Что такое балка в строительстве

Что такое балка в строительстве

что такое балка в строительстве

Технологии современного строительства промышленных зданий и жилых домов сегодня, как и ранее в числе конструктивных элементов сооружений используют различного рода конструкции, объединяемых одним названием – балка.

По своему назначению этот элемент здания предназначен для выполнения роли несущего механизма.

Располагаемый на двух или нескольких опорах здания такой элемент принимает на себя нагрузку и позволяет создавать межэтажные перекрытия, соединять пролеты, является одним из основных элементов кровельной конструкции здания.

Традиционно при возведении строений используются балки, соответствующие типу и назначению зданий, и поэтому существуют различные виды классификаций этих элементов. Чаще всего классификация проводится по виду, назначению, форме и материалу этого конструктивного элемента.

Общие сведения об устройстве и назначении

В строительстве балки классифицируются, прежде всего, в зависимости от того на какое количество опор она ложится:

  • «разрезная» – применяется для устройства пролета между двумя опорами, чаще всего такие конструкции используются для межэтажных перекрытий, устройства кровли, мостовых сооружений;
  • «неразрезная», или «многопролетная» соединяет несколько точек, на которые ложится элемент, и конструкция имеет многопролетный вид.

Конструктивно простейшая балка, применяемая в малоэтажном каркасно-щитовом домостроении для устройства чердачного перекрытия, представляет собой цельный брус прямоугольной формы, но для более требовательных сооружений, чем простой дачный домик требуются несколько иные по форме элементы способные выдерживать большие нагрузки:

  • тавровые;
  • двутавровые;
  • швеллер;
  • прямоугольная форма.

Кроме того, особые требования предъявляются и к материалам конструкций:

  • железобетонные;
  • стальные элементы;
  • ригели из легких металлов и сплавов;
  • деревянные конструкции.

Наиболее востребованными в строительстве, при возведении крыш промышленных объектов, применяются профили тавровой или двутавровой формы, они здесь являются основными элементами конструкций кровли. Это связано с тем, что такая форма наиболее эффективно работает при нагрузках на изгиб.

Двутавровые – по своей форме поперечного сечения напоминают букву «Н». Каждый элемент, имеет свое название – вертикальные части такой буквы «Н» называются полки, а соединяющая их черточка именуется стенкой. Благодаря такой форме, профиль способен выдерживать большие нагрузки, чем прямоугольный, по сечению материал. Кроме того, двутавровые конструкции позволяют применять дополнительные методы повышения прочности конструкции:

  • для наиболее ответственных участков кровли применяются двутавровые профили с утолщенной стенкой;
  • для второстепенных участков применяются ригели, внутренние грани полок, которых параллельны друг другу;
  • для повышения жесткости конструкции используются профили с уклоном на внутренних гранях.

Материалы и технологии изготовления элементов перекрытия

В зависимости от назначения здания, технологии его строительства и условий его последующей эксплуатации кровли, балки классифицируются как по типу используемого материала, так и способа изготовления готового элемента:

  1. Железобетонные конструкции:
  • изготавливаются методом монолитной отливки формы с обязательным использованием арматурного каркаса в заводских условиях, как правило,   это тавровые профили, сложной рамной конструкции;
  • монолитные конструкции – производятся методом отливки формы непосредственно на строительной площадке при возведении зданий по монолитно-каркасной технологии.
  • металлические элементы, выполненные способом горячей прокатки металла готовой формы;
  • специальные виды изделий из отдельных элементов, соединенных при помощи сварки;
  • изделия из легких сплавов для особых видов кровли – стадионов, концертных залов, выставочных комплексов.
  • из цельного бруса различного размера;
  • составные ригели, выполненные из отдельных частей, соединенных между собой клеевым способом с использованием, как натурального дерева, так и материалов на основе древесины – фанеры, древесноволокнистых плит.

Классификация и маркировка стальных элементов

Классификация конструкций из стали проводится и имеет свой буквенно-цифровой шифр. Такое кодирование позволяет проводить необходимую классификацию и учитывать нужные по параметрам элементы в строительстве еще на этапе разработки проектно-сметной документации.

Основой для такого вида классификации являются официально утвержденные государственные стандарты и технические условия, по которым классифицируются все виды балок, независимо от материала изготовления или производителя.

Так, в маркировке стальных двутавровых профилей, кроме указания их размеров, а высота может быть от 100 мм до 1000, указывается и буквенный шифр, в котором указывается, например, размеры граней полок:

  • «Б» — означает, что изделие имеет нормальную ширину параллельных граней;
  • «Ш» — указывает, что полки имеют увеличенную ширину и относятся по классификации к «широкополочным» выдам продукции;
  • «К» — говорит, что такой профиль может быть использован в качестве колонной опоры.

Использование деревянных элементов в различных кровельных конструкциях

В малоэтажном домостроении при возведении кровли балки используются в качестве различных по назначению и размерам элементов:

  • перекрытия чердачного этажа;
  • стропил;
  • подпорок, соединительных и прочих частей стропильной конструкции;
  • коньковой части кровли;
  • каркаса опорной стенки мансарды.

Наиболее подходящими для выполнения таких функций являются двутавровые клееные деревянные элементы, обладающие большой прочностью, способные выдерживать большие нагрузки и имеющие небольшой вес по сравнению с пиломатериалами из цельного дерева.

Особенностью всех видов деревянных конструкций, применяемых при возведении кровли здания, является использование пиломатериалов хвойных пород для устройства стропил, распорок, каркаса перегородок и твердых пород дерева для устройства перекрытия чердачного этажа.

Что еще почитать по теме?

Источник: http://ProRoofer.ru/facts/chto-takoe-balka.html

Что такое железобетонный ригель в строительстве и чем он отличается от балок

что такое балка в строительстве

В условиях постоянно развивающихся технологий в строительной сфере появляются новые термины и понятия, значение которых не всегда понятно обычному человеку, занимающемуся только частным строительством. Ригель бетонный – это одно из таких слов. Однако даже опытные инженеры не всегда могут четко объяснить, что собой представляет этот элемент конструкций.

Чтобы правильно применять те или иные элементы в строительстве, необходимо разобраться в их предназначении и особенностях применения.

Что такое ригель

Ригелями называются ЖБИ с армированием, которые используются для соединения вертикальных конструкций (стеновых панелей, колонн и подвесов). При этом эти изделия берут на себя нагрузку как самих перекрытий, так и других элементов. Благодаря бетонным ригелям формируется прочный «скелет» постройки, гарантирующий геометрическую стабилизацию всего сооружения.

С помощью ригельных опор поднимают цоколь, укрепляют и снимают с него излишнюю нагрузку. Также эти железобетонные изделия задействуют при возведении широких лестничных пролетов для ангаров, торговых залов и многого другого.

Некоторые утверждают, что ригель и балка ЖБИ это практически одно и то же, и вся разница заключается только в размерах изделий. На самом деле это не совсем правильное утверждение.

Чем ригель отличается от обычной строительной балки

Очень часто, объясняя, что такое ригель, некоторые строители используют термин «балка». С одной стороны его действительно можно назвать балочной конструкцией горизонтального типа, но это будет не совсем правильно, так как:

  • Железобетонный ригель выполняет специальные несущие функции. Он принимает нагрузки со всех сторон и является, по сути, основным опорным элементом каркаса сооружения. Этот элемент отличается довольно узкой функциональностью и значительной сферой применения. При этом ригель жестко связан со стойками (установленными в вертикальном положении) главной несущей конструкции. Укладывается этот элемент только в горизонтальном положении.
  • Балку можно устанавливать как в горизонтальном положении, так и под наклоном. Но, это не единственное, чем отличаются эти строительные элементы. Помимо этого, балка является самостоятельной частью строения и работает преимущественно на изгиб.

Заменять ригель балкой ни в коем случае нельзя. Дело в том, что ригельные элементы отличаются большим весом, жесткостью и прочностью. В свою очередь балка имеет меньший вес и чаще всего изготавливается из дерева или металлических конструкций полого типа. Она используется для поддержки конкретных перекрытий (например, чердачных помещений).

Даже, взглянув на фото, становится очевидно, что  эти два изделия выполняют разные функции.

Таким образом, отличие балок от ригелей очевидны: балка – это широкое понятие, которое включает в себя опоры разных типов. Ригель же выполняет более узконаправленную функцию и производится по особой технологии на основе более прочных материалов.

Из чего изготавливается ригель

Изделия этого типа производятся из тяжеловесных бетонов класса от В 22,5 до В 60. На выходе получаются ригели, прочность которых составляет не меньше 75% в теплое время года и порядка 85% в условиях холода. Кроме этого, ригель для перекрытия должен быть водонепроницаемым, огнестойким, морозоустойчивым, не восприимчивым к агрессивным средам и коррозии.

Так как конструкция этого типа должна отличаться повышенной прочностью, в процессе производства используется арматура. Армирование ригеля выполняется из стальных армокаркасов высочайшего класса: горячекатных и укрепленных методом термомеханической обработки.

При производстве этих строительных элементов обязательно необходимо учитывать ГОСТ 18980-90, в котором прописаны строгие требования. При этом любые несоответствия с нормативами могут очень сильно сказаться на прочностных характеристиках всего сооружения.

От качества изготовленной конструкции будет зависеть возможность ее использования в той или иной области.

Сферы применения

В первую очередь стоит обратить внимание на конструктивные отличия ригелей железобетонных, так как именно от этого будет зависеть, для каких целей можно будет применить изделие. Всего существует 3 разновидности этих «балок»:

  • Однополочный. Такое изделие Г-образной формы предназначено для фиксации перекрытий только с одной стороны. Чаще всего однополочные «блоки» используются для лестничных клеток и при возведении крайних пролетов жилых и промышленных помещений.
  • Ригель двухполочный. Эта конструкция Т-образной формы служит опорой плит с обеих сторон, поэтому она лучше всего подходит для пролетов среднего типа.
  • Бесполочный. Такая «балка» отличается прямоугольным сечением и в основном используется для перекрытий определенного типа.

Помимо этого ригельные конструкции используются при возведении сооружений «собирательной планировки», особенно в том случае если в помещениях предполагаются довольно высокие потолки. Также, изделия этого типа нашли широкое применение в модульном строительстве.

Кроме этого, их используют при создании оконных комиссур и оград, а также при возведении опалубочных конструкций.

Ригельные балки для опалубки

Балочно-ригельная опалубка является оптимальной системой для сооружения перегородок, расположенных между этажами. Конструкция этого типа собирается из:

  • двутавровых балок;
  • подкосов, уголков и других расходных элементов;
  • фанеры;
  • крепежных элементов;
  • ригелей, изготовленных из металла или дерева.

После сборки всех этих элементов, получается прочная ригельная опалубка. Конструкция этого типа может выдерживать очень сильные нагрузки (до 8 тонн на «квадрат»). Это становится возможным как раз благодаря тому, что используется металлический ригель для опалубки, преимущества которого очевидны.

Если использовать не обычную «балку» а элемент со специальной перфорацией, то стяжные винты можно будет устанавливать в наиболее удобных местах. Особенно это актуально, если речь идет о балочно-ригельной опалубке колонн. Благодаря конструктивным особенностям и характеристикам «балок», она зафиксируется надежным образом и займет правильное положение.

Еще одно преимущество, которым отличается ригельная опалубка – это скорость ее изготовления. По сравнению с любыми другими аналогами, эта система возводится за меньшее время.

Если говорить о стоимости ригельных элементов для опалубки и других типов сооружений, то она напрямую зависит от характеристик конкретных изделий.

Маркировка ригелей

Все изделия маркируются специальным кодом, состоящим из букв и цифр. Буквенные аббревиатуры имеют следующее значение:

МаркировкаТип изделияДля чего применяется
Р Прямоугольной формы
РО Однополочное
РОП -/- Для многопустотных перекрытий
РЛП/РЛР -/- Под лестничные марши
РОР -/- Для поддержания плит с ребристой поверхностью
РБ Бесполочное
РБП -/- Для поддержания многопустотных плит
РБР -/- Для ребристых плит
РД Двухполочное
РДП -/- Для многопустотных ЖБ плит
РДР -/- Для ребристых перекрытий
РКП Балконные (консольные) ригели Для поддержки многопустотных перекрытий

Если серия указывается такими буквенными кодами, то это говорит о том, что изделия изготавливались по ГОСТ. Они более надежны. Если на ригеле указана серия из других буквенных сочетаний, то речь идет о ТУ.

Помимо букв на маркировке присутствуют также и цифры, которые обозначают размеры изделий. Например, возьмем «балку» с кодом РЛП 4.26-60. Мы уже знаем, что первые три буквы обозначают однополочный лестничный ригель. Теперь рассмотрим размеры.

Первая цифра означает, что высота сторон изделия составляет 45 см. В свою очередь, 26 – это длина окружности «балки», которая составляет 26 дециметров.

Последняя цифра говорит о том, что изделие обладает несущей конструкционной особенностью, которая измеряется в кгс/1 м.п.

Исходя из размеров изделий, будет складываться и цена строительного ригеля.

Стоимость

Приобрести ригель нужного размера можно практически на любом производстве, занимающимся изготовлением ЖБИ. Если говорить о цене вопроса, то в таблице ниже приведены средние расценки по Москве и Санкт-Петербургу.

НаименованиеМаркировка (размер)Стоимость за шт, руб
РДП 4.27-60 7 000
РДП

Источник: https://zamesbetona.ru/zhelezobetonnye-izdelija/rigel-betonnyj.html

Виды деревянных балок для перекрытий, расчёт длины, монтаж

что такое балка в строительстве

Важный этап строительства любого здания – установка межэтажных перекрытий. Они распределяют вес находящихся выше элементов строения, таких как крыша и стены, а также коммуникаций и деталей интерьера верхних этажей. Чтобы выдержать немалую нагрузку, нужны прочные перекрытия. В статье расскажем, какие виды балок применяют для разных частей здания, и рассмотрим, как правильно рассчитывать нагрузку и длину балочных перекрытий.

Межэтажное перекрытие деревянными балками

Виды перекрытий

Перекрытие – это горизонтальная несущая конструкция из балок, разделяющая здание по высоте на функциональные зоны или этажи и поддерживающая прочность всего строения. При строительстве дома применяют следующие виды перекрытий:

  • цокольное или подвальное перекрытие;
  • межэтажное перекрытие;
  • чердачное перекрытие.

Чердачное перекрытие

Естественно, самые прочные – металлические балки в виде швеллера, уголка или двутавра, изготовленные из высокопрочной стали. Их лучше всего использовать для цокольного перекрытия, так как оно несёт наибольшую нагрузку. Из стальных балок можно устраивать длинные пролёты с большим расстоянием между балками. Они устойчивы к механическим повреждениям и гниению. Однако из-за большого веса с ними тяжело работать, а высокая цена металла увеличивает расходы на строительство.

Железобетонные балки перекрытия выдерживают большие нагрузки и подходят для строительства многоэтажных домов. Но для их монтажа понадобится специальная техника.

В основном при строительстве частных домов для перекрытий используют деревянные балки. Дерево – надёжный и экологически безопасный материал, который не навредит жильцам дома. Балки из дерева относительно недорого стоят и имеют небольшой, по сравнению с предыдущими видами вес, поэтому их легко устанавливать. Однако дерево огнеопасно, подвержено гниению и поражению короедом, поэтому требует предварительной обработки.

Типы деревянных балок

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как отделать печь в доме

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит, на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП)

Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

Сечение балочных перекрытий

На прочность перекрытия также влияет сечение балки. По типу сечения включают следующие виды пиломатериалов:

  • прямоугольные;
  • квадратные;
  • круглые;
  • овальные;
  • двутавровые.

Самые распространённые – балочные перекрытия прямоугольного сечения. Их легко устанавливать и такие балки будут служить лагами для обустройства полов. При монтаже прямоугольных балок их устанавливают вертикально широкой частью, так как с увеличением высоты повышается прочность конструкции.

Для чердачных перекрытий часто используют круглые балки или оцилиндрованные брёвна. Такие балки имеют хорошую прочность и устойчивость на прогиб.

Наиболее крепкие и функциональные – двутавровые балки перекрытия.

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Перед возведением здания необходимо рассчитать нагрузку и длину балочных перекрытий. Для лучшей прочности перекрытия при строительстве нужно использовать деревянные балки с немного большим, чем расчётный, запасом прочности.

Выбор ширины или толщины балки в зависимости от длины

Чтобы правильно произвести расчёт нагрузки на балку перекрытия, нужно:

  1. Знать расстояние между стенами и шаг между балками.
  2. Вычислить постоянную нагрузку, складывающуюся из массы балок, утеплителя и материалов, из которых изготовлен пол и потолок.

    Для вычисления необходимо сложить удельный вес на кв. метр всех стройматериалов

  3. Временную нагрузку. К ней относятся масса мебели и находящихся в здании людей. Как правило, её считают равной 150 кг/м2.
  4. Высчитать предполагаемую нагрузку на 1 м2 перекрытия (сумма временных и постоянных показателей).

Так как для расчёта требуется знать нагрузку на погонный метр, нужно предполагаемую нагрузку на 1 м2 умножить на расстояние между балками. Далее, полученную цифру умножают на квадрат расстояния между несущими стенами и делят на 8. Так проводят расчёт нагрузки балочного перекрытия.

Mmax = (q*L2)/8

Где:

  • q — полная нагрузка на кв. м;
  • L2 — квадрат расстояния между стенами.

При проектировании каркаса перекрытия нужно уделить внимание пространственной жёсткости, которая во многом зависит от показателей прогиба балочного перекрытия.

Расчёт деревянной балки на прогиб проводят по формуле: W = Mmax / R, где M – максимальная нагрузка, а R – сопротивление древесины из СП 64.13330.2017 от 2017 г. (актуальная редакция СНиП II-25-80). Для древесины 2 сорта её принято считать равной 130 кг/см2.

Из формулы W = b*h2/6, зная показатель W, вычисляем сечение перекрытия. Достаточно задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Прогиб деревянного перекрытия при вычисленной нагрузке не должен быть больше соотношения к длине балки 1:350 для подвальных и межэтажных перекрытий, а для чердачных и мансардных – 1:250.

Размер балок зависит от расстояния между несущими стенами. Для определения необходимой длины балки к этой величине прибавляют 40 см, примерно по 15–20 см с каждой стороны. Профессиональные строители рекомендуют для устройства перекрытия использовать балки с сечением равным 4–5% длины пролёта.

Монтаж перекрытия

Чтобы здание долго прослужило, балочные перекрытия должны соответствовать высокому уровню прочности. Иметь хорошую звуковую и теплоизоляцию, а также хорошо вентилироваться.

https://www.youtube.com/watch?v=T0SROAmmPhQ

При установке деревянных балок чаще всего используют маячный способ монтажа. Вначале монтируют крайние балки, а затем промежуточные. Чтобы не допускать ошибок во время работы, используют уровень. В случае перепадов высоты, балки можно выровнять подложив под торцевые концы пропитанные битумным праймером обрезки.

Перед началом установки проводят сращивание или обрезку балок до нужных размеров. Сращивание балок из бруса по длине обычно проводят способом «замочный паз». Для этого концы брусьев спиливают на 1\2 толщины и заглубляют один торец в толщу другого. Затем места соединений фиксируют.

Сращивание двух балок

Расстояние между деревянными балками не должно быть меньше 60 см и превышать 1 метр. В конструкции из брёвен или клеёного бруса шаг делают больше, чем в дощатых перекрытиях. При монтаже чердачного перекрытия расстояние между дымоходом и балками должно быть не менее 40 сантиметров.

Для прочности каркаса торцы балок заглубляют в несущую стену минимум на 15 см. У двутавровых балок это значение разрешено уменьшить до 7 см. Заделывают углубления раствором или монтажной пеной. Возможно закрепление концов на стенах с помощью стальных связей. В местах опор на балках делается гидроизоляция.

Гидроизоляция балок в местах опор обязательна

Достоинства и недостатки балок из дерева

Использование в строительстве зданий деревянных балок в отличие от других видов характеризуется следующими достоинствами:

  • доступная цена;
  • простота доставки на строительную площадку;
  • возможность установки без применения спецтехники;
  • экологическая безопасность;
  • ремонтопригодность.

Однако, несмотря на многие достоинства, такие перекрытия менее прочны, чем металлические и железобетонные. Требуют обработки антипиренами, а также средствами против гнили и плесени. Монтаж деревянных балок возможен только после тщательных расчётов.

В заключение статьи нужно добавить, что применение дерева в строительстве значительно сокращает расходы. Чтобы не нарушить конструкцию всего здания и установить прочные перекрытия, их проектирование и монтаж лучше доверить профессиональным строителям.

Источник: https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/derevyannye-balki-perekrytiya

Балка в строительстве: виды, сечения, материал и маркировка

При строительстве промышленных и жилых сооружений немаловажную роль играет такая конструкция, как балка. Этот элемент является несущим на себе основные нагрузки здания в вертикальном направлении. Поэтому очень важным моментом в процессе возведения постройки является расчет и выбор этой строительной детали. От ее надежности, стойкости будет зависеть срок эксплуатации комплекса.

По способу крепления, строительная балка выступает в качестве горизонтального или наклонного бруса, чаще работающего на изгиб. Дополнительная важная функция горизонтальной балки — распределение рассредоточенной нагрузки при действии вертикально направленного момента силы. Именно эта направленность позволяет изделию значительно снизить давление на вертикальные конструкции (колонны, стойки) и прочно их укрепить.

Какие бывают виды балок?

Строительные балки, как и практически все материалы, используемые на стройках, классифицируются по различным видам, ориентированным на определённые работы.

Деревянные

В спектр балочных древесных изделий применяемых, соответственно, в деревянных постройках, попадают лаги, ригели, прогоны, перекладины, и другие элементы, составляющие каркас брускового или бревенчатого жилого загородного дома.

При разделении этажей используют балки перекрытий. Для устройства крыши выстраивают балочный каркас, где применяют стропила. функция деревянных балок, равномерное распределение нагрузки по плоскости верхнего покрытия (крыши).

Качественные характеристики материала залог прочности и устойчивости сооружения.

Обязательно нужно помнить, что для поддержания прочности, деревянные изделия, в том числе и деревянная балка, должны быть обработаны специальными составами для защиты от горения и плесени.

Железобетонные

В строительстве, монтаж железобетона, например, на промышленных предприятиях, учитывает включение соответствующих изделий в устройство подкрановых балок, бетонных ригелей, устанавливаемых на колонны, под плиты перекрытия.

Железобетонные балки являются строительным элементом линейного типа. Выполненные из качественного бетона с расположенной внутри стальной арматурой для усиления, предназначены перераспределять нагрузку и повысить устойчивость основного конструктива.

Металлические

Металлоконструкции в строительстве включают горизонтальные и наклонные стальные балки, как важную часть жёсткого каркаса. Чаще это двутавровые балки с параллельными гранями. Основные их типы — широкие и колонные. Последние не предназначены для выдерживания повышенной нагрузки, поэтому при монтаже опорных частей, воспринимающих влияние основных действующих сил, используют широкополые балки. Применяются при устройстве подвесных путей, шахтных стволов и так далее.

Опоры

Сама балка ложится на опоры. В зависимости от конструктивных особенностей детали бывают:

  • разрезными: две опоры поддерживают строительный элемент между этажами, в кровле крыши или мостовыми пролетами;
  • неразрезными: несколько опор держат балку, прогиб в одном месте влияет на всю балочную нагрузку.

В зависимости от количества опорных связей данные элементы можно классифицировать на виды:

  • статически определимые: когда количество реакций связей равно числу независимых уравнений равновесия статики;
  • статически неопределимые: когда количество связей больше возможных уравнений статического равновесия.

Поперечное сечение как форма классифицирования

Стальные балки можно классифицировать по торцевому сечению. Подобная классификация в строительстве позволяет распределить соответствующие элементы в сортаменте металла и, таким образом, провести подбор изделий. Например:

  • Прямоугольное сечение. Соответствует применению в пролетах с небольшой длиной.
  • Сечение типа «L». Предназначено главным образом при возведении фасадов сооружений.
  • Сечение типа «Т». Принадлежит стандартным и двускатным тавровым балкам. Оптимально соответствуют проведению монтажа пролетов средней протяжённости.
  • Двутавровое сечение. Балки наделены повышенной устойчивостью и используются для пролётов большой длины. В свою очередь, двутавр может иметь параллельные грани полок. Параметры их разнятся в соответствии со стандартами и установленными ГОСТами.
  • Сечение типа «V». Такая строительная балка играет роль дополнительного изделия для усиления несущей конструкции.
  • Сечение типа «VT». Соответствует прогонам.

Выбор одного из этих видов зависит от назначения сооружения, сейсмоустойчивости региона, стоимости строительства.

Так, полые опоры обычно находят свое применение в легких постройках гаража, небольшого магазина, маленького навеса.

Цельные брусы вполне подойдут для перекрытий на чердаке простого деревянного домика. Различные «тавровые варианты» предназначены для более серьезных нагрузок в многоэтажных домах, производственных постройках. Двутавровые формы на крупных стройках самые популярные, так как они отлично справляются с нагрузкой на изгиб в кровельных конструкциях. Для придания им наибольшей прочности производят такие балки с толстой стенкой, с внутренними гранями под уклоном или параллельно.

А вот трапецеидальные горизонтальные опоры являются самыми крепкими и дорогостоящими.

Из какого материала и как изготавливаются балки?

Для строительных работ используются перекрытия, которые различаются по материалу и виду изготовления:

  • Деревянные. Делятся на цельнобрусовые и комбинированные (склеенные из ДВП, фанеры и дерева).
  • Металлические. Бывают трех классификаций: выполнены способом горячего литья уже готовой формы, сваркой отдельных частей и особые кровли из легких металлов для спортивных, концертных и выставочных сооружений.
  • Железобетонные. Производятся либо в промышленных условиях с непременной вставкой арматуры, либо способом литья сразу на строительной платформе.

Нюансы при расчете балки на прочность

Расчёт прочности балки на изгиб означает определение данных по массе пригодной для балочной конструкции. При этом не допускается проявление каких-либо разрушающих деформаций, таких, как трещины.

Главные факторы, которые учитываются при расчёте на изгиб уже в более подробной форме рассмотрены выше. Выделяя основные моменты, получают следующие характеризующие данные:

  • Длина балки. Изменение её в меньшую сторону повышает устойчивость, и способность выдерживать повышенные нагрузки.
  • Материал изготовления. Самым крепким считается сталь. Далее, следует железобетон и замыкает цепочку древесина.
  • Поперечное сечение. Расчёт площади сечения даёт понимание того какая строительная балка пригодна для проведения тех или иных работ.
  • Способ крепления в несущих конструкциях. Этот пункт тесно связан с предыдущим. Наиболее прочное закрепление проводится при монтаже двутавровых балок.

Важные рекомендации, которые стоит учитывать, выбирая балки

Повторно можно заявить, что балка в строительстве, это один из главных элементов сооружения. Основной фактор при отборе балок для несущих элементов – значение максимальной нагрузки при влиянии вертикально направленных поперечных сил.

В районах, где присутствуют нестабильные климатические условия и высокая степень движения грунта, представляющая сейсмологическую опасность, расчет работы поперечных горизонтальных сил обязателен.

Для облегчения подбора данных, чтобы впоследствии сделать заявку, балки распределены по буквенным маркировкам: Б, Ш, К. Соответственно:

  • Б – стандартные.
  • Ш – широкополочные.
  • К – колонные двутавровые балки.

Следовать рекомендациям необходимо для гарантии конструкциям долговечности и надёжности при возведении зданий.

Источник: https://SoproMats.ru/konstruktsiy/balka/

Металлические балки в строительстве: виды и применение

Балки стальные относятся к категории сортового металлопроката и пользуются большим спросом в строительной отрасли. Основной сферой применения балок из стали является создание металлических каркасов и больших пролетных конструкций при возведении объектов промышленного назначения.

Благодаря конструкционным особенностям изделия его использование позволяет уменьшить вес сооружения без потери прочности и устойчивости. Наибольшим преимуществом при использовании балок является снижение общей нагрузки на основание сооружения или попросту говоря фундамент. Не требуется усиления фундамента и несущих элементов здания, что в целом положительно сказывается на окончательной стоимости строительства.

Классификация балок

Металлическая балка представляет собой стальной профиль сложной формы. Поперечное сечение двутавра напоминает букву Н, а Т-образное сечение характерно для тавровых балок. Выбор типа изделия зависит от поставленной задачи и технических требований проекта. Сортовой металлопрокат данной категории классифицируется по следующим параметрам:

  • Способ изготовления. Стальные балки бывают сварными и горячекатаными. Первый тип получают путем сваривания при помощи автоматического электросварного оборудования отдельных элементов в единую конструкцию. Горячекатаные профили изготавливают из металлических заготовок путем прокатки на специальных прокатных станах.
  • Назначение изделия. В зависимости от типа двутавровые балки делятся на нормальные, широкополочные, колонные. При этом учитывается вид и высота стенок. Например, балка 40К1 — это колонный двутавр первой степени прочности высотой 400 мм.
  • Геометрические параметры. Металлургической промышленностью выпускаются двутавровые профили высотой от 10 см до 100 см при ширине полок от 40 мм до 55 см. Стандартная длина стальной балки варьируется от 6 до 24 м, по желанию заказчика производители нарезают профиль на отрезки нужной длины.
  • Марка и тип используемой стали. Материалом для производства тавров и двутавров служит углеродистая легированная сталь конструкционных марок. Легирование стали марганцем, никелем, кремнием и хромом позволяет получить сплавы с заданными техническими и механическими характеристиками.

Сфера применения

Как уже стало понятно, основным назначением металлической балки является прием и равномерное распределение нагрузки на несущие элементы конструкции. Согласно строительной практике и теории сопротивления металлов балки с Н-образной и Т-образной формой сечения обладают гораздо большей жесткостью и прочностью чем стальные профили с прямоугольным, квадратным и круглым сечением.

Металлический каркас, созданный с помощью тавровой или двутавровой балки, имеет жесткую структуру, обладает высокой механической прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Дополнительные ребра жесткости позволяют сооружениям в течение долгого времени выдерживать колоссальные статические и динамические нагрузки.

Основные области применения металлоизделия:

  • Строительство ангаров, производственных цехов, складских помещений, торгово-развлекательных центров;
  • Возведение высотных объектов и малоэтажных зданий, выполнение кровельных работ, усиление межэтажных перекрытий и колонн;
  • Довольно новым направлением считается возведение жилых зданий, в основании которых лежит металлический каркас;
  • Строительство подвесных путей и крановых эстакад в производственных цехах и на строительных площадках;
  • Армирование стволов шахт, сводов подземных тоннелей;
  • Строительство мостов и эстакад.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое щитовой дом

Немаловажным фактором при проектировании здания является правильность расчетов и верный подбор материалов. Независимо от марки стали, формы сечения и типа балки расчеты выполняются по следующей схеме. Первым делом составляется расчетная схема с определением внутренних усилий.

На основании результатов расчетов подбирается металлоизделие с оптимальными геометрическими параметрами и техническими характеристиками. Такой подход обеспечивает максимальную прочность и устойчивость конструкции при минимальных затратах.

Именно по этой причине мы настоятельно рекомендуем обращаться за профессиональной помощью при необходимости возведения, даже казалось бы несложного навеса для автомобиля, не говоря уже о более серьезных конструкциях.

Источник: https://VipMetalStroi.by/novosti/33-metallicheskie-balki

Что такое металлическая балка в строительстве простыми словами

Строительство зданий и сооружений любого назначения не обходится без основных элементов. Металлическая балка является главной составляющей при возведении зданий. Данная металлоконструкция имеет достаточно широкую область применения. Она обеспечивает надежную опору. Качественно подобранные элементы позволяют значительно увеличить срок эксплуатации будущего сооружения.

В этой статье мы поговорим о том, что такое балка в строительстве, какие они бывают, а также рассмотрим основные области применения.

Что такое металлическая балка

Балка представляет собой металлическую конструкцию, которая предназначена для увеличения показателей прочности и устойчивости различных строительных объектов. Для их производства в основном используется сталь с различными добавками, которые увеличивают сопротивление металла при изгибе.

Изготавливаются различные виды металлоконструкции. Балка равномерно распределяет нагрузку по всей своей поверхности. Основное конструктивное назначение данного элемента – это надежная опора. В большинстве случаев из стальных балок делают перекрытия этажей и кровли зданий.

Как изготавливается металлическая балка

Любая балка состоит из стенок и полок, которые соединяются специальными стыковыми швами. В зависимости от разновидности их конструкция может отличаться. Стыковые швы выполняются при помощи сварки. Производством занимаются на оборудованных предприятиях, где имеются все необходимые станки и приспособления. Процесс изготовления выполняется в несколько технологических этапов согласно ГОСТу.

Линия производства металлической балки

Для каждого вида имеется свой ГОСТ, которые регламентирует все основные показатели и характеристики. Есть ряд определенных параметров, которые строго контролируются и проверяются у готовой продукции:

  • Вес готового изделия;
  • Площадь специального поперечного сечения;
  • Конкретная высота и ширина готовой продукции;
  • Радиус закруглений после сварки, которые располагаются внутри;
  • Угол наклона граней, которые располагаются на внутренней поверхности.

В зависимости от основной площади поперечного сечения стальная балка имеет несколько групп. Группы маркируются цифрами от 10 до 60. Для каждого типа металлопроката будут свои показатели и характеристики, которые необходимо строго соблюдать.

Если какой-то из этих параметров будет выше или ниже даже на минимальное значение, то готовая стальная балка потеряет свою первоначальную прочность. Использование такого металлопроката может привести к плачевным последствиям.

Поэтому данные показатели строго проверяются на заводе изготовителе.

Например, максимальная площадь сечения двутавра составляет 138 квадратных сантиметров. В этом случае его высота будет достигать 600 миллиметров, а вес порядка 108 килограмм на каждый погонный метр.  Продукция выпускается строго определенной длинны (от 4 до 12 метров). Длина изделия напрямую зависит от площади поперечного сечения. С увеличением показателя площади будет увеличиваться и длина.

В соответствии с ГОСТ 8239-89 можно изготавливать металлические балки любого другого размера, которые не прописан в самом ГОСТе. Для этого необходимо выполнить дополнительные расчеты, чтобы получить точные характеристики основных параметров под индивидуальные размеры.

Этим занимаются профессиональные инженеры на предприятии. При расчетах учитывается множество других параметров. Например, показатель допустимой погрешности, момент сопротивления и момент инерции.

На основании полученных параметров делаются подробные чертежи, по которым в дальнейшем и изготавливается металлоконструкция нужного размера.

3 основные разновидности стальной балки

Существуют различные варианты классификации, но самый распространенный вариант – это разделение по форме. Можно выделить три основные разновидности стальных балок, которые применяются в современном строительстве:

  • Тавровые. Это металлопрокат с основным сечение в виде буквы «Т»;
  • Двутавровые. Данная металлоконструкция имеет сечение в виде буквы «H». В результате того, что у изделия имеется дополнительная полка с противоположной стороны, оно становится более жестким, а соответственно и более прочным;
  • Швеллер. В сечении имеет букву «П». Данная продукция более универсальна и имеет множество областей применения в промышленности.

При возведении жилых и нежилых помещений чаще всего используются двутавровые балки. Они имеют большую жесткость, прочность и очень стойки к всевозможным изгибающим нагрузкам.

Каркас из двутавровой металлической балки

В строительстве применяются и другие разновидности балок. Например, деревянные и алюминиевые. Они имеют более узкую область применения, поэтому не так распространены, как стальные двутавры.

Главные особенности двутавра

Металлическая балка двутаврового типа имеет своеобразное сечение в виде буквы «H». Основными составляющими частями являются верхняя и нижняя полка, а между ними располагается стенка. В дословном переводе латинское слово «taurus» переводится как «бык». Поэтому многие называют данное изделие «двурогим».

Рекомендуем к прочтению:

⇒ Виды балок, секреты выбора и применения

⇒ Для «своих» все секреты про двутавры сортамент СТО АСЧМ 20-93

Для производства используется две разновидности стали (углеродистая или некоторые марки низколегированной). Благодаря своей форме металлопрокат способен спокойно переносить достаточно большие нагрузки различного типа, включая изгибающие нагрузки.

Балка имеет несколько базовых разновидностей в зависимости от главного назначения и области применения. Полки могут быть как параллельными друг другу, так и с определенным наклоном. Параллельные полки получили большее распространение. Они в свою очередь тоже имеют несколько групп, которые обозначаются буквами русского алфавита:

  • «К» — основная область применения это строительство опор и колон;
  • «У» — данная продукция имеет достаточно зауженные полки;
  • «Д» — полки средней длины;
  • «Ш» — достаточно широкие полки, которые выдерживают дополнительные нагрузки.

   7 областей применения

Имеется семь основных областей применения двутавра:

  • Укрепление кровли жилых и промышленных зданий. Это самая распространенная сфера применения;
  • Перекрытия между этажами зданий;
  • Всевозможные колонны и опоры у промышленных помещений и архитектурных сооружений;
  • Металлические фермы и каркасы для ангаров; ⇓
  • Шахтовые стволы;
  • Изготовление железнодорожных вагонов различного размера и формы;
  • Мосты, крановые эстакады и ряд других строительных объектов индивидуального назначения.

Базовые преимущества и недостатки

Металлопрокат стальной двутавровый, как и любая металлическая продукция имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо знать, прежде чем использовать ее в строительной отрасли.

Контроль качества двутавровой балки

Главные преимущества – это надежность и высокие показатели прочностных характеристик. Все это достигается благодаря специфическому сечению и прочной стали. Данное изделие равномерно распределяет все воздействующие на нее силы. Нет концентрации сил в одном месте, соответственно металл не устает и срок его эксплуатации значительно увеличивается. Все это позволяет использовать металлопрокат при строительстве крупных (многоэтажных) объектов с большими нагрузками.

Кроме этих главных показателей можно выделить следующие преимущества:

  • Относительно небольшой вес. Специальная форма сечения не требует достаточно большого количества металла для производства, поэтому вес готовой продукции небольшой. Вес никак не влияет на прочностные характеристики;
  • Высокая экономичность. Двутавр обладает высокой жесткостью, что позволяет использовать его для укрепления колонн и опор без дополнительных армирующих элементов. Если для укрепления использовалась обычная арматура, то пришлось бы значительно потратиться на покупку необходимо объема;
  • Хорошая устойчивость к сжатию и изгибающим нагрузкам. Это позволяет использовать балки в местах с повышенной вибрацией и другими видами колебаний. Например, при возведении мостов различного назначения;
  • Легко сваривается. Благодаря этому значительно повышается скорость монтажа строительных конструкций;
  • Все характеристики и геометрические показатели не меняются со временем. Металлопрокат настолько прочный, что даже под воздействием больших сил не деформируется, а соответственно все характеристики сохраняются;
  • Удобная транспортировка. Форма в виде буквы «H» позволяет более компактно укладывать двутавр в автотранспорт. Это значительно сокращает расходы на доставку и транспортировку.

Необходимо знать

У двутавровой балки имеется и ряд недостатков, которые тоже необходимо знать и учитывать:

  • Низкие показатели огнеупорности. Если в помещении или архитектурном сооружении произойдет пожар, то прочностные характеристики изделия значительно понизятся, что не позволит эксплуатировать его далее;
  • Подвергается воздействию коррозии. Для производства применяется низколегированная или углеродистая сталь нескольких марок, а она очень подвержена разрушению от коррозии. Поэтому использование балок данного типа в условия высокой влажности не рекомендуется. Если использовать все же приходится, то необходимо дополнительно обработать поверхности специальным защитным средством;
  • Нельзя использовать при строительстве зданий с очень большими пролетами. Если не будет дополнительных опор, то основные несущие способности на порядок уменьшатся;
  • Плохая устойчивость к скручивающим силам.

Если нужна металлическая балка — обращайтесь! Мы предоставляем все сертификаты качества, а также можете почитать отзывы наших покупателей.

Всего Вам доброго!

Источник: http://blog.kpmtrade.ru/sortovoj-prokat/chto-takoe-metallicheskaya-balka/

Выбор металлической балки

Есть среди фасонного металлопроката интересный вид балки — двутавр. Слово «двутавр» происходит от латинского «таурус» — бык. Это балка Н-образного вида в сечении.

Такая форма обеспечивает высокие прочностные характеристики, экономична, поэтому часто используется в строительстве при возведении различных сооружений.

Металлоконструкции выполненные из стальных балок Н-профиля успешно перераспределяют горизонтальные и вертикальные нагрузки всей конструкции, где они используются. Это позволяет не только снизить общий вес конструкции, но и уменьшить финансовые вложения.

Из чего и как делают двутавр

Двутавровый профиль делают не только из стали, но и из других металлов, а также из дерева. Деревянные двутавровые балки применяют в кровельных работах при строительстве малоэтажных и частных домов. Но наиболее прочными всё же будут профили из стали.

Для производства двутавров берут углеродистую и низколегированную сталь. Стальной двутавр производят горячекатаным и сварным методом. Горячекатаные изделия всегда считались более прочными, однако, с развитием технологий металлоконструкции изготовленные сварным методом уже не уступают по надежности тем, которые вышли из прокатных станов.

Где используют двутавр?

Двутавр широко применяется в различного вида строительстве: крупнопанельном, частном, высоко- и малоэтажном, гражданском, промышленном и т. д.

Двутавр может применяться в качестве несущих элементов:    

  • в различных колоннах;         
  • в опорах эстакад и мостов;         
  • в конструкционных элементах путепроводов;              
  • в усиливающих и крепежных элементах различных шахт (для укрепления стволов шахт, в том числе метрополитена);         
  • для укрепления автомобильных и железнодорожных тоннелей;
  • инженерных опор в стенах котлованов, и для укрепления береговой полосы;    
  • в производственных цехах, предприятиях и складах как подкрановые балки;    
  • в производстве грузовых платформ, а также железнодорожных вагонов, транспортных судов. 

Двутавр используют для изготовления тавровых профилей путём продольного разрезания полок. Данные заготовки применяют в решётчатых конструкциях.

Каким бывает двутавр

При покупке двутавра мы сталкиваемся с различными маркировками и классифицирующими терминами. Двутавровый профиль классифицируют:    

  • по назначению,
  • технологии производства,
  • размерам,
  • составу материала,
  • толщине стенок изделия,
  • размерам и расположению планок,
  • другим показателям.

Стандартно, как все виды металлопроката, двутавр бывает мерной, немерной, кратной длины, обычной и повышенной прочности, а также с высокой точностью и обычной точностью прокатки.

Один из основных типов классификации — по способу ее применения:    

  • нормальный двутавр (маркируется буквой «Б», например — 35Б1, где цифра перед буквой показывает высоту профиля, а цифра, после буквы обозначает стандарт размеров изделия);
  • широкополочный двутавр (маркируется «Ш», например — 25Ш1);
  • колонный двутавр (маркируется «К», например — 30К2);
  • монорельсовая балка («М»);
  • специальный двутавр («С»);
  • узкополочный двутавр («У»);
  • изделия, относящиеся к дополнительной серии («Д»).

В данной классификации учтены разные формы двутаврового проката, что и обуславливает различные сферы его применения.

Стандартный или нормальный (Б) — этот двутавр общего (универсального) назначения применяется при средних нагрузках на него. Когда его используют в качестве опор или ветвей решетчатых колонн, то для надежности конструкции делают промежуточный крепеж между соседними двутавровыми профилями. В основном, этот вид двутавра используют в строительстве, а также автомобилестроении, железнодорожном транспорте, при возведении мостов и эстакад, в шахтных и тоннельных конструкциях.

Широкополочный двутавр (Ш) выдерживает повышенные нагрузки, обладает отличной износоустойчивостью, долговечностью. Эти характеристики обусловлены тем, что полки изделия располагаются параллельно друг другу и обладают значительной длиной. Широкополочный двутавр показывает высокие показатели по жесткости, прочности и коэффициенту сопротивления на сжатие и изгиб.

Именно этот тип двутавра используют при изготовлении таврового профиля — изделия с Т-образным сечением профиля. Широкополочный двутавр год от года становится все более востребован потребителем, постепенно вытесняя с рынка металлопроката стандартный двутавровый профиль.

Двутавр колонного типа (К) обладает значительной толщиной полок и перемычки, благодаря чему хорошо выдерживает механические нагрузки. Цифра, которая стоит после буквы «К» показывает размеры, массу и геометрию сечения. Чем больше эта цифра, тем больше по этим показателям и по прочности будет двутавр.

https://www.youtube.com/watch?v=KlFFsw1YMe8

Из названия понятно, что основное место применения — это колонны, а также опорные конструкции, их армирование в ЖБИ.

Монорельс или двутавр М — это двутавр специального назначения. Его полки располагаются не параллельно, а под наклоном. Монорельс применяется для организации систем транспортировки на складах, промышленных производствах, в сельском хозяйстве. С ее помощью оборудуют подвесные пути.

Специальная двутавровая балка (С). Полки изделий данного типа могут быть параллельными или располагаться под наклоном. Чаще всего применяется для армирования шахт.

Узкополочный двутавр (У) — обладает меньшей шириной полок, чем у нормальных балок. Применяется в качестве поддерживающих устройств в не сильно нагруженных конструкциях.

Дополнительные двутавровые балки (Д) — это двутавры, которые не подпадают ни под одну из вышеперечисленных характеристик. Их, преимущественно, изготавливают по индивидуальным заказам под определенные задачи.

Недостатки двутавра

Можно еще долго описывать характеристики и пользу двутаврового профиля, однако стоит учесть и недостатки. К ним относится не такая высокая, как у балок круглого сечения, способность выдержать напряжение на кручение и вертикальное сжатие. Однако это условный недостаток, который решается подбором сортамента другого профиля. В конечном итоге, разнообразие металлопроката и подразумевает, что для каждой конкретной задачи найдется свое решение.

Источник: https://www.1metallobaza.ru/blog/dvutavrovaya-balka-vidy-i-primenenie

Железобетонный ригель — что это такое в строительстве?

Ригель – это горизонтальная поперечная балка. Она жёстко соединяет друг с другом вертикальные опорные элементы, передаёт на них нагрузку от междуэтажных перекрытий. Иначе говоря, при возведении на фундаменте железобетонного каркаса здания сначала устанавливаются вертикальные опоры, потом они соединяются горизонтальными ригельными балками. А уже на них кладутся перекрытия между этажами.

Функции и применение

Проще понять, что такое ригель, показав для чего он нужен. Ригель в строительстве монтируют для горизонтальной связи вертикальных колонн, на него опираются плиты и обрешётка перекрытия. Он воспринимает вес железобетонных конструкций и равномерно распределяет его по своей длине, передавая усилие на колонны.

Заводы выпускают деревянные и стальные изделия, но чаще других применяется ригель железобетонный. Он представляет из себя бетонную балку с арматурно-проволочным металлическим каркасом внутри. Железобетонная конструкция дешевле, легче стальных балок и достаточно прочная, чтобы возвести здание любой высоты и назначения.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как правильно залить ленточный фундамент

Требования ГОСТ

Производство, применение, хранение и транспортировка железобетонных ригелей регулируется ГОСТ 18980-2015. Они должны изготавливаться с соблюдением требований рабочих чертежей, техдокументации. Обязательно наличие отверстия или стальных монтажных петель, за которые подъёмный кран будет цепляться при погрузке и монтаже. Защитный слой бетона, находящийся снизу балки до арматуры, должен быть достаточным. Нельзя делать его меньше, чем того требует стандарт.

ГОСТ регулирует и форму ригелей. Их надлежит изготавливать по чертежам и указанных в них размерам. Допускаются отклонения, но не более прописанных в стандарте значений. Нельзя устанавливать растрескавшиеся ригели с шириной раскрытия трещин более 0,1-0,2 миллиметра.

Все выпущенные заводами ЖБИ проходят испытания: из партии отбираются несколько образцов и подвергаются разрушающей нагрузке на специальном оборудовании. Также прочность, морозостойкость и другие показатели проверяются ультразвуковым методом.

Хранение и перевозка осуществляется в горизонтальном (рабочем) положении, устойчивыми штабелями высотой до двух метров, не больше трёх изделий в ряд по высоте. Между полом и штабелем, а также между ригелями ставятся деревянные прокладки.

Виды и маркировка

Железобетонные ригели различаются по нескольким признакам: это форма профиля, линейные размеры, прочность. Соответственно отличается и маркировка видов. Марка – буквенно-цифровое обозначение, по которому можно узнать его особенности. Маркировка ставится на боковой стороне и не дальше, чем за один метр от торца.

Ригеля маркируют по ГОСТ 23009-2016. Марка состоит из трёх последовательностей символов, разделенными тире.

Первая последовательность показывает:

  • форму профиля;
  • высоту сечения;
  • длину, округлённую до десятков сантиметров.

Затем ставится тире и указывается:

  • несущая способность, выраженная в килоньютонах на метр (кН/м), или цифра, условно обозначающая максимальную допустимую нагрузку,
  • класс стали напрягаемой арматуры, если она преднапряжена.

Третья последовательность ставится не всегда и указывает дополнительные свойства, например:

  • стойкость к воздействию едких газов,
  • степень сейсмостойкости,
  • некоторые возможные конструктивные особенности.

Пример маркировки двухполочного железобетонного ригеля высотой профиля 600 мм, длиной 5560 мм, с несущей способностью 110 кН/м: РДП 6.56-110.

Профили

Следует заметить, что железобетонные плиты бывают ребристыми и многопустотными (прямоугольное сечение, имеют сквозные продольные отверстия). В зависимости от железобетонных плит, для которых предназначен монолитный ригель, отличается его сечение.

Основные формы и размеры:

рис. 1 рис. 2 рис. 3 рис. 4 рис. 5 рис. 6 рис. 7 рис. 8

Ригель железобетонный Р

Ригель ЖБИ марки Р имеет прямоугольное сечение – обыкновенный параллелепипед. Это изделие не имеет полок, и плиты опираются на его верхнюю грань. Применяется, когда ригель должен обладать большой площадью и равномерно прилегать к какой-либо поверхности.

Рдп и рдр

Двухполочный. Имеет форму тавра или сечение в виде креста. Таким образом по бокам образуются две полки, на каждую из которых могут опираться элементы перекрытия. Этот тип предназначен для соединения средних рядов колонн, где перекрытия будут ложиться на него с обеих сторон. РДП служит опорой для многопустотных плит, РДР – для ребристых.

Железобетонный ригель РБП и РБР

Бесполочный. Его поперечное сечение – что-то среднее между типами Р и РДП (РДР). Имеет сбоку уступы, похожие на полки у РДП или РДР. Но эти уступы гораздо меньше и не предназначены для опирания на них плит или других конструкций. Горизонтальные элементы опираются на верхнюю плоскость, как и у марки Р. Этот тип используется для формирования настилов из железобетонных плит. На РБП опираются многопустотные плиты, а на РБР – ребристые.

РОП, РОР, РЛП, РЛР

Однополочный. Имеет всего одну полку в отличие от симметричного РДП (РДР), у которого полки с обеих сторон. Вторая половина поперечного сечения схожа с РБП (РБР). Используется когда нужно опереть плиту только с одной стороны. РОП предназначен для многопустотных плит РОР – для ребристых.

РЛП и РЛР устанавливаются в стены лестничных клеток, на них опираются плиты или лестничные марши. В отличие от РОП и РОР на второй стороне этого типа чаще всего нет уступа – эта грань ровная, как у типа Р. На РЛП опирают многопустотные плиты, на РЛР – ребристые.

РКП

Консольный ригель. Имеет переменное поперечное сечение похожее на РДП (РДР). Устанавливается так, чтобы его часть торчала из стены. Выступающий край называется консолью. Две или больше консолей могут быть опорой для балконной плиты или иных наружных элементов.

Чем ригель отличается от балки?

Название «балка» получил элемент с длиной во много раз превышающей ширину и опирающийся на оба своих конца и, возможно, имеющий дополнительные опоры в середине. Работает он преимущественно на изгиб – искривляется под действием нагрузки, при этом не разрушаясь.

Ригель – это балка, связывающая вертикальные опоры, воспринимающая нагрузку от других элементов и передающая её на эти опоры. То есть, любой ригель – это балка. Многие просто называют и то, и другое балкой и оказываются правы, ведь это действительно она. Но обратное утверждение не всегда верно – не любая железобетонная балка может считаться ригелем.

Главные признаки, которыми ригельная балка отличается от остальных:

  • соединяет вертикальные элементы (колонны, опоры и т.д.); если она опирается не на вертикальный элемент, а на другую горизонтальную конструкцию или на что-то ещё, то это не ригель;
  • всегда располагается горизонтально, либо под небольшим углом, так как соединяет вертикальные опоры;
  • чаще всего принимает на себя нагрузку от других ЖБИ и передаёт её на колонны, к которым крепится. Сами колонны не могут непосредственно служить опорой перекрытиям. А железобетонные поперечины предоставляют достаточную опорную площадь, чтобы обеспечить зданию необходимую устойчивость.

Даже само название говорит за себя. «Riegel» в переводе с немецкого языка означает «поперечина», что указывает на функцию в остове здания.

Ригель – важный несущий элемент, без которого не обойтись при возведении железобетонного каркаса строения. Он обеспечивает его устойчивость, на нём размещаются междуэтажные перекрытия.

Источник: https://betonpro100.ru/izdeliya-i-konstruktsii/rigel

Где используются стальные балки и какими они бывают

Строительство любой, даже самой небольшой постройки, невозможно без применения ряда элементов, которые при возведении зданий уже давно относят к так называемым базовым составляющим.

Одним из так называемых базовых элементов можно назвать обычную балку из металла.

Она является металлическим изделием с Н-образным сечением, активно применяющимся, в различного рода строительных сферах для создания мостовых сооружений, путей подвесного типа, опор, перекрытий, а также металлоконструкций различного типа.

Если говорить о функции этого элемента, то основной его задачей является выполнение функции опоры для всей конструкции. В жизни мы можем встретить его в качестве перекрытия и кровли.

А если, например, использовать так называемую 2-тавровую балку, то можно довольно быстро сделать простой, но крайне эффективный реечный кран, который позволит осуществлять перемещение крупногабаритных грузов. Для таких же целей используют реечный профиль, как направляющие или рейки.

Кроме того, его конфигурация дает возможность использовать его для прокладки железнодорожных соединений.

Какими они бывают

На сегодняшний день существует несколько категорий балок, которые изготовляются крупными предприятиями:

-балка двутавровая, сделанная по ГОСТу;

-сварная;

-из стали;

-тавровая;

-из металла;

-сварная двутавровая.

Они также могут отличаться по целому ряду характеристик: по толщине полок и стенки, по расположению граней, по методологии производства, и тому подобное. Если говорить об основных характеристиках, то балки бывают:

-горячекатаными из стали;

-двутавровыми из стали;

-двутавровыми, выполненными из низколегированной, и углеродистой стали.

Говоря о последних двух категориях, в зависимости от местонахождения полочных граней их делят на следующие группы:

-с гранями параллельного типа. Сюда входят балки нормальные, широкополочные и колонные;

-с гранями под уклоном. Они бывают обычными и специальными;

-специальные из стали;

-из стали горячекатаные;

-из углеродистой низколегированной стали с большой плотностью.

Следует сказать, что все балки 2-тавровой категории разделяются по методу производства на 2 категории. Первая – горячекатаные балки, создается, когда нагретые металлозаготовки пропускают через валки прокатного стана. Второй тип изделий выпускается по сварной технологии, когда металлический лист разрезается на части, после чего делается так называемая прихватка, а потом уже выполняется сварка.

Кроме того, балки из стали с гранями параллельного типа подразделяются на три группы:

-нормальные;

-с полками широкого типа;

-колонной категории.

Балки, где есть наклон граней делятся на:

-обычные с уклоном на 5-11%;

-специальные.

Последние, в свою очередь, могут относиться к категории:

-М. Это изделия из стали, предназначенные чтобы создавать пути подвесного типа. Уклон внутренних граней тут будет не менее 5 процентов;

-С. Металлические изделия, которые применяются для укрепления стволов в шахтах. В таком случае уклон будет не менее 11 процентов.

Где еще можно использовать такие приспособления

Продолжая тему назначения стальных балок, скажем, что они используются не только как цельные элементы в возведении промышленных, общественных и других типов сооружений.

Также, они часто выступают конструкционными частями кровли, могут выступать частями перекрытий между этажей, а также быть основой для эстакад кранового типа. Для создания колонн и перекрытий часто используются и двутавровые варианты. Они используются и в фермах перекрытий из стали.

Повсеместное применение именно такого типа балок объясняется тем, сделать их довольно просто, а в работе они относятся к категории очень надежных.

Также популярными считаются изделия, которые делаются из стали низколегированного типа. Химсостав при их создании должен обязательно соответствовать нормам ГОСТ. Отдельно следует сказать о том, что номер балки из металла означает ее условный размер в сантиметрах. Наименьшей цифрой является десять, а наибольшей – сто. Создание балок с иными характеристиками возможно лишь по спецзаказу. Размером же рассматриваемого изделия из стали считается величина между внешними гранями ее полок.

Обычно балка в горизонтальном положении, воспринимает поперечную вертикальную нагрузку, исходящую от веса. Но довольно часто следует учесть влияние целого ряда гипотетических горизонтальных сил поперечного типа. В качестве примера можно назвать, ветровую нагрузку при учете возможного землетрясения.

Такое изделие под нагрузкой, также оказывает воздействие на опоры, которыми могут быть колонны, стены, подвесы либо же те же самые балки. После этого нагрузка переходит дальше и в ряде случаев, она воспринимается различными конструкционными элементами, работающими на сжатие – опорами.

Можно также сказать отдельно о случае ферменной конструкции, где стержни опираются на балку, находящуюся в горизонтальном положении.

Также, следует сказать, что прочностные характеристики изделия зависят от следующих физических параметров:

-материала, из которого она изготовлена;

-длины;

-площади, а также формы поперечного сечения;

-способа, которым она закреплена с другими элементами.

Источник: https://samstroy.com/%D0%B3%D0%B4%D0%B5-%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B7%D1%83%D1%8E%D1%82%D1%81%D1%8F-%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B1%D0%B0%D0%BB%D0%BA%D0%B8-%D0%B8-%D0%BA%D0%B0%D0%BA/

Балка: сущность, основные виды, целесообразность использования, рекомендации

22.11.2017

Балка представляет собой составной линейный элемент несущей конструкции, имеющий минимум  две точки опоры (опирается на оба конца) и работающий на изгиб. Использование балки направлено в первую очередь на распределение весовой нагрузки всей конструкции.

Наиболее часто применяется горизонтальное использование балки, которая компенсирует вертикальную поперечную нагрузку. А само весовое давление балки компенсируется вертикальными элементами, горизонтальная поверхность которых является точкой опоры для балки. Последующая компенсация приходится на опоры конструкции, если отсутствуют дополнительные промежуточные элементы.

Таким образом, взаимокомпенсация весовых нагрузок позволяет обеспечить устойчивость и надежность всей конструкции.

Виды балок в строительстве

На фото: балки двутавровые в устройстве кровли

Существует большое количество официальных классификаторов элементов строительных конструкций. Ниже будет представлены две наиболее объективные классификационные схемы.

Классификация строительных балок по виду материала

  • Стальная балка представляет собой поперечный или продольный элемент несущей конструкции, выполненный из специальной, углеродистой или низколегированной стали методом горячего или холодного металлопроката. Главное достоинство стальных балок: оптимальная степень прочности при работе на изгиб.

    Применяются при возведении конструкции, предполагающей повышенную весовую нагрузку или высокую степень опасности: подвесные пути, шахтные стволы и так далее.

На фото: стальная двутавровая балка

  • Железобетонная балка представляет собой строительный элемент линейного типа, применяемый в несущей конструкции с целью перераспределения веса и повышения устойчивости всей конструкции и состоящий из композиционного материала: бетонная матрица, усиленная стальной арматурой.

    Железобетонные балки являются более дешевым аналогом стальных балок и применяются на объектах со стандартной весовой нагрузкой: жилищное строительство, возведение зданий промышленного типа.

На фото: железобетонная балка для возведения моста

  • Деревянная балка представляет собой элемент несущей деревянной или иной облегченный конструкции, выполненный из древесины. Широко применяется для возведения жилых и хозяйственных сооружения из дерева.

На фото: деревянная балка в устройстве перекрытия

Классификация строительных балок по типу торцевого сечения

  • Сечение прямоугольного типа. Целесообразно в использовании в пролетах с малой длиной.
  • Сечение «L»-типа. Применение целесообразно при конструировании фасадов сооружений.
  • Стандартные и двускатные тавровые балки (сечение «T»-типа). Оптимально подходят для пролетов средней длины.

    В

  • Балка двутавровая. Имеют повышенную устойчивость и используются для длинных пролетов.
  • Сечение «V»-типа. Используются в качестве дополнительного элемента для усиления несущей конструкции.
  • Сечение «VT»-типа. Использование в качестве прогонов.

Двутавровые балки в свою очередь делятся на подкатегории:

  • Балка двутавровая с параллельными гранями полок. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 26020-83.
  • Стандартная двутавровая балка с углом наклона граней полок от 6 до 12%. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 8239-89.
  • Специальная двутавровая балка, стандарты и размеры представлены ГОСТом 19425-74. Делятся на два подтипа с маркировкой: «M» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 12%; «C» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 16%.

Отдельно необходимо рассмотреть такой элемент несущей конструкции, как ригель (иногда имеет наименование: ригельная балка). Ригель в подавляющем большинстве случаев бывает железобетонным и в отличие от стандартной балки является неотъемлемым элементом рамы (балка – это самостоятельный элемент конструкции). Ригель широко используется при устройстве опалубки.

Расчет прочности балки при работе на изгиб

Для расчета прочности балки на прогиб (то есть определение веса, который данный элемент несущей конструкции способен выдерживать без появления деформаций и иных ведущих к разрушению конструкции факторов) требуется учитывать целый ряд факторов, основными из которых являются:

  • Длина балки. Чем короче балка, тем большую нагрузку она способна выдержать.
  • Материал, из которого изготовлена балка. Сталь является наиболее прочным материалом.
  • Поперечное сечение балки (площадь и форма). Чем больше площадь, тем больше допустима нагрузка на изгиб.
  • Способ закрепления балки в несущей конструкции. Во многом зависит от формы сечения. Балка двутавровая крепится наиболее прочно.

Для расчета максимальной нагрузки на изгиб используют формулы сопромата. Для упрощения процесса можно использовать онлайн-калькулятор, позволяющий получить достаточно точное значение на основании введенных данных.

Рекомендации при выборе строительных балок и возведении конструкций

  • Основным фактором при выборе балки для возведения несущей конструкции является расчет веса максимальной нагрузки при воздействии поперечных вертикальных сил.

    Однако, в районах с нестабильными климатическими условиями и высокой степенью сейсмологической опасности необходимо произвести расчет действия поперечных горизонтальных сил.

  • Профили двутавра могут иметь в маркировке следующие буквы: Б, Ш, К.

    Расшифровка: Б – стандартная, Ш – широкополочная и К – колонная двутавровая балка соответственно.

Выбрать оптимальные профили балки при строительстве – обеспечить долговечность и надежность конструкции!

Балка: сущность, основные виды, целесообразность использования, рекомендации Ссылка на основную публикацию

Источник: https://viascio.ru/materialy/balka-sushhnost-osnovnye-vidy-tselesoobraznost-ispolzovaniya-rekomendatsii

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Строим Сами
Что такое футеровка печи

Закрыть