Как выбрать композитный профиль для строительной конструкции: 7 параметров

20 October 2026

О чём эта статья

Пултрузионный стеклопластиковый профиль нельзя просто поставить вместо стального «в таких же размерах». У него другая жёсткость, разные свойства вдоль и поперёк, другая работа узлов и другое поведение в огне. В статье разобраны семь параметров, по которым стоит выбирать профиль, и документы, которые нужно запросить у поставщика, чтобы эти параметры были подтверждены.

Кому пригодится. Конструкторам, ГИПам и специалистам по закупкам, которые хорошо знают сталь и впервые закладывают композитный профиль в проект. Если вы ещё выбираете между материалами, начните со статьи «Стеклопластик или сталь», а о защите стали в агрессивной среде, с алгоритма по СП 28.13330.2017. Здесь мы уже выбрали стеклопластик и определяемся с профилем.

Главное, что нужно запомнить сразу: модуль упругости профиля вдоль оси порядка 17–28 ГПа (классы E17 и E23 по EN 13706, таблица 12.2 СП 35.13330) против 200–210 ГПа у стали. Если прочность достаточна, то прогиб и узлы чаще всего определяют выбор сечения.

Нагрузки и жёсткость: считайте по прогибу

Стальное сечение обычно подбирают по прочности и потом проверяют прогиб. С композитом порядок обратный: в России раздел 12 СП 35.13330 прямо называет определяющим требование деформативности и требует считать прогибы с модулем упругости «в конце срока службы».

Разница в жёсткости. При модуле 17–28 ГПа вместо 210 ГПа момент инерции сечения при равной жёсткости EI нужен в 7–12 раз больше (оценка: 210/28 примерно 7,5; 210/17 примерно 12). Подбор «по аналогии со сталью» по моменту сопротивления здесь не работает.
Сдвиговой прогиб. У тонкостенных профилей модуль сдвига G низкий, поэтому на небольших пролётах нельзя доверяться формуле без учёта сдвига (СП 35.13330, п. 12.15, тоже требует учитывать сдвиг слоёв при изгибе).

Длительные нагрузки. Стеклопластик ползёт, а его характеристики снижаются от температуры, влаги и старения. Коэффициенты, учитывающие это, берут из норматива или из длительных испытаний поставщика, а не из каталога. В самом тексте раздела 12 числа не приведены, он отсылает к ГОСТ 33119 и ГОСТ Р 54928.
Разрушение без предупреждения. У стали перед разрушением есть пластическая стадия, у стеклопластика почти линейная работа до разрушения, поэтому закладывайте больший запас прочности.

Что запросить у поставщика: протокол испытания на изгиб полного сечения с модулем упругости и данные по модулю сдвига и длительным эффектам.

Анизотропия: свойства вдоль и поперёк

Сталь практически изотропна, а пултрузионный профиль анизотропен: вдоль направления протяжки работают непрерывные волокна, поперёк в основном смола и армирующие маты или ткани. По данным технической статьи Солидтех, прочность на растяжение вдоль профиля составляет 300–600 МПа, поперёк 50–120 МПа.

Разница измеряется не процентами, а порядками. Поэтому:

требуйте данные по обеим осям: прочность и модуль при растяжении, сжатии и изгибе; ГОСТ 33344 требует контроля показателей в продольном и поперечном направлениях;
смотрите, куда именно направлена нагрузка: поперёк волокон, в зонах болтовых отверстий и при местных нагрузках материал в разы слабее;
для длительных нагрузок важно соотношение направления армирования и нагрузки: в работе К.А. Карапетяна, Известия КГАСУ, 2024 ползучесть стеклопластиковых элементов связана с начальной разориентацией волокон.

Типичная ошибка: взять из каталога одно «прочностное» число и применить его всюду.

Тип и геометрия сечения

У тонкостенного профиля низкие E и G дают не только большой прогиб, но и риск местной потери устойчивости стенок и полок. Поэтому тип сечения нужно выбирать под конкретную роль элемента.

Сечение	Где применяют	Что проверить
Двутавр	Изгибаемые балки, несущие элементы	Боковую устойчивость, местную устойчивость полок и стенки, опорные реакции
Швеллер	Прогоны, перемычки, рёбра	Центр изгиба не совпадает с центром тяжести: при нецентренной нагрузке возникает кручение
Труба (квадратная, прямоугольная, круглая)	Стойки, поручни, рамы	Замкнутый контур даёт высокую жёсткость на кручение; в болтовых узлах проверяйте смятие стенок
Уголок	Связи, рёбра жёсткости, опорные столики	Несимметрия: кручение и изгиб в сторону; на основные изгибаемые элементы не назначать

Сортамент тоже ограничение. В каталоге Солидтех двутавр доходит до 75х150х6 мм, швеллер до 55х200х9 мм, уголок до 100х100х8 мм, квадратная труба до 100х100х10 мм. Для больших пролётов стандартного сечения может не хватить по жёсткости. Тогда проектируют составные сечения или заказывают новое сечение: по данным сайта, освоение индивидуального профиля экономически оправдано при потребности от 10 000 пог. м.

Вес и наличие стандартных размеров смотрите в каталоге композитного профиля.

Связующее и состав композита

Пултрузия представляет собой непрерывную протяжку стекловолокна с пропиткой термореактивным связующим. Стеклосодержание профилей Солидтех составляет 60–70 % по массе, а свойства меняются типом связующего, армирующих материалов и добавок.

В каталоге цены указаны для «умеренно горючего профиля с базовой химической стойкостью и серого цвета». Это важно: пожарные свойства и стойкость к химии это опции заказа, и их нужно явно писать в проекте и спецификации. Внешне профили с разной рецептурой не отличить.

Тип смолы. Полиэфирная смола это базовый вариант, винилэфирная часто выбирают для более агрессивных сред (кислоты, щёлочи, хлориды). Конкретную марку и таблицу стойкости к вашей среде запрашивайте у производителя.
Поверхностный слой. Для наружного применения нужен защитный слой (вуаль из синтетических волокон с повышенным содержанием смолы) и УФ-стабилизаторы: без них верхняя смола деградирует, обнажая стекловолокно.
Степень отверждения. Её контролируют по Tg (температуре стеклования), HDT (температуре деформации под нагрузкой) и твёрдости по Барколу, показателю стабильности производственного процесса. Для полиэфирной матрицы есть и прямой метод: определение остаточного стирола по ГОСТ 33497-2015.

Типичная ошибка: заказать «стандартный» профиль для среды, где нужна специальная рецептура.

Среда, температура и долговечность

У стеклопластика нет электрохимической коррозии, но есть старение матрицы. Поэтому среда и температура задают требования к смоле и защитному слою, а не к толщине покрытия. Отправная точка: степень агрессивности среды по СП 28.13330.2017 (её логика разобрана в нашей статье об АКЗ): при сочетании агрессивной среды с механическими воздействиями степень повышают на один уровень.

Фактор	Что проверить	Чем подтвердить
Химия	Конкретные вещества, концентрация, температура, длительность контакта	Таблица химической стойкости марки смолы, протоколы испытаний
Щёлочная среда (контакт с бетоном)	Требуется отдельное подтверждение щёлочестойкости	Испытания после выдержки в щёлочи
УФ-излучение	Деградация верхнего слоя смолы, оголение волокна, влагопоглощение	Поверхностный слой, УФ-стабилизаторы, испытания на климатическое старение
Температура	Расчётная температура конструкции должна быть ниже HDT профиля	Tg и HDT из протокола; испытания при верхней и нижней расчётных температурах
Влага, замораживание–оттаивание	Снижение свойств после циклов, водопоглощение	Протоколы влажного тепла и циклов «замораживание–оттаивание» с коэффициентом сохранения прочности

Температуру не стоит брать из рекламного диапазона. В каталоге профилей указан диапазон от минус 60 до +120 °C «в зависимости от смолы». Это предел материала, а не несущей конструкции под длительной нагрузкой. Раздел 12 СП 35.13330 задаёт для мостовых конструкций температуру до +60 °C, а в проекте СП по пултрузионным конструкциям зданий указан диапазон от минус 60 до +80 °C. Вблизи Tg и HDT матрица размягчается, жёсткость и сдвиговая прочность падают, а ползучесть ускоряется.

Ресурс «25–30 лет и более», который встречается для промышленных условий при надлежащем проектировании, это ориентир, а не расчётная величина. Расчётные значения должны учитывать температуру, увлажнение, ползучесть, усталость, замораживание и старение, как это делает обобщённый коэффициент пересчёта в разделе 12 СП 35.13330.

Пожарные требования

Стеклопластик горючий материал: полимерная матрица чувствительна к нагреву, а пожарные характеристики зависят от рецептуры и антипиренов. В базовом исполнении профили Солидтех обозначены как «умеренно горючие»; в терминах ГОСТ 30244 это отвечает группе Г2, но конкретную группу должен подтвердить протокол испытаний.

Что задать в ТЗ: группу горючести (ГОСТ 30244), воспламеняемости (ГОСТ 30402), дымообразующую способность и токсичность (ГОСТ 12.1.044).
Класс конструкции. Класс пожарной опасности определяется испытанием по ГОСТ 30403-2012; безусловно К0 получают конструкции из негорючих (НГ). Стеклопластик не НГ, поэтому «автоматом» К0 не получится.
Предел огнестойкости несущего элемента это отдельный вопрос: FRP требует огнезащиты или огнестойких смол. Требуемые классы задаёт проект по функциональной пожарной опасности объекта.
Цена антипиренов для механики. Добавки могут снижать прочность: у серых профилей Fiberline с дополнительными антипиренами поперечная прочность на растяжение составляет 35 МПа против 50 МПа по требованию класса E Проверяйте механику именно для огнестойкого исполнения.

Узлы и соединения: где композит чаще всего ломается

Узел почти всегда слабее самого профиля. Стеклопластик не пластичен: у стали при перегрузке есть площадка текучести, которая перераспределяет усилия, а у пултрузионного композита её нет. Поэтому разрушение в зоне болта наступает внезапно, а запас по узлу нужно закладывать больше, чем по сечению.

Основные виды разрушения болтового соединения:

смятие стенки под болтом (pin-bearing);
разрыв сечения нетто по линии отверстий (net-tension);
срез по краю, когда болт вырывает кусок полки к торцу (shear-out);
блочный срез по группе отверстий (block shear);
межслойный сдвиг (ILSS), потому что слои стекла скреплены только смолой, и в направлении толщины прочность низкая.

Практические правила для проектировщика:

Увеличивайте расстояния от центра отверстия до края и между отверстиями по сравнению с металлом. Конкретные значения берите из руководства производителя или проекта норм.
Не затягивайте болты «до упора». Избыточное усилие сминает слои по толщине, поэтому используйте шайбы увеличенного диаметра и контролируйте момент затяжки.
Отверстия сверлите, а не продавливайте, и защищайте торцы и стенки отверстий смолой, чтобы в слои не попадала влага.
Для ответственных узлов сочетайте болты с клеем, а работу в направлении поперёк волокон проверяйте отдельно.
Если в узле соединяются композит и сталь, гальванической пары здесь нет, но нужно учесть разницу температурных деформаций композита и стали и разницу жёсткостей в узле.
Используйте крепёж, который подходит к среде: нержавеющая сталь A4 или композитный крепёж.

Типичная ошибка: проектировать узел «как в металле», с теми же краевыми расстояниями и усилием затяжки. В итоге профиль выбран с запасом, а выходит из строя зона болта.

Что запросить у поставщика: рекомендации по узлам, расчётные значения несущей способности на смятие и срез для вашего профиля, типовые узлы в чертежах и перечень совместимого крепежа.

Документы, которые нужно запросить у поставщика

Каталог и рекламный буклет не заменяют подтверждающих документов. Перед включением профиля в проект запросите:

протоколы испытаний по ГОСТ 33344-2015 с фактическими значениями прочности и модуля упругости, а не только «типовыми»;
паспорт качества на партию: содержание стекла, плотность, твёрдость по Барколу, остаточный стирол, температура стеклования или HDT;
сертификат или протокол по горючести (группа по ГОСТ 30244, при необходимости ГОСТ 12.1.044) для конкретного связующего;
подтверждение стойкости к вашей среде: реагенты, концентрации, температура, УФ;
расчётные сопротивления и коэффициенты надёжности, на которые вы опираетесь в расчёте;
рекомендации по узлам, креплению и монтажу;
гарантийные обязательства и срок службы с условиями эксплуатации.

Типичная ошибка: принять данные из каталога за расчётные. Каталожные значения часто даны без учёта длительности нагрузки, температуры и среды, поэтому на них нужно накладывать коэффициенты условий работы.

Нормативная база: что действует и чем дополнять расчёт

Единого свода правил на расчёт пултрузионных конструкций зданий сейчас нет. Сам профиль описывает отдельный стандарт, расчётную часть для мостовых сооружений задаёт раздел 12 СП 35.13330, а всё остальное приходится дополнять зарубежными нормами и документами производителя. Как и отмечали мы в статье об АКЗ, российская база для FRP-конструкций находится в стадии развития, и проектировщики опираются на международные стандарты и ТУ производителя.

Документ	Что регулирует	Как применять
ГОСТ 33344-2015	Пултрузионные конструкционные профили из полимерных композитов, общие технические условия. Действующий, введён с 01.06.2016	Базовый стандарт на сам профиль. На нём должен быть основан пакет протоколов
ГОСТ 33119-2014	Полимерные композитные конструкции пешеходных мостов и путепроводов: пролётные строения, сходы, настилы, водоотводные лотки, перила. Опоры не входят	Только для мостовых и пешеходных конструкций
СП 35.13330.2011, Изменение №2, раздел 12	«Конструкции из полимерных композитов» для мостовых сооружений. Приказ Минстроя от 11.11.2019 № 681/пр, введено 12.05.2020	Заданы минимальные характеристики пултрузионных профилей и порядок расчёта. Только для мостовых сооружений
Проект СП по конструкциям из пултрузионных полимерных профилей	Нежилые здания и сооружения, температура от минус 60 до +80 °C	Проект, первая редакция (ЦНИИСК), публичное обсуждение 15.07–10.09.2024. Перед ссылкой проверьте статус. Не распространяется на мосты и сейсмические районы
ГОСТ 33497-2015	Остаточный стирол в матрице из ненасыщенных полиэфирных смол: метод контроля степени отверждения	Параметр 4
ГОСТ 30244-94, ГОСТ 30402-96, ГОСТ 12.1.044, ГОСТ 30403-2012	Горючесть, воспламеняемость, дымообразование, токсичность, класс пожарной опасности конструкций	Параметр 6
СП 28.13330.2017, ГОСТ 34667	Классификация агрессивности среды	Параметр 5

Зарубежные документы для расчёта

EN 13706 (части 1–3). Спецификация пултрузионных профилей. Два класса, E23 и E17: обозначение связано с модулем профиля, измеренным на полном сечении. По таблице производителя Fiberline модуль составляет 23 и 17 ГПа, прочность на изгиб по EN ISO 14125: 240 и 170 МПа. Сам стандарт платный, поэтому цифры сверяйте с оригиналом.
ASCE/SEI LRFD-стандарт на пултрузионные FRP-конструкции, глава 8 посвящена болтовым соединениям. Раньше действовал ASCE Pre-Standard 2010.
CNR-DT 205/2007 и EUROCOMP. Итальянское руководство и европейский свод, на которые ссылаются работы по узлам и болтовым соединениям.

Для ответственных объектов имеет смысл заранее согласовать расчётные предпосылки с заказчиком и экспертизой.

Краткий чек-лист: 7 параметров

№	Параметр	Что задать или проверить	Чем подтвердить	Типичная ошибка
1	Нагрузки и жёсткость	Расчётные нагрузки, предельный прогиб, учёт сдвиговой деформации и ползучести	Расчёт по двум предельным состояниям, модуль E и G из паспорта партии	Расчёт только по прочности, без проверки прогиба
2	Анизотропия	Направление действующих усилий относительно волокон	Испытания вдоль и поперёк оси	Использование поперечной прочности как продольной
3	Сечение и геометрия	Тип профиля, устойчивость стенок и полок, толщины	Расчёт местной устойчивости, чертежи	Прямой перенос стального сортамента
4	Состав и степень отверждения	Тип смолы, содержание стекла, Tg или HDT, твёрдость по Барколу	Протокол испытаний, остаточный стирол по ГОСТ 33497	Сравнение профилей только по цене
5	Среда и долговечность	Температура, влажность, УФ, химическая среда, срок службы	Данные о стойкости, СП 28.13330.2017	Единый коэффициент запаса для любых условий
6	Огнестойкость	Группа горючести, дымообразования, токсичности, требуемый предел огнестойкости	Протоколы по ГОСТ 30244, 30402, 12.1.044, 30403	Забыть, что антипирены снижают поперечную прочность
7	Узлы и соединения	Тип соединения, расстояния до края, схема разрушения	Испытания узла, расчёт по ASCE/SEI 74 гл. 8	Копирование стальных узлов с болтами без проверки смятия и скола

Распечатайте таблицу и пройдите по ней перед выпуском задания на проектирование. Если по какому-то пункту нет данных от поставщика, запросите их до заказа партии.

Заключение

Выбор композитного профиля сводится к одной последовательности: задать нагрузки и жёсткость, учесть анизотропию, подобрать сечение, проверить состав и степень отверждения, сопоставить среду и огнестойкость, затем проработать узлы. Пропуск любого шага чаще всего вскрывается уже на объекте, когда исправлять дорого.

Если вам нужна помощь с подбором, команда «Солидтех» готова: