PROBABILITY ASSESSMENT OF DURABILITY OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES ON INCLINED SECTIONS BY THE METHOD OF STATISTICAL LINEARIZATION OF DEGRADATION FUNCTIONS
Authors: Селяев В.П. , Безрукова Е.С. , Бабушкина Д.Р. , Грязнов С.Ю. 
Published: July 2024

В статье рассматривается методика прогнозирования долговечности железобетонного изгибаемого элемента (балки) по наклонным сечениям на основе индекса надежности. Задача оценки долговечности и прогнозирования ресурса железобетонных конструкций имеет высокую значимость, которая обосновывается в работах А. Н. Алексеева, Ю. М. Баженова, Б. В. Гусева, А. П. Кудзиса, Л. М. Пухонто, А. Р. Ржаницына, В. П. Селяева, Н. С. Стрелецкого, В. П. Чиркова и многих других. Примененный в статье метод статистической линеаризации деградационных функций является универсальным и обладает относительной простотой, при этом позволяет учитывать изменчивость свойств материала во времени, давая возможность включить в расчет влияние агрессивной среды, которое описывается деградационной функцией, учитывающей как геометрические параметры изгибаемого элемента, так и характеристики агрессивной среды: период ее действия, глубинный показатель проникновения в материал конструкции, коэффициент диффузии. Методика позволяет прогнозировать конструкционное обеспечение ресурсов элементов и применима как на начальных этапах жизни железобетонной конструкции, так и на всем протяжении ее эксплуатации в условиях влияния агрессивной среды. В качестве агрессивной среды рассматривается 2%-ный раствор серной кислоты, изменение коэффициента химического сопротивления и глубинного показателя приняты исходя из экспериментальных данных экспонирования образцов. Приведены результаты расчета по наклонным сечениям по трем условиям прочности: а) исходя из классической теории расчета железобетонных конструкций, предполагая, что разрушение бетона по наклонным сечениям происходит под действием растягивающих напряжений; б) исходя из того, что разрушение по наклонному сечению возможно под действием касательных усилий; в) принимая в качестве критерия разрушения условие прочности Кулона – Навье.

The paper offers a method for estimating the durability of a reinforced concrete bending element (beam) through inclined portions based on the dependability index. The works of A.N. Alekseev, Iu. M. Bazhenov, B.V. Gusev, A.P. Kudzis, L.M. Pukhonto, A.R. Rzhanitsyn, V.P. Seliaev, N.S. Streletsky, V.P. Chirkov, and others emphasize the importance of analysing the durability and predicting the resource of reinforced concrete structures. The method used in the article is universal and has relative simplicity while allowing one to take into account the variability of material properties over time, thus making it possible to include in the calculation the influence of an aggressive environment, which is described by a degradation function that takes into account both the geometric parameters of the bending element and the characteristics of the aggressive environment: the period of its action, the depth index of penetration into the material of the structure, and the diffusion coefficient. The approach predicts the structural support of the elements' resources and is applicable both at the beginning of the life of a reinforced concrete structure and during its operation in an aggressive environment. A 2% solution of sulfuric acid is regarded as an aggressive medium, and the depth index and change in chemical resistance coefficient are determined based on experimental data on sample exposure. The results of the calculation are provided for inclined sections according to three strength conditions: a) based on the classical theory of reinforced concrete structure calculation, assuming that the destruction of concrete along inclined sections occurs under the action of tensile stresses; b) proceeding from the fact that fracture along an inclined section is possible under the action of tangential forces; c) taking the Coulomb – Navier strength condition as a fracture criterion.