Минстрой России совершенствует нормативную базу для более широкого применения композитных материалов
Минстрой России отразит в нормативной базе новые подходы к методам расчета конструкций с полимерной композитной арматурой, а также уточнит требования к проектированию усиления конструкций композитными материалами.
Соответствующая работа по внесению изменений в СП 295 «Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования» и СП 164 «Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования» находится на завершающем этапе. Обновленные документы появятся в начале 2021 года.
«Преимуществ у композитных материалов достаточно, чтобы способствовать их более широкому внедрению в строительный комплекс. У таких материалов высокая коррозионная стойкость, радиопрозрачность, высокие диэлектрические свойства. Простая технология изготовления и малый вес позволяет экономить на спецтехнике как при возведении конструкций с применением композитной арматуры, так и при усилении несущих конструкций композитами. Стоимость одного погонного метра стальной и композитной арматуры одного и того же диаметра примерно одинакова. Несмотря на очевидные плюсы для большого количества подотраслевых направлений строительства, в России применение композитных материалов долгое время тормозилось. И, прежде всего, из-за отсутствия актуальной нормативной базы. Сейчас мы шаг за шагом переламываем ситуацию, в том числе путем пакетного обновления документов по стандартизации, когда под конкретную точечную задачу корректируется весь необходимый для внедрения технологии комплект сводов правил и стандартов. В данном случае мы говорим о существенных уточнениях расчетной части проектирования», – сообщил заместитель министра строительства и ЖКХ РФ Дмитрий Волков.
Композитные материалы могут быть использованы при различных строительных работах. Так, композитную полимерную арматуру рекомендуется применять для армирования конструкций при строительстве дорожно-транспортной и городской инженерной инфраструктуры, объектов сельхозназначения, химических производств, сооружений водоподготовки и водоочистки, мелиорации, также и при строительстве шахт, тоннелей, морских и припортовых сооружений, сооружений, эксплуатируемых в условиях высоких электромагнитных полей. А также для армирования фундаментов, трубопроводов, опор линий электропередач, конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред. В гражданском строительстве композитную полимерную арматуру рекомендуется применять пока только для армирования фундаментов малоэтажных зданий.
«Композитные материалы часто используют для восстановления несущей способности железобетонных конструкций, которая могла снизиться в процессе эксплуатации сооружения, при реконструкции объекта, а также для того, чтобы избежать перегрузку конструкций при перепрофилировании объекта. Одним из главных плюсов усиления конструкций композитными материалами является возможность оставить сооружение в его габаритах. Эта возможность крайне актуальна для городов с плотной застройкой. Еще пара весомых аргументов в пользу этой технологии – не нужны энергозатратные сварочные работы и времязатратные «мокрые» технологии», – добавил Дмитрий Волков.
Что нового появится в СП 295 «Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования» и СП 164 «Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования» рассказал один из разработчиков проектов изменений, главный научный сотрудник НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство» Тахир Мухамедиев.
По его словам, в Изменение CП 295 включены новые положения по методам расчета конструкций с полимерной композитной арматурой, в том числе: диаграммы деформирования бетона при одноосном растяжении, расчет упругопластического момента сопротивления сечения с учетом неупругих свойств бетона растянутой зоны сечения, расчета прочности изгибаемых конструкций таврового или двутаврового сечений с высотой сжатой зоны, превышающей ее граничное значение.
«Экономическая эффективность Изменения 295 обеспечивается за счет более точной расчетной оценки прочности и трещиностойкости конструкций из бетона с полимерной композитной арматурой. Утверждение проекта документа будут способствовать снижению материалоемкости от 13% до 7% при обеспечении трещиностойкости и деформативности конструкций с композитной полимерной арматурой из бетона класса от В20 до В60 соответственно. То есть, при проектировании, например, типовых балок с углекомпозитной арматурой экономия за счет снижения расхода арматуры составляет в сегодняшних ценах приблизительно 760 рублей на погонный метр балки или порядка 13 % общего расхода композитной арматуры», – объяснил Тахир Мухамедиев.
Говоря об Изменении СП 164 «Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования», Тахир Мухамедиев сообщил, что новые подходы, отраженные в документе, позволят также снизить расход элементов усиления из композитных материалов на 5-7 % при обеспечении жесткости конструкций из бетона класса от В40 до В15 соответственно.
Проект Изменения СП 164 включает в себя новые правила для расчета трещиностойкости усиленных композитными материалами конструкций, которое учитывает различие неупругих свойств разных классов бетона растянутой зоны сечения. В составе документа также – новые правила назначения расчетного сопротивления растяжению полимерного композита при выполнении расчетов на прочность при действии длительных нагрузок, а также новые зависимости для учета начального напряженно-деформированного состояния конструкции при ее усилении.
По словам заведующего кафедрой «Строительные материалы» Казанского государственного архитектурно-строительного университета, советника РААСН Альфреда Сулейманова, необходимо продолжать активную работу по развитию нормативной базы для внедрения полимерных композиционных материалов. В частности, на сегодняшний день не существует стандартизованных методик для установления частных коэффициентов надежности полимерных композитов для заданных условий эксплуатации.
«Материаловеды, разработчики полимерных композиционных материалов не стоят на месте, и, безусловно, композиты нового поколения будут обладать необходимыми эксплуатационными свойствами. Таким образом, сейчас важна также и необходима подготовка нормативных документов, где будут регламентированы методы оперативного определения частных коэффициентов надежности таких материалов с учетом специфики условий эксплуатации конструкций. И для решения этой проблемы мы уже начали работу с подведомственным учреждением Минстроя – ФАУ «ФЦС», – рассказал о проводимой работе Альфред Сулейманов.
При поддержке Минстроя России в пятый раз состоится Всероссийский открытый конкурс с международным участием «BIM-технологии 2020/21».
От Минстроя России в состав Экспертного совета вошли заместители министра – Дмитрий Волков и Александр Козлов. Возглавил Экспертный совет председатель Общественного совета при Минстрое РФ, председатель наблюдательного совета государственной корпорации – Фонда содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства Сергей Степашин,.
Задачей Экспертного совета является объективная оценка проектов с примерами практического применения BIM технологии в проектировании, строительстве и эксплуатации объектов различного назначения, а также оценка программных разработок в области информационного моделирования.
«Развитие цифрового девелопмента – одно из приоритетных направлений работы министерства. Проекты, выполненные с применением информационных технологий, становятся все более практичными. Они позволяют продемонстрировать конкретную пользу для компаний, применяющих BIM-технологии в своей работе», - акцентировал Дмитрий Волков.
«Развитие BIM-технологий – направление, обозначенное в поручениях Президента России. Конкурс призван популяризировать применение технологий информационного моделирования и привлечь к их использованию как уже состоявшихся специалистов, так и молодежь. Эта технология позволяет оптимизировать труд проектировщика, а также, в будущем, оценивать прогресс выполнения работ на этапе всего жизненного цикла и сравнивать эффективность применяемых решений», - отметил Александр Козлов.
По решению Экспертного совета на конкурс «BIM-технологии 2020/21» принимаются проекты (в том числе реализованные) выполненные с применением технологии информационного моделирования в следующие номинации:
- «Информационное моделирование жилых зданий»;
- «Информационное моделирование объектов общественного назначения»;
- «Информационное моделирование промышленных зданий»;
- «Информационное моделирование территориальных образований»;
- «Информационное моделирование существующих объектов»;
- «Информационное моделирование транспортных коммуникаций» (железные дороги, автодороги, трубопроводы, водный транспорт, и т.п.);
- «Информационное моделирование объектов транспортной инфраструктуры» (мосты, ж/д станции, аэропорты, терминалы, пристани, тоннели и т.п.);
- «Студенческие работы с использованием информационного моделирования».
Специальные номинации:
- «Отечественная программная разработка в области информационного моделирования»;
- BIM&SECURITY.
Работы на конкурс принимаются в разделы:
- «Лучший BIM-проект системы пожарной безопасности»
- «Лучший BIM-специалист проектировщик в области слаботочных систем»
- «Лучший BIM-интегратор систем безопасности в информационные модели»
- «Лучший учебный центр в области BIM-моделирования систем безопасности»
- «Лучшее BIM-семейство оборудования в категории систем безопасности для информационных моделей»
- «Наибольшее количество элементов в BIM-модели»
- «Лучшая детализация BIM-модели»
- «Максимальная автоматизация BIM-модели»
- «Лучшая BIM-модель с использованием решений для пожарной безопасности»
- «Лучший BIM-девелопер по внедрению раздела слаботочных систем и систем безопасности в строительстве»
- «Лучшее программное обеспечение для BIM-проектирования систем безопасности»
- «Лучший разработчик библиотек для систем безопасности в BIM-проектах»
- «Техника и технологии»
В составе номинации предполагается презентация решений, обеспечивающих проведение работ в проектировании и строительстве, с использованием технологий и программно-аппаратных комплексов, обеспечивающих подготовку данных в цифровых форматах, используемых на различных этапах создания и применения информационных моделей:
- системы лазерного сканирования и обработки изображений, построения на их основе цифровых моделей;
- системы получения и обработки фото- видеоизображений, фотограмметрии, дистанционного зондирования для использования в строительной отрасли;
- системы дистанционного сбора показаний, измерений, мониторинга строительства;
- решения для строительства с использованием технологий виртуальной, дополненной и смешанной реальности (VR, AR, MR);
- системы навигации и управления дорожной и строительной техникой, инструментом и технологическим оборудованием с использованием данных получаемых из информационных моделей;
- системы идентификации и маркировки строительной продукции, изделий, материалов, конструкций;
- системы управления эксплуатацией зданий и сооружений на базе программно-аппаратных комплексов сбора данных и диспетчерского контроля (SCADA) и другие;
- программно-аппаратные комплексы для контроля действий персонала на строительных площадках;
- виртуальные тренажеры и системы обучения персонала с использованием цифровых технологий и информационных моделей.
- «BIM-интерьер».
На конкурс принимаются проекты интерьеров жилых и общественных зданий, выполненных с использованием BIM-технологий.
- «Лучшая BIM-ИДЕЯ года»
Надеемся, что конкурс «BIM-технологии 2020/21» не только обогатит профессиональный опыт участников, но и станет очередным шагом отечественной строительной отрасли на пути к информатизации отрасли. Желаем всем участникам веры в собственные идеи, и, конечно же, вдохновения, без которого невозможно создавать интересные и масштабные проекты и реализовывать собственный потенциал на благо общества, в котором мы живем.
Прием конкурсных работ продлится до 1 марта 2021 г.