4.Ригели, балки, стропильные и подстропильные фермы, диафрагма жесткости

Ригели (ригеля) − линейные, как правило, горизонтальные несущие элементы строительных конструкций, служащие опорой для прогонов и плит, которые устанавливаются в перекрытиях или покрытиях зданий. Их отличие от большинства других конструкционных элементов зданий заключается в том, что ригели способны выдерживать нагрузки в различных направлениях; основное их напряжение приходится на изгиб. По сути ригель является горизонтально-расположенной несущей железобетонной балкой Т-образной формы (балкой перекрытия): в рамах он соединяет (жестко или шарнирно) стойки, в каркасах − опоры, в крышах – стропила.

Балка — это конструктивный элемент, представляющий собой горизонтальный или наклонный брус, работающий преимущественно на изгиб.

На практике, как правило, горизонтально расположенная балка воспринимает вертикальную поперечную весовую нагрузку, но в отдельных случаях необходимо учитывать влияние и вероятных горизонтальных поперечных сил (например, ветровую нагрузку или при учёте возможного землетрясения). Нагруженная балка, в свою очередь, воздействует на опоры, которыми могут являться колонны, подвесы, стены или другие балки (перекладины). Затем нагрузка передаётся далее и в итоге, в большинстве случаев, воспринимается конструктивными элементами, работающими на сжатие — опорами. Отдельно можно выделить случай ферменной конструкции, в которой стрежни покоятся на горизонтальной балке.

Прочностные качества балки зависят от нескольких её характеристик:

• площадь и форма её поперечного сечения;

• длина балки;

• материал балки;

• способ её закрепления.

В современных сооружениях используются, как правило, стальные, железобетонные или деревянные балки. Одним из самых распространённых типов поперечного сечения стальной балки является двутавровое сечение. Двутавровые балки используют при возведении каркасов зданий и мостов. Также применяют тавровые балки, швеллера, балки с полым профилем (в частности, трубы), балки с угловым профилем сечения.

Стропильные фермы служат для придания усилия колоннам посредством монтажных болтов и опорных столиков, оснащенных фрезерованными торцами.

В верхнем и нижнем поясах, в горизонтальных полках, равно как и в стойках фермы проделаны отверстия, необходимые для крепления связей.

В верхнем поясе содержатся детали, служащие для установки и крепления фермы фонаря на промышленном здании.

Стропильные фермы имеют плоскостную решетчатую структуру.

Они представлены верхним и нижним поясами, соединенными друг с другом посредством решетки из уголков.

Вертикальные элементы решетки называются стойками, а наклонные – раскосами. Уголки поясов соединяются с уголками решетки при помощи фасонок на сварке.

Подстропильные фермы служат для соединения колонн одного ряда. Подстропильные фермы также являются опорой для стропильных ферм.

Как правило, стропильные фермы размещают с интервалом 6 м. друг от друга, вот почему подстропильные фермы устанавливаются на колонны, имеющие интервал между собой в 12 м.

Диафрагма жесткости - вертикально установленные между колоннами на всю высоту здания внутренние стеновые панели, у которых вверху могут быть полки для опирания плит перекрытия.

Диафрагма жесткости связывает между собой и друг с другом панели и колонны, обеспечивая пространственную жесткость здания. Их расставляют в здании в обоих направлениях так, чтобы пересекались и образовывали в плане “Г” или “Т”. Их крепят с колоннами не менее чем в трех точках по высоте сваркой закладных деталей.

Диафрагму жесткости устанавливают на ленточные фундаменты (чаще монолитные).

Типы:

• 2-х полочные;

• однополочные;

• сплошные (без проемов);

• с дверными проемами;

• с дверными проемами;

• с вентиляционными каналами (диафрагмы-вентблоки);

• составные.