СП 297.1325800.2017 Конструкции фибробетонные с неметаллической фиброй. Правила проектирования
Источник документа:
Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации
Основной документ
Изменения в документе
1
СП 297.1325800.2017
СВОД ПРАВИЛ
КОНСТРУКЦИИ ФИБРОБЕТОННЫЕ С НЕМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ФИБРОЙ
Правила проектирования
Fiber reinforced concrete structures and precast products with non-steel fibers. Design rules
ОКС 91.080.40
Дата введения 2017-10-18
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева - институт ОАО "НИЦ "Строительство"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и
градостроительной политики
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства Строительства и ЖКХ Российской Федерации
(Минстрой России) от 17 апреля 2017 г. N 713/пр и введен в действие с 18 октября 2017 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 19
декабря 2018 г. N 831/пр c 20.06.2019; Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие
приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации
(Минстрой России) от 16 декабря 2022 г. N 1071/пр c 17.01.2023
Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2019; М.:
ФБГУ "РСТ", 2023
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 расчету и проектированию бетонных и железобетонных конструкций, армированных
полимерной композитной фиброй.
Свод правил разработан авторским коллективом НИИЖБ им.А.А.Гвоздева АО "НИЦ
"Строительство" (д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев (руководитель работы), кандидат техн. наук
2
Д.В.Кузеванов; д-р техн. наук В.Ф.Степанова, канд. техн. наук А.В.Бучкин, канд. хим. наук
В.Р.Фаликман) при участии Объединения юридических лиц "Союз производителей композитов"
(С.Ю.Ветохин).
Изменение N 1 к СП 297.1325800.2017 разработано авторским коллективом АО "НИЦ
"Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель - д-р техн. наук А.Н.Давидюк; исполнители -
д-р техн. наук В.Ф.Степанова, д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев.
Изменение N 2 к настоящему своду правил разработано авторским коллективом АО "НИЦ
"Строительство" - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (д-р техн. наук Т.А.Мухамедиев, д-р техн. наук
В.Ф.Степанова, канд. техн. наук А.В.Бучкин, С.А.Зенин, К.Л.Кудяков, И.С.Кузнецова).
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию фибробетонных
конструкций с неметаллической фиброй, изготовляемых из тяжелого и мелкозернистого бетонов и
эксплуатируемых в климатических условиях России (при систематическом воздействии температур не
выше плюс 50°C и не ниже минус 70°C) при статическом действии нагрузки и распространяется на
проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного
назначения, армированных неметаллической фиброй.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие
технические требования
ГОСТ 32794-2014 Композиты полимерные. Термины и определения
ГОСТ Р 59535-2021 Бетоны тяжелые и мелкозернистые, дисперсно-армированные стальной
фиброй. Технические условия
СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные
положения" (с изменениями N 1, N 2)
СП 468.1325800.2019 Бетонные и железобетонные конструкции. Правила обеспечения
огнестойкости и огнесохранности
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 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 2).
3
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применяют термины по ГОСТ 32794, а также следующие термины с
соответствующими определениями:
3.1 фибробетон: Бетон, армированный равномерно распределенными в его объеме фибрами,
имеющими сцепление с бетоном по их поверхности.
3.2 фибробетонные конструкции: Конструкции из фибробетона без стержневой арматуры или
с рабочей (в том числе предварительно напряженной) и/или конструктивной стержневой арматурой.
3.3 коэффициент фибрового армирования по объему: Относительное содержание объема
фибр в единице объема фибробетона.
4 Общие требования
4.1 Фибробетон рекомендуется применять для изготовления конструкций, в которых
эффективно могут быть использованы следующие его характеристики:
- повышенные трещиностойкость, ударная прочность, вязкость разрушения, износостойкость,
морозостойкость, сопротивление кавитации;
- пониженные усадка и ползучесть.
4.2 Фибробетонные конструкции без стержневой арматуры рекомендуется применять в случае
их преимущественной работы:
- на сжатие при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения
элемента;
- на сжатие при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного
сечения элемента и на изгиб - в случаях, когда их разрушение не представляет непосредственной
опасности для жизни людей, исправности и сохранности оборудования.
В остальных случаях рекомендуется применять фибробетонные конструкции с рабочей
стержневой арматурой.
4.3 Содержание фибры в единице объема фибробетона следует назначать в соответствии с
требованиями к его физико-механическим свойствам, назначаемым из условий применения и
требований настоящего свода правил.
4.4 В рабочих чертежах фибробетонных конструкций следует указывать вид фибры и ее
требуемое содержание (объем фибры) в 1 м фибробетонной смеси, классы и марки фибробетона
(в том числе и класс по остаточной прочности на растяжение), а в случае необходимости - приводить
требования к технологическим приемам изготовления, обеспечивающим требуемые свойства
фибробетона.
4.5 Расчеты фибробетонных конструкций следует выполнять с учетом общих положений и
требований, указанных в СП 63.13330.2018 (разделы 4 и 5) для расчетов конструкций из бетона без
содержания фибры.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
4.6 Расчет фибробетонных конструкций на огнестойкость следует выполнять с учетом указаний,
аналогичных приведенным в СП 468.1325800 для конструкций из бетона без содержания фибры, и
без учета остаточных сопротивлений фибробетона осевому растяжению и .
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
5 Материалы
4
5.1 Нормативные и расчетные характеристики стальной арматуры
5.1.1 Нормативные и расчетные значения характеристик стальной арматуры, а при расчете
конструкций по нелинейной деформационной модели - диаграммы ее деформирования, следует
принимать по СП 63.13330.
5.2 Нормативные и расчетные характеристики фибробетона
5.2.1 Для фибробетонных конструкций, проектируемых в соответствии с требованиями
настоящего свода правил, в качестве бетона-матрицы следует использовать следующие
конструкционные бетоны:
- тяжелый средней плотности от 2200 до 2500 кг/м ;
- мелкозернистый средней плотности от 1800 до 2200 кг/м .
5.2.2 Основными нормируемыми и контролируемыми показателями качества фибробетона
являются:
- класс по прочности на сжатие ;
- класс по прочности на осевое растяжение ;
- класс по остаточной прочности на растяжение ;
- марка по морозостойкости F;
- марка по водонепроницаемости W.
5.2.3 Класс фибробетона по прочности на сжатие соответствует значению кубиковой
прочности фибробетона на сжатие, МПа, с обеспеченностью 0,95 (нормативная кубиковая прочность).
Класс фибробетона по прочности на осевое растяжение соответствует значению прочности
фибробетона на осевое растяжение, МПа, с обеспеченностью 0,95 (нормативная прочность бетона).
Класс фибробетона по остаточной прочности на растяжение соответствует значению
остаточной прочности фибробетона на растяжение, МПа, с обеспеченностью 0,95 (нормативная
прочность бетона).
Марка фибробетона по морозостойкости F соответствует минимальному числу циклов
переменного замораживания и оттаивания, выдерживаемых образцом при стандартном испытании.
Марка фибробетона по водонепроницаемости W соответствует максимальному значению
давления воды, МПа·10 , выдерживаемому фибробетонным образцом при испытании.
Классы фибробетона по прочности на сжатие и по прочности на осевое растяжение назначают
по результатам испытаний контрольных образцов в соответствии с ГОСТ 10180. Допускается класс
фибробетона по прочности на осевое растяжение назначать по результатам испытаний контрольных
образцов-балок на изгиб в соответствии с приложением Б.
Класс фибробетона по остаточной прочности на осевое растяжение назначают с
указанием индекса подкласса "a", "b", "c", "d" или "e" (таблица 1) по результатам испытаний
контрольных образцов-балок на изгиб в соответствии с приложением Б и таблицей 2. При назначении
класса фибробетона по остаточной прочности на растяжение нормативные значения
остаточного сопротивления растяжению принимают равными числовой характеристике
класса фибробетона по остаточной прочности на растяжение. Числовое значение класса
5
фибробетона по остаточной прочности на растяжение характеризует гарантированную прочность
фибробетона на растяжение , с обеспеченностью 0,95, соответствующую значению
перемещений внешних граней надреза контрольных образцов, равному 2,5 мм, при испытаниях на
изгиб (приложение Б).
Классы фибробетона по прочности на сжатие , по прочности на осевое растяжение и по
остаточной прочности на растяжение (с указанием индекса подкласса) назначают для
фибробетонов и конструкций всех видов.
Марку фибробетона по морозостойкости F назначают для конструкций, подвергающихся
воздействию переменного замораживания и оттаивания.
Марку фибробетона по водонепроницаемости W назначают для конструкций, к которым
предъявляют требования по ограничению водопроницаемости.
Таблица 1 - Классы фибробетона по остаточной прочности на растяжение
Вид бетона
Классы фибробетона по остаточной прочности на растяжение
Тяжелый и мелкозернистый
; ; ; ; ; ; ;
; ; ; ( =" ", "b", "с", "d" или "е" -
индекс подкласса)
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.2.4 Для фибробетонных конструкций следует предусматривать классы фибробетона по
прочности на сжатие, осевое растяжение и марки фибробетона, принятые в СП 63.13330 для
обычного тяжелого и мелкозернистого бетонов, и классы по остаточной прочности на растяжение,
приведенные в таблице 1.
5.2.5 Основными прочностными характеристиками фибробетона являются нормативные
значения:
- сопротивления фибробетона осевому сжатию ;
- сопротивления фибробетона осевому растяжению ;
- остаточного сопротивления фибробетона осевому растяжению ;
- остаточного сопротивления фибробетона осевому растяжению .
5.2.6 Нормативные и расчетные значения сопротивления фибробетона осевому сжатию
(призменная прочность) принимают равными их значениям, установленным в СП 63.13330 для
аналогичного класса обычного бетона.
Нормативные значения сопротивления фибробетона осевому растяжению и остаточного
сопротивления фибробетона осевому растяжению и определяют по результатам
испытаний контрольных образцов на осевое растяжение. Допускается определять , и
по результатам испытаний контрольных образцов-балок на изгиб в соответствии с
приложением Б.
Расчетные значения сопротивления осевому растяжению , остаточного сопротивления
осевому растяжению и определяют по формулам:
6
, (5.1)
; , (5.2)
при этом при расчете по прочности нормальных сечений элементов по предельным усилиям
принимают .
Значение коэффициента надежности по фибробетону при растяжении принимают равным
1.3.
Расчетные значения сопротивления фибробетона и в зависимости от класса
фибробетона по прочности на сжатие для предельных состояний первой и второй группы принимают
по СП 63.13330 как для обычного бетона.
Расчетные значения остаточного сопротивления фибробетона растяжению и и
остаточного сопротивления растяжению и в зависимости от индекса подкласса "a",
"b", "c", "d" и "e" для предельных состояний первой и второй групп приведены в таблице 2.
Таблица 2
Характеристика
Нормативные и , расчетные для предельных состояний второй группы
и и расчетные для предельных состояний первой группы и
значения сопротивления фибробетона растяжению при классе фибробетона по
остаточной прочности на растяжение, МПа
и
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
и
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
1,43
2,14
2,86
3,57
4,29
5,00
5,71
6,43
7,14
7,86
8,57
1,11
1,67
2,22
2,78
3,33
3,89
4,44
5,00
5,56
6,11
6,67
0,91
1,36
1,82
2,27
2,73
3,18
3,64
4,09
4,55
5,00
5,45
0,77
1,15
1,54
1,92
2,31
2,69
3,08
3,46
3,85
4,23
4,62
0,77
1,15
1,54
1,92
2,31
2,69
3,08
3,46
3,85
4,23
4,62
1,54
2,30
3,08
3,84
4,62
5,38
6,16
6,92
7,70
8,46
9,24
1,10
1,64
2,20
2,74
3,30
3,84
4,40
4,94
5,50
6,04
6,60
0,86
1,28
1,71
2,13
2,57
2,99
3,42
3,84
4,28
4,70
5,13
0,70
1,05
1,40
1,75
2,10
2,45
2,80
3,15
3,50
3,85
4,20
0,59
0,88
1,18
1,48
1,78
2,07
2,37
2,66
2,96
3,25
3,55
7
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.2.7 В необходимых случаях расчетные значения прочностных характеристик фибробетона
умножают на следующие коэффициенты условий работы , учитывающие особенности работы
фибробетона в конструкции (характер нагрузки, условия окружающей среды и т.д.):
- коэффициент, вводимый к расчетным значениям сопротивлений , , и
, и учитывающий влияние длительности действия статической нагрузки:
- = 1,0 при непродолжительном (кратковременном) действии нагрузки;
- = 0,9 при продолжительном (длительном) действии нагрузки;
- коэффициент, вводимый для фибробетонных конструкций без стержневой рабочей
арматуры к расчетным значениям сопротивления и учитывающий характер разрушения таких
конструкций: =0,9;
- коэффициент, вводимый для фибробетонных конструкций, бетонируемых в вертикальном
положении при высоте слоя бетонирования свыше 1,5 м, к расчетному значению сопротивления
фибробетона : =0,85;
- коэффициент условий работы фибробетонных конструкций, учитывающий влияние
попеременного замораживания и оттаивания, а также отрицательных температур и вводимый к
расчетным значениям сопротивлений , , и :
- =1,0 для надземных конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям окружающей
среды при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период минус 40°C и выше;
- в других случаях и его значение принимают в зависимости от назначения
конструкции и условий окружающей среды по специальным указаниям.
5.2.8 Основными деформационными характеристиками фибробетона являются значения:
- предельных относительных деформаций фибробетона при осевом сжатии и растяжении (при
однородном напряженном состоянии бетона) и ;
- начального модуля упругости ,
- модуля сдвига G;
- коэффициента (характеристики) ползучести ;
- коэффициента поперечной деформации фибробетона (коэффициента Пуассона) ;
- коэффициента линейной температурной деформации фибробетона .
Значения основных деформационных характеристик фибробетона при осевом сжатии
принимают по СП 63.13330 как для обычного бетона.
5.2.9 В качестве рабочих диаграмм деформирования фибробетона при осевом сжатии,
определяющих связь между напряжениями и относительными деформациями, принимают
криволинейную, в том числе с ниспадающей ветвью, или упрощенную трехлинейную диаграммы.
8
Параметрические точки рабочих диаграмм сжатого фибробетона принимают по СП 63.13330 как для
обычного бетона, а сжимающие напряжения фибробетона в зависимости от относительных
деформаций укорочения фибробетона определяют по формулам, указанным в СП 63.13330 для
обычного бетона.
В качестве рабочих диаграмм деформирования фибробетона при осевом растяжении
принимают упрощенную трехлинейную диаграмму (рисунок 1). Растягивающие напряжения
фибробетона в зависимости от относительных деформаций определяют по формулам:
при
; (5.3)
при
; (5.4)
при
; (5.5)
при
, (5.6)
где , и - относительные деформации, принимаемые равными:
; (5.7)
; ;
,
при этом принимают
;
и - характеристики остаточного сопротивления фибробетона осевому растяжению,
принимаемые по таблице 2.
9
а) ; б)
Рисунок 1 - Диаграммы деформирования фибробетона при сжатии и растяжении
6 Фибробетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры
6.1 Расчет конструкций по предельным состояниям первой группы
Расчет по прочности элементов конструкций на действие изгибающих моментов и
продольных сил
Общие положения
6.1.1 Расчет по прочности элементов фибробетонных конструкций при действии изгибающих
моментов и продольных сил (внецентренное сжатие или растяжение) следует производить для
сечений, нормальных к их продольной оси.
10
Расчет по прочности нормальных сечений элементов следует производить на основе
нелинейной деформационной модели согласно 6.1.13.
Расчет по прочности нормальных сечений элементов прямоугольного, таврового и
двутаврового сечений без арматуры или с арматурой, расположенной у верхней и нижней граней
сечения, допускается производить по предельным усилиям.
6.1.2 При расчете по прочности нормальных сечений внецентренно сжатых элементов следует
учитывать случайный эксцентриситет приложения продольной силы и влияние продольного изгиба по
СП 63.13330.
6.1.3 Для фибробетонных элементов, у которых предельное усилие по прочности оказывается
меньше предельного усилия по образованию трещин, площадь сечения продольной растянутой
арматуры должна быть увеличена по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем
на 15% или определена из расчета по прочности на действие предельного усилия по образованию
трещин.
Расчет по прочности нормальных сечений по предельным усилиям
6.1.4 Расчет по прочности нормальных сечений элементов с рабочей арматурой по предельным
усилиям следует производить, определяя предельные усилия, которые могут быть восприняты
фибробетоном и арматурой в нормальном сечении, исходя из следующих положений:
- сопротивление фибробетона растяжению представляется остаточными напряжениями,
равными или и равномерно распределенными по растянутой зоне фибробетона;
- сопротивление фибробетона сжатию представляется напряжениями, равными и
равномерно распределенными по сжатой зоне фибробетона;
- деформации (напряжения) в арматуре определяют в зависимости от высоты сжатой зоны
фибробетона;
- растягивающие напряжения в стержневой арматуре принимают не более расчетного
сопротивления растяжению ;
- сжимающие напряжения в стержневой арматуре принимают не более расчетного
сопротивления сжатию .
6.1.5 Расчет по прочности нормальных сечений элементов без рабочей арматуры по
предельным усилиям следует производить исходя из следующих положений:
- эпюру напряжений в сжатой зоне фибробетона принимают треугольной формы, как для
упругого тела;
- эпюру напряжений в растянутой зоне фибробетона принимают трапециевидной формы с
напряжениями в растянутой грани сечения, равными .
6.1.6 Расчет по прочности нормальных сечений фибробетонных элементов с рабочей
арматурой следует производить в зависимости от соотношения между значением относительной
высоты сжатой зоны фибробетона , определяемым из соответствующих условий равновесия,
и значением граничной относительной высоты сжатой зоны , при котором предельное состояние
элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного
расчетному сопротивлению .
Значение следует определять по формуле
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
