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.
Вернуться к оглавлениюМатериалы 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.
Вернуться к оглавлениюНазначение
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, мосты 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.
Вернуться к оглавлениюОсобенности
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.
Вернуться к оглавлениюМаркировка
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).
Так маркировка РДП 6.56-110АIV на продукции сообщает: тип РДП – ригель для железобетонных многопустотных плит, высота 6 дм (600 мм), длина 56 дм (5560 мм), несущая способность 110 кН/м, внутри заложена сталь класса А-IV. В ряде случаев используется третья группа обозначений, характеризующая специальные условия, в которых изделие может использоваться. Это касается, к примеру, сопротивляемости средам агрессивным газов, сейсмическим толчкам. Также может быть учтена установка добавочных закладных деталей.
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 ребристые плиты, 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.
Вернуться к оглавлениюОтличие ригеля от балки
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.
Вернуться к оглавлениюКак сделать ригель?
Прямо на стройплощадке возможно отлить железобетонный ригель. Тяжелое монолитное изделие не должно формировать каркас в деревянных или каркасных постройках. Его использование потребует внимательнее рассчитать прочность фундамента. На подготовительном этапе создается прочная опалубка, задающая правильные, точные геометрические размеры и форму с ребрами жесткости. Для формирования дна формы используются металлические листы (доска), для боковин — толстая влагостойкая фанера.
Форма устанавливается на т-образные опоры из досок и горизонтируется. Ее дно и внутренние стенки аккуратно укрываются рубероидом (пленкой). Длина и нагрузки на железобетонную конструкцию определяют количество каркасов армирования (верхний, нижний), формируемых в ригеле. Высота нижнего края нижнего каркаса над дном составляет не менее 3 см, а верхний должен располагаться в 3-х см ниже уровня верхнего среза формы. Армирующие каркасы формируются за пределами формы и затем устанавливаются в нее.
Низовая арматура делается непрерывной и укладывается продольно (принимает нагрузку на растяжение), ее диаметр — не меньше 1 см. Каркасы обвариваются (вяжутся проволокой). Нижнее продольное армирование не стыкуется в центральной трети длины, а верхнее — на крайних четвертях длины. Бетонный раствор замешивается из частей щебня, песка, цемента в пропорции 4/2/1 и воды. Заливка делается непрерывно, смесь трамбуется вибратором. Уход за бетоном изделия первые 7 – 10 суток осуществляется по сезону.
Боковые щиты снимаются через 2 недели, нижняя опора ригеля сохраняется до истечения 28 суток. Затем инструментально проверяется качество бетона. При положительном результате ригель нагружается после полного набора марочной прочности.
Вернуться к оглавлениюВывод
Железобетонная конструкция, называемая «ригель», является центральным несущим конструкционным элементом каркасов зданий. Данные изделия имеют неизменное назначение в отличие от балок, которые являются наполнителями каркасов строений.
