Без барьеров: новые нормативные документы позволяют строить из стали быстро и эффективно

/FOTODOM При решении разнообразных, имеющих важнейшее значение для развития экономики страны проблем, гораздо более активно, чем прежде, может сегодня использоваться стальное строительство. В условиях экономических санкций, когда возможности металлургических компаний по экспорту продукции за рубеж существенно ограничены, отечественная сталь могла бы шире применяться в отечественной строительной отрасли. Наладить связь между металлургами и потенциальными потребителями их продукции в стройке до недавнего времени мешали нормативные барьеры, преодолеть которые, в числе других задач, призвана Ассоциация развития стального строительства (АРСС). О том, как развивается сейчас нормативно-техническая база стального строительства, «Стройгазете» в рамках всероссийского медиапроекта «Строим будущее России», проводившегося под эгидой Минстроя России и при поддержке НОСТРОЙ и НОПРИЗ, приуроченного ко Дню строителя, в прямом эфире рассказали руководитель проектов инженерного центра АРСС, ответственный секретарь ПК 20 «Металлические конструкции» ТК 465 «Строительство» Евгений Антропов и эксперт АРСС, кандидат технических наук Татьяна Назмеева.

Конструировать стало проще

Как сообщил Евгений Антропов, разработанные в последнее время благодаря участию АРСС национальные стандарты на каркасно-обшивные стены (ГОСТ Р 58774-2019) и каркасно- обшивные перекрытия (ГОСТ Р 70192- 2022) позволяют изготавливать префаб-конструкции на заводах, затем привозить их на объект и монтировать там готовые стены и перекрытия. В результате сводятся к минимуму мокрые процессы на строительной площадке и существенно сокращаются сроки монтажа.

Ускорить изготовление и монтаж конструкций поможет и проведенная недавно научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа (НИОКР) на испытания высокопрочных болтовых соединений из стали с пределом текучести свыше 375 МПа. Сокращение сроков строительства при этом достигается за счет увеличения конструктивных размеров соединяемых элементов. Соответствующее изменение по результатам данной НИОКР было внесено в СП 16 «Стальные конструкции» в 2023 году.

Минимизации «мокрых» процессов и увеличению скорости строительства способствует также утвержденное в 2023 году новое изменение в СП 266 «Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования». В него добавлена возможность конструирования комбинированных балок со сборными железобетонными плитами, что позволяет применять более легкие конструкции заводского изготовления вместо монолитных изделий.

В СП 294 «Конструкции стальные. Правила проектирования» внесена уточненная методика расчета перфорированной балки, которая позволяет снизить металлоемкость конструкций. Кроме того, применение перфорированной балки упрощает прокладку электрики, вентиляции и других коммуникаций, поскольку они прокладываются через отверстия балки.

Говоря о новых документах, пока находящихся в разработке, Евгений Антропов остановился на СП «Конструкции стальные строительные. Правила обеспечения огнестойкости», который разрабатывается с целью сокращения затрат на огнезащиту за счет выбора оптимальных технических решений. В этот СП будет внедрена стандартизированная расчетно- аналитическая методика определения пределов огнестойкости строительных конструкций, благодаря которой не нужно будет каждый раз отжигать стальную конструкцию — это и дорого, и долго. Достаточно будет путем расчета определить огнестойкость конструкции и внедрить ее в объект. Появившаяся альтернатива огневым испытаниям позволит уменьшить стоимость строительства зданий и сооружений и сократить сроки строительства. Также в этот свод правил будут внесены положения СТО АРСС «Методические рекомендации по разработке проекта огнезащиты стальных конструкций», подготовленного в этом году ЦНИИП Минстроя России и уже согласованного Главгосэкспертизой России.

С участием специалистов АРСС разрабатывается и СП «Здания жилые многоквартирные на стальном каркасе. Правила проектирования». Сейчас требования к жилым многоквартирным зданиям на стальном каркасе разбросаны по различным тематическим сводам правил и стандартам организаций. «Мы приведем их в единый документ для удобства проектировщиков, что упростит прохождение экспертизы», — заявил Евгений Антропов.

Цинк на защите стали

В завершающей стадии находится и проект изменения в СП 28 «Защита строительных конструкций от коррозии». По словам Татьяны Назмеевой, он долгое время не рассматривал цинк в качестве защиты от коррозии. Между тем оцинкованный прокат поступает с производства с цинковым покрытием, которое является защитой от коррозии. При этом производители поставляют прокат с различной толщиной цинкового покрытия в зависимости от агрессивности внешней среды, в которой будут возведены конструкции. В связи с этим дополнительное лакокрасочное покрытие фактически не требуется, повышается экономическая эффективность строительства за счет сокращения процессов по устройству антикоррозионной защиты. И хотя оцинкованный прокат давно и успешно применяется в России, СП 28 не учитывал возможности современного оцинкованного проката и содержал ограничения на его применение, поэтому перед АРСС стояла серьезная задача по проведению натурных испытаний, гармонизации стандартов в соответствии с международной практикой и внесению изменений в этот свод правил.

Эксперт сообщила, что принятый во всем мире подход к оценке коррозионной агрессивности среды в целях защиты от коррозии стальных строительных конструкций и, в частности, оцинкованного проката отличается от подхода, реализованного в СП 28. Поэтому необходимо внедрить в российскую нормативную базу общепризнанный мировой подход к оценке коррозионной агрессивности среды для повышения экономической эффективности стального строительства. Этот подход основан на том, что оцениваются потери углеродистой стали и цинка в реальной атмосфере в результате коррозионного воздействия окружающей среды. Такой подход требует большого количества натурных испытаний, по результатам которых составляется карта коррозионных нагрузок. С целью внедрения этого подхода были проведены серия НИОКР, гармонизация международных стандартов ИСО и разработан проект изменения СП 28. Чтобы реализовать такую масштабную работу, потребовалось привлечь несколько научных институтов, в частности, Институт физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) и входящий в качестве структурного подразделения в АО «НИЦ «Строительство » Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ имени А. А. Гвоздева). Татьяна Назмеева отметила, что после того, как эта работа будет окончена, можно будет увеличить количество регионов присутствия быстровозводимой технологии стального строительства на основе холодногнутых профилей из оцинкованного проката и быстрее реализовать строительство фельдшерско- акушерских пунктов, поликлиник, сельских клубов и других объектов, возводимых по социальным программам.

На стадии эксплуатации

Таким образом, благодаря устранению нормативных барьеров появились новые возможности для внедрения стальных конструкций в массовое жилищное строительство и более активного применения стали в строительных процессах. В то же время, как сообщили эксперты, для нормальной эксплуатации объекта и комфортного проживания граждан необходимо обеспечить не только требуемую несущую способность и надежность каркаса, но и комфортность, связанную с отсутствием шума и с обеспечением теплотехнических требований. К сожалению, в настоящее время решены не все вопросы теплотехники, акустики и шумоизоляции, поэтому АРСС проводит НИОКР по дополнительной верификации решений по теплотехнике и шумоизоляции легких стальных тонкостенных конструкций.

Кстати:

Учредители АРСС в настоящее время разрабатывают и внедряют стали повышенной (до 390 МПа) и высокой (больше 390 МПа) прочности, что позволяет снизить металлоемкость конструкций и соответственно повысить их прочность, увеличить площадь помещений. Также ведутся разработка и внедрение огнестойких сталей повышенной прочности, например, С355П и С390П. В промышленном и дорожном строительстве помимо внедрения высокопрочных сталей внедряются атмосферостойкие стали, например, 14ХГНДЦ. За счет химического состава на изделиях из этой стали образуется патина (оксидная пленка), защитный слой которой не позволяет агрессивной среде проникать внутрь конструкции, благодаря чему она не подвержена коррозии. Такую сталь выгодно применять в открытых конструкциях — мостах, опорах ЛЭП, фасадах зданий: ее не нужно дополнительно цинковать или окрашивать. Кроме того, она имеет привлекательный вид.