ю7 2.083e 1-07 2. 500e t 07

3.750e Ю7 A. H>7e+07

г)

S, Min. Principal

Rel. radius = 1.0000, Angle

(Avg: 75%)

+ 4.547e+05

.il. 1Щ, h. i и I

4.l67e+0f>

1.250e+07

1 6(>7e-f 07

2.083e+07

2.500e+07

Рисунок А.2 - Изополя главных сжимающих усилий на сжатой грани бетона при

нагрузке 0,5Р^ет для моделей II серии: а) КСП-1-1-КЭ; б) КСП-1-1,8-КЭ; в) КСП-1-3,6-КЭ; г) КСП-1-5-КЭ.

5, М1п Рг1г>а|>»1

Ке1. гжЯш, = 1.0000, Лгк)1р = ОД.ОООО

; -чв.оооеюо:::::::::.

. —Г- -4Лб?«^06 -1.2 50»»+07 •2,083^ + 07

Не о/

ззжщар+о/ :::::::::..;::::::::

ззятЗКио/ ;:::::::::::::::::::

:*.*з дгшо/ ::::::::::::::::::;

::хаязшш :::::::::::::::::::::: »хшонш.

в)

Я, М10. Prlnclp.ll

( • ЮЛООе-гОО::::::::::: -й:<з."ЗУЗееов:::т::::::: Ы- -вЛб?е+ов :::::::::::

■ :азажиш:::::::::::з

■ 1.Ы>7<>Ю7 В- З.ОНОЬ КП

В: э:ззз»1Ш.....

*

И -з.зззе+07

И- Ц

1 г ткйгатНг? ■•;;:"••

ЗОДЖ!

ч МШ2 |

г)

Б, Мт. Рг1пс1ра1

гасИив - 1.0000, Аг>д|р - «ЮЛККМ (Ауд: 75%) я +2.922е+05 +О.ОООе + 00 <1.167е+06 8.333е+06 - 1.250е+07 -1.667е+07 -2.083е+07 -2.500е+07 -2.917е+0/ -З.ЗЗЗе+07 -3.750е+07

-4.167е+07 ::

Рисунок А.3 - Изополя главных сжимающих усилий на сжатой грани бетона при

нагрузке 0,9Р^ет для моделей II серии: а) КСП-1-1-КЭ; б) КСП-1-1,8-КЭ; в) КСП-1-3,6-КЭ; г) КСП-1-5-КЭ.

2II

00

л

-3

Узел А

Рисунок А. 8 - Картина трещин и зона продавливания образца КСП-1.

Рисунок А. 10 - Картина трещин и зона продавливания образца КСП-2,5.

I

Рисунок А.14 - Образец КСП-4 после разрушения (вид на сжатую грань бетона).

Рисунок А.16 - Картина трещин и зона продавливания образца КСК.

Рисунок А.18 - Образец КСК после распиливания.

Рисунок А.19 - Образец КСК после распиливания.

Рисунок А.20 - Образец КСП-1 после распиливания.

Рисунок А.21 - Образец КСП-1 после распиливания.

Рисунок А.22 - Образец КСП-2,5 после распиливания (поперёк длинной стороны).

Рисунок А.23 - Образец КСП-2,5 после распиливания (поперёк короткой стороны).

Рисунок А.24 - Образец КСП-4 после распиливания.

Рисунок А.25 - Образец КСП-4 после распиливания (поперёк короткой стороны).

Рисунок А. 26 - Образец КСП-4 после распиливания (поперёк длинной стороны).

го а: т

£ 200

!_

ГО

150

100

50

Модель четверти образца

Модель целого образца

8 10 12

Прогиб, мм

Рисунок А.27 - Графики «нагрузка-прогиб» модели четверти образца и соответствующей ей модели целого образца.

0

0

2

4

6

Приложение Б

Общество с ограниченной ответственностью Инженерная Компания «ПАРЕКС» (ООО «ПА РЕК С»)

ул. Ленинская, д. 168, офис 329, г.о.Самара, 443041, Тел./факс: S(S46)276-03-34; E-mail: oonpareb@mail ИНН/КПП 6315558985/631501001, ОГРН 1026300961664

Справка о внедрении результатов диссертационного исследования Галяутдинова Зульфата Щавкатовича па тему: «Влияние конструктивных параметров узла сопряжения плиты и колонны на прочность железобетонных плит при продавливании»

Настоящей справкой подтверждается, что результаты диссертационной работы I аляутдинова Зульфата Щавкатовича на тему: «Влияние конструктивных параметров узла сопряжения плиты и колонны на прочность железобетонных плит при продавливании» были использованы при выполнении расчетов и проектировании несущих конструкций монолитного безбалочного каркаса здания, расположенного по адресу: ул. Ставропольская / ул. Запорожская в Советском районе г. Самары (объект: «Жилые дома, со встроенными помещениями по адресу: ул. Ставропольская / ул. Запорожская в Советском районе г. Самары. Жилые дома № 1, 2, 3).

Внедрение результатов диссертационного исследования в практику проектирования «Инженерной Компании «ПАРЕКС» позволило достигнут), значительного положительного эффекта в части обеспечения механической безопасности узлов зданий путем корректировки расчетного контура продавливания пилонов несущего каркаса.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет» [ФГБОУ ВО «СамГТУ»)

УТВЕРЖДАЮ Первый проректор -проректор по научной работе

ФГБОУ ВО «СамГТУ»,

ИНН 6315800040, КПП 631601001

ул. Молодогвардейская, 244, гл. корпус, г. Самара, 443100 Тел,: [phone], факс [phone] E-mail: [e-mail] ОКГЮ0206В396,ОГРН1026301167683.

На №

№

2021 г.

нашев

ОТ

СПРАВКА

о внедрении в учебный процесс результатов диссертационной работы Галяутдинова З.Ш, «Влияние конструктивных параметров узла сопряжения плиты и колонны на прочность железобетонных плит при продавливании»

Настоящим подтверждается, что результаты диссертационного исследования Галяутдинова Зульфата Шавкатовича используются на кафедре «Железобетонные конструкции» Академии строительства и архитектуры ФГБОУ ВО СамГТУ при изучении обучающимися по направлению подготовки 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений» дисциплины «Спецкурс по проектированию железобетонных конструкций» и обучающимися по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство» (профиль «Теория и проектирование железобетонных конструкций») дисциплины «Основы научных исследований в строительстве», а также в научно-исследовательской работе магистрантов.

Заведующий кафедрой «Железобетонные конструкции»

к.т.н., доцент

ФГБОУ ВО СамГТУ, к.т.н., доцент Директор Академии строительства и архитектуры ФГБОУ ВО СамГТУ,