constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2023-109-5-24-35construction-654Research ArticleТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИTHEORY OF ENGINEERING STRUCTURES. BUILDING UNITSЭкспериментальное исследование коэффициента перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балкахExperimental study of the coefficient of moment redistribution in statically indeterminate rc beamsТамразянА. Г.TamrazyanA. G.

Тамразян Ашот Георгиевич, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой железобетонных и каменных конструкций

г. Москва

Tamrazyan Ashot G., doctor of technical science, professor, and the head of reinforced concrete and masonry structures department

Moscow

tamrazian@mail.ruСайедЙ. Ф. К.SayedY. A. K.

Сайед Йехия Ахмед Котп, аспирант кафедры железобетонных и каменных конструкций

г. Москва

Sayed Yehia Ahmed Kotp, PhD, student at the reinforced concrete and masonry structures department

Moscow

engyehia250@gmail.comФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)»Moscow State University of Civil Engineering (MGSU) National Research University202308112023052435Copyright © Тамразян А.Г., Сайед Й., 20232023Тамразян А.Г., Сайед Й.Tamrazyan A.G., Sayed Y.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/654

В данной статье исследуется коэффициент перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках через экспериментальный и аналитический подход. Были испытаны на изгиб двухпролетные статически неопределимые железобетонные балки. Было проведено обсуждение результатов определения схемы разрушения, диаграммы прогиб-нагрузка, деформация-нагрузка и коэффициентов перераспределения моментов. Экспериментальные результаты были сравнены с аналитическими расчетами существующих моделей, включая нормы ACI 318-19 и CSA A23.3-19, и другие. Результаты показывают, что коэффициент перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках зависит от коэффициента армирования (μs1) и может быть более точно предсказан комплексным анализом. Результаты экспериментов также показывают, что коэффициенты перераспределения моментов испытанных балок превышают значения, предсказанные другими существующими моделями.

This article investigates the coefficient of moments redistribution in statically indeterminate RC beams through an experimental and analytical approach. Two-span statically indeterminate RC beams were tested under bending moment. A discussion of the results of the mode of failure, load-deformation, load-strain, and the coefficient of the moments redistribution were conducted. Moreover, the experimental results were compared to the analytical predictions of the related existing models, including the ACI 318-19 and CSA A23.3-19 codes, and others. The results show that the coefficient of moment redistribution is affected by the reinforcement ratio (μs1) and can be accurately predicted by a recent mathematical analysis. The experimental results also reveal that the moment redistribution capacity of the beams exceeds the values predicted by the other existing models.

статически неопределимые железобетонные балкиперераспределение моментовэкспериментальное исследованиетеоретические моделикоэффициент армированияstatically indeterminate RC beamsmoment redistributionexperimental investigationtheoretical existing modelsreinforcement ratioReferencesКальницкий А.А. Расчёт статически неопределимых железобетонных конструкций с учётом перераспределения усилий. М., 1970. 168 с.Kal'nitskiy A.A. Raschot staticheski neopredelimykh zhelezobetonnykh konstruktsiy s uchotom pereraspredeleniya usiliy [Calculation of statically indefinable reinforced concrete structures, taking into account the redistribution of forces]. Moscow, 1970. 168 p. (rus)Черняева Р.П. К определению границ перераспределения усилий при расчете статически неопределимых железобетонных балок по методу предельного равновесия // Строительство и реконструкция. 2014. № 1 (51). С. 41-45.Chernyayeva R.P. K opredeleniyu granits pereraspredeleniya usiliy pri raschete staticheski neopre-delimykh zhelezobetonnykh balok po metodu predel'nogo ravnovesiya [To determine the limits of redistribution of efforts in the calculation of statically non-selectable reinforced concrete beams using the method of limiting equilibrium]. Building and Reconstruction. 2014. No. 1 (51). Pp. 41-45. (rus)Тамразян А.Г., Рашидов Б. О влиянии некоторых факторов на уровни перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках //" Лолейтовские чтения-150". Современные методы расчета железобетонных и каменных конструкций по предельным состояниям. 2018. С. 447-454.Tamrazyan A.G., Rashidov B.T. O vliyanii nekotorykh faktorov na urovni pereraspredeleniya momentov v staticheski neopredelimykh zhelezobetonnykh balkakh [On the influence of certain factors on the levels of moment redistribution in statically indeterminate reinforced concrete beams] //"Loleytovskie chteniya-150". Sovremennye metody rascheta zhelezobetonnykh i kamennykh konstruktsiy po predel'nym sostoyaniyam. 2018. Рр. 447-454. (rus)Тамразян А.Г., Рашидов Б.Т. К уровню перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках // Строительство и реконструкция. 2018. № 6 (80). С. 14-21.Tamrazyan A.G., Rashidov B.T. K urovnyu pereraspredeleniya momentov v staticheski neopredelimykh zhelezobetonnykh balkakh [To the level of redistribution of moments in statically uncertainable reinforced concrete beams] // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. 2018. No. 6 (80). Pp. 14-21. (rus)Tamrazyan A.G., Sayed Y.A.K. A practical model for moment redistribution in statically indeterminate RC beams // European Journal of Environmental and Civil Engineering. 2023. Т. 27. № 4. С. 1503-1511.Tamrazyan A.G., Sayed Y.A.K. A practical model for moment redistribution in statically indeterminate RC beams // European Journal of Environmental and Civil Engineering. 2023. Т. 27. No. 4. Pp. 1503-1511.Do Carmo R. N. F., Lopes S. M.R. Ductility and linear analysis with moment redistribution in reinforced high-strength concrete beams //Canadian Journal of Civil Engineering. 2005. Т. 32. № 1. С. 194-203.Do Carmo R.N.F., Lopes S.M.R. Ductility and linear analysis with moment redistribution in reinforced high-strength concrete beams // Canadian Journal of Civil Engineering. 2005. Т. 32. No. 1. Pp. 194-203.Scott R.H., Whittle R.T. Moment redistribution effects in beams // Magazine of Concrete Research. 2005. Т. 57. № 1. С. 9-20.Scott R.H., Whittle R.T. Moment redistribution effects in beams // Magazine of Concrete Research. 2005. Т. 57. No. 1. Pp. 9-20.Bagge N., O’Connor A., Elfgren L., Pedersen C. Moment redistribution in RC beams–A study of the influence of longitudinal and transverse reinforcement ratios and concrete strength // Engineering structures. 2014. Т. 80. С. 11-23.Bagge N., O’Connor A., Elfgren L., Pedersen C. Moment redistribution in RC beams–A study of the influence of longitudinal and transverse reinforcement ratios and concrete strength // Engineering structures. 2014. Т. 80. Pp. 11-23.Шалобыта Н.Н., Царук О.Г., Полонский М.Ч., Демчук И.Е. Численное исследование перераспределения усилий в железобетонных элементах с комбинированным армированием // Вестник Брестского государственного технического университета. 2016. № 1(97). С. 86-92.Shalobyta N.N., Tsaruk O.G., Polonskii M.Ch., Demchuk I.E. Chislennoe issledovanie pereraspredeleniya usilii v zhelezobetonnykh elementakh s kombinirovannym armirovaniem [Numerical study of redistribution of the internal force in reinforced concrete elements with combined reinforcement] // Vestnik Brestskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 2016. No. 1(97). Pp. 86-92. (rus)Истомин А. Д., Кудрявцев А. В. Работа статически неопределимых железобетонных элементов в условиях отрицательных температур // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 7. С. 51-55.Istomin A.D., Kudryavtsev A.V. Rabota staticheski neopredelimykh zhelezobetonnykh elementov v usloviyakh otritsatel'nykh temperatur [Behavior of statically indeterminate reinforced concrete elements under negative temperature conditions] // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2016. No. 7. Pp. 51-55. (rus)Li L., Zheng W., Wang Y. Prediction of moment redistribution in statically indeterminate reinforced concrete structures using artificial neural network and support vector regression // Applied Sciences. 2018. Т. 9. № 1. С. 28.Li L., Zheng W., Wang Y. Prediction of moment redistribution in statically indeterminate reinforced concrete structures using artificial neural network and support vector regression // Applied Sciences. 2018. Т. 9. No. 1. Pp. 28.ACI 318-19. Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary // American Concrete Institute: Farmington Hills, MI, USA, 2019.ACI 318-19: Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary // American Concrete Institute: Farmington Hills, MI, USA, 2019.CSA, A-19. Design of concrete structures. Toronto, Ontario, Canada, 2019.CSA, A-19: Design of concrete structures. Toronto, Ontario, Canada, 2019.AS 3600-2018. Concrete structures. Sydney, Australia, 2018.AS 3600-2018: Concrete structures. Sydney, Australia, 2018.BS 8110-1. Structural Use of Concrete: Part 1: Code of Practice for Design and Construction // British Standards Institution. London, UK. 1997.BS8110-1: Structural Use of Concrete: Part 1: Code of Practice for Design and Construction // British Standards Institution. London, UK, 1997.DIN, 1045-1. Concrete reinforced and prestressed concrete structures // German Institute of Standard Berlin, Germany. 2008.DIN, 1045-1: Concrete reinforced and prestressed concrete structures // German Institute of Standard Berlin, Germany, 2008.FIB Model Code 2010. For Concrete Structures 2010 // International Federation for Structural Concrete. Ernst Sohn Publ, House, Lausanne. Switzerland. 2010.FIB Model Code 2010: for Concrete Structures 2010 // International Federation for Structural Concrete. Ernst Sohn Publ, House, Lausanne. Switzerland, 2010.BS., EN. 1992-1-1. Eurocode2. Design of concrete structures: Part 1-1: General rules and rules for buildings //British Standards Institution, London, UK. 2004.BS., EN. 1992-1-1. Eurocode2: Design of concrete structures: Part 1-1: General rules and rules for buildings //British Standards Institution, London, UK, 2004.Aydogan M. S., Alacali S., Arslan G. Prediction of moment redistribution capacity in reinforced concrete beams using gene expression programming // Structures. Elsevier. 2023. Т. 47. С. 2209-2219.Aydogan M. S., Alacali S., Arslan G. Prediction of moment redistribution capacity in reinforced concrete beams using gene expression programming // Structures. Elsevier. 2023. Т. 47. Pp. 2209-2219.Тамразян А.Г., Сайед Й.А.К. Параметры, влияющие на перераспределение моментов в статически неопределимых железобетонных балках // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 6. С. 4-11. doi:10.33622/0869-7019.2022.06.04-11Tamrazyan A.G., Sayed Y.A.K. Parameters Affected the Moment Redistribution in Statically Indeterminate Reinforced Concrete Beams // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2022. No. 6. Pp. 4-11. doi:10.33622/0869-7019.2022.06.04-11

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