Строительство имеет в арсенале конструкционные элементы, которые позволяют возводить ажурные здания. Одним из важнейших изделий являются железобетонные ригели, принимающие на себя вес плит перекрытий многоэтажных строений. От их качества и характеристик зависят надежность и долговечность зданий. Конструкционные особенности этой железобетонной продукции разнообразны, поэтому не всегда удается увидеть принципиальные различия между балкой и ригелем.
Определение
Ригелем называется железобетонное изделие с армированием, которое служит горизонтальным соединителем вертикальных конструкций (колонн, подвесов, стен) и несет на себе нагрузку плит перекрытий и других элементов.
Материалы и характеристики
Основу их прочности формируют бетоны (тяжеловесные) классов (на сжатие) от В22,5 до В60. Армирование продукции осуществляется металлической стержневой термомеханически упрочненной и горячекатаной арматурой с периодическим профилем, а также арматурными стальными канатами, арматурной сталью упрочненной вытяжки предусмотренных классов и проволокой различной прочности.
Ригель железобетонный должен иметь набранную нормативную прочность бетона, измеренную в трех временных точках: отпускную (70% и 85% в теплое и холодное время соответственно), передаточную, проектную. Такие изделия имеют высокие показатели морозоустойчивости, сопротивления агрессивным газовым составам, антикоррозионной защищенности, влагонепроницаемости, огнестойкости.
Готовая продукция имеет высокие параметры соответствия по: жесткости, трещиностойкости и прочности. Даже нормируются размеры допусков размещения выпусков арматуры (сваривается с арматурой колонн) на внешней поверхности - не больше 3 мм. Торцевые соединительные пластины и стержни прочно соединяются сваркой с внутренней осевой арматурой.
Назначение
Создание многоэтажных конструкций. Ригели соединяют вертикальные конструкционные элементы сооружений, сами являясь опорами для плит перекрытий. Данная функция способствует формированию жесткой пространственной прочности арматуры постройки, объединенной сваркой. Такие конструкции гарантируют геометрическую стабилизацию сооружения в целом, передавая вес горизонтальных конструкций на опорный вертикальный «скелет» здания. Пояс из подобных изделий способен поднять цоколь над фундаментом на нужную высоту, укрепить и разгрузить последний. Их задействуют для сборки сооружений с широкими пролетами помещений (ангары, торговые залы), усиления колонн в помещениях с высокими потолками.
Данные элементы проектируются, чтобы выдерживать значительные нагрузки, когда уложены как балки или используются как колонны. Железобетонными ригелями в многоэтажных зданиях могут формироваться оконные комиссуры, ограды. В строительстве повышенной этажности и в конструкциях особенно больших габаритов задействуется модификация ригеля, которая имеет длину 12 м.
Данная разновидность проявила себя надежнее, чем образцы из стали. Транспортная инфраструктура (ограждения, парапеты, переходы, виадуки, и пр.) активно сооружается с применением ригелей. В энергетике изделия используются для увеличения площади несущего основания мачт линий электропередач, что позволяет горизонтально распределять нагрузки для повышения несущей способности опор.
Особенности
Их конструкции имеют различные профиль, размеры (длину, поперечное сечение), материал, способ крепления, что определяется конкретным местом применения. Фигура образцов в поперечнике - тавр, имеющий одну или две полки (для плит перекрытий), а также прямоугольник и т-образная без полок. Вариант с одной полкой позволяет опирать плиты с одной стороной (лестничный марш, торцевой пролет здания).
На модель с двумя полками опираются две плиты (характерно для центральных пролетов). Т-образные модификации с низко расположенной полкой уменьшают видимый выход тела конструкции внутрь помещений. На прямоугольные ригели нагрузка укладывается просто сверху. Конструкционные особенности и предназначения построек предполагают применение жесткого или шарнирного способов крепления ригелей.
Маркировка
Продукция маркируется цифро-буквенным кодом, разделенным тире на группы. Пример - РДП 6.56-110АIV. 1-я группа указывается тип ригеля, его высоту в поперечнике и длину (дм), округленные до целых чисел. Разрешается заменять содержание данной группы на наименование изделия - ригель («Р») с указанием стандартизованного типоразмера. Вторая - дает информацию о несущей способности (в кН/м) изделия или же о его порядковом номере по несущей способности. Далее для предварительно напряженной арматуры указывается класс стали (латинская буква и римская цифра).
Продукция с маркировкой РДП 6.56-110АIV-На, например, в 3-й группе сообщает, что материал изделия - бетон с нормальной («Н») проницаемостью (допустим к эксплуатации в слабоагрессивных газообразных средах), внутри которого установлены добавочные закладные элементы («а»). Ригели по типам обозначаются буквами: Р – прямоугольный, РО – однополочный (РОП – для плит многопустотных, РЛП — для лестничных маршей, РОР – под , РЛР – аналогично РЛП), РБ – бесполочный в виде буквы «Т» (РБП – для плит многопустотного изготовления, РБР – для плит в ребристом варианте), РД – двухполочный (РДП – под железобетонные многопустотные плиты, РДР – под ребристые плиты) и РКП – балконный (консольный) для многопустотных плит. Встречаются ригели с аббревиатурой изготовителя (по ТУ), учитывающей специфику их формы, например, РВ, РМ, АР и пр.
Отличие ригеля от балки
С точки этимологии, балка – это более широкое понятие, а ригель – это та же балка, но выполняющая узкоспециализированную функцию. Ригель можно считать горизонтальной балкой с особыми несущими функциями (принимает нагрузки с любых направлений) в качестве основного опорного элемента каркаса здания. Он является горизонтальной частью рамы, которая жестко связана с вертикальными стойками основной несущей конструкции (расчету не подлежит). Балка, уложенная горизонтально или под наклоном, работает как самостоятельная конструкционная единица каркаса строения, только преимущественно на изгиб (при проектировании рассчитывается). Ригели и балки нельзя взаимозаменять, так как первые монолитные (железобетонные или металлические), имеют большой вес, жесткость и прочность, а вторые, как правило, имея небольшую массу, изготавливаются из дерева или полых металлических конструкций.
Функциональность работы ригелей достаточно узкая, а сфера применения значительная. Назначение железобетонного ригеля четко определено и, независимо от условий, неизменно. Тогда как определение «балка» само по себе широкое, включающее и ригель. Балки применяются в строительной индустрии в виде перекрытий или их поддержки (пример - чердачное помещение, основной функцией конструкции которого является распределение нагрузки балок со стропилами на ригели), а также покрытий.
Фундамент - это основа любого дома. Только прочный и надёжный фундамент обеспечит вашему дому долговечность!
*Задача фундамента: Без разрушения конструкций передать нагрузку от дома, на основание так, чтобы грунт сохранил Несущую Способность!
*Фундамент не должен быть массивным и тяжелым, он должен иметь достаточную прочность для каждого строения.
* Важным элементом является Дренаж и Отвод ливневых вод с крыши!!! Сухой фундамент залог долговечности всей конструкции.
Площадь опирания зависит от ПРОЧНОСТИ ВАШИХ ГРУНТОВ (Геология участка), а конструкция от НАГРУЗКИ ВАШЕГО ДОМА (технология строительства и планировка) которую надо передать грунту. Только при соблюдении двух этих условий вы получите КАЧЕСТВЕННЫЙ ФУНДАМЕНТ.
ВИДЫ ФУНДАМЕНТОВ:
Ленточные фундаменты.
Подразделяют на монолитный и сборно-монолитный. Это самый распространенный тип фундамента. Он подходит всем технологиям строительства домов, большинству вариантов геологии и видам грунтов участка. Достаточно рационален. Гибок в проектировании. Но самое главное, имеет хорошую Защиту от Дурака . То есть, его сложно испортить.
Столбчатый с ростверком (тисэ):
Это свайно-ленточная конструкция, состоит из двух частей: несущие железобетонные сваи, имеющие расширение в нижней части, и железобетонный ростверк.
Фундамент тисэ можно организовывать практически на любых грунтах (кроме плывунов), не нуждается в рытье котлована, дренаже, экономически выгодный. Применяется для легких конструкций: каркасные дома, СИП панели, брус.
Винтовой:
Винтовой фундамент - Достаточно дешевый, быстровозводимый фундамент используется для строительства легких конструкций: заборы, каркасные дома, сип панели и др., не нужен дренаж, не важен уровень грунтовых вод. Срок службы 20-50 лет, сопоставим со сроком службы каркасных домов, сип панелей.
Плитный:
Плитные фундаменты достаточно популярны и распространены. Благодаря жесткой конструкции - монолитной плите, выполненной под всей площадью здания, им не страшны никакие перемещения грунта. Различают следующие виды плитных фундаментов:
Сплошной (традиционный):
Монолитная железобетонная плита 20-40см залитая под всей площадью здания на песчаную или песчанно-гравийную (ПГС) подушку 20-30см.
Кессонный (ребристый):
Облегченная железобетонная плита с дополнительными ребрами (жб лентами) под стены здания, между ребер заполняется песчанно-гравийная смесь (ПГС) или грунт.
Шведская плита (УШП):
Технология "шведской плиты" объединяет в себе устройство утепленной монолитной фундаментной плиты и прокладку коммуникаций, включая систему водяного подогрева пола. Комплексный подход позволяет получить в короткие сроки утепленное основание со встроенными инженерными системами и ровный пол, готовый для укладки плитки, ламината или другого покрытия.
Три самых распространенных МИФА о фундаментах!!!
Миф 1: Фундамент должен выстояться.
Приведу вам пример. Самое лучшее уплотнение это пульпа. Смесь песка и воды. Вода проходя через частички песка их уплотняет. Никакая проливка водой, трамбовка с этим не сравнится. А о статической нагрузке фундамента вообще молчу. Так вот, после пульпы песок доуплотняется еще 5 лет…
Так что вы там говорите об уплотнении грунта? Это когда выкопали 350 тонн земли, поставили 150 тонн конструкций и ждете уплотнения? Чего Вы говорите…? Грунта? А Вы задумывались как он может уплотниться если Вы приложили меньшую нагрузку или равную той которую вывезли? И фундамент при этом не подпрыгивает.
1. После постройки дома нагрузка на грунт не должна превышать несущей способности основания. Даже при этом дом просядет. Но это как раз связано с доуплотнением грунта! И эта величина НОРМИРУЕТСЯ ГНС и заложена в основу расчета фундамента.
2. Если говорить о том, чтобы дом выстоялся. Стоять он должен готовым как минимум под черновой отделкой пару лет. По этой причине, чтобы не терять времени, используют трамбовки для подготовки основания, а не ждут годы как наши прадеды. Ведь это раньше строили особняк и в нем жили Бомжи лет 5. Они обогревали стены дома кострами и своим теплом, а дом давал усадку. Через несколько лет, дом доуплотнил грунт, избыток влаги ушел со стен, бомжей выгоняли и начинали внутреннюю отделку особняка…
А Миф о том, что дом должен выстояться остался… Мы не ждем. Качественно готовим основание и погнали дальше…
Миф 2: Бетон должен набрать 100% прочности…
Однозначно и без поворотно. 100% прочности вынь и положи… Для конструкций РАБОТАЮЩИХ НА ИЗГИБ И РАСТЯЖЕНИЕ! Это балки, перекрытия, колонны, ригеля, перемычки…
Вот график набора прочности бетоном. Как видим уже через три дня при нормальной погоде 20 градусов тепла у бетона 50% прочности.
А теперь давайте забудем о бестолковых % и поговорим как нормальные люди. Я вам говорю, что через 3 дня при 20 градусах тепла можно на ваш фундамент ставить 1 этаж дома. Вы его поставите? НЕТ! При классном раскладе через 14 дней вы поставите 1 этажа КОРОБКИ! Из газоблока или Керамических блоков!… Хорошо… 2 этажа!!! Но ведь это все равно не вся нагрузка на фундамент! А отделка! А + полезная нагрузка… Мебель с любимой тещей и теликом в 49 дюймов.
Ребята! Вы в лепешку разбейтесь, но через 28 суток у Вас не будет нагрузки больше расчетной! А ведь средняя скорость строительства коттеджа 4-5 месяцев! Не теряйте время. Стройте! Но помните! Балки, ригеля, колонны, перекрытия, перемычки… Они ТРЕБУЮТ 28 суток! Но и здесь есть свои НО…
Миф 3: Чем легче Дом, тем дешевле фундамент.
От чего зависит размер и цена фундамента?
- Глубина промерзания
- Наличие подвала
- Регион по снеговой нагрузке
- Несущая способность грунтов
- Толщина плодородного слоя
- Глубина заложения качественных грунтов
- Рельеф участка
- Этажность
- Материал стен
- Материал перекрытий
- Материал кровли
- Уровень грунтовых вод
- Наличие проекта
- Доступность материалов
- Удаленность объекта
- Сроки
- Погодные условия
На каком у нас месте материал стен был? Есть подвал — какая разница из чего стены! Все равно копать и бетон заливать! А если у нас перепад рельефа участка в пятне дома 1м по высоте? Из чего цоколь делать будите?
Если у вас дом по каркасной системе или СИП панели… есть шанс получить не дорогой фундамент. Но это далеко не факт. И уж тем более не достоинство этих эконом технологий. И уж тем более не причина для выбора этих технологий!
Один из вариантов строительного ригеля — армированная железобетонная конструкция. Его применяют для соединения колонн, стен, подвесов и других вертикальных опор. В этом случае железобетонный ригель начинает нести вертикальную нагрузку, если на них установлены любые горизонтальные элементы, в том числе, металлические плиты.
На фото — ригеля разных форм из железобетона
Подробнее об элементе
Чаще всего у него жесткое крепление, однако, есть случаи, когда в некоторых сооружениях используют шарнирное соединение. Зависит это от предназначения объекта.
Нередко можно слышать, что строительные ригели называют железобетонными балками конструктивного назначения, которые представляют собой горизонтальный или наклонный профильный брус.
Размеры железобетонного ригеля могут быть различными, в том числе:
- сечение;
- форма;
- площадь;
- длина;
- способ закрепления, зависящий от характера его назначения.
На самом деле это не совсем так, поэтому о том, чем они отличаются между собой, поговорим в последней части статьи. А сейчас рассмотрим, какие материалы применяются для производства ригеля.
Материал и параметры
- Данная конструкция изготавливается из тяжеловесного бетона, класс которых расположен в диапазоне В 22,5-40. Их выходная прочность должна составлять в теплый период не менее 75%, в холодный — 85%, кроме того, они должны обладать строгими параметрами водонепромокаемости и морозоустойчивости.
- Для усиления надежности устройства, во время производства используют армирование стальной арматурой высокого класса одного из двух видов:
- горячекатаную;
- укрепленную термомеханическими воздействиями.
Бетонные ригеля — части каркасного строительства
- При изготовлении данного строительного элемента используют ГОСТ на железобетонные ригели, где жестко предусмотрены возможные несоответствия от установленных правил. Например, при монтаже ригелей не разрешается, чтобы технологические пробоины были более 0,1 мм.
Предназначение элемента
Конструкция может изменяться в соответствии от параметров и ее использования. Сегодня есть 3 разновидности:
Рассмотрим функциональность элемента:
- соединяет части несущих вертикальных конструкций;
- создает пространственную твердость всей арматуры;
- позволяет гарантировать геометральную стабильность строения;
- своевременно передает нагрузки с балки на опорный механизм;
- увеличивает поверхность и ;
- поддерживает элементы ж/б конструкции.
Особенности применения
Сферы использования ригелей чрезвычайно обширны:
- с их помощью можно возводить сооружения собирательной планировки, особенно таких, где предполагаются высокие стены и длинные коридоры;
- актуальны они в процессе монтажа модульных сооружений;
- ЖБИ ригели для жилых и многоэтажных общественных зданий способны создавать оконные комиссуры или ограды;
- задействуют их и как стойки в ЛЭП, из-за чего увеличивается площадь несущего основания, что дает возможность передавать нагрузки горизонтально, повышая способности опоры.
Совет: для очень больших многоэтажных зданий, а также в качестве опоры для крупногабаритных сооружений лучше всего применять 12-метровые ригели из железобетона.
Их конструкция позволяет лучше выдерживают огромные нагрузки и давление, превосходя сталь обычного размера.
Особенности
Главное отличие и особенность в том, что элемент способен выдерживать мощные нагрузки в разных направлениях. К примеру, работать на изгиб как обычная балка, которая составляет часть будущего здания в целом. Обычно такие конструкции применяют при строительстве чердачных помещений.
Если у элемента Т-образное сечение с нижней полкой, их используют для опор настилов перекрытий. Это дает возможность уменьшить размер части конструкции, который неизбежно будет выступать в интерьер на толщину перекрытия.
Отличие ригеля от балки
Строительная индустрия развивается активно, что увеличивает количество новых терминов с каждым днем. Их правильное применение зависит в большей мере не от того, как мы их понимаем, а чем названия отличаются между собой в практическом применении.
Очень жаль, что не только люди, далекие от строительной сферы, но и инженеры часто попадают в тупик, особенно в том случае, когда их спрашивают о разнице между балкой и ригелем. Она действительно есть и нельзя на это закрывать глаза. Данный раздел раскроет ответ на этот сложный технический вопрос.
Что это такое
Выше мы узнали, что ригелем называют горизонтальный опорный элемент. К нему пристраиваются другие несущие конструкции, и его основной функцией является распределение нагрузки стропил на балки. Он может быть изготовлен из разных материалов, в том числе и из железобетона, от чего в итоге и зависит его форма.
Балкой называют конструкционный строительный элемент, главной функцией которой является работа на изгиб. Она является несущей конструкцией, которую чаще всего изготавливают из древесины или металла.
Давайте сравним
Итак, мы выяснили понятия, теперь давайте определим, в чем же собственно разница между ними и почему категорически нельзя заменять одно другим.
Совет: готовя проект строительных сооружений очень важно правильно использовать термины, потому что от этого напрямую зависит понимание процесса всеми работниками.
Вы можете ригель назвать балкой, однако примите во внимание то, что он станет несущим элементом, установленным горизонтально. Тем самым у вас он станет несущей балкой, являющейся основой будущего каркаса, который возводится именно с помощью балок.
Так как они работают на изгиб, с их помощью возводят не только чердачное помещение, но и межэтажные перекрытия. В этом и есть одно из отличий, так как ригель является стержнем строительной конструкции, в то время как балка используется для создания каркаса.
Поэтому сфера использования первого гораздо шире, из-за того, что он считается основным элементом строительного процесса. Балки же применяют лишь как элемент покрытия или перекрытия. Данная особенность еще связана с тем, что они могут быть только металлическими или деревянными, а вот ригель – еще и из железобетона. Это существенно расширяет сферу его применения.
Следует также отметить, взяв за основу процесс строительства и его терминологию, что балка все таки самостоятельный конструкционный элемент, размеры которого при проектировании тщательно рассчитываются. Ригель же часть рамы, жестко связанной со стойками, так что в процессе проектирования расчет не производится.
Если брать во внимание данные сведения, понятие балки предстает перед нами в более широком свете, а вот назначение ригеля определено четко и не изменяется в зависимости от условий.
Мы подошли к тому, что можем сказать:
- балка – широкое понятие;
- ригель – является балкой, но выполняет узкоспециализированную функцию.
Подытожим наши исследования:
Как сделать ригель
- Изготовьте опалубки под низ монолитного элемента . Обычно используется металлическая пространственная листами. Под последние в 2 ряда укладываются перпендикулярно друг другу двутавровые доски. Следите за уровнем опорной плоскости.
- Армирование или вязка каркаса производится на земле, а затем устанавливается в опалубку, или прямо в ней
.
Требования:
- нельзя стыковать нижнюю продольную арматуру на участке средней трети пролета;
- не стыкуйте верхнюю продольную арматуру на участке первой четверти пролета.
Здесь возникают самые большие растягивающие усилия.
Совет: сварочные стыки желательно проверять прибором на просвет.
- Установка боковых граней опалубки . Главное добейтесь правильных геометрических размеров. Поможет установка ребер жесткости.
- Проведите бетонирование .Поле укладки бетонную смесь сразу необходимо загладить мастерками.Не забудьте про уход за ним.
- Демонтаж опалубки . Спустя три дня уберите боковые щиты, а вот подпорки оставьте и не трогайте ни в коем случае не менее 28 суток. Инструкция рекомендует их оставлять и после уборки нижней опалубки через месяц, чтобы не было трещин.
Спустя месяц пригласите лабораторию, чтобы проверить качество элемента. Нагружать его можно лишь тогда, когда бетон наберет полную прочность.
Вывод
В данной статье нам удалось расширить понятие ригеля, что позволит в дальнейшем уберечь вас от строительных ошибок. Данный конструкционный элемент считается стержнем любого сооружения и может воспринимать нагрузки в любых плоскостях, чего нельзя сказать о балке, с которым его часто путают.
Во время строительных работ нельзя этого допускать, так как весь процесс может пойти не так, как задумывалось. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.
