constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2025-119-3-73-85construction-924Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙBUILDING AND STRUCTURE SAFETYДеформирование бетона железобетонной рамы в запредельном состоянииDeformation of concrete of a reinforced concrete frame in the ultimate stateКолчуновВл. И.KolchunovV. I.

Колчунов Владимир Иванович - Член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры инженерной графики и компьютерного моделирования; ведущий научный сотрудник,

г. Москва.

Kolchunov Vladimir Iv. - Corresponding Member of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department of Engineering Graphics and Computer Modeling; Leading Researcher,

Moscow.

vlik52@mail.ruИльющенкоТ. А.IliushchenkoT. A.

Ильющенко Татьяна Александровна - начальник отдела технического нормирования в области строительства; старший преподаватель кафедры промышленного и гражданского строительства,

г. Москва;

г. Курск.

Iliushchenko Tatiana A. - Head of the Department of Technical Standardization in the Field of Construction; Senior Lecturer of the Department of Industrial and Civil Engineering. Construction,

Moscow;

Kursk.

tatkhalina93@yandex.ruФедоровС. С.FedorovS. S.

Федоров Сергей Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой инженерной графики и компьютерного моделирования,

г. Москва.

Fedorov Sergey S. - Candidate of Technical Sciences, Head of the Department of Engineering Graphics and Computer Modeling,

Moscow.

fedorovss@mgsu.ruФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ); Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наукMoscow State University of Civil Engineering (NIU MGSU); Research Institute of Construction Physics of the Russian Academy of Architecture and Construction SciencesФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ); ФГБОУ ВО «Курский государственный университет»Moscow State University of Civil Engineering; Kursk State UniversityФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ)Moscow State University of Civil Engineering202520072025037385Copyright © Колчунов В.И., Ильющенко Т.А., Федоров С.С., 20252025Колчунов В.И., Ильющенко Т.А., Федоров С.С.Kolchunov V.I., Iliushchenko T.A., 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/924

Предложена модель статико-динамического деформирования сжатого бетона в запредельном состоянии, применительно к расчетной схеме железобетонной рамы второго уровня при особом воздействии. Построены основные рабочие гипотезы для определения статико-динамического деформирования бетона и получены аналитические зависимости для определения предельных деформаций в бетоне сжатой зоны при переходе системы n-раз статически неопределимой в систему (n - 1). Бетон сжатой зоны моделируется представительным объемом в виде бетонной призмы характерных размеров. Для железобетонной рамы построена расчетная модель первого уровня с пространственными сечениями, моделирующими сложно напряженное состояние в пространственной трещине сложнонапряженного ригеля. В элементах рамы с рассматриваемыми пространственными сечениями учитываются расстояния между трещинами и запредельные деформации бетона, предшествующие разрушению. 

A model of static-dynamic deformation of compressed concrete in the ultimate state is proposed, as applied to the calculation scheme of a second-level reinforced concrete frame under a special impact. The main working hypotheses for determining the static-dynamic deformation of concrete are constructed and analytical dependencies are obtained for determining the ultimate deformations in concrete of the compressed zone during the transition of the n-times statically indeterminate system to the (n- 1) system. Concrete of the compressed zone is modeled by a representative volume in the form of a concrete prism of characteristic dimensions. For a reinforced concrete frame, a first-level calculation model with spatial sections simulating a complex stress state in a spatial crack of a complex-stressed beam is constructed. In the frame elements with the considered spatial sections, the distances between cracks and the ultimate deformations of concrete preceding destruction are taken into account.

железобетонные конструкциирасчетные моделисжатый бетонпредставительный объемстатико-динамическое деформированиеособое воздействиеразрушениеreinforced concrete structurescalculation modelscompressed concreterepresentative volumestatic-dynamic deformationspecial impactdestructionИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-49-10010, https://rscf.ru//project/24-49-10010/This research was funded by the Russian Science Foundation (Grant No. 24-49-10010), https://rscf.ru/project/24-49-10010/.ReferencesБондаренко В.М., Колчунов В.И. Расчетные модели силового сопротивления железобетона: Моногр. М.: Изд-во АСВ , 2004. 472 с.Bondarenko V.M., Kolchunov Vl.I. Raschetnye modeli silovogo soprotivleniya zhelezobetona [Calculation Models of Force Resistance of Reinforced Concrete]. Мoscow: ASV Publishing House, 2004. 472 p. (rus).Верюжский Ю.В., Колчунов В.И. Методы механики железобетона. Киев: Кн. изд-во НАУ, 2005. 653 с.Veruzhsky Yu.V., Kolchunov Vl.I. Metody mekhaniki zhelezobetona [Methods of reinforced concrete mechanics]. Kiev: NAU Book Publishing House. 2005. 653 p. (rus)Голышев А.Б. Колчунов В.И. Сопротивление железобетона: Моногр. Киев: Основа 2009. 432 с.Golyshev A.B., Kolchunov V.I. Soprotivlenie zhelezobetona [Resistance of reinforced concrete]. Kiev: Osnova, 2009. (rus).Голышев А.Б., Колчунов В.И., Яковенко И.А. Сопротивление железобетонных конструкций, зданий и сооружений, возводимых в сложных инженерно-геологических условиях: Моногр. Киев: Талком, 2015. 371 с.Golyshev A.B., Kolchunov V.I., Yakovenko I.A. Soprotivlenie zhelezobetonnyh konstrukcij, zdanij i sooruzhenij, vozvodimyh v slozhnyh inzhenerno-geologicheskih usloviyah [Resistance of reinforced concrete structures, buildings and constructions erected in complex engineering and geological conditions]: Monograph. Kyiv: Talkom, 2015. 371 p (rus).Колчунов В. И., Федорова Н. В. Некоторые проблемы живучести железобетонных конструктивных систем при аварийных воздействиях //Вестник НИЦ Строительство. 2018. №. 1. С. 115-119.Kolchunov V.I., Fedorova N.V. Nekotorye problemy zhivuchesti zhelezobetonnyh konstruktivnyh sistem pri avarijnyh vozdejstviyah [Some problems of survivability of reinforced concrete structural systems under emergency impacts] // Bulletin of the Scientific Research Center Construction. 2018. No. 1. pp. 115-119. (rus).Kiakojouri F., De Biagi V., Chiaia B., Sheidaii M. R. Progressive collapse of framed building structures: Current knowledge and future prospects // Engineering Structures. 2020. № December 2019 (206). C. 110061.Kiakojouri F., De Biagi V., Chiaia B., Sheidaii M. R. Progressive collapse of framed building structures: Current knowledge and future prospects // Engineering Structures. 2020. No December 2019 (206). C. 110061.Hammad K., Lofty I., Naiem M. Enhancing Progressive Collapse Resistance in Existing Buildings // Design and Construction of Smart Cities. 2021. P. 39-46.Hammad K., Lofty I., Naiem M. Enhancing Progressive Collapse Resistance in Existing Buildings // Design and Construction of Smart Cities. 2021. P. 39-46.Митасов В.М., Адищев В.В. О применении энергетических соотношений в теории сопротивления железобетона // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1990. № 4. С. 33-37.Mitasov V.M., Adishchev V.V. O primenenii energeticheskih sootnoshenij v teorii soprotivleniya zhelezobetona [On the application of energy relations in the theory of resistance of reinforced concrete] // News of universities. Construction and architecture. 1990. No. 4. P. 33-37(rus).Колчунов Вл.И., Демьянов А.И., Михайлов М.М. Расчетные модели статико-динамического деформирования системы железобетонных конструкций в момент разрушения сжатого бетона при кручении с изгибом // Строительная механика и расчет сооружений. 2019. № 2. С. 17-26.Kolchunov Vl.I., Demyanov A.I., Mikhailov M.M. Raschetnye modeli statiko-dinamicheskogo deformirovaniya sistemy zhelezobetonnyh konstrukcij v moment razrusheniya szhatogo betona pri kruchenii s izgibom [Calculation models of static-dynamic deformation of a system of reinforced concrete structures at the moment of destruction of compressed concrete under torsion with bending] // Structural mechanics and calculation of structures. 2019. No. 2. P. 17-26 (rus).Mohajeri Nav F. Analytical investigation of reinforced concrete frames under middle column removal scenario // Adv. Struct. Eng. 2018. № 21.9 P. 8–1401.Mohajeri Nav F. Analytical investigation of reinforced concrete frames under middle column removal scenario // Adv. Struct. Eng. 2018. № 21.9 P. 1388–1401.Гениев Г.А., Колчунов В.И., Клюева Н.В. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях: Моногр. М.: Изд-во АСВ, 2004. 216 с.Geniev G.A., Kolchunov V.I., Klyueva N.V. Prochnost' i deformativnost' zhelezobetonnyh konstrukcij pri zaproektnyh vozdejstviyah [Strength and deformability of reinforced concrete structures under beyond-design influences]. M.: ASV, 2004. 216 p. (rus).Ahmadi R., Rashidian O., Abbasnia R., Mohajeri Nav F., Usefi N. Experimental and numerical evaluation of progressive collapse behavior in scaled RC beam-column subassemblage //Shock and Vibration. 2016. Т. 2016Ahmadi R., Rashidian O., Abbasnia R., Mohajeri Nav F., Usefi N. Experimental and numerical evaluation of progressive collapse behavior in scaled RC beam-column subassemblage //Shock and Vibration. 2016. Т. 2016Azim I., Yang J., Bhatta S., Wang F., Liu Q. F. Factors influencing the progressive collapse resistance of RC frame structures //Journal of Building Engineering. 2020. Т. 27. С. 100986Azim I., Yang J., Bhatta S., Wang F., Liu Q. F. Factors influencing the progressive collapse resistance of RC frame structures //Journal of Building Engineering. 2020. Т. 27. С. 100986Savin S., Kolchunov V., Fedorova N., Vu N.T. Experimental and Numerical Investigations of RC Frame Stability Failure under a Corner Column Removal Scenario // Buildings. 2023. Vol. 13, № 4. P. 908Savin S., Kolchunov V., Fedorova N., Vu N.T. Experimental and Numerical Investigations of RC Frame Stability Failure under a Corner Column Removal Scenario // Buildings. 2023. Vol. 13, № 4. P. 908Tur A., Tur V., Derechennik S., Lizogub A. An innovative safety format for structural system robustness checking // Budownictwo i Architektura. 2020. Vol. 19. P. 67–84Tur A., Tur V., Derechennik S., Lizogub A. An innovative safety format for structural system robustness checking // Budownictwo i Architektura. 2020. Vol. 19. P. 67–84СП 385.1325800.2018. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения. М.: Минстрой России, 2019.– 33c.SP 385.1325800. 2018. Zashchita zdanij i sooruzhenij ot progressiruyushchego obrusheniya. Pravila proektirovaniya. Osnovnye polozheniya [Protection of buildings and structures from progressive collapse. Design rules. The main provisions]. M.: Standartinform, 2018. P. 19 (rus).Федорова Н. В., Медянкин М.Д., Бушова О.Б. Определение параметров статико- динамического деформирования бетона // Промышленное и гражданское строительство. – 2020. – № 1. – С. 4-11. – DOI: 10.33622/0869-7019.2020.01.04-11.Fedorova N. V., Medyankin M. D., Bushova O. B. Opredelenie parametrov statiko- dinamicheskogo deformirovaniya betona [Determination of parameters of static-dynamic deformation of concrete] // Industrial and civil engineering. - 2020. - No. 1. - P. 4-11. - DOI: 10.33622/0869-7019.2020.01.04-11 (rus).Колчунов В.И., Клюева Н.В., Андросова Н.В., Бухтиярова А.С. Живучесть зданий и сооружений при запроектных воздействиях. М.: Издательство АСВ, 2014. 208 сKolchunov V.I., Klyueva N.V., Androsova N.V., Bukhtiyarova A.S. ZHivuchest' zdanij i sooruzhenij pri zaproektnyh vozdejstviyah [Survivability of buildings and structures under beyond-design influences]. M.: ASV Publishing House, 2014. 208 p. (rus)Демьянов А.И., Колчунов В.И., Сальников А.С., Михайлов М.М. Расчетные модели статикодинамического деформирования железобетонной конструкции при кручении с изгибом в момент образования пространственной трещины // Строительство и реконструкция. 2017. № 3. С. 13-22.Demyanov A.I., Kolchunov V.I., Salnikov A.S., Mikhailov M.M. Raschetnye modeli statikodinamicheskogo deformirovaniya zhelezobetonnoj konstrukcii pri kruchenii s izgibom v moment obrazovaniya prostranstvennoj treshchiny [Calculation models of static-dynamic deformation of a reinforced concrete structure under torsion with bending at the moment of formation of a spatial crack] // Construction and reconstruction. 2017. No. 3. P. 13-22 (rus)Колчунов В. И., Демьянов А. И., Михайлов М. М. Статико-динамическое деформирование сжатого бетона в неопределимой железобетонной раме при изгибе с кручением Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2020. – № 4(736). – С. 5-21. – DOI: 10.32683/0536-1052-2020-736-4-5-21.Kolchunov V. I., Demyanov A. I., Mikhailov M. M. Statiko-dinamicheskoe deformirovanie szhatogo betona v neopredelimoj zhelezobetonnoj rame pri izgibe s krucheniem [Static-dynamic deformation of compressed concrete in an indeterminate reinforced concrete frame under bending with torsion] // News of higher educational institutions. Construction. - 2020. - No. 4 (736). - P. 5-21. - DOI: 10.32683/0536-1052-2020-736-4-5-21 (rus)Kolchunov V. I., Moskovtseva V. S. Robustness of reinforced concrete frames with elements experiencing bending with torsion // Engineering Structures. – 2024. – Vol. 314. – P. 118309. – DOI: 10.1016/j.engstruct.2024.118309.Kolchunov V. I., Moskovtseva V. S. Robustness of reinforced concrete frames with elements experiencing bending with torsion // Engineering Structures. – 2024. – Vol. 314. – P. 118309. – DOI: 10.1016/j.engstruct.2024.118309.Колчунов Вл.И. Метод расчетных моделей сопротивления для железобетона // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2023. Т. 19. № 3. С. 261–275. http://doi.org/10.22363/1815-52352023-19-3-261-275Kolchunov Vl.I. Metod raschetnyh modelej soprotivleniya dlya zhelezobetona [Method of calculation models of resistance for reinforced concrete] // Structural mechanics of engineering structures and constructions. 2023. Vol. 19. No. 3. P. 261–275. http://doi.org/10.22363/1815-5235-2023-19-3-261-275 (rus)

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