Оценка эксплуатационной живучести изгибаемых железобетонных элементов при неравномерной коррозии арматуры

Исследовано влияние пространственной неравномерности коррозионных повреждений арматуры на работоспособность изгибаемых железобетонных элементов. Экспериментально изучено распределение фактических площадей поперечных сечений арматурных стержней после коррозионного воздействия. Обработка результатов выполнена на основе трёхмерного сканирования с последующим статистическим анализом. Для количественной оценки локального ослабления сечения предложены коэффициент пространственной неоднородности коррозии и вероятностная модель его распределения, позволяющая определять расчётное минимальное сечение корродированной арматуры. Показано, что использование средней степени коррозионного повреждения приводит к завышению несущей способности изгибаемых железобетонных элементов. Учет локального характера коррозии изменяет траекторию деградации работоспособности и приводит к снижению живучести элемента. Предложенный подход позволяет перейти от оценки остаточной прочности в отдельный момент времени к интегральной оценке живучести, характеризующей степень сохранения работоспособности конструкции в процессе накопления повреждений.

1. Смоляго Г. А., Фролов Н. В., Дронов А. В. Анализ коррозионных повреждений эксплуатируемых изгибаемых железобетонных конструкций зданий и сооружений //Вестник Белгородского государственного технологического университета им. ВГ Шухова. 2019. № 1. C. 52–57

2. Бондаренко В.М. Специфика силового сопротивления поврежденных коррозией железобетонных конструкций и новые факторы разрушения // Строительство и реконструкция – 2009. №4. С.28-33.

3. Методические рекомендации «Методика оценки остаточного ресурса несущих конструкций зданий и сооружений» Москва, 2018. 50 с

4. Тамразян А.Г., Мацеевич Т.А. Анализ надежности железобетонной плиты с корродированной арматурой. Строительство и реконструкция. 2022. № 1 (99). С. 89-98.

5. Тамразян, А. Г. Сравнение перераспределения моментов в корродированных и некорродированных статически неопределимых железобетонных балках / А. Г. Тамразян, Й. А. К. Сайед // Вестник МГСУ. – 2024. – Т. 19, № 4. – С. 557–568.

6. Дронов, А. В. Особенности развития питтинговой коррозии стальной арматуры железобетонных изгибаемых элементов / А. В. Дронов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2017. – № 3. – С. 32-36.

7. Rodriguez, J., Ortega, LM and Casal, J. Load carrying capacity of concrete structures with corroded reinforcement. Construction and Building Materials, 11(4):239–248, 1997.

8. Тамразян А.Г., Попов Д.С. К влиянию армирования сжатой зоны изгибаемого железобетонного элемента на кинетику развития коррозионных повреждений // Международная научно-практическая конференция «Наука и инновации в строительстве», в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова. 2017. - С. 153-157

9. Савин С.Ю., Колчунов В.И., Федорова Н.В. Несущая способность железобетонных внецентренно сжатых элементов каркасов зданий при коррозионных повреждениях в условиях особых воздействий. Железобетонные конструкции. 2023;1(1):46-54.

10. Тамразян А.Г. Концептуальные подходы к оценке живучести строительных конструкций, зданий и сооружений. Железобетонные конструкции. 2023;3(3):62-74.

11. Тамразян А.Г. Живучесть как степень работоспособности конструкций при повреждении // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 7. С. 22–28.

12. Колчунов В.И., Савин С.Ю. Устойчивость железобетонных каркасов зданий к начальному локальному разрушению // Известия вузов. Строительство. 2024. No 10. C. 50–64.

13. Колчунов В.И, Клюева Н.В., Андросова Н.Б., Бухтиярова А.С. Живучесть зданий и сооружений при запроектных воздействиях. М.: Издательство АСВ, 2014. 208 с

14. Kabantsev O., Mitrovic B. Deformation and power characteristics monolithicreinforced concrete bearing systems in the mode of progressive collapse // MATEC Web of Conferences / ed. Volkov A., Pustovgar A., Adamtsevich A. 2018. Vol. 251. P. 02047

15. Andrade C., Alonso C. Test methods for on-site corrosion rate measurement of steel reinforcement in concrete by means of the polarization resistance method // Materials and Structures. 2004. Vol. 37. Pp. 623–633.

16. Bertolini L., Elsener B., Pedeferri P., Redaelli E., Polder R.B. Corrosion of Steel in Concrete: Prevention, Diagnosis, Repair. Wiley, 2013. 434 p.

17. Cavaco, Eduardo S, Casas, Joan R, Neves, Luis AC and Huespe, Alfredo E. Robustness of corroded reinforced concrete structures–a structural performance approach. Structure and Infrastructure Engineering, 9(1):42–58, 2013.

18. Bontempi F, Giuliani L, Gkoumas K. Handling the exceptions: Robustness assessment of a complex structural system. Proceedings of the 3rd international conference on structural engineering, mechanics and computation (SEMC 2007). Rotterdam: Millpress; 2007. p. 1747–52

19. Мигунов В.Н. Экспериментально-теоретическое моделирование армированных конструкций в условиях коррозии. Моногрф. / В.Н. Мигунов, И.И. Овчинников, И.Г. Овчинников. – Пенза, ПГУАС, 2014. – 362 с.

20. Колмогоров А.Н. Теория вероятностей и математическая статистика: Сб. статей. – М.: Наука, 1986. – 535 с.

21. СП 63.13330.2018 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

22. Тамразян, А. Г. Методика определения живучести изгибаемых железобетонных элементов при коррозии арматуры / А. Г. Тамразян, Д. В. Тягур // Экономика строительства. – 2025. – № 11. – С. 714-718.

23. Rodriguez, J. Load carrying capacity of concrete structures with corroded reinforcement / J. Rodriguez, L. Ortega, J. Casal // Construction and Building Materials. ‒ 1997. ‒ Vol. 11, no. 4. ‒ Pp. 239‒248.