СТРОИТЕЛЬНЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ КОРОБЧАТОЙ ФОРМЫ ДЛЯ ПЕРЕГОРОДОК ШАХТНОГО ТИПА

Полезная модель относится к области строительных конструкций для внутреннего обустройства и отделки зданий, а именно к строительным металлическим профилям для создания каркаса конструкций перегородок шахтного типа.
Известен (RU, патент №171562 U1, МПК B1D 13/04, опубликовано 06.06.2017) строительный металлический профиль коробчатой формы, содержащий полки и полотно, отделяющее полки друг от друга на заданное расстояние.
Известен (RU, патент №2317378 С2, МПК Е04В 2/76, опубликовано 20.02.2008) С-образный профиль из листового металла для перегородок, содержащий две полки и спинку (полотно), соединяющую полки.
Известна (RU, патент №2658954 С2, МПК Е04В 2/74, МПК Е04С 3/04, МПК Е04С 3/07, опубликовано 04.08.2017) система полносборного строительства для изготовления перегородок, подвесных потолков и т.п., где принятый за прототип образованный из листового материала несущий профиль содержит в поперечном сечении основную секцию (полотно), а также соединенные с ней две боковые секции.
Указанные аналоги и прототип предназначены каждый для создания каркаса строительных конструкций перегородок, образованного полками профиля, с установкой снаружи каркаса листовой облицовки, например, из гипсоволокнистых листов (ГВЛ), и установкой между указанной листовой облицовкой, внутри профиля между полками - листовых теплозвукоизоляционных материалов. При этом монтаж наружной листовой облицовки к полкам профиля производится с двух сторон каркаса.
К недостаткам прототипа, а также указанных аналогов следует отнести невозможность их применения для создания перегородки с двухсторонней облицовкой наружных элементов ее каркаса (полок профиля) листовыми материалами, если доступ для монтажа такой перегородки возможен лишь с одной стороны, а с противоположной стороны перегородки расположена глубокая шахта лифта или коммуникаций, а также имеются иные ограничения для проведения монтажных работ, например, отсутствует возможность применения специального оборудования (строительная монтажная люлька, строительные леса, средства монтажников-высотников) из-за ограниченного пространства шахты.
Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в создании строительного металлического профиля, предназначенного для изготовления перегородок шахтного типа с двухсторонней облицовкой наружных элементов каркаса перегородки листовыми материалами и с установкой между этими листами тепло и/или звукоизоляционного материала при невозможности проведения монтажных работ с двух сторон перегородки.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в упрощении технологического процесса монтажа и снижении трудозатрат по изготовлению перегородки шахтного типа с двухсторонней облицовкой при проведении монтажных работ лишь с одной стороны перегородки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в строительном металлическом профиле коробчатой формы, содержащем полки и полотно, отделяющее полки на заданное расстояние, прямолинейная полка, полка зигзаг и дополнительная полка зигзаг последовательно соединены друг с другом, соответственно, полотном, расположенным в нижней части профиля, и перемычкой, расположенной в средней части профиля, причем полотно соединено изгибами под прямым и острым (<90°) углом, соответственно, с нижним концом прямолинейной полки и нижним концом полки зигзаг, длинный участок которой, образуя изгиб в верхней части профиля, меняет свое направление на противоположное с образованием короткого участка полки зигзаг, который в средней части профиля, образуя изгиб, сопрягается под тупым (>90°) углом с началом перемычки, конец которой на изгибе под прямым углом по направлению к нижней части профиля сопрягается с коротким участком дополнительной полки зигзаг, противолежащей полке зигзаг, который далее с образованием изгиба меняет свое направление на противоположное, сопрягаясь с длинным участком дополнительной полки зигзаг, имеющим на конце загиб внутрь профиля на 180°, причем крайние полки профиля параллельны друг другу, а расстояние между наружной плоскостью короткого участка полки зигзаг и наружной плоскостью загиба дополнительной полки зигзаг в средней части профиля равно расстоянию между наружной плоскостью короткого участка дополнительной полки зигзаг и наружной плоскостью длинного участка полки зигзаг в нижней части профиля, при этом средняя линия перемычки равноудалена от указанных верхней и нижней частей профиля, от вершины изгиба и вершины загиба дополнительной полки зигзаг, а сумма указанных острого и тупого углов составляет 180°.
Полка зигзаг (длинный участок полки зигзаг) всегда образует с полотном острый угол (<90°), а (короткий участок полки зигзаг) с перемычкой - тупой угол (>90°), причем в сумме указанные углы составляют 180°. Условие непараллельности полки зигзаг прямолинейной полке и дополнительной полке зигзаг обеспечивает равенство расстояния между наружной плоскостью короткого участка полки зигзаг и наружной плоскостью загиба дополнительной полки зигзаг («стенки» первого желоба) в средней части профиля расстоянию между наружной плоскостью короткого участка дополнительной полки зигзаг и наружной плоскостью длинного участка полки зигзаг («стенки» второго желоба) в нижней части профиля и характеризует равенство толщин применяемых облицовочных листов, конкретный числовой размер которых определяется стандартным диапазоном толщин облицовочных листов и условием обеспечения их свободного и легкого монтажа. Размеры указанных острого и тупого углов не являются определяющими и не имеют стандартных диапазонов, а их конкретный числовой размер зависит от установленных проектом основных (определяющих) размеров коробчатого профиля. При изменении же высоты полок коробчатого профиля происходит увеличение или уменьшение указанных острого и тупого углов соответственно.
Таким образом, благодаря наличию трех полок, полотна и перемычки между полками в коробчатом профиле образуются два выше указанных желоба, в которые на внешней стороне перегородки (со стороны шахты) устанавливаются методом встречного задвижения до упора в перемычку листовые облицовки, не требующие применения крепежа, а на внутренней стороне перегородки (со стороны проведения монтажных работ) устанавливаются на прямолинейной полке коробчатого профиля листовые облицовки, фиксирующиеся с применением крепежа. При этом наличие двух желобов, имеющих равную ширину, соответствующую толщине листовой облицовки в зоне перемычки, создает дополнительную надежность изделия за счет жесткого удержания «стенками» желобов листовой облицовки от выпадения.
Коробчатая (или П-образная) форма профиля является наиболее оптимальной и классической в строительстве при создании многочисленных вариантов конструктивных решений перегородок. Профиль заявленной формы (далее - коробчатый профиль) относится к стоечным (СП), является основным элементом при изготовлении каркаса перегородки, служит в качестве вертикальной стойки каркаса, к которой крепятся профили каркаса и облицовочные листы (ГВЛ и/или гипсокартонные (ГКЛ)). При этом полотно и перемычка профиля коробчатой формы располагаются перпендикулярно перегородке (поверхности стены перегородки), а каждая из его крайних полок располагаются в плоскости, которая является монтажной поверхностью облицовочных листов перегородки. Дополнительно к СП в создании каркаса перегородки используются, как правило, и другие типы профилей, обычно, П-образной формы, например, направляющий профиль, который монтируется на полу и на потолке и имеет размер (ширину) несколько большую, чем СП. СП коробчатой формы вставляется внутрь направляющего профиля и крепится к нему саморезами.
Полотно и перемычка коробчатого профиля параллельны друг другу. Причем их размеры обусловлены тем, что полотно соединяет нижние концы прямолинейной полки и полки зигзаг (длинного участка полки зигзаг), между которыми располагается тепло и/или звукоизоляционный материал, толщина которого всегда больше толщины облицовочных листов перегородки, расположенных в зоне перемычки между полкой зигзаг и дополнительной полкой зигзаг. Расстояние между прямолинейной полкой и полкой зигзаг определяется стандартным диапазоном толщин тепло и/или звукоизоляционных материалов.
Крайние полки, прямолинейная полка и дополнительная полка зигзаг, коробчатого профиля параллельны друг другу из условия параллельности наружной (условно) и внутренней (условно) стен перегородки и перпендикулярны полотну и перемычке рассматриваемого профиля из условия монтажа на нем облицовочных листов.
С целью облегчения установки облицовочных листов в коробчатый профиль между полкой зигзаг и дополнительной полкой зигзаг, а также с цельюисключения повреждения торцевых кромок облицовочных листов на загибе в верхней части и на изгибе в нижней части дополнительной полки зигзаг и на изгибах в верхней и нижней частях полки зигзаг выполнены радиусные закругления. Для обеспечения жесткости монтажных полок коробчатого профиля на дополнительной полке зигзаг выполнен загиб внутрь профиля на 180°, а верхний конец прямолинейной полки, как правило, отогнут внутрь профиля (в сторону полки зигзаг) на 90°, что дополнительно удерживает тепло и/или звукоизоляционные плиты от выпадения, а также предотвращает прогибы профиля при ввертывании саморезов.
Каждый из смежных облицовочных листов устанавливается в коробчатый профиль (в первый и второй желоб) между полкой зигзаг и дополнительной полкой зигзаг на одинаковую глубину, упираясь с разных сторон в перемычку. Поэтому и из условия кратности стандартным диапазонам ширин облицовочных листов, стык смежных облицовочных листов, установленных с помощью коробчатого профиля с одной стороны перегородки, расположен напротив стыка противоположных смежных облицовочных листов, установленных с другой стороны перегородки. Вне зависимости толщины облицовочные листы имеют одинаковую стандартную ширину и одинаковую стандартную высоту, за счет чего соблюдается шаг монтажа коробчатых профилей перегородки.
В частном случае исполнения полезной модели все полки (длинные участки полок зигзаг) коробчатого профиля имеют равную высоту относительно нижней части коробчатого профиля.
В другом частном случае исполнения полезной модели дополнительная полка зигзаг может иметь большую высоту по сравнению с двумя другими полками, но при этом так же, как и при равенстве высоты всех полок, средняя линия перемычки условно делит длинные участки полок коробчатого профиля на равные части (отрезки).
При этом верхняя часть коробчатого профиля - место расположения вершины зигзага полки зигзаг и наружной плоскости отгиба (при его наличии) прямолинейной полки и вершины загиба верхнего конца длинного участка дополнительной полки зигзаг (при равенстве высоты полок профиля); нижняя часть - место расположения наружной плоскости длинного полотна и вершины зигзага дополнительной полки зигзаг (при равенстве высоты полок профиля); средняя часть - место расположения средней линии перемычки, которая равноудалена от верхней и нижней частей профиля, то есть условно располагается посередине высоты параллельных полок коробчатого профиля.
Равенство размеров (А) и (В) профиля, а также равенство высоты прямолинейной полки и полки зигзаг или равенство высоты всех полок (частный случай исполнения) - определяющие параметры коробчатого профиля.
Сущность заявленного технического решения поясняется следующими графическими материалами:
на фиг. 1 - поперечное сечение коробчатого профиля с равными по высоте полками (частный случай исполнения);
на фиг. 2 - вид сборки перегородки шахтного типа на коробчатых профилях с равными по высоте полками.
Для подтверждения осуществления заявленной полезной модели с возможностью реализации указанного технического результата приводится описание конкретного металлического профиля коробчатой формы для перегородок шахтного типа, имеющих односторонний доступ для монтажа.
Заявленный коробчатый профиль содержит (фиг. 1) прямолинейную полку 1, полку зигзаг 2 и дополнительную полку зигзаг 3, которые последовательно соединены друг с другом соответственно полотном 4, расположенным в нижней части профиля, и перемычкой 5, расположенной в средней части профиля.
По конкретному рассматриваемому проекту приняты следующие параметры коробчатого профиля:
- габариты коробчатого профиля: 50 (высота) мм и длина (ширина) 80 мм;
- высота прямолинейной полки 1, полки зигзаг 2 и дополнительной полки зигзаг 3-50 мм.
В зависимости от условий проекта перегородки эти параметры могут быть изменены.
Расстояние между прямолинейной полкой 1 и полкой зигзаг 2 определяется стандартным значением толщины минераловатной плиты в диапазоне (50, 75, 100) мм.
Расстояние между полкой зигзаг 2 и дополнительной полкой зигзаг 3 определяется стандартным значением толщины гипсоволокнистого (ГВЛ) или гипсокартонного (ГКЛ) листов в диапазоне (12,5, 16, 20, 24) мм.
На прямолинейной полке 1 в верхнем конце выполнен под прямым углом отгиб 6, направленный внутрь коробчатого профиля. Прямолинейная полка 1 и полка зигзаг 2 соединены изгибами нижних концов под прямым и острым углом (α~88°), соответственно, с полотном 4, в нижней части профиля. Длинный участок полки зигзаг 2, образуя изгиб 7, меняет свое направление в верхней части профиля на противоположное с образованием короткого 8 участка полки зигзаг 2, который в средней части профиля, образуя изгиб 9, сопрягается под тупым углом (β~92°) с началом перемычки 5. Конец перемычки 5. изгибаясь под прямым углом по направлению к нижней части профиля, сопрягается с коротким участком дополнительной полки зигзаг 3, противолежащей полке зигзаг 2. Далее, короткий участок дополнительной полки зигзаг 3 с образованием изгиба 11 изменяет свое направление в нижней части профиля на противоположное, сопрягаясь с длинным участком 12 дополнительной полки зигзаг 3, имеющей на верхнем конце загиб 13 внутрь профиля на 180°. Причем крайние 1 и 3 полки профиля параллельны друг другу, а расстояние (А - ширина первого желоба) между наружной плоскостью короткого участка полки зигзаг 2 и наружной плоскостью загиба 13 дополнительной полки зигзаг 3 в средней части профиля равно расстоянию (В - ширина второго желоба) между наружной плоскостью короткого участка дополнительной полки зигзаг 3 и наружной плоскостью длинного участка полки зигзаг 2 в нижней части профиля, где средняя часть профиля - место расположения средней линии перемычки 5, которая равноудалена от указанных верхней и нижней частей профиля. Полка зигзаг (длинный участок полки зигзаг) 2 образует с полотном 4 угол α, а (короткий участок полки зигзаг) с перемычкой 5 - угол β.
На загибе 13, отгибе 6, а также на изгибах 7, 9, 10, 11, в зоне угла α, в зоне сопряжения прямолинейной полки 1 и полотна 4 коробчатый профиль имеет радиусные закругления.
Верхняя часть коробчатого профиля - место расположения вершины загиба 13 верхнего конца длинного участка 12 дополнительной полки зигзаг 3, изгиба 7 (вершина зигзага полки зигзаг 2) и наружной плоскости отгиба 6 прямолинейной полки 1.
Средняя часть коробчатого профиля - место расположения изгибов 9, 10 и средней линии перемычки 5.
Нижняя часть коробчатого профиля - место расположения изгиба 11 (вершина зигзага дополнительной полки зигзаг 3) и наружной плоскости полотна 4.
Перегородка шахтного типа (или стена) имеет вертикальное расположение. Ниже описана последовательность сборки перегородки шахтного типа на коробчатых профилях 14 и 16, справа налево, как показано на фиг. 2.
Монтаж перегородки ведется только с одной стороны - со стороны наружной плоскости (монтажная плоскость) прямолинейной полки 1 любого из коробчатых профилей 14 (16), так как со стороны наружной плоскости дополнительной полки зигзаг 3 профилей 14 (16) расположена шахта, например, шахта лифта.
Коробчатый профиль 14 устанавливается вертикально и закрепляется саморезами: нижний конец - к нижней П-образной горизонтальной направляющей каркаса (не показана), а верхний конец - к верхней П-образной горизонтальной направляющей каркаса (не показана), при этом длина профиля 14 чуть больше высоты листа ГВЛ 15. Лист ГВЛ 15 устанавливается вертикально в нижнюю и верхнюю горизонтальные направляющие каркаса и задвигается справа налево в желоб коробчатого профиля 14, образованный наружной плоскостью короткого 8 участка полки зигзаг 2 и наружной плоскостью загиба 13 длинного участка 12 дополнительной полки зигзаг 3, до упора в перемычку 5 коробчатого профиля 14. Коробчатый профиль 16 устанавливается вертикально в нижнюю и верхнюю горизонтальные направляющие каркаса и надвигается справа налево на лист ГВЛ 15 желобом коробчатого профиля, образованным наружной плоскостью длинного участка полки зигзаг 2 и наружной плоскостью короткого участка дополнительной полки зигзаг 3, до упора в перемычку 5 коробчатого профиля 16. Затем коробчатый профиль 16 закрепляется саморезами нижним концом к нижней П-образной горизонтальной направляющей каркаса (не показана), а верхним концом - к верхней П-образной горизонтальной направляющей каркаса (не показана). Далее лист ГВЛ 17 устанавливается вертикально в нижнюю и верхнюю горизонтальные направляющие каркаса и задвигается справа налево в желоб коробчатого профиля 16, образованный наружной плоскостью короткого 8 участка полки зигзаг 2 и наружной плоскостью загиба 13 длинного участка 12 дополнительной полки зигзаг 3, до упора в перемычку 5 коробчатого профиля 16. Далее процесс сборки каркаса из профилей 14 (16) и задней стенке стенки перегородки из листов ГВЛ 15 (17) повторяется справа налево. Затем минераловатная плита 18 закладывается вертикально одной стороной в полость коробчатого профиля 14 до упора во внутреннюю сторону полотна 4, а другой стороной - до упора в наружную сторону полотна 4. Далее аналогичным образом закладывается минераловатная плита 19, и процесс сборки минераловатных плит повторяется. Лист ГВЛ 20 устанавливается вертикально на наружной поверхности прямолинейных полок 1 профилей 14 и 16 и закрепляется саморезами 21. При этом левый вертикальный торец листа ГВЛ 20 должен совпадать со средней линией перемычки 5 профиля 14, а правый вертикальный торец листа ГВЛ 20 должен совпадать со средней линией перемычки 5 профиля 16. Далее лист ГВЛ 22 устанавливается вертикально на наружной поверхности прямолинейных полок 1 профиля 16 и последующего профиля, до упора вертикальным торцем листа ГВЛ 22 в вертикальный торец листа ГВЛ 20, закрепляется саморезами 23 и процесс сборки перегородки повторяется.
Каждый из листов ГВЛ 15, 19, 20 и 22 имеет одинаковую стандартную (по горизонтали) ширину 1200 мм и одинаковую стандартную (по вертикали) высоту 2500 мм, т.е. соблюдается шаг монтажа профилей перегородки.
Коробчатый профиль заявленной конструкции можно изготовить следующими способами.
- методом последовательной гибки элементов коробчатого профиля на листогибочном станке, при этом в качестве заготовки используется полоса металла определенной ширины, длины и толщины;
-  методом прокатки (формообразования) на многоклетьевом прокатном станке при последовательном перемещении сразу всего формоизменяемого поперечного сечения коробчатого профиля к каждой из клетей станка, состоящей из верхнего и нижнего валов с установленными на них роликами, соответствующими каждому переходу формообразования, при этом в качестве заготовки используется лента металла в рулоне определенной ширины и толщины.