Усталостное поведение изгибаемых железобетонных балок при коррозии
- Авторы: Тамразян А.Г.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
- Выпуск: Том 6, № 2 (2024)
- Страницы: 22-34
- Раздел: ТЕОРИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
- URL: https://journals.rcsi.science/2949-1622/article/view/259943
- ID: 259943
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Статья посвящена вопросам усталости изгибаемых железобетонных балок при коррозии арматуры. Рассматриваются влияние выступов и выемки арматуры периодического профиля в бетоне при повторяющихся нагрузках, которые действуют как концентраторы напряжений, что приводит к появлению усталостных трещин и к снижению усталостной прочности. Высота, ширина, угол подъема и радиус основания выступа влияют на величину концентрации напряжения и, следовательно, на усталостную прочность арматурных стержней. Представлена кривая циклических напряжений-деформаций (гистерезиса) для арматуры. После 7% -ной фактической потери массы наблюдается снижение усталостных характеристик балки. Поскольку это уменьшение совпадает с наблюдением питтинга, предполагается, что оно в основном из-за точечной коррозии. Предлагается деформационный подход к выносливости. Выведена зависимость между деформацией и сроком службы элемента. Показано, что коэффициент усталостной прочности стальной арматуры в балках увеличивается с увеличением глубины выемки, а контролирующим коэффициентом усталостной прочности балок является усталостная прочность стального стержня.
Ключевые слова
Об авторах
А. Г. Тамразян
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
Email: tamrazian@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0569-4788
SPIN-код: 2636-2447
Список литературы
- Hollaway L.C., Leeming M.B. Strengthening of Reinforced Concrete Structures: Using Externally-Bonded FRP Composites in Structural and Civil Engineering. Wood head, Cambridge, England, 1999.
- ACI Committee 215, 1974, Considerations for design of Concrete Structures Subjected to Fatigue loading (ACI 215R-74 revised 1992 reapproved 1997), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1997. 24 p.
- Bannantine J., Comer J., Handrock J. Fundamentals of Metal Fatigue Analysis. Prentice Hall, NJ, 1990.
- Мирсаяпов И.Т., Тамразян А.Г. К разработке научных основ теории выносливости железобетонных конструкций // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 1. С. 50–56.
- Мирсаяпов И.Т., Тамразян А.Г. К расчету железобетонных конструкций на выносливость // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 11. С. 19–23.
- Comite Euro- International Du Beton, (CEB) “Fatigue of Concrete Structures: State of the Art Report”, Bulletin № 188, Lausanne, Switzerland, 1988.
- Barnes R.A., Mays G.C. Fatigue Performance of Concrete Beams Strengthened with CFRP Plates // ASCE Journal of Composites for Constraction. 1999. Vol. 3. No. 2. Pp. 63–72.
- Lushnikova V.Y., Tamrazyan A.G. The effect of reinforcement corrosion on the adhesion between reinforcement and concrete // Magazine of Civil Engineering. 2018. No. 4 (80). Pp. 128–137.
- Тамразян А.Г., Мацеевич Т.А. Анализ надежности железобетонной плиты с корродированной арматурой // Строительство и реконструкция. 2022. № 1 (99). С. 89–98.
- Tilly G.P. Fatigue of Steel Reinforcement Bars in Concrete : a Review // Fatigue of Engineering Materials and Structures. 1979. Vol. 2. No. 3. Pp. 251–268.
- ACI Committee 222. Protection of Metals in Concrete Against Corrosion (ACI 222-01), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 2001. 30 p.
- Bentur A., Diamond S., Berke N.S. Steel Corrosion in Concrete: Fundamentals and Civil Engineering Practice. E & FN Spone, London, 1997.
- Тамразян А.Г., Попов Д.С. Напряженно-деформированное состояние коррозионно-поврежденных железобетонных элементов при динамическом нагружении // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 2. С. 19–26.
- Тамразян А.Г., Минеев М.С. К возникновению трещин в модели толстостенного бетонного цилиндра при коррозии с учетом пористой зоны на границе раздела арматуры и бетона // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2021. № 3 (393). С. 159–165.
- Jhamb A.C., MacGregor J.G. Effect of surface Characteristics on Fatigue Strength of Reinforced Steel // Abeles Symposium: Fatigue of Concrete. ACI Sp-41, Detroit, MI, 1972. Pp. 139–182.
- Arthur P.D., Earl J., Hodgkiess T. Corrosion Fatigue in Concrete for Marine Applications. Fatigue of Concrete Structures. Shah S.P., ED ACI SP-75, Detroit, MI, 1982. Pp. 1–24.
- Roper H., Hetherington G.B. Fatigue of Reinforced Concrete Beams in Air, Cloride Solution, and Sea Water. Fatigue of Concrete Structures, Shah S.P., ED ACI SP-75, Detroit, MI, 1982. Pp. 307–330.
- Fib model code for concrete structures // FIB Model Code, Lausanne, Switzerland : International Federation for Structural Concrete, 2010.
- Heffernan P.J., Erki M.A. Fatigue behavior of Reinforced Concrete Beams, Strengthened with Carbon Fibre Reinforced Plastic Laminates. // ASCE Journal of Composites for Construction. 2004. Vol. 8. No. 2. Pp.132–140.
- Masoud S., Soudki K., Topper T. Postrepair Fatigue Performance of FRP-Repaired Corroded Reinforced Concrete Beams: Experimental and Analytical Investigation // ASCE Journal of Composites for Construction. 2005. Vol. 9. No. 5. Pp. 441–449.
- Тамразян А.Г. Методология анализа и оценки надежности состояния и прогнозирование срока службы железобетонных конструкций // Железобетонные конструкции. 2023. Т. 1. № 1. С. 5–18.
- Neuber H. Theory of Stress Concentration for Shear Strained Prismatic Bodies with Arbitrary Non Linear Stress Strain Law // Journal of Applied Mechanics. 1961. Pp. 544–550.
- Masing G. Eigenspannungen und Verfestigung beim Messing. In Proc. of 2nd International. Congress of Applied Mechanics, Zurich, 1926.
- Smith K.N., Watson P., Topper T.H. A Stress – Strain Function for the Fatigue of Metals // Journal of Materials (JMLSA). 1970. Vol. 5. No. 4. Pp. 767–778.