Деформирование и разрушение железобетонных рам с ригелями, армированными наклонными стержнями, при особых воздействиях

Приведена методика экспериментальных и численных исследований железобетонных рамных конструкций с ригелями, армированными наклонными стержнями, при особых воздействиях. Основной задачей этих исследований являлось определение характера деформирования, трещинообразования и разрушения таких конструкций при особом воздействии, вызванным внезапным удалением одной из конструкций и, как следствие, перераспределением силовых потоков в них. Для повышения живучести и защиты исследуемой конструктивной системы от прогрессирующего обрушения, при количественном и качественном изменении усилий в ее элементах, предложено на приопорных участках конструкций ригелей рамной системы устанавливать поперечной армирование из наклонных арматурных стержней в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Параметры такого армирования и параметры заложенные в расчетную модель конструкции рамы при рассматриваемых статическом нагружении на первом этапе и динамическом догружении на втором этапе, определены численным моделированием, с использованием программного комплекса Ansys. На этой основе выполнено обоснование принятых конструктивных решений конструкций рам для разработки программы проведения экспериментальных исследований таких конструкций при особых воздействиях.

1. Алмазов В.О., Као Зуй Кхой. Динамика прогрессирующего разрушения монолитных многоэтажных каркасов. М.: АСВ, 2013. 128 с.

2. S.Yu. Fialkoa, O.V. Kabantsevb, A.V. Perelmuter Elasto-plastic progressive collapse analysis based on the integration of the equations of motion // Magazine of Civil Engineering. 2021. 102(2). Article No. 10214

3. Кодыш Э.Н. Защита многоэтажных зданий от прогрессирующего обрушения / Кодыш Э.Н., Трекин Н.Н., Чесноков Д.А. // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 6. С.8–13.

4. Федорова Н.В., Фан Динь Гуок, Нгуен Тхи Чанг. Экспериментальные исследования живучести железобетонных рам с ригелями, усиленными косвенным армированием // Строительство и реконструкция. 2020. № 1. С. 92-100.

5. Ильющенко Т.А., Колчунов В.И., Федоров С.С. Трещиностойкость преднапряженных железобетонных рамно-стержневых конструкций при особых воздействиях // Строительство и реконструкция. 2021. №1. С. 74-84.

6. Федорова Н.В. Методика экспериментальных исследований деформирования монолитных железобетонных каркасов зданий при аварийных воздействиях / Федорова Н.В., Кореньков П.А., Ву Н.Т. // Строительство и реконструкция. 2018. Т. 4. № 78. С.42–52.

7. Кодыш Э.Н. Проектирование защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения с учетом возникновения особого предельного состояния // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 10. С. 95–101.

8. Kolcunov V.I. Deformation and failure of a monolithic reinforced concrete frame under accidental actions / Kolcunov V.I., Tuyen V.N., Korenkov P.A. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Т. 753. С.032037.

9. Fedorova N.V. Deformation and failure of monolithic reinforced concrete frames under special actions / Fedorova N.V., Ngoc V.T. // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Т. 1425. С.012033.

10. Adam J.M. Research and practice on progressive collapse and robustness of building structures in the 21st century / Adam J.M., Parisi F., Sagaseta J., Lu X. // Engineering Structures. 2018. Т. 173. С.122–149.

11. Yu J. Experimental and numerical investigation on progressive collapse resistance of reinforced concrete beam column sub-assemblages / Yu J., Tan K.H. // Engineering Structures. 2013. Т. 55. С.90–106.

12. Deng X.-F., Liang S.-L., Fu F., Qian K. Effects of high-strength concrete on progressive collapse resistance of reinforced concrete frame // Journal of Structural Engineering. 2020. Vol. 146. Issue 6. P. 04020078. DOI: 10.1061/(asce)st.1943-541x.0002628

13. Xuan W., Wang L., Liu C., Xing G., Zhang L., Chen H. Experimental and theoretical investigations on progressive collapse resistance of the concrete-filled square steel tubular column and steel beam frame under the middle column failure scenario // Shock and Vibration. 2019. Vol. 2019. Pp. 1–12. DOI: 10.1155/2019/2354931

14. Alogla K. Theoretical assessment of progressive collapse capacity of reinforced concrete structures / Alogla K., Weekes L., Augusthus-Nelson L. // Magazine of Concrete Research. 2017. Т. 69. № 3. С.145–162.

15. Shan S. et al. Experimental study on the progressive collapse performance of RC frames with infill walls // Eng. Struct. 2016. Vol. 111. Pp. 80–92.

16. Ву Нгок Туен Исследование живучести железобетонной конструктивно нелинейной рамностержневой системы каркаса многоэтажного здания в динамической постановке / Ву Нгок Туен // Строительство и реконструкция. 2020. Т. 90. № 4. С.73–84.

17. Федорова Н. В., Халина Т.А. Исследование динамических догружений в железобетонных конструктивных системах при внезапных структурных перестройках// Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 8. С. 32-36.

18. Бондаренко В.М. Расчетные модели силового сопротивления железобетона / В.М. Бондаренко, В.И. Колчунов. М.: АСВ, 2004. 472 с.

19. Бондаренко В.М., Клюева Н.В. К расчёту сооружений, меняющих расчетную схему в следствии коррозионных изменений // Известия вузов. 2008. №1. С. 4-12.

20. СП 385. 1325800.2018 Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения.

21. СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01- 2003 (с Изменением N 1). Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2019 г.

22. Гениев Г.А. Об оценке динамических эффектов в стержневых системах из хрупких материалов// Бетон и железобетон. 1992 №9. С. 25-27.

23. Шапиро Г.И. Некоторые вопросы расчета при сопряжении сборных конструкций // Строительство и реконструкция. 2022. №1. С. 54-58.