2.1 Надежность и риски
Проблемы: Необходимость объективной оценки рисков, развития нормативно-методической базы и практического опыта в области риск-ориентированного подхода, вероятностных методов расчета, в т.ч. при переходе на обязательное страхование объектов недвижимости.
Актуальные задачи: Формирование методической основы оценки технических рисков при проектировании, строительном контроле и обследовании ЖБК. Систематическая оценка точности и надежности расчетных моделей и методик. Обоснованная корректировка положений, связанных с надежностью и рисками в нормативных документах. Внедрение риск-ориентированных подходов при осуществлении государственного строительного надзора.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- Выполнение работ по мониторингу и анализу нормативно-технических документов в сфере строительства в части методов установления характеристик исходных данных для проведения вероятностных расчетов железобетонных конструкций в части нагрузок, материалов и расчетных моделей;
- Исследование методов выполнения вероятностных расчетов и разработка основных положений для методики выполнения вероятностных расчетов строительных конструкций;
- Анализ принципов оценки надежности, рисков и нагрузок с разработкой практических рекомендаций для работы в области национальной и международной стандартизации ИСО
- Выполнение работ по мониторингу и анализу нормативно-технических документов в сфере строительства в части методов установления характеристик исходных данных для проведения вероятностных расчетов железобетонных конструкций в части нагрузок, материалов и расчетных моделей;
- Исследование методов выполнения вероятностных расчетов и разработка основных положений для методики выполнения вероятностных расчетов строительных конструкций;
- Анализ принципов оценки надежности, рисков и нагрузок с разработкой практических рекомендаций для работы в области национальной и международной стандартизации ИСО
2.2 Испытания конструкций
Проблемы: Отсутствие или устаревание отечественной нормативной и методической базы по натурным испытаниям конструкций, в том числе в составе сооружений для принятия объективных решений по эксплуатационной пригодности. Наличие теоретических проблем при интерпретации результатов мониторинга существующих зданий.
Актуальные задачи: Формирование и актуализация стандартизированных подходов к испытаниям (применение современных технологий съема и обработки данных). Проработка теоретических и методических вопросов для нормирования, связанных с испытаниями и мониторингом железобетонных конструкций и узлов конструкций, а также оценки результатов таких испытаний, в том числе с учетом долговременных факторов работы бетона.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- разработка программы испытаний и проведение испытаний конструкций объемных блоков ОБД;
- разработка программы испытаний и проведение испытаний натурных фрагментов перекрытий на продавливание;
- разработка программы испытаний и проведение испытаний изделий ЖБИ в лабораторных условиях;
- разработка программы испытаний и проведение испытаний конструкций объемных блоков ОБД;
- разработка программы испытаний и проведение испытаний натурных фрагментов перекрытий на продавливание;
- разработка программы испытаний и проведение испытаний изделий ЖБИ в лабораторных условиях;
2.3 Расчетные модели и методы расчета
Проблемы: Появление большого количества современных программных комплексов, требующих верификации и проработки практических приемов работы, гарантирующих надежность получаемых решений. Отставание практической реализации от научно-теоретических разработок. Востребованность упрощенных инженерных методов расчета для определенного класса задач.
Актуальные задачи: Разработка и адаптация моделей поведения и работы железобетонных конструкций в длительной перспективе, апробация и внедрение моделей в расчетные комплексы. Формирование системы документов для конечно-элементного моделирования. Выделение комплексных и упрощенных методов расчета для различных целей. Верификационное моделирование.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- Исследование прочности сжатых бетонных элементов, армированных композитной полимерной арматурой;
- Исследование прочности изгибаемых железобетонных элементов с поперечным сечением произвольной формы при действии поперечных сил;
- Исследование влияния условий закрепления опор типа «заделка-заделка» на нормируемые параметры расчетной длины железобетонных колонн с поперечными сечениями квадратной и прямоугольной формы при выполнении расчетов по прочности их нормальных сечений;
- Разработка и развитие нелинейных методов расчета несущих конструкций зданий и сооружений применительно к проектированию железобетонных конструкций;
- Исследование работы балочных перекрытий при комбинированном действии крутящих, изгибающих моментов и поперечных сил.
- Исследование прочности сжатых бетонных элементов, армированных композитной полимерной арматурой;
- Исследование прочности изгибаемых железобетонных элементов с поперечным сечением произвольной формы при действии поперечных сил;
- Исследование влияния условий закрепления опор типа «заделка-заделка» на нормируемые параметры расчетной длины железобетонных колонн с поперечными сечениями квадратной и прямоугольной формы при выполнении расчетов по прочности их нормальных сечений;
- Разработка и развитие нелинейных методов расчета несущих конструкций зданий и сооружений применительно к проектированию железобетонных конструкций;
- Исследование работы балочных перекрытий при комбинированном действии крутящих, изгибающих моментов и поперечных сил.
2.4 Поперечная сила и продавливание
Проблемы: Существенное отличие подходов российских норм от зарубежных, постоянное обновление экспериментальных данных, подтверждающих необходимость корректировок для повышения надежности расчетов и конструирования ЖБК. Хрупкий характер разрушения и наличие современных аварий, связанных с данными видами разрушений в гражданском и транспортном строительстве.
Актуальные задачи: Проработка теоретических и методических вопросов для нормирования, связанных с расчетом ЖБК на продавливание. Формирование критериев для оценки технического состояния по данным видам разрушения при обследованиях. Оценка трещиностойкости и перераспределения усилий при рассмотрении вопросов поперечной силы.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
-Исследование работы плоских железобетонных плит с жесткой арматурой при продавливании;
-Исследование работы плоских плит перекрытий из монолитного железобетона в зонах опирания на торцы стен в части обеспечения прочности нормальных и наклонных сечений, а также на продавливание с разработкой рекомендаций по расчету их прочности;
-Исследование работы узлов «плита-колонна» из бетонов разного класса по прочности в высотных зданиях;
- Разработка новой расчетной модели разрушения балок произвольного сечения по наклонной трещине и совершенствование инженерной методики расчета прочности наклонных сечений
- Исследование влияния сжимающих напряжений на прочность наклонных сечений внецентренно сжатых железобетонных элементов;
-Исследование работы плоских железобетонных плит с жесткой арматурой при продавливании;
-Исследование работы плоских плит перекрытий из монолитного железобетона в зонах опирания на торцы стен в части обеспечения прочности нормальных и наклонных сечений, а также на продавливание с разработкой рекомендаций по расчету их прочности;
-Исследование работы узлов «плита-колонна» из бетонов разного класса по прочности в высотных зданиях;
- Разработка новой расчетной модели разрушения балок произвольного сечения по наклонной трещине и совершенствование инженерной методики расчета прочности наклонных сечений
- Исследование влияния сжимающих напряжений на прочность наклонных сечений внецентренно сжатых железобетонных элементов;
2.5 Ползучесть и усадка
Проблемы: Существенное изменение характеристик современных бетонов и отсутствие широкой практики корректного учета данных факторов в современных расчетных инженерных комплексах при проектировании.
Актуальные задачи: Проработка теоретических и методических вопросов для нормирования, связанных с расчетом ЖБК с учетом ползучести и усадки, прогнозирования состояния конструкций в долгосрочной перспективе, снижения рисков доэксплуатационных трещин.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- Разработка методики проведения испытаний для определения усадки бетона в массивных конструкциях;
- Разработка методики проведения испытаний для определения релаксации напряжений в бетонных образцах при изгибе;
- Разработка методики определения объемной деформации усадки и ползучести бетона железобетонных конструкций;
- Исследование и разработка предложений по назначению размеров температурно-усадочных блоков конструктивных систем зданий из сборного и монолитного железобетона;
- Разработка методики испытаний для оценки ползучести бетона в режиме «изгиб»
- Разработка методики проведения испытаний для определения усадки бетона в массивных конструкциях;
- Разработка методики проведения испытаний для определения релаксации напряжений в бетонных образцах при изгибе;
- Разработка методики определения объемной деформации усадки и ползучести бетона железобетонных конструкций;
- Исследование и разработка предложений по назначению размеров температурно-усадочных блоков конструктивных систем зданий из сборного и монолитного железобетона;
- Разработка методики испытаний для оценки ползучести бетона в режиме «изгиб»
2.6 Деформативность и трещиностойкость
Проблемы: Низкое качество прогнозирования деформаций, появления и оценки трещин в ЖБК при проектировании, строительстве и обследованиях. Снижение доверия к качеству нормативных документов и компетенциям проектных организаций.
Актуальные задачи: Проработка теоретических и методических вопросов для нормирования, связанных с расчетом ЖБК по второй группе предельных состояний. Внедрение вероятностных оценок трещиностойкости для объективной оценки рисков. Развитие методологии расчетов трещиностойкости и нормирования допустимой ширины раскрытия трещин. Определение критериев трещиностойкости в раннем возрасте, трещиностойкости массивных ЖБК при учете температурно-влажностных режимов твердения бетона. Проработка вопросов точности расчетов конструкций с новыми видами материалов и арматурой новых видов профилей.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- Оценка влияния бетонов на заполнителях по ГОСТ 32703 на сцепления бетона и арматуры, деформативные и прочностные свойства железобетонных конструкций;
- Исследование прочности и трещинообразования железобетонных плит, армированных сварными и вязаными изделиями;
- Исследования и разработка метода расчета трещиностойкости конструкций из бетона с полимерной композитной арматурой
- Оценка влияния бетонов на заполнителях по ГОСТ 32703 на сцепления бетона и арматуры, деформативные и прочностные свойства железобетонных конструкций;
- Исследование прочности и трещинообразования железобетонных плит, армированных сварными и вязаными изделиями;
- Исследования и разработка метода расчета трещиностойкости конструкций из бетона с полимерной композитной арматурой
2.7 Особые воздействия
Проблемы: Необходимость учета особых воздействий, регламентированная общими отраслевыми и нормативными документами. Низкая ученость специфики и теоретических исследований в области ЖБК в рамках общих документов.
Актуальные задачи: Проработка теоретических и методических вопросов для нормирования, связанных с взрывоустойчивостью, сейсмикой, усталостью и циклическими нагрузками, в том числе с композитной арматурой. Проработка вопросов прогрессирующего обрушения с учетом риск-ориентированных подходов. Формирование требований к конструированию и оценке состояния ЖБК в сейсмических регионах.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- Исследование напряженно-деформируемого состояния железобетонных балок с арматурой периодического профиля по ГОСТ 34028-2016 при воздействии многократно циклического нагружения;
-Проведение исследований с разработкой состава требований к методике расчета железобетонных конструкций при действии многократно повторяющейся нагрузки и подготовка предложений по включению расчетов по предельному состоянию по выносливости в действующий нормативный документ;
- Экспериментальные исследования прочности и деформативности бетонных конструкций, армированных арматурой композитной, полимерной, зданий и сооружений, возводимых в сейсмоопасных регионах с сейсмичностью площадок 7-9 балов по шкале MSK-64»
- Исследование напряженно-деформируемого состояния железобетонных балок с арматурой периодического профиля по ГОСТ 34028-2016 при воздействии многократно циклического нагружения;
-Проведение исследований с разработкой состава требований к методике расчета железобетонных конструкций при действии многократно повторяющейся нагрузки и подготовка предложений по включению расчетов по предельному состоянию по выносливости в действующий нормативный документ;
- Экспериментальные исследования прочности и деформативности бетонных конструкций, армированных арматурой композитной, полимерной, зданий и сооружений, возводимых в сейсмоопасных регионах с сейсмичностью площадок 7-9 балов по шкале MSK-64»
2.8 Огнестойкость
Проблемы: Необходимость обеспечения пожарной безопасности вновь проектируемых и существующих ЖБК. Отсутствие или устаревание отечественной нормативной и методической базы по данному направлению.
Актуальные задачи: Проработка теоретических и методических вопросов для нормирования, связанных с расчетом огнестойкости и огнесохранности ЖБК. Формирование требований для огнестойкости конструкций с композитными материалами, полимерами и фибровым армированием.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- Исследование поведения железобетонных конструкций из высокопрочного бетона при пожаре;
- Проведение огневых испытаний и формирование требований к огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций
- Исследование бетонных конструкций, армированных фиброй композитной полимерной и арматурой композитной полимерной (АКП), на воздействие пожара
- Исследование поведения железобетонных конструкций из высокопрочного бетона при пожаре;
- Проведение огневых испытаний и формирование требований к огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций
- Исследование бетонных конструкций, армированных фиброй композитной полимерной и арматурой композитной полимерной (АКП), на воздействие пожара
2.9 Конструктивные системы и расчет сооружений
Проблемы: Необходимость создания условий для увеличения объемов жилищного строительства. Предполагаемая
комплексная модернизация производственной базы строительной отрасли потребует внедрение современных технологических линий и общей модернизации технологий панельного и блочного домостроения. В то же время ожидается повышение спроса и необходимость развития технологий и стандартизации в области индивидуального и малоэтажного жилищного строительства.
комплексная модернизация производственной базы строительной отрасли потребует внедрение современных технологических линий и общей модернизации технологий панельного и блочного домостроения. В то же время ожидается повышение спроса и необходимость развития технологий и стандартизации в области индивидуального и малоэтажного жилищного строительства.
Актуальные задачи: Разработки в области исследований действительной работы и модернизации решений узлов сборных, сборно-монолитных и монолитных конструкций. Проработка теоретических и методических вопросов для нормирования, связанных с проектированием крупнопанельных зданий, сборно-монолитных конструкций, пространственных конструкций и оболочек. Формирование предложений по оптимизации решений для малоэтажного строительства. Разработка новых требований к строительству типовых проектов панельных домов с оценкой использования устаревших серий и технологических решений. Развитие нормативной базы модульного строительства и типовых решений для малоэтажного строительства. Решение вопросов минимизации транспортных издержек.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- Проведение исследований и разработка предложений по нормированию технических параметров несущих железобетонных конструкций пространственных большепролетных структурных покрытий с применением сборных элементов из высокопрочного бетона;
- Исследование работы платформенных стыков крупнопанельных конструктивных систем зданий по оценке влияния частичного защемления многопустотных плит перекрытий на прочность опорных сечений плит;
- Проведение исследований и разработка предложений по нормированию технических параметров несущих железобетонных конструкций пространственных зданий с применением сборных элементов, изготовляемых по технологии формования на плоскости с последующим погибом;
- Исследование работы штепсельных стыков в крупнопанельных конструктивных системах зданий с разработкой предложений по выполнению их расчетов и конструирования;
- Проведение исследований и разработка предложений по проектированию толстых фундаментных бетонных и железобетонных монолитных плит
- Исследование железобетонных конструкций с плоскими безбалочными перекрытиями и разработка предложений по проектированию зданий из монолитного железобетона с плоскими безбалочными перекрытиями;
- Проведение исследования работы сборно-монолитных каркасных безригельных конструктивных систем многоэтажных жилых и общественных зданий с разработкой предложений по методикам их расчета и конструирования;
- Проведение исследований и разработка предложений по нормированию технических параметров несущих железобетонных конструкций пространственных большепролетных структурных покрытий с применением сборных элементов из высокопрочного бетона;
- Исследование работы платформенных стыков крупнопанельных конструктивных систем зданий по оценке влияния частичного защемления многопустотных плит перекрытий на прочность опорных сечений плит;
- Проведение исследований и разработка предложений по нормированию технических параметров несущих железобетонных конструкций пространственных зданий с применением сборных элементов, изготовляемых по технологии формования на плоскости с последующим погибом;
- Исследование работы штепсельных стыков в крупнопанельных конструктивных системах зданий с разработкой предложений по выполнению их расчетов и конструирования;
- Проведение исследований и разработка предложений по проектированию толстых фундаментных бетонных и железобетонных монолитных плит
- Исследование железобетонных конструкций с плоскими безбалочными перекрытиями и разработка предложений по проектированию зданий из монолитного железобетона с плоскими безбалочными перекрытиями;
- Проведение исследования работы сборно-монолитных каркасных безригельных конструктивных систем многоэтажных жилых и общественных зданий с разработкой предложений по методикам их расчета и конструирования;
2.10 Анкеровка, закладные детали и крепления
Проблемы: Появление новых видов профилей арматуры, типов закладных изделий и анкеров. Устаревание нормативной базы и ограничение возможностей внедрения новых изделий.
Актуальные задачи: Проработка теоретических и методических вопросов для нормирования, связанных с вопросами анкеровки и сцепления арматуры новых видов профилей, конструирования и применения новых типов закладных деталей. Развитие вопросов, связанных с применением современной анкерной техники (механические, химические анкеры). Вопросы применения анкерных композитных связей для трехслойных панелей.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- Исследование анкерных креплений к бетону с разработкой расчетных зависимостей для нормирования;
- Исследование анкерных креплений к бетону с разработкой расчетных зависимостей для нормирования;
2.11 Преднапряженные конструкции
Проблемы: Снижение компетенций и практического опыта разработки документации и применения эффективных преднапряженных конструкций с высокопрочными материалами.
Актуальные задачи: Проработка теоретических и методических вопросов для нормирования, связанных с расчетом преднапряженных конструкций, в т.ч. с неметаллической композитной арматурой и самонапряженные ЖБК из специальных бетонов. Проработка вопросов оценки технического состояния таких конструкций при эксплуатации.
Примеры ранее выполненных работ по теме:
- Исследование прочности, трещиностойкости и деформаций предварительно-напряжённых центрифугированных опор с винтовой арматурой класса Ав1000П с эффективным четырёхрядным профилем;
- Исследование и разработка системы натяжения арматуры композитной полимерной для производства преднапряженных конструкций из тяжелого и легкого бетона.
- Исследование прочности, трещиностойкости и деформаций предварительно-напряжённых центрифугированных опор с винтовой арматурой класса Ав1000П с эффективным четырёхрядным профилем;
- Исследование и разработка системы натяжения арматуры композитной полимерной для производства преднапряженных конструкций из тяжелого и легкого бетона.
2.12 Специальные сооружения
Проблемы: Разделенность и обособленность нормативной базы для расчета специальных сооружений. Отсутствие координации при разработке общеотраслевых норм и документов на проектирование и возведение специальных сооружений.
Актуальные задачи: Мониторинг существующей нормативной базы в смежных отраслях и ведомствах. Формирование предложений и проведение дополнительных исследований, учитывающих специфику строительства мостов, автодорог, аэродромов и покрытий, труб, массивных сооружений, фундаментов, парковок, резервуаров и т.п.
Более подробная информация о ранее выполненных работах доступна в разделе Архив НИИЖБ.