Бережливое строительство — это сочетание операционных исследований и практических разработок в области проектирования и строительства с внедрением принципов и методов бережливого производства в процесс непрерывного проектирования и строительства. В отличие от производства, строительство — это производственный процесс, основанный на проектах . Бережливое строительство занимается согласованием и целостным стремлением к одновременным и непрерывным улучшениям во всех измерениях застроенной и природной среды: проектирование, строительство, активация, техническое обслуживание, утилизация и переработка (Abdelhamid 2007, Abdelhamid et al. 2008). Этот подход пытается управлять и улучшать строительные процессы с минимальными затратами и максимальной отдачей, учитывая потребности клиентов (Koskela et al. 2002), в то же время он помогает достичь и поддерживать цели устойчивого развития во всех трех измерениях планеты, людей и прибыли во всем строительстве. цепочка поставок (Solaimani .
Новая парадигма
Коскела (2000) утверждал, что несоответствие между концептуальными моделями и наблюдаемой реальностью подчеркивает отсутствие устойчивости в существующих конструкциях и сигнализирует о необходимости теории производства в строительстве. Затем Коскела использовал идеальную производственную систему, воплощенную в производственной системе Toyota, чтобы разработать более всеобъемлющую парадигму управления производством для производственных систем, основанных на проектах, где производство концептуализируется тремя взаимодополняющими способами, а именно, как трансформация (T), как поток (F ) и как создание ценности (V).
Что происходит при совмещении ВОЛНОВОГО и LC резонанса
Преобразование — это превращение входов в выходы. Поток можно определить как «движение, которое является плавным и непрерывным, как в« потоке работы от одной бригады к другой »или потоке стоимости по воле клиента». Ценность — это «то, что заказчик фактически платит за создание и установку проекта».
Коскела и Хауэлл (2002) также представили обзор существующей теории управления — особенно в том, что касается парадигм планирования, исполнения и контроля — в проектно-ориентированных производственных системах. Обе концепции обеспечивают прочную интеллектуальную основу бережливого строительства, что подтверждается как исследованиями, так и практикой (Abdelhamid 2004).
Признавая, что строительные площадки отражают типичное поведение сложных и хаотических систем, особенно в потоках материалов и информации на площадке и за ее пределами, Бертельсен (2003a и 2003b) предложил моделировать строительство с использованием теории хаоса и сложных систем. Бертельсен (2003b) специально утверждал, что конструкция может и должна пониматься тремя взаимодополняющими способами:
- Как проектный производственный процесс
- Как отрасль, предоставляющая автономных агентов
- Как социальная система
Что такое бережливое строительство?
Термин бережливое строительство был придуман Международной группой бережливого строительства на ее первом заседании в 1993 году (Gleeson et al. 2007). Грег Хауэлл и Гленн Баллард (основатели Института бережливого строительства в 1997 г.) утверждают, что « строительство в бережливом строительстве» относится ко всей отрасли, а не к этапу строительства. Таким образом, бережливое строительство предназначено для владельцев, архитекторов, дизайнеров, инженеров, строителей, поставщиков и конечных пользователей.
В любом случае термин «бережливое строительство» ускользнул от канонического определения. На то было несколько причин. Свод знаний находится в состоянии развития с 1990 года. Тем не менее, определение необходимо, чтобы иметь возможность операционализировать концепции и принципы, содержащиеся в философии. Полезно изучить изменение определения с течением времени, поскольку это отражает эволюцию и прогресс в уровне знаний о бережливом строительстве.
Упоминание о бережливом строительстве как существительном собственном не является попыткой ложно отличить его от других областей, которые сосредоточены на управлении строительными проектами. Это имя собственное, потому что оно относится к очень специфическому набору концепций, принципов и практик, которые отличаются от традиционных практик управления проектированием и строительством.
Ряд групп предложили определения: Международная группа бережливого строительства; Институт бережливого строительства; Ассоциированные генеральные подрядчики Америки; Ассоциация управления строительством Америки и другие. Исследователи также выдвинули определения в качестве основы для своей работы и предложили другим добавлять, изменять и критиковать. Здесь представлена выборка.
Бережливое строительство — это «способ проектирования производственных систем, позволяющий свести к минимуму потери материалов, времени и усилий для получения максимально возможной стоимости» (Koskela et al. 2002). Проектирование производственной системы для достижения заявленных целей — это возможно только при сотрудничестве всех участников проекта (Владельца, A / E, подрядчиков, управляющих объектами, конечного пользователя) на ранних этапах проекта. Это выходит за рамки договорных договоренностей о проектировании / строительстве или рассмотрении возможности строительства, когда подрядчики, а иногда и Руководители предприятий просто реагируют на проекты, вместо того, чтобы информировать и влиять на дизайн (Абдельхамид и др., 2008).
Бережливое строительство признает, что желаемые цели влияют на средства достижения этих целей, а доступные средства влияют на реализованные цели (Lichtig 2004). По сути, бережливое строительство нацелено на воплощение преимуществ концепции Master Builder (Абдельхамид и др., 2008).
«Бережливое строительство можно рассматривать как мезоэкономику . Бережливое строительство основывается на принципах управления на уровне проекта и на принципах, которые регулируют управление на уровне производства. управление проектами и производством «. (Абдельхамид 2007)
Бережливое строительство дополняет традиционные подходы к управлению строительством (Abdelhamid 2007): (1) двумя критическими и необходимыми измерениями для успешной реализации капитального проекта, требуя сознательного рассмотрения материальных и информационных потоков и создания стоимости в производственной системе; и (2) различные парадигмы управления проектами и производством (планирование-исполнение-контроль).
Хотя бережливое строительство идентично бережливому производству по духу, оно отличается тем, как оно было задумано, а также тем, как оно практикуется. Существует мнение, что «адаптация» бережливого производства / производства составляет основу бережливого строительства. Взгляды Лаури Коскелы, Грега Хауэлла и Гленна Балларда сильно различаются: происхождение бережливого строительства возникло в основном из-за необходимости в теории производства в строительстве и аномалий, которые наблюдались в надежности еженедельного планирования производства .
Обеспечение надежного и предсказуемого потока работы на строительной площадке требует безупречного согласования всей цепочки поставок, ответственной за построенные объекты, таким образом, чтобы ценность была максимальной, а отходы сводились к минимуму. С таким широким охватом можно справедливо сказать, что инструменты бережливого производства и бережливого производства, как это практикуется Toyota и другими, были адаптированы для использования в выполнении принципов бережливого строительства. TQM, SPC , шесть сигм нашли свое применение в бережливом строительстве. Точно так же инструменты и методы, имеющиеся в других областях, например, в социальных науках и бизнесе, используются там, где они применимы. Инструменты и методы управления строительством, такие как CPM, иерархическая структура работ и т. Д., Также используются при реализации бережливого строительства.
Если инструмент, метод и / или техника помогут в достижении целей бережливого строительства, они считаются частью инструментария, доступного для использования. Выборка этих инструментов включает в себя: BIM (бережливое проектирование), A3, проектирование процессов (бережливое проектирование), изготовление вне строительной площадки и JIT (бережливое снабжение), картографирование цепочки создания стоимости (бережливая сборка), визуальный сайт (бережливая сборка); 5S (бережливая сборка), ежедневные рабочие встречи (бережливая сборка).
Приоритетом всех строительных работ является:
- Продолжайте работу, чтобы бригады всегда продуктивно устанавливали продукт
- Сократите инвентарь материалов и инструментов и
- Снизить затраты
Своевременное привлечение подрядчиков и поставщиков
Раннее вовлечение подрядчиков и поставщиков рассматривается как ключевой дифференцирующий для строительства так называемой «лучшей практики». Хотя существуют бизнес-процессы с торговой маркой (см. Ниже), ученые также рассмотрели связанные концепции, такие как «раннее участие подрядчика» (ECI).
Комплексная реализация проекта
Используя IPD, участники проекта могут преодолеть ключевые организационные и договорные проблемы. Подход IPD к заключению договоров согласовывает цели проекта с интересами ключевых участников. IPD полагается на выбор участников, прозрачность и постоянный диалог. Потребители строительной отрасли могут подумать о пересмотре своих стратегий заключения контрактов, чтобы более полно получать выгоды. Подход IPD создает организацию, способную применять принципы и методы бережливого выполнения проектов (LPD). (Мэтьюз и Хауэлл, 2005 г.)
Коммерческие договоренности, поддерживающие IPD и Lean Project Delivery
Существует как минимум пять основных форм контрактов, поддерживающих бережливое строительство.
- В Америке IFoA использует четкие принципы бережливого строительства. Компания Sutter Health из Сакраменто разработала «Интегрированную форму соглашения для бережливого выполнения проектов» для использования в проектах здравоохранения в Калифорнии и за ее пределами.
- ConsensusDocs300 является производным от IFoA. ConsensusDocs предлагает контракты по трехстороннему соглашению о комплексной реализации проекта , Дополнительному соглашению по информационному моделированию зданий (BIM) и проектам Дополнительного соглашения по экологическому строительству.
- «Документ AIA C191 ™ –2009 представляет собой стандартную форму многостороннего соглашения, посредством которого владелец, архитектор, подрядчик [и т. Д.] Подписывают единое соглашение на проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию проекта». Американский институт архитекторов (AIA) предоставляет список дистрибьюторов интегрированной системы доставки проекта.
- В Великобритании PPC2000 разглашается Ассоциацией архитекторов-консультантов.
- В Австралии Институт бережливого строительства сотрудничал с Австралазийской ассоциацией альянсов (AAA) по вопросам соглашений о сотрудничестве и договоров о сотрудничестве .
В других документах рассказывается о комплексной реализации проекта (IPD) и IFoA. PPC2000, IFoA и «соглашения о сотрудничестве» были среди тем, обсуждавшихся на конференции «Экономия в государственном секторе» (LIPS), состоявшейся в 2009 году.
Комплексная экономичная реализация проектов (ILPD)
Integrated Lean Project Delivery (ILPD) — это процесс, зарегистрированный The Boldt Group. Он был создан и практикуется дочерней компанией The Boldt Group, The Boldt Company. Этот процесс направлен на устранение потерь по всей цепочке создания стоимости строительства путем оценки начального планирования и проектирования, а также изучения строительных процессов для прогнозирования, где и когда возникнут отходы, которые затем устраняются за счет использования инструментов бережливого производства в процессе IPD.
Контракт ILPD — это многостороннее соглашение, в котором оговаривается использование методов бережливого производства, как задумано в системе реализации проектов бережливого производства. Это различие необходимо, потому что интегрированная доставка проекта (IPD) теперь относится только к многостороннему соглашению, независимо от того, какие методы используются, так называемые IPD-lite или IPD-ish.
Практическое применение бережливого строительства
В Великобритании в 1997 году был запущен крупный научно-исследовательский проект « Строительство барьеров» с целью адаптации производственной системы Toyota для использования в строительном секторе. Полученный набор инструментов управления цепочкой поставок был протестирован и усовершенствован на двух пилотных проектах, а комплексный и подробный набор инструментов, основанный на процессах, был опубликован в 2000 году под названием «Справочник по преодолению барьеров в управлении цепочкой поставок — основы». Проект очень четко продемонстрировал, что бережливое мышление приведет к значительному повышению производительности только в том случае, если строительный сектор извлечет уроки из обширного опыта других секторов бизнеса. Бережливое мышление должно стать способом, которым все фирмы, участвующие в цепочке поставок проектирования и строительства, взаимодействуют друг с другом на стратегическом уровне, который выходит за рамки отдельных проектов. В аэрокосмическом секторе эти долгосрочные отношения со стороны предложения называются « виртуальной компанией», в других бизнес-секторах они называются «расширенным экономичным предприятием».
Британский «Справочник по устранению барьеров в управлении цепочкой поставок — Основы» гласит: «Коммерческое ядро управления цепочкой поставок — это установление долгосрочных отношений, основанных на повышении ценности того, что поставляет цепочка поставок, улучшении качества и снижении базового затраты из-за удаления отходов и неэффективности. Это противоположно «ведению бизнеса в обычном режиме» в строительном секторе, когда люди делают что-то по проекту за проектом одними и теми же старыми неэффективными способами, вынуждая друг друга отказываться от прибыли и возмещения накладных расходов, чтобы обеспечить выполнение работ по рыночной цене. . К чему приводит борьба за то, кто удерживает какую-либо из скудных прибылей, возникающих в результате каждого проекта, или пытается возместить «отрицательную прибыль» за счет «претензий». Последнее, на что тратится время или энергия в этом отчаянном, гладиаторском турнире от проекта к проекту. битва за выживание — это рассмотрение того, как снизить основные затраты или повысить качество ».
Различия между LC и подходами к управлению проектами
Между подходом «Бережливое строительство» (LC) и подходом Института управления проектами (PMI) к строительству есть много различий . Это включает:
Источник: ru.abcdef.wiki
Что такое ригель и для чего он нужен в строительстве: +отличия от балки
РАЗНОЕ
Что такое ригель: определение и назначение
Слово «ригель» имеет много значений. Это немецкая фамилия, коммуна в Германии, название звезды и многие другие. В конструкции дома есть ригели. Однако многие люди часто затрудняются ответить, что именно это такое. Ригель в строительстве является частью несущей конструкции здания. Это горизонтальный элемент, который соединяет вертикальные стойки.
Остальные элементы конструкции уже соединяются с ригелем. Другими словами, ригель здания всегда располагается горизонтально между двумя колоннами (при большой длине он может иметь упорные балки). Они могут быть вертикальными или наклонными.
В строительстве ригель — это горизонтальный элемент, соединяющий колонны.
Функция ригеля заключается в механическом соединении колонн в единую систему, что придает устойчивость конструкции. Кроме того, соединяя части, он распределяет нагрузку от разных частей здания и равномерно передает ее на колонны.
Все горизонтальные перемычки на этой фотографии являются ригелями.
Это можно найти в каждой части здания. В некоторых типах фундаментов (свайные фундаменты, столбчатые фундаменты и другие с отдельными опорами) каркасы стен, перекрытий и скатных кровельных систем имеют карнизы.
Функции и применение
Проще понять, что такое ригель, показав, для чего он используется. В строительстве ригели используются для горизонтального соединения вертикальных колонн, на них опираются плиты перекрытия и обрешетка. Она воспринимает вес железобетонных конструкций и равномерно распределяет его по своей длине, передавая усилие на колонны.
Ригели изготавливаются из дерева и стали, но наиболее часто используется железобетонный ригель. Это бетонная балка, внутри которой находится металлический каркас из арматурной проволоки. Железобетонные конструкции дешевле, легче стальных балок и достаточно прочны для возведения здания любой высоты и назначения.
Чем отличается от балки
Что такое ригель в конструкции — понятно. Однако в перекрытиях и кровельных системах есть еще один элемент, который часто путают с ригелями — это балки. Балки являются несущим элементом конструкции и обычно компенсируют изгибающие нагрузки. Вот в чем разница — ригель является частью несущей конструкции. Это рама, на которую опираются балки.
Самый простой способ выяснить, где расположены балка и ригель, — посмотреть, какую нагрузку несет элемент.
Балки могут быть наклонными или горизонтальными. Но они почти всегда работают на изгиб, поэтому их необходимо рассчитывать, так как они должны выдерживать постоянные нагрузки. Балки являются строго горизонтальными элементами, служат для механического соединения колонн и не несут изгибающих нагрузок. Поэтому они обычно не рассчитываются. Заложены стандартные решения с определенным запасом прочности.
В чем разница между ригелем и балкой: часто в форме, но обычно в функции.
Еще одно различие между ригелем и балкой заключается в материалах и форме. Балка всегда имеет прямоугольное или квадратное сечение. Ригели часто имеют более сложную форму, но также могут быть квадратными или прямоугольными. Балка может быть изготовлена из дерева или металла. Фрамуга также изготавливается из этих материалов, но может быть и железобетонной.
Поэтому если вы видите железобетонную горизонтальную часть конструкции, которая опирается на колонны, то перед вами ригель. Другой возможности нет.
Ригель не несет никакой нагрузки. Он только скрепляет стропила между собой. Балка только уравновешивает нагрузку от крыши.
С горизонтальными деревянными и металлическими элементами все немного сложнее. Необходимо проверить, выдерживают ли они нагрузку на изгиб. Если нет, то это ригель. Иначе это балка. А если элемент установлен под углом, то это определенно балка.
Ригель железобетонный Р
Железобетонный ригель P имеет прямоугольное сечение — правильный параллелограмм. Это изделие не имеет фланцев, и плиты опираются на его верхний край. Используется в тех случаях, когда ригель должен иметь большую площадь поверхности и должен лежать равномерно на каждой поверхности.
РДП и РДР
Двухполочный. Он имеет Т-образную форму или поперечный профиль. Это создает два фланца по бокам, каждый из которых может опираться на плиты перекрытия. Этот тип предназначен для соединения средних рядов колонн, где плиты перекрываются с обеих сторон. РДП используется для поддержки пустотных плит, РДР — для ребристых плит.
Железобетонный ригель РБП и РБР
Безполочный. Его поперечное сечение представляет собой нечто среднее между типами P и RDR. Он имеет выступы по бокам, похожие на фланцы PDR или RDR. Но эти выступы гораздо меньше и не предназначены для поддержки перекрытий или других конструкций. Горизонтальные элементы опираются на верхнюю плоскость, как в марке П. Этот тип используется для формирования настилов железобетонных плит.
RBP основывается на многопанельных перекрытиях, а RBR — на ребристых перекрытиях.
РОП, РОР, РЛП, РЛР
Однополочный. Имеет только один фланец, в отличие от симметричного РДП (РДР), который имеет фланцы с обеих сторон. Вторая половина раздела аналогична РБП. Он используется, когда требуется опора только на одну сторону плиты. РОП — для пустотных плит РОР — для ребристых плит.
РЛП и РРБ устанавливаются в стенах лестничных клеток, на них опираются плиты или проступи лестницы. В отличие от РЛП и РОР, другая сторона этого типа часто не имеет карниза — этот край плоский, как у типа P. РЛП опирается на пустотные плиты, а РЛР — на ребристые плиты.
Консольный ригель. Он имеет переменное сечение, аналогичное РДР. Он устанавливается так, чтобы его часть выступала из стены. Выступающий край называется консолью. Две или более консолей могут поддерживать балконную плиту или другие внешние элементы.
Консольный ригель. Он имеет переменное сечение, аналогичное РДР. Он устанавливается так, чтобы его часть выступала из стены. Выступающий край называется скобой. Два или более кронштейнов могут поддерживать балконную плиту или другие внешние элементы.
Где применяется
Таким образом, ригель в строительстве — это горизонтальная деталь, соединяющая вертикальные или наклонные части системы:
Этот элемент присутствует почти в каждой части здания. Он может принимать различные формы для выполнения различных задач. В простейших случаях это квадратная или прямоугольная древесина. В стропильных системах используются такие фермы. Стропильные системы в основном строятся из дерева, карнизы для них также изготавливаются из этого материала.
Подпорки обычно представляют собой стандартную древесину, края которой могут быть расположены в виде четверти круга или заостренной формы.
Из чего делают ригель
Изделие изготавливается из железобетона или древесины. Наиболее часто используются железобетонные ригели. Деревянные элементы можно встретить в малоэтажном строительстве и в частных каркасных домах.
Требования ГОСТ
Поскольку ригели являются важной частью рамы, к их производству предъявляются высокие требования. В частности, производство, хранение и транспортировка железобетонных элементов регламентируется требованиями ГОСТ 18980-2015. Стандарт устанавливает форму выступов, толщину защитного слоя и наличие отверстий для установки петель.
К ригелям предъявляются высокие требования.
Размеры изделия должны соответствовать ГОСТу. Недопустимо устанавливать элементы с трещинами, с шириной отверстия более 0,1-0,2 мм. После изготовления элементы проходят испытания на прочность, морозостойкость и устойчивость к разрушающим нагрузкам. Конструкции должны транспортироваться только в горизонтальном положении.
Не следует укладывать более 3 элементов на высоту. Между балками следует вставить деревянные прокладки.
Формы и типоразмеры
Ригели бывают 3 типов в зависимости от формы:
- с 1 полкой;
- Прямоугольная (без полок);
- с 2 фланцами.
Первые размещаются по краям здания. Панели могут опираться только на одну сторону. Благодаря 2 фланцам изделия могут быть установлены в середине здания, чтобы плиты можно было укладывать с обеих сторон. Основными размерами для железобетонных катков являются.
- длиной от 2560 мм до 8560 мм;
- сечения от 450*230*565 до 600*300*595.
Плиты укладываются с обеих сторон.
Размеры сечения от 450*230*482 до 600*230*497. Для некоторых категорий зданий предусмотрены элементы длиной 11200 мм. Их поперечное сечение составляет 800*300*550*400 (с 2 фланцами). Эти элементы используются в промышленных зданиях, где колонны расположены на расстоянии 12 м друг от друга и где необходимо преодолевать длинные пролеты.
Виды, форма и маркировка
Классификация типов ригелей основана на материалах изготовления, форме поперечного сечения (профиля) и размерах. В строительстве в основном используются железобетонные и стальные эквиваленты. В деревянном строительстве — дерево. То же самое относится и к деревянным крышам.
Профили
Это является основой для классификации железобетонных изделий.
Каждый тип имеет свое буквенное обозначение:
- РДП — с двумя фланцами, на которые можно укладывать пустотелые плиты перекрытия;
- РДР — с двумя фланцами, на которые можно укладывать ребристые плиты;
- РОП — с одним фланцем или однополочный. Они используются для укладки пустотных плит;
- РОР — с одной полкой для ребристых плит;
- РЛП — однополочный. Используется как основа для строительства лестниц;
- РРБ — без фланцев и с укладкой ребристых плит;
- Р — сплющенное, полуплоское, прямоугольное сечение;
- РКП — кронштейн, на который опираются пустотелые плиты с балконов.
Маркировка
Обозначение включает в себя как буквенные, так и цифровые обозначения. Они разделены на группы, где первая указывает на тип изделия, высоту и длину его сечения. Числовые обозначения — это размеры в дециметрах, округленные до целого числа.
Вторая группа — это характеристики: несущая способность и класс стали используемой арматуры.
Третья группа — это дополнительная информация об условиях труда. Например, сейсмический эффект, конструктивные характеристики (наличие дополнительных деталей), устойчивость к среде, в которой используется элемент.
Пример маркировки — РДП 6.56 — 110A IV.
Первая группа отметок:
- РДП — это двухполочный элемент, на который можно укладывать пустотные плиты;
- 6 — 600 мм высота профиля;
- 56 — длина равна 5566 см.
- 110 — грузоподъемность с единицей измерения кН/м;
- A-IV — класс арматуры, используемый внутри в качестве армирующего каркаса.
Области применения в строительстве
Строительные ригели имеют широкий спектр применения:
- строительство зданий;
- строительство моста;
- строительство акведуков и арочных пролетов;
- Они являются частью столбов линий электропередач.
Этот элемент выполняет важную функцию в деревянном каркасном доме. Он используется в скандинавской технологии деревянных каркасных домов, где ригель выступает в качестве полосы вертикальных колонн. Он используется для поддержки балок перекрытия или стропил крыши, при этом нагрузка равномерно распределяется между балками.
Из чего изготавливается ригель
Данный вид изделий изготавливается из тяжелого бетона марки от B 22,5 до B 60. В результате получаются выступы с прочностью не менее 75% в теплую погоду и около 85% в холодную. Кроме того, карниз перекрытия должен быть водонепроницаемым, огнестойким, морозостойким и не подверженным воздействию агрессивных сред и коррозии.
Поскольку этот тип конструкции должен быть очень прочным, в процессе производства используется арматура. Усиление транца выполнено из высококачественных стальных каркасов: горячекатаных и термомеханически усиленных.
При производстве этих строительных элементов всегда необходимо учитывать следующее ГОСТ 18980-90которая содержит строгие требования. Любое несоблюдение правил может очень сильно повлиять на прочностные характеристики всей конструкции.
Качество готовой конструкции будет определять ее пригодность для использования в этой или любой другой области.
Сферы применения
Прежде всего, стоит отметить конструктивные различия железобетонных парапетов, так как от этого будут зависеть цели, для которых можно использовать изделие. Всего существует 3 разновидности этих «балок»:
- Одиночные полки. Это L-образное изделие предназначено для крепления плиты только с одной стороны. Наиболее часто однополочные «блоки» используются на лестничных клетках и в конструкции крайних отсеков жилых и промышленных помещений.
- Двухполочный ригель. Эта Т-образная конструкция поддерживает доски с обеих сторон и поэтому лучше всего подходит для средних пролетов.
- Сплошная балка. Эта «балка» имеет прямоугольное сечение и используется в основном для перекрытий определенного типа.
Кроме того, ригельные конструкции используются при строительстве сооружений «собирательного плана», особенно если в помещениях будут достаточно высокие потолки. Также изделия этого типа широко используются в модульном строительстве.
Кроме того, они используются при строительстве оконных комиссий и ограждений, а также при возведении опалубочных конструкций.
Расшифровка и маркировка
Ригели должны быть помечены буквенной аббревиатурой и номером. Например, обозначение РДП6.56-110АІВ означает, что используется ригель высотой 6 дм и длиной 5,56 дм, выдерживающий нагрузку 110 кН/м, имеющий усиление А-IV по напряжению. При необходимости указываются дополнительные характеристики: конструктивные особенности (наличие дополнительных закладных деталей), устойчивость к агрессивным условиям, сейсмическая вибрация.
Ригельные балки для опалубки
Опалубка из ригельных балок является оптимальной системой для возведения перегородок, расположенных между этажами. Этот тип конструкции собирается с:
- двутавровые балки;
- Нажимные опоры, уголки и другие расходные материалы;
- фанера;
- крепежные элементы;
- Ригели, изготовленные из металла или дерева.
Когда все эти элементы собраны, получается прочная ригельная опалубка. Этот тип конструкции может выдерживать очень высокие нагрузки (до 8 тонн на «квадрат»). Это становится возможным именно благодаря использованию металлического опалубочного ролика, преимущества которого очевидны.
Если используется не простая «балка», а элемент со специальной перфорацией, то крепежные винты можно установить в наиболее удобных местах. Особенно когда речь идет об опалубке для балок и ригелей колонн. Благодаря конструктивным особенностям и характеристикам «балок», он надежно зафиксируется и займет правильное положение.
Еще одним преимуществом, отличающим ригельную опалубку, является скорость строительства. По сравнению с другими аналогами, эта система возводится за меньшее время.
Если говорить о стоимости элементов ригельной опалубки для опалубки и других видов строительства, то она напрямую зависит от характеристик конкретных изделий.
Стоимость
Карниз доступен почти на всех железобетонных заводах. Что касается цены, то в таблице ниже приведены средние цены в Москве и Санкт-Петербурге.
Продукция, произведенная по спецификации на частных предприятиях, будет стоить значительно дешевле. Однако использование таких строительных конструкций имеет свои последствия.
Отличие ригеля от балки
Многие строители, даже самые профессиональные, часто путают фрамуги с балками. Однако между ними есть различия, и именно их мы сейчас рассмотрим.
- Ригель — это горизонтальная опора, в то время как балка выступает в качестве структурной пластины, которая может быть установлена не только горизонтально, но и под углом.
- Транец закреплен так, что не гнется, он жестко установлен, в то время как балка является изгибаемой частью конструкции.
- Балки изготавливаются из дерева, железа или железобетона, а ригели — из дерева или металла.
- Ригель, в отличие от балки, является несущей конструкцией.
- Ригели используются только горизонтально, в то время как балки могут использоваться под углом и горизонтально.
- Балка отличается от ригеля по форме: балка имеет квадратное или прямоугольное сечение, а ригель — квадратное или прямоугольное, но часто имеет сложную форму.
- Ригель не несет нагрузки на конструкцию, как это делает балка. Например, балка на крыше несет нагрузку от крыши.
- Балка служит основанием для рамы.
В настоящее время на рынке строительных материалов существует огромный выбор, различные листы, различное железо, бетон. Существует огромный выбор древесины — досок, пиломатериалов, различных размеров и длины. Для разных конструкций нужны свои качества, но если вы строите здания, большие дома или частные дома, мосты, вам нужны самые прочные и долговечные материалы.
Опоры таких конструкций опираются на карнизы, которые также имеют различные характеристики, и для каждого здания подбирается подходящий карниз. Карнизы часто путают с балками, но на самом деле это разные вещи, и балки никогда не следует заменять карнизами.
Какой ригель лучше: с бетоном или без
Железобетонные изделия часто подвергаются негативному воздействию. Это могут быть заморозки, осадки, высокая влажность или высокая температура. Эти факторы оказывают негативное влияние на характеристики железобетонных элементов в процессе эксплуатации.
При строительстве сооружений, особенно больших промышленных цехов, важно обеспечить жесткость и прочность здания. Поэтому сооружения нуждаются в защите. Негативные последствия можно уменьшить с помощью специальных составов, которые добавляются в бетонную смесь. Они повышают морозостойкость, твердость, пластичность и текучесть. Поэтому добавление специальных бетонов улучшает эксплуатационные характеристики карнизов.
Как сделать ригель своими руками
Если вам нужен ригель для небольших зданий, вы можете изготовить его самостоятельно прямо на месте. Процесс практически идентичен процессу устройства ленточного фундамента.
Вам нужно подготовиться:
- опалубка — это могут быть доски, железные листы и другие плоские материалы;
- усиление;
- вязальная проволока;
- Материалы для затирки бетона.
Опалубка устанавливается непосредственно на роликовой площадке. Это нижняя часть и две боковые стенки. Расстояние между ними определяет ширину парапета. Их высота определяет высоту железобетона. Под нижним элементом устанавливаются опоры.
Внутри коробки устанавливается арматурный каркас. Его можно собрать на земле и перенести в опалубку. В качестве альтернативы его можно монтировать непосредственно в опалубку. Куски арматуры соединяются между собой вязальной проволокой.
Арматурный каркас укладывается не на дно опалубки, а на распорки высотой не менее 5 см. Каркас должен быть помещен внутрь железобетонного изделия.
Последний этап — изготовление и заливка бетона. Его необходимо утрамбовать, чтобы удалить воздух, задержавшийся в смеси при смешивании ингредиентов. Пузырьки воздуха снижают прочность бетона. В таком состоянии строительный элемент должен простоять 28 дней, чтобы бетон набрал свою окончательную прочность. После этого его можно загружать.
Следует добавить, что самодельный железобетонный элемент будет уступать по всем параметрам элементу, изготовленному по ГОСТу.
Источник: 1pomebeli.ru
Мифы о трубах из сшитого полиэтилена
На сегодняшний день, к сожалению, маркетинговые ходы и рекламные уловки всё чаще влияют на различные технические решения и выбор в проект того или иного материала и оборудования. Всё чаще у проектировщиков вместо полноценного технического паспорта или каталога на оборудование на столе оказывается рекламные буклеты и брошюры, по которым он и производит подбор.
То, что недопустимо писать в серьёзной технической литературе, перекочевывает на страницы таких буклетов. Зачастую маркетологи присваивают своему товару завышенные или вовсе несуществующие показатели, вводя инженеров в заблуждение. Как правило, незаурядные технические особенности оборудования в буклетах представляются как неоспоримые преимущества. И наоборот, любая техническая информация о конкурентной продукции представляется в виде существенных и неисправимых недостатков.
Все эти факторы в конечном cчете приводят к неверному выбору материалов и оборудования, что в итоге может привести к аварийной ситуации. Вина в этом случае ложится на плечи инженера-проектировщика, так как у любого производителя наряду с красочной рекламой, триумфально описывающей все прелести товара, имеются либо сноски мелким шрифтом, либо тщательно скрываемый от людского глаза технический паспорт с реальными данными.
Чаще всего в рекламных брошюрах приводится информация, не противоречащая паспортным данным, но преподнесенная таким образом, что у людей создается ложное представление о реальных технических особенностях товара. Например, фразы «труба выдерживает температуру 95 ºС и давление 10 бар» и «труба выдерживает температуру теплоносителя 95 ºС при его давлении 10 бар в течение 50 лет» кардинально отличаются друг от друга. В первом случае загадана загадка: труба способна выдержать 95 ºС температуру теплоносителя и 10 бар одновременно, либо это две критические точки применения данной трубы? А самое главное – отсутствует временной показатель, то есть неизвестно, в течение какого времени трубопровод выдерживает данные параметры – пять минут, час или 50 лет?
В этой статье приведены основные маркетинговые уловки и мифы, распространяемые производителями труб из сшитого полиэтилена (PEX).
1-я группа мифов – о превосходстве одного способа сшивки над другим
Практически любой производитель труб из PEX утверждает, что именно способ сшивки их труб самый лучший, а прочие никуда не годятся. Только полиэтилен, сшитый по их методике, будет обладать повышенными прочностными характеристиками и показателями надёжности.
Для начала хотелось бы напомнить некоторые сведения о сшивке полиэтилена. Под сшивкой подразумевается создание пространственной решётки в полиэтилене высокой плотности за счёт образования объёмных поперечных связей между макромолекулами полимера. Относительное количество образующихся поперечных связей в единице объёма полиэтилена определяется показателем «степени сшивки». Степень сшивки – это отношение массы полиэтилена, охваченного трёхмерными связями к общей массе полиэтилена. Всего известно четыре промышленных способа сшивки полиэтилена, в зависимости от которых сшитый полиэтилен индексируется соответствующей литерой.
Таблица 1. Виды сшивки полиэтилена
Минимальная степень сшивки рабочего слоя
Вид способа по методу воздействия
Сшивка органическими пероксидами или гидропероксидами
Сшивка органическими силанидами (силанами)
Сшивка потоком элементарных частиц
Пероксидная сшивка (метод «a»)
Метод «a» является химическим способом сшивки полиэтилена при помощи органических пероксидов и гидропероксидов.
Органические пероксиды представляют из себя производные перекиси водорода (HOOH), в которых один или два атома водорода заменены органическими радикалами (HOOR или ROOR). Самый популярный пероксид, применяемый при производстве труб – dimethyl-2.5-di-(bytylperoxy)hexane. Пероксиды относятся к особо опасным веществам. Их получение – технологически сложный и дорогостоящий процесс.
Для получения PEX по методу «а» полиэтилен перед экструдированием расплавляется вместе с антиокислителями и пероксидами (процесс Томаса Энгеля), рис. 1.1. С повышением температуры до 180–220 ºС пероксид разлагается, образуя свободные радикалы (молекулы со свободной связью), рис. 1.2.
Радикалы пероксидов забирают у атомов полиэтилена по одному атому водорода, что приводит к образованию свободной связи у атома углерода (рис. 1.3). В соседних макромолекулах полиэтилена атомы углерода, имеющие свободные связи, объединяются (рис. 1.4). Количество межмолекулярных связей составляет 2–3 на 1000 атомов углерода.
Процесс требует жесткого контроля за температурным режимом в процессе экструзии, когда происходит предварительная сшивка, и в ходе дальнейшего нагревания трубы.
Метод «а» самый дорогой. Он гарантирует полный объёмный охват массы материала воздействием пероксидов, так как они добавляются в исходный расплав. Однако этот метод требует того, чтобы сшивка была не ниже 75 % (по российским нормам – не ниже 70 %), что делает трубы из данного материала более жёсткими по сравнению с другими способами сшивки.
Силановая сшивка (метод «b»)
Метод «b» является химическим способом сшивки полиэтилена при помощи органосиланидов. Органосиланиды представляют соединения кремния с органическими радикалами. Силаниды – ядовитые вещества.
В настоящее время для производства PEX-труб по методу «b» в основном используется винилтриметаксилоксан (H2C=CH)Si(OR)3 (рис. 2.1). При нагревании связи винильной группы разрушаются, превращая его молекулы в активные радикалы (рис. 2.2). Эти радикалы замещают атом водорода в макромолекулах полиэтилена (рис.
2.3). Затем полиэтилен обрабатывают водой либо водяным паром, органические радикалы при этом присоединяют молекулу водорода из воды и образуют стабильную гидроокись (органический спирт). Соседние радикалы полимера замыкаются через связь Si-O, формируя пространственную решётку (рис. 2.4). Вытеснение воды из PEX ускоряется при помощи оловянного катализатора.
Процесс окончательной сшивки происходит уже в твёрдой стадии изделия.
Радиационная сшивка (метод «c»)
Метод «c» заключается в воздействии на группу C-H потоком заряженных частиц (рис. 3.1). Это может быть поток электронов или гамма-лучей. При таком воздействии часть связей C-H разрушается. Атомы углерода соседних макромолекул, у которых был выбит атом водорода, объединяются друг с другом (рис.
3.3). Облучение полиэтилена потоком частиц происходит уже после его формования, то есть в твёрдом состоянии. К недостаткам данного метода можно отнести неизбежную неравномерность сшивки.
Невозможно расположить электрод так, чтобы он был равноудалён ото всех участков облучаемого изделия. Поэтому полученная труба будет иметь неравномерную сшивку по длине и по толщине.
В качестве источника облучения чаще всего используется циклический ускоритель электронов (бетатрон), который относительно безопасен как в производстве, так и в применении готовой трубы.
Несмотря на это во многих европейских странах производство труб сшитых методом «с» запрещено.
Для удешевления процесса сшивки иногда используют в качестве источника излучения радиоактивный кобальт (Co60). Данный метод безусловно дешевле, так как труба просто помещается в камеру с кобальтом, однако безопасность использования таких труб весьма сомнительна.
Заблуждение № 1: «Сшивка перекидным способом (PEX-a) по прочности получаемого материала лучше прочих, потому что регламентированная минимальная степень сшивки для данного метода больше, нежели для остальных метолов. А чем больше степень сшивки PEX, тем прочнее материал»
Действительно, ГОСТ Р 52134 регламентирует различную минимальную допустимую степень сшивки труб из PEX для разных способов изготовления (табл. 1), и правда то, что при увеличении степени сшивки увеличивается прочность труб.
Однако сравнивать степени сшивки PEX-a, PEX-b и PEX-c недопустимо, так как образованные в результате сшивки молекулярные связи данных материалов имеют различную прочность, а следовательно даже сшитые до одной и той же степени данные виды полиэтилена будут иметь различную прочность. Энергия связи типа С-С, которая образуется в полиэтилене, сшитом методом «a» и «c» составляет порядка 630 Дж/моль, в то время как энергия связи типа Si-C, которая образуется в полиэтилене, сшитом методом «b» составляет 780 Дж/моль. На физико-химические и технические свойства влияет и взаимодействие макромолекул за счет водородных связей, возникающих в полимере вследствие наличия полярных групп и активных атомов, а также образование ассоциатов в результате взаимодействия самих поперечных связей. Это в первую очередь характерно для силанольносшитого полимера, где имеется большое число силанольных групп, способных образовывать дополнительные узлы зацепления в аморфных областях, повышающие плотность структурной сетки (которая на 30 % больше, чем при пероксидом, и в 2,5 раза – чем при радиационном сшивании) и уменьшающие деформируемость при высоких температурах.
Стендовые испытания труб из сшитого полиэтилена показывают некоторое прочностное преимущество силановой сшивки. Так, при температуре испытания 90 °C для труб диаметром 25 мм и длиной 400 мм давление разрушения труб из РЕХ-а, PEX-b и РЕХ-с составило соответственно 1,72, 2,28 и 1,55 МПа (В.С. Осипчик, Е.Д. Лебедева, «Сравнительный анализ эксплуатационных свойств сшитых различными методами полиолефинов и улучшение физико-химических характеристик силанольносшитого полиэтилена», 24 мая 2011 г.).
Таким образом, заявления о том, что PEX-a является самым прочным материалом из-за большей степени сшивки, не соответствуют действительности. Данный фактор является скорее недостатком, нежели достоинством этого метода сшивки.
Метод сшивки – это не самый важный показатель трубы при её выборе. В первую очередь следует убедиться, что полиэтилен, из которого сделана труба, действительно сшит. Некоторые производители недосшивают или вовсе не сшивают трубу, при этом указывают на ней те же характеристики что и на качественные PEX трубы.
Например, в мае 2013 г. на территории Украины были выведены из оборота трубы фирмы GROSS. Под этой маркой распространялись трубы из сшитого полиэтилена, на самих трубах была маркировка PEX (рис. 4), но по факту эти трубы состояли из обычного несшитого полиэтилена, стоит ли говорить об их эксплуатационных характеристиках?
Есть несложный способ определить, что перед вами – сшитый полиэтилен или подделка из обычного полиэтилена. Для этого кусочек трубы нужно нагреть до температуры 150–180 ºС, обычный полиэтилен при такой температуре теряет свою форму, а сшитый за счёт межмолекулярных связей сохраняет свою форму даже при таких высоких температурах (рис. 5).
Рис. 4. Маркировка на трубе Gross
Рис. 5. Трубы Gross (образец 7) и VALTEC PEX-EVOH (образец 6) поле прогрева в печи в течение 30 мин при температуре 180 ºС
Заблуждение № 2: «Только полиэтилен, сшитый по методу «a», обладает свойствами температурной памяти, полиэтилены сшитые другими способами данным свойством не обладают».
Что в данном случае подразумевается под «эффектом температурной памяти»? Суть данного эффекта заключается в том, что предварительно деформированная труба после прогрева восстанавливает свою исходную форму, которую она имела до деформации.
Это свойство проявляется из-за того, что при изгибе и деформации молекулярно-связанные участки сжимаются или растягиваются, при этом накапливая внутреннее напряжение. После прогрева в местах деформации упругость материала снижается. Внутренние напряжения, накопленные в процессе деформации, создают в толще «размягшего» материала усилия, направленные в сторону исходной формы трубы. Под воздействием этих усилий трубы стремится восстановиться.
Рис. 6.1. Излом трубы VALTEC PEX-EVOH (способ сшивки – PEX-b) и ее восстановление после прогрева до 100 °С
Рис. 6.2. Излом трубы из PEX-а с антидиффузионным слоем и ее восстановление после прогрева до 100 °С
Рис. 6.3. Излом трубы из PEX-c без антидиффузионного слоя и ее восстановление после прогрева до 100 °С (неокрашенный сшитый полиэтилен при высоких температурах становиться прозрачным)
На рисунках 6.1–6.3 показано восстановление труб с различными способами сшивки после залома. При всех способах сшивки трубы восстановили свою первоначальную форму. На трубах, покрытых антидиффузионным слоем, после восстановления образовались складки. В этих местах антидиффузионный слой отслоился от слоя PEX. Это не влияет на характеристики трубы, так как рабочим слоем является слой PEX, который полностью восстановился.
Эффект памяти присущ любому сшитому полиэтилену. Отличие PEX-a в технике восстановления заключается лишь в том, что PEX-a сшивается во время экструзии, и первоначальная форма, которую стремится вернуть трубопровод, – прямая. PEX-b и PEX-с, как правило, сшиваются уже после формирования в бухты, и, соответственно, форма, к которой будут стремиться трубопроводы, – круг с радиусом, равным радиусу бухты.
Заблуждение № 3: «Сшивка методом «b» не обеспечивает требуемую гигиеничность труб, так как силаниды, применяемые при производстве данных труб, токсичны».
Действительно, кремневодороды (SiH4 – Si8H18), применяемые для получения PEX-b, крайне ядовиты. Однако кремневодороды для сшивки полиэтилена применяют только в кабельной промышленности. Для производства труб используется органосиланиды, которые тоже ядовиты, но их отличительной особенностью является то, что при сшивке они либо полностью переходят в химически связанное состояние, либо превращаются в химически нейтральный органический спирт, который вымывается при гидратации трубопроводов. На сегодняшний день самым распространённым реагентом для сшивки полиэтилена методом «b» является винилтриметаксилан (упрощенная формула: С2Н4Si (OR)3).
Основным показателем безопасности трубопровода и фитингов является гигиенический сертификат. Только трубы и фитинги, на которые есть данный сертификат, допустимы к установке в системах питьевого водоснабжения.
Заблуждение № 4: «Только у труб PEX-a степень сшивки равномерна по всему сечению, в то время как у других труб сшивка не равномерна».
Основным преимуществом сшивки методом «а» является то, что пероксиды добавляются в расплавленный полиэтилен до его экструзии в трубу, и сшивка трубы при должном внимании к температурам и дозировкам пероксидов будет равномерна.
Когда трубопроводы из сшитого полиэтилена массово не применялись, у сшивок методом «b» и «c» действительно существовал недостаток, заключающийся в неравномерности сшивки по длине и ширине трубопровода. Однако, когда объём производства труб достиг нескольких километров в неделю, возник вопрос о повышении качества и автоматизации данных видов сшивки. Силановым методом можно равномерно сшить трубопровод, подобрав правильную дозировку реактивов, точно поддерживая температурные и временные параметры обработки трубы, а также используя катализаторы (олово).
К тому же современный метод ввода силана отличается от первоначального, если раньше силан добавлялся в расплав полиэтилена при экструзии (метод В-SIOPLAST), то сейчас, как правило, силан предварительно смешивается с пероксидом и некоторым количеством полиэтилена и только потом добавляется в экструдер (метод В-MONOSIL).
Заводы, производящие большие объёмы труб, давно методом проб и ошибок вышли на идеальную технологию сшивки, а автоматизация производства позволила получать трубы со стабильными характеристиками. Таким образом, проблема неравномерной сшивки трубопровода остаётся только у мелких, неавтоматизированных производств.
Заблуждение № 5: «PERT является одним из видов сшитого полиэтилена, и не уступает ему по характеристикам».
Термостойкий полиэтилен PERT является сравнительно новым материалом, применяемым для производства труб. В отличие от обычного полиэтилена, у которого в качестве сополимера используется бутен, в PERT сополимером является октен (октилен С8H16). Молекула октена имеет протяжённую и разветвленную пространственную структуру. Образуя боковые ветви основного полимера, сополимер создаёт вокруг главной цепи область взаимопереплетённых цепочек сополимера. Эти ветви соседних макромолекул образуют пространственное сцепление не за счёт образования межатомных связей как у PEX, а за счёт сцепления и переплетения своих «ветвей»
Термоустойчивый полиэтилен обладает рядом свойств сшитого полиэтилена: стойкость к высоким температурам и ультрафиолетовым лучам. Однако данный материал не обладает долговременной стойкостью к высоким температурам и давлению, а также является менее кислотостойким, чем PEX. На рис.
7 представлены графики длительной прочности сшитого полиэтилена PEX и высокотемпературного полиэтилена PERT, взятые из ГОСТ Р 52134-2003 с изменением № 1. Как видно из графиков, сшитый полиэтилен со временем мало теряет в своей прочности, даже при высоких температурах. При этом график падения прочности прямой и легкопрогнозируемый. У PERT график имеет излом, причём при высоких температурах этот излом наступает уже через два года эксплуатации. Точка излома называется критической, при достижении этой точки материал начинает активно ускорять потерю прочности. Всё это приводит к тому, что труба, которая достигла критической точки, очень быстро выходит из строя.
Рис. 7. Эталонные кривые длительной прочности труб из PEX (слева) и PERT (справа)
К тому же из-за отсутствия связей между макромолекулами PERT не обладает свойствами температурной памяти.
Заблуждение № 6: «PEX-трубы безоговорочно можно использовать для систем радиаторного отопления».
Условия применимости пластиковых и металлопластиковых трубопроводов на территории Российской Федерации регламентируются ГОСТ 52134-2003. Так как на прочность пластиковых трубопроводов довольно ощутимо влияет время воздействия на них теплоносителя с определённой температурой, то для них установлены классы эксплуатации (табл. 2), которые отражают характер воздействия определённых температур на трубу в течение всего срока эксплуатации.
Источник: valtec.ru