Несущие элементы для металлокаркаса (варианты).
METAL FRAME LOAD-BEARING ELEMENTS (OPTIONS)

Изобретение относится к строительству, а именно к строительным металлическим конструкциям, состоящим из длинномерных несущих металлических элементов, и в частности к профилям, применяемым для возведения металлических конструкций и к несущим элементам из него для изготовления металлокаркасов.
Известна полезная модель (см., например, патент РФ №96628 «Профиль холоднокатаный и каркас теплицы из него». Предложенный профиль является шляпным профилем, на верхних краях боковых стенок которого по всей их длине с наружной стороны выполнены горизонтальные полки с небольшими отгибами, а сами стенки выполнены с наклоном наружу. Металлокаркас на основе такого шляпного профиля требует большого количества крепежного материала, а именно: винтов и гаек. Сопряжения стоек и перекладин и всех узлов соединения выполнены внахлест. В соответствии с описанием патента металлокаркас из предложенного профиля предназначен для применения листового покрывного материала, поэтому для его крепления требуется еще дополнительный крепеж.
Известна также конструкция стеклянного сборного дома (см., например, патент РФ №177481), в котором каркас выполнен из клееного бруса и включает узлы стыковки сэндвич-панелей, узлы сопряжения кровельных панелей и защитного стекла, а также узлы сопряжения деревянных стоек с сэндвич-панелями. При этом соединение балок каркаса осуществлено через закладные детали при помощи механических соединений, что существенно усложняет конструкцию и требует множество разнообразного крепежного материала.
Известно также устройство для крепления стекол в теплицах (см., например, патент РФ №2137352), в котором фиксация стекол выполнена при помощи прижимной планки с упругими свойствами, которая стяжкой соединена с несущим профилем. Фиксация стекол обеспечивается болтовыми соединениями. Недостатками упомянутого устройства являются сложность подбора силы стяжки, которая зависит от места расположения стекла, от габаритов стекла и от климатических условий, а также сложность эксплуатации.
Известны соединительные профили для поликарбоната (см. например, https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Fpolygalvostok.ru%2Fprofil-dlia-polikarbonata-vidy-harakteristiki-montazh-svoimi-rukami%2F).
Их основное назначение состоит в отводе воды и грязи и придании виду объекта завершенности. Крепление большей части аксессуаров осуществляют на саморезы или с помощью специальных замков, в этом случае основу для них также монтируют при помощи метизов. Как алюминиевый, так и пластиковый соединительные профили для поликарбоната не являются монтажным профилем, т.е. не могут применяться для крепления строительных полотен к каркасу.
Известен также профиль быстро-сборных конструкций (см. например, патент РФ №2561823), в которых профиль используют в качестве основы каркаса быстро-сборных конструкций. При этом профиль в поперечном сечении выполнен крестообразным в виде четырех взаимно перпендикулярных лучей, на концах которых сформированы три взаимно перпендикулярных ответвления, которые образуют ниши для размещения строительных закладных панелей. Недостатком такого технического решения является очень сложная технология изготовления, связанная с продавливанием материала через шаблон методом экструзии с дальнейшим использованием газовой печи и прессованием. При таком сложном изготовлении обеспечить соответствие геометрических размеров ниш многообразию геометрических размеров закладных материалов практически невозможно. В описании патента прямо указано, что при использовании двойных слоев строительных панелей, один слой устанавливают в ниши, а другой крепят снаружи в качестве накладных панелей, что ведет к применению и большому расходу крепежа.
Известен также профиль холоднокатаный коробчатого типа и стеллажная стойка из него (см. например, патент РФ №82997). Указанный профиль имеет основание и две примыкающие к нему боковые стенки. На основании выполнен продольно ориентированный желоб, на боковых стенках профиля имеются продольно ориентированные W-образные гофры со срезанными вершинами на средней части стенок, а на кромках боковых стенок выполнена отбортовка. При этом на основании и боковых стенках имеется перфорация. Профиль используют в стеллажах и при установке полок и только для прямолинейных стоек и поперечин. Применение такого профиля ограничено тем, что при изменении геометрии профиля в сторону его уплощения теряется устойчивость конструкции. Кроме этого, изгибание такого профиля по заданному радиусу полностью исключено, что не позволяет применять профиль при выполнении арочных конструкций.
Предметом настоящего технического решения являются два объекта: несущий стыковочный профиль для металлокаркасов и несущие элементы из него для изготовления металлокаркасов.
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание нового несущего профиля и несущих элементов из него, предназначенных для обеспечения несущих и сборочных потребностей при изготовлении металлокаркасов и обеспечивающих повышение несущих способностей элементов металлакаркаса, а также уменьшение количества применяемого крепежа, и упрощение сборки поверхностей, устанавливаемых в металлокаркасах.
Указанный технический результат достигается тем, что предложен несущий стыковочный профиль, имеющий спинку, две перпендикулярные к ней ножки и две полки, перпендикулярные к ножкам, в котором полки снабжены стенками с одной или с двух сторон, и при этом каждая стенка расположена параллельно соседней ножке, а на краях профиля выполнены фальцы, кроме того предложены несущие элементы для металлокаркаса с нишами, характеризующимися глубиной и шириной, причем глубина выполнена более двух ширин, и предназначенными для установки закладных панелей, содержащие несущий стыковочный профиль, выполненный как указано выше, и при этом такой несущий элемент может содержать ниши для установки закладных панелей, причем две ниши будут образованы вкладыванием ОМЕГА-профиля с фальцами в заявляемый несущий стыковочный профиль с одной или двумя стенками так, что закладные панели, вложенные в две ниши, зажаты полками несущего стыковочного профиля и отгибами ОМЕГА-профиля, образуя при этом фасадную поверхность металлокаркаса, а две другие ниши или одна ниша будут образованы ножками, полками и стенками несущего стыковочного профиля и расположены перпендикулярно к первым двум нишам так, что закладные панели, вложенные в них, образуют двойную или одинарную внутреннюю стенку металлокаркаса, перпендикулярную к фасадной поверхности, а также может содержать ниши для установки закладных панелей, причем одна ниша будет образована вкладыванием заявляемого несущего стыковочного профиля с одной стенкой в ОМЕГА-профиль с фальцами так, что закладная панель, вложенная в нишу, зажата полкой несущего стыковочного профиля и отгибом ОМЕГА-профиля, образуя при этом фасадную поверхность на углу металлокаркаса, а другая ниша будет образована ножкой и отгибом ОМЕГА-профиля и стенкой несущего стыковочного профиля, и расположена перпендикулярно к первой нише так, что закладная панель, вложенная во вторую нишу, образует торцевую стенку металлокаркаса, перпендикулярную фасадной; кроме того несущий элемент для металлокаркаса может содержать ниши для установки подвижных фасадных закладных панелей, при этом ниши образованы вкладыванием ОМЕГА-профиля с фальцами в несущий стыковочный профиль с двумя стенками через ограничительную проставку так, что закладные панели вложены в ниши с возможностью их перемещения между полками несущего стыковочного профиля и отгибами ОМЕГА-профиля, образуя при этом подвижную фасадную поверхность металлокаркаса.
Предложенный металлический профиль и несущие элементы из него обладают повышенной жесткостью и несущей способностью, что обеспечивает большую устойчивость металлоконструкциям. Применение предложенного профиля позволяет реализовывать разнообразные несущие элементы металлоконструкций такие как, несущие стойки, перекладины, арки, позволяющие устанавливать без использования крепежа закладные панели любой толщины, выполненные из различных листовых материалов: поликарбоната, оргстекла, металлических листов, фанеры, кровельных материалов, ДСП, МДФ и др., и обеспечивает при этом предельную минимизацию крепежа, сохраняя закладной материал от сколов и прочих повреждений. Указанные профили, в том числе и стандартный ОМЕГА-профиль с фальцами, изготавливают на однотипных линиях профилирования с регулируемой шириной из штрипса разной ширины, что дает существенную экономию материала и обеспечивает согласованность и точность геометрических размеров при сборке несущих элементов металлокаркасов. Кроме того, фальцы обеспечивают безопасность применения несущих элементов, а их пружинные свойства позволяют надежно фиксировать закладной материал в нишах несущих элементов металлокаркасов.
На фиг. 1 представлено поперечное сечение заявляемого несущего стыковочного профиля; на фиг. 2 - поперечное сечение заявляемого несущего стыковочного профиля без одной стенки; на фиг. 3 - поперечное сечение несущего элемента для формирования фасадных поверхностей и двойных внутренних перегородок; на фиг. 4 - поперечное сечение несущего элемента для формирования фасадных поверхностей и одинарных внутренних перегородок; на фиг. 5 - поперечное сечение несущего элемента для формирования фасадных и торцевых поверхностей; на фиг. 6 - поперечное сечение несущего элемента для формирования фасадных и торцевых поверхностей на примере полукруглой арки; на фиг. 7 - разрез А-А полукруглой арки; на фиг. 8 - вид В сбоку на полукруглую арку с частичным вырывом стенки заявляемого профиля; на фиг. 9 - поперечное сечение несущего элемента для формирования подвижных фасадных поверхностей.
Заявляемый несущий стыковочный профиль 1 содержит спинку 2, две перпендикулярные к ней ножки 3 и две полки 4, перпендикулярные к ножкам 3, при этом полки 4 снабжены стенками 5 с одной (см. фиг. 2) или с двух сторон (см. фиг. 1) профиля 1, кроме того каждая стенка 5 расположена параллельно соседней ножке 3, а на краях профиля 1 выполнены фальцы 6.
Один из несущих элементов 7 (см. фиг. 3) для металлокаркаса, предназначенный для формирования фасадной поверхности 8 и двойной внутренней стенки 9 металлокаркаса, перпендикулярной к фасадной поверхности 8, образован вкладыванием стандартного ОМЕГА-профиля 10 с фальцами в несущий стыковочный профиль 1 с двумя стенками 5 так, что образованы ниши 11 и 12 для установки закладных панелей 13, причем глубина t каждой ниши 11 и 12 выполнена более двух ширин m. При этом в двух нишах 11 закладные панели 13 зажаты полками 4 несущего стыковочного профиля 1 и отгибами ОМЕГА-профиля 10, образуя при этом фасадную поверхность 8 для металлокаркаса, а в двух других нишах 12, образованных ножками 3, полками 4 и стенками 5 несущего стыковочного профиля 1 и расположенных перпендикулярно к первым двум нишам 11, установлены закладные панели 13, которые образуют двойную внутреннюю стенку 9 для металлокаркаса, перпендикулярную к фасадной поверхности 8.
Второй из несущих элементов 7 (см. фиг. 4) для металлокаркаса, предназначенный для формирования фасадной поверхности 8 и одинарной внутренней стенки 9 металлокаркаса, перпендикулярной к фасадной поверхности 8, образован вкладыванием стандартного ОМЕГА-профиля 10 с фальцами в несущий стыковочный профиль 1 с одной стенкой 5 так, что образованы ниши 11 и 12 для установки закладных панелей 13, причем глубина t каждой ниши 11 и 12 выполнена более двух ширин гл. При этом в двух нишах 11 закладные панели 13 зажаты полками 4 несущего стыковочного профиля 1 и отгибами ОМЕГА-профиля 10, образуя при этом фасадную поверхность 8 для металлокаркаса, а в третьей нише 12, образованной ножкой 3, полкой 4 и стенкой 5 несущего стыковочного профиля 1 и расположенной перпендикулярно к первым двум нишам 11, установлена закладная панель 13, которая образует одинарную внутреннюю стенку 9 для металлокаркаса, перпендикулярную к фасадной поверхности 8.
Третий из несущих элементов 7 (см. фиг. 5) для металлокаркаса, предназначенный для формирования фасадной поверхности 8 и торцевой стенки 14 для металлокаркаса, перпендикулярной к фасадной поверхности 8, образован вкладыванием несущего стыковочного профиля 1 с одной стенкой 5 в стандартный ОМЕГА-профиль 10 с фальцами так, что образованы ниши 15 и 16 для установки закладных панелей 13, причем глубина t каждой ниши 15 и 16 выполнена более двух ширин m. При этом в нише 15 закладная панель 13 зажата полкой 4 несущего стыковочного профиля 1 и отгибом ОМЕГА-профиля 10, образуя при этом фасадную поверхность 8 для металлокаркаса, а в нише 16, образованной ножкой 17 и отгибом 18 ОМЕГА-профиля и стенкой 5 несущего стыковочного профиля 1 и расположенной перпендикулярно к нише 15, установлена закладная панель 13, которая образует торцевую стенку 14для металлокаркаса, перпендикулярную к фасадной поверхности 8.
Еще один из несущих элементов 7 аналогичен предыдущему несущему элементу с торцевой поверхностью, но исполнен для случая его применения в арочной реализации, когда используемые профили изогнуты по заданному радиусу и образуют, например, арочную стойку теплицы, поперечный разрез несущего элемента 7 которой представлен на фиг. 6. Несущий элемент 7 предназначен для формирования арочной поверхности 19 и торцевой стенки 20 для металлокаркаса, перпендикулярной к арочной поверхности 19, и образован вкладыванием несущего стыковочного профиля 1 с одной стенкой 5 в стандартный ОМЕГА-профиль 10 с фальцами так, что образованы ниши 21 и 22 для установки закладных панелей 13, причем глубина t каждой ниши 21 и 22 выполнена более двух ширин m При этом в нише 21 закладная панель 13 зажата полкой 4 несущего стыковочного профиля 1 и отгибом ОМЕГА-профиля 10, образуя при этом арочную поверхность 19 для металлокаркаса, а в нише 22, образованной ножкой 23, отгибом 24 ОМЕГА-профиля и стенкой 5 несущего стыковочного профиля 1 и расположенной перпендикулярно к нише 21, установлена закладная панель 13, которая образует торцевую стенку 20 для металлокаркаса, перпендикулярную к арочной поверхности 19. На фиг. 7 представлен разрез А-А полукруглой арки 25 для металлокаркаса, выполненной вложением несущего стыковочного профиля 1 в стандартный ОМЕГА-профиль 10. Закладная панель 13 зажата между полкой 5 несущего стыковочного профиля 1 и отгибом 24 ОМЕГА-профиля 10 и формирует арочную поверхность 19. На фиг. 8 представлен вид В на полукруглую арку 25 с частичным вырывом стенки 5 несущего стыковочного профиля 1. Закладная панель 13 расположена в нише, ограниченной с одной стороны отгибом 24 ОМЕГА-профиля 10 и формирует торцевую стенку 20 для металлокаркаса.
На фиг. 9 представлен несущий элемент 7 для металлокаркаса, предназначенный для формирования подвижной фасадной поверхности 26, который образован вкладыванием стандартного ОМЕГА-профиля 10 с фальцами в несущий стыковочный профиль 1 с двумя стенками 5 через ограничительную проставку 27 так, что образованы ниши 28 для установки закладных панелей 13, причем глубина t каждой ниши 28 выполнена более двух ширин m, а ширина m ниши 28 зафиксирована проставкой 27. При этом в нишах 28 закладные панели 13 расположены между полками 4 несущего стыковочного профиля 1 и отгибами ОМЕГА-профиля 10, образуя при этом подвижную фасадную поверхность 26 для металлокаркаса.
Скрепление профилей в несущих элементах 7 выполняют с помощью крепежа 29, например, самонарезающими винтами. При этом размещение самонарезающих винтов и сборку несущих элементов осуществляют в соответствии со сводом правил СП 260.1325800.2016 «Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов». Полости профилей, в которых размещен крепеж 29, может быть закрыт вспомогательной декоративной П-образной планкой 30, вплотную вставленной в эти полости. Вспомогательную П-образную планку 30 изготавливают на тех же линиях профилирования, что и несущий стыковочный профиль 1.