constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2021-93-1-74-84construction-340Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙBUILDING AND STRUCTURE SAFETYТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ПРЕДНАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РАМНО-СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ОСОБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХCRACK RESISTANCE OF PRESTRESSED REINFORCED CONCRETE FRAME STRUCTURE SYSTEMS UNDER SPECIAL IMPACTИльющенкоТатьяна АлександровнаIliushchenkoTatiana A.tatkhalina93@yandex.ruКолчуновВиталий ИвановичKolchunovVitaliy Iv.asiorel@mail.ruФедоровСергей СергеевичFedorovSergey S.fedorovss@mgsu.ruФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»Southwest State UniversityФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»; ФГБОУ ВО" Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ)South-West State University; National Research Moscow State University of Civil EngineeringФГБОУ ВО" Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ)Moscow State University of Civil Enginieerig202122042021017484Copyright © Ильющенко Т.А., Колчунов В.И., Федоров С.С., 20212021Ильющенко Т.А., Колчунов В.И., Федоров С.С.Iliushchenko T.A., Kolchunov V.I., Fedorov S.S.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/340

Приведены результаты экспериментально-теоретических исследований трещиностойкости, развития и раскрытия трещин фрагмента железобетонной рамы многоэтажного каркаса монолитного здания с предварительно напряженными ригелями на особое аварийное воздействие, вызванное внезапным удалением одного из несущих элементов. В качестве аварийного воздействия рассмотрено удаление средней колонны рамы. Анализ картины трещинообразования в рамах с предварительно напряженным ригелем до и после особого воздействия выполнен в сопоставлении с картиной трещинообразования ненапряженной конструкцией рамы. По приращениям ширины раскрытия трещин в ригеле определен коэффициент динамических догружений в предварительно напряженных конструкциях рам от особого воздействия. Полученные результаты экспериментально-теоретических исследований трещиностойкости конструкций рам при рассматриваемых воздействиях могут быть использованы при разработке способов защиты каркасов монолитных многоэтажных зданий от прогрессирующего обрушения.

The results of experimental and theoretical researches of crack resistance, development and growth of cracks of a fragment of a reinforced concrete multi-storey frame of a monolithic building with prestressed beams for a special emergency impact caused by a sudden removal of one of the load-bearing elements are presented. Removal of the middle column of the frame was considered as an emergency impact. Analysis of the pattern cracking in the frames with a prestressed beam before and after a special impact is carried out against the pattern cracking in an unstressed frame structure. Based on the increments of cracks width in the beam, the coefficient of dynamic additional loading in prestressed frame structures from a special impact was calculated. The obtained results of experimental and theoretical researches of the crack resistance of frame structures in considered influences can be used in the development of methods for protecting the frames of monolithic multi-storey buildings against progressive collapse.

предварительное напряжениежелезобетонный каркас зданиятрещиностойкостьэкспериментальные исследованияособое воздействиеprestressingreinforced concrete building framecrack resistanceexperimental researchspecial impactReferencesСП 385.1325800.2018.Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения / 385.1325800.2018. СП - М.: Минстрой России, 2018.33cСП 385.1325800.2018.Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения / 385.1325800.2018. СП - М.: Минстрой России, 2018.33cUFC 4-023-03. Unified Faclities Criteria (UFC). Design of Buildings to Resist Progressive Collapse Text. Department of Defense USA, 2010. - 176 pUFC 4-023-03. Unified Faclities Criteria (UFC). Design of Buildings to Resist Progressive Collapse Text. Department of Defense USA, 2010. - 176 pGSA. Alternate path analysis & design guidelines for progressive collapse resistance, Washington, D.C., October, 2016. 203 pGSA. Alternate path analysis & design guidelines for progressive collapse resistance, Washington, D.C., October, 2016. 203 pДБН В.1.2-14-2009. Общие принципы обеспечения надежности и конструктивной безопасности зданий, сооружений строительных конструкций и оснований. К.: Минрегионстрой Украины, 2009.43 сДБН В.1.2-14-2009. Общие принципы обеспечения надежности и конструктивной безопасности зданий, сооружений строительных конструкций и оснований. К.: Минрегионстрой Украины, 2009.43 сБондаренко В.М., Колчунов В.И., Воробьев Е.Д., Римшин В.И., Осовских Е.В., Доценко В.Н., Творогова М.Н. О расчете сборно-монолитных железобетонных каркасов зданий // Бетон и железобетон в Украине. 2004. №1(19). С.2-7Бондаренко В.М., Колчунов В.И., Воробьев Е.Д., Римшин В.И., Осовских Е.В., Доценко В.Н., Творогова М.Н. О расчете сборно-монолитных железобетонных каркасов зданий // Бетон и железобетон в Украине. 2004. №1(19). С.2-7Демьянов А.И. Алькади С.А. Экспериментально-теоретические исследования статико-динамического деформирования пространственной железобетонной рамы со сложнонапряженными ригелями сплошного и составного сечения // Промышленное и гражданское строительство - 2018. - № 6 - 68-75сДемьянов А.И. Алькади С.А. Экспериментально-теоретические исследования статико-динамического деформирования пространственной железобетонной рамы со сложнонапряженными ригелями сплошного и составного сечения // Промышленное и гражданское строительство - 2018. - № 6 - 68-75сДеркач В.Н. Совместная работа каменного заполнения и железобетонного монолитного каркаса // Инженерно-строительный журнал. 2013. №5(40). С. 20-27Деркач В.Н. Совместная работа каменного заполнения и железобетонного монолитного каркаса // Инженерно-строительный журнал. 2013. №5(40). С. 20-27Емельянов С.Г., Клюева Н.В., Кореньков П.А. Методика определения параметров живучести железобетонных каркасов многоэтажных зданий. Известия высших учебных заведений // Технология текстильной промышленности. 2016. № 3 (363). С. 252-258Емельянов С.Г., Клюева Н.В., Кореньков П.А. Методика определения параметров живучести железобетонных каркасов многоэтажных зданий. Известия высших учебных заведений // Технология текстильной промышленности. 2016. № 3 (363). С. 252-258Клюева Н. В., Андросова Н. Б. Живучесть железобетонных рам с односторонними связями //Известия Орловского государственного технического университета. Серия: Строительство и транспорт. 2007. №. 2-14. С. 50-55Клюева Н. В., Андросова Н. Б. Живучесть железобетонных рам с односторонними связями //Известия Орловского государственного технического университета. Серия: Строительство и транспорт. 2007. №. 2-14. С. 50-55Расторгуев Б. С., Плотников А. И. Расчет несущих конструкций монолитных железобетонных зданий на прогрессирующее разрушение с учетом динамических эффектов // Сб. науч. тр. Института строительства и архитектуры МГСУ. М., 2008. С. 65-72Расторгуев Б. С., Плотников А. И. Расчет несущих конструкций монолитных железобетонных зданий на прогрессирующее разрушение с учетом динамических эффектов // Сб. науч. тр. Института строительства и архитектуры МГСУ. М., 2008. С. 65-72Федорова Н.В., Кореньков П.А. Статико-динамическое деформирование монолитных железобетонных каркасов зданий в предельных и запредельных состояниях // Строительство и реконструкция. 2016. №. 6. С. 90-100Федорова Н.В., Кореньков П.А. Статико-динамическое деформирование монолитных железобетонных каркасов зданий в предельных и запредельных состояниях // Строительство и реконструкция. 2016. №. 6. С. 90-100Федорова Н.В., Фан Д.К., Нгуен Т.Ч. Экспериментальные исследования живучести железобетонных рам с ригелями, усиленными косвенным армированием // Строительство и реконструкция. 2020. №. 1. С. 92-100Федорова Н.В., Фан Д.К., Нгуен Т.Ч. Экспериментальные исследования живучести железобетонных рам с ригелями, усиленными косвенным армированием // Строительство и реконструкция. 2020. №. 1. С. 92-100Trekin N.N., Kodysh E.N., Kelasiev N.G., Shmakov S.D., Chaganov A.B., Terehov I.A. The improvement of protection methods from the progressive collapse of one-storey industrial buildings // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2019. Т. 1425. №. 1. С. 012050Trekin N.N., Kodysh E.N., Kelasiev N.G., Shmakov S.D., Chaganov A.B., Terehov I.A. The improvement of protection methods from the progressive collapse of one-storey industrial buildings // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2019. Т. 1425. №. 1. С. 012050Alogla K.D., Alogla L., Weekes L., Augusthus Nelson. Theoretical assessment of progressive collapse capacity of reinforced concrete structures // Mag. Concr. Res. 2017. № 69(3). С. 145-162Alogla K.D., Alogla L., Weekes L., Augusthus Nelson. Theoretical assessment of progressive collapse capacity of reinforced concrete structures // Mag. Concr. Res. 2017. № 69(3). С. 145-162Helmy H., Salem H., Mourad S. Progressive collapse assessment of framed reinforced concrete structures according to UFC guidelines for alternative path method // Engineering Structures. 2012. Т. 42. P. 127-141Helmy H., Salem H., Mourad S. Progressive collapse assessment of framed reinforced concrete structures according to UFC guidelines for alternative path method // Engineering Structures. 2012. Т. 42. P. 127-141Mohajeri Nav F. Analytical investigation of reinforced concrete frames under middle column removal scenario / F. Mohajeri Nav, U. Nima, R. Abbasnia // Adv. Struct. Eng. 2018. № 21.9. С. 1388-1401Mohajeri Nav F. Analytical investigation of reinforced concrete frames under middle column removal scenario / F. Mohajeri Nav, U. Nima, R. Abbasnia // Adv. Struct. Eng. 2018. № 21.9. С. 1388-1401Pham A. T., Tan K. H. Experimental study on dynamic responses of reinforced concrete frames under sudden column removal applying concentrated loading // Engineering Structures. 2017. Т. 139. Pp. 31-45Pham A. T., Tan K. H. Experimental study on dynamic responses of reinforced concrete frames under sudden column removal applying concentrated loading // Engineering Structures. 2017. Т. 139. Pp. 31-45Rahai A. et al. Progressive collapse assessment of RC structures under instantaneous and gradual removal of columns //Advances in Structural Engineering. 2013. Т. 16. №. 10. P. 1671-1682Rahai A. et al. Progressive collapse assessment of RC structures under instantaneous and gradual removal of columns //Advances in Structural Engineering. 2013. Т. 16. №. 10. P. 1671-1682Tsai M. H., Zhuang W. B. An Analytical Approach for the Flexural Robustness of Seismically Designed RC Building Frames Against Progressive Collapse //International Journal of Civil Engineering. 2020. Т. 18. P. 1025-1037Tsai M. H., Zhuang W. B. An Analytical Approach for the Flexural Robustness of Seismically Designed RC Building Frames Against Progressive Collapse //International Journal of Civil Engineering. 2020. Т. 18. P. 1025-1037Yang T., Chen W., Han Z. Experimental investigation of progressive collapse of prestressed concrete frames after the loss of middle column //Advances in Civil Engineering. 2020. Т. 2020Yang T., Chen W., Han Z. Experimental investigation of progressive collapse of prestressed concrete frames after the loss of middle column //Advances in Civil Engineering. 2020. Т. 2020Федорова Н.В., Халина Т.А. Исследование динамических догружений в железобетонных конструктивных системах при внезапных структурных перестройках // Промышленное и гражданское строительство. 2017. №5. С. 32-36Федорова Н.В., Халина Т.А. Исследование динамических догружений в железобетонных конструктивных системах при внезапных структурных перестройках // Промышленное и гражданское строительство. 2017. №5. С. 32-36Патент 2642542 Российской Федерации. Устройство для экспериментального определения динамических догружений в рамно-стержневых конструктивных системах / Н. В. Клюева, П. А. Кореньков; заявитель и патентообладатель КФУ; опубл. 29.01.2018Патент 2642542 Российской Федерации. Устройство для экспериментального определения динамических догружений в рамно-стержневых конструктивных системах / Н. В. Клюева, П. А. Кореньков; заявитель и патентообладатель КФУ; опубл. 29.01.2018Колчунов В.И., Яковенко И.А., Клюева Н.В. Метод физических моделей сопротивления железобетона //Промышленное и гражданское строительство. 2013. №. 12. С. 51-55Колчунов В.И., Яковенко И.А., Клюева Н.В. Метод физических моделей сопротивления железобетона //Промышленное и гражданское строительство. 2013. №. 12. С. 51-55Fedorova N.V., Ngoc V.T. Deformation and failure of monolithic reinforced concrete frames under special actions // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2019. Т. 1425. №. 1. С. 012033Fedorova N.V., Ngoc V.T. Deformation and failure of monolithic reinforced concrete frames under special actions // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2019. Т. 1425. №. 1. С. 012033

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