Укосина в каркасном доме представляет собой доску сечением 150×25 мм или больше, установленную на ребро и врезанную в нижнюю и верхнюю обвязку каркасной конструкции под углом от 45 до 60 градусов. Пара разнонаправленных укосин необходима для обеспечения необходимой диагональной жесткости одной несущей стены, что предотвращает её деформацию при воздействии внешних сил.
Что такое ригель в строительстве, каковы особенности и отличительные признаки ригеля?
Строительство — это область, требующая большого количества материалов и технологий, включая железобетонные изделия, которые занимают центральное место в процессе. Такие изделия активно используются в малоэтажном и многоэтажном строительстве, на различных этапах возведения зданий, от фундаментов до перекрытий, а также в конструкции мостов, эстакад и других объектов. Все железобетонные конструкции отливаются на заводах с соблюдением специальных технологий и стандартов (ГОСТ), что обеспечивает их прочность и надежность. Особенно важным элементом таких конструкций является ригель, который служит опорным элементом, воспринимающим вес всей конструкции, возведенной на нем.
Что такое ригель?
Специалисты детально объясняют, что ригель — это мощная опорная балка, имеющая одну или две полки, размещённая горизонтально и соединяющая вертикальные несущие балки. На эти полки устанавливаются торцы бетонных плит межэтажных перекрытий, затем вся масса плит передается на вертикальные несущие балки, а далее — на монолитный ригель, который обвязывает фундамент по периметру. При этом, кроме железобетона, ригели могут изготавливаться также из металла в виде одно- или двутавровых балок, используемых в металлокаркасных сооружениях, или же из деревянных брусьев с врубами, которые предназначены для перекрытия пола и потолка в частных домах. Однако в многоэтажном жилом строительстве, коммерческих и промышленных проектах главным образом используются бетонные ригели, поскольку они являются неотъемлемой частью железобетонных конструкций, без которых современное строительство практически невозможно.
В процессе возведения каркасных домов, крупных инженерных сооружений и малоэтажных построек каждая деталь конструкции имеет значительное значение, особенно ригель, который воспринимает основные нагрузки. Внимание стоит уделить тому, что бетонные ригели изготавливаются по строгим ГОСТам на заводах, в рамках которых используются жесткие геометрически правильные формы и обязательное армирование стальными каркасами, выполненными из арматуры марки А10.
Современные технологии в химической отрасли также способствуют разработке различных присадок и пластификаторов, которые улучшают характеристики бетона, используемого для ригелей. Благодаря передовым достижениям, таким как суперпластификаторы, производители железобетонных изделий теперь могут создавать более прочные, влагостойкие и морозоустойчивые конструкции. Крупные заводы ЖБИ стараются сотрудничать с надежными производителями строительных добавок и химикатов, обеспечивая использование качественного сырья для спряжения с бетонными смесями.
Соблюдение требований ГОСТа, использование новых технологий производства и качественного сырья позволяет создавать ригели большой длины, способные выдерживать впечатляющие нагрузки при эксплуатации многоэтажных зданий, мостов и других значительных сооружений.
Сейчас в России активно строятся объекты различного назначения, что приводит к большому количеству строительных организаций интересующихся привлечением новых заказчиков. Заказчики, в свою очередь, ищут способы экономии и обращают внимание на компании, предлагающие быстрое выполнение заказов с использованием качественных, но более доступных по стоимости материалов и технологий, что особенно характерно для каркасного домостроения.
В процессе создания капитальных каркасных зданий несущие и опорные элементы представлены вертикальными колоннами и ригелями, сделанными из высокопрочных марок бетона с пластификаторами, поскольку они подвергаются серьезным нагрузкам и воздействию агрессивной окружающей среды. Ригели первоначально устанавливаются на основании проектного цоколя, к ним прикрепляются вертикальные колонны, после чего происходит связывание колонн с ригелями, на которые будут далее установлены плиты перекрытий.
Следующие этапы включают установку железобетонных колонн, обвязку их ригелями, укладку плит, и так продолжается до возведения следующего этажа. Весь этот процесс позволяет собрать каркасное здание с правильными геометрическими формами и надежным сопряжением всех железобетонных элементов.
После монтажа каркаса проемы между колоннами закладываются кирпичами или стеновыми блоками, что в итоге приводит к созданию достаточно экономичного здания с высокой сейсмоустойчивостью и значительным сроком эксплуатации.
В малоэтажном строительстве создание фундаментов может составлять до трети сметной стоимости всего проекта, поэтому компаниям стоит задача оптимизации стоимости, чтобы привлечь клиентов. Многие застройщики отказываются от строительства дорогих подвалов и цокольных этажей, которые требуют огромных затрат на бетонные работы. Вместо этого они выбирают более экономичные решения, такие как столбчатые или свайно-винтовые фундаменты.
На столбчатых фундаментах проще всего возводить дома из древесины, например, из бревна или бруса. Здесь первый венец фиксируется на столбах, выполняя роль ригеля и формируя периметр будущих стен. Для этого часто применяются бревна большего диаметра и брусья сечением до 300×300 мм, поскольку они должен быть недостаточно прочными для обеспечения эффективной нагрузки. Поэтому важно обеспечить равномерное распределение нагрузки.
При наличии столбчатого фундамента сложнее осуществлять проекты, в которых предполагается возведение стен из кирпича или стеновых блоков, поскольку для этого необходим ригель, размеры и длина которого рассчитываются исходя из общей массы стен и расстояния между столбами. Для небольших домов по периметру устанавливается железобетонный ригель с одной полкой, направленной внутрь, на которую укладываются пустотные плиты перекрытий, в то время как в крупных коттеджах с несущими внутренними перегородками устанавливаются дополнительные столбы и ригели с двумя полками, на которые крепятся плиты пола. После возведения стен до проектного уровня они обвязываются ригелями, на полки которых укладываются потолочные плиты, а стропильные пятки закрепляются, как к мауэрлату.
Таким образом, без применения ригелей невозможно осуществление монтажа многоэтажных каркасных зданий. В малоэтажном строительстве ригели не только желательны, но и существенно повышают надежность стеновых и кровельных конструкций, обладая важным свойством, которое повышает безопасность и долговечность дома.
Что такое ригель?
Ригель представляет собой длинный прямоугольный элемент, который напоминает балку. Он выступает в качестве соединительного элемента для вертикальных конструкций – колонн и столбов. Ригели соединяют столбы, предотвращая тем самым их падение под действием серьезных нагрузок.
Эти нагрузки могут варьироваться в зависимости от времени воздействия. Обычно выделяют:
- постоянные нагрузки: вес полностью готового дома, включая крышу и стены;
- временные нагрузки: вес заселенного дома с мебелью и людьми;
- однократные нагрузки: воздействия от землетрясений, взрывов, экстремальных природных явлений и так далее.
Ригели могут быть изготовлены из различных материалов, включая сталь, древесину и железобетон. Наиболее прочными из них являются стальные ригели, поскольку древесина и железобетон имеют меньшую устойчивость к морозу, могут впитывать влагу и со временем деформироваться. Поэтому в железобетон добавляют специальные добавки, которые уменьшают вредное воздействие окружающей среды.
Ригель и балка
Ригель похож на балку, что приводит к их путанице. Балки изготавливаются из тех же материалов и размещаются горизонтально, поэтому их легко перепутать. Однако есть несколько важнейших отличий, знание которых поможет четко разделить понятия ригеля и балки.
- Функционально ригель соединяет каркас из стоек, в то время как балка в первую очередь поддерживает конструкцию, принимая на себя весовые нагрузки дверей, окон и других элементов.
- Балка может располагаться под углом, тогда как ригель всегда находится в горизонтальном положении.
- Ригель является узкоспециализированным, конструктивно более прочным и жестким элементом, поскольку главная опора конструкции чаще всего идет именно на него.
- Ригель весит значительно больше, чем балка, но при этом может иметь меньшую длину.
Узнав эти особенности, вы сможете легко определить, с чем имеете дело — с ригелем или балкой.
Разновидности ригелей
В Российской Федерации строят каркасные дома, используя ригели по финской и канадской технологиям. При этом опорный элемент устанавливают в специальный пропил на балке. Для ригелей подбираются сосновые доски 1-2 сорти. Если одной доски недостаточно, то две доски сбивают гвоздями.
По финской методике монтируют длинные ригели для усиления опор стены. Вес стропильной конструкции с кровельным материалом принимает на себя ригель, который передает нагрузки на стойки каркасной системы.
Канадская технология монтажа ригелей включает в себя:
- усиление окон и дверей по ширине проемов с помощью цельного пиломатериала;
- монтаж хидеров над дверными и оконными проемами.
Хидерами называют конструкции, которые состоят из нескольких скрепленных между собой досок, а их толщина определяется шириной опорных стоек. На верхние ригели воздействует нагрузка от перекрытий каркасного дома. Сбитые доски усиливают стойки под ригелем, что придает устойчивость окну.
Каждая из технологий имеет свои особенности, которые влияют на способ укрепления различных участков построек:
- финская технологияподразумевает усиление всех опорных стоек в строительстве;
- канадский метод позволяет укреплять отдельные балки каркасной конструкции над окнами и дверями;
- в процессе производства ригелей используются доски различных длин;
- финская технология, в отличие от канадской, не предполагает дополнительное усиление балок.
При реализации каркасного домостроения следует учитывать, что усиление дверных и оконных проемов является сложной инженерной задачей, требующей особого подхода.
Словарик основных терминов по каркасному строительству
Теперь настало время кратко описать, что означают основные термины, использующиеся в вышеприведенных текстах и в других аспектах каркасного строительства.
Бриджинги, или перемычки — это короткие балки, которые служат для соединения балок перекрытий, стоек каркасных стен или стропильных ног. Они представляют собой горизонтальную деревянную доску, размещённую между двумя соединяемыми элементами, а также могут быть выполнены в виде скрещённых брусков или металлических конструкций.
Каждый бриджинг (от англ. bridging — перекрывание, перемыкание) передает часть нагрузки соседним конструкциям, тем самым увеличивая жесткость всей конструкции и уменьшая вероятность возникновения вибраций, что, в свою очередь, защищает доски от деформации в случае усыхания или под воздействием высокой нагрузки.
Кроме того, перемычка-бриджинг выполняет роль противопожарного элемента, замедляя скорость возгорания ограждающей конструкции.
Фронтон каркасного строения — это верхняя часть стены здания, под которой расположен карниз, а по бокам находятся скаты крыши. Этот элемент поддерживает стропила и защищает подкровельное пространство от неблагоприятных погодных условий.
Для большей надежности фронтон обычно возводят после установки стропильной системы. Существует необходимость правильно рассчитывать высоту фронтона (расстояние от карниза до конька крыши), поскольку габариты влияют как на визуальное восприятие здания, так и на использования подкровельного пространства (чердак, мансарда или жилая спальня).
Разница между ригелем и хедером
Ригель — это специализированный элемент конструкции, входящий в состав каркасного дома. В финских постройках ригель служит опорой для балок перекрытий или стропил, проходя под верхней обвязкой стены по всей длине. В канадских домах ригель используется для укрепления оконных и дверных проемов, снижая нагрузку на крайние стойки (в этом случае такой элемент называется хедером).
Хедер (или хидер, от английского header — ригель, насадка, сборник) — термин из лексикона американских строителей, пришедший к нам через строительные кодексы.
Этот элемент предназначен для перераспределения давления от верхней обвязки на стойки проемов окон и дверей. Без хедера оконная или дверная коробка может быть разрушена под действием значительных нагрузок, исходящих от стропильной системы или плит перекрытия.
Хедер для монтажа проемов
Североамериканская технология строительства подразумевает установку мощного бруса в проем, который и называется хедер (от английского слова header, что переводится как шапка). Хедер функционирует как перемычка над проемом, перераспределяя общее давление, которое передается на оконный блок от всей конструкции стены и кровли.
Для установки хедера в каркасе создаются двойные (или строенные) вертикальные боковые стойки, а также устанавливаются опорные перемычки для крепления проема. Двойные стойки фиксируются на высоту от нижней до верхней балки, а конструкция дополняется полустойками каркаса, имеющими стандартные расстояния между ними. Полустойки закрепляются на хедере и соединяются с верхней обвязкой всех стен. Дверная конструкция отличается от оконной тем, что в ней не устанавливается нижняя перемычка, а также отсутствуют нижние полуопоры.
Ригель для монтажа проемов
Ригель имеет более простую и эффективную конструкцию по сравнению с хедером, так как позволяет избежать дополнительных конструктивных элементов. Ригель и хедер имеют схожую конструкцию, но демонстрируют ключевые отличия:
— Ригель представляет собой дополнительный конструктивный элемент, который располагается под верхней обвязкой каркаса. Он представляет собой установленную ребром доску, проходящую по всей длине стены.
— Каждая вертикальная стойка соединяется с ригелем.
— Отсутствует необходимость в установке нескольких двойных стоек, которые могут стать источником лишнего проникновения холодного воздуха в помещение при некорректном монтаже.
С использованием ригелей появляется возможность создавать проемы в любой части стены без риска нарушения жесткости конструкции, а также нет необходимости в дополнителях полустойках. Если длина стены велика, то ригель формируется из нескольких стыкующихся досок.
В следующей статье мы продолжим обсуждение строительства, сосредоточив внимание на монтаже кровли.
