Аспирант и ассистент кафедры железобетонных и каменных конструкций Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета Олег Яцковец стал победителем конкурса грантов Комитета по науке и высшей школе Петербурга в 2026 году. Грант в размере 50 тысяч рублей присуждён на реализацию проекта «Статистические закономерности кинетики сопротивления изгибаемых железобетонных элементов при низкотемпературных воздействиях».
Исследование посвящено тому, как многократные циклы замораживания и оттаивания влияют на работу железобетонных конструкций. Тема особенно актуальна для Северной столицы: в холодное время года температура воздуха здесь неоднократно переходит через нулевую отметку, из-за чего наружные конструкции могут подвергаться повторяющимся температурным воздействиям. Со временем это способно изменять не только прочность бетона, но и его деформационные свойства – то есть способность материала изменять форму под нагрузкой.
Для оценки надёжности зданий и сооружений важно учитывать такие изменения на протяжении всей эксплуатации. Поэтому авторы проекта исследовали, как низкотемпературные воздействия отражаются на расчётных характеристиках изгибаемых железобетонных элементов при разном количестве арматуры.
Работа выполнена под руководством кандидата технических наук доцента кафедры железобетонных и каменных конструкций СПбГАСУ Владимира Попова. В исследовании методы теории вероятностей и математической статистики объединили с нелинейной деформационной моделью железобетона.
Авторы рассмотрели изгибаемые элементы сечением 200×400 мм при различной степени армирования. Для анализа использовали по 5000 диаграмм деформирования бетона до и после циклов замораживания и оттаивания, а также данные о деформировании арматуры классов А400 и А500. Такой объём расчётных данных позволил оценить не только средние значения характеристик, но и их изменчивость после температурных воздействий.
Расчёты показали, что влияние циклов замораживания и оттаивания на несущую способность зависит от количества арматуры в элементе. В рассмотренных моделях при коэффициенте армирования до 1 % воздействие циклов на несущую способность было несущественным. При дальнейшем увеличении количества арматуры эффект становился заметнее: при армировании 1,5 % расчётное значение несущей способности снижалось на 13 %, а при 2 % – на 20 %.
Исследование также показало снижение обеспеченности ряда расчётных характеристик, связанных с характером разрушения железобетонного элемента. Это указывает на необходимость учитывать изменчивость деформационных свойств материалов при оценке поведения конструкций, подвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию.
На основе полученных результатов авторы сформулировали рекомендации по расчёту изгибаемых железобетонных элементов, эксплуатируемых в условиях знакопеременных температур. В частности, при повышенных коэффициентах армирования при расчётах следует уделять особое внимание изменению деформационных свойств бетона после многократных циклов замораживания и оттаивания.
Результаты исследования опубликованы в двух статьях в научном журнале «Инженерный вестник Дона» (ВАК, К-2) в 2025 году. Полученные данные представляют практический интерес для Петербурга и других регионов, где конструкции регулярно подвергаются переходам температуры через нулевую отметку.
Для Олега Яцковца победа в конкурсе грантов стала не единственным научным достижением в 2026 году. В этом же году аспирант СПбГАСУ получил стипендию Президента Российской Федерации.
Исследование выполнено при поддержке Комитета по науке и высшей школе Санкт-Петербурга в рамках конкурса грантов 2026 года.
