МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЖИВУЧЕСТИ СБОРНО-МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО КАРКАСА

Приведена методика проведения экспериментальных и численных исследований железобетонных рам-фрагментов сборно-монолитной железобетонной конструктивной системы многоэтажных зданий. Целью проведенных исследований являлось определение характера изменения параметров статико-динамического деформирования и силового сопротивления предлагаемой конструктивной системы как на стадии эксплуатации, так и при аварийном воздействии, вызванным выключением из работы одного из элементов - угловой колонны первого этажа. Для повышения сопротивляемости исследуемой системы к локальному или прогрессирующему обрушению предложены новые конструктивные решения ригелей сборно-монолитной рамы, позволяющие повысить ее сопротивляемость при внезапном изменении силовых потоков в рассматриваемой конструктивной системе. Предложены аналитические зависимости для определения параметров межсредовой зоны контакта в сборно-монолитной конструкции ригеля. Решение рассматриваемых задач выполнено с использованием программного комплекса ЛИРА-САПР с учетом диаграмм работы материала, учитывающих статико-динамический характер нагружения конструкций. Приведено обоснование принятых конструктивных решений опытных конструкции рам-фрагментов для разработки программы проведения экспериментальных исследований рассматриваемой конструктивной системы при особых воздействиях.

живучесть, сборно-монолитный каркас, особое предельное состояние, физическая нелинейность

1. Adam J.M., Parisi F., Sagaseta J., Lu X. Research and practice on progressive collapse and robustness of building structures in the 21st century. Eng. Struct. 2018. 173. Pp. 122-149

2. Мониторинг объемов жилищного строительства. https://minstroyrf.gov.ru/trades/zhilishnaya-politika/8/

3. Мажанская Е.В. Экономические факторы, влияющие на стоимость строительства / Е.В. Мажанская, А.С. Пасечник, Д.А. Калинина [и др.] // Экономические науки. 2020. № 184. С. 58-61. doi:10.14451/1.184.58

4. Зенин С.А., Шарипов Р.Ш., Кудинов О.В., Шапиро Г.И., Гасанов А.А. Расчеты крупнопанельных зданий на устойчивость против прогрессирующего обрушения методами предельного равновесия и конечного элемента // ACADEMIA. Архитектура и строительство. 2016. № 4. С. 109-111

5. Krentowski J.R., Knyziak P., Mackiewicz M. Durability of interlayer connections in external walls in precast residential buildings // Engineering Failure Analysis. 2021. Vol. 121, 105059. ISSN 1350-6307. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.105059

6. Sokolov B.S. Construction of Deformation Diagrams of Concrete Under Shear Based on the Author’s Theory of Anisotropic Materials Power Resistance to Compression and Deformation Theory of Plasticity // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2019. No. 15. Pp. 149-160

7. Baran E., Mahamid M., Baran M., Kurtoglu M., Torra-Bilal I. Performance of a moment resisting beam-column connection for precast concrete construction // Engineering Structures. 2021. 246, 113005

8. Barański J., Berkowski P.Computer Modelling of Precast Large-panel Buildings with Degraded Horizontal Joints // Procedia Engineering. 2015. 111. Pp. 89-96

9. Xia K., Hu X. & Xue W. Experimental studies on in-plane connections of composite beam-precast concrete shear wall under reversed cyclic loading // Structures. 2021. 34. 1961-1972

10. Kolchunov V.I., Fedorova N.V., Savin S.Yu., Kovalev V.V., Iliushchenko T.A. Failure simulation of a RC multi-storey building frame with prestressed girders // Magazine of Civil Engineering. 2019. No. 8. Pp. 155-162

11. Савин С.Ю., Федорова Н.В., Емельянов С.Г. Анализ живучести сборно-монолитных каркасов многоэтажных зданий из железобетонных панельно-рамных элементов при аварийных воздействиях, вызванных потерей устойчивости одной из колонн // Жилищное строительство. 2018. № 12. С. 3-7

12. Savin S.Y., Fedorov S.S. Stability analysis of reinforced concrete building frames damaged by corrosion under static-dynamic loading // Journal of Physics: Conference Series. 2019. 1425, 012043

13. Elsanadedy H.M., Al-Salloum Y.A., Alrubaidi M.A., Almusallam T.H., Abbas H. Finite element analysis for progressive collapse potential of precast concrete beam-to-column connections strengthened with steel plates // Journal of Building Engineering. 2021. 34, 101875

14. Fedorova N., Tamrazyan A., Korenkov P. Industrial constructive system of civil buildings of increased survivability // E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 97. P. 04003

15. Колчунов В.И., Осовских Е.В., Фомичев С.И., Прочность железобетонных платформенных стыков жилых зданий с перекрестно-стеновой системой из панельных элементов // Жилищное строительство. 2009. № 12. С. 12-16

16. Соколов Б.С., Трошков Е.О. Сравнение результатов компьютерного моделирования и экспериментальных исследований штепсельных стыков сборных железобетонных колонн с плитами перекрытий// Жилищное строительство. 2017. № 7. С. 41-46

17. Трошков Е.О. Экспериментальные исследования штепсельных стыков второго типа на сдвиг // Долговечность, прочность и механика разрушения бетона, железобетона и других строительных материалов: Сборник докладов IX Академических чтений РААСН - Международной научной конференции. СПб.: СПбГАСУ, 2016. С. 85-90

18. Ibrahim M.H. Alshaikh, Aref A. Abadel, Mohammed Alrubaidi. Precast RC structures’ progressive collapse resistance: Current knowledge and future requirements, Structures, 2022. Vol. 37. Pp. 338-352. ISSN 2352-0124. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.12.086

19. Johannes A.J. Huber, Hercend Mpidi Bita, Thomas Tannert, Sven Berg. Finite element analysis of alternative load paths to prevent disproportionate collapse in platform-type CLT floor systems // Engineering Structures. 2021. Vol. 240, 112362. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112362

20. Yu J., Tan K.H. Structural Behavior of RC Beam-Column Subassemblages under a Middle Column Removal Scenario //j. Struct. Eng. 2013. Vol. 139. No. 2. Pp. 233-250

21. Kang S.B., Tan K.H., Yang E.H. Progressive collapse resistance of precast beam-column sub-assemblages with engineered cementitious composites // Eng. Struct. 2015

22. Forquin P., Chen W. An experimental investigation of the progressive collapse resistance of beam-column RC sub-assemblages // Constr. Build. Mater. 2017. Vol. 152. P. 1068-1084

23. Han Q. et al. Experimental Investigation of Beam-Column Joints with Cast Steel Stiffeners for Progressive Collapse Prevention //j. Struct. Eng. 2019. Vol. 145. No. 5. P. 04019020

24. Колчунов В.И., Панченко Л.А. Расчет составных тонкостенных конструкций. М.: АСВ, 1999. 281 с

25. Колчин Я.Е., Колчунов В.И. Исследование закономерностей деформирования и разрушения зон контакта железобетонных составных конструкций // Строительство и реконструкция. 2010. № 2(28). С. 17-22

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

27. СП 385.1325800.2018 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования». ЭС НТИ "Техэксперт", 2017. 35 с

28. Korenkov P. Determination of the scale factor in the physical modeling of reinforced concrete structures exposed to emergency loads / P. Korenkov, V. Chemodurov, O. Korenkova, I. Manaenkov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : 23, Construction - The Formation of Living Environment, 55 GiaiPhong Road, Hanoi, 23-26 сентября 2020 года. - 55 GiaiPhong Road, Hanoi, 2020. P. 052053. doi:10.1088/1757-899X/869/5/052053. EDN WSCSUY

29. Fedorova N.V., Ngoc V.T. Deformation and failure of monolithic reinforced concrete frames under special actions //j. Phys. Conf. Ser. 2020. Vol. 1425. № 1

30. Патент № 2642542 C1 Российская Федерация, МПК G01N 3/60. Устройство для экспериментального определения динамических догружений в рамно-стержневых конструктивных системах : № 2016130263 : заявл. 22.07.2016 :опубл. 25.01.2018 / Н.В. Клюева, П.А. Кореньков ; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского". EDN QHFNGF

31. Колчунов В.И., Колчунов Вл.И., Федорова Н.В. Деформационные модели железобетона при особых воздействиях // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 8. С. 54-60. EDN UWOAEP