Corresponding Member of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department of Engineering Graphics and Computer Modeling
член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор кафедры инженерной графики и компьютерного моделирования, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет ; главный научный сотрудник, Научно-исследовательский институт строительной физики, Российская академия архитектуры и строительных наук
Advisor of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Doctor of Technical Sciences, Head of the Department of Industrial and Civil Engineering
советник РААСН, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой промышленного и гражданского строительства
Candidate of Technical Science, Senior Lecturer of the Department of Industrial and Civil Engineering Construction
кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры промышленного и гражданского строительства
The relevant problem of concrete strength in the near-reinforcement zone is solved as a problem of volumetric stress-strain state with the “closure” of output integral parameters of this zone on the framework of the whole reinforced concrete element, synthesizing hypotheses and dependencies of various disciplines of solid mechanics, including fracture mechanics. The model of reinforced concrete element takes into account Vl.I. Kolchunov’s effect of reinforced concrete, which describes the mechanism of formation and development of transverse and longitudinal cracks. In this respect, generalized hypotheses of linear and shear strains for warping and gradients of relative mutual displacements of reinforcement and concrete are adopted. New functionals of reinforced concrete are constructed, which are consistent with the physical interpretations of the strength of cross-sections of bar elements in near-reinforcement zones. Constitutive equations for the concrete matrix, which models zones between transverse cracks, are written. The displacement components for the nearreinforcement zone in relation to the crack opening width at the “concrete-reinforcement” contact interface in transverse, longitudinal and radial cracks, respectively, are found. The use of the adopted assumptions and a multi-level calculation approach for the near-reinforcement region brings the model significantly closer to a real evaluation of the physical phenomena.
Решена актуальная задача сопротивления околоарматурной зоны бетона как задача объемного напряженно-деформированного состояния с «замыканием» выходных интегральных параметров этой зоны на стержневую схему всего железобетонного элемента, синтезирующую в себе гипотезы и зависимости механики железобетона и механики разрушения. В расчетной модели железобетонного элемента учтен эффект железобетона проф. Вл.И. Колчунова описывающий механизм образования и развития поперечных и продольных трещин. При этом приняты обобщенные гипотезы линейных и угловых деформаций для депланаций и градиентов относительных взаимных смещений арматуры и бетона. Построены новые функционалы железобетона, которые согласуются с физическими представлениями о сопротивлении поперечных сечений стержневых элементов в околоарматурных зонах. Записаны физические уравнения для бетонной матрицы, моделирующей зоны между поперечными трещинами. Найдены составляющие перемещений для околоарматурной области применительно к ширине раскрытия трещин на границе контакта «бетон-арматура» в поперечных, продольных и радиальных трещинах соответственно. Использование принятых предпосылок и многоуровневой расчетной схемы для околоарматурной области заметно приближает расчетную модель к реальной оценке физических явлений.