constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2026-126-4-89-99DNGNPRconstruction-1106Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙBUILDING AND STRUCTURE SAFETYОстаточный ресурс железобетонных конструкций при динамических воздействиях в условиях эксплуатационного износаResidual resource of reinforced concrete structures under dynamic loads in conditions of operational wearhttps://orcid.org/0000-0002-9585-5460БерлиновМ. В.BerlinovM. V.

Берлинов Михаил Васильевич, доктор технических наук, профессор кафедры Железобетонных и каменных конструкций 

Москва

Mikhail V. Berlinov, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Reinforced Concrete and Masonry Structures

Moscow 

berlinov2010@mail.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетРоссияNational Research Moscow State University of Civil EngineeringRussian Federation202608092026048999Copyright © Берлинов М.В., 20262026Берлинов М.В.Berlinov M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/1106

Разработана усовершенствованная методика расчета железобетонных конструкций, опирающаяся на фундаментальные положения современной феноменологической теории нелинейно деформируемого упруго-ползучего тела, учитывающей тензорную нелинейность и реологию деформирования вместе c несиловыми эксплуатационными факторами. Проанализировано влияние арматурных стержней при трёхосном напряжённо- деформированном состоянии с условием совместности деформаций бетона и арматуры. Выведены математические соотношения, позволяющие сформулировать уравнения для расчётных напряжений в армированных элементах. Представлены базовые феноменологические уравнения, описывающие вибрационные воздействия, дающие возможность определять работу железобетонных элементов как без трещинообразования, так и при его наличии. Предложен алгоритм линеаризации задачи на основе интегральных оценок, предусматривающий фиксацию коррозионных процессов и виброползучести.

An improved method for calculating reinforced concrete structures has been developed, based on the fundamental principles of the modern phenomenological theory of a non-linearly deformable elastic-creeping body, which takes into account tensor nonlinearity and rheology of deformation together with non-force operational factors. The influence of reinforcement in a three-axis stress-strain state with the condition of joint deformations of concrete and reinforcement is analyzed. Mathematical relations are derived that make it possible to formulate equations for design stresses in reinforced elements. The basic phenomenological equations describing vibration effects are presented, which make it possible to determine the operation of reinforced concrete elements both without cracking and in its presence. An algorithm for linearization of the problem based on integral estimates is proposed, which provides for the fixation of corrosion processes and vibration.

железобетонмодели деформирования бетонафеноменологические уравнениянелинейная деформациянапряжениядинамические нагрузкиползучестьпроцессы виброползучестиэксплуатацияreinforced concreteconcrete deformation modelsphenomenological equationsnonlinear deformationstressdynamic loadscreepvibro-creep processesexploitationReferencesТамразян А.Г. Расчет конструктивных элементов с заданным нормальным распределением и надежностью и несущей способностью // Вестник МГСУ. 2012. № 10. С. 109–115. EDN: PDUBKP.Tamrazyan A.G. Strength calculation of structural elements with specified Gaussian distribution, reliability and load-bearing capacity. Bulletin of MGSU. 2012. No. 10. Pp. 109–115. (In Russ.) EDN: PDUBKP.Бондаренко В.М., Колчунов В.И. Расчетные модели силового сопротивления железобетона. М.: АСВ, 2004. 471 с. ISBN: 5-93093-279-4. EDN: QNKPAP.Bondarenko V.M., Kolchunov V.I. Design models for strength resistance of reinforced concrete. Moscow: ASV, 2004. 471 p. (In Russ.) EDN: QNKPAP.Карпенко Н.И., Карпенко С.Н., Ярмаковский В.Н., Ерофеев В.Т. О современных методах обеспечения долговечности железобетонных конструкций // Academia. Архитектура и строительство. 2015. №С. 93–102. EDN: TLLYWH.Karpenko N.I., Karpenko S.N., Yarmakovsky V.N., Erofeev V.T. On modern methods for ensuring durability of reinforced concrete structures. Academia. Architecture and Construction. 2015. No. 1. Pp. 93–102. (In Russ.) EDN: TLLYWHБерлинов М.В., Берлинова М.Н. Моделирование длительной эксплуатации железобетонной балки на грунтовом основании // Железобетонные конструкции. 2023. Т. 1. № 1. С. 19–27. EDN: KFAQUU.Berlinov M.V., Berlinova M.N. Modeling of long-term service of reinforced concrete beam on soil foundation. Reinforced Concrete Structures. 2023. Vol. 1. No. 1. Pp. 19–27. (In Russ.) EDN: KFAQUUГОСТ 27.002-2016. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2016.GOST 27.002-2016. Reliability in engineering. Terms and definitions. Moscow: Standartinform, 2016. (In Russ.)Технический регламент о безопасности зданий и сооружений : федеральный закон от 30 дек. 2009 г. № 384-ФЗ.Technical Regulation on Safety of Buildings and Structures: Federal Law No. 384-FZ of December 30, 2009. (In Russ.)Kowal Z. Instruments of Probabilistic Optimisation of Load Bearing Capacity and Reliability of Statically Indeterminate Complex Structures // Archives of Civil Engineering. 2014. Vol. 60. No. 1. P. 77–90. DOI: 10.2478/ace-2014-0004.Kowal Z. Instruments of Probabilistic Optimisation of Load Bearing Capacity and Reliability of Statically Indeterminate Complex Structures. Archives of Civil Engineering. 2014. Vol. 60. No. 1. Pp. 77–90. DOI: 10.2478/ace-2014-0004Fedorova N.V., Savin S.Y. Time of dynamic impact to elements of RC frame at column buckling // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety. 2019. Art. 033030. DOI: 10.1088/1757-899X/687/3/033030. EDN: GEWYTS.Fedorova N.V., Savin S.Y. Time of dynamic impact to elements of RC frame at column buckling. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety. 2019. Art. 033030. DOI: 10.1088/1757-899X/687/3/033030. EDN: GEWYTSSchiessl P. Durability of reinforced concrete structures // Construction and Building Materials. 1996. Vol. 10. Issue 5. P. 289–292. DOI: 10.1016/0950-0618(95)00072-0.Schiessl P. Durability of reinforced concrete structures. Construction and Building Materials. 1996. Vol. 10. Issue 5. Pp. 289–292. DOI: 10.1016/0950-0618(95)00072-0Gusev B.V., Faivusovich A.S. Development of defining equations for the mathematical theory of concrete corrosion processes // Industrial and Civil Engineering. 2020. No. 5. P. 15–27. DOI: 10.33622/0869-7019.2020.05.15-27. EDN: SARWIX.Gusev B.V., Faivusovich A.S. Development of defining equations for the mathematical theory of concrete corrosion processes. Industrial and Civil Engineering. 2020. No. 5. Pp. 15–27. (In Russ.) DOI: 10.33622/0869-7019.2020.05.15-27 EDN: SARWIXBerlinov M.V. Strength resistance of reinforced concrete elements of high-rise buildings under dynamic loads // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 33. Article no. 02049. DOI: 10.1051/e3sconf/20183302049. EDN: XXZWOD.Berlinov M.V. Strength resistance of reinforced concrete elements of high-rise buildings under dynamic loads. E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 33. Article no. 02049. doi: 10.1051/e3sconf/20183302049. EDN: XXZWODБерлинов М.В., Берлинова М.Н. Долговечность железобетонных конструкций в условиях длительной эксплуатации // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2019. № 1 (1013). С. 60–61. EDN: YWGBBR.Berlinov M.V., Berlinova M.N. Durability of reinforced concrete structures under long-term service conditions. BST: Bulletin of Construction Equipment. 2019. No. 1 (1013). Pp. 60–61. (In Russ.) EDN: YWGBBR.Monteny J., Vincke E., Beeldens A., De Belie N., Taerwe L., Van Gemert D., Verstraete W. Chemical, microbiological, and in situ test methods for biogenic sulfuric acid corrosion of concrete // Cement and Concrete Research. 2000. Vol. 30. Issue 4. P. 623–634. DOI: 10.1016/S0008-8846(00)00219-2.Monteny J., Vincke E., Beeldens A., De Belie N., Taerwe L., Van Gemert D., Verstraete W. Chemical, microbiological, and in situ test methods for biogenic sulfuric acid corrosion of concrete. Cement and Concrete Research. 2000. Vol. 30. Issue 4. Pp. 623–634. DOI: 10.1016/S0008-8846(00)00219-2Тамразян А.Г., Саед Й.А.К. Влияние коррозии на поведение железобетонных балок // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения : материалы Международных академических чтений. Курск : Курский государственный университет, 2021. С. 241–249. EDN: ZFMGQV.Tamrazyan A.G., Saed Y.A.K. Effect of corrosion on the behavior of reinforced concrete beams. Safety of the Russian Building Stock. Problems and Solutions: Proceedings of International Academic Readings. Kursk State University. Kursk, 2021. Pp. 241–249. (In Russ.) EDN: ZFMGQV.Байбурин А.Х., Байбурин Д.А. Некоторые аспекты оценки остаточного ресурса строительных конструкций // Наука и безопасность. 2011. № 1 (9). С. 16–22. EDN: TJYDBN.Bayburin A.Kh., Bayburin D.A. Some aspects of residual life assessment of building structures. Science and Safety. 2011. No. 1 (9). Pp. 16–22. (In Russ.) EDN: TJYDBNДегтярь А.Н., Серых И.Р., Панченко Л.А., Чернышева Е.В. Остаточный ресурс конструкций зданий и сооружений // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. № 10. С. 94–97. DOI: 10.12737/article_59cd0c5e3177f3.90056458. EDN: ZOWEYF.Degtyar A.N., Serykh I.R., Panchenko L.A., Chernysheva E.V. Residual life of structures of buildings and facilities. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2017. No. 10. Pp. 94–97. (In Russ.) DOI: 10.12737/article_59cd0c5e3177f3.90056458 EDN: ZOWEYFБеляев С.М. Расчет остаточного ресурса зданий с учетом запаса несущей способности конструкций // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2013. № 3 (11). С. 22–25. DOI: 10.17673/Vestnik.2013.03.3. EDN: RSDLMN.Belyaev S.M. Calculation of residual life of buildings considering the reserve of load-bearing capacity of structures. Bulletin of SGASU. Urban Planning and Architecture. 2013. No. 3 (11). Pp. 22–25. (In Russ.) DOI: 10.17673/Vestnik.2013.03.3 EDN: RSDLMNШматков С.Б. Расчет остаточного ресурса строительных конструкций зданий и сооружений // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2007. № 22 (94). С. 56–57. EDN: KWYBAH.Shmatkov S.B. Calculation of residual life of building structures of buildings and facilities. Bulletin of South Ural State University. Series: Construction and Architecture. 2007. No. 22 (94). Pp. 56–57. (In Russ.) EDN: KWYBAHСмоляго Г.А., Фролов Н.В. Прикладной способ прогнозирования коррозионных повреждений и остаточного ресурса изгибаемых железобетонных элементов с учетом опыта эксплуатации объектов-аналогов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. № 2. С. 49–54. DOI: 10.12737/article_5c73fc0ef063c3.60645861. EDN: YXMXNZ.Smolyago G.A., Frolov N.V. Applied method for predicting corrosion damage and residual life of flexural reinforced concrete elements considering operational experience of analogous objects. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2019. No. 2. Pp. 49–54. (In Russ.) DOI: 10.12737/article_5c73fc0ef063c3.60645861. EDN: YXMXNZБондаренко В.М., Бондаренко С.В. Инженерные методы нелинейной теории железобетона. М., 1982. 287 с.Bondarenko V.M., Bondarenko S.V. Engineering methods of nonlinear theory of reinforced concrete. Moscow. 1982. 287 p. (In Russ.)

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