Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Материалы. Конструкции. Технологии»
Вероятностная оценка долговечности железобетонных конструкций по наклонным сечениям методом статистической линеаризации деградационных функций
Опубликована: 2022-12-23
  • В. П. Селяев Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва (г. Саранск)
  • Е. С. Безрукова Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва (г. Саранск)
  • Д. Р. Бабушкина Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва (г. Саранск)
  • С. Ю. Грязнов Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва (г. Саранск)

Аннотация

В статье рассматривается методика прогнозирования долговечности железобетонного изгибаемого элемента (балки) по наклонным сечениям на основе индекса надежности. Задача оценки долговечности и прогнозирования ресурса железобетонных конструкций имеет высокую значимость, которая обосновывается в работах А. Н. Алексеева, Ю. М. Баженова, Б. В. Гусева, А. П. Кудзиса, Л. М. Пухонто, А. Р. Ржаницына, В. П. Селяева, Н. С. Стрелецкого, В. П. Чиркова и многих других.
Примененный в статье метод статистической линеаризации деградационных функций является универсальным и обладает относительной простотой, при этом позволяет учитывать изменчивость свойств материала во времени, давая возможность включить в расчет влияние агрессивной среды, которое описывается деградационной функцией, учитывающей как геометрические параметры изгибаемого элемента, так и характеристики агрессивной среды: период ее действия, глубинный показатель проникновения в материал конструкции, коэффициент диффузии. Методика позволяет прогнозировать конструкционное обеспечение ресурсов элементов и применима как на начальных этапах жизни железобетонной конструкции, так и на всем протяжении ее эксплуатации в условиях влияния агрессивной среды.
В качестве агрессивной среды рассматривается 2%-ный раствор серной кислоты, изменение коэффициента химического сопротивления и глубинного показателя приняты исходя из экспериментальных данных экспонирования образцов.
Приведены результаты расчета по наклонным сечениям по трем условиям прочности: а) исходя из классической теории расчета железобетонных конструкций, предполагая, что разрушение бетона по наклонным сечениям происходит под действием растягивающих напряжений; б) исходя из того, что разрушение по наклонному сечению возможно под действием касательных усилий; в) принимая в качестве критерия разрушения условие прочности Кулона – Навье.

Биографии авторов

В. П. Селяев, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва (г. Саранск)

академик РААСН, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой строительных конструкций, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва, г. Саранск. Область научных интересов – долговечность строительных материалов и конструкций.

Е. С. Безрукова, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва (г. Саранск)

аспирант кафедры строительных конструкций, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва, г. Саранск. Область научных интересов – долговечность строительных материалов и конструкций.

Д. Р. Бабушкина, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва (г. Саранск)

аспирант кафедры строительных конструкций, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва, г. Саранск. Область научных интересов – долговечность строительных материалов и конструкций.

С. Ю. Грязнов, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва (г. Саранск)

аспирант кафедры строительных конструкций, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва, г. Саранск. Область научных интересов – долговечность строительных материалов и конструкций.

Литература

1. Ржаницын А. Р. Определение запаса прочности сооружений // Строительная промышленность. 1947. № 8. С. 11–14.
2. Ржаницын А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат, 1978. 239 с.
3. Селяев В. П., Селяев П. В. Физико-химические основы механики разрушения цементных композитов. Саранск: Изд-во Мордовcкого университета, 2018. 220 с.
4. Стрелецкий Н. С. Основы статистического учета коэффициента запаса прочности сооружений. М.: Стройиздат, 1947. 95 с.
5. Алексеев С. Н., Розенталь Н. К. Коррозионная стойкость железобетонных конструкций в агрессивной промышленной среде. М.: Стройиздат, 1976. 205 с.
6. Баженов Ю. М., Демьянова В. В., Калашников В. И. Модифицированные высококачественные бетоны. М.: АСВ, 2006. 368 с.
7. Комохов П. Г., Латынов В. М., Вагапов Р. Ф. Долговечность бетона и железобетона. Уфа: Белая река, 1988. 216 с.
8. Мощанский Н. А. Прочность и стойкость бетона. М: Госстройиздат, 1951. 175 с.
9. Математические модели процессов корро-зии бетона / Б. В. Гусев, А. С. Файтусович, В. Ф. Степанова, Н. К. Розенталь. М.: ТИМР, 1996. 104 с.
10. Селяев В. П. Расчет долговечности желе-зобетонных конструкций // Вестник Мордовского университета. 2008. № 4. С. 140–149.
11. Соломатов В. И., Селяев В. П., Соколова Ю. А. Химическое сопротивление материалов. М.: РААСН, 2001. 284 с.
12. Соломатов В. И., Селяев В. П. Химическое сопротивление композиционных строительных материалов. М.: Стройиздат, 1987. 264 с.
13. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты / В. М. Москвин, Ф. М. Иванов, С. Н. Алексеев, Е. А. Гузеев. М.: Стройиздат, 1980. 536 с.
14. Степанова В. Ф. Долговечность бетона. М., 2014. 126 с.
15. Чирков В. П. Основы теории расчета ресурса железобетонных конструкций // Бетон и железобетон. 1990. № 10. С. 15–17.
16. Кудзис А. П. Оценка надежности железо-бетонных конструкций. Вильнюс: Мокслас, 1985. 156 с.
17. Пухонто Л. М. Долговечность железобетонных конструкций инженерных сооружений. М., 2004. 423 с.
18. Бондаренко В. М., Клюева Н. В. К расчету сооружений, меняющих расчетную схему вследствие коррозионных повреждений // Известия вузов. Сер.: Строительство. 2008. № 1. С. 4–12.
19. Бондаренко В. М., Колчунов В. И. Концепция и направления развития теории конструктивной безопасности зданий и сооружений при силовых и средовых воздействиях // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 2. С. 28–33.
20. Колчунов В. И., Губанов М. С. Напряженно-деформированное состояние нагруженного и коррозионно-поврежденного железобетона в зоне наклонных трещин // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Сер.: Строительство и архитектура. 2016. № 2 (42). С. 11–21.
21. Болотин В. В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1981. 351 с.