Basic principles in the theory of force and thermal force resistance of concrete

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

In the development of the ideas and approaches to the analysis of the force resistance of concrete of V.M. Bondarenko, the initial prerequisites for the model of the thermomechanical state of concrete under short-term sharp high-temperature exposure, characteristic of fire conditions, are formulated. The separation of force deformations into components is carried out on the basis of the connection with the accumulation of damage in the structure of the material, based on the principle of independence of the limiting structural stresses from temperature and the mode of force action, which makes it possible to establish basic thermomechanical relationships and determine the deformation parameters of concrete operating under conditions of unsteady heating in a loaded state. Based on the extension of the hypothesis of entropy damping of nonequilibrium processes to the area of action of an active destructive factor, the principle of normalization was formulated and a kinetic equation was proposed, from the solution of which exponential dependences having a single structure were obtained, which make it possible to describe the basic temperature parameters of concrete, the relationship of stresses with deformations, and other nonlinear characteristics. The application of the proposed principles creates a reliable theoretical basis for describing the mechanisms of thermal resistance of concrete and greatly simplifies the modeling of the effect of high temperature on the properties of concrete in the practical implementation of methods for the numerical calculation of reinforced concrete structures.

Авторлар туралы

Viktor Fedorov

Russian University of Transport

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: fvs_skzs@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0906-716X

Academician of the Russian Academy of Architecture and Building Sciences, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Building Construction, Buildings and Structures

9 Obraztsova St, bldg 9, Moscow, 127994, Russian Federation

Valery Levitsky

Russian University of Transport

Email: dobriy_vecher@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9355-4488

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Building Construction, Buildings and Structures

9 Obraztsova St, bldg 9, Moscow, 127994, Russian Federation

Ekaterina Isaeva

Russian University of Transport

Email: ekayka@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3864-662X

student

9 Obraztsova St, bldg 9, Moscow, 127994, Russian Federation

Әдебиет тізімі

  1. Bondarenko V.M., Fedorov V.S. Models in theories of deformation and destruction of building materials. Academia. Architecture and Construction. 2013;(2):103-105. (In Russ.)
  2. Kolchunov V.I., Fedorov V.S. Conceptual hierarchy of models in the theory of resistance of building structures. Industrial and Civil Engineering. 2020;(8):16-23. (In Russ.) https://doi.org/10.33622/0869-7019.2020.08.16-23
  3. Arutyunyan N.Kh., Kolmanovskiy V.B. Theory of creep of inhomogeneous bodies. Moscow: Nauka Publ.; 1983. (In Russ.)
  4. Bondarenko V.M., Bondarenko S.V. Engineering methods of the nonlinear theory of reinforced concrete. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1982. (In Russ.)
  5. Bondarenko V.M., Borovskikh A.V., Markov S.V., Rimshin V.I. Elements of the theory of reinforced concrete reconstruction. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University of Architecture, Building and Civil Engineering; 2002. (In Russ.)
  6. Gvozdev A.A. Remark on the nonlinear theory of concrete creep under uniaxial compression. Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Mekhanika Tverdogo Tela. 1972;(5):33. (In Russ.)
  7. Galustov K.Z. Nonlinear theory of concrete creep and calculation of reinforced concrete structures. Moscow: Fizmatlit Publ.; 2006. (In Russ.)
  8. Bondarenko V.M., Karpenko N.I. The level of stress state as a factor of structural changes and rheological force resistance of concrete. Academia. Architecture and Construction. 2007;(4):56-59. (In Russ.)
  9. Berg O.Ya. Physical foundations of the theory of strength of concrete and reinforced concrete. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1962. (In Russ.)
  10. Berg O.Ya., Shcherbakov Ye.N. To account for the nonlinearity of the relationship between stress and concrete creep deformation in engineering calculations. Izvestiya Vuzov: Stroitel'stvo i Arhitektura. 1973;(12):18-24. (In Russ.)
  11. Fedorov V.S., Levitskiy V.Ye. Analysis of the thermal strength resistance of concrete from the standpoint of the structural-statistical approach. Izvestiya OrolGTU. Seriya: Stroitel'stvo. Transport (k 80-letiyu G.A. Geniyeva). 2007;(2/14):138-145. (In Russ.)
  12. Weibull W. A statistical distribution function of wide applicability. Journal of Applied Mechanics. 1951;18:293-297.
  13. Volkov S.D. Statistical theory of strength. Moscow: Mashgiz Publ.; 1960. (In Russ.)
  14. Bolotin V.V. Some questions of the theory of brittle fracture. Raschety na Prochnost'. 1962;(8):36-52. (In Russ.)
  15. Sedrakyan L.G. Elements of the statistical theory of deformation and fracture of brittle materials. Yerevan: Ayastan Publ.; 1968. (In Russ.)
  16. Kharlab V.D. Generalization of the Weibull statistical theory of brittle fracture. Mekhanika Sterzhnevykh Sistem i Sploshnykh Sred. 1987;(11):150-152. (In Russ.)
  17. Aliyev Sh.A., Kogan Ye.A., Kholmyanskiy M.M. Strength of concrete as a statistically inhomogeneous non-solid body. Baku: Azerbaydzhanskii politekhnicheskii institut Publ.; 1989. (In Russ.)
  18. Furamura F. Stress-strain curve of concrete at high temperatures. Transactions of the Architectural Institute of Japan. 1966;(7004):686.
  19. Purkiss J.A., Long-Yuan Li. Fire safety engineering design of structures. 3rd ed. CRC Press; 2013.
  20. Karpenko N.I. General models of reinforced concrete mechanics. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1996. (In Russ.)
  21. Roytman V.M. Fire resistance of building materials as a basic characteristic of fire resistance kinetic theory. Fire and Emergencies: Prevention, Elimination. 2019;(1):62-69. (In Russ.) https://doi.org/10.25257/FE.2019.1.62-69
  22. Murashov V.I. Crack resistance, stiffness and strength of reinforced concrete. Moscow: Mashstroyizdat Publ.; 1950. (In Russ.)
  23. Purkiss J.A., Bali A. The transient behaviour of concrete at temperatures up to 800 °C. Proceedings of the 10th Ibausil, Hochschule für Architektur und Bauwesen. 1988;(2/1):234-239.
  24. Guise S.E. The use of colour image analysis for assessment of fire damaged concrete (PhD thesis). Birmingham: Aston University; 1997.
  25. Fedorov V.S., Levitskiy V.E., Molchadskiy I.S., Aleksandrov A.V. Fire resistance and fire hazard of building structures. Moscow: АSV Publ.; 2009. (In Russ.)
  26. Pickett G. The effect of change in moisture-content on the creep of concrete under a sustained load. ACI Journal Proceedings. 1942;38:333-356.
  27. Sabeur H., Meftah F. Dehydration creep of concrete at high temperature. Materials and Structures. 2008;41:17-30.
  28. Bondarenko V.M., Rimshin V.I. Dissipative theory of force resistance of reinforced concrete. Moscow: Student Publ.; 2015. (In Russ.)
  29. Fedorov V.S., Levitskiy V.Ye., Matviyenko V.Ye. Technique for constructing temperature profiles for calculating the fire resistance of reinforced concrete structures using the normalized curve method. Inzhenerno-Stroitel'nyy Vestnik Prikaspiya. 2021;(1):5-8. (In Russ.)
  30. Fedorov V.S., Levitskiy V.E. Modeling of concrete thermal power resistance during the high-temperature heating. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018;456:012041. https://doi.org/10.1088/1757-899X/456/1/012041

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».