СП 295.1325800.2017 Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования
Источник документа:
Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации
Основной документ
Изменения в документе
1
СП 295.1325800.2017
СВОД ПРАВИЛ
КОНСТРУКЦИИ БЕТОННЫЕ, АРМИРОВАННЫЕ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРОЙ.
ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Concrete structures reinforced with fibre-reinforced polymer bars. Design rules
ОКС 91.080.40
Дата введения 2018-01-12
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛИ - АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева, АНО
"Стандарткомпозит", Объединение юридических лиц "Союз производителей композитов"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и
архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской
Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства
Российской Федерации от 11 июля 2017 г. N 988/пр и введен в действие с 12 января 2018 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и
метрологии (Росстандарт)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее
уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация,
уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на
официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства
строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 15
декабря 2020 г. N 787/пр c 16.06.2021; Изменение № 2, утвержденное и введенное в действие
приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации
(Минстрой России) от 21 ноября 2024 г. № 785/пр c 22.12.2024
Изменения № 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2021;
М.: ФГБУ "РСТ", 2024
Введение
Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в
Федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", от 30 декабря
2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений", и содержит
требования к проектированию конструкций из бетона, армированных композитной полимерной
арматурой.
Свод правил разработан авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ
им.А.А.Гвоздева (д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев (руководитель работы) - разделы 1-8, канд. техн.
наук Д.В.Кузеванов - разделы 6-8; д-р техн. наук В.Ф.Степанова, канд. хим. наук В.Р.Фаликман, канд.
2
техн. наук А.В.Бучкин - разделы 1-3, 5) при участии АНО "Стандарткомпозит" (инж. А.В.Гералтовский),
Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов" (инж. С.Ю.Ветохин) и ОАО
"Роснано" (инж. Ю.Г.Ткачук).
Изменение N 1 разработано авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ
им.А.А.Гвоздева (д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев, канд. техн. наук Д.В.Кузеванов, д-р техн. наук
В.Ф.Степанова).
Изменение № 2 разработано авторским коллективом ОАО "НИЦ "Строительство" - НИИЖБ
им.А.А.Гвоздева (д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев, канд. техн. наук Д.В.Кузеванов, канд. техн. наук
С.А.Зенин, канд. техн. наук К.Л.Кудяков).
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование конструкций из бетона,
армированных композитной полимерной арматурой на основе углеродных, арамидных, базальтовых
или стеклянных волокон.
Свод правил устанавливает требования к проектированию конструкций, изготовляемых из
тяжелого и мелкозернистого бетонов, эксплуатируемых при статическом действии нагрузки в
климатических условиях Российской Федерации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические
требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 31938-2022 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций.
Общие технические условия
ГОСТ 32492-2015 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций.
Методы определения физико-механических характеристик
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями № 1, № 2, № 3, №
4, № 5, № 6)
СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные
положения" (с изменениями № 1, № 2)
СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями №
1, № 3, № 4, № 5, № 6)
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие
ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте
федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет, на
официальном сайте федерального органа исполнительной власти, разработавшего и утвердившего
настоящий свод правил, или по ежегодному информационному указателю "Национальные
стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам
ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен
ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать
действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если
заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется
использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после
утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная
ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение
рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без
замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не
затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в
Федеральном информационном фонде стандартов.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применяются термины, установленные в СП 63.13330 и ГОСТ
31938.
3
4 Общие положения
Композитную полимерную арматуру следует применять для армирования конструкций из
бетона:
- при строительстве объектов дорожно-транспортной и городской инженерной инфраструктуры,
сельскохозяйственного назначения, химических производств, токсичных захоронений, водоподготовки
и водоочистки, мелиорации;
- при строительстве шахт, тоннелей, сооружений, эксплуатируемых в условиях высоких
электромагнитных полей и разности потенциалов, морских и припортовых сооружений;
- при реконструкции, ремонте и усилении конструкций зданий и сооружений,
а также для армирования фундаментов, многослойных теплосберегающих ограждающих
конструкций, трубопроводов, опор линий электропередач, емкостных сооружений и других
конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.1 Расчеты конструкций с композитной полимерной арматурой следует производить по
предельным состояниям первой и второй групп.
4.2 Расчеты по предельным состояниям первой группы включают в себя:
- расчет по прочности;
- расчет по устойчивости формы (для тонкостенных конструкций);
- расчет по устойчивости положения (опрокидывание, скольжение, всплывание).
4.3 Расчеты по предельным состояниям второй группы включают в себя:
- расчет по образованию трещин;
- расчет по раскрытию трещин;
- расчет по деформациям.
4.4 При расчетах конструкций с композитной полимерной арматурой по предельным
состояниям следует рассматривать различные расчетные ситуации в соответствии с ГОСТ 27751, в
том числе стадии изготовления, транспортирования, возведения, эксплуатации, аварийные ситуации,
а в необходимых случаях - пожар.
4.5 Расчеты конструкций с композитной полимерной арматурой следует производить на все
виды нагрузок, отвечающих функциональному назначению конструкций, с учетом влияния
окружающей среды, а в необходимых случаях - с учетом воздействия пожара, технологических
температурных и влажностных воздействий и воздействий агрессивных химических сред.
4.6 Конструкции с композитной полимерной арматурой следует рассчитывать на действие
изгибающих моментов, продольных сил, поперечных сил и крутящих моментов, а также на местное
действие нагрузки.
4.7 При расчете сборных конструкций с композитной полимерной арматурой на воздействие
усилий, возникающих при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от их массы следует
принимать с коэффициентом динамичности, равным:
1,60 - при транспортировании,
1,40 - при подъеме и монтаже.
Допускается принимать более низкие, обоснованные в установленном порядке, значения
коэффициентов динамичности, но не ниже 1,25.
4
4.8 При расчетах конструкций следует учитывать особенности свойств бетона и композитной
полимерной арматуры, влияния на них характера нагрузки и окружающей среды, способов
армирования, совместность работы арматуры и бетона.
4.9 Расчеты по устойчивости формы конструкции, а также по устойчивости положения следует
производить согласно указаниям нормативных документов на отдельные виды конструкций.
4.10 Расчет по прочности конструкций с композитной полимерной арматурой следует
производить:
- по нормальным сечениям (при действии изгибающих моментов и продольных сил);
- по наклонным сечениям (при действии поперечных сил);
- на местное действие нагрузки (местное сжатие, продавливание).
5 Материалы
5.1 Нормативные и расчетные характеристики бетона и стальной арматуры
5.1.1 Нормативные и расчетные значения характеристик бетона и стальной арматуры и
диаграммы их деформирования следует принимать по СП 63.13330 с учетом указаний 5.1.2.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.1.2 При двухлинейной диаграмме состояния тяжелого, мелкозернистого и напрягающего
бетонов при осевом растяжении значения относительных деформаций принимают:
, (5.1а)
где - коэффициент упругости в вершине диаграммы осевого растяжения бетона, равный
, (5.1б)
здесь - в мегапаскалях.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
5.2 Нормативные и расчетные характеристики композитной полимерной арматуры
5.2.1 Для армирования конструкций следует применять отвечающую требованиям ГОСТ 31938
композитную полимерную арматуру следующих видов:
- стеклокомпозитную (АСК);
- базальтокомпозитную (АБК);
- углекомпозитную (АУК);
- арамидокомпозитную (ААК);
- комбинированную (АКК).
5.2.2 Вид композитной полимерной арматуры следует выбирать в зависимости от условий
эксплуатации конструкций и характера их нагружения.
5.2.3 Основными прочностными и деформационными характеристиками композитной
5
полимерной арматуры являются нормативные значения:
- сопротивления растяжению и сжатию;
- модуля упругости при растяжении и сжатии;
- предельных относительных деформаций при растяжении и сжатии;
- коэффициента линейной температурной деформации.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5.2.4 Нормативные значения: сопротивления растяжению и сжатию , модуля
упругости и предельных относительных деформаций следует определять по результатам
испытаний образцов композитной полимерной арматуры в соответствии с ГОСТ 32492.
Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик композитной
полимерной арматуры различных видов при осевом растяжении должны быть не ниже значений,
указанных в таблице 1.
Таблица 1
Наименование показателя
Значение показателя композитной полимерной
арматуры вида
АСК
АБК
АУК
ААК
АКК
Предел прочности при растяжении , МПа
1000
1000
1400
1400
1000
Модуль упругости при растяжении , ГПа
50
50
130
70
60
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5.2.5 Расчетное значение модуля упругости композитной полимерной арматуры следует
принимать равным его нормативному значению.
5.2.6 Расчетное значение сопротивления растяжению композитной полимерной арматуры
следует принимать равным
, (5.1)*
________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
где - коэффициент надежности по материалу, принимаемый при расчете по предельным
состояниям второй группы равным 1,0, а при расчете по предельным состояниям первой группы - из
условия обеспечения доверительной вероятности не менее 0,997, в зависимости от значения
коэффициента вариации , равным:
1,2 - при 0,1;
1,5 - при 0,1 0,15;
- коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции с композитной
полимерной арматурой, принимаемый по таблице 2;
Таблица 2
6
Условие эксплуатации конструкции
Значение для композитной полимерной арматуры вида
АСК
АБК
АУК
ААК
АКК
Во внутренних помещениях
0,8
0,9
1,0
0,9
0,9
На открытом воздухе и в грунте
0,7
0,8
1,0
0,8
0,8
5.2.7 При расчете конструкции по предельным состояниям первой группы на действие только
постоянных и длительных нагрузок расчетное значение сопротивления растяжению композитной
полимерной арматуры следует определять по формуле:
, (5.2)
где - коэффициент снижения сопротивления растяжению композитной полимерной арматуры при
длительном действии нагрузки, принимаемый по таблице 3.
Таблица 3
Значение для композитной полимерной арматуры вида
АСК
АБК
АУК
ААК
АКК
0,3
0,4
0,6
0,4
0,4
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5.2.8 Расчетное значение предельных относительных деформаций композитной полимерной
арматуры следует принимать равным:
. (5.3)
5.2.9 Расчетное значение сопротивления композитной полимерной арматуры сжатию следует
принимать равным нулю.
5.2.10 Расчетное значение сопротивления композитной полимерной арматуры растяжению
при расчете прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, следует принимать равным
- при радиусе загиба хомутов из стержней диаметром , равном не менее 6 :
, (5.4)
- при радиусе загиба хомутов менее 6 - по данным производителя композитной
полимерной арматуры, но не более значения, вычисленного по формуле (5.4).
Во всех случаях расчетное значение сопротивления композитной полимерной арматуры
растяжению при расчете прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, следует
принимать не более 300 МПа.
5.2.11 Расчетные диаграммы деформирования (состояния) композитной полимерной арматуры,
устанавливающие связь между напряжениями и относительными деформациями при осевом
растяжении и при осевом сжатии, следует принимать линейными.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
7
6 Конструкции без предварительного напряжения композитной полимерной арматуры
6.1 Расчет конструкций по предельным состояниям первой группы
Расчет по прочности конструкций на действие изгибающих моментов и продольных сил
Общие положения
6.1.1 Расчет по прочности конструкции при действии изгибающих моментов и продольных сил
(внецентренное сжатие или растяжение) следует производить для сечений, нормальных к их
продольной оси.
Расчет по прочности нормальных сечений конструкций следует производить на основе
нелинейной деформационной модели согласно 6.1.15-6.1.20.
Расчет по прочности нормальных сечений конструкций прямоугольного, таврового и
двутаврового сечений с композитной полимерной арматурой, расположенной у верхней и нижней
граней сечения, а также сжатых конструкций прямоугольного, круглого и кольцевого поперечных
сечений допускается производить по предельным усилиям.
6.1.2 При расчете по прочности нормальных сечений внецентренно сжатых конструкций
следует учитывать случайный эксцентриситет приложения продольной силы и влияние продольного
изгиба.
6.1.3 Для конструкций, в сечениях которых при эксплуатации допускается образование трещин,
предельное усилие по прочности нормальных сечений конструкции должно превышать предельное
усилие по образованию трещин не менее чем на 50%.
Расчет по прочности нормальных сечений по предельным усилиям
6.1.4 Расчет по прочности нормальных сечений конструкций по предельным усилиям следует
производить, определяя предельные усилия, которые могут быть восприняты бетоном и композитной
полимерной арматурой в нормальном сечении, исходя из следующих положений:
- сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;
- сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равными расчетному
сопротивлению бетона сжатию и равномерно распределенными по условной сжатой зоне бетона;
- сопротивление композитной полимерной арматуры сжатию принимается равным нулю;
- растягивающие напряжения в композитной полимерной арматуре принимаются не более ее
расчетного сопротивления растяжению.
6.1.5 Расчет по прочности нормальных сечений следует производить в зависимости от
соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона , определяемым
из соответствующих условий равновесия, и значением граничной относительной высоты сжатой зоны
, при котором предельное состояние конструкции наступает одновременно с достижением в
растянутой композитной полимерной арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению .
6.1.6 Значение следует определять по формуле
, (6.1)
где - характеристика сжатой зоны бетона, принимаемая для тяжелого бетона классов до В60
включительно равной 0,8, а для тяжелого бетона классов В70-В100 и для мелкозернистого бетона -
равной 0,7;
8
- расчетное значение предельных относительных деформаций композитной полимерной
арматуры, вычисляемое по формуле (5.3);
- относительные деформации сжатого бетона при напряжениях , принимаемые по СП
63.13330.
Расчет изгибаемых конструкций
6.1.7 Расчет по прочности сечений изгибаемых конструкций следует производить из условия
, (6.2)
где М - изгибающий момент от внешней нагрузки;
- предельный изгибающий момент, который может быть воспринят сечением элемента.
6.1.8 Значение для изгибаемых конструкций прямоугольного сечения (рисунок 1) при
определяют по формуле
(6.3)
где х - высота сжатой зоны бетона
. (6.4)
6.1.9 Значение для изгибаемых конструкций с полкой в сжатой зоне (тавровые и
двутавровые сечения), при , определяют в зависимости от положения границы сжатой
зоны:
а) если граница проходит в полке (рисунок 2, а), т.е. соблюдается условие
, (6.5)
значение определяют по 6.1.8 как для прямоугольного сечения шириной ;
б) если граница проходит в ребре (рисунок 2,б), т.е. условие (6.5) не соблюдается, значение
определяют по формуле
, (6.6)
при этом высоту сжатой зоны бетона определяют по формуле
. (6.7)
9
Рисунок 1 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемой
конструкции, при ее расчете по прочности
Рисунок 2 - Положение границы сжатой зоны в сечении изгибаемой конструкции
Значение , вводимое в расчет, принимают по СП 63.13330.
6.1.10 При расчете по прочности изгибаемых конструкций необходимо соблюдать условие
.
В случае, когда площадь растянутой арматуры принята большей, чем это требуется для
10
соблюдения условия , предельный изгибающий момент для изгибаемых конструкций
прямоугольного сечения следует определять по формуле (6.3), подставляя в нее значение высоты
сжатой зоны, вычисленное по формуле
, (6.7а)
где ; ; ;
- предельное значение относительной деформации бетона при сжатии, принимаемое
согласно 6.1.20 СП 63.13330;
- см. формулу (6.1).
Расчет по прочности изгибаемых конструкций таврового или двутаврого сечений с полкой в
сжатой зоне и высотой сжатой зоны следует производить по деформационной модели
согласно указаниям 6.1.15-6.1.20.
Предельный изгибающий момент для изгибаемых конструкций таврового и двутаврового
сечения с полкой в сжатой зоне и высотой сжатой зоны следует определять в зависимости
от положения границы сжатой зоны:
а) если граница проходит в полке, то по формуле (6.3), как для прямоугольного сечения
шириной , подставляя в нее значение высоты сжатой зоны, вычисленное по формуле (6.7а);
б) если граница проходит в ребре, то по формуле (6.6), подставляя в нее значение высоты
сжатой зоны, вычисленное по формуле
, (6.7б)
где
. (6.7в)
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
6.1.11 Расчет по прочности прямоугольных сечений внецентренно сжатых конструкций
производят из условия
, (6.8)
где N - продольная сила от внешней нагрузки;
- расстояние от точки приложения продольной силы N до центра тяжести сечения растянутой
арматуры
, (6.9)
здесь - начальный эксцентриситет приложения продольной силы;
- коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба (прогиба) элемента на его
несущую способность и определяемый согласно 6.1.12.
Для просмотра полной версии скачайте документ
Кому будет полезно
- Проектным организациям
- Проектировщикам
- Архитекторам
- Инженерам-конструкторам
- Инженерам ОВ и ВК
- Строительно-монтажным организациям
- Строителям
- Прорабам
- Мастерам строительно-монтажных работ
- Монтажникам
- Инженерам строительного контроля
- Инженерам эксплуатирующих организаций
BIM библиотека
Каталоги продукции, альбомы узлов, модели комплектующих для проектирования вашей конструкции
Калькуляторы
Смотреть все 11
C помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать необходимое количество материалов для устройства плоской кровли
В «Онлайн-картах» ТЕХНОНИКОЛЬ объединена информация из СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», СП 131.13330.2018 «Строительная климатология» и сборника таблиц параметров предельной интенсивности дождя А.М. Курганова.
Подбор шага крепежа, толщины балласта и ширины рулонов для устройства гидроизоляционного слоя в зависимости от ветровой нагрузки на кровлю
Расчет количества клиновидной теплоизоляции для формирования основного уклона и контруклона на плоской кровле
Расчет базового значения удельного расхода энергии на отопление согласно Приказу Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации №1550/пр от 17.11.2017
Онлайн-инструмент для инженеров-сметчиков проектных организаций. Расчет стоимости материалов необходимый для оценки проектно-сметной документации.
Предназначен для расчета и подбора сечений деревянных клееных балок, работающих на изгиб и осевое сжатие. Позволяет рассчитывать одно- и двухпролётные схемы с консолями и без для разных типов нагрузок
Инструмент для анализа тепловых потерь здания
Калькулятор для расчёта материалов в системах с TAIKOR
С помощью данного онлайн калькулятора вы сможете рассчитать количество материалов, необходимое для выполнения комплексной системы тонкослойного штукатурного фасада ТН-ФАСАД ПРОФИ
Калькулятор для расчета количества воронок внутреннего водостока
