Марио Альберто Киорино

Марио Альберто Киорино Проф.
Телефон:
E-mail:
Статьи автора
Современные конструкции из бетона, возводимые с использованием сложных последовательных методов строительства и/или характеризующиеся значительными неоднородностями, в целом, очень чувствительны к воздействиям, зависящим от поведения бетона во времени (ползучесть и усадка). Руководящие принципы оценки этих эффектов были разработаны в последние десятилетия международными организациями, занимающимися предстандартами и стандартами, на основе общей, хотя и прогрессивно развивающейся, научной базы и, по существу, согласованного во всем мире формата. Автор обсуждает развитие, при его большом личном участии, этого благоприятного сценария, обозначая области устоявшегося консенсуса и открытых проблем. В вопросе, какими именно параметрами характеризуется эффект ползучести, обычно признается, что надежный анализ поведения конструкции в условиях эксплуатации может быть выполнен на основе линейной теории наследственной вязкоупругости, впервые созданной итальянским математиком Волтеррой на заре 20-го века. В статье рассматриваются возможные последствия этого подхода для расчетов применительно, с одной стороны, к принятию реалистичных современных моделей для прогнозирования поведения бетона, связанного с ползучестью, и, с другой стороны, к сложности и последовательному характеру строительства, а также иллюстрирует современные обновленные руководящие принципы, разработанные на международном уровне, для оценки влияния ползучести, как на этапах предварительного и эскизного проектирования, так и при разработке рабочих чертежей и анализе долгосрочной надежности сложных и последовательных конструктивных систем. Эти руководства предназначены также для рассмотрения других явлений, которые вызывают отклонения от линейной вязкоупругости при старении, таких как трещинообразование при растяжении, циклическая ползучесть и релаксация напряжений в преднапряженной арматуре при переменной деформации, а также влияние влажности и температурных колебаний. Статья также была задумана как дань памяти Почетного члена ЕКБ (Евро-Международный комитет по бетону) и действительного члена Академии строительства и архитектуры СССР Алексея Алексеевича Гвоздева, в течение длительного времени руководившего лабораторией теории железобетона НИИЖБ, НИИ бетона и железобетона, который теперь назван его именем, за его решающую роль в оказании помощи и содействию автора на первых этапах продвижения в ЕКБ и ФИП (Международная федерации преднапряженного железобетона), создавших фундамент этого нового расширенного формата анализа ползучести, в изучение которой школа советских ученых и самого Гвоздева внесла основополагающий вклад.

Ключевые слова:
бетон, усадка, ползучесть, изменение линейной вязкоупругости во времени, структурные эффекты, последовательное строительство, концептуальный дизайн, рабочее проектирование и анализ надёжности при длительной эксплуатации, кодексы и рекомендации, школа А.А.

Марио Альберто Киорино

Modern concrete structures, realized through complex sequential construction techniques and/or characterized by significant non-homogeneities, are in general very sensitive to the effects of time-dependent behaviour of concrete (creep and shrinkage). Guidelines for the evaluation of these effects were developed in the last decades by international pre-standard and standard institutions on the basis of a common, although progressively evolving, scientific background, and of a substantially worldwide harmonized format. The author discusses the development, with his large personal involvement, of this favourable scenario, evidencing areas of well established consensus and open problems. In what concerns more specifically the effects of creep, it is commonly accepted that a reliable analysis of the structural response in service conditions may be performed on the basis of the theory of ageing linear viscoelasticity, first established by Italian mathematician Volterra at the dawn of 20th century. The paper discusses the computational implications of this approach with reference on the one hand to the adoption of realistic advanced models for the prediction of the creep behaviour of concrete, and, on the other hand, to the complexity and sequential character of the constructions, and illustrates current updated guidelines developed at the international level for the evaluation of the effects of creep, both in the conceptual and preliminary design stages and in the subsequent detailed construction-stage and long-term reliability analyses of complex and sequential structures . These guidelines are intended to deal also with other phenomena, which are responsible of causing deviations from aging linear viscoelasticity, like tensile cracking, cyclic creep, and stress relaxation in prestressing tendons at variable strain, as well as the effects of humidity and temperature variations. The paper must be intended also as a homage to the memory of CEB (Comité Euro-International du Béton, Euro-International Committee for Concrete) Honorary Member and member of the Academy of Construction and Architecture of the USSR Alexei A. Gvozdev, for long-time head of the laboratory of reinforced concrete of NIIZhB, the Institute for Concrete and Reinforced Concrete now named after him, for his crucial role in encouraging and assisting the author in the initial steps of transporting into CEB and FIP (Fédération Internationale de la Précontrainte, International Federation for Prestressing) ambient the fundaments of this new advanced format for creep analysis, to which the school of Soviet scientists and Gvozdev himself had given a fundamental contribution.

Key words:
concrete, shrinkage, creep, aging linear viscoelasticity, structural effects, sequential constructions, conceptual design, construction-stage and long-term reliability analyses, codes and recommendations, A.A. Gvozdev school

Марио Альберто Киорино