Сравнение перераспределения моментов в корродированных и некорродированных статически неопределимых железобетонных балках

Введение. Рассматривается актуальный вопрос перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках, подвергающихся коррозии. Статически неопределимые железобетонные балки широко используются в различных строительных приложениях, и понимание того, как коррозия влияет на перераспределение моментов в таких балках, является важным для оценки их несущей способности и безопасности. Применяются экспериментальные и аналитические методы для изучения влияния коррозии на перераспределение моментов в железобетонных балках.

Материалы и методы. Использована новая техника для ускорения и контроля присутствующей коррозии, применяемой в соответствии с экспериментальной программой. Испытаны четыре двухпролетных железобетонные балки с коррозией и без при изгибающем моменте.

Результаты. Экспериментальные результаты сравнили между собой. Полученные результаты свидетельствуют о том, что коррозия оказывает существенное влияние на перераспределение моментов в статически неопределимых железобетонных балках. Перераспределение моментов увеличивается с ростом процента коррозии. Предлагаемая модель позволяет в значительной степени определить коэффициент перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках.

Выводы. Исследование подчеркивает существенное влияние коррозии на перераспределение моментов в статически неопределимых железобетонных балках. Полученные результаты показывают, что с увеличением процента коррозии происходит соответствующее увеличение перераспределения моментов. Полученные результаты могут стать основой для разработки будущих стратегий по снижению влияния коррозии на статически неопределимые железобетонные балки, что будет способствовать улучшению проектирования конструкций и практики их эксплуатации в строительстве.

1. Тамразян А.Г., Орлова М.А. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния железобетонных изгибаемых элементов с трещинами // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 6 (53). С. 98–105. EDN VAVKYX.

2. Истомин А.Д., Кудрявцев А.В. Работа статически неопределимых железобетонных элементов в условиях отрицательных температур // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 7. С. 51–55. EDN WHKJVP.

3. Дудина И.В., Тамразян А.Г. Обеспечение качества сборных железобетонных конструкций на стадии изготовления // Жилищное строительство. 2001. № 3. С. 8–10. EDN UIZQDH.

4. Tamrazyan A.G. The assessment of reliability of punching reinforced concrete beamless slabs under the influence of a concentrated force at high temperatures // Procedia Engineering. 2016. Vol. 153. Pp. 715–720. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.08.231

5. Тамразян А.Г., Сайед Й.А.К. Влияние коррозии на поведение железобетонных балок // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения : мат. Междунар. академических чтений. 2021. С. 241–249. EDN ZFMGQV.

6. Scott R.H., Whittle R.T. Moment redistribution effects in beams // Magazine of Concrete Research. 2005. Vol. 57. Issue 1. Pp. 9–20. DOI: 10.1680/macr.57.1.9.57870

7. Тамразян А.Г., Рашидов Б.Т. К уровню перераспределения моментов в статически неопределимых железобетонных балках // Строительство и реконструкция. 2018. № 6 (80). С. 14–21. EDN YSXCPB.

8. Кальницкий А.А. Расчет статически неопределимых железобетонных конструкций с учетом перераспределения усилий. М. : Стройиздат, 1970. 168 с.

9. Черняева Р.П.К. определению границ перераспределения усилий при расчете статически неопределимых железобетонных балок по методу предельного равновесия // Строительство и реконструкция. 2014. № 1 (51). С. 41–45. EDN SQMATT.

10. Zhu W., François R. Corrosion of the reinforcement and its influence on the residual structural performance of a 26-year-old corroded RC beam // Construction and Building Materials. 2014. Vol. 51. Pp. 461–472. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.11.015

11. Huang R., Yang C.C. Condition assessment of reinforced concrete beams relative to reinforcement corrosion // Cement and Concrete Composites. 1997. Vol. 19. Issue 2. Pp. 131–137. DOI: 10.1016/s0958-9465(96)00050-9

12. Dang V.H., François R. Influence of long-term corrosion in chloride environment on mechanical behaviour of RC beam // Engineering Structures. 2013. Vol. 48. Pp. 558–568. DOI: 10.1016/j.engstruct.2012.09.021

13. Du Y., Clark L.A., Chan A.H.C. Impact of reinforcement corrosion on ductile behavior of reinforced concrete beams // ACI Structural Journal. 2007. Vol. 104. Issue 3. DOI: 10.14359/18618

14. Zhang W., Zhang H., Gu X., Liu W. Structural behavior of corroded reinforced concrete beams under sustained loading // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 174. Pp. 675–683. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.04.145

15. Fu C., Fang D., Ye H., Huang L., Wang J. Bond degradation of non-uniformly corroded steel rebars in concrete // Engineering Structures. 2021. Vol. 226. P. 111392. DOI: 10.1016/j.engstruct.2020.111392

16. Zhang R., Castel A., François R. Serviceability limit state criteria based on steel–concrete bond loss for corroded reinforced concrete in chloride environment // Materials and structures. 2009. Vol. 42. Issue 10. Pp. 1407–1421. DOI: 10.1617/s11527-008-9460-0

17. Тамразян А.Г., Сайед Й.А.К. Параметры, влияющие на перераспределение моментов в статически неопределимых железобетонных балках // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 6. С. 4–11. DOI: 10.33622/0869-7019.2022.06.04-11. EDN GQJOZL.

18. Tamrazyan A.G., Sayed Y.A.K. A practical model for moment redistribution in statically indeterminate RC beams // European Journal of Environmental and Civil Engineering. 2023. Vol. 27. Issue 4. Pp. 1503–1511. DOI: 10.1080/19648189.2022.2086179

19. Fernandez I., Herrador M.F., Marí A.R., Bairán J.M. Ultimate capacity of corroded statically indeterminate reinforced concrete members // International Journal of Concrete Structures and Materials. 2018. Vol. 12. Issue 1. DOI: 10.1186/s40069-018-0297-9

20. Feng R., Liu Y., Zhu J.H., Xing F. Flexural behaviour of C-FRCM strengthened corroded RC continuous beams // Composite Structures. 2020. Vol. 245. P. 112200. DOI: 10.1016/j.compstruct.2020.112200

21. Xia J., Jin W., Li L. Shear performance of reinforced concrete beams with corroded stirrups in chloride environment // Corrosion Science. 2011. Vol. 53. Issue 5. Pp. 1794–1805. DOI: 10.1016/j.corsci.2011.01.058

22. Shen J., Gao X., Li B., Du K., Jin R., Chen W. et al. Damage evolution of RC beams under simultaneous reinforcement corrosion and sustained load // Materials. 2019. Vol. 12. Issue 4. P. 627. DOI: 10.3390/ma12040627