constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2020-92-6-66-74construction-325Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙBUILDING AND STRUCTURE SAFETYТЕРМОСИЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ ПРИ ОГРАНИЧЕНИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ НА ОПОРАХTHERMAL RESISTANCE OF A REINFORCED CONCRETE BEAM WITH RESTRICTED MOVEMENT ON SUPPORTSФедоровВиктор СергеевичFedorovVictor S.fvs_skzs@mail.ruЛевицкийВалерий ЕвгеньевичLevitskiyValery E.dobriy_vecher@mail.ruРоссийский университет транспорта (МИИТ)Moscow, Russia202014012021066674Copyright © Федоров В.С., Левицкий В.Е., 20212021Федоров В.С., Левицкий В.Е.Fedorov V.S., Levitskiy V.E.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/325

Показана работа балки с частичным ограничением перемещений на опорах в условиях резкорежимного высокотемпературного нагрева вплоть до разрушения. В зависимости от уровня ограничения вращательной жёсткости выявлена последовательность образования пластических шарниров на опорах и в пролёте, влияющая на время сопротивления балки. Сформулированы условия, при которых ограничения перемещений опор приводят к формированию адаптационных механизмов сопротивления. Время, в течение которого балка сопротивляется изгибу, и предельное время сопротивления зависят от сочетания уровня жёсткости осевых и вращательных опорных закреплений. Повышение уровня ограничения вращательной жёсткости в большинстве случаев приводит к увеличению как времени сопротивления изгибу балки, так и предельного времени сопротивления. При обеспечении конструктивными мероприятиями уровней жёсткости опорных закреплений в определённых пределах, возможно существенно повысить огнестойкость балки за счёт формирования адаптационных механизмов сопротивления.

The work of a beam with partial limitation of displacements on supports under conditions of unsteady high-temperature heating up to destruction is shown. Depending on the level of limitation of the rotational stiffness, the sequence of the formation of plastic hinges on the supports and in the span was revealed, which affects the resistance time of the beam. The conditions are formulated under which restrictions on the displacement of supports lead to the formation of adaptive resistance mechanisms. The time during which the beam resists bending and the ultimate resistance time depend on the combination of the stiffness level of the axial ka and rotational kr of the anchors. An increase in the level of limitation of the rotational stiffness kr in most cases leads to an increase in both the time of resistance to bending of the beam and the limiting time of resistance. With the provision of structural measures for the stiffness levels of the support fastenings ka and kr within certain limits, it is possible to significantly increase the fire resistance of the beam due to the formation of adaptive resistance mechanisms.

изгибаемый элементвысокотемпературный нагревпластические шарнирымембранный эффектработа как висячей системыжёсткость осевых и угловых опорных закрепленийосевые ограниченияограничения вращениябольшие прогибывремя сопротивления изгибупредельное время сопротивленияflexible elementhigh temperature heatingplastic hingemembrane actioncatenary actionstiffness of axial and rotational restrainlarge deflectionsbending resistance timeultimate resistance timeReferencesРойтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. М.: Ассоциация «Пожарная безопасность и наука», 2001. 382 сРойтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. М.: Ассоциация «Пожарная безопасность и наука», 2001. 382 сМилованов А.Ф. Стойкость железобетонных конструкций при пожаре. М.:Стройиздат, 1998. 304 сМилованов А.Ф. Стойкость железобетонных конструкций при пожаре. М.:Стройиздат, 1998. 304 сПрочностной расчет железобетонных плит при пожаре с использованием программной среды ANSYS / А.В. Ширко, А.Н. Камлюк, И.И. Полевода, Н.В. Зайнудинова // Вестник Командно-инженерного института МЧС Республики Беларусь. 2014. .№ 1 (19). С. 48-58Прочностной расчет железобетонных плит при пожаре с использованием программной среды ANSYS / А.В. Ширко, А.Н. Камлюк, И.И. Полевода, Н.В. Зайнудинова // Вестник Командно-инженерного института МЧС Республики Беларусь. 2014. .№ 1 (19). С. 48-58Kodur V.K.R., Dwaikat M.B. A numerical model for predicting the fire resistance of reinforced concrete beams // Cement and Concrete Composites. 2007. No. 8(4). pp. 1-13Kodur V.K.R., Dwaikat M.B. A numerical model for predicting the fire resistance of reinforced concrete beams // Cement and Concrete Composites. 2007. No. 8(4). pp. 1-13Albrifkani S., Wang Y.C. Explicit modelling of large deflection behaviour of restrained reinforced concrete beams in fire // Engineering Structures Journal. 2016. Vol. 121. pp. 97-119Albrifkani S., Wang Y.C. Explicit modelling of large deflection behaviour of restrained reinforced concrete beams in fire // Engineering Structures Journal. 2016. Vol. 121. pp. 97-119Lim L., Buchanan A.H., Moos P.J. Restraint of fire-exposed concrete floor systems // Second International Workshop «Structures in Fire». Christchurch. March 2002. pp. 61-82Lim L., Buchanan A.H., Moos P.J. Restraint of fire-exposed concrete floor systems // Second International Workshop «Structures in Fire». Christchurch. March 2002. pp. 61-82Simplified multi-iteration method for restrained beams under fire / L.M. Lu, Y. Yuan, E. Annerel, L. Taerwe // Material and Structures. 2015. No. 48(1). pp. 9-19Simplified multi-iteration method for restrained beams under fire / L.M. Lu, Y. Yuan, E. Annerel, L. Taerwe // Material and Structures. 2015. No. 48(1). pp. 9-19Park R. Tensile membrane behaviour of uniformly loaded rectangular reinforced concrete slabs with fully restrained edges // Magazine of Concrete Research. 1964. Vol. 16. No. 46, pp. 39-44Park R. Tensile membrane behaviour of uniformly loaded rectangular reinforced concrete slabs with fully restrained edges // Magazine of Concrete Research. 1964. Vol. 16. No. 46, pp. 39-44Park R., Gamble W. Reinforced Concrete Slabs. John Wiley and Sons, Inc. 2000Park R., Gamble W. Reinforced Concrete Slabs. John Wiley and Sons, Inc. 2000Wood R.H. Plastic and elastic design of slabs and plates, with particular reference to reinforced concrete slabs. Thames and Hudson. London. 1961Wood R.H. Plastic and elastic design of slabs and plates, with particular reference to reinforced concrete slabs. Thames and Hudson. London. 1961Regan P.E. Catenary Action in Damaged Concrete Structures // ACI Publication SP-48, Industrialization in Concrete Building Construction. 1975. pp. 191-224Regan P.E. Catenary Action in Damaged Concrete Structures // ACI Publication SP-48, Industrialization in Concrete Building Construction. 1975. pp. 191-224Guice L.K., Slawson T.R., Rhomberg E.J. Membrane analysis of flat plate slabs // ACI Structural Joumal. 1989. Title no. 86-SlO. pp. 83-92Guice L.K., Slawson T.R., Rhomberg E.J. Membrane analysis of flat plate slabs // ACI Structural Joumal. 1989. Title no. 86-SlO. pp. 83-92Vecchio F.J., Tang K. Membrane action in reinforced concrete slabs // Canadian Joumal of Civil Engineering. 1990. Vol. 17. pp. 686-697Vecchio F.J., Tang K. Membrane action in reinforced concrete slabs // Canadian Joumal of Civil Engineering. 1990. Vol. 17. pp. 686-697Колчунов В. И., Клюева Н.В., Андросова Н.Б., Бухтиярова А.С. Живучесть зданий и сооружений. М.: АСВ, 2014. 208 сКолчунов В. И., Клюева Н.В., Андросова Н.Б., Бухтиярова А.С. Живучесть зданий и сооружений. М.: АСВ, 2014. 208 с

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