Гнутый стальной профиль и составной строительный элемент на его основе

Авторы патента:

Тарасов Игорь Владимирович (RU)

Енджиевский Лев Васильевич (RU)

Тарасов Алексей Владимирович (RU)

E04C3/07 - частично изогнутыми или иным образом деформированными из листового материала

Владельцы патента RU 2478764:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к гнутому стальному профилю и составному строительному элементу на его основе. Технический результат заключается в повышении несущей способности и снижении трудозатрат при изготовлении. Профиль содержит две полки и боковую стенку между полками с углублением в центральной части. Полки содержат перпендикулярные отгибы, направленные навстречу друг к другу. Углубление образует уступы высотой, превышающей толщину профиля. Профиль выполнен с возможностью сочленения и сопряжения двух профилей. Полки выполнены разной ширины, с разницей, равной двойной толщине профиля. Уступы выполнены разной высоты, с разницей, равной толщине профиля. Больший уступ расположен со стороны большей полки. Составной элемент содержит сопряженную пару однотипных профилей. Профили повернуты друг к другу внутренними поверхностями и совмещены с образованием профильного элемента замкнутого коробчатого сечения. Большая полка охватывает снаружи сопрягаемую с ней меньшую полку с противоположных сторон элемента. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к производству холодногнутых профилей из тонколистовой оцинкованной стали и может быть использовано в строительстве для устройства различных стержневых конструкций, в том числе несущих.

Известен гнутый металлический профиль С-образной формы с перпендикулярными загибами на концах полок, направленными навстречу друг к другу, боковая сторона профиля в центральной части выполнена с углублением вовнутрь, образующим уступы, в углублении выполнены гофры, высота уступов и глубина гофр превышают толщину профиля (свидетельство РФ №24483 U1, дата приоритета 11.04.2002, дата публикации 10.08.2002, авторы Феофанов В.В. и др.).

Известен строительный элемент на основе указанного гнутого металлического профиля, выполненный из двух совмещенных и жестко скрепленных профилей, при этом строительный элемент может быть выполнен из профилей, либо повернутых навстречу друг к другу полками и совмещенных загибами полок с образованием составной профильной конструкции коробчатого сечения с продольными ребрами жесткости, либо совмещенных боковыми сторонами с образованием составной профильной конструкции двутаврового сечения с продольными ребрами жесткости (свидетельство РФ №24483 U1, дата приоритета 11.04.2002, дата публикации 10.08.2002, авторы Феофанов В.В. и др.).

Недостатками известного аналога являются повышенные трудозатраты при изготовлении строительного элемента и обеспечении совместной работы составного сечения, обусловленные сложностью выполнения сварочных работ с тонколистовой сталью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гнутый металлический профиль и составной строительный элемент на основе двух гнутых профилей, один из которых, принятый в качестве прототипа, выполнен С-образной формы с полками одинаковой ширины и перпендикулярными отгибами на концах полок, направленными навстречу друг к другу, боковая сторона профиля в центральной части выполнена с углублением вовнутрь, образующим уступы, превышающие толщину профиля, сопряжения частей профиля выполнены радиусными с одинаковой величиной (свидетельство РФ №33046 U1, дата приоритета 30.06.2003, дата публикации 10.10.2003, автор Ахобадзе Д.Г., прототип).

Известен составной строительный элемент на основе гнутого металлического профиля, выполненный из двух гнутых С-образных профилей, повернутых друг к другу внутренними поверхностями, один из которых выполнен с перпендикулярными отгибами полок, профили совмещены и жестко скреплены между собой с образованием профильной конструкции коробчатого сечения, при этом внутренняя поверхность угловых частей боковой стороны и внутренняя поверхность полок одного профиля совмещены соответственно с внешней поверхностью отгибов и с внешней поверхностью полок другого профиля, профили закреплены метизами по наружной стороне совмещенных полок и могут быть выполнены толщиной 0,8-1,2 мм (свидетельство РФ №33046 U1, дата приоритета 30.06.2003, дата публикации 10.10.2003, автор Ахобадзе Д.Г., прототип).

Недостатками прототипа являются повышенные трудозатраты по объединению гнутых профилей при изготовлении составного строительного элемента коробчатого сечения и обеспечении совместной работы составного сечения, обусловленные применением большого количества метизов, а также низкая несущая способность из-за малой толщины профиля и ослабления сечения выполнением отверстий под метизы.

Задачей изобретения является повышение несущей способности гнутого металлического профиля и конструкций на его основе и снижение трудозатрат при изготовлении составного строительного элемента коробчатого сечения.

Для решения поставленной задачи гнутый стальной профиль незамкнутого сечения, содержащий две полки с перпендикулярными отгибами, направленными навстречу друг к другу, и боковую стенку между полками с углублением в центральной части, образующим уступы высотой, превышающей толщину профиля, согласно изобретению выполнен с возможностью сочленения и сопряжения двух профилей, при этом полки выполнены разной ширины, с разницей, равной двойной толщине профиля, а уступы выполнены разной высоты, с разницей, равной толщине профиля, причем больший уступ расположен со стороны большей полки.

Согласно изобретению гнутый стальной профиль выполнен толщиной, равной 0,8-2 мм.

Для решения поставленной задачи в составном строительном элементе на основе гнутого стального профиля, содержащем сопряженную пару гнутых профилей незамкнутого сечения с двумя полками и боковой стенкой между ними, повернутых друг к другу внутренними поверхностями и совмещенных с образованием профильного элемента замкнутого коробчатого сечения, причем боковая стенка профилей выполнена с углублением в центральной части, образующим уступы с высотой, превышающей толщину профиля, согласно изобретению сопряженная пара образована однотипным профилем, полки которого снабжены перпендикулярными отгибами, направленными навстречу друг к другу, и выполнены разной ширины, с разницей, равной двойной толщине профиля, а уступы выполнены разной высоты, с разницей, равной толщине профиля, причем больший уступ расположен со стороны большей полки, охватывающей снаружи сопрягаемую с ней меньшую полку с противоположных сторон элемента.

Согласно изобретению сопряженные профили скреплены метизами в местах контакта отгибов полок с боковой стенкой.

Согласно изобретению углубленные средние части боковых стенок в паре сопряжены и могут быть скреплены метизами.

Согласно изобретению составной строительный элемент состыкован по длине из образующих его укороченных профилей, причем профили с одной стороны пары расположены со смещением по длине относительно профилей с противоположной стороны, а стыки с каждой стороны пары могут быть соединены накладками.

На фиг.1 изображен гнутый стальной профиль, поперечное сечение; на фиг.2 схематично изображен составной строительный элемент коробчатого сечения на основе гнутого стального профиля; на фиг.3 схематично изображен составной строительный элемент двутаврового сечения на основе гнутого стального профиля; на фиг.4 показана схема сборки составного строительного элемента с наращиванием по длине.

Гнутый стальной профиль незамкнутого сечения, изображенный на фиг.1, содержит две полки 1 и 2 разной ширины, выполненные с перпендикулярными отгибами 3, направленными навстречу друг к другу, и боковую стенку 4 между полками с углублением 5 в центральной части, образующим уступы 6 и 7 разной величины, превышающие толщину профиля. Для обеспечения возможности сочленения и сопряжения двух профилей полки 1, 2 выполнены разной ширины, с разницей, равной двойной толщине профиля, а уступы 6, 7 выполнены разной высоты, с разницей, равной толщине профиля, причем больший уступ 7 расположен со стороны большей полки 2.

Данная геометрия гнутого стального профиля при оптимальной его толщине 0,8-2 мм обеспечивает несущую способность как самого профиля, так и строительных конструкций на его основе.

Составной строительный элемент, изображенный на фиг.2, выполнен на основе гнутого стального профиля с геометрией, приведенной на фиг.1, и содержит сопряженную пару, образованную однотипным гнутым профилем незамкнутого сечения, содержащим две полки 1 и 2 разной ширины, снабженные перпендикулярными отгибами 3, направленными навстречу друг к другу, и боковую стенку 4 между полками с углублением 5 в центральной части, образующим уступы 6 и 7 разной величины, превышающие толщину профиля. Профили повернуты друг к другу внутренними поверхностями и совмещены с образованием профильного элемента замкнутого коробчатого сечения. Для этого сопрягаемые полки профилей выполнены разной ширины, с разницей, равной двойной толщине профиля, а уступы выполнены разной высоты, с разницей, равной толщине профиля, причем больший уступ 7 расположен со стороны большей полки 2, охватывающей снаружи сопрягаемую с ней меньшую полку с противоположных сторон элемента.

Для обеспечения лучшей совместной работы и повышения несущей способности сопряженные профили могут быть скреплены любым известным способом, например метизами в местах контакта отгибов полок с боковой стенкой (условно не показано).

Согласно изобретению, как показано на фиг.3, углубленные средние части 5 боковых стенок в паре могут быть сопряжены и скреплены метизами для повышения несущей способности за счет совместной работы сечения.

Согласно изобретению, как показано на фиг.4, составной строительный элемент может быть состыкован по длине из образующих его укороченных профилей для снижения трудозатрат при перевозке и наращивании длины. При этом профили с одной стороны пары расположены со смещением по длине относительно профилей с противоположной стороны. Наращивание длины составного строительного элемента в таком случае менее затратное, так как при стыковке профилей со смещением по длине использование накладок в стыках необязательно.

Технический результат заключается в снижении трудозатрат при производстве гнутого стального профиля и объединении его в составной строительный элемент за счет сокращения количества оснастки и длительности процесса изготовления в связи с использованием однотипного профиля, в повышении несущей способности строительного элемента за счет объединения и совместной работы стенок коробчатого сечения в связи с рациональной геометрией гнутого стального профиля, а также в возможности наращивания строительного элемента по длине без дополнительных затрат и приспособлений.

1. Гнутый стальной профиль, содержащий две полки с перпендикулярными отгибами, направленными навстречу друг к другу, и боковую стенку между полками с углублением в центральной части, образующим уступы высотой, превышающей толщину профиля, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью сочленения и сопряжения двух профилей, при этом полки выполнены разной ширины, с разницей, равной двойной толщине профиля, а уступы выполнены разной высоты, с разницей, равной толщине профиля, причем больший уступ расположен со стороны большей полки.

2. Гнутый стальной профиль по п.1, отличающийся тем, что он выполнен толщиной 0,8-2 мм.

3. Составной строительный элемент на основе гнутого стального профиля, содержащий сопряженную пару гнутых профилей незамкнутого сечения с двумя полками и боковой стенкой между ними, повернутых друг к другу внутренними поверхностями и совмещенных с образованием профильного элемента замкнутого коробчатого сечения, причем боковая стенка профилей выполнена с углублением в центральной части, образующим уступы с высотой, превышающей толщину профиля, отличающийся тем, что сопряженная пара образована однотипным профилем, полки которого снабжены перпендикулярными отгибами, направленными навстречу друг к другу, и выполнены разной ширины, с разницей, равной двойной толщине профиля, а уступы выполнены разной высоты, с разницей, равной толщине профиля, причем больший уступ расположен со стороны большей полки, охватывающей снаружи сопрягаемую с ней меньшую полку с противоположных сторон элемента.

4. Составной строительный элемент по п.3, отличающийся тем, что сопряженные профили скреплены метизами в местах контакта отгибов полок с боковой стенкой.

5. Составной строительный элемент по п.3, отличающийся тем, что углубленные средние части боковых стенок в паре сопряжены.

6. Составной строительный элемент по п.5, отличающийся тем, что сопряженные средние части боковых стенок скреплены метизами.

7. Составной строительный элемент по п.3, отличающийся тем, что он состыкован по длине из образующих его укороченных профилей, причем профили с одной стороны пары расположены со смещением по длине относительно профилей с противоположной стороны.

8. Составной строительный элемент по п.7, отличающийся тем, что стыки с каждой стороны пары соединены накладками.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям термопрофилей сетчатых С или П-образного поперечного сечения, используемых в качестве несущих элементов каркасов быстровозводимых зданий, кровель, фасадов и балконных стен, где необходимо исключить влияние «мостиков холода», а также к способу изготовления термопрофилей сетчатых.

Способ изготовления термопрофилей и линия автоматическая холодного профилирования для его осуществления // 2337783

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к оборудованию для изготовления термопрофилей С и U образного поперечного сечения на линиях автоматических холодного профилирования.

Балка // 2276239

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущей конструкции различных зданий и сооружений. .

Пролетное строение // 2243314

Изобретение относится к мостостроению, а именно к металлическим пролетным строениям, которые могут найти применение в эстакадах, пешеходных мостах или галереях. .

Пролетная часть моста "труба прохорова - флексион" // 2228990

Изобретение относится к специальному строительству и может найти широкое применение в мостостроении, а также при сооружении эстакадных монорельсовых дорог. .

Тонкостенный профильный элемент // 2203758

Изобретение относится к производству тонкостенных профильных элементов и может быть использовано в строительстве и других областях промышленности. .

Опорный элемент и способ его изготовления // 2177528

Изобретение относится к опорным элементам для строительства стен, содержащих строительные панели, а также их изготовления. .

Многофункциональный несущий элемент конструкций зданий и сооружений // 2176712

Изобретение относится к общему и специальному машиностроению, к промышленному и гражданскому строительству и, в частности, может найти применение в качестве многофункционального несущего элемента конструкций зданий и сооружений.

Напряженная оболочковая конструкция (нок) мэн // 2144119

Изобретение относится к различным областям машиностроения и строительства, где применяются рамы в качестве несущего элемента под узлы и агрегаты двигателей и элементы трансмиссии.

Строительный элемент коробчатого сечения // 2131502

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве несущих опор или стоек здания, например опорных стоек, при теплоизоляции стен, в оконных проемах в качестве дренажных или сливных труб.

Балка с гофрированной асимметричным профилем стенкой // 2492301

Изобретение относится к области строительства, в частности к балке с гофрированной асимметричным профилем стенкой

Длинномерный профиль // 2529209

Изобретение относится к длинномерному полому многостороннему профилю. Технический результат: снижение трудоемкости при соединении профиля к другим компонентам, снижение трудовых затрат. Длинномерный полый многосторонний профиль, предназначенный для использования в опорных конструкциях трубопроводов и кабелепроводов, имеет по меньшей мере три стороны, причем по меньшей мере на одной из сторон профиля предусмотрено болтовое отверстие и по меньшей мере на одной из сторон профиля предусмотрено установочное отверстие. Две соседние стороны, расположенные, по существу, под прямым углом друг к другу, имеют болтовые отверстия, длина которых в продольном направлении профиля больше, чем в поперечном направлении профиля, при этом третья сторона профиля имеет установочное отверстие, которое обеспечивает прохождение болта через установочное отверстие в болтовые отверстия на обеих соседних сторонах, расположенных, по существу, под прямым углом друг к другу. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Бипластмассовая балка // 2535865

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущей конструкции различных зданий и сооружений, в том числе эксплуатируемых в условиях химически агрессивных сред, а также в случаях, когда к конструкциям предъявляют требования немагнитности или недопустимости искрообразования. Бипластмассовая балка состоит из верхнего и нижнего поясов, вертикальной волнистой стенки, клеевой композиции и ребер жесткости, поставленных в опорных сечениях и в местах приложения сосредоточенных нагрузок. Верхний и нижний пояса выполнены из углепластиковых швеллеров, стенки которых образуют верхнюю и нижнюю грани балки, причем вертикальная волнистая стенка из стеклопластиковых листов продольными гранями примыкает к внутренним горизонтальным поверхностям верхнего и нижнего поясов, а гребнями приклеена к внутренним вертикальным поверхностям верхнего и нижнего поясов, при этом внутреннее пространство швеллеров заполнено клеевой композицией, а ребра жесткости приклеены к вертикальной волнистой стенке и к верхнему и нижнему поясам. Технический результат - увеличение несущей способности балки, ее крутильной жесткости. 3 з.п ф-лы, 6 ил.

Балка с континуально - подкрепленной стенкой // 2544922

Изобретение относится к строительству, к несущим балочным конструкциям промышленных и гражданских зданий и сооружений. Балка с континуально-подкрепленной стенкой, содержит сжатый и растянутый пояса и стенку, причем плоская стенка на участках действия значительных по интенсивности поперечных сил и/или крутящих моментов усилена преимущественно поперечно установленными ребрами жесткости в виде преимущественно металлических профилей, примыкающих друг к другу с зазором, обеспечивающим выполнение надежного соединения ребер между собой и со стенкой, при этом профиль и калибр ребер могут меняться по длине стенки в соответствии с изменением интенсивности действующих усилий. Технический результат - сокращение материалоемкости балки и повышении ее несущей способности. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Узел рессорного типа опирания z-образных прогонов на основные несущие конструкции // 2548268

Изобретение относится к строительству, в частности узлу рессорного типа опирания Z-образных прогонов на несущие конструкции здания. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности узла опирания. Узел выполнен с использованием дополнительных элементов Z-образного сечения, которые вкладываются один в другой под прогон на опоре и соединяются между собой и с прогонами болтами через овальные отверстия в стенках элементов. При этом передача усилий происходит непосредственно с элемента на элемент без нагружения крепежных элементов в овальных отверстиях. 3 ил.

Здание комплектной поставки // 2567797

Изобретение относится к строительству, к каркасным зданиям рамного типа. Здание комплектной поставки включает ригели (или их части) и стойки (или их части) каркаса, состоящие из универсальных типовых элементов, содержащих переменно-гофрированную стенку, либо из комплекса универсальных типовых элементов, одна часть из которых, расположенная на участках интенсивных поперечных сил и/или крутящих моментов, содержит традиционно или переменно-гофрированную стенку, а другая часть элементов, расположенных на участке с высокой интенсивностью изгибающих моментов и сравнительно малой интенсивностью поперечных сил и/или крутящих моментов, содержит плоскую стенку. Стойки и/или ригели в уровне, по крайней мере, одного из поясов (наиболее сжатого) содержат прокатный металлический профиль замкнутого поперечного сечения, с заполнением полости раствором на основе безусадочного или расширяющегося цемента. Прогоны статически работают по неразрезной схеме. Технический результат заключается в снижении металлоемкости каркаса здания, сокращении номенклатуры несущих элементов, повышении технологичности изготовления и монтажа конструкций здания, защите здания от прогрессирующего обрушения при аварийном воздействии. 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

Траверса для подвесного крепления для несущей конструкции фальшпотолка // 2602860

Изобретение относится к конструкции подвесного потолка и, в частности, к основной направляющей траверсе подвесного крепления. Подвесное крепление несущей рейки содержит металлическую рейку, имеющую множество верхних отверстий, размещенных на расстоянии друг от друга, нижнюю часть, включающую в себя нижнюю кромку, содержащую серию равномерно разнесенных по длине посадочных гнезд, выполненных с возможностью размещения в них полого колбообразного хвостовика анкера несущей рейки каркаса, проходящей перпендикулярно подвесному креплению; посадочное гнездо имеет пару продольно расположенных на расстоянии друг от друга уступов, выполненных с возможностью поддержки нижних сторон анкерного колбообразного хвостовика; посадочным гнездам придана отгибаемая полка, являющаяся несущей поверхностью для одного из уступов, причем полки отогнуты прецизионным машинным способом на угол относительно плоскости нижней части, позволяющий вставлять колбообразный хвостовик анкера несущей рейки каркаса в наклонном положении в соответствующее посадочное гнездо и предотвращающий выпадение колбообразного хвостовика из посадочного гнезда при нахождении несущей рейки в вертикальном положении. Также описано подвесное крепление в виде удлиненной металлической рейки и способ сооружения решетчатого каркаса для навесного потолка. Технический результат: упрощение и ускорение монтажа несущих реек каркаса. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ возведения зданий, сооружений из стержневых элементов на ледяных образованиях арктической зоны российской федерации // 2617232

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу возведения зданий, сооружений из металлических конструкций. Способ возведения зданий, сооружений из стержневых элементов на ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации включает применение стержневого элемента, состоящего из нескольких стержней одинаковых и/или различных профилей, расположенных вплотную и/или через расстояние друг от друга, которые соединены между собой и/или в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами сварным, и/или заклепочным, и/или винтовым способами. Стержневые и/или пластинчатые элементы могут иметь перфорацию и/или отверстия одинаковой и/или различной геометрической формы. Пластинчатые элементы могут выступать в качестве дополнительной стенки и быть сплошными и/или прерывистыми вдоль длины стержня. Толщины пластинчатых элементов могут быть одинаковыми и/или различными. При этом конструкция стержневого элемента имеет возможность варьирования механических характеристик путем добавления или удаления пластинчатых элементов. Технический результат состоит в повышении прочностных и эксплуатационных характеристик стержней, уменьшении кручения в стержнях, увеличении несущей способности, жесткости, устойчивости, снижении веса, стоимости и расхода материала на изготовление стержневого элемента, в создании возможности варьирования механических характеристик стержневых элементов исходя из расчетных требований в рамках требований к унификации в строительстве, а также снижении веса, стоимости элемента и расхода материала на его изготовление за счет варьирования механических характеристик стержня и его элементов. 1 ил.

Стержневой строительный элемент для возведения зданий, сооружений на ледяных образованиях арктической зоны российской федерации // 2617234

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу возведения зданий, сооружений из металлических конструкций. Стержневой строительный элемент для возведения зданий, сооружений на ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации состоит из нескольких стержней одинаковых и/или различных профилей, расположенных вплотную и/или через расстояние друг от друга, которые соединены между собой и/или в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами сварным, и/или заклепочным, и/или винтовым способами, при этом стержневые и/или пластинчатые элементы могут иметь перфорацию и/или отверстия одинаковой различной геометрической формы. Пластинчатые элементы могут выступать в качестве дополнительной стенки и быть сплошными и/или прерывистыми вдоль длины стержня. Толщины пластинчатых элементов могут быть одинаковыми и/или различными. При этом конструкция стержневого элемента имеет возможность варьирования механических характеристик путем добавления или удаления пластинчатых элементов. Технический результат состоит в повышении прочностных и эксплуатационных характеристик стержней, уменьшении кручения в стержнях, увеличении несущей способности, жесткости, устойчивости, снижении веса, стоимости и расхода материала на изготовление стержневого элемента, в создании возможности варьирования механических характеристик стержня и его элементов исходя из расчетных требований в рамках требований к унификации в строительстве. 1 ил.

Высокопрочный стержневой элемент из стальных холодногнутых профилей для строительства на суше и ледяных образованиях арктической зоны российской федерации // 2617496

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу возведения зданий, сооружений из металлических конструкций. Высокопрочный стержневой элемент из стальных холодногнутых профилей для строительства на суше и ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации состоит из нескольких стержней одинаковых и/или различных профилей, расположенных вплотную и/или через расстояние друг от друга, которые соединены между собой и/или в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами сварным и/или заклепочным и/или винтовым способами. При этом стержневые и/или пластинчатые элементы могут иметь перфорацию и/или отверстия одинаковой и/или различной геометрической формы, а пластинчатые элементы могут быть сплошными и/или прерывистыми вдоль длины стержня. Технический результат состоит в повышении прочностных и эксплуатационных характеристик стержней, уменьшении кручения в стержнях, увеличении несущей способности, жесткости, устойчивости, снижении веса, стоимости и расхода материала на изготовление стержневого элемента, в создании возможности варьирования механическими характеристиками стержня и его стержневых элементов и исходя из расчетных требований в рамках требований к унификации в строительстве. 1 ил.