Purpose Evaluate the performance of progressive collapse of full-scale three-dimensional structure (3D) beam-slab substructures with and without the presence of reinforced concrete (RC) balconies using two concrete mixes [normal concrete (NC) and rubberized concrete (RuC)]. Design/methodology/approach This study examines two concrete mixes to evaluate the progressive collapse performance of full-scale 3D beam-slab substructures with and without the presence of RC balconies using the finite element (FE) method. Findings The results showed that the vertical loads that affect the structures of the specimens after including the balconies in the modeling increased by an average of 29.3% compared with those of the specimens without balconies. The specimens with balconies exhibited higher resistance to progressive collapse in comparison with the specimens without balconies. Moreover, the RuC specimens performed very efficiently during the catenary stage, which significantly enhanced robustness to substantial deformation to delay or mitigate the progressive collapse risk. Originality/value All the experimental and numerical studies of the RC beam-slab substructures under progressive collapse scenarios are limited and do not consider the balcony’s presence in the building. Although balconies represent a common feature of multistory residential buildings, their presence in the building has more likely caused the failure of this building compared with a building without balconies. However, balconies are an external extension of RC slabs, which can provide extra resistance through tensile membrane action (TMA) or compressive membrane action (CMA). All those gaps have not been investigated yet.

This paper investigates the shear strengthening of simply supported deep beams using welded wire mesh and glass fiber mesh filled with strain-hardening cementitious composites (SHCC) concrete. Nine reinforced concrete (RC) deep beams were tested in this study to investigate different shear-strengthening techniques including the type of mesh (glass fiber mesh and welded steel wire mesh), number of layers (single and double), and the effects of additional anchor using high-strength bolts on the shear performance of RC deep beams. The results showed the SHCC-mesh jackets increased the ultimate load of the deep beams by up to 82 %, cracking load by up to 73 %, elastic stiffness by up to 457 %, and energy absorption by up to 380 % compared to the unstrengthen control beam. Furthermore, the welded wire mesh provided greater enhancements of strength, stiffness, and energy absorption than the glass fiber mesh. In addition, anchoring the jackets further improved the strengthening efficiency. Advanced nonlinear three-dimensional finite element models were also simulated to capture the structural responses of the RC deep beams strengthened using welded wire mesh and glass fiber mesh. It was found that the numerical models accurately predicted the behavior of the beams upon validation against the experimental results.

In this study, the effectiveness was investigated of shear strengthening techniques in reinforced concrete (RC) deep beams incorporating stainless steel plates (SSPs). Four RC deep beams were tested under incremental static loading until failure to examine the proposed strengthening techniques. The key parameters considered in this study included the arrangement of the externally bonded SSPs. The experimental findings demonstrated that strengthening using SSPs led to substantial improvements in their performance compared to the unstrengthened control beam. The use of SSPs increased the ultimate shear capacity by 129 to 175% over the control specimen. Finite element models (FEMs) were developed to simulate the responses of the tested beams strengthened using SSPs. Parametric studies were then conducted using the validated FEM to investigate to identify the effects of the area of SSPs on the shear capacity of the beams. The parametric studies concluded that increasing the plate thickness resulted in the enhanced shear capacity of the deep beam specimens up to a critical point upon which the increases in the thickness have insignificant effects on the shear strength. The accuracy of the design equations given by European and American codes in predicting the shear strength of the deep beams is examined.