электросварочное оборудование
сварочные инверторы
сварочные полуавтоматы
сварочные трансформаторы
газосварочное оборудование
редукторы
резаки
горелки
 

смета нужна
ВЧЕРА?!?


Сметный отдел компании
МИКРОЛАН
составит смету
в кратчайшие сроки



+375 (25) 936-48-14

Возможности экономии строительных материалов при совершенствовании нормативных документов по расчету железобетонных конструкций (СНБ 5.03.01-02)

Сообщение, сделанное кандидатом технических наук, доцентом кафедры «Железобетонные и каменные конструкции» БНТУ, ведущим научным сотрудником УП «Институт «БелНИИС» Николаем Раком на научно-техническом семинаре «Экономное расходование цемента и основных строительных материалов в жилищно- гражданском строительстве».

Основные предпосылки для разработки СНБ 5.03.01-02 следующие. Во-первых, необходимость гармонизации положений национальных расчетных норм с соответствующими нормативными документами сопредельных государств (ЕС, Украина, Россия). Во-вторых, повышение требований к уровню надежности конструкций, зданий и сооружений. В-третьих, появление новых материалов и технологий. Как известно, предыдущие нормы действовали в Беларуси только в части легких бетонов (до класса В60). Сегодня не редкость бетоны довольно высоких классов — В100, В150. И в Беларуси в БелНИИС под руководством профессора Николая Блещика изготавливаются бетоны В80, В90. Бетон класса В60 уже можно изготавливать в массовом объеме. Поэтому был необходим нормативный документ, регламентирующий использование этих материалов. За основу были взяты документы, импонировавшие разработчикам, с одной стороны, совпадением с их взглядами на то, как нужно проектировать, с другой — своим комплексным подходом. Последнее обстоятельство очень важно. Евросоюз решил, во-первых, договориться в данной области по основополагающим вопросам, во-вторых, о нагрузках, в-третьих, о конкретных видах конструкций. Ввиду таковой взаимосвязанности и комплексности белорусские бетонщики стали самым пристальным образом присматриваться к такому документу, как Еврокод 2, его развитию. На самом деле анализ истории создания СНБ 5.03.01-02 позволяет в дальнейшем избегать тех или иных промахов. В 1995 году перед специалистами Беларуси была поставлена задача разработки национальных нормативных документов по расчету железобетонных конструкций. В России появился документ, в котором не было ни одной формулы. Изучив его, белорусские бетонщики пришли к выводу, что работать по нему невозможно, и начали разрабатывать такой нормативный документ, чтобы он, взяв все самое передовое из Еврокода, сохранил наработки, которые привычны для проектировщиков, проверены практикой и не вызывают никакого отторжения. То есть, чтобы о старых СНиП напоминало именно расчетное приложение нового нормативного документа. В остальном же предполагалось идти от Еврокода, в определенный переходный период пользуясь теми или иными старыми формулами, в которых разве что обозначения поменялись.

Первый вариант настоящих СНБ был разработан в 1999 году. В течение целого года головные проектные институты Беларуси апробировали предложенную им версию документа. В результате учета высказанных замечаний был выработан определенный консенсус, и в течение 2001 года появилось уже три варианта следующей версии СНБ. Параллельно отслеживалось развитие Еврокода на предмет заимствования самого лучшего из евронорм. Наконец, в 2001 г. Европа остановилась на определенном варианте Еврокода. И предпоследний вариант СНБ был основан на том Еврокоде, который был поставлен на голосование государств — членов ЕС. Несколько туров голосования ни к чему не привели — каждая страна хотела, чтобы те или иные коэффициенты были приняты в ее пользу. В результате жесткий макет второго варианта Еврокода был отклонен Европой. Между тем, в Беларуси он был включен в СНБ, утвержден и издан. А в Европе, наконец, приняли устроивший все страны вариант Еврокода с так называемыми индикативными значениями коэффициентов. Это означало, что тот коэффициент, значение которого было решено считать индикативным, принимался той или иной страной по своему усмотрению. Дальше началась следующая процедура: каждое государство ЕС принимает Еврокод с национальным приложением, в каковом приложении в обязательном порядке указываются все значения, которые принимаются страной. Но Еврокод — это единый документ. И сейчас идет принятие всех входящих в него документов, времени на каковую процедуру отпущено до конца 2007 года. Официальных языков Еврокода три: английский, немецкий и французский (соответственно три официальных текста). Кроме того, каждая страна делает перевод этого текста на свой официальный язык, который далее регистрируется Европейским центром нормирования. Но для того, чтобы вариант Еврокода для той или иной страны действовал в этой стране, должно быть представлено и национальное приложение. Тем временем специалистам Беларуси была поставлена задача разработки пособия по проектированию. И — все смешалось в доме Облонских... Сейчас вместо СНБ нужно будет разрабатывать ТКП: действует Еврокод с возможностью установления каждой страной своих значений коэффициентов. Поэтому по всем позициям СНБ, по которым есть согласие (или несогласие) с европейским документом, предстоит установить те или иные свои значения, исходя из опыта эксплуатации конструкций, из опыта их проектирования и (самое главное) из экономических возможностей страны. Потому что рекомендуемые значения, установленные Еврокодом, ориентированы на срок службы сооружений не менее 75 лет. Беларусь же пока — более скромно — устанавливает для себя 50 лет. Нормы 1984 года вообще предусматривали 27 лет, что означало, что через 27 лет эксплуатации конструкции, запроектированной по нормам без запаса, наступает ее отказ. Статистика этих отказов потихоньку накапливается. К сожалению, видимо, в ближайшем будущем нас ожидает лавинообразный рост подобных случаев. Природу не обманешь: если заранее в нормах была предусмотрена низкая надежность, в итоге имеем короткий срок службы сооружений.

Вместо СНиП 1984 г., вместо СНБ 5.03.01-02 в Беларуси будет издан документ ТКП «Основные положения». Ячеистые же бетоны, похоже, будут регламентироваться каким-то другим документом — в ТКП о них говориться не будет. Ибо по умолчанию конструкционными эти бетоны не являются. Строить из этих бетонов можно только временные сооружения с максимальным сроком эксплуатации 25-30 лет. Что же касается легких бетонов, то это конструкционные бетоны плотностью не менее 1000, которые будут охвачены ТКП. Кроме того, там будут фигурировать бетоны для определенных областей применения (например, теплоизоляционные). Будут разработаны пособия для проектирования железобетонных конструкций без преднапряжения арматуры и с преднапряжением. В настоящее время разработчики склоняются к тому, чтобы каждая страница нового нормативного документа была сверстана в виде двух колонок: в левой — сама норма, в правой — ее объяснение (как это, собственно, принято в развитых странах). Тогда отпадет множество вопросов по поводу происхождения и величины того или иного коэффициента. Так или иначе, пользующийся нормой проектировщик должен четко знать, на что рассчитано то или иное индикативное значение, приведенное в СНБ. Но прежде всего нужно выпустить технический регламент, так как ни один из разрабатываемых документов не будет обязательным, если он не будет указан и процитирован в этом регламенте. В первую очередь технический регламент будет содержать перечень ТКП, которые предстоит разработать и которые будут являться обязательными с момента своего введения в действие. Обязательным на все сто процентов будет самый первый документ — «Основные положения». Все остальные также будут обязательными, но в какой-то части (понятно, что пример — рекомендательная часть текста). Что касается ISO 2394 «Общие принципы надежности конструкций». Если этот документ будет принят, то тем самым окажутся четко установленными индексы надежности, которые калибруются для всех видов конструкций: деревянных и пластмассовых, металлических, каменных, бетонных, железобетонных. Принимая ISO, практически примут EN — с той разницей, что первый документ будет утверждать Белстандарт, а второй — Минстройархитектуры Беларуси. Какие меры по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций должны предусматриваться при совершенствовании СНБ 5.03.01-02? Во-первых, система частных коэффициентов безопасности. Дело в том, что установленные в настоящее время коэффициенты ориентированы на проектирование монолитных конструкций.

При проектировании же сборной конструкции проектировщик имеет право с учетом качества условий изготовления или возведения устанавливать свои коэффициенты безопасности по нагрузкам, определенным образом их калибруя. Например, в случае, если точно известно, что размеры конструкции не отличаются от номинальных, по которым сделан расчет. Если рабочая высота сечения не уменьшилась более чем на определенное значение, можно снизить на 0,05 частный коэффициент безопасности и по арматуре, и по бетону. Если расчет уже сделан с учетом самых неблагоприятных допусков, коэффициенты безопасности могут быть снижены еще на 0,05. Если не разрушающими, а прямыми методами проконтролирована прочность каждого из изделий, имеем право принять коэффициент безопасности, равный 1,35 (но изначально просчитывается худший вариант — с коэффициентом 1,5). В ТКП будет предусмотрен вариант разработки типовых серий для производства сборных железобетонных изделий в заводских условиях с контролем качества (при этом должно быть конкретно оговорено, что, когда, кем контролируется, кто что подписывает и кто за что отвечает). Если все это оговорено, то можно проектировать сборную железобетонную конструкцию с коэффициентом безопасности по арматуре 1,05 и по бетону 1,35. Нагрузку же трогать нельзя — это предмет, который от проектировщика не зависит. Она оставлена единой для всех видов конструкций, так как нельзя вводить в каждую норму еще и нагрузку. В СНБ есть дополнительный частный коэффициент «альфа», которым понижается расчетное сопротивление. Еврокод гласит: значение этого коэффициента принимается каждой страной в пределах 0,8-1,0 (рекомендуемое значение — 1,0). Уже тогда, когда разрабатывались СНБ, коэффициент безопасности по нагрузке на сборные конструкции был принят равным 1,15. Разработчики ошиблись — они не должны были этого делать! Ведь если начинать калибровать сборный железобетон, то на 50-летний срок службы он не потянет. Как выходить из этой ситуации, еще предстоит решить, но уже сейчас ясно, что теперь трогать коэффициент «альфа» для сборного железобетона уже нельзя. Система такова, что стоит лишь потянуть за ниточку, как будут затронуты и все остальные коэффициенты, в самом же конце окажется такой аспект, как надежность и долговечность здания. В настоящее время немало говорится о том, что так или иначе менять нужно и минимальные коэффициенты армирования. Как именно?

Действительно, для изгибаемых элементов старые нормы предусматривали эту величину равной 0,05. Но ведь в нормах еще более старых эти коэффициенты были протабулированы в зависимости от прочности бетона и класса арматуры! А потом почему-то назначили для всех случаев вначале 0,1, а потом (в 1984 г.) — вообще 0,05! Сейчас в Беларуси (вслед за Еврокодом) вернули 0,15. Данные выполненных исследований говорят о том, что делать этот коэффициент меньше 0,1 крайне небезопасно. Ведь коэффициент армирования — это такой процент содержания арматуры, при котором после той или иной деформации, произошедшей в момент образования трещины, конструкция вновь находится в стабильном состоянии. Если этот процент ниже, говорить можно не столько о стабильном состоянии, сколько о вполне вероятном разрушении. Хорошо, если пришлось иметь дело со статически неопределимой системой, в которой возможны те или иные перераспределения внутренних усилий. К сожалению, чаще приходится иметь дело со статически определимыми балками и плитами. Трещинообразование — это такой процесс, при котором обязательно следует (как это делалось в 50-е гг.) в каждом конкретном случае учитывать и прочность бетона на растяжение, и прочность арматуры, а не жестко закреплять тот или иной процент армирования. И Еврокод предлагает вычислять этот коэффициент для каждого изделия, для каждого сочетания прочностей бетона и арматуры. Правда, альтернативно допускается для второстепенных конструкций (хотя сегодня мы пока что смутно представляем, какие конструкции можно на самом деле считать второстепенными) принимать 0,11. Что сейчас сделали российские коллеги? Приняли 0,1 для всех конструкций, тем самым объявив их второстепенными. При правильном их расчете долговечность этих конструкций по арматуре не превысит 30 лет. Беларусь не так богата, чтобы позволять себе подобный подход. Тем более, что есть вещи, в связи с которыми ни о какой экономии не может быть и речи. Чем выше прочность бетона, тем больше должен быть процент армирования. Кстати, констатировал Николай Рак, переходя к сжатым элементам, сколько он ни листал различные труды разных лет, ему так и не удалось выяснить, откуда вообще в советских нормах появилось понятие «процент армирования». Европа говорит: арматуры должно быть столько, чтобы она выдержала 10% продольной силы. В таком случае это зависит уже не от размера сечения, а от нагрузки. То есть может быть не таблично задано, а исключительно рассчитано по формуле. В любом случае все изложенное справедливо лишь для негибких элементов. Для гибких же элементов процент армирования будет расти, и, в конце концов, нужно будет устанавливать уже не 10%, а 25% (если не все 40%). Проектировщик, видя это, просто не проектирует гибкий элемент. То есть существуют определенные рамки, налагаемые пониманием сути армирования. Что предлагается в отношении поперечной арматуры? Понятно, что в момент образования наклонной трещины поперечная арматура воспринимает определенное усилие, и ее количество должно соответствовать этому усилию. Назначение поперечной арматуры в зависимости от ее класса гораздо экономичнее соблюдения того или иного процента армирования.

Итак, разработчики СНБ ничего в этом документе не назначают абстрактно. Они пользуются теми понятиями, которые сегодня существуют в мировой практике проектирования. Могут иметь место те или иные второстепенные нестыковки, но в главном — в коэффициентах безопасности, различного рода частных коэффициентах, минимальных процентах армирования — не может быть никакой неясности, все это должно быть абсолютно точно физически обосновано. Был задан вопрос об уровне ответственности здания, на который Николай Рак ответил следующим образом: заказчик должен знать, на какой срок ему нужно то, что он заказывает, соответственно проектировщик должен знать, на какой срок он проектирует. А профессор БрГТУ Виктор Тур уточнил: Еврокод 0 определяет общие правила проектирования. Конкретно же аспект уровня ответственности рассмотрен в специальном приложении к ISO 2494. Когда будет готов соответствующий белорусский документ, в нем должно быть четко определено, по каким критериям отнести здание в группу той или иной степени ответственности. На самом же деле в подобной оценке участвует ряд показателей, из коих стоит выделить два. Первый — влияние последствий разрушения на жизнедеятельность людей. Второй — экономические последствия, которые оцениваются ущербом (индекс стоимости). В настоящее время в Европе принято решение больше не строить высотных зданий. Индекс стоимости — это стоимость объекта плюс стоимость прямого ущерба в результате разрушения плюс стоимость мер по обеспечению безопасности. Все это относится к начальной стоимости.

Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
обсуждение статьи

© Строительство и недвижимость

стройматериалы:
плиты ДВП
аренда техники:
компрессоры в аренду
станции прогрева бетона в аренду
эвакуаторы в аренду в России
тепловые пушки электрические в аренду в России

полезные ссылки
Станки для резки и рубки стержневой арматуры PEDAX