concconcЖелезобетонные конструкцииReinforced concrete structures2949-16222949-1614Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет10.22227/2949-1622.2024.1.27-44concconc-41Research ArticleТЕОРИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНАTHEORY OF CONCRETE AND REINFORCED CONCRETEОценка прочности и деформативности уголковых анкерных упоров в монолитных сталежелезобетонных перекрытияхStrength and Ductility Evaluation of L-Shape Shear Connectors in Composite FloorsТонкихГ. П.TonkihG. P.

Геннадий Павлович Тонких, доктор технических наук, профессор, профессор; главный научный сотрудник

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26;121352, г. Москва, ул. Даваыдковская, 7

Scopus: 57193269798

Gennadij Pavlovich Tonkih, doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Reinforced Concrete and Masonry Structures; Chief Researcher

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337; 7 Davydkovskaya str., Moscow, 121352

Scopus: 57193269798

5059144@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4620-4442ЧесноковД. А.ChesnokovD. A.

Денис Александрович Чесноков, инженер по сертификации

141402, г. Химки, ул. Ленинградская 25

Scopus: 58286397100, ResearcherID: AFZ-3326-2022

Denis Alexandrovich Chesnokov, approval engineer

25 Leningradskaya st., Khimki, 141402

Scopus: 58286397100, ResearcherID: AFZ-3326-2022

chesnokovdenis23@gmail.comНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); ФГБУ Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (ФГБУ ВНИИ ГО ЧС (ФЦ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); Federal State Budgetary Research Institute of the Ministry of Emergency Situations of RussiaRussian FederationАО «Хилти Дистрибьюшн ЛТД»РоссияHilti Distribution LTDRussian Federation202408022024512744Copyright © Тонких Г.П., Чесноков Д.А., 20242024Тонких Г.П., Чесноков Д.А.Tonkih G.P., Chesnokov D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.g-b-k.ru/jour/article/view/41

Существующие подходы к проектированию узлов объединения монолитных сталежелезобетонных перекрытий оперируют прочностными и деформативными характеристиками анкерных упоров, которые определяются путем сдвиговых испытаний. В статье рассмотрены основные механизмы разрушения узла объединения сталежелезобетонного перекрытия на уголковых анкерных упорах, закрепляемых с помощью стальных дюбелей; дана оценка влияния основных конструктивных параметров узла на прочность и деформативность данных упоров. В статье проанализированы результаты сдвиговых испытаний, выполненных как авторами, так и другими исследователями. Установлена зависимость прочности и деформативности уголковых анкерных упоров от их высоты, ориентации относительно вектора сдвигающей силы и геометрических параметров профилированного настила.

Existing composite floor design approaches require technical data on strength and ductility of shear connectors, which can be defined only by shear tests. The article discusses the failure modes of composite floor shear connection, made of powder-actuated shear connectors. The influence assessment of the main detailing parameters on the strength and deformability of shear connectors was executed.  The database for analysis included the results of shear tests performed by both the authors and other researchers. According to the results of the study, the dependence of the strength and deformability of shear connectors on their height, orientation relative to the shear force vector, the strength of the concrete slab and the geometric parameters of the profiled flooring was estimated.

сталежелезобетонные перекрытиясдвиговое соединениеанкерные упорычастичное объединениеtype composite floorsshear connectionshear connectorspartial connectionReferencesHenderson I.E.J., Zhu X.Q., Uy B., Mirza O. Dynamic behaviour of steel–concrete composite beams with different types of shear connectors. Part I: Experimental study // Engineering Structures. 2015. №103. С. 298–307.Henderson I.E.J., Zhu X.Q., Uy B., Mirza O. Dynamic behaviour of steel–concrete composite beams with different types of shear connectors. Part I: Experimental study. Engineering Structures. 2015. Vol. 103. Pp. 298–307.Карапетов Э.С., Атанов А.В. Анализ существующих способов включения стали и железобетона в совместную работу // Общетехнические задачи и пути их решения. 2018. №4. С. 592-604.Karapetov E.S., Atanov A.A. Analysis of existing methods of incorporation of steel and reinforced concrete in combined action. Proceedings of Petersburg Transport University. 2018; 15(4). Pp. 592-604. (In Russian)Helbrych P., Major M., Nawrot J. Numerical and experimental analysis of a shear connection made using a top-hat profile // Civil and environmental engineering reports. 2017; №26 (3). С. 69-78. DOI: 10.1515/ceer-2017-0036Helbrych P., Major M., Nawrot J. Numerical and experimental analysis of a shear connection made using a top-hat profile. Civil and environmental engineering reports. 2017; №26 (3). Pp. 69-78. DOI: 10.1515/ceer-2017-0036Фаттахова А.И. Влияние горизонтальных нагрузок на работу стад-болтов в комбинированных плитах перекрытия // Вестник МГСУ. 2020. №1. С. 31-42. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.1.31-42Fattahova A.I. Impact of horizontal loads on the work of stud bolts in combined foor slabs. Vestnik MGSU. 2020; 15(1). Pp. 31-42. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.1.31-42 (In Russian)Тонких Г.П., Чесноков Д.А. Влияние податливости анкерных упоров на сейсмостойкость сталежелезобетонного перекрытия // Сейсмостойкое строительство. 2021. №4. С. 28-35.Tonkikh G.P., Chesnokov D.A. The influence of the shear connectors ductility on the seismic resistance of composite steel-concrete floors. Seysmostoykoe stroitelstvo. 2021. №4. Pp. 28-35. (In Russian)СП 266.1325800.2016. Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования (с Изменением N 1, 2) [Текст]. Введ. 2017–07–01. – М.: Стандартинформ, 2021. – 106 с.SP 266.1325800.2016 Composite structures. Design rules, 2021. P. 106 (In Russian)Hällmark R., Collin P., Hicks S.J. Post-installed shear connectors: Push-out tests of coiled spring pins vs. headed studs // Journal of Constructional Steel Research. 2019. №161. С. 1–16. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2019.06.009Hällmark R., Collin P., Hicks S.J. Post-installed shear connectors: Push-out tests of coiled spring pins vs. headed studs. Journal of Constructional Steel Research. 2019. №161. pp. 1–16. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2019.06.009Конин Д.В., Крылов А.С., Чесноков Д.А. Оценка результатов испытания уголковых анкерных упоров на сдвиговое воздействие // Строительная механика и расчет сооружений, 2021. №3. С. 16-26.Konin D.V., Krylov А.S., Chesnokov D.A. Estimation of the powder-actuated shear connectors tests. Structural Mechanics and Analysis of Constructions, no. 3. Pp. 16-26. (In Russian)Ling-Zhu Chen, Gianluca Ranzi, Shou-Chao Jiang, Faham Tahmasebinia, Guo-Qiang Li. Behaviour and design of shear connectors in composite slabs at elevated temperatures // Journal of Constructional Steel Research. 2015. №115. С. 387–397Ling-Zhu Chen, Gianluca Ranzi, Shou-Chao Jiang, Faham Tahmasebinia, Guo-Qiang Li. Behaviour and design of shear connectors in composite slabs at elevated temperatures. Journal of Constructional Steel Research. 2015. Vol. 115. PP. 387–397ГОСТ Р 58336-2018 Упоры уголковые анкерные. Методы испытаний. – М.: Стандартинформ, 2018. – 25 с.GOST R 583362018 Anchor angular emphasis. Test methods. 2018. P. 25 (In Russian)EN 1994-1 Design of composite steel and concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings. – Брюссель: CEN, 2004. – 120 с.EN 1994-1 Design of composite steel and concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings. CEN, 2004. P. 120.Hicks S. J, Smith A.L. Stud Shear Connectors in Composite Beams that Support Slabs with Profiled Steel Sheeting // Structural Engineering International. 2014. №2. С. 246-253. DOI: 10.2749/101686614X13830790993122Hicks S. J, Smith A.L. Stud Shear Connectors in Composite Beams that Support Slabs with Profiled Steel Sheeting. Structural Engineering International. 2014. No. 2. Pp. 246-253. DOI: 10.2749/101686614X13830790993122Saggaff A., Tahir M., Azimi M., Lawan M. Impact of bolted shear connector spacing in composite beam incorporating cold-formed steel of channel lipped section // IIOABJ. 2016. Vol. 7, № 1. С. 441–445Saggaff A., Tahir M., Azimi M., Lawan M. Impact of bolted shear connector spacing in composite beam incorporating cold-formed steel of channel lipped section. IIOABJ. 2016. Vol. 7, № 1. Pp. 441–445Boursas F., Boutagouga D. Parametric study of I-shaped shear connectors with different orientations in push-out test // Frattura ed Integrità Strutturale. 2021. №57. С. 24-39. DOI: 10.3221/IGF-ESIS.57.03Boursas F., Boutagouga D. Parametric study of I-shaped shear connectors with different orientations in push-out test. Frattura ed Integrità Strutturale. 2021. No. 57. Pp. 24-39. DOI: 10.3221/IGF-ESIS.57.03Al-krooma H., Thneibata M., Alghrirb Y., Schmid V. An experimental investigation of new bent V-shaped shear connector // Latin American Journal of Solids and Structures. 2021. №18(5), С 367-378.Al-krooma H., Thneibata M., Alghrirb Y., Schmid V. An experimental investigation of new bent V-shaped shear connector. Latin American Journal of Solids and Structures. 2021. No. 18(5), Pp. 368-378Гимранов Л.Р., Фаттахова А.И. Определение характеристик модели сталежелезобетонной диафрагмы, влияющих на результат численного эксперимента // Промышленное и гражданское строительство. 2022. №1. С. 18-25. DOI: 10.33622/0869-7019.2022.01.18-25Gimranov L. R., Fattakhova A. I. Determination of the characteristics of the steel-reinforced concrete diaphragm model affecting the result of the numerical experiment. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitelstvo. 2022. No. 1. Pp. 18-25. DOI: 10.33622/0869-7019.2022.01.18-25 (In Russian)Алмазов В.О., Аратюнян С.Н. Проектирование сталежелезобетонных плит перекрытий по Еврокоду 4 и российским рекомендациям // Вестник МГСУ. 2015. №8. С. 51-65.Almazov V.O., Aratyunyan S.N. Proektirovanie stalezhelezobetonnyh plit perekrytij po Evrokodu 4 i rossijskim rekomendaciyam [Design of Composite Reinforced Concrete Slabs according to Eurocode 4 and Russian Recommendations]. Vestnik MGSU. 2015. No. 8. Pp. 51-65. (In Russian)Xinggui Zeng, Shao-Fei Jiang, Donghua Zhou. Effect of Shear Connector Layout on the Behavior of Steel-Concrete Composite Beams with Interface Slip // Appl. Sci. 2019. №9, 207. 17 c. doi:10.3390/app9010207Xinggui Zeng, Shao-Fei Jiang, Donghua Zhou Effect of Shear Connector Layout on the Behavior of Steel-Concrete Composite Beams with Interface Slip. Appl. Sci. 2019. №9, 207. P. 17. doi:10.3390/app9010207Sougata C., Umamaheswari N. Numerical investigation of steel-concrete composite beams using flexible shear connectors // AIMS Materials Science. 2022. Vol. 9, №5, С. 668–683.Sougata C., Umamaheswari N. Numerical investigation of steel-concrete composite beams using flexible shear connectors. AIMS Materials Science. 2022. Vol. 9, №5, Pp. 668–683.Тонких Г.П., Чесноков Д.А. Экспериментальное исследование сдвигового соединения монолитных сталежелезобетонных перекрытий на уголковых анкерных упорах // Вестник МГСУ. 2021. №2. С. 144-152. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.2.144-152Tonkih G.P., Chesnokov D.A. An experimental study of a shear connection of steel-reinforced concrete slabs with angle shear studs. Vestnik MGSU. 2021. 16(2). Pp. 144-152. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.2.144-152 (In Russian)ГОСТ 18105–2018. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности [Текст]. Введ. 2020–01–01. – М.: Стандартинформ, 2020. – 15 с.GOST 18105–2018. Concretes. Rules for control and assessment of strength. 2020. P. 15 (In Russian)Peleska K. Partial connection of steel and concrete composite beams with shear connectors/К. Peleska // Proceeding of the Conference Eurosteel, Прага. – 1999. – С. 577-580.Peleska K. Partial connection of steel and concrete composite beams with shear connectors. Proceeding of the Conference Eurosteel, Prague. 1999. Pp. 577-580.Crisinel M. Push-out, HVB 95/125/140 et toles profiles: report ICOM 663-3F. Лозанна: Политехнический университет, 1995. 55 с.Crisinel M. Push-out, HVB 95/125/140 et toles profiles: report ICOM 663-3F. 1995. P. 55.Eggert F. Einfluss der Verdübelung auf das Trag- und Verformungsverhalten von Verbundträgern mit und ohne Profilblech дисс.док. наук.: Eggert Florian. – Штутгарт, 2019. – 404 с.Eggert F., Einfluss der Verdübelung auf das Trag- und Verformungsverhalten von Verbundträgern mit und ohne Profilblech, PhD thesis, Stuttgart. P. 404.

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