concconcЖелезобетонные конструкцииReinforced concrete structures2949-16222949-1614Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет10.22227/2949-1622.2025.2.17-29concconc-73Research ArticleТЕОРИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНАTHEORY OF CONCRETE AND REINFORCED CONCRETEСопротивление железобетонных изгибаемых элементов с соединением арматуры внахлест при динамическом нагруженииResistance of Reinforced Concrete Flexural Members with Overlap Reinforcement Coupling under Accidental Actionhttps://orcid.org/0000-0002-6697-3388СавинС. Ю.SavinS. Yu.

Сергей Юрьевич Савин, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Scopus: 57052453700, ResearcherID: M-8375-2016

Sergei Yu. Savin, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Reinforced Concrete and Masonry Structures

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

Scopus: 57052453700, ResearcherID: M-8375-2016

suwin@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6885-588XИльющенкоТ. А.IliushchenkoT. A.

Татьяна Александровна Ильющенко, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры промышленного и гражданского строительства

305000, г. Курск, ул. Радищева, д. 29

Scopus: 57213811914, ResearcherID: AAJ-6459-2021

Tatiana A. Iliushchenko, Candidate of Technical Sciences, Senior Lecturer of the Department of Industrial and Civil Engineering

29 Radishcheva St., Kursk, 305000

Scopus: 57213811914, ResearcherID: AAJ-6459-2021

tatkhalina93@yandex.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)Russian FederationКурский государственный университет (КГУ)РоссияKursk State UniversityRussian Federation2025250620251021729Copyright © Савин С.Ю., Ильющенко Т.А., 20252025Савин С.Ю., Ильющенко Т.А.Savin S.Y., Iliushchenko T.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.g-b-k.ru/jour/article/view/73

Соединения продольной арматуры и, в частности, соединение внахлест обладают различными уровнями податливости, что может оказывать влияние на параметры отклика железобетонных конструкций при динамическом нагружении за счет изменения деформативности конструкций. Исследуется сопротивление железобетонных изгибаемых элементов с соединением арматуры внахлест при динамическом нагружении в условиях аварийной расчетной ситуации. Выполнено численное моделирование конструкций железобетонных балок по методу конечных элементов в физически нелинейной трехмерной постановке с учетом параметров диаграммы сцепления арматуры с бетоном. На основе результатов численного моделирования выполнена количественная оценка влияния соединения продольной арматуры внахлест на несущую способность и деформативность железобетонных изгибаемых элементов при динамическом воздействии, возникающем в аварийной расчетной ситуации. Установлено, что предельная статическая нагрузка, определенная из условий энергетического баланса, составила 0,87 от уровня разрушающей нагрузки как для изгибаемого элемента с наличием соединения продольной арматуры внахлест, так и для элемента со сплошными стержнями арматуры на всю длину. При этом соотношение между полными и условно упругими деформациями оказалось больше на 13,4 % для конструкции с наличием соединения арматуры.

Longitudinal reinforcement couplings, and particularly overlap-coupling, have various levels of ductility. This can influence the response parameters of reinforced concrete structures under dynamic loading by means of changes in the deformability of structures. The study investigates the resistance of reinforced concrete flexural members with overlap reinforcement coupling under dynamic loading in accidental design situations. It provides numerical modeling of reinforced concrete beams using the finite element method in a physically nonlinear three-dimensional formulation, taking into account the parameters of the bond-slip diagram. Based on the results of numerical modeling, the influence of longitudinal reinforcement overlaps couplings on the load-bearing capacity and ductility of reinforced concrete flexural members under dynamic loading arising in an accidental design situation has been assessed. It was established that the ultimate static load, determined based on energy balance, was 0.87 of the failure loads for both the flexural member with overlapping longitudinal reinforcement and the member with continuous reinforcement bars along its entire length. At the same time, the ratio between total and conventionally elastic deformations was 13.4 % higher for the structure with reinforcement coupling.

прогрессирующее обрушениесоединение арматурынахлестнесущая способностьдеформативностьжелезобетонизгибаемый элементprogressive collapsereinforcement couplingoverlappingload-bearing capacityductilityreinforced concreteflexural memberReferencesКолчунов В.И. и др. Живучесть конструктивных систем зданий и сооружений: аналитический обзор исследований // Строительство и реконструкция. 2024. Т. 113. № 3. С. 31±71.Kolchunov V.I. et al. Structural robustness: an analytical review. Building and reconstruction. 2024; 113(3):31 71. (in Russian).Тамразян А.Г. Концептуальные подходы к оценке живучести строительных конструкций, зданий и сооружений // Железобетонные конструкции. 2023. № 3. С. 62±74.Tamrazian A.G. Conceptual Approaches to Robustness Assessment of Building Structures, Buildings and Facilities. Reinforced concrete structures. 2023; 3:62-74. (in Russian).Травуш В.И., Колчунов В.И., Клюева Н.В. Некоторые направления развития теории живучести конструктивных систем зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 3. С. 4±11.Travush V.I., Kolchunov V.I., Klyueva N.V. Some directions of development of survivability theory of structural systems of buildings and structures. Industrial and civil engineering. 2015; 3:4-11. (in Russian).Tagel-Din H., Rahman N.A. Simulation of the Alfred P. Murrah federal building collapse due to blast loads // AEI 2006: Building Integration Solutions ³ Proceedings of the 2006 Architectural Engineering National Conference. 2006. Vol. 2006. Р. 32.Tagel-Din H., Rahman N.A. Simulation of the Alfred P. Murrah federal building collapse due to blast loads. AEI 2006: Building Integration Solutions ³ Proceedings of the 2006 Architectural Engineering National Conference. 2006; 2006:32.Bažant Z.P., Verdure M. Mechanics of Progressive Collapse: Learning from World Trade Center and Building Demolitions // J Eng Mech. 2007. Vol. 133. Nо. 3. Рр. 308±319.Bažant Z.P., Verdure M. Mechanics of Progressive Collapse: Learning from World Trade Center and Building Demolitions. J Eng Mech. 2007; 133( 3):308-319.Kong X., Smyl D. Investigation of the condominium building collapse in Surfside, Florida: A video feature tracking approach // Structures. 2022. Vol. 43. Рр. 533±545.Kong X., Smyl D. Investigation of the condominium building collapse in Surfside, Florida: A video feature tracking approach. Structures. 2022; 43:533-545.ASCE/SEI 7-10. Minimum design loads for buildings and other structures // American Society of Civil Engineers. p. cm. ³ (ASCE standard) ´Revision of ASCE 7-10µ. 2010. Р. 658.ASCE/SEI 7-22. Minimum design loads for buildings and other structures. American Society of Civil En-gineers. p. cm. ³ (ASCE standard) ´Revision of ASCE 7-22µ. 2022; 658.ASCE 76-23. Standard For Mitigation Of Disproportionate Collapse Potential In Buildings And Other Structures. American Society of Civil Engineers, 2023. 62 р.ASCE 76-23. Standard For Mitigation Of Disproportionate Collapse Potential In Buildings And Other Structures. American Society of Civil Engineers, 2023; 62.BS EN 1992-1-1. Eurocode 2: Design of concrete structures. Part 1-1 : General rules and rules for buildings // British Standards Institution. 2004.BS EN 1992-1-1. Eurocode 2: Design of concrete structures. Part 1-1: General rules and rules for buildings. British Standards Institution. 2004.CEN Comitp Europpen de Normalisation. EN 1991-1-7. Eurocode 1: Actions on structures. Part 1±7: general actions ³ accidental actions. Brussels (Belgium) : CEN, 2006.CEN Comitp Europpen de Normalisation. EN 1991-1-7. Eurocode 1: actions on structures. Part 1±7: general actions ³ accidental actions. Brussels (Belgium), CEN, 2006.СП 385.132580.2018. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения. М.: Минстрой России, Стандартинформ, 2018.SP 385.132580.2018. Protection of buildings and structures against progressive collapse. Design code. Basic statements. Moscow, Mistroy RF, Standardinform, 2018. (in Russian).Choi H., Kim J. Progressive collapse-resisting capacity of RC beam±column sub-assemblage // Magazine of Concrete Research. 2011. Vol. 63. Nо 4. Рр. 297±310.Choi H., Kim J. Progressive collapse-resisting capacity of RC beam±column sub-assemblage. Magazine of Concrete Research. 2011; 63(4):297-310.Савин С.Ю. Уровни напряженно-деформированного состояния конструкций железобетонных рам при аварийных воздействиях // Известия вузов. Строительство. 2025. № 6 (798). С. 5±21.Savin S.Yu. Levels of stress-strain state of reinforced concrete frame structures under accidental impacts. News of higher educational institutions. Construction. 2025; 6(798):5-21. (in Russian).Pham A.T., Tan K.H. Experimental study on dynamic responses of reinforced concrete frames under sudden column removal applying concentrated loading // Eng Struct. 2017. Vol. 139. Рр. 31±45.Pham A.T., Tan K.H. Experimental study on dynamic responses of reinforced concrete frames under sudden column removal applying concentrated loading. Eng Struct. 2017; 139:31-45.Kolchunov V.I., Savin S.Yu. Resistance of Reinforced Concrete Frames to Progressive Collapse at Catenary Action of Beams // Reinforced concrete structures. 2024. Vol. 6. Nо 2. Рр. 43±53.Kolchunov V.I., Savin S.Yu. Resistance of Reinforced Concrete Frames to Progressive Collapse at Catenary Action of Beams. Reinforced concrete structures. 2024; 6(2):43-53.Тамразян А.Г., Баряк Д.С. Сцепление коррозионно-поврежденных железобетонных элементов при огневом воздействии // Строительство и реконструкция. 2025. Т. 1. № 1. С. 40±47.Tamrazyan A.G., Baryak D.S. Bonding of corrosion-damaged reinforced concrete elements in case of fire impact. Building and Reconstruction. 2025; 1(1):40-47. (in Russian).Гениев Г.А. О динамических эффектах в стержневых системах из физических нелинейных хрупких материалов // Промышленное и гражданское строительство. 1999. № 9. С. 23±24.Genieyev G.A. On dynamic effects in rod systems made of physical non-linear brittle materials. Industrial and civil engineering. 1999; 9:23-24. (in Russian).Pham A.T. et al. Blast-induced dynamic responses of reinforced concrete structures under progressive collapse // Magazine of Concrete Research. 2022. Vol. 74. Nо 16. Рр. 850±863.Pham A.T. et al. Blast-induced dynamic responses of reinforced concrete structures under progressive collapse. Magazine of Concrete Research. 2022; 74(16):850-863.Курнавина С.О., Цацулин И.В. Геометрическая гипотеза для нормальных сечений изгибаемых и внецентренно сжатых железобетонных элементов // Строительство и реконструкция. 2025. № 2. С. 33±43.Kurmavina S.O., Tsatsulin I.V. Geometric Hypothesis for Normal Sections of Flexural and Eccentrically Compressed Reinforced Concrete Members. Building and Reconstruction. 2025; 2:33-43. (in Russian).Курнавина С.О., Цацулин И.В. Особенности деформирования сечений изгибаемых железобетонных элементов при действии нагрузок большой интенсивности // Строительство и реконструкция. 2023. Т. 107. № 3. С. 3±16.Kurnavina S.O., Tsatsulin I.V. Features of Sections Deformation of Bend Rein-Forced Concrete Elements Under Loads of High Intensity. Building and reconstruction. 2023; 107(3):3-16. (in Russian).FIB Model Code 2010. CEB and FIP, 2011.FIB Model Code 2010. CEB and FIP, 2011.СП 63.13330.2018. СНиП 52-01±2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Общие положения. М.: Минстрой РФ, 2020, 150 с.SP 63.13330.2018. SNiP 52-01±2003. Concrete and reinforced concrete structures. General provisions. Moscow, Minstroy RF, 2020; 150. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.