8.7. Постепенное введение фибр в смеситель может осуществляться полумеханизированным способом с использованием вращающихся грохотов, стенки которых имеют отверстия размером не менее длины фибры или щели длиной не менее 10 длин фибр и шириной 0,2 - 0,8 длины фибры в зависимости от требуемой производительности грохота. Скорость вращения грохота не должна быть слишком большой во избежание прижатия фибр к стенкам центробежными силами.
Перед введением фибр в бетон, в грохот засыпается количество фибр на замес путем совмещения во времени процессов заготовки фибр и приготовления смеси. Фибры после резки поступают непосредственно в бетоносмеситель; операции затаривания, складирования и транспортировки фибр в этом случае исключаются.
При невозможности использования указанных приемов для опытного производства допускается ручное введение фибры с использованием сетчатых корзин, со строгим соблюдением правил техники безопасности.
8.8. Во избежание перегрузки смесителя принудительного действия объем замеса при приготовлении смеси бетона с фибрами рекомендуется снижать на 25 - 50% по сравнению с объемом для обычного бетона, указанным в паспорте.
8.9. Дозирование равномерно вводимых в смеситель фибр можно производить путем контроля мощности, потребляемой двигателем смесителя, сравнивая ее с тарировочной зависимостью.
#### 8.10 Предусмотрены три способа приготовления смеси:
I - приготовление матрицы, включая воду и добавки по традиционной технологии, равномерное введение фибровой арматуры в работающий смеситель; смешивание и выгрузка;
II - приготовление сухой смеси вместе с фибрами (вне смесителя) и подача ее в смеситель; подача воды и добавок в работающий смеситель; смешивание и выгрузка;
III - загрузка заполнителей в работающий смеситель; равномерная загрузка фибр; смешивание; подача цемента, воды и добавок; смешивание и выгрузка.
Третий способ целесообразнее использовать при работе с крупным заполнителем. Учитывая технологические особенности сталефибробетонной смеси, предпочтение следует отдать первому способу загрузки.
*Примечание.* Следует иметь в виду, что увеличение продолжительности смешивания, как правило, способствует более интенсивному образованию комков и ежей из фибр.
8.11. При применении других видов смесителей требуется экспериментальный подбор порядка загрузки. Так, например, при использовании смесителей спирально-вихревых (ССВ) загрузку исходных материалов рекомендуется производить в такой последовательности:
загрузка составляющих бетонной смеси;
смешивание в течение 30 - 40 с;
загрузка фибровой арматуры;
смешивание в течение 40 - 50 с.
Известные установки для заготовки стальных фибр приведены в [Прил. 9](#p102829) настоящих Рекомендаций.
### 9. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ СТАЛЕФИБРОБЕТОННОЙ СМЕСИ
9.1. Транспортирование сталефибробетонной смеси при монолитном строительстве необходимо осуществлять по [СНиП III-15-76](https://bukva.ai/docs/snip-iii-15-76) "Бетонные и железобетонные конструкции монолитные".
9.2. В целях получения сталефибробетона однородного состава приготовление и транспортирование смеси рекомендуется производить в автобетоносмесителях. При этом подвижность сталефибробетонной смеси на портландцементе с минеральными добавками и без них должна быть не менее 3 - 5 см осадки конуса, смесей на напрягающем цементе - не менее 8 - 10 см.
9.3. Отдельные сыпучие составляющие бетонной смеси загружают в автобетоносмеситель на заводе, а смесь приготовляют во время движения или на объекте с введением необходимого количества воды и химических добавок из бака автобетоносмесителя, снабженного водомером. Приготовление смеси производят не ранее чем за 5 мин до ее выгрузки.
9.4. Загрузку компонентов и фибры в автобетоносмеситель рекомендуется вести в такой последовательности: щебень, песок, фибра. Загрузку фибры производят в 3 - 4 приема через промежутки 1,5 - 2 мин. Допускается предварительное смешивание во время пути сухой смеси.
9.5. В случае приготовления смеси в стационарных смесителях, транспортирование смеси производят автобетоновозами и автомобилями-самосвалами. Кузова самосвалов должны быть водонепроницаемыми, иметь исправные затворы и приспособления для укрытия смеси от высыхания или увлажнения. После каждого рейса кузова должны промываться водой.
9.6. Длительность перевозки бетонной смеси на портландцементе с минеральными добавками и без них с началом схватывания более 2 ч не должна превышать 30 мин при температуре воздуха от 20 до 35 °C и относительной влажности менее 50%, 60 мин - при температуре воздуха от 0 до 20 °C.
9.7. При температуре воздуха более 35 °C и в районах с сухим и жарким климатом транспортирование смеси следует производить в автобетоносмесителях; транспортирование в самосвалах разрешается производить только в ночное время.
9.8. Жесткость смеси бетона с фибрами при транспортировании ее в самосвалах на значительные расстояния (до 30 км) во избежание расслаивания (опускания фибр) должна быть при диаметре фибр до 0,7 мм не менее 5 - 10 с, при диаметре фибр более 1 мм - не менее 11 - 20 с.
9.9. Удобоукладываемость бетонной смеси назначают с учетом времени ее транспортирования к месту кладки и температуры воздуха. При этом удобоукладываемость смеси не должна превышать значений, заданных исходя из назначения смеси, более чем на 1 - 2 см (<= 4 с).
9.10. Выгрузку бетонной смеси из автобетоносмесителя производят равномерно передвижкой лотка небольшими порциями по всей бетонируемой поверхности.
9.11. При выгрузке из самосвалов смесей жесткостью более IIс с содержанием фибр более 1% в случае зависания ее в кузове рекомендуется использовать вибропобуждение.
9.12. Для транспортирования смеси бетона с фибрами к месту укладки следует пользоваться открытыми емкостями, разгружаемыми путем переворачивания их, или бункерами с нулевым уклоном стенок, оборудованными устройствами для вибропобуждения смеси.
9.13. В случае доставки смеси автосамосвалами смесь выгружают рядом с бетонируемой конструкцией на поддон или в распределитель. При распределении смеси вручную следует пользоваться вилообразными совками и скребками.
9.14. При использовании бетоновозного и бетонораздаточного оборудования, предназначенного для переработки обычного бетона на заводах ЖБИ, жесткость смеси при объемном содержании фибр 1 - 1,5% рекомендуется назначать не более 10 с при диаметре фибр менее 0,7 мм и не более 20 с - при диаметре фибр более 1 мм.
9.15. Наибольшее допустимое время от начала затворения смеси до ее укладки и уплотнения в зависимости от температурно-влажностных условий окружающей среды, температуры смеси, вида цемента может быть различно, но во всех случаях не должно превышать 1,5 - 2 ч.
9.16. В условиях заводов сборного железобетона доставка сталефибробетонной смеси от смесителей к постам формования может осуществляться с помощью: ленточных конвейеров; самоходных бункеров; бункеров-бадей; самоходных бетоноукладчиков.
При этом должны применяться устройства, исключающие зависание смесей в разгрузочных отверстиях бункеров.
### 10. УКЛАДКА И УПЛОТНЕНИЕ СТАЛЕФИБРОБЕТОННОЙ СМЕСИ
10.1. Формование железобетонных и сталефибробетонных изделий, выбор технологических операций формования, технологического оборудования, рабочих параметров и т.д. необходимо осуществлять в соответствии с "[Руководством](https://bukva.ai/docs/rukovodstvo-po-tehnologii-formovaniya) по технологии формования железобетонных изделий" (М., Стройиздат, 1977) и с учетом положений, изложенных в настоящем разделе.
#### 10.2 При укладке и уплотнении сталефибробетонных смесей следует различать:
производство сборного сталефибробетона;
возведение монолитных сооружений;
перспективные методы изготовления сталефибробетонных конструкций.
10.3. При оценке качества формовочных процессов и их отдельных операций следует учитывать соответствие распределения фибры в бетонной смеси требованиям проекта (см. [пп. 13.5](#p101096) - [13.10](#p101104) настоящих Рекомендаций).
10.4. Формовочные свойства сталефибробетонных смесей определяют в соответствии с ГОСТ 10181.1-81. По жесткости, подвижности и применяемому формовочному оборудованию сталефибробетонные смеси условно могут быть разделены на пять групп (табл. 9).
Таблица 9
| Марка по удобоукладываемости [<*>](#p100993) [(ГОСТ 7473-85)](https://bukva.ai/docs/gost-7473-85) | Подвижность, см | Жесткость, с | Формовочное оборудование |
| --- | --- | --- | --- |
| П1 | 1 - 4 | <= 4 | Прикрепляемые вибраторы, внутренние вибраторы |
| Ж1 | - | 5 - 10 | Обычное вибрационное |
| Ж2 | - | 11 - 20 | Вибрационное с пригрузом |
| Ж3 | - | 21 - 30 | Вибрационное со значительным пригрузом, вибропрессование, силовой прокат |
| Ж4 | - | Более 31 | Специальное оборудование, в том числе виброударная технология, оборудование для роликового формования |
---
<*> Формовочные свойства сталефибробетонной смеси при применении роликовой технологии определяют по ее влажности, которая должна быть в пределах 6 - 10%.
10.5. Формовочные свойства сталефибробетонной смеси повышенной жесткости определяют по показателям уплотнения: предельному коэффициенту уплотнения смеси и продолжительности его достижения в условиях, максимально приближающихся к производственным, режиму уплотнения, величине пригруза, толщине слоя смеси и т.п. Ориентировочные показатели уплотняемости при формовании сталефибробетонных смесей приведены в табл. 10.
| Жесткость исходной бетонной смеси (матрицы), с | Режим вибрации | Величина пригруза, кПа | Показатели уплотняемости |
| амплитуда, мм | частота, кол./мин | предельный коэффициент уплотнения | продолжительность виброуплотнения, с |
| 21 - 30 | 0,5 | 2800 | 8 - 10 | 0,975 | 35 - 50 |
| Более 31 | 0,5 | 2800 | 20 - 40 | 0,97 | 60 - 80 |
*Примечание.* Указанные в настоящей таблице данные относятся к фибре $d_{f} = 0,25...0,5\text{мм}$ при $l_{f}/d_{f} = 100$ , $\mu_{fv} = 1,5\%$ .
Для достижения коэффициентов уплотнения 0,98 - 0,99 при производстве изделий по роликовой технологии влажность смеси должна находиться в пределах 6 - 10%; при этом следуют соблюдать условие
где r - радиус уплотняющего рабочего органа;
h - толщина формуемого изделия.
10.6. Интенсивные вибровоздействия приводят к значительному повышению структурной связности сталефибробетонных смесей, при этом затрудняется или осложняется выгрузка, распределение и разравнивание смеси по форме. Поэтому при выполнении технологических операций погрузки, транспортирования, хранения, выгрузки и подачи в формы сталефибробетонных смесей, кроме указанных в [разделе 9](#p100940) настоящих Рекомендаций, не рекомендуются вибрационные воздействия при разгрузке бункеров бетонораздатчиков.
Основные требования, предъявляемые к поступающей в форму бетонной смеси, следующие: однородность в рыхлонасыпном состоянии по плотности +/- 25%, по водоцементному отношению - +/- 3%, по жесткости - +/- 20%; температура 5 - 30 °C.
10.7. Погрузочно-разгрузочные и транспортные операции сталефибробетонных смесей при  осуществляют в обычном порядке с использованием воронок, бадей, бункеров, ленточных конвейеров, бетонораздатчиков, бетоноукладчиков, ленточных питателей, секционных, шиберных, челночных затворов и т.п. При  углы наклона стенок бункеров должны быть не менее 85°. Размеры выходных отверстий следует принимать в 2,5 - 3 раза больше длины применяемых фибр. Рекомендуется оборудовать их стационарными или сменными сводообрушающими приспособлениями с легким вибровоздействием. Высота свободного падения смеси не должна превышать 0,5 м.
10.8. Сталефибробетонные смеси марки по удобоукладываемости П1 с осадкой конуса 1 - 4 см и сталефибробетонные смеси марки Ж1 жесткостью 5 - 10 с, в том числе с различными пластификаторами, применяются с использованием обычного уплотняющего оборудования - поверхностных вибраторов, виброплощадок, вибронасадок, виброформ, виброштампов и т.п. при обычных режимах вибрации и ее продолжительности. Во всех случаях рекомендуется применение статических и вибрационных пригрузов с давлением 1 - 2 кПа, особенно при применении ударных и ударно-вибрационных площадок.
Виброустановки с горизонтально направленной вибрацией применяют при формовании конструкций, где не предъявляются требования по равномерности распределения фибр в объеме.
10.9. Сталефибробетонные смеси марки Ж2 жесткостью 11 - 20 с уплотняют на виброплощадках со статическими или вибрационным пригрузом 2 - 4 кПа, а также виброштампами при обычных режимах вибрации и приложении пригруза.
10.10. Сталефибробетонные смеси марки Ж3 жесткостью 21 - 30 с уплотняют и формуют вибрационными воздействиями со значительным пригрузом порядка 8 - 10 кПа, в частности, вибропрессованием с пригрузом 20 - 40 кПа. Целесообразно применение таких способов формования, как силовой и роликовый прокат, прессование, вакуум-прессование, вибротрамбование, виброудар, центрифугирование и т.п. В зависимости от видов изделия режимы уплотнения в каждом конкретном случае определяют в опытном порядке с учетом технологических воздействий на ориентацию фибр.
10.11. Сталефибробетонные смеси марки Ж4 жесткостью более 31 с уплотняют и формуют безвибрационными интенсивными воздействиями, обычно в жестких пресс-формах, - прессованием, трамбованием, роликовым и силовым прокатом, виброударным способом и т.д. При этом вибрационные воздействия могут быть применены лишь предварительно или в сочетании с интенсивными силовыми нагрузками. Режимы уплотнения и формования указанных смесей определяют в опытном порядке с учетом технологических воздействий на ориентацию фибр. Учитывая, что такие смеси наиболее целесообразны с точки зрения расхода цемента, кинетики твердения и улучшения физико-механических свойств, рекомендуется их освоение и в первую очередь для тонкостенных изделий с повышенным содержанием фибр.
10.12. При формовании длинноразмерных изделий в общей форме, а также на стендах уплотнение и формование сталефибробетонных смесей могут быть выполнены по отдельным участкам последовательно или непрерывно. В случае длительных остановок при этом наращивание ранее затвердевшего бетона в пределах изделия допускается осуществлять под наклоном 1:3.
10.13. При формовании пустотных изделий, особенно при применении жестких сталефибробетонных смесей в связи с их ограниченной скоростью растекания и возможностью расслоения, вводить пустотообразователи рекомендуется после уплотнения нижнего слоя изделий.
10.14. Заглаживание открытых поверхностей формуемых изделий осуществляют дисковым или реечным механизмами в обычном порядке со скоростью движения не более 3 - 5 м/с. Рекомендуется также применять валики диаметром не менее 100 мм для заглаживания поверхностей.
10.15. При формовании сталефибробетонных изделий целесообразно предусматривать немедленную распалубку их наклонных вовнутрь и вертикальных граней, а также внутренних пустот (с размерами по горизонтали не более 10 см). Это обеспечивается повышенной структурной прочностью уплотненных сталефибробетонных смесей (жесткостью более 10 с). Немедленную распалубку осуществляют плавным движением бортов вдоль распалубливаемой поверхности.
10.16. Максимальное время вибрирования, не приводящее к расслоению (опусканию фибр) смесей, определяют опытным путем пробных формовок образцов-призм размером 10 x 10 x 40 см с последующим их испытанием на изгиб.
10.17. Для уплотнения изделий типа плоских плит, а также заготовок в виде плоских листов для изготовления конструкций методом погиба применяют виброкатки диаметром 5 - 10h (h - толщина листа) массой около 40 кг на 1 пог. м катка по образующей.
10.18. Для уплотнения ребристых конструкций с плоской верхней поверхностью при формовании рекомендуется также применять виброкатки, при этом ребра высотой более 80 мм уплотняют навешенными на форму вибраторами или на виброплощадках.
10.19. В монолитном строительстве сталефибробетон может быть применен при бетонировании различных конструкций, работа которых связана с повышенными изгибающими, растягивающими, ударными нагрузками и со специальными требованиями по износостойкости и морозостойкости; нанесение водонепроницаемого слоя производят пневмонабрызгом.
10.20. При изготовлении монолитных сооружений из сталефибробетона должны быть учтены требования, изложенные в [разделе 6](#p100718) настоящих Рекомендаций.
Перспективные методы изготовления
сталефибробетонных конструкций
10.21. Метод раздельного бетонирования и армирования сталефибробетонных конструкций рекомендуется применять с целью повышения использования прочностных свойств стальных фибр за счет увеличения их длины в несколько раз по сравнению с технологически возможной при традиционном способе смешивания. При методе раздельного бетонирования в форму вначале укладывают фиброкаркасы, после чего производят бетонирование - заливку с использованием мелкозернистого бетона высокой подвижности (не менее 8 см осадки конуса).
10.22. Применение метода раздельной укладки эффективно при изготовлении тонкостенных изделий при зонном армировании наружных слоев по высоте сечения изделий.
10.23. Наибольшая крупность заполнителя, используемого для приготовления бетона, применяемого при методе раздельного бетонирования - 5 мм, модуль крупности песка $M_{\text{кр}} = 1,4...2,5\text{мм}$ .
10.24. Целесообразно предварительное изготовление сталефиброкаркасов, представляющих собой объемные каркасы из скрепленных между собой фибр, с размерами, равными или кратными размерам формуемого изделия.
10.25. При изготовлении сталефибробетонов из фибр с относительной длиной более 100 с анкерами (отгибами) на концах необходимость в их скреплении клеящими составами отпадает ввиду достаточного механического соединения фибр друг с другом.
10.26. Сталефиброкаркасы целесообразно изготовлять с ориентированными вдоль оси фибрами и укладывать в форму, располагая ось ориентации фибр по направлению главных растягивающих напряжений.
10.27. Ориентация фибр вдоль одной оси при изготовлении сталефиброкаркасов осуществляется методом засыпки фибр между двух параллельных перегородок, причем расстояние между перегородками не должно превышать длины фибры.
10.28. Длину фибр сталефиброкаркасов определяют из условия $l_{f}/d_{f} = 300...500$ при диаметре фибр $d_{f} = 0,3...0,5\text{мм}$ .
#### 10.29 Коэффициент армирования сталефиброкаркасов для неискривленных фибр определяют из выражения
$\mu_{fv} = 2,93 + 1,04X_{1} - 1,12X_{2} - 0,18X_{3} - 0,41X_{1}X_{2}$ , (52)
где $X_{1} = - 1$ при $d_{f} = 0,3\text{мм}$ ; $X_{1} = + 1$ при $d_{f} = 0,5\text{мм}$ ;
$X_{2} = - 1$ при $l_{f} = 55\text{мм}$ ; $X_{2} = + 1$ при $l_{f} = 110\text{мм}$ ;
$X_{2} = + 2$ при $l_{f} = 180\text{мм}$ ;
$X_{3} = - 1$ при толщине фиброкаркаса (ФК) = 20 мм;
$X_{3} = + 1$ при толщине ФК = 100 мм.
Промежуточные значения для $X_{1}$ , $X_{2}$ и $X_{3}$ определяют интерполяцией.
#### 10.30 Межфибровые расстояния (в мм) для сталефиброкаркасов определяют из выражений:
минимальные
$s_{min} = 13,8d_{f} \sqrt{\frac{1}{\mu_{fv}} |\_\_\_\_ - 1} ,2$ ; (53)
максимальные
$s_{max} = 13,8d_{f} \sqrt{\frac{1}{\mu_{fv}} |\_\_\_\_ + 1} ,2$ . (54)
#### 10.31 Критическую длину фибр для сталефиброкаркасов определяют из выражения
$l_{f}^{cr} = \_\_\_\_ \frac{\beta_{\theta}\mu_{fv}l_{f}R_{f}}{2R_{fbt}}$ . (55)
где $\beta_{\theta} = 0,39$ - для сталефиброкаркасов с хаотическим распределением фибр в плоскости;
$\beta_{\theta} = 0,65$ - для ориентированных сталефиброкаркасов, когда ось ориентации совпадает с направлением нагрузки;
$\beta_{\theta} = 0,24$ - для ориентированных сталефиброкаркасов, когда ось ориентации перпендикулярна направлению нагрузки;
$R_{f}$ - временное сопротивление фибр разрыву;
$R_{fbt}$ - предел прочности бетона, армированного сталефиброматами, на осевое растяжение.
10.32. Подбор составов со сталефиброкаркасами основан на выполнении условия $l_{f} \geq l_{f}^{cr}$ , где $l_{f}$ - длина используемой фибры в конкретном сталефиброкаркасе.
10.33. Метод роторного набрызга рекомендуется для элементов с открытой поверхностью и большой шириной, в случаях необходимости плоскостной ориентации фибр. Метод также удобен для послойного армирования изделий фибрами, армирования фибрами отдельных частей конструкций, например, зон анкеровки арматуры, участков, работающих на восприятие поперечных сил, конструкций с различным насыщением фибрами по участкам.
10.34. Длина фибр при изготовлении методом роторного набрызга принимается в зависимости от способа заготовки фибр, т.е. заготавливаются они заранее или рубятся одновременно с укладкой бетона ротором. В первом случае длина фибр должна быть не более $150d_{f}$ , во втором - в зависимости от размеров изготавливаемой конструкции и параметров используемого ротора.
10.35. Размеры конструкций, изготавливаемых методом роторного набрызга, по ширине должны быть не менее трех длин фибр и длины образующей используемого ротора, по толщине - не менее половины длины фибр.
10.36. Изготовление сталефибробетонных конструкций методом торкретирования рекомендуется для тех же условий, что и метод роторного набрызга.
10.37. При использовании метода торкретирования бункер торкрет-машины заправляется сухой смесью песка, цемента и фибр. Сухая смесь подается сжатым воздухом по шлангам к соплу аппарата, вода поступает на выходе смеси из сопла.
10.38. Длина фибр при укладке сталефибробетона методом торкретирования не должна превышать половины диаметра подающего шланга, количество фибр должно отвечать условию  .
10.39. Для изготовления неплоских конструкций нулевой кривизны (разворачивающихся в плоскость) рекомендуется использовать метод погиба свежеотформованного слоя, заключающийся в формовании на гибком поддоне плоского сталефибробетонного листа и сгибании его в требуемую форму вместе с поддоном в период времени до начала схватывания бетона.
10.40. Гибкие поддоны для погиба свежеотформованных листов могут изготовляться из тонколистовой стали, транспортерной ленты и других материалов соответствующей прочности и гибкости. При этом поддоны, предназначенные для изготовления изделий, которые имеют плоские участки или утолщения, должны иметь жесткие вставки.
10.41. Операцию погиба сталефибробетонного листа на поддоне рекомендуется осуществлять путем намотки на сердечник заданной формы или совмещения съема изделия с поста формования, используя собственную массу свежеотформованного слоя.
### 11. ТВЕРДЕНИЕ, ТЕРМООБРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА
11.1. Условия твердения сталефибробетона (естественно, твердение, пропаривание и др.) определяются принятой технологией производства и указываются в технической документации на изготовление конструкций.
11.2. При естественном твердении необходимо руководствоваться [СНиП III-15-76](https://bukva.ai/docs/snip-iii-15-76).
11.3. Режим тепловой обработки сталефибробетонных изделий принимают в соответствии с "[Руководством](https://bukva.ai/docs/rukovodstvo-po-teplovoy-obrabotke-betonnyh-i) по тепловой обработке бетонных и железобетонных изделий" (М., Стройиздат, 1974), учитывая, что в целях сохранения контакта "фибра-матрица" необходимо назначать максимально мягкие режимы тепловой обработки.
### 12. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА
12.1. Толщина защитного слоя при использовании сталефибробетона в тонкостенных конструкциях при диаметре фибр менее 1,4 мм назначается в зависимости от степени агрессивности среды, определяемой по [СНиП 2.03.11-85](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-11-85).
12.2. При сильной степени агрессивности среды к бетону и арматуре применение тонкостенных сталефибробетонных конструкций допускается с обязательной антикоррозионной защитой.
12.3. Для обеспечения долговечности тонкостенных сталефибробетонных конструкций необходимо предусматривать мероприятия по защите сталефибробетонных конструкций от коррозии и сохранению их внешнего вида, которые назначаются в соответствии с указаниями [СНиП 2.03.11-85](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-11-85) и рекомендациями, изложенными в "Руководстве по защите от коррозии лакокрасочными покрытиями строительных бетонных и железобетонных конструкций, работающих в газовлажных средах" (М., Стройиздат, 1978).
### 13. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
13.1. Контроль качества исходных материалов, бетонной и сталефибробетонной смеси, исходного бетона, сталефибробетона должен осуществляться заводской или строительной лабораторией в соответствии с настоящими Рекомендациями.
13.2. Определение эксплуатационной надежности (прочности, трещиностойкости, жесткости и т.д.) изделий из сталефибробетона производится таким же образом, как и изделий из обычного железобетона по ГОСТ 8829-85 с учетом указаний стандартов или Технических условий на данное изделие и настоящих Рекомендаций.
13.3. Периодичность контроля прочности сталефибробетона устанавливается стандартами или Техническими условиями на соответствующее изделие.
13.4. Система контроля прочности сталефибробетона осуществляется в соответствии с ГОСТ 13015-85 и включает в себя контроль:
качества исходных материалов;
однородности распределения фибр в матрице;
степени уплотнения сталефибробетона;
средней величины прочности мелкозернистого бетона при сжатии.
Рекомендуется выборочный контроль средней величины и коэффициента вариации предела прочности сталефибробетона при осевом растяжении.
13.5. Контроль равномерности распределения фибр в смеси на стадии ее приготовления проводится путем отбора не менее 10 проб из различных частей смесителя с последующей отмывкой проб и определением количества фибр в каждой пробе. Объем пробы $V_{t}$ , мм3, зависит от размеров фибр, степени насыщения ими смеси и определяется по формуле
$V_{t} = 5 \cdot 10\_\_\_\_ \frac{{}_{3}l_{f}d_{f}^{2}}{\mu_{fv}}$ . (56)
13.6. При формовании изделий качество уплотнения характеризуется коэффициентом уплотнения, представляющим собой отношение фактической средней плотности уплотненной смеси к теоретической средней плотности. Величина этого коэффициента должна находиться в пределах 0,98 - 1. Фактическую среднюю плотность смеси следует определять в соответствии с ГОСТ 10181.2-81.
13.7. Контроль сталефибробетона на истираемость, ударную вязкость разрушения и т.д. производится в тех случаях, когда они предусмотрены соответствующими стандартами или Техническими условиями.
#### 13.8 Определение прочности сталефибробетона и матрицы может осуществляться путем:
разрушающих методов испытаний изготовляемых контрольных образцов согласно ГОСТ 10180-78;
неразрушающих методов испытаний согласно ГОСТ 21217-75.
13.9. Контроль прочности сталефибробетона на сжатие и растяжение производится в соответствии с указаниями ГОСТ 10180-78.
13.10. Для оценки равномерности распределения стальных фибр в тонкостенных элементах рекомендуется использовать магнитометрический метод.
Магнитометрический метод основан на измерении магнитной восприимчивости сталефибробетонных элементов, которая может меняться в зависимости от степени насыщения конструкций стальной арматуры и характера ее распределения по сечению элемента. Для измерений магнитной восприимчивости используют приборы-каппаметры (ИМВ-2), применяемые в геологии для оценки магнитных свойств горных пород, а также модифицированный прибор ЛИСИ ИЗС-ВМ ЭПМ.
### 14. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
14.1. При производстве сталефибробетона следует соблюдать требования главы [СНиП III-4-80](https://bukva.ai/docs/snip-iii-4-80-gosstroy-sssr-gosudarstvennyy).
14.2. Место производства работ должно быть освещено в соответствии с указаниями "Инструкции по проектированию электрического освещения строительных площадок" СН 81-80 (М., Стройиздат, 1981).
14.3. К эксплуатации и обслуживанию оборудования для производства сталефибробетонных изделий и конструкций допускаются лица, хорошо знающие его устройство, правила эксплуатации и техники безопасности, прошедшие обучение по специальной программе и сдавшие экзамены квалифицированной комиссии.
14.4. При эксплуатации и обслуживании оборудования для производства сталефибробетонных изделий и конструкций необходимо учитывать, что сама фибра является источником опасности, приводящим к травматизму.
14.5. При резке фибры на специальном оборудовании и введении фибры в смесь необходимо пользоваться очками и рукавицами.
Работы следует проводить с соблюдением "Правил безопасности и промышленной санитарии в проволочном и гвоздильном производстве" (М., Металлургия, 1960) и "Правил технической эксплуатации проволочно-волочильного и канатного оборудования метизных заводов" (М., Металлургия, 1974).
14.6. Эксплуатацию электрических устройств производят в соответствии с установленными правилами.
14.7. На каждый вид оборудования для производства сталефибробетона должен быть заведен журнал приемки и сдачи смены, куда заносят описание всех дефектов, обнаруженных во время работы.
**ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ. ТЕРМИНОЛОГИЯ**
$R_{b}$ , $R_{bt}$ - расчетное сопротивление бетона соответственно осевому сжатию и растяжению, принимаемое по [СНиП 2.03.01-84](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84);
$R_{fb}$ , $R_{fbt}$ - расчетное сопротивление сталефибробетона соответственно при сжатии и растяжении;
$R_{s}$ - расчетное сопротивление растяжению стальной стержневой или проволочной арматуры;
$R_{f}$ - расчетное сопротивление растяжению фибровой стальной арматуры;
$E_{b}$ - начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении;
$E_{s}$ - модуль упругости стержневой или проволочной арматуры;
$E_{f}$ - модуль упругости стальной фибры;
$\mu_{fm}$ - коэффициент фибрового армирования по массе;
$\mu_{fv}$ - коэффициент фибрового армирования по объему;
$\mu_{fa}$ - коэффициент фибрового армирования по площади сечения;
$\mu_{s}$ - коэффициент армирования стержневой или проволочной арматуры;
$d_{f}$ - диаметр фибр;
d - диаметр стержневой или проволочной арматуры;
$l_{f}$ - длина фибр;
$l_{f,an}$ - минимальная длина заделки фибр в бетоне, соответствующая их разрыву при выдергивании;
$k_{or}$ - коэффициент, учитывающий ориентацию фибр относительно направления главных растягивающих напряжений;
$k_{n}$ - коэффициент, учитывающий влияние на ориентацию фибр размеров сечения, перпендикулярных направлению внешнего усилия;
$\varphi_{f}$ - коэффициент эффективности косвенного армирования фибровой арматурой;
$\eta$ - характеристика сцепления фибр с бетоном по контактной поверхности;
$J_{f,red}$ - момент инерции сталефибробетонного сечения, приведенного к бетонному, относительно его центра тяжести;
$W_{f,red}$ - момент сопротивления сталефибробетонного сечения, приведенного к бетонному.
Сталефибробетон - бетон, армированный стальными фибрами, произвольно или ориентированно распределенными в его объеме или части объема.
Стальная фибра - короткие отрезки тонкой стальной проволоки, тонкого стального листа или короткие стальные волокна, получаемые разбрызгиванием расплава, фрезерованием сляба или другими способами.
Фиброкаркас - объемный арматурный элемент, состоящий из хаотически расположенных и склеенных между собой стальных фибр.
Процент фибрового армирования по объему - относительное содержание объема фибр в единице объема сталефибробетона в процентах.
Процент фибрового армирования по массе - отношение массы фибр, содержащихся в единице объема фибробетона, к массе этой единицы объема, в процентах.
Коэффициент фибрового армирования по объему - относительное содержание объема фибр в единице объема сталефибробетона.
Комбинированные сталефибробетонные конструкции - конструкции из фибробетона, имеющие также обычную или преднапряженную стержневую или проволочную арматуру.
Самонапряженные сталефибробетонные конструкции - конструкции из сталефибробетона (в том числе комбинированные), матрица которого выполняется на напрягающем цементе.
**ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СТАЛЕФИБРОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ**
*Пример* 1. Расчет складчатой предварительно напряженной панели покрытия
Дано. Сталефибробетонная складчатая панель покрытия длиной 6 м, шириной 1,2 м и толщиной 20 мм [(рис. 11)](#p101154).
Рис. 11. Складчатая панель покрытия
а - поперечное сечение панели; б - расчетное сечение
Панель изготовлена из мелкозернистого бетона группы А класса по прочности на сжатие B30 ( $R_{b} = 15,3\text{МПа}$ ; $R_{bt} = 1,08\text{МПа}$ при $\gamma_{b2} = 0,9$ ). Армируется панель стальной фиброй из проволоки диаметром 0,5 мм и длиной 50 мм ( $R_{f} = 500\text{МПа}$ , $\mu_{fv} = 0,01$ ) и напрягаемой арматурой класса Вр-II диаметром 5 мм $(R_{s} = 1045\text{МПа})$ площадью сечения $A_{s} = 78\text{мм}^{2}(4\text{Ø}5)$ . Натяжение на упоры осуществляется механическим способом.
Панель изготовляют из плоского свежеотформованного листа толщиной 20 мм с размером в плане 1429 x 6000 мм методом виброгнутья, поэтому при определении коэффициента ориентации за ширину поперечного сечения следует принимать ширину панели в развернутом виде, так как ориентация фибр практически заканчивается до гнутья.
Расчетная нагрузка на 1 м длины панели g = 2,57 кН/м, в том числе:
постоянная и длительная g = 1,39 кН/м;
кратковременная v = 1,40 кН.
Требуется рассчитать складку по прочности нормальных и наклонных сечений, по трещиностойкости и деформациям.
Определяем усилия от расчетных нагрузок
 ;
 .
Расчет складки производится для приведенного таврового сечения с полкой в растянутой зоне ([рис. 1](#p100187), б).
Определяем геометрические характеристики приведенного сечения.
 ;
$\alpha_{f} = \_\_\_\_ \frac{E_{f}}{E_{b}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{2 \cdot 10^{5}}{0,275 \cdot 10^{5}} \_\_\_\_ = 7,27$ .
Площадь приведенного сечения
Статический момент приведенного сечения равен
Расстояние от центра тяжести сечения до растянутой грани сечения
$y_{cw} = \_\_\_\_ \frac{S_{red}}{A_{red}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{2593380}{31030} \_\_\_\_ = 84\text{мм}$ .
Момент инерции приведенного сечения относительно $y_{cw}$ равен
Определяем максимально допустимое напряжение $\sigma_{sp}$ без учета потерь. При длине натягиваемого стержня l = 6 м имеем
 , тогда
$\sigma_{sp} = P_{s,ser} - P = 1255 - 90 = 1165\text{МПа}$ .
Определяем первые потери напряжения по [поз. 1](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100132) - [6 табл. 5](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100143) СНиП 2.03.01-84
$\sigma_{1} = (0,22 - \_\_\_\_ \frac{\sigma_{sp}}{R_{s,ser}} \_\_\_\_ - 0,1)\sigma_{sp} = (0,22 - \_\_\_\_ \frac{1165}{1255} \_\_\_\_ - 0,1) \cdot 1165 = 121,16\text{МПа}$ .
Так как при пропаривании форма нагревается вместе с изделием, то $\sigma_{2} = 0$ .
 при $\Delta l = 1,25 + 0,15d = 1,25 + 0,15 \cdot 5 = 2\text{мм}$ ; l = 6,0 м.
$\sigma_{3} = \_\_\_\_ \frac{2 \cdot 2 \cdot 10^{5}}{6000} \_\_\_\_ = 66,6\text{МПа}$ .
$\sigma_{4}$ и $\sigma_{5} = 0$ , так как арматура не отгибается и усилие обжатия передается на упоры стенда.
Таким образом, обжатие $P_{01}$ с учетом потерь $\sigma_{1}$ и $\sigma_{3}$ равно
$P_{01} = A_{s}(\sigma_{sp} - \sigma_{1} - \sigma_{3}) = 78 \cdot (1165 - 121,16 - 66,6) = 76224,7\text{Н}$ ,
а его эксцентриситет $e_{op} = y_{s} = y_{cw} - a = 74\text{мм}$ .
Проверяем максимальное сжимающее напряжение бетона $\sigma_{\text{вр}}$ от действия силы $P_{01}$ при $y_{0} = y_{cw}$
$\sigma_{\text{вр}} = \_\_\_\_ \frac{P_{01}}{A_{red}} \_\_\_\_ + \_\_\_\_ \frac{P_{01}e_{op}y_{o}}{J_{red}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{76224,7}{31030} \_\_\_\_ + \_\_\_\_ \frac{76224,7 \cdot 74 \cdot 84}{32857 \cdot 10^{4}} \_\_\_\_ = 3,9\text{МПа}$ .
Так как $\frac{\sigma_{bp}}{R_{bp}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{3,9}{20} \_\_\_\_ = 0,195<0,85$ требование [п. 1.29](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100210) СНиП 2.03.01-84 выполняется.
Определяем $\sigma_{b}$ . Для этого вычисляем напряжение бетона $\sigma_{bp}$ в середине пролета от действия силы $P_{01}$ и изгибающего момента от собственного веса складки, равного
$M_{q} = \_\_\_\_ \frac{q_{1}l_{1}^{2}}{8} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{0,816 \cdot 5,2^{2}}{8} \_\_\_\_ = 3,08\text{кН } \cdot \text{м}$ ,
где $l_{1} = 5,2\text{м}$ - расстояние между подкладками при хранении плиты.
Напряжение $\sigma_{bp}$ на уровне арматуры при $y_{o} - y_{s} = 74\text{мм}$ равно
$\frac{\sigma_{b\text{р}}}{R_{b\text{р}}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{3,8}{20} \_\_\_\_ = 0,19$ ; $\alpha = 0,25 + 0,25 \cdot 20 = 0,75$ .
Так как $\frac{\sigma_{b\text{р}}}{R_{b\text{р}}} \_\_\_\_ = 0,19<\alpha = 0,75$ , то $\sigma_{6} = 40\_\_\_\_ \frac{\sigma_{bp}}{R_{bp}} \_\_\_\_ = 40 \cdot 0,13 = 5,2\text{МПа}$ .
Напряжение $\sigma_{sp1}$ с учетом первых потерь равно
$\sigma_{sp1} = \sigma_{sp} - \sigma_{1} - \sigma_{3} - \sigma_{6} = 1165 - 121,16 - 66,6 - 5,2 = 972\text{МПа}$ .
Определяем усилие обжатия с учетом первых потерь:
$P_{01} = \sigma_{sp1}A_{s} = 972 \cdot 78 = 75819\text{Н}$ , при этом
$e_{op1} = e_{op} = 74\text{мм}$ .
Определяем вторые потери напряжений:
потери от усадки $\sigma_{8} = 1,3 \cdot 35 \cdot 0,9 = 45,5\text{МПа}$ ;
потери от ползучести $\sigma_{9} = 150 \cdot 0,85 \cdot 0,13 \cdot 0,9 = 16,6\text{МПа}$ .
Напряжение $\sigma_{sp2}$ с учетом всех потерь:
$\sigma_{sp2} = 972 - 45,5 - 16,6 = 909,9\text{МПа} \approx 910\text{МПа}$ , тогда
$P_{02} = \sigma_{sp2} \cdot A_{s} = 910 \cdot 78 = 70980\text{Н}$ ;
$e_{op} = 74\text{мм}$ .
Определение прочностных характеристик сталефибробетона
По [формуле (3)](#p100201) определяем минимальную длину анкеровки фибр в бетоне:
 .
Так как  , то расчетное сопротивление сталефибробетона на растяжение $R_{fbt}$ определяем по [формуле (4)](#p100221)
$R_{fbt} = m[k_{or}^{2}\mu_{fv}R_{f}(1 - \_\_\_\_ \frac{l_{f,an}}{l_{f}} \_\_\_\_) + R_{b}(0,08 - 5,5\mu_{fv})]$ ,
где $m_{1} = 1,0$ .
По [табл. 4](#p100225) в зависимости от величин  и  определяется $k_{or} = 0,628$ .
В данном случае $k_{or}$ принимается одинаковым для полки и ребра, так как ориентация заканчивается до погиба.
 .
Определяем значение расчетного сопротивления сталефибробетона сжатию по [формуле (6)](#p100352)
$R_{fb} = R_{b}(k_{n}^{2}\varphi_{f}\mu_{fv}R_{f})$ ,
здесь $k_{n} = 0,629$ (по [табл. 5](#p100358)); $L = \_\_\_\_ \frac{k_{n}^{2}\mu_{fv}R_{f}}{R_{b}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{0,629^{2} \cdot 0,01 \cdot 500}{15,3} \_\_\_\_ = 0,129$ ;
$\varphi_{f} = \_\_\_\_ \frac{5 + L}{1 + 4,5L} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{5 + 0,129}{1 + 4,5 \cdot 0,129} \_\_\_\_ = 3,26$ ;
$R_{fb} = 15,3 + (0,629^{2} \cdot 3,26 \cdot 0,01 \cdot 500) = 21,75\text{МПа}$ .
Расчет по прочности сечений,
нормальных к продольной оси элемента
Определяем положение границы сжатой зоны бетона из условия
$R_{fbf} \cdot A_{fc} \geq R_{fbt}(A_{ft} + A_{wt}) + R_{s}A_{s}$ .
Так как 21,75 x 2000 < 2,01 x 27600 + 1045 x 78; 43400 < 136980, то условие не выполняется и граница сжатой зоны проходит в ребре.
Расчет производим из условия:
$R_{fb}(A_{f\text{с}} + A_{wc}) = R_{fbt}(A_{ft} + A_{wt}) + R_{s}A_{s}$ ;
$R_{fb}[b\prime_{f}t\prime_{f} + b_{w}(x - t\prime_{f})] = R_{fbt}[b_{f}t_{f} + b_{w}(h - x - t_{f}) + R_{s}A_{s}]$ ,
отсюда  .
Определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона $\xi_{R}$ по [формуле (2)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100705) СНиП 2.03.03-85
$\xi_{R} = \frac{w}{1 + \frac{\sigma_{s}}{\sigma_{sc,u}} \cdot (1 - \frac{w}{1,1})}$ ,
где $w = 0,7 - 0,008R_{b} = 0,7 - 0,008 \cdot 15,3 = 0,58$ ;
$\sigma_{s} = R_{s} + 400 - \sigma_{sp} = 1045 + 400 - 0,9 \cdot 910 = 626\text{МПа}$ ;
$\sigma_{s\text{с},u} = 500\text{МПа}$ (по [п. 3.12](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100847) СНиП 2.03.01-84).
$\xi_{R} = \_\_\_\_ \frac{0,58}{1 + \_\_\_\_ \frac{625}{500} \_\_\_\_ \cdot (1 - \_\_\_\_ \frac{0,58}{1,1})} \_\_\_\_ = 0,347.$
Так как $\xi<\xi_{R}$ , то согласно [п. 3.13](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100869) СНиП 2.03.01-84 находим $\gamma_{s6}$ при $\eta = 1,15$
 ;
$\gamma_{s6} = 1,149<1,15$ .
Определяем высоту сжатой зоны x
Проверяем прочность сечения из условия [3.9](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100204) СНиП 2.03.03-85 и [п. 3.17](#p100529) настоящих Рекомендаций
$R_{fbt} \cdot A_{bt} = 2,01 \cdot (13940 + 14720) = 57607\text{Н}$ ;
$N_{s} = \gamma_{s6}R_{s}A_{s} = 1,149 \cdot 1045 \cdot 76 = 93655\text{Н}$ ;
$R_{fbt} \cdot A_{bt} = 57607>0,5N_{s} = 46827,5\text{Н}$ ,
следовательно, $R_{fbt}$ в расчет вводим с коэффициентом $m_{3} = 0,85$ .
Проверяем условие
$M = 1280 \cdot 10^{4}\text{Н } \cdot \text{мм}$ ; $M
Прочность сечения обеспечена.
Расчет по прочности сечений,
наклонных к продольной оси элемента
Проверяем условие [п. 3.21](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100350) СНиП 2.03.03-85
$Q \leq 0,3\varphi_{w1}\varphi_{b1}R_{b}bh_{w}$ ,
где
$\varphi_{w1} = 1 + 5 \cdot \_\_\_\_ \frac{E_{f}}{E_{b}^{f}} \_\_\_\_\mu_{aw} = 1 + 5 \cdot \_\_\_\_ \frac{2 \cdot 10^{5}}{0,275 \cdot 10^{5}} \_\_\_\_ \cdot 0,01 \cdot 0,629^{2} = 1,143$ ;
$\varphi_{b1} = 1 - 0,01R_{b} = 1 - 0,01 \cdot 15,3 = 0,847$ ;
$Q = v + \frac{ql}{2} = 1,4 + \frac{2,57 \cdot 5,8}{2} = 8,85\text{кН}$ ;
$Q = 8850H<0,3 \cdot 1,143 \cdot 0,847 \cdot 15,3 \cdot 53 \cdot 263 = 61624H$ ,
следовательно, условие выполняется и прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами обеспечена.
Проверяем условие [п. 3.22](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100357) СНиП 2.03.03-85
$Q \leq Q_{fb} + Q_{b}$ ,
где $Q_{fb} = q_{fb} \cdot a_{q}$ , где $q_{fb}$ - интенсивность армирования элемента фибрами в поперечном направлении, определяется по [формуле (49)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100760) СНиП 2.03.03-85 и с учетом [п. 3.21](#p100543) настоящих Рекомендаций.
При определении $R_{fbtw}$ заменяем $k_{or}$ на $k_{n}$ ,
 ;
 .
Значение $Q_{b}$ определяем по [формуле (51)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100762) СНиП 2.03.03-85
$Q_{b} = \_\_\_\_ \frac{0,75R_{bt}t_{w}h^{2}}{a_{q}sin(90^{o} - \beta)} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{0,75 \cdot 1,08 \cdot 20 \cdot 283^{2}}{263 \cdot 0,707} \_\_\_\_ = 6977,6\text{Н}$ .
Q = 8850 Н < 14880 + 6977,7 = 21857,7 Н, следовательно, условие выполняется, и прочность наклонного сечения обеспечена.
Расчет по образованию и раскрытию трещин
По условиям эксплуатации панель относим ко 2-й категории трещиностойкости (см. [табл. 1 разд. 1](#p100064) настоящих Рекомендаций), тогда
$a_{crc1} = 0,05\text{мм}$ ; $a_{crc2} = 0,03\text{мм}$ .
Расчет по предельным состояниям второй группы выполняется на воздействие нормативных нагрузок.
Нормативная нагрузка на 1 м длины панели 2,02 кН/м, в том числе кратковременная 1,15 кН.
 ;
$R_{bt,ser} = 1,6\text{МПа}$ .
Расчет складки по образованию трещин производим по [формуле (124)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101446) СНиП 2.03.01-84 и [формуле (76)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100516) СНиП 2.03.03-85
$M_{r} \leq R_{bt,ser}W_{pl} + M_{rp}$ ,
где $W_{pl}$ - упругопластический момент сопротивления, определяется по [формуле (12)](#p100559)
$W_{pl} = \_\_\_\_ \frac{2(J_{bc} + \alpha J_{fc1} + \alpha J_{ft1})}{h - x} \_\_\_\_ + S_{bt}$ .
Положение нулевой линии определяем по [формуле (13)](#p100564)
$S_{bc} + \alpha S_{fc1} - \alpha S_{ft1} = \_\_\_\_ \frac{(h - x)A_{bt}}{2}$ .
Значения $J_{bc1}$ , $J_{ft1}$ , $S_{bc1}$ , $S_{ft1}$ вычисляем с учетом коэффициентов фибрового армирования по площади $\mu\prime_{fa}$ , $\mu_{fa}$ и $\mu_{faw}$ (см. [п. 4.2](#p100558) настоящих Рекомендаций).
По условиям изготовления сталефибробетонной панели (методом погиба из плоского листа) коэффициент фибрового армирования полки и стенки принимаем одинаковым $\mu\prime_{fa} = \mu_{fa} = \mu_{faw}$ , здесь $\mu_{fa}$ определяется по [формулам (14)](#p100567) - [(17)](#p100571)
$\mu_{fa} = \mu_{fv} \cdot k_{or}^{2} \cdot k_{an}$ ,
где $k_{an} = 1 - \beta\_\_\_\_ \frac{l_{fan}}{l_{f}} \_\_\_\_ = 1 - 0,5\_\_\_\_ \frac{11,8}{50} \_\_\_\_ = 0,882$ ;
$= 0,01 \cdot 0,628^{2} \cdot 0,882 = 3,48 \cdot 10^{- 3}$ .
Положение нулевой линии находим из [условия (13)](#p100564)
тогда x = 213 мм.
$W_{pl} = 8209 \cdot 10^{3}\text{мм}^{3}$ .
Момент $M_{rp}$ определяем по [формуле (129)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101463) СНиП 2.03.01-84
$M_{rp} = P_{02}(e_{op} + r)$ .
Находим r по [формуле (132)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101477) СНиП 2.03.01-84
$r = \varphi\_\_\_\_ \frac{W_{red}}{A_{red}} \_\_\_\_ = \varphi\_\_\_\_ \frac{J_{red}}{y_{cw}A_{red}}$ ,
где $\varphi = 1,6 - \_\_\_\_ \frac{\sigma_{b}}{R_{b,ser}}$ ,
$\sigma_{b}$ - вычисляем как сумму напряжений от нагрузки $M_{ser}$ и усилия предварительного напряжения $P_{02}$
 ; так как в соответствии с [формулой (135)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101483) СНиП 2.03.01-84 $0,7 \leq \varphi \leq 1,0$ , то принимаем $\varphi = 1$ ,
$r = 1 \cdot \_\_\_\_ \frac{32957 \cdot 10^{4}}{84 \cdot 31030} \_\_\_\_ = 126\text{мм}$ .
Проверяем условие
Так как условие выполняется, то трещиностойкость сечения обеспечена.
Расчет ведем в соответствии с [пп. 4.9](#p100638) - [4.15](#p100686) настоящих Рекомендаций. На участках, где не образуются нормальные к продольной оси трещины, полную величину кривизны изгибаемых элементов определяем по [формуле (26)](#p100646)
 ,
где  и  - кривизна соответственно от кратковременных и от постоянных и длительных временных нагрузок (без учета усилия P), определенная по [формулам (27)](#p100648) и [(28)](#p100649)
 ;  ,
здесь $B_{f1}$ - жесткость при кратковременном действии нагрузки, определяемая по [формуле (29)](#p100652)
$B_{f1} = 0,85E_{b}J_{1}$ ;
$\varphi_{b2}$ - коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона и принимаемый по [табл. 34](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101655) СНиП 2.03.01-84 для мелкозернистого бетона с умножением на 1,2;
$\varphi_{b2} = 2,6 \cdot 1,2 = 3,12$ .
Момент от кратковременной нагрузки равен 10,14 кН x м.
Момент от длительной нагрузки
$M = \frac{q_{1}l^{2}}{8} = \frac{1,394 \cdot 5,8^{2}}{8} = 5,86\text{кН } \cdot \text{м}$ ;
$J_{1} = J_{red} = 32957 \cdot 10^{4}\text{мм}^{4}$ .
 - кривизна, обусловленная выгибом элемента от непродолжительного действия усилия предварительного обжатия, определяется по [формуле (30)](#p100657)
 .
 - кривизна от выгиба элемента вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного натяжения, определяется по [формуле (31)](#p100660)
 .
По [формуле (32)](#p100662) определяем относительные деформации бетона на уровне растянутой грани сечения  ,
$\sigma_{b} = \sigma_{8} + \sigma_{9} + \sigma_{6} = 45,5 + 16,6 + 5,2 = 67,3\text{МПа}$ , тогда
 .
Найдем кривизны:
 ;
 ;
 ;
 ;
 ;
 .
Принимаем  (см. [п. 4.11](#p100645) настоящих Рекомендаций).
$\frac{1}{r} = (0,15 + 0,27 - 0,24) \cdot 10^{- 5} = 0,18 \cdot 10^{- 5}\text{мм}^{- 1}$ .
Определяем прогиб в середине пролета по [формуле (171)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101752) СНиП 2.03.01-84 с учетом [формулы (84)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100787) СНиП 2.03.03-85
 ,
где
$m = \_\_\_\_ \frac{m_{1}M_{1} + m_{2}M_{2}}{M_{1} + M_{2}}$ ;
 ;  ;
$M_{1} = \frac{1,816 \cdot 5,8^{2}}{8} = 7,63\text{кН } \cdot \text{м}$ ;
 ;
$m = \frac{\frac{5}{48} \cdot 7,63 + \frac{1}{12} \cdot 1,667}{7,63 + 1,667} = 0,1$ ;
 ,
следовательно, прогиб панели меньше предельно допустимого.
*Пример* 2. Расчет сталефибробетонного лотка
Дано. Сталефибробетонный лоток для коммуникационных каналов.
Лоток изготовляется методом погиба из свежеотформованной плоской сталефибробетонной заготовки толщиной 35 мм с размерами в плане 1750 x 2970 мм. В местах сопряжения стенок лотка с днищем имеются утолщения 40 мм.
Для изготовления лотка используется мелкозернистый бетон группы А класса по прочности на сжатие B30 ( $R_{b} = 17\text{МПа}$ ; $R_{bt} = 1,2\text{МПа}$ при $\gamma_{b2} = 1$ ; $E_{b} = 26000\text{МПа}$ ; $R_{b,ser} = 22\text{МПа}$ ; $R_{bt,ser} = 1,8\text{МПа}$ ). Лоток армируется фибрами периодического профиля из стальной низкоуглеродистой проволоки общего назначения диаметром $d_{f} = 0,8\text{мм}$ , длиной $l_{f} = 80\text{мм}$ ( $R_{f} = 500\text{МПа}$ ; $E_{f} = 2 \cdot 10^{5}\text{МПа}$ ), коэффициент фибрового армирования по объему $\mu_{fv} = 0,015$ .
Характеристика сцепления фибр с бетоном $\eta = 0,6$ (см. [табл. 3](#p100206)).
Расчетные изгибающие моменты, поперечные и продольные силы определены из статического расчета лотка как для рамы. Требуется произвести расчет по прочности лотка в двух сечениях: I-I - по днищу; II-II - в месте сопряжения стенки с днищем [(рис. 12)](#p101354), также по трещиностойкости и ширине раскрытия трещин - в сечении II-II.
Рис. 12. Сталефибробетонный лоток
для коммуникационных каналов
а - поперечное сечение лотка; б - расчетная схема
Сечение I-I
Размеры сечения: b = 1000 мм; h = 35 мм; $l_{0} = 655\text{мм}$ .
Расчетные значения изгибающих моментов
$\text{М } = M_{l} + M_{sh} = 0,17 + 0,59 = 0,76\text{кН } \cdot \text{м}$ .
Расчетные значения продольных сил
$N = N_{l} + N_{sh} = 9,76\text{кН}$ ,
где $M_{l}$ и $N_{l}$ - усилия от действия постоянных и длительных нагрузок;
$M_{sh}$ и $N_{sh}$ - усилия от кратковременно действующей нагрузки.
Так как  , то расчет ведем с учетом прогиба элемента.
Для этого определяем условную критическую силу $N_{cr}$ по [формуле (58)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101013) СНиП 2.03.01-84, которая для элементов прямоугольного сечения из мелкозернистого бетона принимает следующий вид:
 ,
где  ; $\beta = 1,3$ (см. [табл. 30](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100803) СНиП 2.03.01-84),
$\varphi_{l} = 1 + 1,3\_\_\_\_ \frac{0,17}{0,76} \_\_\_\_ = 1,29$ ;
 ;
 ;  ;
$\delta_{lmin} = 0,5 - 0,01 \cdot 19 - 0,01 \cdot 17 = 0,14$ , следовательно, принимаем $\delta_{l} = 2,23$ .
Коэффициенты ориентации фибр определяем по [табл. 4](#p100225) и [5](#p100358).
Так как лоток изготовляется методом погиба из плоской заготовки, принимаем $K_{or}$ одинаковым для стенок и днища:
 ;  , $K_{or} = 0,627$ ,
$K_{n} = 0,628$ , $\alpha = \_\_\_\_ \frac{2 \cdot 10^{5}}{2,6 \cdot 10^{4}} \_\_\_\_ = 7,69$ .
Таким образом,
$\eta = \frac{1}{1 - \frac{N}{N_{cr}}} = \frac{1}{1 - \frac{9,76}{235}} = 1,03$ ;
 .
Проверка прочности сечения
Высоту сжатой зоны находим из условия равновесия
$R_{fb}bx = N + R_{fbt}b(h - x)$ .
Определяем прочностные характеристики сталефибробетона сжатию и растяжению
 ,
т.е. разрушение проходит в результате разрыва фибр и выдергивания остальных.
Определяем расчетное сопротивление сталефибробетона растяжению
$R_{fbt} = m_{1}[k_{or}^{2}\mu_{fv}R_{f}(1 - \_\_\_\_ \frac{l_{fan}}{l_{f}} \_\_\_\_) + R_{b}(0,08 - 5,5\mu_{fv})]$ ;
 .
Определяем расчетное сопротивление сталефибробетона сжатию
$\alpha = \_\_\_\_ \frac{k_{n}\mu_{fv}R_{f}}{R_{b}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{0,628^{2} \cdot 0,015 \cdot 500}{17} \_\_\_\_ = 0,174$ ;
$\varphi_{f} = \_\_\_\_ \frac{5 + \alpha}{1 + 4,5\alpha} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{5 + 0,174}{1 + 4,5 \cdot 0,174} \_\_\_\_ = 2,9$ ;
$R_{fb} = R_{b} + k_{n}^{2}\varphi_{f}\mu_{fv}R_{f} = 17 + 0,628^{2} \cdot 2,9 \cdot 0,015 \cdot 500 = 25,6\text{МПа}$ ;
$x = \_\_\_\_ \frac{N + R_{fbt}bh}{b(R_{fb} + R_{fbt})} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{9,76 + 2,43 \cdot 1000 \cdot 3,5}{1000(2,43 + 25,6)} \_\_\_\_ = 3,4\text{мм}$ ;
Прочность сечения обеспечена.
Сечение II-II
Размеры сечения: b = 1000 мм; h = 45 мм; $l_{0} = 0,49\text{м}$ ; $M_{l} = 0,54\text{кН } \cdot \text{м}$ ; $M_{sh} = 1,95\text{кН } \cdot \text{м}$ ; $N_{l} = 4,3\text{кН}$ ; $N_{sh} = 15,82\text{кН}$ ; $M = M_{l} + M_{sh} = 2,47\text{кН } \cdot \text{м}$ ; $N = N_{l} + N_{sh} = 20,12\text{кН}$ ,
так как  , расчет ведем с учетом прогиба элемента.
Для определения $N_{cr}$ вычисляем:
$\varphi_{l} = 1 + \beta\_\_\_\_ \frac{M_{l}}{M} \_\_\_\_ = 1 + 1,3 \cdot \_\_\_\_ \frac{0,54}{2,47} \_\_\_\_ = 1,28$ ;
 ;  ;
$k_{or} = 0,625$ (см. [табл. 4](#p100225));
$\mu_{fv}k_{or}^{2}\alpha = 0,915 \cdot 0,625^{2} \cdot 7,69 = 0,045$ ;  ,
так как
принимаем $\delta_{l} = 2,73$ .
$\eta = \frac{1}{1 - \frac{20,12}{1279}} = 1,016$ ;
 .
Проверяем прочность сечения.
Вычисляем высоту сжатой зоны:
$x = \_\_\_\_ \frac{221,2 + 2,43 \cdot 1000 \cdot 4,5}{1000(2,43 + 25,6)} \_\_\_\_ = 4,7\text{мм}$ ;
$B_{fb}bx(h - 0,5x) - R_{fbt}b(h - x)^{3}0,5>Ne$ ;
Прочность сечения обеспечена.
Проверка прочности лотка по поперечной силе
Проверку на поперечную силу производим в наиболее опасном сечении II-II с максимальным значением Q = 20,12 кН. Проверим условие
$Q \leq 0,3\varphi_{w1}\varphi_{b1}R_{b}bh$ ; $k_{nw} = 0,628$ ;
$\mu_{faw} = \mu_{fv} \cdot k_{nw}^{2} = 0,015 \cdot 0,628^{2} = 0,006$ ;
$\varphi_{w1} = 1 + 5\_\_\_\_ \frac{E_{f}}{E_{b}^{f}} \_\_\_\_\mu_{aw} = 1 + 5 \cdot \_\_\_\_ \frac{2 \cdot 10^{5}}{2,6 \cdot 10^{4}} \_\_\_\_ \cdot 0,006 = 1,23$ ;
$\varphi_{b1} = 1 - 0,01R_{b} = 1 - 0,01 \cdot 1,7 = 0,83$ ;
0,3 x 1,23 x 0,83 x 17 x 1000 x 45 =
**= 234300 Н > Q = 20120 Н.**
В связи с этим расчет на поперечную силу не требуется.
Расчет сечения II-II по образованию трещин
Расчет по образованию трещин выполняем из условия $M_{r} \leq M_{crc}$ в соответствии с указаниями [СНиП 2.03.01-84](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84), [СНиП 2.03.03-85](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85) и [п. 4.2](#p100558) настоящих Рекомендаций.
$M_{l} = 0,45\text{кН } \cdot \text{м}$ ; $M_{sh} = 1,62\text{кН } \cdot \text{м}$ ; $N_{l} = 3,58\text{кН}$ ; $N_{sh} = 13,18\text{кН}$ .
Определяем $M_{crc} = R_{btser} \cdot W_{pl}$ , где
$W_{pl} = \_\_\_\_ \frac{2(J_{bc} + \alpha J_{fl1} + \alpha J_{ft1})}{h - x} \_\_\_\_ + S_{bt}$ .
Определяем положение нулевой линии по формуле
 ;
$\mu_{fa} = \mu_{fv} \cdot k_{or}^{2}(1 - 0,5\_\_\_\_ \frac{l_{fan}}{l_{f}} \_\_\_\_) = 0,015 \cdot 0,627^{2} \cdot (1 - 0,5\_\_\_\_ \frac{14,1}{80} \_\_\_\_) = 0,0054$ ;
 ;
$\alpha J_{ft1} = \_\_\_\_ \frac{b(h - x)^{3}}{3^{f}} \_\_\_\_\mu_{a}\alpha = \_\_\_\_ \frac{1000 \cdot 22,5^{3}}{3} \_\_\_\_ \cdot 7,69 \cdot 0,0054 = 1,58 \cdot 10^{5}\text{мм}^{4}$ .
$S_{bt} = \_\_\_\_ \frac{b(h - x)^{2}}{2} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{1000 \cdot 22,5^{2}}{2} \_\_\_\_ = 2,53 \cdot 10^{5}\text{мм}^{3}$ ;
$W_{pl} = \_\_\_\_ \frac{2(39,5 + 1,58) \cdot 10^{5}}{22,5} \_\_\_\_ + 2,53 \cdot 10^{5} = 6,18 \cdot 10^{5}\text{мм}^{3}$ ;
$M_{crc} = 1,8 \cdot 6,18 \cdot 10^{5} = 11,12 \cdot 10^{5}H \cdot \text{мм } = 1,11\text{к}H \cdot \text{м}$ .
Определяем $M_{r}$ от действия полной нагрузки по [формуле (127)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101458) СНиП 2.03.01-84
$M_{r} = N(e_{o} - r)$ , где $e_{o} = 123\text{мм}$ ,
а r определяем по [формуле (132)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101477) СНиП 2.03.01-84
$r = \varphi\_\_\_\_ \frac{W_{red}}{A_{red}}$ .
Для прямоугольного сечения:  .
По [формуле (135)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101483) СНиП 2.03.01-84 определяем $\varphi = 1,6 - \_\_\_\_ \frac{\sigma_{b}}{R_{b,ser}}$ ,
где
$\sigma_{b} = \_\_\_\_ \frac{N}{A_{red}} \_\_\_\_ + \_\_\_\_ \frac{M}{W_{red}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{16760}{1000 \cdot 45 \cdot 1,042} \_\_\_\_ + \_\_\_\_ \frac{2070000 \cdot 6}{1000 \cdot 45^{2} \cdot 1,042} \_\_\_\_ = 6,24\text{МПа}$ ;
 , принимаем $\varphi = 1$ , следовательно, $r = 7,5$ ; $M_{r} = 16760(123 - 7,5) = 1935780\text{Н } \cdot \text{мм } = 1,94\text{кН } \cdot \text{м}$ .
Таким образом, $M_{crc} = 1,11\text{кН } \cdot \text{м }
Расчет по ширине раскрытия нормальных трещин
Расчет по ширине раскрытия продольных трещин производим в соответствии с [п. 4.4](#p100579) настоящих Рекомендаций.
В связи с тем, что лоток для коммуникационных каналов эксплуатируется выше уровня грунтовых вод, то относим его ко 2-й категории трещиностойкости (см. [табл. 1 разд. 1](#p100064) настоящих Рекомендаций)
$a_{crc1} = 0,05\text{мм}$ ; $a_{crc2} = 0,03\text{мм}$ .
Определим ширину продолжительного раскрытия трещин от действия постоянных и длительных нагрузок
$a_{crc} = \delta\varphi_{l}\eta_{f1}\eta \frac{\sigma_{f}}{{}^{red}E_{f}} \_\_\_\_ \cdot 20(3,5 - 100\mu_{red} \sqrt{)^{3}d_{red}}$ ,
где $\delta = 1$ , как для внецентренно сжатого элемента;
$\varphi_{l} = 1,75$ , как для мелкозернистого бетона группы А;
$\eta_{red} = \eta_{f2} = 1$ , как для проволоки периодического профиля.
Коэффициенты $\eta_{f1}$ , m определяем по [формулам (19)](#p100592) и [(20)](#p100594)
$m = \frac{1}{\frac{40 \cdot 0,8^{2}}{0,0054 \cdot 1000 \cdot 45} + 1} = 0,905$ ; $\eta_{f1} = \frac{0,5}{0,5 + 0,905} = 0,356$ ;
$d_{red} = d_{f} = 0,8$ .
Определяем напряжение $\sigma_{fl}$ . Для этого приводим сечение к фибровому
$\alpha_{b} = \_\_\_\_ \frac{E_{b}}{E_{f}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{2,6 \cdot 10^{3}}{2,0 \cdot 10^{4}} \_\_\_\_ = 0,13$ ;
x = 22,5 мм; $b_{f1} = b(\mu_{fa} + \alpha_{b}) = 1000(0,0054 + 0,13) = 135,4\text{мм}$ ;
$b_{f2} = b\mu_{fo} = 5,4\text{мм}$ ; $A_{f,red} = 135,4 \cdot 22,5 + 5,4 \cdot 22,5 = 3168\text{мм}^{2}$ ;
$S_{f,red} = 135,4 \cdot 22,5 \cdot 33,75 + 5,4\_\_\_\_ \frac{22,5^{2}}{2} \_\_\_\_ = 104186\text{мм}^{3}$ ;
$y_{f} = 32,9\text{мм}$ .
Определяем $W_{f1}$ по [формуле (23)](#p100620)
$W_{f1} = \_\_\_\_ \frac{J_{f1}}{y_{f}}$ ,
где  .
$J_{f1} = 148000\text{мм}^{4}$ ; $W_{f1} = \_\_\_\_ \frac{148000}{32,9} \_\_\_\_ = 4498\text{мм}^{3}$ ;
$\sigma_{f1} = \_\_\_\_ \frac{N_{1}(e_{02} - r)}{W_{f1}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{3580(125 - 7,5)}{4498} \_\_\_\_ = 93,5\text{МПа}$ ;
$a_{crc2} = 1 \cdot 1,75 \cdot 1 \cdot 0,356 \cdot \frac{93,5}{2,0 \cdot 10^{5}} \cdot 20(3,5 - 100 \cdot 0,0054) \sqrt[3]{0,8} = 0,02\text{мм}$ .
Определяем $a_{crc1}$ (ширину непродолжительного раскрытия трещин)
$a_{crc1} = a_{c}\prime_{rc1} - a_{c}\prime\prime_{rc1} + a_{crc2}$ ,
где $a_{c}\prime_{rc1}$ - ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия (полной) нагрузки;
$a_{c}\prime\prime_{rc1}$ - начальная ширина раскрытия трещин от постоянных и длительных нагрузок.
Для определения $a_{c}\prime_{rc1}$ принимаем $\varphi_{l} = 1$ ;
$\sigma_{f} = \_\_\_\_ \frac{N(e_{o} - r)}{W_{f1}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{16760(123 - 7,5)}{4498} \_\_\_\_ = 430\text{МПа}$ .
$a_{c}\prime_{rc1} = 1 \cdot 1 \cdot 0,356 \cdot \_\_\_\_ \frac{430}{2,0 \cdot 10^{5}} \_\_\_\_ \cdot 20(3,5 - 100 \cdot 0,0054 \sqrt{)^{3}0,8 =} 0,04\text{мм}$ .
Для определения $a_{c}\prime\prime_{rc1}$ принимаем $\varphi_{l} = 1$
$\sigma_{f} = \_\_\_\_ \frac{3580(125 - 7,5)}{4498} \_\_\_\_ = 93,5\text{МПа}$ ; $a_{c}\prime\prime_{rc1} = 0,01\text{мм}$ ;
$a_{crc1} = 0,04 - 0,01 + 0,02 = 0,05\text{мм}$ .
Таким образом, значения $a_{crc1}$ и $a_{crc2}$ не превышают допустимые значения.
*Пример* 3. Расчет предварительно напряженной ребристой плиты покрытия
Дано. Сталефибробетонная преднапряженная ребристая плита покрытия размером 5760 x 3000 мм (рис. 13), нагруженная равномерно распределенной нагрузкой q = 7300 Н/м2; бетон мелкозернистый группы А класса по прочности на сжатие B25 ( $R_{b} = 13,2\text{МПа}$ , $R_{bt} = 0,95$ при $\varphi_{b2} = 0,9$ ); фибровая арматура из проволоки диаметром 0,8 мм, длиной 80 мм ( $R_{f} = 500\text{МПа}$ , коэффициент фибрового армирования по объему $\mu_{fv} = 0,008$ ); напрягаемая арматура в ребрах плиты класса Ат-V $(R_{s} = 680\text{МПа})$ , $A_{s} = 254,5\text{мм}^{2}(1\text{Ø}18)$ ; натяжение арматуры на упоры формы электротермическим способом.
Рис. 13. Поперечное сечение ребристой плиты покрытия
Требуется произвести расчет по прочности нормальных и наклонных сечений, по трещиностойкости и деформативности.
Ввиду симметрии сечения расчет ведем для половины сечения плиты.
Определяем геометрические характеристики приведенного сечения, принимая для арматуры 
и для фибры $\alpha_{f} = \_\_\_\_ \frac{E_{f}}{E_{b}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{2 \cdot 10^{5}}{0,24 \cdot 10^{5}} \_\_\_\_ = 8,3$ .
Площадь $A_{red} = A + A\mu_{fa}\alpha_{f} + A_{s}\alpha_{s}$ .
Коэффициент фибрового армирования $\mu_{fa} = k_{or}^{2}\mu_{fv}$ принимаем отдельно для ребра и полки сечения. По [табл. 4](#p100225) определяем $k_{or}$ и вычисляем $\mu_{faw}$ и $\mu_{faf}$ :
для ребра $\mu_{faw} = 0,676^{2} \cdot 0,008 = 0,0036$ ;
для полки $\mu_{faf} = 0,634^{2} \cdot 0,008 = 0,0032$ , так как значения $\mu_{fa}$ для ребра и полки отличаются незначительно, то в расчет вводим среднее значение $\mu_{fa}$
$\mu_{fa} = \frac{\mu_{faw} + \mu_{faf}}{2} = 0,0034$ .
Расстояние от центра тяжести до нижней грани равно
 ;
$y_{w} = y_{\text{с}w} - a = 213 - 30 = 183\text{мм}$ .
Момент инерции приведенного сечения равен
Определение прочностных характеристик сталефибробетона
Для определения прочности сталефибробетона при растяжении определяем, по какому случаю происходит разрушение.
$l_{fan} = \frac{\eta d_{f}R_{fn}}{R_{b}} = \frac{0,6 \cdot 0,8 \cdot 600}{13,2} = 21,8\text{мм}$ ;
$l_{fan}< \frac{l_{f}}{2} = \frac{80}{2}$ , следовательно, разрушение происходит в результате частичного выдергивания фибр из бетона и обрыва остальных. В этом случае $R_{fbt}$ определяют по [формуле (4)](#p100221)
$R_{fbt} = m_{1}[k_{or}^{2}\mu_{fv}R_{f}(1 - \frac{l_{fan}}{l_{f}}) + R_{b}(0,08 - 5,5\mu_{fv})]$ ,
в данном случае $m_{1} = 1,0$ .
Так как в полке и ребре ориентация фибр различная, то $R_{fbt}$ определяется отдельно для полки и ребра.
Расчетное сопротивление фибробетона растяжению
в ребре: $R_{fbtw} = 0,676^{2} \cdot 0,008 \cdot 500 \cdot (1 - \frac{21,8}{80}) + 0,48 = 2,1\text{МПа}$ ;
в полке: $R_{fbtf} = 0,634^{2} \cdot 0,008 \cdot 500 \cdot (1 - \frac{21,8}{80}) + 0,48 = 1,9\text{МПа}$ .
Расчетное сопротивление сталефибробетона сжатию определяем по [формуле (6)](#p100352)
$R_{fb} = R_{b} + (k_{n}^{2}\varphi_{f}\mu_{fv}R_{f})$ ;
для ребра $k_{n} = 0,513$ ; $L = \frac{0,513^{2} \cdot 0,008 \cdot 500}{13,2} = 0,079$ ; $\varphi_{f} = \frac{5 + 0,079}{1 + 4,5 \cdot 0,019} = 3,748$ ;
для полки $k_{n} = 0,634$ ; L = 0,113; $\varphi_{f} = 3,39$ .
$R_{fbw} = 13,2 + 0,513^{2} \cdot 3,748 \cdot 0,008 \cdot 500 = 17,1\text{МПа}$ ;
$R_{fbf} = 13,2 + 0,634^{2} \cdot 3,39 \cdot 0,008 \cdot 500 = 18,7\text{МПа}$ .
Определяем $\sigma_{sp}$ из условия $0,3R_{s,ser} + P \leq \sigma_{sp} \leq R_{s,ser} - P$ при длине натягиваемого стержня l = 6 м:
$P = 30 + \frac{360}{6} = 90\text{МПа}$ , тогда $\sigma_{sp}$ принимаем равным 450 МПа,
225,5 + 90 < 450 < 785 - 90.
Потери преднапряжения
Определяем $\sigma_{1}$
$\sigma_{1} = 0,03\sigma_{sp} = 0,03 \cdot 450 = 13,5\text{МПа}$ .
Потери $\sigma_{2} = \sigma_{3} = \sigma_{4} = 0$ (по технологии изготовления плиты).
Усилие обжатия $\text{Р}_{01}$ с учетом потерь $\sigma_{1}$ равно
$P_{01} = A_{s} \cdot (\sigma_{sp} - \sigma_{1}) = 255 \cdot (450 - 13,5) = 111307H$ ;
его эксцентриситет $e_{op} = y_{\text{р}} = 187\text{мм}$ .
Проверяем максимальное сжимающее напряжение бетона $\sigma_{bp}$ от действия силы $\text{Р}_{01}$ при $y_{0} = y_{cw}$
$\sigma_{bp} = \_\_\_\_ \frac{P_{01}}{A_{red}} \_\_\_\_ + \_\_\_\_ \frac{P_{01}e_{op}y_{0}}{J_{red}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{111307}{56560} \_\_\_\_ + \_\_\_\_ \frac{111307 \cdot 187 \cdot 217}{46666 \cdot 10^{4}} \_\_\_\_ = 11,65\text{МПа}$ .
Поскольку $\frac{\sigma_{bp}}{R_{bp}} = \frac{11,65}{23} = 0,506<0,85$ , требование [п. 1.29](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100210) СНиП 2.03.01-84 выполняется.
Определяем $\sigma_{6}$ . Для этого вычисляем напряжение в бетоне $\sigma_{bp}$ в середине пролета от действия силы $\text{Р}_{01}$ и изгибающего момента от собственного веса плиты, равного
$M_{q} = \frac{ql^{2}}{8} = \frac{0,5 \cdot \frac{26500}{6} \cdot 5,7^{2}}{8} = 8968,59\text{Н } \cdot \text{м}$ ,
где l = 5,7 м - расстояние между прокладками при хранении плиты.
Напряжение $\sigma_{bp}$ на уровне арматуры (т.е. при $y_{0} = y_{\text{р}} = 187\text{мм}$ ) равно
Так как $\frac{\sigma_{bp}}{R_{bp}} = \frac{10,66}{23} = 0,46<0,8$ , то $\sigma_{6} = 40 \frac{\sigma_{bp}}{R_{bp}} = 40 \cdot 0,46 = 18,4\text{МПа}$ .
Напряжение $\sigma_{sp1}$ с учетом первых потерь
$\sigma_{sp1} = \sigma_{sp} - \sigma_{1} - \sigma_{6} = 450 - 13,5 - 18,4 = 418,1\text{МПа}$ .
Определяем усилие обжатия с учетом первых потерь напряжений
$P_{01} = \sigma_{sp1} \cdot A_{s} = 426,1 \cdot 255 = 108655H$ .
Эксцентриситет $e_{op1} = e_{op} = 187\text{мм}$ .
Определяем вторые потери напряжений
Потери от усадки с учетом [п. 8 табл. 5](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100149) СНиП 2.03.01-84
$\sigma_{8} = 35 \cdot 1,3 \cdot 0,9 = 45,5\text{МПа}$ ,
потери от ползучести бетона $\sigma_{9}$ с учетом [п. 9 табл. 5](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100161) СНиП 2.03.01-84: так как $\frac{\sigma_{bp}}{R_{bp}} <0,75$ , то $\sigma_{9} = 150 \cdot 0,85 \cdot 0,26 \cdot 0,9 = 33,15\text{МПа}$ .
Суммарная величина потерь напряжений
$\sigma_{1} + \sigma_{6} + \sigma_{8} + \sigma_{9} = 13,5 + 18,4 + 45,5 + 33,15 = 110,55\text{МПа}$ .
Напряжение $\sigma_{sp2}$ с учетом всех потерь
$\sigma_{sp2} = 450 - 110,55 = 339,55\text{МПа}$ .
Усилие обжатия с учетом всех потерь
$P_{02} = \sigma_{sp2}A_{s} = 339,45 \cdot 255 = 86559,8H$ .
Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси
Определяем положение границы сжатой зоны из условия
$R_{s} \cdot A_{s} + R_{fbtw} \cdot A_{wt} \leq R_{fbf} \cdot A_{fc}$ ;
680 x 255 + 2,1 x 23740 <= 18,7 x 29800;
223254 < 557260.
Так как условие выполняется, то граница сжатой зоны проходит в полке и расчет производится как для прямоугольного сечения шириной $b\prime_{f} = 1490\text{мм}$ .
Определяем $\xi$
$\xi = \frac{x}{h} = \frac{R_{s}A_{s} + R_{fbtw}A_{wt}}{R_{fb}b\prime_{f}h} = \frac{680 \cdot 255 + 2,37 \cdot 40 \cdot 21}{18,7 \cdot 1490 \cdot 20} = 0,314$ .
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны
$\xi_{R} = \frac{\omega}{1 + \frac{\sigma_{sR}}{\sigma_{sc,u}} (1 - \frac{\omega}{1,1})}$ ,
где $\omega = 0,8 - 0,008R_{b} = 0,8 - 0,008 \cdot 13,2 = 0,695$ ;
$\sigma_{sR} = R_{s} + 400 - \sigma_{sp2}\gamma_{sp} = 680 + 400 - 339,45 \cdot 0,9 = 774,5$ .
$\xi_{R} = \frac{0,695}{1 + \frac{774,5}{400} \cdot (1 - \frac{0,695}{1,1})} = 0,405$
Так как $\xi<\xi_{R}$ и сжатая зона находится в пределах полки, прочность сечения определяем из условия [3.10](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100225) СНиП 2.03.03-85
$M \leq R_{fbtw}A_{w} \frac{h_{w} + t_{f}}{2} + R_{s}A_{s} \cdot (h - \frac{t_{f}}{2} - a)$ ,
т.е. прочность сечения обеспечена.
Расчет по прочности сечений,
наклонных к продольной оси элемента
Проверяем условие [3.21](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100350) СНиП 2.03.03-85
$Q \leq 0,3\varphi_{w1}\varphi_{b1}R_{b}h_{w}$ ,
где $\varphi_{w1} = 1 + 5 \frac{E_{f}}{E_{b}} \mu_{fa}$ ,
здесь $\mu_{fa} = \mu_{fv}k_{nw}^{2} = 0,008 \cdot 0,513^{2} = 2,1 \cdot 10^{- 3}$ .
$\varphi_{w1} = 1 + 5 \cdot \frac{2 \cdot 10^{5}}{0,24 \cdot 10^{5}} \cdot 2,1 \cdot 10^{- 3} = 1,087$ ;
$\varphi_{b1} = 1 - 0,01 = 1 - 0,01 \cdot 13,2 = 0,868$ .
$Q = \frac{7300 \cdot 3 \cdot 0,5 \cdot 6}{2} = 32850H$ .
Проверяем условие Q = 32850 Н < 0,3 x 1,087 x 0,868 x 13,2 x 60 x 270 = 60296 Н; условие выполняется, следовательно, прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами обеспечена.
Проверяем условие [п. 3.22](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100357) СНиП 2.03.03-85
$Q \leq Q_{fb} + Q_{b}$ ,
где $Q_{fb} = q_{fb} \cdot a_{q}$ ,
здесь $q_{fb}$ - интенсивность армирования элемента фибрами в поперечном направлении, определяется по [формуле (49)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100760) СНиП 2.03.03-85 и с учетом [п. 3.21](#p100543) настоящих Рекомендаций.
При определении $R_{fbtw}$ заменяем $k_{or}$ на $k_{n}$ , тогда
 .
$Q_{fb} = \frac{R_{fbtw}t_{w}a_{q}}{sin(90^{\circ} - \beta)} = \frac{1,3 \cdot 80 \cdot 270}{1} = 28080H$ .
Значение $Q_{b}$ определяем по [формуле (51)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100762) СНиП 2.03.03-85
$Q_{b} = \frac{0,75R_{bt}t_{w}h^{2}}{a_{q}sin(90^{\circ} - \beta)} = \frac{0,75 \cdot 0,95 \cdot 80 \cdot 290^{2}}{270 \cdot 1} = 17741H$ .
Q = 32850 Н < 28080 + 17741 = 45821 Н, условие выполняется и прочность наклонных сечений обеспечена.
Расчет по образованию трещин
Расчет производим из [условия (124)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101446) СНиП 2.03.01-84
где $M_{crc}$ - определяют по [формуле (76)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100516) СНиП 2.03.03-85
$M_{crc} = R_{bt,ser}W_{pl} + M_{rp}$ ,
здесь $W_{pl}$ в соответствии с [формулой (12)](#p100559) равен
$W_{pl} = \frac{2(J_{bc} + \alpha_{f}J_{fc1} + \alpha_{f}J_{ft} + 1)}{h - x} + S_{bt}$ .
Положение нулевой линии определяем из [условия (13)](#p100564)
$S_{bc} + \alpha_{f}S_{fc1} - \alpha_{f}S_{ft1} = \frac{(h - x) \cdot A_{bt}}{2}$ .
Для определения $S_{fc1}$ , $S_{ft1}$ , $J_{fc1}$ и $J_{ft1}$ вычисляем коэффициенты фибрового армирования по площади согласно [формулам (14)](#p100567) - [(17)](#p100571)
$k_{an} = 1 - \beta\_\_\_\_ \frac{l_{fan}}{l_{f}} \_\_\_\_ = 1 - 0,5 \cdot \_\_\_\_ \frac{21,8}{80} \_\_\_\_ = 0,864$ ;
$\mu_{faf} = 0,008 \cdot 0,676^{2} \cdot 0,864 = 0,0031$ ;
$\mu_{faw} = 0,008 \cdot 0,634^{2} \cdot 0,864 = 0,0028$ .
Значение x находим из уравнения
x = 150 мм.
Подставляя значение x в выражение для определения $W_{pl}$ , получаем:
Момент внешних сил $M_{r}$ от постоянных длительных нагрузок при $\gamma_{f} = 1$ равен
$M_{r} = M_{ser} = \frac{9500 \cdot 1,49 \cdot 6^{2} \cdot 10^{3}}{8} = 63697500\text{Н } \cdot \text{мм}$ .
Согласно [формуле (129)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101463) СНиП 2.03.01-84 $M_{rp} = P_{02} \cdot (e_{op} \cdot r)$ . По [формуле (132)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101477) СНиП 2.03.01-84 находим r
$r = \varphi\_\_\_\_ \frac{W_{red}}{A_{red}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{\varphi J_{red}}{y_{cw}A_{red}}$ ,
где $\varphi = 1,6 - \frac{\sigma_{b}}{R_{b,ser}} = 1,6 - \frac{14,5}{18,5} = 0,817$ .
$r = 0,817 \cdot \frac{46666 \cdot 10^{4}}{213 \cdot 56560} = 32\text{мм}$ .
Проверяем условие $M_{r} \leq R_{bt,ser}W_{pl} + P_{02}(e_{op} + r)$ ;
$63697500>1,6 \cdot 1706,44 \cdot 10^{4} + 86559 \cdot (187 + 32) = 46256000\text{Н } \cdot \text{мм}$ .
Условие не выполняется, следовательно, трещины образуются.
Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси
В соответствии с [п. 4.4](#p100579) настоящих Рекомендаций ширина раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, $a_{crc}$ определяется по [формуле (18)](#p100580)
$a_{crc} = \delta\varphi_{l}\eta_{f1}\eta_{red} \frac{\sigma_{f}}{E_{f}} \cdot 20(3,5 - \mu_{red}) \sqrt[3]{d_{red}}$ ,
где $\delta = 1,0$ ; $\varphi_{l} = 1,75$ ;
$\eta_{f1} = \frac{0,5}{0,5 + m} ;m = \frac{1}{\frac{40d_{f}^{2}(\mu_{fa} + 5\mu_{s})}{\mu_{fa}^{2} \cdot A} + 1} = \frac{1}{\frac{40 \cdot 0,8^{2}(0,0034 + 5 \cdot 0,006)}{0,0034^{2} \cdot 42062} + 1} = 0,36$ ;
$\eta_{red} = \frac{\eta_{f2}\mu_{fa} + \eta_{s}\mu_{s}}{\mu_{fa} + \mu_{s}} = \frac{1 \cdot 0,0034 + 1 \cdot 0,006}{0,0034 + 0,006} = 1$ ;
$\mu_{red} = \mu_{fa} + \mu_{s} = 0,0034 + 0,006 = 0,0094$ ;
$d_{red} = \frac{d^{2}\mu_{fa} + d_{s}^{2}\mu_{s}}{d_{f}\mu_{f} + d_{s}\mu_{s}} = \frac{0,8^{2} \cdot 0,0034 + 18^{2} \cdot 0,006}{0,8 \cdot 0,0034 + 18 \cdot 0,006} = 17,5\text{мм}$ .
Напряжение $\sigma_{f}$ определяется по [формуле (57)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100769) СНиП 2.03.03-85 с учетом [пп. 4.6](#p100615) и [4.7](#p100618) настоящих Рекомендаций
$\sigma_{f} = \frac{M - P(e_{op} + r)}{W_{f1}}$ ,
где  ,
здесь $J_{f}$ - момент инерции сечения, приведенного к эквивалентному стальному и включающего в себя площадь сечения фибр, стержневой арматуры, растянутого и сжатого бетона, приведенную к фибровой арматуре (см. [рис. 8, п. 4.6](#p100617) настоящих Рекомендаций)
Тогда $\sigma_{f} = \_\_\_\_ \frac{[M - P_{02}(e_{op} + r)] \cdot y_{c}}{J_{f}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{[63697500 - 86559 \cdot (187 + 32)] \cdot 140}{8647,449 \cdot 10^{4}} \_\_\_\_ = 72,434\text{МПа}$ .
Определяем $a_{crc} = 1 \cdot 1,75 \cdot 0,36 \cdot 1 \cdot \frac{72,434}{2 \cdot 10^{5}} \cdot 20 \cdot (3,5 - 0,0094) \sqrt[3]{17,5} = 0,04\text{мм}$ ;
$a_{crc} = 0,04
Расчет по раскрытию трещин,
наклонных к продольной оси элемента
Ширина раскрытия наклонных трещин определяется по [формуле (24)](#p100625)
$a_{crc} = \varphi_{l}k_{1}(h_{w} + 30d)\_\_\_\_ \frac{\eta_{f1}k}{{}^{f}\mu_{faw}E} \_\_\_\_ \cdot \_\_\_\_ \frac{{}_{1}k_{2}^{2}}{{}_{w}E_{f}^{2}}$ ,
где $\varphi_{l} = 1,75$ ; $k_{1} = (20 - 1200 \cdot 0,0021) \cdot 10^{3} = 15,92 \cdot 10^{3}$ ; $Q = \frac{9500 \cdot 1,49 \cdot 6}{2} = 42465H$ ; $\eta_{f1} = 0,36$ ; $k_{2} = \frac{Q}{t_{w}h_{w}} - 0,25 \frac{P_{02}}{A_{bc}} = \frac{42465}{80 \cdot 270} - 0,25 \cdot \frac{86559,8}{80 \cdot 140} = 0,034$ .
Подставляя полученные значения, получим
$a_{crc} = 1,75 \cdot 1,5 \cdot 10^{3} \cdot 294 \frac{0,36}{0,0021} \cdot (\frac{0,034}{2 \cdot 10^{5}})^{2} = 0,01\text{мм}$ ,
что меньше допустимой ширины раскрытия наклонных трещин $a_{crc} = 0,05\text{мм}$ .
Расчет плиты по деформациям
Расчет ведется в соответствии с [пп. 4.12](#p100667) - [4.15](#p100686) настоящих Рекомендаций. На участках, где образуются нормальные к продольной оси трещины, полная величина кривизны изгибаемых элементов определяется по [формуле (72)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100780) СНиП 2.03.03-85 с учетом [п. 4.14](#p100670) настоящих Рекомендаций
$\frac{1}{r} = (\frac{1}{r})_{5} - (\frac{1}{r})_{6} + (\frac{1}{r})_{7} - (\frac{1}{r})4$ ,
где $(\frac{1}{r})_{5} = \frac{M_{crc}}{B_{f1}} + \frac{M - M_{crc}}{B_{f3}}$ .
Жесткость $B_{f1}$ при кратковременном действии нагрузки определяется по [формуле (29)](#p100652).
Высота сжатой зоны определяется по формуле
$x = h - \frac{S_{b}}{A_{red} + 0,5A_{1}} = 280 - \frac{12031 \cdot 10^{3}}{56484} = 77\text{мм}$ .
$B_{f1} = 0,85 \cdot 0,24 \cdot 10^{5} \cdot 46626 \cdot 10^{4} = 95117 \cdot 10^{8}\text{Н } \cdot \text{мм}^{2}$ .
Значения $B_{f3}$ определяют по [формулам (34)](#p100675) и [(35)](#p100677):
$B_{f3} = 0,9E_{b}J_{f1} = 0,9 \cdot 0,24 \cdot 10^{5} \cdot 46626 \cdot 10^{4} = 100712 \cdot 10^{8}\text{Н } \cdot \text{мм}^{2}$ - при кратковременном действии нагрузки;
$B\prime_{f3} = 0,5E_{b}J_{f1} = 0,5 \cdot 0,24 \cdot 10^{5} \cdot 46626 \cdot 10^{4} = 55951 \cdot 10^{8}\text{Н } \cdot \text{мм}^{2}$ - при длительном действии нагрузки.
Момент от действия кратковременной нагрузки $M_{sh} = 53,7\text{кН } \cdot \text{м}$ . Момент от действия постоянных и длительных нагрузок $M_{l} = 0,25\text{кН } \cdot \text{м}$ .
$(\frac{1}{r})_{5} = \frac{4,63 \cdot 10^{7}}{95117 \cdot 10^{8}} + \frac{(6,37 - 4,63) \cdot 10^{7}}{100712 \cdot 10^{8}} = 0,49 \cdot 10^{- 5}\text{мм}^{- 1}$ ;
 ;
 ;
$(\frac{1}{r})_{4} = \frac{\epsilon_{b}}{h} = \frac{\sigma_{b}}{E_{s}h} = \frac{97,05}{1,9 \cdot 10 \cdot 290} = 0,176 \cdot 10^{- 5}\text{мм}^{- 1}$ .
Полное значение кривизны равно
$\frac{1}{r} = (0,49 - 0,63 + 1,14 - 0,176) \cdot 10^{- 5} = 0,83 \cdot 10^{- 5}\text{мм}^{- 1}$ .
Определение прогиба в середине пролета производят по [формуле (171)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101752) СНиП 2.03.01-84
$f = \int_{0}^{l} \overline{M_{x}}(\frac{1}{r})dx = \frac{1}{r} ml^{2}$ ,
где $m = \frac{5}{48}$ ,
тогда прогиб плиты равен
$f = 0,83 \cdot 10^{- 5} \cdot \frac{5}{48} \cdot 5800^{2} = 28\text{м }
следовательно, прогиб плиты меньше предельно допустимого.
*Пример* 4. Расчет плиты монолитного днища резервуара
Дано. Монолитное днище резервуара [(рис. 14)](#p101671). Плита днища плоская толщиной 140 мм из сталефибробетона. Бетон тяжелый класса по прочности на сжатие B25 ( $R_{b} = 14,5\text{МПа}$ , $R_{bt} = 1,05\text{МПа}$ при $\gamma_{b2} = 1$ ; $R_{b,ser} = 18,5\text{МПа}$ ; $R_{bt} = 16\text{МПа}$ ; $E_{b} = 30 \cdot 10^{3}\text{МПа}$ ). Армирование производится фибрами периодического профиля ( $d_{f} = 1\text{мм}$ ; $l_{f} = 100\text{мм}$ ; $R_{f} = 500\text{МПа}$ ; $E_{f} = 2 \cdot 10^{5}\text{МПа}$ ). Объемное содержание фибр $\mu_{fv} = 0,011$ . Коэффициент сцепления фибр с бетоном $\eta = 0,6$ .
Рис. 14. Плита монолитного днища резервуара
1 - колонна; 2 - фундамент; 3 - утолщение из бетона;
4 - плита днища из сталефибробетона; 5 - арматурная
сетка; 6 - слой раствора
На днище резервуара действует масса вышерасположенных конструкций покрытия, колонн и земляной засыпки. Значение сосредоточенной нагрузки 90 кН. Усредненное значение отпора грунта на участке под колоннами p = 0,05 МПа. Значение моментов от расчетных нагрузок в расчетных сечениях I-I, II-II, III-III составляют соответственно 91; 12,6; 6,2 кН x м от нормативных нагрузок - 76; 10,5; 5,2 кН x м.
Требуется произвести расчет:
по прочности нормальных сечений I-I, II-II, III-III;
на продавливание днища под колонной;
по трещиностойкости и ширине раскрытия нормальных трещин в сечении II-II.
Определение расчетных характеристик сталефибробетона. По [формуле (3)](#p100201) определяем минимальную длину анкеровки фибр в бетоне
$l_{fan} = \frac{\eta d_{f}R_{f}}{R_{b}} = \frac{0,6 \cdot 10 \cdot 500}{14,5}$ ;
$20,7\text{мм }< \frac{l_{f}}{2} = 50\text{мм}$ .
Так как $l_{fan}< \frac{l_{f}}{2}$ , то расчетное сопротивление сталефибробетона на растяжение определяется по [формуле (4)](#p100221)
$R_{fbt} = m_{1}[k_{or}^{2}\mu_{fv}R_{f}(1 - \_\_\_\_ \frac{l_{fan}}{l_{f}} \_\_\_\_) + R_{b}(0,08 - 5,5\mu_{f4})]$ ,
где $m_{1} = 1,0$ ; $k_{or}$ определяется по [табл. 4](#p100225) в зависимости от величин $\frac{h}{l_{f}} = \frac{140}{100} = 1,4$ ; $\frac{b}{l_{f}} = \frac{10000}{100} = 100$ ; коэффициент $k_{or} = 0,571$ .
$R_{fbt} = 1,0[0,571^{2} \cdot 0,011 \cdot 500(1 - \frac{20,7}{100}) + 14,5(0,08 - 5,5 \cdot 0,11)] = 1,7\text{МПа}$ .
Определяем значение расчетного сопротивления сталефибробетона сжатию по [формуле (6)](#p100352)
$R_{fb} = R_{b} + (k_{n}^{2}\varphi_{f}\mu_{fv}R_{f})$ ,
здесь $k_{n} = 0,571$ (см. [табл. 5](#p100358)).
$\alpha = \_\_\_\_ \frac{k_{n}^{2}\mu_{fv}R_{f}}{R_{b}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{0,571^{2} \cdot 0,011 \cdot 500}{14,5} \_\_\_\_ = 0,124$ ;
$\varphi_{f} = \frac{5 + \alpha}{1 + 4,5\alpha} = \frac{5 + 0,124}{1 + 4,5 \cdot 0,124} = 3,29$ ;
$R_{fb} = 14,5 + (0,571^{2} \cdot 3,29 \cdot 0,011 \cdot 500) = 20,4\text{МПа}$ .
Расчет по прочности сечений,
нормальных к продольной оси элемента
Сечение I-I. Расчетный изгибающий момент $\text{М}_{1} = 91\text{кН } \cdot \text{м}$ . Расчет производим из условия совместной работы фибробетонной плиты днища и бетонного утолщения под плитой на участке под колонной.
Ширину расчетного сечения (см. [рис. 4](#p100519) Прил. 2) принимаем равной b = 1 м.
Определяем положение нейтральной оси
$R_{b}bx - R_{bt}b(h_{1} - x) - h_{2}bR_{fbt} = 0$ ,
отсюда $x = \frac{h_{1}R_{bt} + h_{2}R_{fbt}}{R_{b} + R_{bt}} = \frac{160 \cdot 1,05 + 140 \cdot 1,7}{14,5 + 1,05} = 26,1\text{мм}$ .
Определяем несущую способность сечения из условия
Прочность сечения не обеспечена.
Для увеличения несущей способности днища в нижнюю зону фибробетонной плиты устанавливаем арматурную сетку (комбинированное армирование) из стержней Ø12 А-III с ячейками 200 x 200 мм $A_{s} = 565\text{мм}^{2}$ на 1 пог. м $(R_{s} = 365\text{МПа})$ . Размер сетки в плане устанавливаем 3 x 3 м.
Определяем изменение положения нейтральной оси
$R_{b}bx - R_{bt}b(h_{1} - x) - R_{fbt}h_{2} - R_{s}A_{s} = 0$ ;
$x = \frac{R_{bt}bh_{1} + R_{fbt}bh_{2} + R_{s}A_{s}}{b(R_{b} + R_{bt})} = \frac{1,05 \cdot 1000 \cdot 160 + 1,7 \cdot 100 \cdot 140 + 365 \cdot 565}{1000(14,5 + 1,05)} = 39,4\text{мм}$ ,
отсюда $\xi = \frac{x}{h} = \frac{39,4}{300} = 0,131$ .
Определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона $\xi_{R}$ по [формуле (2)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100705) СНиП 2.03.03-85
$\xi_{R} = \frac{\omega}{1 + \frac{\sigma_{s}}{\sigma_{sc,u}} (1 - \frac{\omega}{1,1})}$ ,
где $\omega = 0,7 - 0,008R_{b} = 0,7 - 0,008 \cdot 14,5 = 0,584$ ;
$\sigma_{s} = R_{s} = 365\text{МПа}$ ;
$\sigma_{sc,u} = 400\text{МПа}$ (см. [п. 3.12](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p100847) СНиП 2.03.01-84).
$\xi_{R} = \frac{0,584}{1 + \frac{365}{400} \cdot (1 - \frac{0,584}{1,1})} = 0,411$ .
Таким образом, $\xi = 0,151<\xi_{R} = 0,411$ .
Определяем несущую способность сечения
В данном случае прочность сечения I-I обеспечена.
Сечение II-II. Расчетный изгибающий момент $M_{II} = 12,6\text{кН } \cdot \text{м}$ , h = 140 мм. Определяем положение нейтральной оси.
$x = \_\_\_\_ \frac{R_{fbt}bh + R_{f}A_{s}}{b(R_{sbt} + R_{fb})} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{1,7 \cdot 1000 \cdot 140 + 365 \cdot 565}{1000(1,7 + 20,4)} \_\_\_\_ = 20,1\text{мм}$ ,
отсюда $\xi = \frac{x}{h} = \frac{20,1}{140} = 0,144<\xi_{R} = 0,411$ .
Определяем несущую способность сечения
Прочность сечения обеспечена.
Сечение III-III. Расчетный изгибающий момент $M_{III} = 6,2\text{кН } \cdot \text{м}$ , h = 140 мм. Определяем положение нейтральной оси.
$R_{fb}bx = R_{fbt}b(h - x)$ ;
$x = \_\_\_\_ \frac{R_{fbt}h}{R_{fbt} + R_{fb}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{1,7 \cdot 140}{1,7 + 20,4} \_\_\_\_ = 10,8\text{мм}$ ,
откуда $\xi = \frac{x}{h} = \frac{10,8}{140} = 0,077$ .
Определяем граничную высоту сжатой зоны
$\omega = 0,584$ ; $\sigma_{s} = R_{f} = 500\text{МПа}$ ; $\sigma_{sc,u} = 400\text{МПа}$ ;
$\xi_{R} = \_\_\_\_ \frac{0,584}{1 + \_\_\_\_ \frac{500}{400} \_\_\_\_ \cdot (1 - \_\_\_\_ \frac{0,584}{1,1})} \_\_\_\_ = 0,368.$
$\xi = 0,082<\xi_{R} = 0,368$ .
Определяем несущую способность сечения
$M = R_{fbt}bh \frac{h - x}{2} = 1,7 \cdot 1000 \cdot 140 \frac{140 - 10,8}{2} = 13200000 = 13,2\text{кН } \cdot \text{м }>6,2\text{кН } \cdot \text{м}$ .
Прочность сечения обеспечена.
Расчет на продавливание днища под колонной проводим в соответствии с [п. 3.23](#p100550) настоящих Рекомендаций и [п. 3.42](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-01-84#p101336) СНиП 2.03.01-84. В рассматриваемом случае сопротивление продавливанию оказывает фибробетонная плита днища, утолщение из неармированного бетона и отпор грунта. Следовательно, условие прочности конструкции на продавливание будет выглядеть так:
$F \leq \alpha R_{bt}U_{mb}h_{1} + 0,7R_{fbt}U_{mfb}h_{2} + PA$ ,
где $R_{fbt}$ определяем по [формуле (4)](#p100221) с заменой $k_{or}$ на $k_{n} = 0,597$ , $R_{fbt} = 1,7\text{МПа}$ .
Коэффициент $\alpha$ принимаем как для тяжелого бетона равным 1. Основание под днищем однородное. Усредненное значение отпора грунта принимаем P = 0,07 МПа.
Определяем значение $U_{mb}$ и $U_{mfb}$
$U_{mb} = 2[(400 + 2 \cdot 50) + (400 + 2 \cdot 50) + 2 \cdot 160] = 2640\text{мм}$ ;
$U_{mfb} = 2 \cdot (820 + 1020) = 3680\text{мм}$ .
Определяем несущую способность днища при продавливании
Таким образом, прочность на продавливание днища обеспечена.
Расчет по образованию трещин
Расчет по образованию трещин выполнен для сечения II-II из условия $M_{r}Момент внешних сил $M_{r} = 16,7\text{кН } \cdot \text{м}$ .
Момент трещинообразования определяем по [формуле (75)](https://bukva.ai/docs/snip-2-03-03-85#p100514) СНиП 2.03.03-85.
Величину $W_{pl}$ определяем по [формуле (12)](#p100559)
$W_{pl} = \frac{2(J_{bc} + \alpha J_{fc1} + \alpha J_{ft1})}{h - x} + S_{bt}$ .
Положение нулевой линии определяют по формуле
 ,
$\alpha_{f} = \alpha_{s} = \frac{E_{s}}{E_{b}} = \frac{2 \cdot 10^{5}}{3 \cdot 10^{4}} = 6,7$ ;
$\mu_{fa} = \mu_{fv}k_{or}^{2}(1 - \_\_\_\_ \frac{0,5l_{fan}}{l_{f}} \_\_\_\_) = 0,011 \cdot 0,571^{2}(1 - 0,5\_\_\_\_ \frac{20,7}{100} \_\_\_\_) = 0,0032$ ;
$S_{b}\prime_{c} + \alpha S\prime_{f1c} - \alpha S_{f1c} = \frac{bx^{2}}{2} (1 + \alpha\mu_{fa}) - A_{s}\alpha(h - x - a) = \frac{(h - x)^{2} \cdot b}{2}$ ,
$\frac{1000 \cdot x^{2}}{2} (1 + 6,7 \cdot 0,0032) - 565 \cdot 6,7(140 - x - 30) = 514,6x^{2} - 704000 + 6406x$ ;
x = 71 мм.
$J_{bc} + \alpha J_{fc1} = (\frac{bx^{3}}{12} + \frac{bx^{3}}{4})(1 + \alpha\mu_{fa}) = 1000(\frac{71^{3}}{12} + \frac{71^{3}}{4})1,021 = 1218 \cdot 10^{5}\text{мм}^{4}$ ;
$S_{bt} = \_\_\_\_ \frac{(h - x)^{2}b}{2} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{69^{2} \cdot 1000}{2} \_\_\_\_ = 23,8 \cdot 10^{5}\text{мм}^{3}$ ;
$W_{pl} = \frac{2 \cdot (1218 + 81) \cdot 10^{5}}{69} + 23,8 \cdot 10^{5} = 61,4 \cdot 10^{5}\text{мм}^{3}$ .
$M_{crc} = 1,6 \cdot 61,4 \cdot 10^{5} = 98,2 \cdot 10^{5}\text{Н } \cdot \text{мм } = 9,8\text{кН } \cdot \text{м }
Таким образом, трещины в днище образуются.
Расчет по ширине раскрытия нормальных трещин
Расчет проводим в соответствии с [п. 4.4](#p100579) настоящих Рекомендаций.
Ширину раскрытия трещин определяем по [формуле (18)](#p100580)
$a_{crc} = \delta\varphi_{l}\eta_{f1}\eta_{red} \frac{\sigma_{t}}{E_{f}} 20(3,5 - 100\mu_{red}) \sqrt[3]{d_{red}}$ ,
где $\delta = 1$ (как для изгибаемого элемента).
В связи с тем, что в резервуар заливается вода и бетон днища находится в водонасыщенном состоянии, то коэффициент $\varphi_{l}$ принимаем 1,2. Коэффициенты $\eta_{f1}$ и m определяем по [формулам (19)](#p100592) и [(20)](#p100594).
$\mu_{s} = \frac{565}{1000 \cdot 110} = 0,005$ ;
$m = \frac{1}{\frac{40d_{f}^{2}(\mu_{fa} + 5\mu_{s})}{\mu_{fa}^{2}A_{s}} + 1} = \frac{1}{\frac{40 \cdot 1,0^{2}(0,0032 + 5 \cdot 0,005)}{0,0032^{2} \cdot 1000 \cdot 140} + 1} = 0,663$ ;
$\eta_{f1} = \frac{0,5}{0,5 + m} = \frac{0,5}{0,5 + 0,663} = 0,43$ ;
$\mu_{red} = \mu_{fa} + \mu_{s} = 0,0032 + 0,005 = 0,0082$ .
Коэффициент $\eta_{red}$ принимаем равным 1, так как и фибры, и стержневой арматуры периодического профиля.
Приведенный диаметр $d_{red}$ определяем по [формуле (22)](#p100613)
$\frac{d_{f}^{2}\mu_{fa} + d_{s}^{2}\mu_{s}}{d_{f}\mu_{fa} + d_{s}\mu_{s}} = \frac{1,0 \cdot 0,0032 + 12^{2} \cdot 0,005}{1,0 \cdot 0,0032 + 12 \cdot 0,005} = 11\text{мм}$ .
Определяем напряжение $\sigma_{f} = \frac{M_{II}}{W_{f1}}$ .
Определяем положение нейтральной оси по [формуле (36)](#p100681)
$x = h - \_\_\_\_ \frac{S_{red}}{A_{red} + \_\_\_\_ \frac{A_{ov}}{2}} \_\_\_\_,$
где $S_{red} = \frac{bh}{2} (1 + \alpha\mu_{fa}) + A_{s}\alpha a = \frac{1000 \cdot 140^{2}}{2} \cdot 1,021 + 565 \cdot 6,7 \cdot 30 = 10119 \cdot 10^{3}\text{мм}$ ;
$A_{red} = bh(1 + \alpha\mu_{fa}) + A_{s}\alpha = 1000 \cdot 140 \cdot 1,021 + 565 \cdot 6,7 = 147 \cdot 10^{3}\text{мм}$ .
x = 71,0 мм.
Приводим сечение к фибровой арматуре
$\alpha_{b} = \frac{E^{b}}{E_{f}} = \frac{3,0 \cdot 10^{4}}{2,0 \cdot 10^{5}} = 0,15$ ;
$b_{f1} = b\mu_{fa} + \alpha_{b}b = 1000(0,0032 + 0,15) = 153,2\text{мм}$ ;
$b_{f2} = b\mu_{fa} = 1000 \cdot 0,0032 = 3,2\text{мм}$ .
Определяем центр тяжести приведенного сечения
$A_{fred} = b_{f1}x + b_{f2}(h - x) + A_{s} = 153,2 \cdot 71 + 3,2 \cdot 69 + 565 = 11663\text{мм}^{2}$ ;
$y_{f} = \_\_\_\_ \frac{S_{fred}}{A_{fred}} \_\_\_\_ = 99,6\text{мм}$ .
Определяем момент инерции приведенного сечения по формуле $J_{f1} = \frac{J_{1}}{1,3}$ в соответствии с [п. 4.7](#p100618) настоящих Рекомендаций
$J_{f1} = \frac{7963 \cdot 10^{3}}{1,3} = 6125 \cdot 10^{3}\text{мм}^{4}$ .
Определяем $W_{f1}$ по [формуле (23)](#p100620)
$W_{f_{1}} = \_\_\_\_ \frac{J_{f1}}{y_{f}} \_\_\_\_ = \_\_\_\_ \frac{6125 \cdot 10^{3}}{99,6} \_\_\_\_ = 61,5 \cdot 10^{3}\text{мм}^{3}$ .
Определяем напряжение $\sigma_{f} = \frac{M_{II}}{W_{f1}} = \frac{10500000}{61500} = 170\text{МПа}$ .
Допустимая ширина раскрытия трещин от действия длительной нагрузки равна
$a_{crc1} = 1 \cdot 1,2 \cdot 0,43 \cdot \frac{170}{2 \cdot 10^{5}} \cdot 20(3,5 - 0,82) \cdot \sqrt[3]{11,44} = 0,05\text{мм}$ .
**ПРИМЕРЫ ПОДБОРА СОСТАВА СТАЛЕФИБРОБЕТОНА**
*Пример* 1
Требуется подобрать состав сталефибробетона марки М500, жесткостью Ж = 20 с при степени насыщения $\mu_{fm} = 5\%$ по массе.
Исходные данные и материалы
Вяжущее - цемент марки 400;
заполнитель - кварцевый песок с максимальной крупностью зерен 5 мм и следующими характеристиками: $M_{\text{кр}} = 2,49$ ; $\rho_{\text{п}} = 2600\text{кг}/\text{м}^{3}$ ; $\rho_{\text{п}}^{\text{упл}} = 1835\text{кг}/\text{м}^{3}$ ; $\alpha_{\text{п}} = 0,294$ ; $S_{\text{п}} = 8,83\text{м}^{2}/\text{кг}$ ;
дисперсная арматура - металлические фибры: $l_{f} = 30\text{мм}$ ; $d_{f} = 0,3\text{мм}$ .
1. Определяют водоцементное отношение по [формуле (42)](#p100856):
$\text{В}/\text{Ц } = \frac{0,75 \cdot 400}{500 + 0,8 \cdot 0,75 \cdot 400} = 0,405$ .
2. По графику на [рис. 9](#p100861) находят цементно-песчаное отношение, соответствующее требуемой жесткости сталефибробетонной смеси и рассчитанному В/Ц
3. По графику на [рис. 10](#p100871) определяют толщину пленки цементного теста на поверхности заполнителей для исходного мелкозернистого бетона в зависимости от найденных В/Ц и Ц/П. Толщина пленки равна 22 мкм.
4. Вычисляют объем цементного теста, необходимый для формирования оптимальной структуры сталефибробетона в расчете на 1 кг заполнителей с учетом влияния дисперсной арматуры
$V_{\text{Ц}.\text{Т}} = \frac{0,294}{1835} \cdot 1,0 + (8,83 + 0,086) \cdot 0,000022 = 0,000356\text{м}^{3}$ .
5. Рассчитывают откорректированное цементно-песчаное отношение для сталефибробетона
$\text{Ц}:\text{П } = 1:\_\_\_\_ \frac{1 + 0,405}{0,000356 \cdot 1820} \_\_\_\_ = 1:2,17$ .
6. Определяют расход материалов на 1 м3 сталефибробетона
$\Pi = \frac{2600}{1 + 0,000356 \cdot 2600} = 1347,2\text{кг}$ ;
Ц = 1347,2 : 2,17 = 620,8 кг;
В = 620,8 x 0,405 = 251,4 л;
Ф = 0,05 (1347,2 + 620,8) = 98,4 кг.
*Пример* 2
Требуется подобрать состав сталефибробетона марки М200 жесткостью Ж = 10 с на цементе марки 300. Заполнитель и дисперсная арматура аналогичны материалам для [примера 1](#p101799).
1. Определяют водоцементное отношение
$\text{В}/\text{Ц } = \frac{0,75 \cdot 300}{200 + 0,8 \cdot 0,75 \cdot 300} = 0,59$ .
2. По графику на [рис. 1](#p100187) находят цементно-песчаное отношение, соответствующее требуемой жесткости сталефибробетонной смеси и рассчитанному В/Ц
3. По графику на [рис. 2](#p100512) определяют толщину пленки цементного теста на поверхности заполнителей при найденных В/Ц и Ц/П. Толщина пленки равна 8 мкм.
4. Вычисляют удельный расход цементного теста на 1 кг заполнителей
$V_{\text{Ц}.\text{Т}} = \frac{0,294}{1835} \cdot 1,0 + (8,83 + 0,086) \cdot 0,000008 = 0,00023$ .
5. Откорректированное цементно-песчаное отношение составляет
$\text{Ц}:\text{П } = 1:\_\_\_\_ \frac{1 + 0,59}{0,00023 \cdot 1820} \_\_\_\_ = 1:3,8$ .
6. Расход материалов на 1 м3 сталефибробетона равен
$\Pi = \frac{2600}{1 + 0,00023 \cdot 2600} = 1625\text{кг}$ ;
Ц = 1625 : 3,8 = 427,6 кг;
В = 427,6 x 0,59 = 252,3 л;
Ф = 0,05 (1625 + 427,6) = 102,6 кг.
**ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОНСТРУКЦИЙ**
**И ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА**
1. Экономическую эффективность применения сборных конструкций (изделий) из сталефибробетона на стадии проектирования определяют путем сопоставления ее с железобетонной конструкцией - аналогом (изделием-аналогом) действующей типовой серии при условии технической и экономической сопоставимости.
Под технической сопоставимостью конструкций (изделий) понимается: функциональное назначение, характер и величины внешних воздействий, условия эксплуатации в здании (сооружении). Под экономической сопоставимостью конструкций (изделий) понимается: уровень цен и территориальный район, технология изготовления, условия транспортирования и монтажа, долговечность эксплуатации.
При отсутствии в действующей типовой серии конструкции-аналога или изделия-аналога допускается принимать в качестве таковой проект индивидуальной конструкции (изделия) отечественной или зарубежной разработки.
2. В соответствии с "Инструкцией по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений" [СН 509-78](https://bukva.ai/docs/sn-stroitelnye-normy-sn-509-78) (М., Стройиздат, 1979) в качестве основного показателя экономической эффективности конструкции (изделия) принимают приведенные затраты $(\text{З}_{i})$ , которые определяют с учетом стоимости конструкции "в деле", капитальных ремонтов при различной долговечности, капитальных вложений в организацию основного производства и сопряженные отрасли промышленности (металлургическую, цементную, нерудных материалов, химическую и т.д.), эксплуатационных расходов, продолжительности возведения и др. Для взаимозаменяемых конструкций (изделий) из сталефибробетона и железобетона затраты на капитальный ремонт, эксплуатационные расходы и сроки продолжительности их возведения принимают одинаковыми. Тогда приведенные затраты определяют по формуле
$\text{З}_{i} = C_{gi} + E_{\text{н}}K_{i}$ , (57)
где $C_{gi}$ - расчетная себестоимость i-й конструкции (изделия) "в деле", которая отражает прямые затраты себестоимости строительно-монтажных работ, руб.;
$E_{\text{н}}$ - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15;
$K_{i}$ - капитальные вложения в организацию основного производства и сопряженные отрасли промышленности i-й конструкции (изделия), руб.
Расчет ведется по изменяемым элементам затрат.
Экономический эффект от применения i-й сталефибробетонной конструкции (изделия) в единичном (на конструкцию или изделие) и годовом исчислении рассчитывают соответственно по формулам
$\text{Э}_{i} = (C_{gi} + E_{\text{н}}K_{i}) - (C\prime_{gi} + E_{\text{н}}K_{i}\prime)$ ; (58)
$\text{Э}_{i}^{t} = [(C_{gi} + E_{\text{н}}K_{i}) - (C\prime_{gi} + E_{\text{н}}K\prime_{i})]A_{t}$ . (59)
где $C\prime_{gi}$ - расчетная себестоимость i-й аналоговой конструкции (изделия) "в деле", руб.;
$K_{i}$ - капитальные вложения в организацию основного производства и сопряженные отрасли промышленности i-й аналоговой конструкции, руб.;
$A_{t}$ - объем применения i-й сталефибробетонной конструкции (изделия) в $t_{i}$ -ом году;
$\varphi = \frac{T_{i}}{T_{i}\prime} \leq 1,0$ , (60)
здесь $T_{i}$ и $T_{i}\prime$ - срок службы i-й конструкции (изделия), соответственно аналоговой и сталефибробетонной.
3. Стоимость конструкции (изделий) "в деле" определяют с учетом отпускных цен на изделия, полуфабрикаты и материалы, расходов по их доставке до строительной площадки, заготовительно-складских расходов, стоимости работ по выведению действующих сметных норм и цен.
При отсутствии цен на одну из сравниваемых конструкций (изделий) стоимость сопоставляемых конструкций (изделий) рекомендуется определять по единой методике, изложенной в "[Рекомендациях](https://bukva.ai/docs/rekomendatsii-po-opredeleniyu-raschetnoy-gosstroy-sssr-gosudarstvennyy) по определению расчетной себестоимости и трудоемкости изготовления сборных железобетонных конструкций на стадии проектирования" (М., Стройиздат, 1987).
4. Капитальные вложения в организацию основного производства включают в себя затраты на организацию производства конструкций (изделий), полуфабрикатов и материалов, необходимых для изготовления и возведения конструкции (изделия), а также затраты на приобретение монтажных и транспортных средств, строительство ремонтных и обслуживающих предприятий.
5. Капитальные вложения в сопряженные отрасли промышленности определяют по ведомственным нормативам удельных капитальных вложений в производство. При технико-экономических расчетах нормативы удельных капитальных вложений следует принимать по табл. 11.
Удельные капитальные вложения
| Наименование материалов | Единица измерения | Удельные капитальные вложения, руб./год |
| --- | --- | --- |
| Продукция металлургической промышленности | | |
| Стержневая углеродистая сталь арматурная | т | 451 |
| Низколегированная арматурная сталь | т | 466 |
| Сталь специального назначения (жаростойкая и коррозионно-стойкая) | т | 539 |
| Низкоуглеродистая проволока (класса Вр-I) | т | 330 |
| Высокопрочная проволока (классов В-II, Вр-II) и канаты арматурные (классов К-7, К-19) | т | 450 |
| Сетки стальные | т | 485 |
| Сталь тонколистовая горячекатаная | т | 413 |
| Прокат | т | 457 |
| Продукция предприятий стройматериалов | | |
| Цемент марок 300 - 500 | т | 43 |
| Цемент марки 550 и выше | т | 59 |
| Щебень | м3 | 10 |
| Гравий | м3 | 8 |
| Песок для бетона и раствора | м3 | 5 |
| Песок тонкомолотый | т | 28 |
| Керамзитовый гравий | м3 | 15 |
| Аглопорит | м3 | 13 |
| Шлаковая пемза | м3 | 6 |
| Известь | т | 20 |
| Продукция химической промышленности | | |
| Суперпластификаторы | т | 200 |
| Модификаторы, пластифицирующие и воздухововлекающие добавки | т | 100 |
| Добавки-электролиты | т | 150 |
6. Срок службы конструкции (изделия) определяется свойствами конструкционного материала сохранять эксплуатационную пригодность вплоть до предельного состояния, при котором утрачивается эта пригодность и ее восстановление экономически нецелесообразно. Значение $T_{i}$ в [формуле (60)](#p101852) принимают по нормативным или фактическим данным эксплуатации конструкции (изделия), значение $T_{i}\prime$ - по прогнозируемым срокам эксплуатационной пригодности конструкции (изделия) в тех же условиях. Прогнозируемый срок эксплуатационной пригодности сталефибробетонных конструкций (изделий) определяют по результатам предварительных экспериментальных или натурных исследований.
7. Трудоемкость изготовления конструкции (изделия) определяют с учетом затрат труда на основные и вспомогательные технологические и внутризаводские транспортные операции по данным заводов-изготовителей или по специальным методикам.
8. Трудоемкость монтажа конструкции (изделия) определяют по сметным нормам с учетом затрат труда машинистов строительных машин, затрат на укрупнительную сборку, установку конструкций в проектное положение и окраску, включая в необходимых случаях устройство специальных мест или подмостей.
9. Показатели материалоемкости определяют по рабочим чертежам конструкции (изделия) с учетом расходных коэффициентов на материалы.
*Пример* 1. Сравнение технико-экономических показателей сборной сталефибробетонной ребристой плиты размером 3 x 6 м, разработанной ЦНИИпромзданий для покрытия промышленных зданий (шифр 161-1.465-70) с типовой сборной ребристой железобетонной плитой размером 3 x 6 м (ГОСТ 2270.0-77 - ГОСТ 22701.5-77), принятой за аналог. Плиты изготовляют по агрегатно-поточной технологии из бетона марки М350 с подвижностью бетонной смеси 1 - 3 см при максимальной крупности заполнителя 10 мм. Плиты характеризуются одинаковыми сроками службы, т.е. $\varphi = 1,0$ . В качестве рабочей арматуры плиты используется стержневая термически упрочненная сталь класса Ат-V $(4\text{Ø}18)$ , в качестве конструктивной: в сталефибробетонной плите - стальная фибра диаметром 1 мм и отдельные стержни из стали класса А-III, в железобетонной - сетки, каркасы и отдельные стержни из стали классов А-III и В-I. Отпускная прочность бетона изделий 70%.
Расчеты стоимости "в деле" и трудозатрат произведены на основе "[Рекомендаций](https://bukva.ai/docs/rekomendatsii-po-opredeleniyu-raschetnoy-gosstroy-sssr-gosudarstvennyy) по определению расчетной себестоимости и трудоемкости изготовления сборных железобетонных конструкций на стадии проектирования" (М., Стройиздат, 1987). При этом стоимость фибры принята 240 руб. за 1 т, а стоимость и трудоемкость ее изготовления соответственно 10 руб. и 8 чел.-ч на 1 т. Введение фибры в бетонную смесь увеличивает себестоимость и трудоемкость ее приготовления на 30%. Затраты на транспорт рассчитаны с учетом перевозки конструкций автотранспортом на расстояние 50 км к месту монтажа. Стоимость монтажа принята по сборнику N 11 "Единых районных единичных расценок" (М., Стройиздат, 1971).
Капитальные вложения в организацию основного производства и в сопряженные отрасли промышленности определены в соответствии с [пп. 4](#p101856) и [5](#p101857).
В табл. 12 приведены технико-экономические показатели для сборных ребристых плит размером 3 x 6 м из сталефибробетона и железобетона (плита-аналог). В данном случае эксплуатационные расходы и влияние продолжительности строительства принимались одинаковыми и в приведенных затратах не учитывались.
Технико-экономические показатели сборных ребристых плит
размером 3 x 6 м для покрытий промзданий
| Наименование показателей | Единица измерения | Плита-аналог ПГ-4Ат-V по ГОСТ 22701-0-77, 22701-5-77 | Плита новая ПГФ-4АТ-V (шифр 161-1.465-70) |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
Расход бетона
м3 |
| 1,07 | ,85 | Расход цемента | кг |
| 519 | 413 | Расход стали (всего), | кг |
| 96,9 | 99,8 | в том числе: | |
| | фибры | кг |
| - | 47 | напрягаемой арматуры | кг |
| 24 | 24 | ненапрягаемой арматуры | кг |
| 62,1 | 21,7 | закладных деталей | кг |
| 10,8 | 7,1 | Себестоимость приготовления бетонной смеси | руб. |
| 21,36 | 22,10 | Трудоемкость приготовления бетонной смеси | чел.-ч |
| 1,12 | 1,16 | Себестоимость всех видов стали и изготовление ненапрягаемой, напрягаемой арматуры и закладных деталей | руб. |
| 22,23 | 22,47 | Трудовые затраты по изготовлению напрягаемой, ненапрягаемой арматуры и закладных деталей | чел.-ч |
| 4,99 | 1,77 | Итого затраты на материалы и их переработку: | |
| | стоимость | руб. |
| 43,59 | 44,57 | трудоемкость | чел.-ч |
| 6,11 | 2,93 | Себестоимость работ по натяжению напрягаемой арматуры, укладке ненапрягаемой арматуры и закладных деталей | руб. |
| 0,97 | 0,70 | То же, трудоемкость | чел.-ч |
| 0,77 | 0,57 | Себестоимость формования с учетом затрат на содержание форм и себестоимости пара | руб. |
| 24,82 | 23,31 | Трудовые затраты по формованию | чел.-ч |
| 11,34 | 11,59 | Итого затраты в формовочном цехе: | |
| | себестоимость | руб. |
| 25,79 | 24,01 | трудоемкость | чел.-ч |
| 12,11 | 12,16 | Расчетная производственная себестоимость (с коэффициентом 1,145) | руб. |
| 79,45 | 78,52 | Трудоемкость изготовления конструкций | чел.-ч |
| 18,22 | 15,09 | Стоимость "в деле" (включая транспорт и монтаж) | руб. |
| 96,9 | 94,3 | Трудоемкость | чел.-ч |
| 21,62 | 18,49 | Капиталовложения | руб. |
| 22,31 | 18,51 | Приведенные затраты | руб. |
| 119,21 | 112,81 | Экономия по приведенным затратам: | |
| | на плиту | руб. |
| - | 6,4 | на 1 м2 площади плиты | руб. |
| - | 0,36 | Экономия по трудозатратам: | |
| | на плиту | чел.-ч |
| - | 3,13 | на 1 м2 площади плиты | чел.-ч |
| - | 0,17 | | Пример 2. Проведено сравнение технико-экономических показателей ребристой плиты, армированной стальной фиброй из отработанных канатов по ТУ 67-797-86, с типовой железобетонной плитой размером 3 x 6 м, принятой за аналог в примере 1. |
Стоимость фибры принята 90 руб. за 1 т. Остальные показатели приняты такими же, как и в [примере 1](#p101933).
Использование для изготовления стальной фибры отработанных канатов дает право не учитывать капитальные вложения в их производство.
Основные результаты расчета приведены в табл. 13.
Технико-экономические показатели сборных ребристых плит
размером 3 x 6 м для покрытий промышленных зданий
| Наименование показателей | Единица измерения | Плита-аналог ПГ-4Ат-V по ГОСТ 22701.0 - 22701.5-77 | Плита новая ПГФ-4Ат-V (шифр 161-1.465-70), армированная стальной фиброй |
| из проволоки диаметром 1 мм | из отработанных канатов |
1
2 |
| 3 | 4 | 4 | Расход бетона | м3 |
| 1,07 | 0,89 | 0,89 | Расход цемента | кг |
| 437 | 364 | 364 | Расход стали (всего), | кг |
| 96,9 | 76,4 | 76,4 | в том числе: | |
| | | фибры | кг |
| - | 50 | 50 | напрягаемой арматуры | кг |
| 24 | 20 | 20 | ненапрягаемой арматуры | кг |
| 62,1 | - | - | закладных деталей | кг |
| 10,8 | 6,4 | 6,4 | Себестоимость приготовления бетонной смеси | руб. |
| 23,66 | 25,63 | 25,63 | Трудоемкость приготовления бетонной смеси | чел.-ч |
| 0,62 | 0,67 | 0,67 | Себестоимость всех видов стали и изготовление ненапрягаемой, напрягаемой арматуры и закладных деталей | руб. |
| 26,4 | 22,47 | 12,27 | Трудовые затраты по изготовлению напрягаемой, ненапрягаемой арматуры и закладных деталей | чел.-ч |
| 3,75 | 1,31 | 1,31 | Итого затраты на материалы и их переработку: | |
| | | стоимость | руб. |
| 50,06 | 48,10 | 37,9 | трудоемкость | чел.-ч |
| 4,37 | 1,98 | 1,98 | Себестоимость работ по натяжению напрягаемой арматуры, укладке ненапрягаемой арматуры и закладных деталей | руб. |
| 1,17 | 0,78 | 0,78 | То же, трудоемкость | чел.-ч |
| 0,75 | 0,62 | 0,62 | Себестоимость формования с учетом затрат на содержание форм и себестоимости пара | руб. |
| 27,60 | 25,10 | 25,10 | Трудовые затраты по формованию | чел.-ч |
| 7,70 | 7,48 | 7,48 | Итого затраты в формовочном цехе: | |
| | | себестоимость | руб. |
| 28,77 | 25,88 | 25,88 | трудоемкость | чел.-ч |
| 8,45 | 8,10 | 8,10 | Расчетная производственная себестоимость (с коэффициентом 1,154) | руб. |
| 90,97 | 85,37 | 73,60 | Трудоемкость изготовления конструкций | чел.-ч |
| 12,82 | 10,08 | 10,08 | Стоимость "в деле" (включая транспорт и монтаж) | руб. |
| 108,42 | 101,15 | 89,38 | То же, трудоемкость | чел.-ч |
| 16,22 | 13,48 | 13,48 | Капиталовложения | руб. |
| 22,31 | 18,51 | 12,34 | Приведенные затраты | руб. |
| 130,73 | 119,66 | 101,72 | Экономия по приведенным затратам: | |
| | | на плиту | руб. |
| - | 11,07 | 29,01 | на 1 м2 площади плиты | руб. |
| - | 0,62 | 1,61 | Экономия по трудозатратам: | |
| | | на плиту | чел.-ч |
| - | 2,74 | 2,74 | на 1 м2 площади плиты | чел.-ч |
| - | 0,15 | 0,15 | | |
**НОМЕНКЛАТУРА**
**РЕКОМЕНДУЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СТАЛЕФИБРОБЕТОНА**
| N п.п. | Наименование технической документации рекомендуемых конструкций | Разработчики технической документации |
| 1 | 2 | 3 |
Конструкции, выпускаемые в настоящее время в опытном порядке
и рекомендуемые к массовому внедрению |
| 1 | Панель покрытия преднапряженная складчатая сталефибробетонная. Рабочие чертежи опытного образца 20.ПК.СП.2.85 КЖИ, 1985 г. | КТБ НИИЖБ, НИИЖБ |
| 2 | Сталефибробетонные кольца круглых колодцев для водоснабжения и канализации. Рабочие чертежи опытного образца. Заказ N 4233, 1985 г. | ЭКБ ЦНИИСК, НИИЖБ |
| 3 | Неотапливаемое здание универсального назначения из сталефибробетона (для экспериментального строительства). Рабочие чертежи Э-592-02-84 | ЛенЗНИИЭП, СПО "Верево", НИИЖБ |
| 4 | Сборные сталефибробетонные предварительно напряженные плиты размером 6 x 3 и 6 x 1,5 м для покрытий производственных зданий. Рабочие чертежи, шифр 161-1.465-81 | ЦНИИпромзданий, НИИЖБ, ЛенЗНИИЭП |
| 5 | Отстойники канализационные радиальные первичные диаметром 18, 24, 30 и 40 м с днищем из дисперсно-армированного бетона (сталефибробетона). Рабочие чертежи, шифр 26-85 | Ростовский Водоканалпроект, ЦНИИпромзданий |
| 6 | Отстойники канализационные радиальные вторичные диаметром 18, 24, 30 и 40 м с днищем из дисперсно-армированного бетона (сталефибробетона). Рабочие чертежи, шифр 26-85 | Ростовский Водоканалпроект, ЦНИИпромзданий |
| 7 | Сваи забивные сталефибробетонные ударопрочные сплошного квадратного сечения (цельные и составные). Серия I - III, кл. III, 1983 г. | ЛенНИИпроект, ЛИИЖТ |
| 8 | Плита жестких покрытий аэродромов ПАФ-1. Рабочие чертежи, шифр 21/В-17д-5, 1976 г. | ЛатНИИстроительства |
| 9 | Анкерная опора трубопроводов свайная АОП-1ф. Рабочие чертежи, шифр НС-176, 1983 г. | То же |
| 10 | Плита дорожная напряженная ПДН. Рабочие чертежи, шифр 25/В-231д, 1986 г. | " |
| Конструкции, рекомендуемые к исследованию и внедрению |
| 1 | Опытные сталефибробетонные предварительно напряженные плиты размером 6 x 3 м для покрытий производственных зданий. Рабочие чертежи. Заказ N 3985, 1983 г. | ЭКБ ЦНИИСК, НИИЖБ |
| 2 | Сборные железобетонные конструкции емкостных сооружений. Конструкции с применением фибробетона. Технические решения. Серия 3.900-5. Шифр 117-86 | ЦНИИпромзданий, Союзводоканалпроект, НИИЖБ |
| 3 | Номенклатура лотков из фибробетона для подпольных каналов промышленных зданий. Рабочие чертежи, шифр 435-4-5, 1985 г. | ЦНИИпромзданий |
| 4 | Плита покрытия территории портов размером 160 x 123 x 10 см под нагрузку КВ 35. Рабочие чертежи, шифр 25/В-17д, 1986 г. | ЛатНИИстроительства |
| 5 | Трехслойные сталефибробетонные стеновые панели отапливаемых зданий с шагом колонн 6 м. Рабочие чертежи, шифр 25-82 | ЦНИИпромзданий, Белпромпроект |
| 6 | Сборные предварительно напряженные плиты перекрытий из сталефибробетона размером 6 x 1,5 и 5,55 x 1,5 м. Рабочие чертежи, шифр 25-82 | ЦНИИпромзданий, НИИЖБ |
Приложение 6
**УСТАНОВКИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ФИБРЫ**
Для обеспечения нормальной работы по изготовлению изделий из сталефибробетона установки должны иметь высокую производительность (по числу фибр в шт.), резко увеличивающуюся по мере снижения диаметра фибр.
Результаты проведенных расчетов числа фибр при 1% объемного армирования в зависимости от геометрических размеров фибр приведены в табл. 14.
Число фибр в 1 м3 фибробетона при 1% объемного армирования
| Диаметр фибр, мм | Длина фибр, мм | Число фибр, тыс. шт. |
| --- | --- | --- |
| 0,3 | 30 | 4556,8 |
| 1 | 100 | 127,8 |
| 1,6 | 200 | 13,9 |
В целях обеспечения указанной производительности одновременно отрезают несколько проволок (10 - 20 шт.).
Установки для изготовления фибры из проволоки
Установка для изготовления фибры из проволоки конструкции Главленинградстроя изображена на схеме (рис. 15), из которой видно, что проволока с бухтодержателя, пройдя направляющие, поступает на механизм подачи.
Рис. 15. Схема станка для изготовления фибр из проволоки,
эксплуатируемого на экспериментальном заводе
ЖБК Главленинградстроя
1 - бухтодержатель; 2, 3 - механизм подачи проволоки;
4 - ротор; 5 - подвижной нож; 6 - неподвижный нож;
7 - направляющая; 8 - проволока
В состав механизма подачи входят зубчатые ролики, обеспечивающие не только подачу проволоки под ножи, но и нанесение на нее насечки.
Рубящее устройство представляет собой вращающийся ротор с частотой вращения 900 об/мин. Длину отрезаемой фибры регулируют, изменяя число подвижных ножей.
Установка эксплуатируется на экспериментальном заводе ЖБК Главленинградстроя.
ЛенЗНИИЭПом разработана установка для изготовления фибры из проволоки. Эта установка представлена на схеме [(рис. 16)](#p102321), из которой видно, что проволока из бухты, насаженной на барабан, по направляющим подается к барабану-опоре. На противоположной стороне смонтирован нож с режущими и сплющивающими зубьями.
Рис. 16. Схема станка для изготовления фибр из проволоки,
эксплуатируемого в СПО "Верево"
1 - размоточное устройство; 2 - направляющие
проволоки; 3 - подвижной нож; 4 - барабан-опора;
5 - режущий зуб; 6 - зуб-плющитель
При прохождении проволоки между ножом и зубьями и барабаном первая отрезается, на нее наносится насечка и концы для лучшего заанкерования сплющиваются. Частота вращения барабана диаметром 120 мм равна 900 об/мин. Конструкция установки позволяет одновременно отрезать 10 проволок, обеспечивая тем самым увеличение ее производительности (табл. 15).
Производительность установки
для изготовления фибры из проволоки
| Число проволок при резке | Размеры фибр, мм | Расчетная производительность при коэффициенте использования 0,8 |
| диаметр | длина | тыс. шт./ч | кг/ч | кг/смену |
| 1 | 0,3 | 35 | 216 | 4 | 32 |
| 0,7 | 75 | 108 | 20 | 160 |
| 2 | 150 | 54 | 160 | 1300 |
| 10 | 0,7 | 75 | 920 | 170 | 1360 |
| 2 | 150 | 460 | 1340 | 11000 |
Установка работает в сельскохозяйственном производственном объединении "Верево" под Ленинградом, где находится в составе технологической линии по производству из сталефибробетона тонкостенных складчатых элементов размером 4,5 x 2 x 0,02 м для неутепленных зданий рамного типа пролетом 12 м.
По техническим требованиям, разработанным НИИЖБом, МНИИТЭП составил техническую документацию на установку для профилирования, резки и дозирования металлической фибры.
В состав установки входят следующие агрегаты: размоточный механизм, компенсирующее устройство, механизмы профилирования и резки, питатель, вертикальный конвейер, разделитель и автоматическое устройство для дозирования фибры.
Размоточный механизм предназначен для размотки с бухтодержателей 20 бухт проволоки. Бухтодержатели оснащены электромагнитными многодисковыми муфтами с магнитоприводящими дисками.
Компенсирующее устройство предназначено для гашения динамических усилий, возникающих при заправке проволоки в профилирующие валки.
Механизм профилирования, предназначенный для протягивания и профилирования проволоки, состоит из подающих и одновременно профилирующих роликов с приводом с плавным регулированием частоты вращения в диапазоне 1:10.
Производительность установки в зависимости от скорости движения проволоки и ее диаметра представлена в табл. 16.
| Диаметр проволоки, мм | Техническая производительность установки, кг/мин, при скорости, м/мин |
| 50 | 100 | 125 | 150 | 200 |
| 0,3 | 0,56 | 1,10 | 1,38 | 1,65 | 2,20 |
| 0,5 | 1,53 | 3,06 | 3,83 | 4,59 | 6,12 |
| 0,8 | 3,92 | 7,84 | 9,79 | 11,75 | 15,67 |
| 1,0 | 6,12 | 12,24 | 15,31 | 18,37 | 24,49 |
| 1,2 | 8,15 | 16,31 | 20,38 | 24,46 | 32,62 |
| 1,5 | 13,78 | 25,55 | 34,44 | 41,33 | 55,10 |
| 2,0 | 24,52 | 45,50 | 61,30 | 73,57 | 98,08 |
Механизм резки, состоящий из неподвижного ножа и вращающегося от самостоятельного привода барабана, на котором закреплены ножи, предназначен для резки проволоки на отрезки заданной длины. Изменение длины волокон достигается за счет регулирования частоты вращения барабана в диапазоне 1:10 и установкой двух или четырех ножей на нем.
Питатель, представляющий собой ленточный конвейер, предназначен для накопления необходимого количества фибры и подачи ее к вертикальному элеватору, который обеспечивает подачу ее в разделительное устройство в виде барабана ("беличьего колеса"), предназначенного для разделения фибры на отдельные волокна и подачи ее в смеситель. На рис. 17 изображена схема установки.
Рис. 17. Схема технологической линии
по изготовлению металлической фибры из проволоки
1 - бетоносмеситель; 2 - разделитель фибры; 3 - ковшевой
конвейер; 4 - ленточный питатель; 5 - механизм
профилирования и резки; 6 - компенсирующее
устройство; 7 - размоточный механизм
Дозирование поступающей в смеситель принудительного действия фибры осуществляется по следующей схеме. Первоначально в смеситель дозируются все компоненты матрицы, смешивание которых производится до достижения однородности смеси. При этом регистрируется потребляемая смесителем мощность, принимаемая за 100% (условный ноль). Затем из разделителя в смеситель постепенно поступает фибра, мощность двигателя смесителя при этом возрастает до тех пор, пока она не будет равна такой мощности, которая соответствовала бы заданному количеству фибры, после чего отключается подача фибры, а смешивание продолжается еще 30 - 40 с. Готовую сталефибробетонную смесь выгружают в транспортные средства.
Работа по предлагаемой схеме предусматривает предварительное тарирование всей системы дозирования фибры.
В работе всей установки предусмотрен наладочный и стационарный режим, автоблокировка.
На основании работ, проведенных НИИЖБом, была установлена зависимость между потребляемой мощностью двигателя смесителя и процентом (по объему) армирования смеси. Исследования проводились на фибрах диаметром 0,3 - 1 мм при $l_{f}/d_{f} = 100$ в лабораторном смесителе принудительного действия вместимостью 50 л.
Результаты исследований представлены на [рис. 18](#p102430), из которого видно, что существует достаточно четкая зависимость между двумя указанными параметрами, определяемая уравнением
$N_{gb} = N_{0}(1 + 0,7\mu_{fv}^{1,9})$ ,
где $N_{gb}$ - мощность двигателя смесителя, соответствующая заданному проценту (по объему) армирования, кВт;
$N_{0}$ - мощность двигателя смесителя, затрачиваемая на приготовление смеси без фибры, кВт.
Рис. 18. Зависимость между коэффициентом
фибрового армирования по объему и мощностью,
потребляемой двигателем смесителя
На основании указанных исследований была разработана схема дозирования металлической фибры в смеситель принудительного действия (рис. 19).
Рис. 19. Схема дозирования стальной фибры
в смеситель принудительного действия
1 - двигатель подающего устройства; 2 - двигатель
смесителя; 3 - устройство для подачи фибры; 4 - дозаторы
компонентов матрицы; 5 - смеситель; 6 - датчик активной
мощности; 7 - триггер Шмитта; 8 - задатчик;
9 - исполнительный механизм
Установки для изготовления фибры из стальной ленты
Схема установки конструкции ЛенЗНИИЭПа для изготовления фибры из листовой рулонной стали представлена на [рис. 20](#p102440).
Рис. 20. Станок для изготовления фибр
из листовой рулонной стали
а - схема станка; б - ротор;
1 - ротор с подвижными ножами; 2 - подвижные
ножи; 3 - неподвижный нож; 4 - подающий механизм;
5 - направляющее устройство; 6 - рулон листовой
стали; 7 - диск крепления подвижных ножей;
8 - крепежный болт; 9 - клин
Стальная лента шириной 500 мм с помощью направляющего и подающего механизмов перемещается к диску с укрепленными на нем 40 подвижными ножами. Частота вращения ротора 1500 об/мин.
Производительность установки в зависимости от геометрических размеров фибр приведена в табл. 17.
Производительность установки для изготовления
фибр из листовой рулонной стали
| Размеры фибры, мм | Расчетная производительность при ширине листа 500 мм и коэффициенте использования 0,5 |
| сечение | длина | тыс. шт./мин | млн. шт./ч | кг/мин | кг/ч | т/смену |
| 0,3 x 0,3 | 30 | 200 | 12,0 | 6,6 | 400 | 3,2 |
| 0,5 x 0,5 | 50 | 120 | 7,2 | 11,2 | 670 | 5,3 |
| 0,7 x 0,7 | 70 | 86 | 5,1 | 15,5 | 930 | 7,5 |
| 1 x 1 | 100 | 60 | 3,6 | 22,3 | 1340 | 10,7 |
Челябинским политехническим институтом им. Ленинского комсомола разработана установка для изготовления фибры из стальной ленты.
Установка состоит из станины, на которой смонтирован опорный нож, блок-фреза, состоящая из отдельных фрез, и опорные ролики. Между этими роликами и опорным ножом размещены ролики для подачи стальной ленты в зону резания. Блок-фреза и подающие ролики соединены с приводом синхронизатором, регулирующим скорость подачи ленты и частоту вращения фрез.
Как показали исследования, оптимальная скорость подачи ленты должна быть в пределах 3 м/мин, а частота вращения блок-фрезы 400 об/мин.
На установке можно изготовить фибру с поперечным сечением 0,5 x 0,5; 0,6 x 0,6 и 0,7 x 0,7 мм при длине 30 - 40 мм. На наибольших габаритах фибры теоретическая производительность равна 6 т/ч.
Установка для изготовления фибры из отработанных канатов
Карагандинским ПромстройНИИпроектом разработана установка для получения фибры из отработанных канатов.
Установка представляет собой полностью автоматизированное устройство (робот) с замкнутым циклом работы и состоит из резательного механизма и двухрядной валковой дробилки (рис. 21).
Рис. 21. Схема установки для изготовления
фибры из отработанных канатов
1 - ванна для очистки; 2, 4 - валковые дробилки;
3, 5 - сборные воронки; 6 - конечный выключатель;
7 - режущий диск; 8 - механизм подачи; 9 - канат;
10 - конический барабан
Из бухты отработанный канат, насаженный на конический барабан, механизмом подачи перемещается к конечному выключателю, по достижении его сообщается сигнал на режущий механизм, который опускается сверху на канат и разрезает его на пряди заданной длины. Длину отрезаемых прядей меняют путем перестановки конечного выключателя. Режущий механизм представляет собой плоский диск, изготовленный из прочной износостойкой стали с зубьями по наружной окружности. После отрезки прядь ссыпается в двухвалковую дробилку, валки которой вращаются в одну и ту же сторону.
В дальнейшем цикл резки автоматически повторяется без участия оператора, роль которого сводится к заправке каната на бухтодержатель и наблюдению за работой всей установки.
В двухрядной валковой дробилке пряди каната расщепляются на отдельные проволоки и пеньклевую сердцевину. Пройдя второй ряд валков, фибра ссыпается в мерные ящики с отверстиями, вместимость которых при диаметре фибры 1 - 1,2 мм и длине 90 - 100 мм составляет 8 - 8,5 кг. В ящиках фибра очищается в керосиновой ванне при продувке через нее сжатого воздуха. После чего фибра проходит через паровую среду с температурой пара около 105 °C, сушится и в таком виде подается в смеситель.
Производительность установки 150 кг фибры в смену. В дальнейшем с целью увеличения производительности намечается резать одновременно два каната.
Установка работает на заводе ЖБИ в г. Темиртау треста Казметаллургстрой, где изготавливается несъемная опалубка размером 2 x 2 x 0,025 м из фибробетона.
Приложение 7
Утверждаю
Начальник ВПО "Союзметиз"
Минчермета СССР
**В.И.ОРИНИЧЕВ**
4 июня 1987 года
**МИНИСТЕРСТВО ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ СССР**
**ФИБРА ИЗ СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ**
**ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА**
**ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ПАРТИЯ**
**ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ**
ТУ 14-4-1093-87
Группа В71
**УДК 691.328.4**
Срок действия
с 1 июля 1987 года
до 1 июля 1990 года
Согласованы: директор НИИЖБ Госстроя СССР К.В. Михайлов 02.06.1987.
Разработаны: зам. директора ВНИИметиза по научной работе Х.Н. Белалов 15.01.1987.
Настоящие Технические условия распространяются на фибру, получаемую из проволоки по [ГОСТ 3282-74](https://bukva.ai/docs/gost-3282-74) и предназначенную для дисперсного армирования бетона на цементных вяжущих.
*Пример* условного обозначения фибры группы А:
**ФПП-А ТУ 14-4-1093-87.**
### 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Фибра из проволоки должна соответствовать требованиям настоящих Технических условий.
1.2. Для изготовления фибры используют проволоку стальную низкоуглеродистую общего назначения II-й группы прочности по [ГОСТ 3282-74](https://bukva.ai/docs/gost-3282-74).
1.3. Относительная длина фибры $l_{f}/d_{f}$ должна быть 95 - 105; по требованию заказчика допускается 50 - 120.
1.4. По размерам поперечного сечения изготовляют три группы фибр: А, Б и В (см. таблицу).
| Группа фибры | Номинальный диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Шаг профиля, мм | Ширина впадины, мм |
| А | 0,2 | +/- 0,02 | 0,7 | 0,5 |
| 0,3 |
| 0,4 |
| 0,5 |
| Б | 0,6 | +/- 0,03 | 1,5 | 1,1 |
| 0,7 |
| 0,8 |
| В | 0,9 | +/- 0,05 | 2,5 | 1,9 |
| 1,0 |
| 1,1 |
| 1,2 |
| 1,3 |
| 1,4 |
| 1,5 |
1.5. На поверхности фибры должен быть нанесен односторонний периодический профиль, представляющий собой чередующиеся выступы и вмятины высотой 0,1 - 0,2 номинального диаметра фибр.
1.6. Номинальный диаметр фибры, предельные отклонения и параметры периодического профиля должны соответствовать указанным в [таблице](#p102516).
1.7. Временное сопротивление фибры разрыву должно быть не менее 690 МПа.
#### 1.8 Фибра должна выдерживать испытание на загиб на 180°.
1.9. На поверхности фибры не должно быть смазки, кроме следов технологической смазки.
1.10. Поверхностные дефекты фибры (риски, царапины, заусеницы), а также налет ржавчины не являются браковочными признаками.
1.11. Фибру упаковывают в деревянные ящики (ГОСТ 2991-76*), выстланные внутри битумированной бумагой [(ГОСТ 515-77)](https://bukva.ai/docs/gost-515-77). Допускается любой другой способ упаковки, обеспечивающий предохранение фибры от влаги при транспортировании и хранении.
#### 1.12 Масса фибр в одной упаковке должна быть 15 - 50 кг.
### 2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
2.1. Фибру поставляют партиями. Партия должна состоять из фибр одного номинального диаметра. Объем партии устанавливает предприятие-изготовитель.
2.2. Для осмотра, обмера и проверки механических свойств фибры от каждых 10 упаковок должно быть отобрано не менее чем по 10 фибр.
2.3. При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей проводят повторное испытание по этому показателю на удвоенном количестве фибр, взятых из числа не проходивших испытание. Результаты повторных испытаний являются окончательными.
### 3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
3.1. Номинальный диаметр фибры определяют по диаметру проволочной заготовки или измеряют на фибре между соседними вмятинами микрометром по ГОСТ 6507-78*.
3.2. Длину фибр измеряют масштабной линейкой по ГОСТ 427-75* с точностью до 1 мм.
3.3. Временное сопротивление фибр разрыву определяют по ГОСТ 10446-80 на разрывной машине, обеспечивающей точность измерения до 1%.
3.4. Испытание фибры на загиб проводят по ГОСТ 14019-80 вокруг оправки, диаметр которой равен пяти номинальным диаметрам фибры.
3.5. Параметры периодического профиля, кроме глубины вмятин, не контролируют, а обеспечивают параметрами профиля рихтующих роликов. Глубину вмятин определяют микрометром по ГОСТ 4380-78.
3.6. Качество поверхности фибры проверяют без применения увеличительных приборов. Площадь поверхности фибры, покрытую следами смазки, определяют визуально.
#### 3.7 За налет ржавчины принимают слой ржавчины, удаляемый ветошью.
### 4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
#### 4.1 Фибра может транспортироваться всеми видами крытого транспорта.
4.2. Фибра должна храниться по группе условий хранения "С" (ГОСТ 15150-69).
4.3. Каждую партию фибр должен сопровождать документ, удостоверяющий соответствие качества фибры требованиям настоящих Технических условий, в котором указывают:
наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
условное обозначение фибры;
масса нетто;
результаты проведенных испытаний;
клеймо ОТК.
#### 4.4 На каждой упаковке должна быть маркировка или прикреплен ярлык, содержащий следующие данные:
наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
условное обозначение фибры;
масса нетто;
клеймо ОТК.
### 5. ГАРАНТИИ ПОСТАВЩИКА
5.1. Фибра из проволоки должна быть принята техническим контролем предприятия-изготовителя.
5.2. Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие фибры из проволоки требованиям настоящих Технических условий при соблюдении условий транспортирования и хранения, установленных Техническими условиями.
#### 5.3 Срок гарантии - 1 год с момента отгрузки фибры потребителю.
Приложение 1
к ТУ 14-4-1093-87
Справочное
**ПЕРЕЧЕНЬ**
**ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ ИМЕЮТСЯ ССЫЛКИ В ТУ 14-4-1093-87**
| N п.п. | Обозначение | Наименование |
| 1 | ГОСТ 3282-74 | Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения |
2
ГОСТ 2991-76* |
| Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия | 3 | ГОСТ 515-77 |
| Бумага упаковочная битумированная и дегтевая. Технические условия | 4 | ГОСТ 6507-78* |
Микрометры с ценой деления 0,01 мм. Технические условия
5 |
| ГОСТ 427-75* | Линейки металлические измерительные | 6 |
| ГОСТ 10446-80 | Проволока. Метод испытания на растяжение | 7 |
| ГОСТ 14019-80 | Металлы и сплавы. Методы испытаний на загиб | 8 |
ГОСТ 4380-78
Микрометры со вставками. Технические условия |
| 9 | ГОСТ 15150-69 | Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды |
| | |
| | Приложение 2 |
к ТУ 14-4-1093-87
Обязательное
**ЛИСТ**
**РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ К ТУ 14-4-1093-87**
| N п.п. | Наименование документа, содержащего изменения | Дата отраслевой регистрации | Номера пунктов Технических условий, на которые распространяются изменения | Дата и номер Государственной регистрации |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Приложение 3
к ТУ 14-4-1093-87
Утвержден
Зам. министра МЧМ СССР
**В.И.ПАНКРУШИН**
30 июня 1987 года
Оптовая цена согласована
Начальник Управления
стандартизации
и технических норм
в строительстве
Госстроя СССР
**Ю.А.КУЗЬМИЧ**
29 июня 1987 года
**ПРОТОКОЛ**
**УТВЕРЖДЕНИЯ ОПТОВЫХ ЦЕН И НОРМАТИВА ЧИСТОЙ ПРОДУКЦИИ**
**НА ФИБРУ ИЗ ПРОВОЛОКИ ПО ТУ 14-4-1093-87**
Оптовая цена установлена в соответствии с "Инструктивными указаниями о порядке установления оптовых цен и нормативов чистой продукции на опытные образцы (партии) новой продукции производственно-технического назначения", утвержденными Постановлением Госкомцен СССР от 9 марта 1983 г. N 183.
| Наименование продукции, краткая техническая характеристика, диаметр фибр, мм | Нормативно-техническая документация (номер, кем и когда утверждена, срок действия) | Норма чистой продукции 1 т, руб. | Оптовая цена 1 т, руб. |
| Фибра из проволоки для армирования бетона | ТУ 14-4-1093-87 Начальником ВПО "Союзметиз" В.И. Ориничевым
04.06.1987 до 01.07.1990 | | |
Временное сопротивление разрыву
$\sigma_{b} = 70\text{кг}/\text{мм}^{2}$ |
| 0,2 | | | 356-00 |
| 0,3 | | | 356-00 |
| 0,4 | | | 337-00 |
| 0,5 | | | 324-00 |
| 0,6 | | | 302-00 |
| 0,7 | | | 293-00 |
| 0,8 | | | 286-00 |
| 0,9 | | | 347-00 |
| 1,0 | | | 335-00 |
| 1,1 | | | 318-00 |
| 1,2 | | | 306-00 |
| 1,3 | | | 274-00 |
| 1,4 | | | 269-00 |
| 1,5 | | | 260-00 |
| 1,6 | | | 260-00 |
1. Оптовая цена установлена на основе согласованной с заказчиком себестоимости 294,41 руб. для проволочной фибры $\text{Ø}0,5\text{мм}$ и себестоимости 309,18 руб. для проволочной фибры $\text{Ø}0,9\text{мм}$ и рентабельности 10% к полной себестоимости.
2. Количество опытных партий продукции 100 т, общая сумма 32400 руб.
3. Расчетные условия: франко-вагон, станция назначения, железнодорожный тариф, не учтенный в калькуляции, равен 7 руб. 30 коп. за 1 т (прейскурант 01-17, общие указания).
4. Установленные оптовые цены соответствуют условиям опытного изготовления фибр на экспериментальном заводе ВНИИметиз.
Зам. директора
ВНИИметиза
Х.Н. Белалов
17 марта 1986 года
Директор НИИЖБ
Госстроя СССР
К.В. Михайлов
2 июня 1987 года
Приложение 8
Утверждаю
Начальник Управления
стандартизации
и технических норм
в строительстве
Госстроя СССР
**Ю.А.КУЗЬМИЧ**
29 июня 1987 года
Согласовано
Начальник Технического
управления Главюжуралстроя
Минуралсибстроя СССР
**Я.С.КРЮЧКОВ**
4 мая 1987 года
**ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА**
**(ГОССТРОЙ СССР)**
**ФИБРА ИЗ СТАЛЬНОГО ЛИСТА ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА**
**ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ПАРТИЯ**
**ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ**
ТУ 21-33-60-87
Код ОКП
Группа В71
**УДК 691.87:693.554**
Срок введения
с 1 июля 1987 года
до 1 июля 1990 года
Разработано: директор НИИЖБ Госстроя СССР К.В. Михайлов 29.06.1987, с.н.с. В.И. Бондаренко; проректор по научной работе Челябинского политехнического института Минвуза СССР Н.И. Гриненко 30.04.1987, доцент Б.А. Евсеев; директор "ВНИИжелезобетон" Минпромстройматериалов СССР В.А. Рахманов 24.06.1987, с.н.с. Ю.И. Воронов.
Настоящие Технические условия распространяются на фибру, получаемую из отходов и некондиционной листовой холоднокатаной стали по ГОСТ 19904-74 и предназначенную для дисперсного армирования бетона на цементных вяжущих.
*Пример* условного обозначения фибры группы А, изготовленной из листа толщиной 0,9 мм и имеющей ширину 0,6 мм:
**ФЛ-А 09-06 ТУ 21-33-60-87.**
### 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Фибра из отходов и некондиционной листовой холоднокатаной стали должна соответствовать требованиям настоящих Технических условий.
1.2. Фибра из стального листа представляет собой волокно, торцы которого повернуты относительно друг друга на произвольный угол, а продольная ось искривлена по пологой винтовой линии.
1.3. Для изготовления фибры используют лист по ГОСТ 19904-74 из углеродистой стали обыкновенного качества толщиной от 0,5 до 10 мм.
1.4. Относительная длина фибры $l_{f}/d_{\text{экв}}$ <*> должна быть 50 - 80.
---
<*> См. [п. 3.1](#p102734).
1.5. По размерам поперечного сечения изготовляют три группы фибр: А, Б и В (см. таблицу).
| Группа фибры | $d_{\text{экв}}$ , мм | Толщина фибры, мм | Ширина фибры, мм | Длина фибры, мм |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| А | 0,6 | 0,5 - 0,6 | 0,5 - 0,6 | 30 - 40 |
| Б | 0,7 | 0,7 - 0,8 | 0,5 - 0,6 | 35 - 45 |
| В | 0,8 | 0,9 - 1,0 | 0,5 - 0,6 | 40 - 50 |
1.6. У фибр группы Б и В на одной из продольных граней должен быть нанесен периодический профиль, представляющий собой чередующиеся выступы и вмятины с шагом 2,5 - 3,0 мм и высотой $0,5d_{\text{экв}}$ . Фибру группы В изготовляют без периодического профиля.
1.7. Временное сопротивление фибры разрыву должно быть не менее 380 МПа.
#### 1.8 Фибра должна выдерживать не менее 5 перегибов.
#### 1.9 На поверхности фибры не должно быть смазки.
1.10. Отклонение оси фибры от прямой линии не должно превышать $15d_{\text{экв}}$ .
1.11. Поверхностные дефекты фибры (риски, царапины), а также налет ржавчины не являются браковочными признаками.
1.12. Фибру упаковывают в деревянные ящики (ГОСТ 2991-76*), выстланные внутри битумированной бумагой [(ГОСТ 515-77)](https://bukva.ai/docs/gost-515-77). Допускается любой другой способ упаковки, обеспечивающий предохранение фибры от влаги при транспортировании и хранении.
#### 1.13 Масса фибр в одной упаковке должна быть 15 - 50 кг.
### 2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
2.1. Фибру поставляют партиями. Партия должна состоять из фибр одной группы. Объем партии устанавливает предприятие-изготовитель.
2.2. Для осмотра, обмера и проверки механических свойств фибры от каждых 10 упаковок должно быть отобрано не менее чем по 10 фибр.
2.3. При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей проводят повторное испытание по этому показателю на удвоенном количестве фибр, взятых из числа не проходивших испытание. Результаты повторных испытаний являются окончательными.
### 3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
#### 3.1 Эквивалентный диаметр фибры определяют по формуле
$d_{\text{экв}} = 0,13 \sqrt{P/l}$ ,
где P - средняя масса одной фибры, г;
l - средняя длина одной фибры, мм.
Среднюю массу одной фибры определяют как среднеарифметическое от взвешивания 100 фибр с точностью до 0,1 г.
Среднюю длину одной фибры определяют как среднеарифметическое от замера 10 фибр.
3.2. Длину фибр, предварительно выпрямленных, и их отклонение от прямой линии измеряют масштабной линейкой по ГОСТ 427-75* с точностью до 1 мм.
3.3. Временное сопротивление фибр разрыву определяют по ГОСТ 10446-80 на разрывной машине, обеспечивающей точность измерений до 1%.
3.4. Испытание фибр на перегиб проводят по ГОСТ 1579-80 вокруг оправки, диаметр которой равен пяти диаметрам фибры.
3.5. Параметры периодического профиля на фибре не контролируются, а являются справочными для конструирования и изготовления технологического инструмента.
3.6. Качество поверхности фибры проверяют без применения увеличительных приборов.
#### 3.7 За налет ржавчины принимают слой ржавчины, удаляемый ветошью.
### 4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
#### 4.1 Фибра может транспортироваться всеми видами крытого транспорта.
4.2. Фибра должна храниться по группе условий хранения "С" (ГОСТ 15150-69).
4.3. Каждую партию фибр должен сопровождать документ, удостоверяющий соответствие качества фибры требованиям настоящих Технических условий, в котором указывают:
наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
условное обозначение фибры;
масса нетто;
результаты проведенных испытаний;
клеймо ОТК.
#### 4.4 На каждой упаковке должна быть маркировка или прикреплен ярлык, содержащий следующие данные:
наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
условное обозначение фибры;
масса нетто;
клеймо ОТК.
### 5. ГАРАНТИИ ПОСТАВЩИКА
5.1. Фибра из стального листа должна быть принята техническим контролем предприятия-изготовителя.
5.2. Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие фибры из стального листа требованиям настоящих Технических условий при соблюдении условий транспортирования и хранения, установленных Техническими условиями.
#### 5.3 Срок гарантии - 1 год с момента отгрузки фибры потребителю.
Приложение 1
к ТУ 21-33-60-87
Справочное
**ПЕРЕЧЕНЬ**
**ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ ИМЕЮТСЯ ССЫЛКИ В ТУ 21-33-60-87**
| N п.п. | Обозначение | Наименование |
1
ГОСТ 19904-74 |
| Сталь листовая холоднокатаная. Сортамент | 2 | ГОСТ 2991-76* |
Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия
3 |
| ГОСТ 515-77 | Бумага упаковочная битумированная и дегтевая. Технические условия | 4 |
| ГОСТ 427-75* | Линейки металлические измерительные | 5 |
| ГОСТ 10446-80 | Проволока. Метод испытания на растяжение | 6 |
| ГОСТ 1579-80 | Проволока. Методы испытаний на перегиб | 7 |
| ГОСТ 15150-69 | Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды | |
| | |
Приложение 2
к ТУ 21-33-60-87
Обязательное
**ЛИСТ**
**РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ К ТУ 21-33-60-87**
| N п.п. | Наименование документа, содержащего изменения | Дата отраслевой регистрации | Номера пунктов Технических условий, на которые распространяются изменения | Дата и номер государственной регистрации |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Приложение 3
к ТУ 21-33-60-87
Оптовая цена согласована
Начальник Управления
стандартизации
и технических норм
в строительстве
Госстроя СССР
**Ю.А.КУЗЬМИЧ**
29 июня 1987 года
**ПРОТОКОЛ**
**УТВЕРЖДЕНИЯ ОПТОВЫХ ЦЕН И НОРМАТИВА ЧИСТОЙ ПРОДУКЦИИ**
**НА ФИБРУ ИЗ СТАЛЬНОГО ЛИСТА ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО**
**АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА**
Оптовая цена установлена в соответствии с "Инструктивными указаниями о порядке установления оптовых цен и нормативов чистой продукции на опытные образцы (партии) новой продукции производственно-технического назначения", утвержденными Постановлением Госкомцен СССР от 9 марта 1983 г. N 183.
| Наименование продукции и краткая техническая характеристика | Нормативно-техническая документация (номер, кем и когда утверждена, срок действия) | Норматив чистой продукции 1 т, руб. | Оптовая цена 1 т, руб. |
| Фибра из стального листа для армирования бетона | ТУ 21-33-60-87 Начальником Управления стандартизации и технических норм в строительстве Госстроя СССР 29.06.1987 до 01.07.1990 | | |
| ФЛ А | 11-00 | 210-10 |
| ФЛ Б | 11-00 | 220-00 |
| ФЛ В | 11-00 | 237-60 |
1. Оптовая цена установлена на основе согласованной с заказчиком себестоимости фибры 191 руб. - из листа толщиной 0,9 мм, 200 руб. - из листа толщиной 0,7 мм, 216 руб. - из листа толщиной 0,5 мм и рентабельности 10% к полной себестоимости.
2. Количество опытных образцов 10 т, общая сумма 2376 руб.
3. Расчетные условия: франко-вагон, станция назначения, железнодорожный тариф, не учтенный в себестоимости, равен 7-30 руб. за 1 т (прейскурант 10-17, общие указания).
Директор НИИЖБ
Госстроя СССР
К.В. Михайлов
29 июня 1987 года
Начальник Технического
управления Главюжуралстроя
Минуралсибстроя СССР
Я.С. Крючков
4 мая 1987 года
Начальник Управления
стройконструкции
Главюжуралстроя СССР
Г.В. Мочалов
6 мая 1987 года
Приложение 9
Утверждаю
Заместитель министра
строительства предприятий
тяжелой индустрии СССР
**В.Н.ЗАБЕЛИН**
23 января 1986 года
**МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ**
**ТЯЖЕЛОЙ ИНДУСТРИИ СССР**
**ФИБРА ИЗ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ**
**ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА**
**ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ПАРТИЯ**
**ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ**
ТУ 67-797-86
Группа В-72
**УДК 691.328.4**
Срок введения
с 1 марта 1986 года
до 1 марта 1989 года
Согласовано: заместитель начальника Главного технического управления Минтяжстроя СССР С.И. Атаманов 21 января 1986 г.; главный инженер треста Казметаллургстрой Минтяжстроя КазССР В.Я. Гиммельфарб 11 сентября 1985 г.
Разработано: директор ЦНИИпромзданий Госстроя СССР Ю.Н. Хромец 30 октября 1985 г., с.н.с. Р.Н. Рабинович; директор НИИЖБ Госстроя СССР К.В. Михайлов 28 октября 1985 г., с.н.с. В.И. Бондаренко; директор Карагандинского Промстройпроекта Минтяжстроя КазССР В.А. Рыбалов 11 декабря 1985 г.; главный конструктор Ф.А. Гофштейн.
Настоящие Технические условия распространяются на фибру, получаемую из отработанных (выработавших технический ресурс) и некондиционных канатов (ГОСТ 3241-80) и предназначенную для дисперсного армирования бетона на цементных вяжущих.
*Пример* условного обозначения фибры с эквивалентным диаметром 0,8 мм и отношением $l_{f}/d_{cp} = 90$ :
**ФК 08-90 ТУ 67-797-86.**
### 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Фибра из отработанных и некондиционных стальных канатов должна соответствовать требованиям настоящих Технических условий.
1.2. Для изготовления фибры используют канаты (ГОСТ 3241-80) любой конструкции с диаметром проволок от 0,2 до 1,6 мм.
1.3. Относительная длина фибры $l_{f}/d_{cp}$ <*> должна быть 60 - 100.
---
<*> Средний диаметр фибр $d_{cp}$ определяют по формуле
$d_{cp} = \frac{\Sigma(n_{i}d_{i})^{2}}{\Sigma n_{i}d_{i}}$ ,
где $n_{i}$ - количество проволок соответствующего диаметра в канате;
$d_{i}$ - диаметр проволок.
1.4. Временное сопротивление фибры разрыву должно быть не менее 800 МПа.
#### 1.5 Фибра должна выдерживать испытание на загиб на 180°.
1.6. На поверхности фибры не должно быть смазки. Допускаются следы смазки в пределах 20% поверхности фибр.
1.7. Отклонение оси фибры от прямой линии не должно превышать $15d_{\text{ср}}$ .
1.8. Поверхностные дефекты фибры (риски, царапины, заусеницы), а также налет ржавчины не являются браковочными признаками.
1.9. Фибру упаковывают в деревянные ящики (ГОСТ 2991-76*), выстланные внутри битумированной бумагой [(ГОСТ 515-77)](https://bukva.ai/docs/gost-515-77). Допускается любой другой способ упаковки, обеспечивающий предохранение фибры от влаги при транспортировании и хранении.
#### 1.10 Масса фибр в одной упаковке должна быть 15 - 50 кг.
### 2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
2.1. Фибру поставляют партиями. Партия должна состоять из фибр одного эквивалентного диаметра. Объем партии устанавливает предприятие-изготовитель.
2.2. Для осмотра, обмера и проверки механических свойств фибры от каждых 10 упаковок должно быть отобрано не менее чем по 10 фибр.
2.3. При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей проводят повторные испытания по этому показателю на удвоенном количестве фибр, взятых из числа не проходивших испытание. Результаты повторных испытаний являются окончательными.
### 3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
3.1. Диаметр фибры измеряют микрометром по ГОСТ 6507-78*.
3.2. Длину фибр, предварительно выправленных, и их отклонение от прямой линии измеряют масштабной линейкой по ГОСТ 427-75* с точностью до 1 мм.
3.3. Временное сопротивление фибр разрыву определяют по ГОСТ 10446-80 на разрывной машине, обеспечивающей точность измерений до 1%.
3.4. Испытание фибр на загиб проводят по ГОСТ 14019-80 вокруг оправки, диаметр которой равен пяти диаметрам фибры.
3.5. Качество поверхности фибры проверяют без применения увеличительных приборов. Площадь поверхности фибры, покрытую следами смазки, определяют визуально.
#### 3.6 За налет ржавчины принимают слой ржавчины, удаляемый ветошью.
### 4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
#### 4.1 Фибра может транспортироваться всеми видами крытого транспорта.
4.2. Фибра должна храниться по группе условий хранения "С" (ГОСТ 15150-69*).
4.3. Каждую партию фибр должен сопровождать документ, удостоверяющий соответствие качества фибры требованиям настоящих Технических условий, в котором указывают:
наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
условное обозначение фибры;
масса нетто;
результаты проведенных испытаний;
клеймо ОТК.
### 5. ГАРАНТИИ ПОСТАВЩИКА
5.1. Фибра из стальных канатов должна быть принята техническим контролем предприятия-изготовителя.
5.2. Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие фибры из стальных канатов требованиям настоящих Технических условий при соблюдении условий транспортирования и хранения, установленных Техническими условиями.
#### 5.3 Срок гарантии - 1 год с момента отгрузки фибры потребителю.
Приложение 1
к ТУ 67-797-86
Справочное
**ПЕРЕЧЕНЬ**
**ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ ИМЕЮТСЯ ССЫЛКИ В ТУ 67-797-86**
| N п.п. | Обозначение | Наименование |
1
ГОСТ 3241-80 |
| Канаты стальные. Технические условия | 2 | ГОСТ 2991-76* |
Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия
3 |
| ГОСТ 515-77 | Бумага упаковочная битумированная и дегтевая. Технические условия | 4 |
| ГОСТ 6507-78* | Микрометры с ценой деления 0,01. Технические условия | 5 |
ГОСТ 427-75*
Линейки металлические измерительные |
| 6 | ГОСТ 10446-80 | Проволока. Метод испытания на растяжение |
| 7 | ГОСТ 14019-80 | Металлы и сплавы. Методы испытаний на загиб |
| 8 | ГОСТ 15150-69* | Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды |
9
ГОСТ 14192-77* |
| Маркировка грузов | | |
| | |
| Приложение 2 | к ТУ 67-797-86 | Обязательное |
**ЛИСТ**
**РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ К ТУ 67-797-86**
| N п.п. | Наименование документа, содержащего изменения | Дата отраслевой регистрации | Номера пунктов Технических условий, на которые распространяются изменения | Дата и номер государственной регистрации |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
---