Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | Мирсаяпов Илшат Талгатович, доктор технических наук, доцент, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0003-4902-6167 Хорьков Евгений Владимирович, старший преподаватель, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0001-9040-6538 Минзянов Рустам Ильдарович, ассистент, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0002-7198-9907 |
| Название статьи. | Исследование сцепления арматуры периодического профиля с бетоном в условиях действующего объекта |
| Аннотация. | Строительство современных, надежных и эффективных гражданских зданий осуществляется преимущественно из монолитного железобетона прямо на строительной площадке. Характер работы монолитных железобетонных конструктивных систем представляет собой, как правило, многократно статически неизменяемые системы. Расчет статически неизменяемых систем в значительной степени зависит от приложенных к системе нагрузок, определенных на стадии проектирования. Но со временем нагрузки на перекрытие, физико-механические свойства бетона и арматуры, а также характеристики их сцепления могут меняться. Цель работы заключается в определении сцепления арматуры периодического профиля с бетоном на реальном объекте при изменении эксплуатационных нагрузок. В ходе работы решаются следующие задачи: проведение эксперимента на существующей конструкции, анализ напряженно-деформированного состояния арматуры и бетона под изменяющейся нагрузкой, выявление наиболее опасных предельных факторов (разрушений и деформаций), влияющих на такие конструкции. Объектом исследования была выбрана монолитная железобетонная безбалочная плита перекрытия в эксплуатируемом здании, каркасу которого на момент проведения эксперимента было 8 лет. Результаты. Системы контроля за экспериментом (датчики и прогибомеры) показали соответствие экспериментальных данных теоретическим моделям работы железобетонных конструкций. Были выявлены особенности перераспределения усилий в пролетных и опорных зонах плиты, что связано с текучестью арматуры в пролетной зоне. Постоянное перемещение кратковременных нагрузок (особенно характерное для торгово-развлекательных комплексов) оказывает значительное влияние на работу статически неопределимых железобетонных систем. При определённых условиях или сочетаниях кратковременных нагрузок, а также при их перемещении, может произойти мгновенное высвобождение энергии материала, что приведёт к образованию новых поверхностей в виде трещин и увеличению прогибов вследствие снижения жесткости отдельных элементов конструкции. Выводы. Проведено экспериментальное нагружение существующей плиты перекрытия полосовой нагрузкой. Установлено, что кратковременные смещающие нагрузки представляют наибольшую опасность для плоских железобетонных плит перекрытий. С научной точки зрения требуется детальный анализ процессов, происходящих в зоне взаимодействия «бетон-арматура». С практической точки зрения, инженерам-конструкторам следует уделять особое внимание при проектировании железобетонных безбалочных перекрытий. |
| Ключевые слова. | сцепление арматуры с бетоном, железобетонная плита, трещинообразование, физический эксперимент, арматура периодического профиля, натурный эксперимент, безбалочные плиты |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Ilshat T. Mirsayapov, doctor of technical sciences, associate professor, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0003-4902-6167 Evgeny V. Khorkov, senior lecturer, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0001-9040-6538 Rustam I. Minzianov, assistant, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0002-7198-9907 |
| Title of the article | Study of the bond of periodic profile reinforcement to concrete in the conditions of an operating facility |
| Abstract. | Modern, reliable and efficient civil buildings are constructed mainly from monolithic reinforced concrete directly at the construction site. The nature of the work of monolithic reinforced concrete structural systems is, as a rule, repeatedly statically unchangeable systems. The calculation of statically unchangeable systems largely depends on the loads applied to the system, determined at the design stage. But over time, the loads on the floor, physical and mechanical properties of concrete and reinforcement, as well as the characteristics of their bond can change. The purpose of this work is to determine the bond of periodic profile reinforcement to concrete at a real facility with changing operational loads. The following tasks are solved in the course of the work: conducting an experiment on an existing structure, analyzing the stress-strain state of reinforcement and concrete under a changing load, identifying the most dangerous limiting factors (destruction and deformation) affecting such structures. The object of the study was a monolithic reinforced concrete beamless floor slab in an operated building, the frame of which was 8 years old at the time of the experiment. Results. Experimental control systems (sensors and deflection meters) confirmed the alignment between the experimental data and the theoretical behavior of reinforced concrete structures. Features of the redistribution of forces in the span and support zones of the slab were identified, which is associated with the yield of the reinforcement in the span zone. The continuous application of short-term loads, which is especially prevalent in shopping and entertainment complexes, significantly affects the behavior of statically indeterminate reinforced concrete systems. In certain situations, such as specific combinations of short-term loads or their movement, a sudden release of surface energy may take place, resulting in the formation of new surfaces in the form of cracks. This also leads to increased deflections due to a decrease in stiffness in certain parts of the structure. Conclusions. An experimental loading of the existing floor slab was performed using a strip load. The results showed that short-term displacement loads present the highest risk to flat reinforced concrete floor slabs. Scientifically, it is crucial to examine the processes taking place in the “concrete-reinforcement” interaction zone. Practically, design engineers must pay increased attention to the design of reinforced concrete beamless floors. |
| Keywords. | reinforcement-concrete bond, reinforced concrete slab, cracking, physical experiment, reinforcement of a periodic profile, full-scale experiment, beamless slabs |
| Для цитирования: | Мирсаяпов Ильшат Т., Хорьков Е.В., Минзянов Р.И. Исследование сцепления арматуры периодического профиля с бетоном в условиях действующего объекта // Известия КГАСУ, 2024, № 4(70), с. 95-104, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/70.9, EDN: GWZWHI |
| For citations: | Mirsayapov Ilshat T., Khorkov E.V., Minzyanov R.I. Study of the bond of periodic profile reinforcement to concrete in the conditions of an operating facility // News of KSUAE, 2024, № 4(70), p. 95-104, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/70.9, EDN: GWZWHI |
