header
Image from OpenLibrary

Punching Shear Capacity Of Flat Slabs With Recycled Aggregate / by Amal Ahmed Mohamed Farahat ; Under the Supervision of Prof. Dr. Hany Ahmed Abdalla, Assoc. Prof. Ahmed Alaa Elansary

By: Contributor(s): Material type: TextTextLanguage: English Summary language: English, Arabic Producer: 2023Description: 121 pages : illustrations ; 30 cm. + CDContent type:
  • text
Media type:
  • Unmediated
Carrier type:
  • volume
Other title:
  • مقاومة القص الثاقب للبلاطات المسطحة ذات الركام المعاد تدويره [Added title page title]
Subject(s): DDC classification:
  • 624.1
Available additional physical forms:
  • Issued also as CD
Dissertation note: Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023. Summary: Punching can trigger catastrophic failures in flat slabs due to its sudden nature resulting from exceeding the shear capacity of slabs, leading to the penetration of the column into the slab. The effect of using recycled aggregate, as an environmental- friendly alternative to traditional RC structures, on the punching behavior of these slabs was not sufficiently investigated in the literature. Hence, this research aims to experimentally study the effect of using recycled coarse aggregate (RCA) on the punching shear capacity (PSC) of RC flat slabs. The RCA is produced by crushing concrete waste obtained from tensile and compressive tests of standard concrete samples. Twelve specimens with different slab thicknesses (140 mm, 160 mm, and 200 mm) and different RCA percentages (0%, 30%, and 70%) were prepared and tested under a central point load. The punching failure loads of the tested specimens were compared to those obtained according to the provisions of different building codes. In addition, finite element models (FEM) were developed to simulate the described experimental work and validated against the recorded experimental data. Then, a parametric finite element was performed to include more variable in the research. Compared to natural aggregate concrete, mixes with 30% and 70% RCA experienced reductions in the concrete compressive strength that did not exceed 4%, and 21%, while reductions of 4% and 13% were observed for the tensile strength, respectively. The increase in the amount of RCA reduced the PSC by 0 ~ 7%, 0 ~ 4%, and 4 ~ 10% for slabs with a thickness of 140, 160, and 200 mm, respectively. Generally, the ACI 318-19 code provided the closest estimation for the PSC by 9%. The EURO 2 code overestimated the PSC by 25%, and ECP 203 code underestimated the PSC by 41%. The FEM provided results in good agreement with those from the experiments. The parametric study showed that increasing the stirrups bar diameter significantly improved the punching shear capacity of the slabs with different percentages of RCASummary: أصبح استخدام الركام المعاد تدويره في المنشآت الخرسانية المسلحة أمرًا ضروريًا لتقليل النفايات الناتجة من المباني المُهدمة وتعزيز الاستدامة البيئية. ولكن قد تأثر سلوك هذه المنشآت سلبًا بسبب استخدام الركام المعاد تدويره بدلاً من الركام الطبيعي. في هذا البحث تم دراسة تأثير الركام المعاد تدويره على مقاومة القص الثاقب للبلاطات الخرسانية اللاكمرية، حيث تم تحضير إثنى عشر بلاطة خرسانية بنسب مختلفة من الركام المعاد تدويره (0%، 30٪، 70٪، 100٪) واختبارها تحت حمل مركز على عمود في وسط البلاطة. تم خلال الاختبارات المعملية ملاحظة وتسجيل نمط الشروخ والترخيم وكذلك الانفعال لحديد التسليح الطولي والكانات. علاوة على ذلك، تمت مقارنة أحمال الانهيار مع تلك المتوقعة من عدة أكواد تصميم دولية مختلفة. كما تم عمل دراسة نظرية للبلاطات ببرنامج العناصر المحدودة (ABAQUS) لمحاكاة التجارب المعملية. وتم عرض تفاصيل الدراسة النظرية من حيث نمذجة خصائص المواد المستخدمة والأحمال المؤثرة وطريقة التحليل. وقد تم التحقق من صحة النماذج النظرية من خلال مقارنتها مع نتائج بعض الابحاث المرجعية السابقة وكذلك مع النتائج المعملية لهذه الدراسة من حيث نمط الشروخ وكذلك الحمل الأقصى والترخيم والانفعال.. بعد ذلك، تم إجراء دراسة عددية لتقييم تأثير عدد من المتغيرات مثل سمك البلاطة وقطر الكانات والمسافة بين الكانات ومقاومة الخرسانة على مقاومة القص الثاقب للبلاطات المسطحة. أظهرت النتائج المعملية أن شروخ القص الثاقب ظهرت في العينات ذات الركام المعاد تدويره في وقت مبكر عن العينات التي تحتوي على الركام الطبيعي. كما اظهرت النتائج ايضا ان زيادة نسبة الركام معاد تدويره لها تأثير طفيف على مقاومة القص الثاقب للبلاطات اللاكمرية. وأظهرت الدراسة العددية أن زيادة قطر الكانات ادت الي تحسن كبير في مقاومة القص للبلاطات. بينما زيادة المسافات بين الكانات ادت الي انخفاض مقاومة القص للثاقب للبلاطات. وايضا تم عمل معادلة لحساب مقاومة الضغط للخرسانة عند نسب مختلفة من الركام المعاد تدويره بناء على النتائج المعملية والعددية والدراسات السابقة. وتم تطوير معادلة الكود المصري لحساب القص الثاقب لتعطي نتائج أكثر دقة في وجود الركام المعاد تدويره.
Tags from this library: No tags from this library for this title. Log in to add tags.
Star ratings
    Average rating: 0.0 (0 votes)

Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 112-115.

Punching can trigger catastrophic failures in flat slabs due to its sudden nature
resulting from exceeding the shear capacity of slabs, leading to the penetration of the
column into the slab. The effect of using recycled aggregate, as an environmental-
friendly alternative to traditional RC structures, on the punching behavior of these slabs
was not sufficiently investigated in the literature. Hence, this research aims to
experimentally study the effect of using recycled coarse aggregate (RCA) on the
punching shear capacity (PSC) of RC flat slabs.
The RCA is produced by crushing concrete waste obtained from tensile and
compressive tests of standard concrete samples. Twelve specimens with different slab
thicknesses (140 mm, 160 mm, and 200 mm) and different RCA percentages (0%, 30%,
and 70%) were prepared and tested under a central point load. The punching failure loads
of the tested specimens were compared to those obtained according to the provisions of
different building codes. In addition, finite element models (FEM) were developed to
simulate the described experimental work and validated against the recorded
experimental data. Then, a parametric finite element was performed to include more
variable in the research.
Compared to natural aggregate concrete, mixes with 30% and 70% RCA
experienced reductions in the concrete compressive strength that did not exceed 4%, and
21%, while reductions of 4% and 13% were observed for the tensile strength,
respectively. The increase in the amount of RCA reduced the PSC by 0 ~ 7%, 0 ~ 4%,
and 4 ~ 10% for slabs with a thickness of 140, 160, and 200 mm, respectively. Generally,
the ACI 318-19 code provided the closest estimation for the PSC by 9%. The EURO 2
code overestimated the PSC by 25%, and ECP 203 code underestimated the PSC by 41%.
The FEM provided results in good agreement with those from the experiments. The
parametric study showed that increasing the stirrups bar diameter significantly improved
the punching shear capacity of the slabs with different percentages of RCA

أصبح استخدام الركام المعاد تدويره في المنشآت الخرسانية المسلحة أمرًا ضروريًا لتقليل النفايات الناتجة من المباني المُهدمة وتعزيز الاستدامة البيئية. ولكن قد تأثر سلوك هذه المنشآت سلبًا بسبب استخدام الركام المعاد تدويره بدلاً من الركام الطبيعي.
في هذا البحث تم دراسة تأثير الركام المعاد تدويره على مقاومة القص الثاقب للبلاطات الخرسانية اللاكمرية، حيث تم تحضير إثنى عشر بلاطة خرسانية بنسب مختلفة من الركام المعاد تدويره (0%، 30٪، 70٪، 100٪) واختبارها تحت حمل مركز على عمود في وسط البلاطة. تم خلال الاختبارات المعملية ملاحظة وتسجيل نمط الشروخ والترخيم وكذلك الانفعال لحديد التسليح الطولي والكانات. علاوة على ذلك، تمت مقارنة أحمال الانهيار مع تلك المتوقعة من عدة أكواد تصميم دولية مختلفة. كما تم عمل دراسة نظرية للبلاطات ببرنامج العناصر المحدودة (ABAQUS) لمحاكاة التجارب المعملية. وتم عرض تفاصيل الدراسة النظرية من حيث نمذجة خصائص المواد المستخدمة والأحمال المؤثرة وطريقة التحليل. وقد تم التحقق من صحة النماذج النظرية من خلال مقارنتها مع نتائج بعض الابحاث المرجعية السابقة وكذلك مع النتائج المعملية لهذه الدراسة من حيث نمط الشروخ وكذلك الحمل الأقصى والترخيم والانفعال.. بعد ذلك، تم إجراء دراسة عددية لتقييم تأثير عدد من المتغيرات مثل سمك البلاطة وقطر الكانات والمسافة بين الكانات ومقاومة الخرسانة على مقاومة القص الثاقب للبلاطات المسطحة.
أظهرت النتائج المعملية أن شروخ القص الثاقب ظهرت في العينات ذات الركام المعاد تدويره في وقت مبكر عن العينات التي تحتوي على الركام الطبيعي. كما اظهرت النتائج ايضا ان زيادة نسبة الركام معاد تدويره لها تأثير طفيف على مقاومة القص الثاقب للبلاطات اللاكمرية. وأظهرت الدراسة العددية أن زيادة قطر الكانات ادت الي تحسن كبير في مقاومة القص للبلاطات. بينما زيادة المسافات بين الكانات ادت الي انخفاض مقاومة القص للثاقب للبلاطات. وايضا تم عمل معادلة لحساب مقاومة الضغط للخرسانة عند نسب مختلفة من الركام المعاد تدويره بناء على النتائج المعملية والعددية والدراسات السابقة. وتم تطوير معادلة الكود المصري لحساب القص الثاقب لتعطي نتائج أكثر دقة في وجود الركام المعاد تدويره.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.

There are no comments on this title.

to post a comment.