Consideration of defects and damages of reinforced concrete structures in verification calculations

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. To determine the category of technical condition of building structures and the building as a whole, building codes require the assessment of the actual load-bearing capacity and serviceability of structures based on verification calculations, which must take into account the damage and defects of structures identified during the inspection of the technical condition of the object: changes in the geometric dimensions of the cross-section of structures, actual strength characteristics of reinforced concrete structure materials and their reinforcement, acting loads, as well as refined calculation schemes created taking into account the identified damage and defects of structures. Defects and damage to load-bearing structures are modelled in the information calculation model of the object created at the design stage of the object.Materials and methods. The paper provides examples of modelling in the LIRA software of defects associated with violations of the technology of construction of objects, the sequence of construction of a flat calculation model as a fragment of the information calculation model of the object, created for the initial assessment of the influence of defects and damages on the stress-strain state of the surveyed structure.Results. The literature review presented in the paper showed the existence of private methods of computer modelling of defects and damages of reinforced concrete structures, but at the same time revealed the incompleteness of regulatory recommendations for computer modelling of defects and damages. The paper emphasizes that for the assessment of the detected defects and damages, as well as for classifying structures with defects and damages into categories of technical condition, especially into the category of emergency condition, an important point is the availability of a classification of these defects and damages.Conclusions. It was concluded that although such a classification exists in the latest updated version of GOST 31937–2024, it also requires significant additions and clarifications. The examples show that at the initial stage of verification calculations it is sufficient to use small flat models, the calculation results of which should be taken into account when correcting the information calculation model of the surveyed object. This will significantly simplify the approach to modelling structures with defects and damages while maintaining sufficient accuracy of the results of assessing the technical condition of structures.

About the authors

A. N. Malahova

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Email: MalahovaAN@mgsu.ru
ORCID iD: 0000-0003-0203-0193

References

  1. Лапидус А.А., Топчий Д.В., Юргайтис А.Ю., Климина В.В. Формирование унифицированной классификации дефектов при строительстве промышленных объектов // Современные наукоемкие технологии. 2020. № 11–1. С. 37–42. doi: 10.17513/snt.38335. EDN MCLADW.
  2. Тамразян А.Г. Перераспределения усилий в статически неопределимых кородированных железобетонных балках // Железобетонные конструкции. 2024. Т. 8. № 4. С. 5–13. doi: 10.22227/2949-1622.2024.4.5-13. EDN BGHEDF.
  3. Бенин Д.М., Снежко В.Л., Маркова Е.С. Анализ напряженно-деформированного состояния усиливаемых железобетонных конструкций // Инновации. Наука. Образование. 2021. № 28. С. 895–902. EDN JJDQOS.
  4. Кутнякова В.В., Морозова Н.Е., Весовая К.Ю., Воробьева М.А. Определение технического состояния строительных конструкций для реконструкции здания поликлиники // Вестник евразийской науки. 2019. Т. 11. № 5. С. 53. EDN ITQADL.
  5. Park S., Ahmad S., Yun C.B., Roh Y. Multiple crack detection of concrete structures using impedance-based structural health monitoring techniques // Experimental Mechanics. 2006. Vol. 46. Issue 5. Pp. 609–618. doi: 10.1007/s11340-006-8734-0
  6. Panasyuk V.V., Marukha V.I., Sylovanyuk V.P. Predominant Damages and Injuries in Reinforced Concrete Structures Arising During Use // Injection Technologies for the Repair of Damaged Concrete Structures. 2014. Pp. 35–65. doi: 10.1007/978-94-007-7908-2_3
  7. Ahzahar N., Karim N.A., Hassan S.H., Eman J. A Study of Contribution Factors to Building Failures and Defects in Construction Industry // Procedia Engineering. 2011. Vol. 20. Pp. 249–255. doi: 10.1016/j.proeng.2011.11.162
  8. Полищук А.И., Петухов А.А., Таюкин Г.И. Реконструкция здания генетической клиники НИИ медицинской генетики Томского научного центра СО РАМН // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2015. № 1. С. 166–184. doi: 10.15593/2224-9826/2015.1.12. EDN TYFVMN.
  9. Okolnikova G.E., Ershov M.E., Malafeev A.S. The effect of defects and damages in reinforced concrete load-bearing structures on further operating conditions // Journal of Mechanics of Continua and Mathematical Sciences. 2024. Vol. 19. Issue 7. doi: 10.26782/jmcms.2024.07.00001
  10. Пешнина И.В., Пешнин А.Н., Гаврилова Е.О. Исследование напряженно-деформированного состояния железобетонного сборного каркаса с дефектами и повреждениями // Символ науки: международный научный журнал. 2021. № 2. С. 17–23. EDN PXGGLR.
  11. Lobodanov М., Vegera P., Blikharskyy Z. Influence analysis of the main types of defects and damages on bearing capacity in reinforced concrete elements and their research methods // Production Engineering Archives. 2019. Vol. 22. Issue 22. Pp. 24–29. doi: 10.30657/pea.2019.22.05
  12. Коргин А.В., Ранов И.И., Коргина М.А., Поляков Д.А. Мониторинг изменения напряженно-­деформированного состояния строительных конструкций зданий и сооружений на основе МКЭ-анализа пространственно- координатных моделей // Вестник МГСУ. 2007. № 4. С. 83–87. EDN MVHAEP.
  13. Ермаков В.А., Коргин А.В. Методика МКЭ-оценки несущей способности конструкций с учетом наличия дефектов // Вестник МГСУ. 2009. № 1. С. 26–28.
  14. Коргин А.В., Ермаков В.А. Автоматизация формирования и коррекции расчетных моделей при мониторинге технического состояния зданий и сооружений // Интернет-вестник ВолгГАСУ. 2012. № 3 (23). С. 35. EDN PWPJLR.
  15. Lapidus A.A., Makarov A.N. Risk-Based Approach for the organization of construction supervision of the developer // AIP Conference Proceedings. 2022. Vol. 2559. P. 060003. doi: 10.1063/5.0099138
  16. Шапошникова Ю.А. Влияние различных факторов на прогибы и прочность профилированного настила в стадии бетонирования сталежелезобетонной плиты // Железобетонные конструкции. 2024. Т. 7. № 3. С. 44–53. doi: 10.22227/2949-1622.2024.3.44-53. EDN DADHLD.
  17. Сергеева А.Ю., Мясищев Р.Ю., Сергеев Ю.Д. Выявление причин образования дефектов в строительных конструкциях // Актуальные проблемы строительства, природообустройства, кадастра и землепользования : сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. 2022. С. 59–63. EDN WCIAYU.
  18. Зарембо Р.А., Зарембо И.А. Влияние характерных повреждений и дефектов на долговечность железобетонных и бетонных строительных конструкций // Научные исследования в современном мире: опыт, проблемы и перспективы развития : сб. науч. ст. по мат. III Междунар. науч.-практ. конф. 2020. С. 270–277. EDN XYMZRQ.
  19. Гусев Н.Н., Кучеренко А.О. Учет сформировавшегося напряженно-деформированного состояния несущих конструкций при проведении поверочных расчетов их несущей способности // Современные направления в строительстве и эксплуатации зданий и сооружений : сб. науч. тр. 2019. С. 6–14. EDN PPTKGY.
  20. Pepenar I. Damage evaluation of reinforced concrete structures in aggressive environments // 7th International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering. 2009. Vol. 14 (7).
  21. Городецкий А.С., Евзеров И.Д. Компьютерные модели конструкций. М. : Издательство АСВ, 2009. 360 с.
  22. Малахова А.Н. Расчет плоских плит перекрытий монолитного каркасного здания с учетом нелинейной работы материалов // Системные технологии. 2022. № 2 (43). С. 41–47. doi: 10.55287/22275398_2022_2_41. EDN BUUJYO.
  23. Смоляго Г.А., Фролов Н.В. Моделирование коррозионно-поврежденных железобетонных балок в ПК ЛИРА-САПР // Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения : мат. Междунар. академических чтений. 2020. С. 266–271. EDN ZZNVDM.
  24. Тамразян А.Г., Алексейцев А.В., Попов Д.С., Курченко Н.С. Несущая способность коррозионно-поврежденных сжатых железобетонных элементов при поперечном нагружении // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 9. С. 5–11. doi: 10.33622/0869-7019.2023.09.05-11. EDN BMPSSJ.
  25. Коргин А.В., Зейд К.Л.З., Ермаков А.А. Учет трещиноподобных дефектов при мониторинге строительных конструкций // Вестник МГСУ. 2013. № 12. С. 77–83.
  26. Малахова А.Н. Особенности работы монолитного балочного перекрытия под нагрузкой // Вестник МГСУ. 2013. № 11. С. 50–57. EDN ROWKDD.
  27. Malakhova A. Estimation of cracking of reinforced concrete load-bearing construction structures at the stage of their technical inspection // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 251. P. 02040. doi: 10.1051/matecconf/201825102040
  28. Коянкин А.А., Белецкая В.И., Гужевская А.И. Влияние шва бетонирования на работу конструкции // Вестник МГСУ. 2014. № 3. С. 76–81. EDN RYXTND.
  29. Дейнеко А.В., Курочкина В.А., Яковлева И.Ю., Старостин А.Н. Проектирование железобетонных перекрытий с учетом рабочих швов бетонирования // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 9 (132). С. 1106–1120. doi: 10.22227/1997-0935.2019.9.1106-1120. EDN AOFARH.
  30. Писарев С.В., Астахов Н.Н. Оценка технического состояния конструкций зданий при типовых нарушениях технологии строительства // Приоритетные научные направления: от теории к практике. 2014. № 12. С. 142–148. EDN SGYHOZ.
  31. Малахова А.Н. Возможные комплексные причины появления трещин в стенах подземного резервуара // Строительство и реконструкция. 2018. № 1 (75). С. 67–71. EDN XNZASL.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).