Научные основы альтернативной теории выносливости железобетона
https://doi.org/10.22227/2949-1622.2026.2.41-53
Аннотация
Железобетон широко применяют в инженерных сооружениях, в транспортном строительстве, в промышленном, энергетическом и гидротехническом строительстве. Все эти здания и сооружения подвергаются многократно повторяющимся нагрузкам (МПН). При проектировании железобетонных конструкций (ЖБК) зданий до настоящего времени не решена проблема обеспечения выносливости. В статье излагаются научные основы предлагаемой альтернативной теории выносливости железобетона, новых методики и методов расчета ЖБК на выносливость, в которых в явном виде учитываются все основные факторы при многократно повторяющихся нагрузках и исключаются эмпирические коэффициенты. При циклических нагрузках усиленное развитие деформаций виброползучести бетона приводит к росту остаточных деформаций в бетоне сжатой зоны. Деформации виброползучести развиваются в стесненных условиях, а это приводит к непрерывному изменению напряженно-деформированного состояния (НДС), коэффициентов асимметрии цикла напряжений (КАЦН) и пределов выносливости бетона (ПВ) и арматуры при многократно повторяющихся нагрузках. Для оценки способности ЖБК сопротивляться МПН наиболее рациональным является проверять условия выносливости, записанные на основе расчетных моделей усталостного сопротивления, отражающие действительную работу железобетона при таких нагрузках.
Ключевые слова
Об авторе
И. Т. Мирсаяпов
Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КазГАСУ)
Россия
Россия
Илшат Талгатович Мирсаяпов, д.т.н., доцент, заведующий кафедрой железобетонных и каменных конструкций
420043, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1
Scopus: 57218826227, ResearcherID: G-7228-2019
Список литературы
1. Бондаренко В.М. Вопросы энергетической оптимизации железобетонных конструкций при динамическом нагружении // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2015. № 5. С. 34–38.
2. Зенин С.А., Крылов С.Б., Шарипов Р.Ш., Кудинов О.В. К актуализации методики расчета железобетонных конструкций по выносливости // Бетон и железобетон. 2021. № 1 (603). С. 17–22.
3. Крылов С.Б., Зенин С.А., Шарипов Р.Ш., Волков Ю.С., Цигулев А.О. Определение напряжений в арматуре железобетонных конструкций для расчета по предельному состоянию по усталости // Строительная механика и расчет сооружений. 2020. № 5 (292). С. 4–11.
4. Мирсаяпов Ил.Т. Физические модели усталостного сопротивления железобетонных изгибаемых элементов действию поперечных сил // Известия ВУЗов: «Строительство». Новосибирск, 2006. № 8. С. 4–13.
5. Мирсаяпов Ил.Т. Предел выносливости анкеровки арматуры // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. М., 2016. № 1. С. 37–42.
6. Мирсаяпов Ил.Т. Альтернативная теория выносливости железобетона // Известия КГАСУ. 2026. № 1.
7. Мирсаяпов Ил.Т. Напряженно-деформированное состояние в заделке арматуры при многократно повторяющихся нагрузках // Вестник МГСУ. М., 2016. № 5. С. 28–36.
8. Мирсаяпов Ил.Т., Апхадзе Г.Т., Симаков В.Д. Численный анализ нелинейного поведения железобетонных конструкций на твердотельных моделях : монография. Казань, 2023. 211 с.
9. Трекин Н.Н., Кодыш Э.Н., Шмаков С.Д., Лелетко Д.П., Чаганов А.Б. Фактическое напряженно-деформированное состояние железобетонного изгибаемого элемента на различных этапах нагружения // Бетон и железобетон. 2025. № 5 (630). С. 30–41.
10. Шарипов Р.Ш., Волков Ю.С., Зенин С.А., Крылов С.Б. К вопросу разработки требований к методике расчета железобетонных конструкций при действии многократно повторяющейся нагрузки // Бюллетень строительной техники. 2020. № 7. С. 53–56.
11. Шарипов Р.Ш., Зенин С.А., Крылов С.Б., Волков Ю.С. Оценка методов расчета железобетонных конструкций для предельного состояния по усталости // Вестник НИЦ «Строительство». 2020. № 4 (27). С. 148–159.
12. Augeard E., Ferrier E., Michel L. Mechanical behavior of timber-concrete composite members under cyclic loading and creep // Eng. Struct. 2020. No. 210. P. 110289. DOI: 10.1016/j.engstruct.2020.110289
13. Barcley L., Kowalsky M. Critical bending strain of reinforcing steel and the buckled bar tension test // ACI Materials Journal. 2019. No. 3 (116). Pp. 53–61. DOI: 10.14359/51715583
14. Chen E., Berrocal C.G., Löfgren I., Lundgren K. Correlation between concrete cracks and corrosion characteristics of steel reinforcement in pre-cracked plain and fibre reinforced concrete beams // Mater. Struct. Constr. 2020. No. 2 (53). DOI: 10.1617/s11527-020-0146
15. Choe G., Shinohara Y., Kim G., Lee S., Lee E., Nam J. Concrete corrosion cracking and transverse bar strain behavior in a reinforced concrete column under simulated marine conditions // Appl. Sci. 2020. No. 5 (10). DOI: 10.3390/app10051794
16. Gambarelli S., Ožbolt J. Interaction between damage and time-dependent deformation of mortar in concrete: 3D FE study at meso-scale // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2019. No. 615. P. 012013. DOI: 10.1088/1757-899X/615/1/012013
17. Luo X., Tan Z., Chen Y.F., Wang Y. Comparative study on fatigue behavior between unbonded prestressed and ordinary reinforced reactive powder concrete beams // Mater. Test. 2019. No. 4 (61). Pp. 323–328. DOI: 10.3139/120.111323
18. Mirsayapov Il.T. Endurance of reinforced concrete beams with small shear spans // Lecture Notes in Civil Engineering. 2020. Pp. 763–775.
19. Song L., Fan Z., Hou J. Experimental and Analytical Investigation of the Fatigue Flexural Behavior of Corroded Reinforced Concrete Beams // Int. J. Concr. Struct. Mater. 2019. No. 1 (13). DOI: 10.1186/s40069-019-0340-5
20. Tang H., Chen Z., Avinesh O., Guo H., Meng Z., Engler-Pinto C., Kang H. Notch Insensitivity in Fatigue Failure of Chopped Carbon Fiber Chip-Reinforced Composites Using Experimental and Computational Analysis // Compos. Struct. 2020. No. 10 (16). P. 112280. DOI: 10.1016/j.compstruct.2020.112280
21. Zhang G., Zhang Y., Zhou Y. Fatigue Tests of Concrete Slabs Reinforced with Stainless Steel Bars // Advances in Materials Science and Engineering. 2018. No. 1. DOI: 10.1155/2018/5451398
Рецензия
Для цитирования:
Мирсаяпов И.Т. Научные основы альтернативной теории выносливости железобетона. Железобетонные конструкции. 2026;14(2):41-53. https://doi.org/10.22227/2949-1622.2026.2.41-53
For citation:
Mirsaypov I.T. Scientific Basis of the Alternative Theory of Reinforced Concrete Endurance. Reinforced concrete structures. 2026;14(2):41-53. (In Russ.) https://doi.org/10.22227/2949-1622.2026.2.41-53
Просмотров:
15
JATS XML
Послать статью по эл. почте 