vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2022-24-2-147-160vestniktgasu-1200Research ArticleОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯBASES, FOUNDATIONS AND SUBSTRUCTURESОсобенности усиления железобетонных стропильных и подстропильных ферм, получивших эксплуатационные поврежденияReinforcement of concrete principal and secondary trusses after service damagesПодшиваловИ. И.PodshivalovI. I.

Подшивалов Иван Иванович - кандидат технических наук, доцент.

634003, Томск, пл. Соляная, 2

Ivan I. Podshivalov - PhD, A/Professor.

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

ivanpodchivalov@list.ruПляскинА. С.PlyaskinA. S.

Пляскин Андрей Сергеевич - кандидат технических наук, доцент.

634003, Томск, пл. Соляная, 2

Andrei S. Plyaskin - PhD, A/Professor.

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

plyaskinandrei@mail.ruТарасовА. А.TarasovA. A.

Тарасов Александр Александрович - кандидат технических наук, доцент.

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Aleksandr A. Tarasov - PhD, A/Professor.

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

tar.a.a@mail.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202223042022242147160Copyright © Подшивалов И.И., Пляскин А.С., Тарасов А.А., 20222022Подшивалов И.И., Пляскин А.С., Тарасов А.А.Podshivalov I.I., Plyaskin A.S., Tarasov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1200

Объектом исследования являются железобетонные стропильные и подстропильные фермы одноэтажного многопролетного промышленного здания, выполненного в виде полного сборного железобетонного каркаса. Цель работы состоит в восстановлении эксплуатационной пригодности железобетонных стропильных и подстропильных ферм покрытия после выполнения инструментального обследования с учетом обнаруженного значительного коррозионного повреждения арматуры и наличия продольных трещин в защитном слое бетона шириной раскрытия в несколько миллиметров. После анализа конструктивной схемы здания было выполнено моделирование его напряженно-деформированного состояния в ПВК MicroFe с разработкой расчетной модели в пространственной системе с учетом выявленных повреждений железобетонных конструкций и разработанного технического решения по усилению стропильных ферм. Восстановление эксплуатационной пригодности железобетонных стропильных и подстропильных ферм заключается в создании монолитности элементов ферм и в обеспечении совместной работы существующей арматуры с отремонтированным защитным слоем бетона, а также в усилении полимерным волокном нижнего пояса стропильных ферм.

The paper studies reinforced concrete principal and secondary trusses of a one-floor industrial building made as a precast reinforced concrete frame. The aim of the work is to restore the serviceability of reinforced principal and secondary trusses after instrumental examination with regard to the detected significant corrosion damage of reinforcement and longitudinal cracks in the protective concrete layer with opening width of several millimeters. After the analysis of the building structural scheme, its stress-strain state is simulated in the MicroFe software, and a calculation model is developed allowing for the identified damages of reinforced concrete structures and the proposed design solution for the truss reinforcement. The serviceability restoration of principal and secondary trusses implies the creation of solid truss elements, the joint operation of the reinforcement with the repaired protective concrete layer, and secondary truss reinforcement with polymer fibers.

зданиежелезобетонный каркасфермыобследованиекоррозиярасчетная модельусилияперемещенияусиление стекловолокномbuildingreinforced concrete frameexaminationcorrosiondesign modelforcesdisplacementfibreglass reinforcementReferencesКоянкин А.А., Митасов В.М. Каркас сборно-монолитного здания и особенности его работы на разных жизненных циклах // Вестник МГСУ. 2015. № 9. С. 28–35.Koyankin A.A., Mitasov V.M. Karkas sborno-monolitnogo zdaniya i osobennosti ego raboty na raznykh zhiznennykh tsiklakh [Prefabricated solid building frame and its properties in different life cycles]. Vestnik MGSU. 2015. No. 9. Pp. 28–35. (rus)Ерышев В.А., Латышева Е.В., Малыш А.С. Определение эксплуатационных параметров качества железобетонных конструкций в составе здания без их физического разрушения путем натурных испытаний // Известия КГАСУ. 2015. № 1 (13). С. 75–79.Eryshev V.A., Latysheva E.V., Malysh A.S. Opredelenie ekspluatatsionnykh parametrov kachestva zhelezobetonnykh konstruktsii v sostave zdaniya bez ikh fizicheskogo razrusheniya putem naturnykh ispytanii [In situ testing of performance parameters of reinforced concrete structures without physical fracture]. Izvestiya KGASU. 2015. No. 1 (13). Pp. 75–79. (rus)Золина Т.В. Порядок проведения обследования здания с целью последующей оценки его остаточного ресурса // Вестник МГСУ. 2014. № 11. С. 98–108.Zolina T.V. Poryadok provedeniya obsledovaniya zdaniya s tsel'yu posleduyushchei otsenki ego ostatochnogo resursa [Examination procedure for building residual operation life]. Vestnik MGSU. 2014. No. 11. Pp. 98–108. (rus)Золина Т.В., Садчиков П.Н. Моделирование работы конструкций промышленного здания с учетом изменения жесткости в процессе эксплуатации // Вестник МГСУ. 2012. № 10. С. 69–76.Zolina T.V., Sadchikov P.N. Modelirovanie raboty konstruktsii promyshlennogo zdaniya s uchetom izmeneniya zhestkosti v protsesse ekspluatatsii [Modelling the industrial building performance with respect to stiffness during operation]. Vestnik MGSU. 2012. No. 10. Pp. 69–76. (rus)Ступишин Л.Ю. Оценка сстояния несущих конструкций зданий и сооружений: ресурс несущей способности зданий с дефектами // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 10. С. 39–44.Stupishin L.Yu. Otsenka sstoyaniya nesushchikh konstruktsii zdanii i sooruzhenii: resurs nesushchei sposobnosti zdanii s defektami [Load-bearing capacity of buildings with defects]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2017. No. 10. Pp. 39–44. (rus)Золина Т.В., Туснин А.Р. Увеличение срока эксплуатации промышленного объекта введением конструктивных мер // Вестник МГСУ. 2015. № 6. С. 41–49.Zolina T.V., Tusnin A.R. Uvelichenie sroka ekspluatatsii promyshlennogo ob"ekta vvedeniem konstruktivnykh mer [Extending of operation life of industrial building]. Vestnik MGSU. 2015. No. 6. Pp. 41–49. (rus)Чистяков Е.А., Крылов С.Б., Шарипов Р.Ш. Напряжения в арматуре преднапряженных железобетонных конструкций с натяжением на бетон в предельной по несущей способности стадии // Промышленное и гражданское строительство. 2010. № 3. С. 10–16.Chistyakov E.A., Krylov S.B., Sharipov R.Sh. Napryazheniya v armature prednapryazhennykh zhelezobetonnykh konstruktsii s natyazheniem na beton v predel'noi po nesushchei sposobnosti stadii [Stresses in prestressed reinforced concrete structures with concrete tension]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2010. No. 3. Pp. 10–16. (rus)Степанова В.Ф. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии – основа обеспечения долговечности зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 1. С. 13–16.Stepanova V.F. Zashchita betonnykh i zhelezobetonnykh konstruktsii ot korrozii – osnova obespecheniya dolgovechnosti zdanii i sooruzhenii [Corrosion protection of concrete and reinforced concrete structures as a basis for building durability]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2013. No. 1. Pp. 13–16. (rus)Тамразян А.Г., Попов Д.С. Напряженно-деформированное состояние коррозионноповрежденных элементов при динамическом нагружении // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 2. С. 19–26.Tamrazyan A.G., Popov D.S. Napryazhennogo deformirovannoe sostoyanie korrozionnopovrezhdennykh elementov pri dinamicheskom nagruzhenii [Stress-strain state of corroded and damaged elements under dynamic loading]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2019. No. 2. Pp. 19–26. (rus)Смоляго Г.А., Дронов В.И., Дронов А.В., Меркулов С.И. Изучение влияния дефектов железобетонных конструкций на развитие коррозионных процессов арматуры // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 12. С. 25–27.Smolyago G.A., Dronov V.I., Dronov A.V., Merkulov S.I. Izuchenie vliyaniya defektov zhelezobetonnykh konstruktsii na razvitie korrozionnykh protsessov armatury [Defects in reinforced concrete structures and reinforcement corrosion processes]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2014. No. 12. Pp. 25–27. (rus)Пахомова Е.Г., Кретова В.М., Гордеев А.В. К методике оценки работоспособности железобетонных конструкций при нарушении сцепления арматуры с бетоном при коррозионных повреждениях // Промышленное и гражданское строительство. 2011. № 8. С. 28–29.Pakhomova E.G., Kretova V.M., Gordeev A.V. K metodike otsenki rabotosposobnosti zhelezobetonnykh konstruktsii pri narushenii stsepleniya armatury s betonom pri korrozionnykh povrezhdeniyakh [Towards assessing methodology of serviceability of reinforced concrete structures after failure in reinforcement bond with concrete at corrosion damage]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2011. No. 8. Pp. 28–29. (rus)Данилов А.И., Калугин И.А. Усиление растянутых элементов полимерами на основе высокопрочного волокна // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 12. С. 25–31.Danilov A.I., Kalugin I.A. Usilenie rastyanutykh elementov polimerami na osnove vysokoprochnogo volokna [Tensile member reinforcement with high-strength fiber polymers]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2018. No. 12. Pp. 25–31. (rus)Устинов А.М., Клопотов А.А., Потекаев А.И., Абзаев Ю.А., Плевков В.С. Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния поверхностных слоев углепластика при осевом растяжении методом корреляции цифровых изображений // Известия Алтайского государственного университета. 2018. № 1 (99). С. 58–63. DOI: 10.14258/izvasu(2018)1-10Ustinov A.M., Klopotov A.A., Potekaev A.I., Abzaev Yu.A., Plevkov V.S. Eksperimental'noe issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya poverkhnostnykh sloev ugleplastika pri osevom rastyazhenii metodom korrelyatsii tsifrovykh izobrazhenii [Digital image correlation of stress-strain state of CFRP surface layers under axial tension]. Izvestiya Altaiskogo gosudarstvennogo universiteta. 2018. No. 1 (99). Pp. 58–63. DOI 10.14258/izvasu(2018)1-10 (rus)Симаков О.А., Зенин С.А., Кудинов О.В., Осипов П.В. Расчет анкеров из углеродных волокон на вырыв и срез для систем внешнего армирования // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 4. С. 4–8.Simakov O.A., Zenin S.A., Kudinov O.V., Osipov P.V. Raschet ankerov iz uglerodnykh volokon na vyryv i srez dlya sistem vneshnego armirovaniya [Strength analysis of carbon fiber anchor for external reinforcement]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2020. No. 4. Pp. 4–8. (rus)Римшин В.И., Меркулов С.И. Элементы теории развития бетонных конструкций с неметаллической композитной арматурой // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 5. С. 38–42.Rimshin V.I., Merkulov S.I. Elementy teorii razvitiya betonnykh konstruktsii s nemetallicheskoi kompozitnoi armaturoi [Elements of the theory of development of concrete structures with non-metallic composite reinforcement]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2015. No. 5. Pp. 38–42. (rus)Карпенко Н.И., Карпенко С.Н., Кузнецов Е.Н. О современных проблемах расчета высотных зданий из монолитного железобетона // Бетон и железобетон – пути развития : научн. тр. II Всерос. (Междунар.) конф. В пяти книгах. Т. 1. Пленарные доклады. Москва, 2005. С. 149–166.Karpenko N.I., Karpenko S.N., Kuznetsov E.N. O sovremennykh problemakh rascheta vysotnykh zdanii iz monolitnogo zhelezobetona [Current problems in strength analysis of high-rise solid reinforced concrete buildings]. In: II Vseros. (Mezhdunar.) konf. Beton i zhelezobeton – puti razvitiya. Nauchn. Tr. Konf. V pyati knigakh (Proc. 4th Int. Sci. Conf. ‘Concrete and Reinforced Concrete in the Third Millenium’), in 5 vol., vol. 1. 2005. Pp. 149–166. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.