СВЯЗЕВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (РАСКОСЫ, РИГЕЛИ) В МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЯХ: ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО

Связевые элементы в составе металлических каркасов подразделяются на несколько видов в зависимости от их формы, расположения и функции в конструкции. Основные типы — это раскосы и ригели, а также системы горизонтальных и вертикальных связей. Ниже подробно разберем каждый из них.

Раскосы

Раскосы — это диагональные элементы, обеспечивающие жесткость и устойчивость каркаса за счет формирования треугольных связей между основными элементами конструкции (колоннами, балками, фермами).
Они воспринимают усилия на растяжение и сжатие, компенсируя внешние нагрузки — например, от ветра или сейсмических воздействий.

Виды раскосов по конструкции:

• Одиночные раскосы — один диагональный элемент между двумя точками.
• Х-образные (крестовые) — два раскоса, пересекающихся в центральной точке, обеспечивают более высокую устойчивость.
• V-образные — два раскоса, соединяющиеся в одной нижней точке, часто используются в пролетных конструкциях.
• Z-образные — применяются при особых требованиях к распределению усилий или архитектурной специфике.

Варианты исполнения:

• Из круглых или профильных труб
• Из уголков или швеллеров
• Из металлической полосы или арматуры
• С применением натяжных тяг и муфт

Область применения:

• В стеновых и кровельных связях
• В каркасах ангаров, складов, промышленных зданий
• Для усиления каркасов при реконструкции

Ригели

Ригель — это горизонтальный связевой элемент, соединяющий вертикальные стойки или колонны между собой. Он служит для передачи нагрузок и усиления пространственной жесткости конструкций.

Основные функции ригелей:

• Передача нагрузки от перекрытий и стен
• Связь между колоннами по горизонтали
• Формирование жестких рам и пространственных ячеек
• Обеспечение опоры для панелей или ограждающих конструкций

Варианты исполнения:

• Горизонтальные балки из двутавров, швеллеров, труб
• Тонкостенные профили (в легких конструкциях)
• Сварные или болтовые соединения с колоннами

Применяются:

• В металлических каркасах зданий
• В мостовых переходах, перекрытиях
• В навесных конструкциях, эстакадах

Вертикальные связи

Вертикальные связевые системы располагаются в плоскости стен или торцов здания. Они предотвращают прогиб колонн и их потерю устойчивости.
Обычно включают раскосы и ригели, соединяющие стойки и балки в вертикальной плоскости.

Особенности:

• Устанавливаются в торцах или пролетах здания
• Обеспечивают устойчивость в вертикальной плоскости
• Защищают от опрокидывания и боковых сдвигов

Горизонтальные связи

Горизонтальные связевые элементы размещаются на уровне перекрытий или покрытия и соединяют элементы каркаса в плоскости перекрытия (например, фермы, балки, колонны).

Основные задачи:

• Повышение жесткости плоскости покрытия
• Предотвращение поворота или смещения балок
• Передача нагрузки на вертикальные элементы

Пространственные связевые системы

Когда связевые элементы комбинируются в трех направлениях (X, Y, Z), формируется пространственная связевая система.
Это наиболее прочный и устойчивый вариант, используемый в зданиях с большой высотой или пролетами.

От правильного выбора материала для связевых элементов — раскосов и ригелей — напрямую зависят прочность, долговечность и надежность всей металлоконструкции. Каждый проект требует учета нагрузок, климатических условий эксплуатации и особенностей объекта. В производстве связевых элементов применяются различные виды конструкционных сталей, отличающиеся составом, характеристиками и стоимостью.

Углеродистая сталь
Наиболее доступный и популярный вариант для изготовления связевых элементов.

Основные марки:

• Ст3
• С255

Преимущества:

• Доступная стоимость
• Хорошая свариваемость
• Достаточная прочность для большинства зданий и сооружений
• Легкость механической обработки

Область применения:

• Промышленные и складские здания
• Торговые павильоны
• Каркасы ангаров и сельскохозяйственных объектов
• Легкие навесные конструкции

Углеродистая сталь широко используется при изготовлении связевых элементов в условиях умеренного климата, без воздействия агрессивных сред и высоких температур.

Низколегированная сталь
Повышенная прочность и устойчивость к неблагоприятным условиям.

Основные марки:

• 09Г2С
• 15ХСНД

Преимущества:

• Высокая прочность при небольшом весе конструкции
• Повышенная трещиностойкость
• Устойчивость к низким температурам (до –70 °C)
• Долговечность в условиях агрессивных атмосферных воздействий

Область применения:

• Промышленные объекты в северных регионах
• Эстакады, мостовые переходы
• Каркасы зданий повышенной сейсмичности
• Вышки и башни связи, градирни, резервуары

Низколегированная сталь рекомендована для ответственных связевых элементов, работающих при повышенных механических и климатических нагрузках.

Оцинкованная сталь
Материал с долговечной защитой от коррозии.

Преимущества:

• Устойчивость к атмосферным осадкам
• Защита от коррозии без дополнительной окраски
• Продление срока службы конструкций без регулярного обслуживания
• Возможность использования в условиях высокой влажности

Область применения:

• Наружные связевые элементы
• Ангары, складские и производственные помещения
• Каркасы торговых центров, спортивных объектов
• Конструкции, работающие на открытом воздухе