Effect of reinforcement ratio on punching capacity of RC plates

In this study, the equation for the punching shear strength prescribed in the Canadian code is evaluated based on a database of experimental results. This paper also includes a discussion of the effect of several parameters on the punching shear strength in the Canadian and European codes. The experimental work presented includes testing of ten full-scale two-way slabs with different reinforcement ratios to examine the effect of reinforcement ratio on punching shear capacity. A simplified practical punching shear equation is also proposed based on statistical analysis of experimental results from the database. Statistical regression analysis is conducted on 190 test data available in the literature to evaluate the influence of reinforcement ratio on punching shear strength. The proposed equation accounts for the effect of slab depth using fracture mechanics concepts. The analytical study showed that the reinforcement ratio has a strong influence on punching shear strength. The proposed equation could be an alternative to the current punching shear equation used by Canadian Standards Association CSA-A23.3-04 design code. Key words: concrete strength, reinforcement ratio, size effect, database, statistical analysis, regression, ductility, punching. Dans la presente etude, l'equation de la resistance au cisaillement par poinconnement dans le code canadien est evaluee en se basant sur une base de donnees de resultats experimentaux. Cet article comprend egalement une discussion de l'effet des parametres sur la resistance au cisaillement par poinconnement dans les codes canadien et europeen. Le travail experimental presente comprend des essais sur 10 dalles bidirectionnelles a pleine echelle presentant differents pourcentages d'armature afin d'etudier l'effet du pourcentage d'armature sur la resistance au cisaillement par poinconnement. Une equation pratique et simplifiee du cisaillement par poinconnement est egalement proposee, basee sur une analyse statistique des resultats experimentaux de la base de donnees. Une analyse statistique de regression est realisee sur 190 donnees d'essai disponibles dans la litterature afin d'evaluer l'influence du pourcentage d'armature sur la resistance au cisaillement par poinconnement. L'equation proposee tient compte de l'effet de l'epaisseur de la dalle en utilisant les concepts de mecanique des fractures. L'etude analytique indique que le pourcentage d'armature a une forte influence sur la resistance au cisaillement par poinconnement. L'equation proposee pourrait constituer un autre choix que l'equation actuelle de cisaillement par poinconnement utilisee dans le code de calcul CSA-A23,3-04. Mots-cles : resistance du beton, pourcentage d'armature, effet de dimensionnement, base de donnees, analyse statistique, regression, ductilite, poinconnement. [Traduit par la Redaction]
Introduction The two-way slab system is a unique efficient structural system. It is economical and is widely used in different structural applications such as floors, roofs of buildings, and walls [...]