Легкие балки: Термопрофили и легкие балки | ООО “Стиллер”

alexxlab | 10.10.1984 | 0 | Разное

Содержание

Термопрофили и легкие балки | ООО “Стиллер”

 

Благодаря появлению технологии создания лёгких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) нашли своё применение термопрофили и лёгкие стальные балки, которые наряду с обрешёткой и профилированными листами составляют их основу. При строительстве каркасов зданий различного назначения и других сооружений благодаря его техническим характеристикам всё чаще используется термопрофиль, который стал основной составляющей многих современных строительных технологий.

Изготовленные методом холодного профилирования, термопрофили представляют собой лёгкие стальные балки различной длины и толщиной от 0,7 до 2 мм, которые имеют разнообразные формы и изготовлены предпочтительно из очень прочного стального оцинкованного профиля, обладающего хорошими защитными свойствами. Особого внимания при монтаже ЛСТК заслуживает наличие в конструкции термопрофиля характерной перфорации, которая располагается в шахматном порядке.

Благодаря перфорированной поверхности термопрофиль обладает хорошими теплосберегающими свойствами. В этой связи очень интересный тот факт, что теплопроводность конструкции, выполненной из термопрофиля, равняется теплопроводности зданий и сооружений, выполненных на основе деревянного каркаса. А учитывая тот факт, что термопрофиль не поддерживает горения и является более прочным материалом, его использование считается более целесообразным. К тому же стоит учесть лёгкость монтажа и вес конструкции, что влияет в конечном итоге на стоимость работ.

 

 

При монтаже быстровозводимых зданий, и сооружений, выполненных с применением других строительных технологий, особое внимание уделяется преодолению возникновения «мостиков холода», использование которых в несущей конструкции приводит к образованию конденсата, что приводит к промерзанию здания изнутри, а это влияет не только на микроклимат внутри помещения, но и на срок службы здания. Для того чтобы этого избежать используются термопрофили, представленные в ассортименте. В качестве направляющих при возведении лёгких стальных конструкций может использоваться два типа термопрофилей.

 

 

Прогонный термопрофиль ТПП (ТПН) – это направляющий термопрофиль, выполненный из оцинкованной профилированной стали и перфорированной соответствующим образом при помощи метода холодной перфорации. Применяется для устройства горизонтальных элементов каркаса здания. В зависимости от предполагаемых нагрузок, термопрофили ТПП могут изготавливаться с различным сечением, и варьироваться эти размеры могут от 50 до 300 мм, при этом может использоваться профиль различной толщины.
 

 
Профиль прогонный ПП представляет собой уже неперфорированный направляющий профиль, который используется в металлоконструкциях в виде обрешётки. Особое применение такой профиль нашёл при устройстве металлической кровли. Его используют при монтаже профнастила, фальцевой кровли и металлочерепицы. Конструкция из тонкостенной стали позволяет избежать ослабленных крепежей, что происходит в результате сезонных колебаний температуры и особенно это характерно для элементов крепления деревянной обрешетки. Кроме этого профиль ПП используется при возведении стен зданий, построенных по технологии быстровозводимых домов. Его используют в качестве обрешётки под различные фасадные панели, такие как сайдинг, профнастил и металлическую вагонку.

 

ТПП100 и ПП100

                

Техническое описание ТПП100                       Техническое описание ПП100

 

ТПП150 и ПП150

                

Техническое описание ТПП150                        Техническое описание ПП150

 

ТПП200 и ПП200

                 

Техническое описание ТПП200                      Техническое описание ПП200

 

 
Для устройства вертикальных стоек каркасов стен, стропил и балок перекрытия используются холодногнутые С-образные стоечные профили ТПС и ПС. Профили изготавливаются из тонкостенной оцинкованной стали и представлены в широком ассортименте и отличаются, в первую очередь размером поперечного сечения.
 

 
Профиль ТПС имеет специальную перфорацию, нанесённую в шахматном порядке, что обеспечивает низкую теплопроводность профиля. Благодаря своим характеристикам стоечный термопрофиль ТПС эффективно используется при монтаже цельного каркаса небольших, до трёх этажей, многоэтажных зданий, а также для монтажа наружных стен, перекрытий между этажами, при возведении ангаров, мансард и такого важного силового элемента кровли, как лаги.
 

 
Стоечный профиль ПС также имеет С-образную форму, за тем исключением, что на поверхности профиля отсутствует перфорация. Технические характеристики профиля ПС обусловили широкое его применение в качестве вертикальных стоек различных каркасов, особенно, что касается гипсокартонных и гипсоволокнистых перегородок и облицовки. Монтируется стоечный профиль только в сочетании с направляющим профилем. Что касается выбора типоразмера профиля, то это зависит непосредственно от высоты и конструкции перегородки или вида облицовки.

 

ТПC100 и ПC100

                

Техническое описание ТПС100                        Техническое описание ПС100

 

ТПC150 и ПC150

                 

Техническое описание ТПС150                        Техническое описание ПС150

 

ТПC200 и ПC200

                

Техническое описание ТПС200                          Техническое описание ПС200

 

 
В качестве горизонтальных направляющих и вертикальных стоек каркасов в тех случаях, когда к конструкции предъявляются более серьёзные требования относительно прочности, использует усиленные профили. В случаях, если в аббревиатуре профиля к основному названию добавлена буква У, вы имеете дело уже с усиленным профилем, который имеет некоторые отличительные характеристики. Это относится к направляющим профилям ППУ и стоечным С-образным профилям ПСУ, которые имеют усиленную конструкцию.

 

ППУ250 и ПCУ250

                  

Техническое описание ППУ250                        Техническое описание ПСУ250

 

 
Шляпный профиль ПШ, или омега-профиль имеет широкое применение при устройстве обрешётки кровли, а также для монтажа популярных последнее время вентилируемых фасадов, для внутренней отделки помещений. Профиль ПШ прекрасно заменяет в этом отношении деревянную обрешётку, которая имеет ряд недостатков, которые в случае со шляпным профилем перерастают в преимущества. Шляпный профиль не боится перепадов температур, и при этом он не ослабляется в местах креплений, а также он не требует дополнительного ухода, как в случае с деревянной обрешёткой.

 

ПШ40 и ПШ55

                     

Техническое описание ПШ 40                       Техническое описание ПШ 55

 

 
В зависимости от используемых направляющих термопрофилей ТПП используются и упоры к ним. Без них конструкция не будет иметь законченный вид. Подбираются упоры согласно ширине профиля. И если в случаях с термопрофилем нас в первую очередь интересовала ширина, то в случае с упорами для этих самых профилей нам важен другой размер – длина упора.

 

 

                                

Техническое описание ТПП100                Техническое описание ТПП150                Техническое описание ТПП200

 

 

Для стыковки профилей используется соединительный профиль, изготовленный из оцинкованной стали толщиной 1,2 мм. Длина соединительного профиля равняется 93 мм, при этом высота его составляет 29 мм. Надо учесть, что соединительный профиль имеет достаточно сложную геометрическую форму и состоит из нескольких составляющих элементов, каждый из которых отвечает за целостность и прочность конструкции.

 

 

Для уменьшения трудозатрат при возведении зданий, использующих ЛСТК, применяются разнообразные типовые узлы крепления конструкций, типы и виды которых учитываются ещё в процессе разработки технической документации конструкции. Разрабатывая эти узлы, рассматриваются сорта профилей. При этом важным моментом является сочетание профилей и узлов согласно маркам стали, а также основным размерам изделий. Учитываются также средняя температура и сейсмическое состояние района, а также другие факторы, от которых зависит выбор этих элементов. Немаловажным является и выбор соединительных элементов, которые призваны обеспечить прочность крепления. Традиционно для этих целей используются саморезы и болты определённого класса прочности.

Балки МАРКО — Официальный сайт перекрытий МАРКО

Несъемная опалубка сборно-монолитных перекрытий не участвует в формирование несущей способности перекрытий. Этот постулат существует более ста лет. На его основе сформировались и применяются до сих пор модели оценки прочности перекрытий, в которых места для опалубки не нашлось. В результате прочность готового перекрытия оценивается без учета прочности основания балки.  Имеющее место повышение прочности, как говорят специалисты, идет в запас.

Ситуация не изменилась и после того, как специалисты компании заменили тяжелый бетонный брусок балки СТАНДАРТ на легкий тонкостенный стальной профиль (информацию о балках с тонкостенным профилем смотрите ниже).

Прочно связанный с бетоном стальной профиль, площадь поперечного сечения которого равна 319 мм2, конструкторы-строители при оценке несущей способности перекрытия по-прежнему считают всего лишь формообразующим элементом.

В тоже время уже более тридцати лет известны перекрытия, в которых тонкостенная несъемная стальная опалубка включена в силовую конструкцию перекрытия. Речь идет о так называемых 

сталебетонных перекрытиях на основе профилированного  листа. На стенках профлиста этих перекрытий при его изготовлении выполняются специальные выштамповки. В основополагающей работе показано, что профлист с выштамповками повышает прочность готового перекрытия почти в три раза.

Аналогичную по назначению, но существенно отличающуюся по результату работу, специалисты нашей компании провели для стального профиля УНИВЕРСАЛ. На дне профиля появились специальные  выштамповки, высота которых 4,5 мм.  Но не только они. На внутренних стенках профиля, контактирующих напрямую с бетоном,  нам удалось при изготовлении выполнить перфорацию специальной формы, напоминающую всем известную терку для овощей.

Назвать полученную перфорацию «терочной» показалось несолидным. Поэтому пришлось ввести в обращение новый для России технический термин — перфорация с отбортовкой. Это термин использован в

патенте, который Федеральный институт промышленной собственности зарегистрировал  в 2016 году. 

В результате на стенках профиля появились элементы, назначение которых в значительной мере аналогично назначению рифлений на арматуре периодического профиля. Таким образом,  гладкий профиль УНИВЕРСАЛ, не участвующий в работе перекрытия, превратился в «рифленый» профиль АТЛАНТ, который своим участием существенно усилил конструкцию перекрытия МАРКО. 

Важно еще раз отметить, что площадь поперечного сечения профиля АТЛАНТ равна  319 мм2 и практически совпадает с площадью поперечного сечения одной стальной рифленой арматуры диаметром 20 мм ( 314  мм2) или четырех арматур диаметром 10 мм.

Фактически в армировании балки сборно-монолитного перекрытия к двум имеющимся  стержням продольной  рабочей арматуры диаметром 10 мм (общая площадь поперечного сечения 157 мм2) прибавились еще два таких же стержня.  За счет «работающего» профиля коэффициент армирования бетона балки перекрытия увеличился в два раза. 

Перфорация и выштамповки обеспечили обновленному российскому профилю гарантированное сцепление с бетоном готового перекрытия. В результате стальной высокопрочный  профиль АТЛАНТ принял на себя значительную часть нагрузок, действующие на перекрытие.  С этого момента профиль превратился в рифленую внешнюю арматуру в составе перекрытия МАРКО, которая работает точно также, как работает в перекрытии обычная стержневая рифленая арматура, расположенная внутри бетона.  У этой внешней арматуры есть одна особенность — она сцепляется не только с бетоном балки перекрытия, но и бетоном монолитного пояса по периметру перекрытия. С этого момента монолитный пояс стал пятым элементом перекрытия МАРКО наряду с балками несъемной опалубки, блоками, арматурной сеткой и скрепляющим бетоном. 

Таким образом, в перекрытиях МАРКО-АТЛАНТ используется два типа арматуры — внутренняя и внешняя. Причем вторая выполняет и традиционную для сборно-монолитных перекрытий функцию несъемной опалубки.  Графические элементы, демонстрирующие сцепление профиля с бетоном перекрытия, вошли в новый товарный знак перекрытия АТЛАНТ, заявка на регистрацию которого подана в ФИПС в августе 2018 года. 

Включение профиля в несущую конструкцию готового перекрытия позволило:

  • уменьшить диаметр рабочей арматуры каркаса;
  • уменьшить  общую толщину перекрытия и его собственный вес;
  • снизить стоимость готового перекрытия. 

Последнее обстоятельство позволило во многих проектах составить серьезную конкуренцию перекрытиям на основе пустотных плит, которые до настоящего времени считались самым экономичным вариантом устройства перекрытий.  Привлекают застройщиков и  сроки поставки перекрытий АТЛАНТ на объекты. Даже в разгар строительного сезона срок поставки  перекрытия с момента оформления заказа не превышает пяти рабочих дней. В Подмосковье этот срок снижен до двух дней. Плиты перекрытия в летнее время приходится ждать 4-5 недель. 

Для оформления заказа на перекрытия МАРКО-АТЛАНТ необходимо заполнить Форму заказа перекрытий. .

 

Легкие межэтажные балочные перекрытия

Неотъемлемой конструкцией при возведении дома является перекрытие, перекрытия делятся на такие типы: междуэтажные, подвальные, цокольные, чердачные. Легкие перекрытия делятся на балочные и безбалочные. Давайте рассмотрим из чего на сегодняшний день можно сделать легкое перекрытие.

Балочное перекрытие из дерева

При возведении деревянного перекрытия нужно учитывать, что максимальная длина пролета для данного материала составляет 5 метров и 6 метров для чердачных перекрытий.

Таблица расчета деревянного межэтажного перекрытия при шаге балки 1 метр, нагрузка 400 кг/м².

Длина пролета метровРазмеры балок
25×150
3100×175
4125×200
5150×225

Деревянное межэтажное перекрытие представляет собой пирог из настила, балок, и утеплителя и звукоизоляционного материла.

На фото ниже, устройство деревянного перекрытия для стен из кирпича и газобетона.

Деревянные фермы перекрытия

Кроме традиционного деревянного перекрытия существуют готовые решения, например деревянные фермы, они бывают полностью деревянные или с металлическим и раскосами и стойками. Как утверждает производитель несущая способность такого перекрытия выше, чем у традиционных видов деревянного перекрытия. Дерево конструкции уже обработано необходимыми химикатами, так что после доставки сразу можно приступить к монтажу.

Двутавровая деревянная балка

При изучении данных конструкций получил большое изобилие вариантов исполнения. Основа выполнена из двух брусьев, а мембрана из osb (БП), фанеры (БДК), металлопрофиля (ХТС) с использованием ЛВЛ бруса. Максимальный пролет, который обещает производитель 7-8.5 метров до нагрузки в 400 кг/м².

Перекрытие из металлического двутавра

Длина пролета 3-6 метров и более, балки укладываются с шагом 1 метр.

Основные параметры расчета, высота балки это 1/20 длины проема, ширина балки вычисляется из пропорции 5:7, где 5 это ширина балки.

Ниже приведена таблица расчет двутавровой балки для разных пролетов и шага балки.

Общая нагрузка, кг/ ²Пролет 6 м. № двутавра при шаге, ммПролет 4 м. № двутавра при шаге, ммПролет 3 м. № двутавра при шаге, мм
100011001200100011001200100011001200
300161616101212101010
400202020121212101010
500202020121212101212

Сборно-монолитное перекрытие

Облегченный вариант бетонного перекрытия (монолитное балочное перекрытие),  основная несущая деталь это бетонная балка, изготовлена из высокопрочного бетона, внутри которой сварен треугольный каркас из арматуры диаметром 6-16. С длиной пролета в 8 метров сборно-монолитное перекрытие способно выдержать нагрузку в 400-700 кг/м².

Между бетонных балок закладываются специальные блоки из полистиролбетона или газобетонные. Далее поверх укладывается металлическая сетка и заливается бетоном, на фото более подробно показа технология.

На этом мы закончим список легких перекрытий, кроме того существуют перекрытия из профлиста и ряд других легких быстровозводимых перекрытий.

Похожие материалы

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛМК и ЛСТК

25.12.2017

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛМК и ЛСТК в быстровозводимых зданиях являются гарантом надежности благодаря чему выдерживаются большие несущие нагрузки. В этой публикации мы рассмотрим показатели перекрытий из металлоконструкций ЛМК, ЛСТК, их преимущества, а также обратим внимание на технические решения с использованием легкой несущей балки ЛМК и ЛСТК.

Межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛМК и ЛСТК используются в зданиях и сооружениях, построенных из ЛСТК, ЛМК, бетона, блоков или дерева в качестве покрытий или для устройства наружных или внутренних балконов. Составы вариантов перекрытий могут существенно отличаться, как и схемы монтажа каркаса.

Так как межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛМК и ЛСТК выдерживают значительную нагрузку от оборудования, мебели, техники, людей, работающих в здании и оказывают аналогичное действие на стены сооружения, они делятся по видам. Чаще всего в проекте используются межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛМК и ЛСТК:

  • Расположенные непосредственно между этажами,
  • Чердачные,
  • Подвальные.

Для устройства используется поэлементная схема монтажа, которая на сегодня является универсальной, применимой в любых условиях, не требующей поэтажной разрезки панелей стен. Номенклатура профилей и элементов, из которых состоят межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛМК и ЛСТК, изготавливается в заводских условиях по специально разработанным стандартам, действующим в конкретном производстве. Называются эти стандарты СТО. Помимо технических условий производства, в них учитываются общие правила проектирования и расчета металлоконструкций, строительные нормы и правила.

Обычно, межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛМК и ЛСТК имеют следующий состав элементов:

  • Несущие металлические балки, изготовленные из двутаврового стального профиля и швеллера, в случае необходимости могут быть оцинкованными, которые являются основой металлических перекрытий и монтируются между этажами.
  • Профнастил — несущий профилированный лист гофрированной формы из оцинкованной стали, который укладывается сверху несущих балок для придания жесткости каркасу металлического перекрытия на поясах балок.
  • Слой гидроизоляции, защищающий перекрытие от влаги при заливке бетонной стяжки пола.
  • Слой утеплителя легких металлических перекрытий производится слоем минеральной ваты, так как обладает низкой теплопроводностью, не горюч и, в данном случае, так же служит звукоизолирующим материалом.
  • Декоративная отделка потолка может быть выполнена из любого материала по желанию заказчика.
  • Напольное покрытие может быть выполнено в любом варианте, от бетонной стяжки до ламината, в соответствии с возможностями и пожеланиями заказчика.

Конструктивные и технические решения, в которых используются межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛМК и ЛСТК позволяют не только перекрыть пролеты до шести метров, но и создавать мансардные этажи. При этом нужно учитывать, что монтаж из предварительно собранных конструкций, при устройстве мансарды будет нецелесообразным, из-за обязательного устройства слоя теплоизоляции по внешней грани каркаса наружных стен. В связи с чем рекомендуется поэлементный вариант сборки каркаса перекрытий и мансардных этажей.

Быстровозводимые технологии строительства позволяют использовать межэтажные стальные перекрытия и легкие несущие балки ЛМК и ЛСТК во многих проектах. Мы можем предложить вам комплексные услуги «под ключ», в которых входят: производство, доставка, монтаж металлоконструкций ЛМК, ЛСТК и многое другое. Обращайтесь!


Вернуться к списку

как обыграть фальшбалки в интерьере, дизайн с имитацией деревянных перекрытий, полиуретановые модели в доме из дерева

С помощью декоративных балок можно очень интересно оформить интерьер в квартире или в частном доме. Главное, чтобы потолки были достаточно высокими. Зачастую подобные элементы несут исключительно эстетическую функцию, однако можно найти им и практическое применение. Очень часто в такие балки встраивают лампы, закрепляют на них кашпо с цветами или подвесные кресла. Чтобы декоративные изделия на потолке в вашем доме смотрелись гармонично, дизайнерский проект подобного интерьера нужно продумать заранее.

Особенности

Если вы решили разнообразить интерьер своего жилища модными декоративными балками, которые также называют фальшбалками, нужно учитывать особенности их размещения и крепления в разных типах помещений. Имитация балок представляет собой конструкцию, похожую на те балки, которые используются при строительстве деревянных и бетонных домов. Однако декоративные варианты не служат для поддержания потолка, а используются просто для красоты.

Зачастую их создают пустыми внутри – это делает конструкцию более легкой и дешевой, если речь идет о натуральном дереве.

Существуют следующие особенности размещения декоративных балок в интерьере:

  • Фальшбалки подходят исключительно для тех помещений, в которых имеются достаточно высокие потолки. Будьте готовы к тому, что балки сделают потолок визуально более низким, а если высота была небольшой изначально, такой вариант будет неудобным в практическом смысле.
  • В малометражном помещении не рекомендуется размещать много узких балок, потому что они визуально будут дробить пространство и делать комнату еще меньше. Лучше выбрать одну или две широкие балки для создания гармоничного интерьера.
  • Фальшбалки можно по-разному разместить на потолке. Традиционно несколько балок размещают параллельно или крест-накрест, однако возможны и другие варианты. Например, балки могут лучами расходиться из центра или образовывать квадрат по периметру комнаты. Подобные варианты могут хорошо смотреться в просторных помещениях. Они также позволят выделить символический центр комнаты или подчеркнуть различные детали обстановки.
  • С помощью балок легко можно скрыть недостатки черновой отделки. Если у вас неровные потолки, балки сделают такой изъян незаметным.
  • Чаще всего балки крепятся с металлическими перекрытиями. Это обеспечивает максимальную надежность конструкции независимо от веса балок.
  • Нередко в балки монтируют небольшие лампы, которые распределяются по всей площади комнаты. Это создает мягкое равномерное освещение и необычный внешний вид. Также это делает оправданным наличие самих балок, поскольку встроить лампы иным способом можно только в натяжной потолок, а он будет занимать очень много пространства и стоить дороже.
  • Фальшбалки на потолок могут быть сделаны из различных материалов и окрашены в любой цвет. Иногда интересно смотрятся сочетания нескольких текстур и оттенков.

Виды

Фальшбалки бывают очень разнообразными. Даже если вы решили, что традиционный вариант в виде ровного толстого деревянного бруса вам не подходит, вы наверняка сможете найти и более оригинальные разновидности, которые органично впишутся в ваш интерьер. Практически все декоративные балки очень легкие и пустые внутри.

Если вам в интерьере нужны настоящие открытые балки, это возможно осуществить только в частном доме, а планировать такой дизайн стоит еще при постройке здания.

Тем не менее, различная имитация бруса может смотреться не менее стильно как в квартире, так и в частном доме.

Балки могут быть высокими или низкими. Некоторые миниатюрные изделия могут быть от 10 см в высоту, однако можно найти и гораздо более массивные варианты. Крупные фальшбалки обычно выбирают для частных домов или просторных квартир с высоким потолком, поскольку там они смотрятся наиболее органично. Для стандартной квартиры лучше выбирать не очень высокие фальшбалки. Если вы хотите сделать их максимально заметными, лучше выбирайте широкие, но низкие варианты.

Там, где балки скрещиваются или пересекаются сложным образом, иногда используют несколько видов разной высоты. Такие варианты характерны для обустройства мансарды дома или двухэтажной квартиры.

Искусственные балки часто выкладывают в виде решетки, потому что легче не распиливать прямую фальшбалку, а приобрести готовые декоративные конструкции для вашего дома. Они бывают с квадратами разных размеров, а выпилить их под планировку комнаты будет нетрудно. Подобные фальшивые балки отлично смотрятся в гостиной или на кухне.

Фаьльшбалки с декоративной опорой на стене в форме треугольника – это еще одно стильное и интересное решение для вашего интерьера. Подобный дизайн сделает ваши фальшбалки максимально реалистичными. Лучше всего подобное решение будет смотреться с декоративными элементами, имитирующими деревянные брусья в простых интерьерах стиля кантри.

Изогнутые фальшбалки обычно делают на заказ под конкретный интерьер квартиры, поскольку так можно вписать их в арку или продолжить на стене с мягким изгибом. Такие балки нельзя назвать традиционными, однако выглядеть они могут очень стильно и необычно. Они превосходно впишутся в городскую квартиру. Если вас привлекает стиль модерн, эклектика или прованс, вам могут понравиться подобные балки.

Декоративные балки бывают не только в форме гладких прямоугольных брусьев. Можно подобрать варианты любой формы. Это могут быть резные или ажурные поверхности, круглые фальшбалки, рельефные варианты с лепниной. Разумеется, подобные модели меньше будут походить на настоящие балки и вряд ли впишутся в стиль кантри в загородном доме, однако они также будут выглядеть очень необычно.

Материалы

Если настоящие балки в частных домах преимущественно делают из цельного дерева, декоративные балки могут быть изготовлены из самых разнообразных материалов: это позволяет сделать балки доступными при любом бюджете, а также вписать их даже в современные типы интерьеров. Любые фальшбалки можно по-разному разместить в интерьере, встроить в них лампы, прикрепить шторы из мешковины или создать любой другой дополнительный декор.

Существуют следующие возможные варианты искусственных балок для обустройства вашей квартиры или дома:

  • Деревянные декоративные балки достаточно дорогие, однако они лучше всего будут смотреться в интерьере, приближенном к стилю кантри. К тому же, за счет пустоты внутри они обойдутся дешевле, чем настоящие балки. Такие варианты могут иметь гладкую или шершавую фактуру, быть покрытыми лаком или просто отшлифованными. Также стоит рассмотреть резные варианты.

Обратите внимание на то, чтобы дерево было обработано влагостойкой пропиткой, иначе при повышенной влажности в доме такие балки могут разрушаться.

Чаще всего балки из натурального дерева выбирают в естественных оттенках, однако возможны и исключения или сочетания нескольких цветов.

  • Чтобы сэкономить, можно выбрать полиуретановые балки, окрашенные под дерево. При рассмотрении вблизи такие варианты уступают натуральному дереву в своих эстетических качествах, однако балки на потолке обычно видны на расстоянии, поэтому визуально полиуретановые балки ничем не будут отличаться от более дорогих деревянных моделей. Материал может иметь любой подходящий вам цвет, а особого ухода такие изделия не потребуют.
  • Железные фальшбалки встречаются реже, однако могут быть актуальными для современных минималистичных интерьеров в стиле хай-тек. Подобные конструкции тяжелее, чем другие варианты, однако и их можно надежно закрепить на потолке и стенах. Чаще всего для металлических балок выбирают интересный дизайн – они могут расходиться лучами от центра, создавать рамы и перекрещиваться. Так обстановка комнаты станет действительно современной и необычной.
  • Пластиковые фальшбалки достаточно часто используются в интерьерах, приближенных к классическому стилю. Тем не менее, они могут быть не только белыми, но и цветными, а иногда даже они имитируют дерево или металл. Пластик – универсальный материал. В зависимости от конкретного дизайнерского решения подобные декоративные элементы могут подойти для гостиной, спальни или детской комнаты в любом стиле.

Варианты отделки

Фальшбалки можно разместить в комнате по-разному, в зависимости от ее планировки. В большинстве случаев, крепить балки к потолку несложно, поэтому декорировать ими помещение можно даже самостоятельно. Можно отделать ими уже отремонтированную комнату или же произвести их установку в процессе ремонта, когда потолок уже покрашен.

Для монтажа балки нужно разметить нужное расстояние на потолке, закрепить клинья в местах стыковки балки со стеной или с другими балками, выровнять положение балки и закрепить ее саморезами.

Также вы можете столкнуться со следующими вариантами отделки:

  • Крепление фальшбалки к утепленному потолку происходит практически так же. Тем не менее, обшить потолок утеплителем следует заранее, поскольку после монтажа такой возможности уже не будет. Утепленные потолки обычно создаются в частных домах. Это простой способ сделать дом уютным даже в зимний период и сэкономить на отоплении.
  • Если вы хотите сделать освещение по всему периметру комнаты, нужно заранее продумать, куда именно вы хотите прикрепить лампы. Если провода у вас в квартире подразумевают одну люстру, для установки множества ламп лучше обратиться к электрику. Чтобы потом встроить лампы под фальшбалку, достаточно точно рассчитать их положение и просверлить в балках подходящие отверстия.
  • Декоративные элементы на потолке несут не только функцию дополнительного украшения в интерьере – они также могут и скрывать дефекты. Если у вас неровные потолки или в них имеются трещины, нужно заранее продумать такую конструкцию, которая скроет недостатки черновой отделки и сделает их незаметными.
  • Нередко в интерьерах устанавливают потолочные фальшбалки, которые продолжаются на стенах. Монтаж таких вариантов ничем не будет отличаться от монтажа обычных фальшбалок. Нужно только позаботиться о том, чтобы стыки получились ровными.

Лучшие цветовые сочетания

Современные балки могут иметь самые разные цвета. Современный интерьер можно легко облагородить с помощью балок в сложной и изысканной цветовой гамме, а популярную сейчас обстановку в стиле кантри можно удачно дополнить деревянными массивными балками.

Чтобы оформить интерьер действительно стильно и красиво, цвет фальшбалок должен гармонировать с цветовой гаммой отделки и мебели.

Наибольшей популярностью пользуются всевозможные деревянные брусья для потолка, а также и варианты, имитирующие древесину. Очень часто темные или светлые тона подбирают под деревянную мебель или паркет. При этом если тон в тон подобрать цвет не удается, вполне можно сочетать между собой и кардинально разные оттенки, особенно если вы оформляете просторную комнату. Например, венге отлично можно сочетать с красными породами дерева, а орех или вишня превосходно смотрятся в комбинации со светлыми оттенками. Можно даже сделать перекрестные балки двух цветов, если вам хочется привлечь к дизайну потолка особое внимание.

Фальшбалки – это достаточно броские вещи в интерьере, их трудно не заметить. Если вам не хочется слишком сильно их выделять, или вы боитесь отвлечь внимание от других декоративных элементов отделки, стоит подбирать балки тон в тон к потолку. Наиболее часто это белый цвет, исключая интерьеры в стиле кантри, в которых потолок полностью отделан древесиной. Белые фальшбалки отлично впишутся в классический или в прованский стиль, а также в стиль эклектика и хай-тек. Все будет зависеть от тех материалов, которые вы выберете.

Цветные фальшбалки из пластика или металла превосходно помогут вам разнообразить скучный интерьер. Чаще всего подобные варианты подбирают для современных квартир. Обратите внимание на то, чтобы фальшбалки не были единственным ярким пятном в дизайнерском проекте – потолок в насыщенном цвете должен уравновешиваться и другими яркими акцентами на полу и вдоль стен. Кроме того, важно, чтобы цвета были сложными и составными.

В современных интерьерах превосходно могут смотреться сиреневые, винные, оливковые, бирюзовые и терракотовые тона.

Примеры оформления

Подходящие балки можно найти практически под любой интерьер. При этом очень важно, чтобы они вписывались в общую планировку помещения, хорошо сочетались с мебелью и отделкой, не смотрелись слишком массивными или слишком миниатюрными по отношению к высоте потолка. Также большое значение имеет и особенность вашей жилплощади – балки в квартире или в частном доме могут смотреться по-разному.

В частном доме

В интерьере частного дома фальшбалки зачастую смотрятся очень интересно. С их помощью можно обыграть треугольную крышу и создать необычный дизайн с помощью параллельно расположенных балок. Такой декор обычно делают в интерьерах в стиле кантри или прованс. В первом случае стоит ограничиться естественными оттенками, а во втором попробуйте выбрать балки в пастельных тонах. Подобный декор придаст интерьеру завершенный вид.

Зачастую в современных домах делают минимум перегородок между комнатами. Если у вас много свободного пространства в доме, можно попробовать создать интерьер в стиле лофт. Расположение фальшбалок может быть простым – параллельно или крест-накрест. Подобным образом декорировать дом можно и своими руками. Чаще всего для соответствия лофту подбирают массивные и достаточно простые балки из светлых пород древесины, такая отделка будет удачно сочетаться с любой мебелью.

Очень интересно в частном доме могут смотреться пластиковые или металлические фальшбалки – такие варианты чаще всего выбирают любители современного интерьера. Даже если вы цените экологичность материалов и красоту натурального дерева, сейчас в моде сочетание самых разных поверхностей и материалов в интерьере. Металл в комбинации с деревом может смотреться очень необычно, это позволит создать действительно стильный и изысканный интерьер. Пластик же позволяет оформить декоративные элементы для потолка любой интересной формы. Можно выбрать сложное дизайнерское изделие, которое удачно украсит ваш дом.

В квартире

В квартире фальшбалками также можно украсить практически любую комнату. Это позволит сделать дополнительный акцент на потолке и интересно задекорировать помещение. Нередко в просторных квартирах-студиях искусственные балки используются, чтобы разграничить помещение визуально. Например, с помощью одной или двух балок можно отделить кухню от спальни, не прибегая к установке арок или стен. Это также актуально и для современных комбинированных комнат: балки станут находкой для дизайнерских проектов кухни-гостиной или гостиной-детской.

Очень часто в квартирах балки устанавливают именно в гостиной комнате. Обычно это деревянные элементы или имитация древесины: подобный декор позволит вам ощутить себя частью природы, даже если вы живете в центре большого города. Совсем не обязательно сочетать деревянные балки с интерьером в стиле кантри, поскольку они практически универсальны и смогут подойти для любого типа интерьера. Только для классики лучше выбрать гладкие пластиковые балки. Любители экспериментов могут рассмотреть даже яркие пластиковые варианты или блестящие металлические изделия.

В спальнях балки зачастую делают максимально незаметными, поэтому очень популярны разнообразные светлые пастельные тона. Хорошо может смотреться дерево, окрашенное в белый цвет. Подобные балки создадут в помещении атмосферу спокойствия и уюта. Пластиковые белые балки самой разнообразной формы также активно используются для спален. Особенно это актуально, если вы предпочитаете лаконичные дизайнерские решения.

Полезные советы и рекомендации

Прежде чем приобретать балки для своего интерьера, следует грамотно продумать дизайнерский проект.

Учитывайте следующие нюансы:

  • Балки должны соответствовать размеру и планировке помещения. Слишком массивные балки будут неорганично смотреться в маленькой комнате, а в просторном помещении миниатюрные балки будут незаметны. Кроме того, в вытянутых комнатах рекомендуется размещать балки поперек, а в квадратных следует избегать пересекающихся балок. Так вы сделаете интерьер более гармоничным.
  • Цвет изделий имеет большое значение. Если обстановка вашей комнаты достаточно яркая и разнообразная, стоит сделать контрастные с потолком фальшбалки. Если же у вас более лаконичный интерьер, не нужно делать декоративные элементы на потолке излишне выделяющимися.
  • Заранее продумайте освещение. Чаще всего балки плохо смотрятся с одиночными люстрами. Наилучший вариант – сделать освещение по всему периметру комнаты. Иногда лампы встраивают в сами балки, а иногда светильники занимают пространство между ними.

О том, как осуществить монтаж декоративных балок на потолок, смотрите в следующем видео.

Легкие балки, напечатанные на 3D-принтере, такие же прочные, как и бетон

Исследователи разработали и запатентовали новую балку, напечатанную на 3D-принтере, которая собирается аналогично деталям лего и намного менее тяжелая, чем традиционные бетонные или металлические балки.

Команда из Universitat Polytècnica de València  (UPV) в Испании объясняет, что в его балках в качестве сырья используется переработанный пластик, их можно напечатать и собрать на месте благодаря своей природе 3D-печати, и они весят до 80 процентов меньше, чем обычные. арматурные балки.

После трех лет разработки эти новые балки кажутся более устойчивыми, легкими, более простыми в сборке и транспортировке, чем бетонные или металлические балки, которые могут изменить тенденции в строительной отрасли.

Основное новшество балки заключается в ее полимерном профиле, который позволяет собирать, связывать и бетонировать детали в любом месте. В балках нет металлических компонентов, что означает, что они не подвержены коррозии со временем.

Способ, которым исследователям удалось так резко минимизировать вес, заключался в использовании альвеолярной структуры, естественной системы, которую можно найти в человеческих костях, и которая послужила источником вдохновения для этой структуры.

Новые настраиваемые пластиковые балки, напечатанные на 3D-принтере. Источник: PUV

Вдобавок ко всему, поскольку балки можно распечатать на 3D-принтере, их легче настроить ближе к строительной площадке, что также упрощает транспортировку и снижает затраты.

Команда запатентовала свое творение в октябре прошлого года, и будет интересно посмотреть, как мир строительства объединяет и приветствует эти балки.

 

Source: interesting engineering

66. Легкие стальные балки переменного сечения пролетом до 90м.

Балки переменного сечения позволяют лучше использовать несущую способность металла по всей их длине. Они дают экономию металла в сравнении с балками постоянного профиля, значительная часть которых работает при напряжениях значительно меньших допускаемых. Большое преимущество в каркасном строительстве с применением балок переменного сечения — возможность возводить здания с пролетом до 100 м. Металлокаркас, состоящий из балок переменного сечения, характеризуется легким весом, позволяет снизить вес конструкций и нагрузку на фундамент, дает возможность возводить: производственные здания любой сложности, а также гипер- и супермаркеты: спортивные комплексы, бассейны; крытые рынки и выставочные комплексы, складские терминаты; административные учреждения, зданий аэропортов и т.д. 

67. Стальные гофрированные балки и колонны повышенной несущей способности.

Гофробалка (балка с гофрированной стенкой) представляет собой легкую сварную металлоконструкцию из черного холоднокатаного проф листа, приваренного к стальным полкам из горячего проката. Идея гофрирования стенок балок появилась еще в середине 30-х годов XX века, как один из путей снижения металлоемкости строительства. В обычных балках толщина стенок, как правило, определяется не условием прочности, а требованиями устойчивости. Постановка поперечных ребер смягчает ситуацию, позволяя уменьшить толщину стенок и одновременно повышая крутильную жесткость балок.

Уже первые испытания балок с гофрированными стенками выявили особенности напряженного состояния стенок и поясов: нормальные напряжения развиваются в стенках лишь у поясов и быстро падают, практически, до нуля, поскольку жесткость тонкой стенки поперек гофров очень мала; касательные же напряжения распределяются по высоте стенки почти равномерно. Жестко связанные с поясом гофры передают на него усилия, вызывая в поясе переменный по величине и направлению изгиб в его плоскости

Т олщину гофрированных стенок принимают в пределах 1,5-8 мм. При выборе конструктивного решения балки с гофрированной стенкой приходится учитывать не только особенности напряженно-деформированного состояния балки под нагрузкой, но и требования технологичности. Наиболее просты и технологичны в изготовлении стенки с треугольными гофрами, но стенки с волнистыми гофрами более устойчивы. Практикуется и применение полос из готового профнастила. Балки с гофрированными стенками проектируют, обычно, двутаврового сечения с поясами из листов, причем здесь не требуется повышенная жесткость поясов на изгиб и кручение.

Свойства гофра определяются толщиной стенки и геометрическими параметрами гофрирования – длиной и высотой волны. Местная устойчивость гофрированных стенок балок может быть повышена, если вместо вертикального гофрирования применить наклонное с нисходящими гофрами. Оптимальный угол наклона гофров к верхнему поясу равен 45-50°. Однако, изготовление таких стенок усложняется, и, как следствие, балки с наклонно гофрированными стенками широкого применения не нашли.

В изготовлении стенок появляется дополнительная технологическая операция (гофрирование) И несколько осложняется сварка поясных швов. Но уменьшение толщины стенки и исключение значительного числа ребер жесткости приводят, в конечном счете, к снижению трудозатрат на изготовление балок на 15-25%. Изготовление гофробалок требует меньше сырья, а значит, снижается общая металлоемкость здания – экономия составляет около 20-40%, в сравнении с двутавровыми горячекатаными балками.

Гофробалки обеспечивают высокое соотношение прочности и веса, снижают глубину балки, уменьшая к тому же себестоимость и увеличивая ширину безопорных пролетов. Профилирование стенки обеспечивает большую жесткость при изгибе и вращении, поэтому не требуются дополнительные подъемные приспособления при разгрузке и монтаже гофробалок. Это же сопротивление силам вращения позволяет обходиться без дополнительных уголков и прочих связей, что тоже снижает затраты и время монтажа строительных конструкций.

Максимальный пролет здания с использованием гофробалок зависит от нагрузок. Например, при снеговой нагрузке 80 кг/мг рекомендуемый пролет составляет 40-45 метров при шаге между колоннами 6 метров или более, при снеговой нагрузке 200 кг/мг – 30 метров. Наиболее эффективно использовать гофробалку в небольших пролетах до 24 метров и в многоэтажных конструкциях. В качестве кровельных прогонов с пролетами от 9 метров и более гофробалке, практически, нет альтернативы.

Однако, гофробалка наряду со своими достоинствами обладает и некоторыми недостатками. Гофрированная стенка требует дополнительных затрат на изготовление, в связи с этим усложняется применение автоматической сварки поясных швов (хотя на сегодняшний день существуют автоматические линии, справляющиеся с этими сложными задачами). Также довольно трудоемким получается процесс изготовления гофробалки переменного сечения (однако при малом весе стенки переменное сечение носит лишь эстетический характер, в отличие от сварных балок переменного сечения, где этим добиваются экономии металла).

Перфорированные балки

Перфорированные балки получают путем разрезания двутаврового горячекатаного профиля ломаной линией в продольном направлении. Затем, обе части сдвигают до соединения гребней впритык, после чего их сваривают. В зависимости от длины и высоты профиля, а также от формы ломаной линии можно получать различные отверстия и различную высоту перфорированной балки. Перфорированные балки имеют ту же массу, что и прокатные профили. При этом их несущая способность и жесткость значительно выше, чем у исходного профиля, а следовательно они могут быть применены при большом пролете и большей нагрузке. Лучше всего использовать такие балки при больших пролетах и малых нагрузках. В этом случае влияние поперечных сил на напряжения в вертикальной стенке незначительно. Проектирование перфорированных балок позволяет получить экономию стали до 20-30%. Однако, учитывая боле высокую стоимость изготовления, их применение должно быть экономически оправдано.

Световые лучи – обзор

2.4.2 Цилиндрические многополюсные поля

Наиболее распространенные световые лучи имеют цилиндрическую, а не сферическую природу. Цилиндрические мультипольные поля возникают из скалярных решений волнового уравнения Гельмгольца цилиндрически разделенного типа

(34) ψmk (r) = GmK (R) eiκzeimϕ,

, где R – цилиндрически-радиальный параметр x2 + y2, а κ – составляющая волнового вектора z . Целое число м – азимутальный индекс.Уравнение радиальной волны:

(35) (d2d R2 + 1rdd R + K2 − m2R2) GmK (R) = 0.

Частота волны ω определяется величиной ω 2 = c 2 2 + K 2 ), а K – поперечная ( xy ) составляющая волновой вектор.

По аналогии с выражениями (23) и (25) для векторного потенциала сферических мультипольных полей, цилиндрические поля имеют вид

(36) AmKTE (r, t) = (ez × ∇) ψmKe − iωt + c.c., AmKTM (r, t) = – icω∇ × (ez × ∇) ψmKe − iωt + c.c.

Это также определяет электрическое и магнитное поля в этих двух случаях. В цилиндрических координатах и ​​единичных векторах e R , e ϕ и e z мы находим выражения для полей TE в виде

(37) EmKTE = ( eRωmRGmK + iωeϕdGmKdR) eiKzeimϕe − iωt + cc, BmKTE = (- iKeRdGmKdR + eϕKmRGmK − ezK2GmK) eikzeimϕe − iωt + cc

Обратите внимание, что электрическое поле EmKTE ограничено плоскостью xy, что оправдывает название этих полей.Поля TM следуют из этих выражений преобразованием двойственности EmKTM = cBmKTE, BmKTM = −EmKTE / c.

Подставляя эти результаты в уравнение (3), теперь легко найти выражения для усредненных по времени плотности энергии и импульса для этих полей. Результаты одинаковы для полей TE и TM. В результате цилиндрической симметрии плотность энергии зависит исключительно от расстояния R от оси. Это также верно для компонент плотности импульса вдоль цилиндрических единичных векторов.Используя уравнение (1), можно найти выражение для z -компоненты AM в виде

(38) jz (r) = Rp⋅eϕ = 2ω∈0K2m | GmK (R) | 2.

Выражения в уравнениях (37) для полей могут отображать сингулярности на оси, где R = 0. Для поля без источника радиальная функция G м κ ( R ) должен быть регулярным в начале координат, что делает его пропорциональным функции Бесселя J м ( KR ).Соответствующие бесселевы пучки обладают тем особенным свойством, что они не имеют дифракции [16,17]. Однако цена, которую приходится платить, состоит в том, что мощность луча, проходящего через поперечную плоскость, бесконечна. Вблизи оси функция Бесселя J м ( KR ) пропорциональна R | м | . Из уравнений (37) мы можем найти форму электрических полей TE и TM вблизи оси, и их можно записать в декартову форму, используя тождества (eR + ieϕ) eiϕ = ex + iey и R exp (iϕ) = x + iy.Для значений m ⩾ 1 находим

(39) EmKTE (r, t) ∝ (ex + iey) (x + iy) m − 1eiKze − iωt + cc, EmKTM (r, t) ∝ (iKm (ex + iey) (x + iy) m − 1 + K2ez (x + iy) m) eiKze − iωt + cc

Эти поля имеют м -кратную вращательную симметрию. Для соответствующих отрицательных значений m ⩽ −1 электрические поля имеют вид

(40) EmKTE (r, t) ∝ (ex + iey) (x + iy) | m | −1eiKze − iωt + cc , EmKTM (r, t) ∝ (−iK | m | (ex + iey) (x + iy) | m | −1 + K2ez (x − iy) | m |) eiKze − iωt + cc

TE поля имеют круговую поляризацию в начале координат, в то время как фаза имеет вихрь с зарядом м – 1 для положительных значений m и зарядом – | м | + 1 = м + 1 для отрицательных значений м .(Для фазового вихря с зарядом м фаза увеличивается со значением 2π м по замкнутому контуру вокруг начала координат.) Это означает, что TE поля с м = ± 1 не имеют фазового вихря в начале координат. . Поля TM имеют такую ​​же структуру, с дополнительной линейно поляризованной компонентой в направлении z и фазовым вихрем с зарядом m . Особого внимания требует изотропный случай м = 0. В этом случае также второй член в разложении по мощности функции Бесселя J 0 необходим для получения самого низкого ненулевого порядка поля.Когда мы подставляем приближение J 0 ( KR ) ≈ 1 – ( KR ) 2 /4, мы получаем как выражения для электрических полей с m = 0 в декартовой системе счисления

( 41) E0KTE (r, t) ∝ (−exy + eyx) eiKze − iωt + cc, E0KTM (r, t) ∝ (iK (exx + eyy) −ez) eiKze − iωt + cc

TE поле около начала координат имеет линейную поляризацию в азимутальном направлении e ϕ , так что оно имеет поляризационный вихрь. В начале координат поляризация не определена, и поле исчезает.Поле TM имеет конечную составляющую z в начале координат, в то время как поперечная компонента имеет поляризационный вихрь с радиальной поляризацией вокруг начала координат. Поляризация вокруг оси в поперечной плоскости показана на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1. Схема линейной поляризации в поперечной плоскости для цилиндрических ТЕ- и ТМ-мод с м = 0. Стрелки указывают направление линейной поляризации.

И сферическое, и цилиндрическое мультипольные поля являются точными решениями уравнений Максвелла.С другой стороны, их энергосодержание бесконечно, а интенсивность бесселевых лучей бесконечна, как и для плоских волновых полей. Это делает эти бесселевские лучи нереалистичными как представление световых лучей. В следующих разделах мы обсудим AM и вихревые свойства световых пучков, которые не страдают этим недостатком.

Лучи света !: Лаборатория физических наук NOAA

Введение

Активные удаленные датчики излучают импульсы энергии (например, свет или радиоволны), чтобы почувствовать, что происходит в удаленных местах.На NOAA / Лаборатория экологических технологий, радары и лидары (лазерные радары) активные дистанционные датчики, которые позволяют нам изучать ветер, облака, загрязнение и океан. Лидары излучают лазерные импульсы, которые поглощаются, рассеиваются и преломляются атмосфера на обратном пути к датчику.

Национальные стандарты научного образования, адрес

  • Способности, необходимые для выполнения НАУЧНОГО ЗАПРОСА / ПОНИМАНИЕ НАУЧНОГО ЗАПРОСА
  • СВОЙСТВА и ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВА / СТРУКТУРЫ и ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ в живых системах
  • СПОСОБЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ / ПОНИМАНИЕ О НАУКЕ И ТЕХНОЛОГИИ
  • ЛИЧНОЕ ЗДОРОВЬЕ / Наука и технологии в ОБЩЕСТВЕ

Необходимые материалы

  • Фонарь малый с узким лучом
  • 1 – Квадратная бутылка
  • 1 – Круглая бутылка
  • Вода
  • Какао-порошок
  • 2 – Листы бумаги
  • Желатин (прозрачный, красный и зеленый) в чашках Петри (используйте 1/2 рекомендуемого количества воды)
  • Маломощная (класс 3) лазерная указка с фонариком на деревянном бруске
  • Белая карта
  • Черная карта
  • Линейка

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Убедитесь, что вы НИКОГДА не направляете лазерный луч. прямо в глаза вам или любому из ваших одноклассников.Будьте осторожны, чтобы луч не отразился от блестящий предмет в глаза однокласснику. Воздействие прямого лазерного света может вызвать слепоту, даже если это отраженный свет. Луч лазера должен быть направлен горизонтально, значительно ниже уровня глаз.

Расследование

Сравните лазерный свет с белым светом от фонарика. Соблюдайте воздействие различных материалов и форм контейнеров на световой луч (оптическое рассеяние, поглощение и преломление).

Упражнения I: Фонарик против лазера

Фонарик. Для чего нужен отражатель (серебристая чаша) вокруг лампы фонарика? Проверьте свои идеи, посветив фонариком с отражателем и без него на белую карточку.

Фонарик против лазера. Переместите белую карту вперед и назад по пути обоих луч фонарика и лазерный луч. Что происходит с диаметром каждого пучка по мере его удаления подальше от источника света? Мы говорим, что световой луч коллимируется, если его диаметр остается постоянным по мере того, как вы идете на большие расстояния.Один из лучей близок к коллимированию?

Расширение луча – найди источник света! Положите фонарик на стол так, чтобы его луч едет параллельно столу; при необходимости поднимите заднюю часть. Сложите листок бумаги пополам и положите на стол загнутым краем против фонарика. Медленно поднимите бумагу и посмотреть поперечные сечения балки. Держите бумагу параллельно столу так, чтобы загнутый край немного ниже центра фонаря.Нарисуйте две линии, по которым расходящиеся внешние края луча фонарика. Теперь разверните бумагу и линейкой продлите линии, пока они не пересекутся. Какая позиция отмечена перекрестком? Проверить фонарик, чтобы увидеть, выглядит ли ваше измерение разумным.

Деятельность II: Поглощение, рассеяние и преломление

Налейте немного воды в квадратную бутылку. Посветите фонариком через воду. Установите белую карту за контейнером, чтобы увидеть луч.Что вы видите в контейнере и что вы видите на карту? Добавьте в воду щепотку какао-порошка (или каплю молока). Что ты видишь в контейнере и что вы видите на карте? Почему? Повторите процесс с лазерным лучом. Попробуйте другие жидкости и материалы. Что происходит с солнечным светом в пыльный день?

В каком из цветов желатина лучше всего виден фонарик и свет лазера? Почему? Что роль играет желатиновый краситель? Какую роль играет желатиновый материал? Как хорошо ты видите луч на белой карточке после желатина? Что бы вы ожидали, если бы было немного какао порошок (или молоко) в желатине? Как работают солнцезащитные очки?

Держите белую карту, а затем черную карту в лазерном луче.Что делает пятно ярче? Почему?

Посветите лазером через изогнутую сторону чашки Петри с красным желатином. Как работает лазер Луч появляется в желатине и на карте, когда вы перемещаете лазер от внешнего края к центр? Что произойдет, если направить лазер на дно чашки Петри? Почему? Пытаться светя лазером через круглую бутылку, наполненную водой и небольшим количеством какао-порошка. Что так работает повседневный объект?

Самопомощь | LIGHT BEAMS

Проблема: традиционные рок-группы пытаются вызвать ажиотаж на концертах с громкими гитарами – но после 70 лет доминирования в популярной музыке эра гитары закончилась, и ее седеющие прародители суетятся со своими бутиковыми усилителями и педалями Eensie , находятся в эстетическом кризисе.Между тем, производство хип-хопа – разрушительное, новаторское, невероятно захватывающее – уже определило 21 век, но зависимость этого жанра от консервированных минусовок означает, что живым выступлениям иногда не хватает энергии и спонтанности.

Одно решение: Light Beams, трио из Вашингтона, которое использует сэмплы и живую ритм-секцию для написания песен о позитивном настроении. Никаких компьютеров. Нет установленных списков. Никаких парней, которые смотрят на экраны на сцене и создают музыку, которая сводит вас к тому, чтобы смотреть на экран за кулисами. Вместо этого – Вуаля! – музыка, которая заставляет вас двигаться, заставляет вас чувствовать себя хорошо и никогда, никогда не перестает быть желанной.

Основанная в 2015 году барабанщиком Сэмом Лэвином, басистом Артуром Ноллом и сэмплером / вокалистом Джастином Мойером, Light Beams возникла из пепла легендарных и малоизвестных групп округа Колумбия, и их определенно слишком много, чтобы упоминать их. “Self-Help”, его первый полнометражный альбом, выпущенный на альбоме Don Giovanni Records 31 января 2020 года, сочетает в себе разнообразные влияния – абстрактную экспрессионистскую живопись, Терминатор X, нью-йоркский фристайл 80-х, группы Dischord, Шейлу Э. – в пряный меланж. Из кросс-жанрового изобретения группа называет «БЛОК-РОК.«Записанный на Solar Power Station, залитой солнцем студии Мойера в центре Вашингтона, и микшированный (в еще одном повороте) легендами металла Брайаном МакТернаном (Бэттери) и Майком Шлейбаумом (Darkest Hour), этот альбом осмеливается предложить слушателям, переполненным стриминговыми сервисами» предлагает что-то, чего не может быть ни в одном плейлисте, то есть что-то новое.

Как Джексон Поллок, они природа.

выпущено 31 января 2020 г.

Кредиты:
Записано JM на солнечной электростанции.
Сведено Брайаном МакТернаном и Майком Шлейбаумом в студии Salad Days.
Освоен TJ Lipple.

Сэм Лавин: барабаны
JM: сэмплы, вокал
Артур Нолл: бас

Дизайн + верстка Оливер Мандей
Фото Криса Грейди

Все песни Light Beams (c) 2020
Smack the Future Music (ASCAP) – Музыка из будущего

Многолучевые предохранительные устройства

Многолучевые предохранительные устройства | БОЛЬНОЙ

Многолучевые предохранительные устройства – это электрочувствительные защитные устройства с двумя или более световыми лучами.Если один или несколько световых лучей прерываются, на машину отправляется сигнал деактивации, чтобы можно было остановить любое опасное состояние на машине или системе. Система состоит из отправителя и получателя. В активных / пассивных системах передатчик и приемник расположены в корпусе, а блок отклонения на пассивной стороне обеспечивает отклонение луча.

Фильтр

Фильтровать по:

Применить фильтр

Блокировка перезапуска

– нет (5) да (8)

Применить фильтр

Системное подключение

– Штекер M12, 4-полюсный (2) Штекер M12, 5-полюсный (1) Штекер M12, 8-конт. (8) Соединительный кабель, 15 м, гибкие провода, 5-жильный (1) Штекер Hirschmann M26, 7-полюсный (5) Штекер Hirschmann M26, 12-контактный (7) Соединительный кабель, 30 м, гибкие провода, 5-жильный (1) В зависимости от системного штекера (штекер M12, 5-контактный или 8-контактный) (1)

Применить фильтр

Уровень безопасности

– Тип 2, PL c, SIL1, SILCL1 (6) Тип 4, PL e, SIL3, SILCL3 (6)

Применить фильтр

Сертификаты взрывозащиты

– Ex II 3G / 3D (1) Ex II 2G / 2D, NFPA 70 / NEC 500, классы I, II, III, разд.1 (1)

Применить фильтр

11 результатов:

Вид: Просмотр галереи Посмотреть список
  • Smart Sensor: диагностические данные через IO-Link или NFC и приложение SICK Safety Assistant
  • Компактный корпус, стандартизованные возможности подключения, совместимые аксессуары
  • Встроенное приспособление для юстировки со светодиодами состояния непосредственно на устройстве
  • Конфигурация всех функций без программного обеспечения
  • Варианты для взрывоопасных зон, а также степень защиты IP69K
  • Тип 4 (IEC 61496), SIL3 (IEC 61508), PL e (EN ISO 13849)
  • Прочный корпус с тремя монтажными пазами
  • Широкий диапазон сканирования, до 70 м
  • Контроль внешних устройств (EDM), перезапуск блокировка, вывод диагностики приложения, интерфейс SDL
  • Отключение звука в сочетании с усилителем отключения подавления UE403
  • 7-сегментный дисплей
  • Конфигурация и диагностика через ПК
  • Дополнительные функции интеграции: лазерное устройство для юстировки, светодиод
  • Тип 4 (IEC 61496), SIL3 (IEC 61508), PL e (EN ISO 13849)
  • Прочный корпус с тремя монтажными пазами
  • Широкий диапазон сканирования, до 70 м
  • Контроль внешних устройств (EDM), перезапуск блокировка и диагностический вывод приложения
  • Стандартизированное подключение M12
  • 7-сегментный дисплей
  • Клавиши конфигурации, расположенные непосредственно на устройстве
  • Дополнительные функции интеграции: лазерное приспособление для юстировки, светодиод или интерфейс AS-i
  • Тип 4 (IEC 61496), SIL3 (IEC 61508), PL e (EN ISO 13849)
  • Передатчик / приемник в одном корпусе, диапазон сканирования до 7.5 м
  • Мониторинг внешних устройств (EDM), блокировка перезапуска, вывод диагностики приложений, интерфейс SDL
  • Отключение звука в сочетании с усилителем отключения подавления UE403
  • 7-сегментный дисплей
  • Конфигурация и диагностика через ПК
  • Дополнительно интегрирован: светодиод
  • Тип 4 (IEC 61496), SIL3 (IEC 61508), PL e (EN ISO 13849)
  • Передатчик / приемник в одном корпусе, диапазон сканирования до 7.5 м
  • Мониторинг внешних устройств (EDM), блокировка перезапуска и диагностический вывод приложений
  • Стандартизированные возможности подключения M12
  • 7-сегментный дисплей
  • Ключи конфигурации для настройки непосредственно на устройстве
  • Кодирование луча для правильного распределения системы
  • Опционально интегрировано : Светодиод, интерфейс AS-i
  • Тип 2 (IEC 61496), PL c (EN ISO 13849)
  • Прочный промышленный корпус
  • 7-сегментный дисплей
  • Диапазон сканирования до 6 м
  • Контроль внешних устройств (EDM), блокировка перезапуска (RES) , и внутреннее самотестирование, конфигурируемое без ПК
  • Экономичные варианты активного / пассивного подключения минимизируют затраты на проводку
  • Стандартизированное подключение M12
  • Тип 2 (IEC 61496), SIL1 (IEC 61508), PL c (EN ISO 13849)
  • Прочный промышленный корпус
  • Диапазон сканирования до 6 м
  • Контроль внешних устройств (EDM) и внутреннее самотестирование настраиваются без ПК
  • Доступно стандартизированное подключение M12
  • 7-сегментный дисплей
  • Уникальная версия A / P минимизирует затраты на проводку
  • Тип 2 (IEC 61496), PL c (EN ISO 13849)
  • Прочный промышленный корпус
  • 7-сегментный дисплей
  • Диапазон сканирования до 25 м
  • Контроль внешних устройств (EDM) и внутреннее самотестирование ( настраивается без ПК)
  • Кодирование луча для правильного распределения системы
  • Стандартизированное подключение M12
  • Каскад до трех систем
  • Тип 2 (IEC 61496), PL c (EN ISO 13849)
  • Прочный промышленный корпус
  • 7-сегментный дисплей
  • Широкий диапазон сканирования, до 70 м
  • Контроль внешних устройств (EDM), блокировка перезапуска ( RES) и внутреннее самотестирование (настраивается без ПК)
  • Кодирование луча для правильного распределения системы
  • Стандартизированное подключение M12
  • Тип 2 (IEC 61496), SIL1 (IEC 61508), PL c (EN ISO 13849)
  • Прочный промышленный корпус
  • Широкий диапазон сканирования, до 70 м
  • Контроль внешних устройств (EDM) и внутреннее самообслуживание тестирование настраивается без ПК
  • Доступно стандартизированное подключение M12
  • 7-сегментный дисплей
  • Кодирование луча для правильного распределения системы
  • Тип 4 (IEC 61496), SIL3 (IEC 61508), PL e (EN ISO 13849)
  • Прочный корпус с тремя монтажными пазами
  • Широкий диапазон сканирования, до 70 м
  • Разрешение 60 мм или 80 мм
  • Мониторинг внешних устройств (EDM), блокировка перезапуска, диагностический вывод приложений, интерфейс SDL
  • 7-сегментный дисплей
  • Конфигурация и диагностика через ПК
  • Кодирование луча для правильного распределения системы

Пожалуйста, подождите…

Ваш запрос обрабатывается и может занять несколько секунд.

[2102.01339] Реализация дважды неоднородных волновых пластин для структурирования световых пучков

[Представлено 2 февраля 2021 г.]

Скачать PDF
Аннотация: волновые пластины, имеющие пространственно изменяющуюся ориентацию быстрой оси и замедление предоставить элегантный и простой способ локального управления различными атрибутами световые лучи, а именно поляризация, амплитуда и фаза, приводящие к генерация экзотических структурированных световых лучей.Изготовление таких двойных неоднородные волновые пластины (d-пластины) более сложны по сравнению с одиночными неоднородные волновые пластины (s-пластины), имеющие однородное замедление, которое может быть легко изготавливается различными способами, такими как фотоориентация жидких кристаллов, метаповерхности и т. д. Здесь, используя формализм SU (2), мы устанавливаем аналитически, что любая d-пластина может быть эквивалентно реализована с помощью пары четвертьволновые s-пластинки и полуволновые s-пластинки. Важное преимущество этого метод заключается в том, что он дает гибкость для реализации целого семейства различных d-пластины с использованием той же тройки s-пластин.Чтобы подчеркнуть масштаб этого метода, мы предлагаем новые d-пластины для пространственной адаптации фазы и сложных амплитуды световых лучей. Для формирования сложной амплитуды мы представляем общий метод для вырезания собственных мод света более высокого порядка с использованием d-пластины в сопряжении с поляризатором. Обобщенный гаджет, похожий на q-пластину, для придание скалярному световому пучку зависящего от поляризации фазового профиля предложен как демонстрация взаимодействия фазы и поляризации. Для этих двоих На иллюстрациях сконструирован соответствующий трехпластинчатый гаджет, и его функционирование подтверждено обширным численным моделированием.Главный результат и его иллюстрации носят общий характер и не зависят от того, как устроены s-образные пластины. сфабрикованы, и мы считаем, что они несут в себе потенциал, чтобы подтолкнуть текущее состояние искусство в междисциплинарных приложениях с использованием структурированных световых лучей.

История отправки

От: Gururaj Kadiri Dr [просмотреть электронную почту]
[v1] Вт, 2 февраля 2021 г., 06:38:41 UTC (3032 КБ)

Созданы специальные световые волны, способные проникать даже в непрозрачные материалы

Луч света проходит через неупорядоченную среду и проецирует на детектор то же изображение, которое было бы обнаружено без среды.Предоставлено: Аллард Моск / Маттиас Кюмайер

.

Исследователи из Утрехтского университета и Венского технического университета (Вена) создают специальные световые волны, которые могут проникать даже в непрозрачные материалы, как если бы этого материала даже не было.

Почему сахар не прозрачный? Потому что свет, проникающий через кусок сахара, очень сложным образом рассеивается, изменяется и отклоняется. Однако, как теперь смогла показать группа исследователей из Венского технического университета (Вена) и Утрехтского университета (Нидерланды), существует класс очень специальных световых волн, к которым это не применимо: для любой конкретной неупорядоченной среды, такой как сахарный кубик, который вы, возможно, только что положили в свой кофе – можно сконструировать индивидуальные световые лучи, которые практически не изменяются этой средой, а только ослабляются.Луч света проникает в среду, и на другой стороне появляется световой узор, имеющий такую ​​же форму, как если бы среды вообще не было.

Эту идею «инвариантных к рассеянию мод света» можно также использовать для специального исследования внутренней части объектов. Результаты опубликованы в журнале Nature Photonics .

Для сравнения: Луч света без рассеяния. Предоставлено: Аллард Моск / Маттиас Кюмайер

.
Астрономическое число возможных форм волны

Волны на турбулентной водной поверхности могут принимать бесконечное количество различных форм – и точно так же световые волны могут иметь бесчисленное множество различных форм.«Каждый из этих паттернов световых волн изменяется и отклоняется особым образом, когда вы пропускаете их через неупорядоченную среду», – объясняет профессор Стефан Роттер из Института теоретической физики в Венском техническом университете.

Вместе со своей командой Стефан Роттер разрабатывает математические методы для описания таких эффектов рассеяния света. Опыт создания и характеристики таких сложных световых полей был внесен командой профессора Алларда Моска из Утрехтского университета. «В качестве светорассеивающей среды мы использовали слой оксида цинка – непрозрачный белый порошок из случайно расположенных наночастиц», – объясняет Аллард Моск, руководитель экспериментальной исследовательской группы.

Во-первых, вы должны точно охарактеризовать этот слой. Вы пропускаете очень специфические световые сигналы через порошок оксида цинка и измеряете, как они попадают на расположенный за ним детектор. Отсюда вы можете сделать вывод о том, как эта среда изменяет любую другую волну – в частности, вы можете рассчитать, какой именно волновой узор изменяется этим слоем оксида цинка, точно так, как если бы рассеяние волн в этом слое полностью отсутствовало.

«Как мы смогли показать, существует особый класс световых волн – так называемые световые моды, инвариантные к рассеянию, которые создают точно такую ​​же волновую картину на детекторе, независимо от того, проходила ли световая волна только через воздух, или он должен был проникнуть через сложный слой оксида цинка », – говорит Стефан Роттер.«В ходе эксперимента мы видим, что оксид цинка на самом деле вообще не меняет форму этих световых волн – они просто в целом немного ослабевают», – объясняет Аллард Моск.

Звездное созвездие у светоприемника

Какими бы особенными и редкими ни были эти инвариантные к рассеянию световые моды, с теоретически неограниченным числом возможных световых волн, их все же можно найти. И если вы правильно скомбинируете несколько из этих инвариантных к рассеянию световых мод, вы снова получите инвариантную к рассеянию форму волны.

«Таким образом, по крайней мере, в определенных пределах, вы можете свободно выбирать, какое изображение вы хотите беспрепятственно передавать через объект», – говорит Йерун Бош, который работал над экспериментом в качестве доктора философии. ученик. «Для эксперимента мы выбрали созвездие: Большая Медведица. И действительно, можно было определить инвариантную к рассеянию волну, которая отправляет изображение Большой Медведицы на детектор, независимо от того, рассеивается световая волна слоем оксида цинка или нет.Для детектора световой луч в обоих случаях выглядит почти одинаково ».

Взгляд внутрь камеры

Этот метод поиска световых узоров, которые проникают в объект, в значительной степени не нарушенный, также можно использовать для процедур визуализации. «В больницах рентгеновские лучи используются для того, чтобы заглядывать внутрь тела – они имеют более короткую длину волны и поэтому могут проникать через нашу кожу. Но то, как световая волна проникает в объект, зависит не только от длины волны, но и от формы волны », – говорит Маттиас Кюмайер, доктор наук.Студент D. по компьютерному моделированию распространения волн. «Если вы хотите сфокусировать свет внутри объекта в определенных точках, то наш метод открывает совершенно новые возможности. Мы смогли показать, что с помощью нашего подхода также можно специально контролировать распределение света внутри слоя оксида цинка ». Это может быть интересно, например, для биологических экспериментов, когда вы хотите ввести свет в очень определенные точки, чтобы заглянуть глубоко внутрь клеток.

Совместная публикация ученых из Нидерландов и Австрии уже показывает, насколько важно международное сотрудничество между теорией и экспериментом для достижения прогресса в этой области исследований.

Ссылка: «Режимы света, инвариантные к рассеянию в сложных средах», авторы Притам Пай, Йерун Бош, Маттиас Кюмайер, Стефан Роттер и Аллард П. Моск, 8 апреля 2021 г., Nature Photonics .
DOI: 10.1038 / s41566-021-00789-9

Да будут лучи света! В эти выходные снова поднимутся церковные световые пушки Фрэнка Ллойда Райта

Спустя два десятилетия после их славных дней культовые световые лучи церкви Фрэнка Ллойда Райта снова взорвутся в эту субботу.

Общинная христианская церковь на восточном конце Country Club Plaza установила четыре совершенно новых ксеноновых пушки с помощью Strong Lighting of Omaha, компании, которая установила световую арку в Св.Луи и на мосту Золотые Ворота.

Огни – выстреливаемые с крыши, они образуют колокольню света – долго и медленно угасали по сравнению с их дебютом в начале 90-х. Старые световые пушки на крыше церкви стали настолько мутными и тусклыми, что просто оставили их темными в ожидании дорогостоящей и трудоемкой реставрации.

«Мы перестали включать свет осенью 2019 года, они годами были темпераментными», – говорит преподобный Шанна Стейтц. «Так что прошло много времени с тех пор, как они были в полной славе.”

Знаменитая церковь была спроектирована Фрэнком Ллойдом Райтом и является одной из десяти церквей в стране, спроектированных Райтом. Сами светильники – это не видение Райта – скорее, они созданы покойным Дейлом Элдредом, профессором Института искусств Канзас-Сити.

«Нам всегда нравится указывать на то, что это не оригинальный дизайн Райта», – говорит Стейтц. Райт хотел, чтобы от десяти до двенадцати огней были направлены в разные стороны. «Было бы очень сложно сделать это в таком городском районе, как мы сегодня», – говорит она.«Так что это не то, что мы создали – это вдохновлено Фрэнком Ллойдом Райтом, но это дизайн Дейла Элдреда».

Одна из пушек была испытана на короткое время в минувшие выходные, но первое полное зажжение произойдет в субботу, 8 мая, примерно в 20:40. Мероприятие приурочено к возвращению церкви к личному богослужению в воскресенье.

Хотя большая часть прихожан была вовлечена в проект реставрации, Стейтц говорит, что они также хотели создать отдельную некоммерческую организацию Wright on Main, которая занималась поддержанием исторической церкви.Не члены церкви также щедро собирали деньги и жертвовали время на проект.

«Это историческое здание больше, чем наше, оно действительно принадлежит обществу», – говорит Стейтц.

Одно интересное замечание: никто точно не знает, насколько далеко будут видны лучи. Это может быть три или четыре мили, в зависимости от высоты и количества городского света.

«Один из наших помощников министра был на скутере Bird, осматривая площадь, и они были видны повсюду», – говорит Стейтц.«Но мы не совсем уверены, как далеко вы сможете их увидеть».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.