Статья посвящена изучению разного рода факторов, влияющих на прочность, жёсткость и трещиностойкость монолитных железобетонных стен гражданских зданий. Составлена максимально полная классификация факторов по 20 основаниям. Проведён подробный анализ экспериментальных работ, где рассмотрены два из них: геометрическое отношение высоты стены к её ширине, H/B, и фактор, учитывающий совместное действие вертикальной и горизонтальной нагрузок, N/Q. Установлено, что отношение H/B качественно предопределяет механизм разрушения стены, то есть влияет на картину появления и развития трещин от микроскопического размера до магистральных трещин, по траектории которых конструкция стены разделяется на отдельные части, а соотношение нагрузок N/Q отвечает за количественные значения параметров реализации этого механизма. Выявлены также иные количественные и качественные закономерности исследуемого процесса.

Ключевые слова: железобетон, монолитные стены, экспериментальные данные, прочность, жёсткость, трещиностойкость, факторы влияния, геометрические параметры, нагрузки, деформации

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Следствиями устоявшегося представления о трещиностойкости железобетонных конструкций являются два типа инженерных расчётов: на образование трещин и на ограничение их ширины раскрытия. Такой взгляд основывается на определенных допущениях (в статье рассмотрено семь наиболее значимых), с одной стороны, упрощающих расчёт до возможности его выполнения «вручную», с другой стороны - пренебрегающих какими-то реальными физическими процессами, происходящими в железобетоне под нагрузкой. Допущения можно разделить на две группы: а) физические – первичные допущения, связанные с упрощением либо полным пренебрежением некоторыми реальными физическими процессами, происходящими в железобетоне под нагрузкой; б) модельные – вторичные допущения, связанные с математическим описанием работы железобетона с учётом упрощений из предыдущего пункта «а». На первом этапе исследований подробно рассмотрены допущения первой группы. Для их уточнения и повышения достоверности и объективности получаемых ре-зультатов расчёта трещиностойкости представлен формальный алгоритм построения альтернативных моделей железобетона. Его суть - в интеграции моделей механики разрушения и теории накопления повреждений.

Ключевые слова: железобетон, трещиностойкость, момент трещинообразования, ширина раскрытия трещин, коэффициент пластичности, повреждаемость, нелинейная механика разрушения

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.9 - Строительная механика

Рассмотрены допущения математических моделей расчёта трещиностойкости железобетонных конструкций. По каждому из них проведен анализ на предмет соответствия их действительности на протяжении всего жизненного цикла конструкции: начиная от затвердения бетонной смеси, заканчивая разрушением. По результатам проведённого анализа предложено на уровне норм для оценки трещиностойкости конструкций использовать только один единственный расчёт – по ширине раскрытия трещин, acrc. Так, например, при определённом значении acrc конструкция по-прежнему будет оставаться герметичной (трещины будут несквозными), а при превышении этого значения – нет. При этом уже имеющиеся в нормах расчёты на ограничение проницаемости и сохранность арматуры по-прежнему останутся востребованными. На стыке теории накопления повреждений и нелинейной механики разрушения предложен сжатый алгоритм возможного учёта влияния трещин на всех масштабных уровнях структуры бетона, ключевым для которого является нормирование статистических параметров распределения несплошностей по диаметрам, длинам, раскрытиям, заглублениям, направлениям, расстояниям между несплошностями и т.д.

Ключевые слова: железобетон, трещиностойкость, момент трещинообразования, ширина раскрытия трещин, коэффициент пластичности, повреждаемость, нелинейная механика разрушения

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения