constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2025-117-1-48-59624.07construction-851Research ArticleТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИTHEORY OF ENGINEERING STRUCTURES. BUILDING UNITSСовместная работа резьбовых механических соединений арматуры с бетономJoint operation of threaded mechanical connections of reinforcement with concreteЧепизубовИ. Г.ChepizubovI. G.

Чепизубов Игорь Геннадьевич, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник

г. Москва 

Chepizubov Igor Gennadievich, Candidate of Technical Sciences, Leading Researcher 

Moscow 

niisf_lab9n@mail.ruСафоновА. А.SafonovA. A.

Сафонов Александр Александрович, руководитель Испытательного центра «НИЦстром» 

г. Москва 

Safonov Alexander Alexandrovich 

Moscow 

A.Safonov@vniizhbeton.ruМоисеенкоГ. А.MoiseenkoG. A.

Моисеенко Георгий Александрович,  канд. техн. наук, научный сотрудник 

г. Москва 

Moiseenko Georgy Alexandrovich, Candidate of Technical Sciences, Researcher 

Moscow 

gecklock@yandex.ruНИИСФ РААСНNIISF RAASNВНИИжелезобетонVNIIZhelezobeton202510032025114859Copyright © Чепизубов И.Г., Сафонов А.А., Моисеенко Г.А., 20252025Чепизубов И.Г., Сафонов А.А., Моисеенко Г.А.Chepizubov I.G., Safonov A.A., Moiseenko G.A.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/851

При расчете железобетонных конструкций для наиболее точного моделирования их напряженно-деформированного состояния используется диаграммный метод расчета. При расчете по данному методу используются реальные диаграммы деформирования материала под нагрузкой. Использование данного метода для расчета железобетонного элемента в сечениях с механическими стыками арматуры обусловливает необходимость проведения экспериментальных исследований для уточнения особенностей совместной работы бетона с арматурой в местах установки стыков. В частности, необходимо исследовать особенности деформирования механических соединений арматуры совместно с бетоном при циклическом режиме нагружения. Данные вопросы рассматриваются в предлагаемой статье. Приводятся методики и результаты экспериментальных исследований работы арматурного проката класса А500С и механических соединений арматуры на конической резьбе в свободном состоянии и при совместной работе с высокопрочным бетоном класса В60. Исследованы два режима нагружения – статическое растяжение и многоцикловое растяжение. Выявлены особенности работы механических соединений арматуры на резьбе при указанных режимах нагружения с учетом влияния сцепления с бетоном. Полученные результаты экспериментальных исследований являются основой для развития диаграммного метода расчета железобетонных конструкций в сечениях с механическими соединениями арматуры.

The diagrammatic calculation method is used in the calculation of reinforced concrete structures for the most accurate modeling of its stress-strain state. When calculating using this method, real diagrams of material deformation under load are used. The use of this method to calculate a reinforced concrete element in sections with mechanical connections of reinforcement necessitates experimental studies to clarify the features of the joint work of concrete with reinforcement in places where mechanical connections are installed. In particular, it is necessary to study the features of deformation of mechanical connections of reinforcement together with concrete during cyclic loading. These issues are discussed in the proposed article. The methods and results of experimental studies of the operation of rebar rolled products of class A500C and mechanical connections by conical threads in a free state and when working with high-strength concrete of class B60 are presented. Two loading modes have been studied – static stretching and multi-cycle stretching. The peculiarities of the operation of mechanical connections by threads under the specified loading conditions, taking into account the effect of adhesion to concrete, are revealed. The experimental research results obtained are the basis for the development of a diagrammatic calculation method for reinforced concrete structures in sections with mechanical reinforcement connections.

арматурабетонмеханическое соединение арматурыциклическое нагружениедиаграммный метод расчетаreinforcementconcretemechanical connection of reinforcementcyclic loadingdiagram calculation methodReferencesLiang J., Nie X., Masud M., Li J., Mo Y. L. A study on the simulation method for fatigue damage behavior of reinforced concrete structures // Engineering Structures. 2017. №150. P. 25-38.Liang J., Nie X., Masud M., Li J., Mo Y. L. A study on the simulation method for fatigue damage behavior of reinforced concrete structures // Engineering Structures. 2017. №150. P. 25-38.Luo X., Tan Z., Chen Y. F., Wang Y. Comparative study on fatigue behavior between unbounded prestressed and ordinary reinforced reactive powder concrete beams // Materialpruefung. Materials Testing. 2019. № 4 (61). P. 323- 328.Luo X., Tan Z., Chen Y. F., Wang Y. Comparative study on fatigue behavior between unbounded prestressed and ordinary reinforced reactive powder concrete beams // Materialpruefung. Materials Test-ing. 2019. № 4 (61). P. 323- 328.Mirsayapov Ilshat T. Detection of stress concentration regions in cyclic loading by the heat monitoring method // Mechanics of Solids. 2010. № 1(45). P. 133-139.Mirsayapov Ilshat T. Detection of stress concentration regions in cyclic loading by the heat monitoring method // Mechanics of Solids. 2010. № 1(45). P. 133-139.Song L., Fan Z., Hou J. Experimental and Analytical Investigation of the Fatigue Flexural Behavior of Corroded Reinforced Concrete Beams // International Journal of Concrete Structures and Materials. 2019. № 1 (13).Song L., Fan Z., Hou J. Experimental and Analytical Investigation of the Fatigue Flexural Behav-ior of Corroded Reinforced Concrete Beams // International Journal of Concrete Structures and Materials. 2019. № 1 (13).Zhang G., Zhang Y., Zhou Y. Fatigue Tests of Concrete Slabs Reinforced with Stainless Steel Bars // Advances in Materials Science and Engineering. 2018. № 1.Zhang G., Zhang Y., Zhou Y. Fatigue Tests of Concrete Slabs Reinforced with Stainless Steel Bars // Advances in Materials Science and Engineering. 2018. № 1.Мирсаяпов Ильшат Т. Усталостное сопротивление изгибаемых элементов действию поперечных сил при средних пролетах среза // Бетон и железобетон. 2006. №3. С. 23-25.Mirsayapov Ilshat T. Fatigue resistance of bent elements to the action of transverse forces at average shear spans // Concrete and reinforced concrete. 2006. No. 3. pp. 23-25.Мирсаяпов Ильшат Т., Тамразян А. Г. К разработке научных основ теории выносливости железобетонных конструкций // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 1. С. 50-56.Mirsayapov Ilshat T., Tamrazyan A. G. Towards the development of the scientific foundations of the theory of endurance of reinforced concrete structures // Industrial and civil engineering. 2017. No. 1. pp. 50-56.Mirsayapov Ilshat T. A study of stress concentration zones under cyclic loading by thermal imaging method // Strength of Materials. 2009. № 3 (41). P. 339-344.Mirsayapov Ilshat T. A study of stress concentration zones under cyclic loading by thermal imaging method // Strength of Materials. 2009. № 3 (41). P. 339-344.Zhang C., Duan P., Zheng B., Li M. Numerical analysis of diaphragm fatigue of reinforced concrete simply supported T-beams // Journal of Engineering Science and Technology Review. 2018. № 5 (11). P. 193-201.Zhang C., Duan P., Zheng B., Li M. Numerical analysis of diaphragm fatigue of reinforced concrete simply supported T-beams // Journal of Engineering Science and Technology Review. 2018. № 5 (11). P. 193-201.Barcley L., Kowalsky M. Critical bending strain of reinforcing steel and the buckled bar tension test // ACI Materials Journal. 2019. №3 (116). Pp. 53-61.Barcley L., Kowalsky M. Critical bending strain of reinforcing steel and the buckled bar tension test // ACI Materials Journal. 2019. №3 (116). Pp. 53-61.Мирсаяпов И. Т., Гарифуллин Д. Р. Уравнения выносливости арматуры изгибаемого железобетонного элемента при режимном многократно повторяющемся нагружении // Известия КГАСУ, 2020, №1 (51), стр. 93-100.Mirsayapov I. T., Garifullin D. R. Equations of endurance of reinforcement of a bent reinforced concrete element under regime repeated loading // Izvestiya KGASU, 2020, No. 1 (51), pp. 93-100.Мирсаяпов Илизар Т. Теоретические основы усталостного разрушения стальной арматуры железобетонных конструкций // Известия КГАСУ. 2021. № 4 (58). С. 15–25. DOI: 10.52409/20731523_2021_4_15Mirsayapov Ilizar T. Theoretical foundations of fatigue failure of steel reinforcement of reinforced concrete structures // Izvestiya KGASU. 2021. № 4 (58). pp. 15-25. DOI: 10.52409/20731523_2021_4_15Atutis E., Valivonis J., Atutis M. Deflection determination method for bfrp prestressed concrete beams under fatigue loading // Compos. Struct. 2019. № 226. P. 111182. DOI: 10.1016/j.compstruct.2019.111182.Atutis E., Valivonis J., Atutis M. Deflection determination method for bfrp prestressed concrete beams under fatigue loading // Compos. Struct. 2019. № 226. P. 111182. DOI: 10.1016/j.compstruct.2019.111182.Kim G., Loreto G., Kim J.-Y., Kurtis K. E., Wall J. J., Jacobs L. J. In situ nonlinear ultrasonic technique for monitoring microcracking in concrete subjected to creep and cyclic loading // Ultrasonics. 2018. №88. P. 64–71. DOI: 10.1016/j.ultras.2018.03.006.Kim G., Loreto G., Kim J.-Y., Kurtis K. E., Wall J. J., Jacobs L. J. In situ nonlinear ultrasonic technique for monitoring microcracking in concrete subjected to creep and cyclic loading // Ultrasonics. 2018. №88. P. 64–71. DOI: 10.1016/j.ultras.2018.03.006.Li Q., Liu M., Lu Z., Deng X. Creep Model of High-Strength High-Performance Concrete Under Cyclic Loading // J. Wuhan Univ. Technol. Sci. Ed. 2019. №3 (34). P. 622–629. DOI: 10.1007/s11595-019-2096-9.Li Q., Liu M., Lu Z., Deng X. Creep Model of High-Strength High-Performance Concrete Under Cyclic Loading // J. Wuhan Univ. Technol. Sci. Ed. 2019. №3 (34). P. 622–629. DOI: 10.1007/s11595-019-2096-9.Ерышев В.А., Тошин Д.С. Диаграмма деформирования бетона при немногократных повторных нагружениях // Известия ВУЗов. Строительство и Архитектура. – 2005. - №10. - С. 109-114.Yeryshev V.A., Toshin D.S. Diagram of concrete deformation under multiple repeated loads // Izvestiya VUZov. Construction and Architecture. 2005. No. 10. pp. 109-114.Карпенко Н.И., Ерышев В.А., Латышева Е.В. К построению диаграмм деформирования бетона повторными нагрузками сжатия при постоянных уровнях напряжений // Строительные материалы. – 2013. - №6. – С. 48-52.Karpenko N.I., Yeryshev V.A., Latysheva E.V. On the construction of diagrams of concrete deformation by repeated compression loads at constant stress levels // Construction materials. - 2013. - No. 6. – pp. 48-52.С.Н. Карпенко, И.Г. Чепизубов, К.С. Шифрин. О результатах проверки прочности муфтовых соединений арматуры на резьбе по диаграммной методике // Промышленное и гражданское строительство, 2008, №11.S.N. Karpenko, I.G. Chepizubov, K.S. Shifrin. On the results of testing the strength of armature coupling joints on threads according to the diagrammatic method // Industrial and Civil Engineering, 2008, No. 11.С.Н. Карпенко, И.Г. Чепизубов, А.А. Андрианов. Определение деформативности муфтовых соединений арматуры при среднецикловом нагружении (до 100 000 циклов). В сборнике: Фундаментальные исследования РААСН по научному обеспечению развития архитектуры, градостроительства и строительной отрасли Российской Федерации в 2012 году. Сборник научных трудов. Волгоград, 2013. С. 361-363.S.N. Karpenko, I.G. Chepizubov, A.A. Andrianov. Determination of deformability of armature coupling joints under medium cycle loading (up to 100,000 cycles). In the collection: Fundamental research of the Russian Academy of Natural Sciences on scientific support for the development of architecture, urban planning and the construction industry of the Russian Federation in 2012. Collection of scientific papers. Volgograd, 2013. pp. 361-363.С.Н. Карпенко, И.Г. Чепизубов. Определение деформативности и прочности муфтовых соединений арматуры при циклическом нагружении. Вестник Отделения строительных наук Российской академии архитектуры и строительных наук. 2009. № 3. С. 147-151.S.N. Karpenko, I.G. Chepizubov. Determination of deformability and strength of armature coupling joints under cyclic loading. Bulletin of the Department of Building Sciences of the Russian Academy of Architecture and Building Sciences. 2009. No. 3. pp. 147-151.Карпенко С.Н., Чепизубов И.Г., Моисеенко Г.А. Изменение модулей деформации муфтовых соединений арматуры при циклическом нагружении // Строительные материалы. 2022. № 6. С. 4–7.Karpenko S.N., Chepizubov I.G., Moiseenko G.A. Changing the deformation modules of the valve coupling joints under cyclic loading // Building materials. 2022. No. 6. pp. 4-7.

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