DEFORMATION MODEL OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES' RESISTANCE - FROM DISLOCATIONS TO CRACKS

The article provides a model of "internal stresses" for concrete matrix of reinforced concrete structures from dislocations, microcracks to macrocracks. The energy theory on the surface of the sphere and the definition of the integral for the mean square value of tangential stresses from plasticity theory are used. An alternative to the general model of the "eight" in the form of a paraboloid from the summation of the volume sectors, levels - radii for the matrix of sliding planes (including octahedral and pure shear) is developed. In the environment of different materials, the model is constructed based on the structure of crystals and dislocations from microcracks to macrocracks, and its working assumptions are formulated. The important principle for displacement (deformation) processes of summation and reduction of relaxing stresses from the stress-strain diagram of concrete is taken into account. The internal total stresses at the rupture of the "figure of eight" (of two contour rings) are obtained for combinations of tetrahedrons or layers-strips from the tangle-paraboloid. The lower boundaries of concrete micro-cracking depend on stresses (deformations), growth rate, energy in crack advancement for a prism or a standard "figure of eight". Displacements from shear, opening widths and crack development heights are obtained from the criteria and connecting parameters in a "representative" volume of concrete. As a result, the dilatation moduli for the stages of the stress-strain state of reinforced concrete are determined, and the equality for the second stage and the dual console elements from the fracture mechanics are obtained.

model, internal stresses, principle, concrete, reinforced concrete structures, dislocations, cracks, dilatations

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

2. Голышев А.Б., Колчунов. Вл.И. Сопротивление железобетона. К.: Основа. 2009. 432 с

3. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996. 410 с

4. Верюжский Ю.В., Голышев А.Б., Колчунов Вл.И., Клюева Н.В., Лисицин Б.М., Машков И.Л., Яковенко И.А. Справочное пособие по строительной механике. В двух томах: Учебное пособие. М.: Изд-во АСВ, 2014. 432 с

5. Колчунов Вл.И., Федоров В.С. Понятийная иерархия моделей в теории сопротивления строительных конструкций // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 8. С. 16-23. https://doi.org/10.33622/0869-7019. 2020. 08. 16-23

6. Верюжский Ю.В., Колчунов Вл.И. Методы механики железобетона. Учебное пособие. К.: Книжное издательство НАУ, 2005. 653 с

7. Травуш В.И., Карпенко Н.И., Колчунов Вл.И., Каприелов С.С., Демьянов А.И., Конорев А.В. Результаты экспериментальных исследований конструкций квадратного и коробчатого сечений из высокопрочного бетона при кручении с изгибом // Строительство и реконструкция. 2018. № 6(80). С. 32-43

8. Баширов Х.З., Колчунов Вл.И., Федоров В.С., Яковенко И.А. Железобетонные составные конструкции зданий и сооружений. М.: АСВ, 2017. 248 с

9. Голышев А.Б., Колчунов Вл.И. Сопротивление железобетонных конструкций, возводимых в сложных инженерно-геологических условиях (монография). Киев: Основа, 2010. 286 с

10. Голышев А.Б., Колчунов Вл.И., Яковенко И.А. Сопротивление железобетонных конструкций, зданий и сооружений, возводимых в сложных инженерно-геологических условиях. Киев: Талком, 2015. 371 с

11. Петров В.В. Нелинейная инкрементальная строительная механика. М.: Инфра-Инженерия, 2014. 480 с

12. Кадашевич Ю.И., Новожилов В.В. Теория пластичности, учитывающая остаточные микронапряжения // Прикладная математика и механика. 1958. № 1. С. 78-89

13. Бараз В.Р., Левченко В.П., Повзнер А.А. Строение и физические свойства кристаллов. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. 164 с

14. Остаповец А., Пайдар В. Оценка напряжения Пайерлса для граничных дислокаций // Физика металлов и металловедение. 2011. № 3. С. 235-241

15. Благовещенский В.В., Панин И.Г. Исследование модели дислокационного источника Франка-Рида // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2012. № 1. С. 40-45

16. Гениев Г.А., Киссюк В.Н., Тюпин Г.А. Теория пластичности бетона и железобетона. М.: Стройиздат, 1974. 316 с

17. Митасов В.М., Стаценко Н.В. Особенность развития трещин в железобетонных балках с организованными трещинами // Политранспортные системы. Новосибирск: Сибирский государственный университет путей сообщения. 2020. С. 230-235

18. Митасов В.М. Образование и развитие стахостических трещин в хрупких и квазихрупких материалах (на примере железобетонных конструкций) // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-24-2018). Томск: Издательство Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2018. С. 105-109

19. Петров В.В., Селяев П.В. Инкрементальная модель взаимодействия нелинейно деформируемых материалов с агрессивными средами // Долговечность строительных материалов, изделий и конструкций. Саранск: Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва. 2014. С. 145-151

20. Петров В.В. Методы выделения главной части решения при расчете нелинейно деформируемых балок // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. № 3(61). С. 160-169

21. Гениев Г.А., Колчунов В.И., Клюева Н.В., Никулин А.И., Пятикрестовский К.П. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях. М.: АСВ, 2004. 216 с

22. Колчунов Вл.И. Физическая суть сопротивления бетона и железобетона от дислокаций до трещин // Строительство и реконструкция. 2022. № 4(102). С. 15-35