ГНУТЫЙ ЗАМКНУТЫЙ ПРОФИЛЬ

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к производству холодногнутых профилей проката специального назначения. Другим назначением изобретения является: строительство и производство строительных конструкций и изделий, которое может найти широкое применение при изготовлении комплектов профилей для изготовления конструкций легких рам и пространственных конструкций, используемых при возведении бытовых и хозяйственных объектов и емкостей различного назначения.
Известен гнутый профиль, имеющий подогнутые боковые стенки и корытный профиль (Патент РФ №2124410, B21D 5/08). Известный профиль не имеет замкнутых частей, что ограничивает его несущую способность.
Известны гнутые замкнутые профили и гнутые замкнутые сварные профили по ГОСТ 14350-80 (профили проката гнутые), которые имеют в поперечном сечении квадратный или прямоугольный профиль и стык примерно в центре одной грани. Используют эти профили в качестве элементов, несущих силовые нагрузки в пространственных конструкциях. Эффективность использования известных профилей снижается в том случае, когда требуется установка заполнения между силовых элементов, поскольку возникает необходимость в средствах крепления заполнения.
Задача полезной модели при создании нового гнутого замкнутого профиля заключается в расширении области его использования. Технический результат заключается в том, что предлагаемый гнутый замкнутый профиль может использоваться в качестве силового элемента в строительных конструкциях и одновременно выполнять функцию устройства, обеспечивающего установку заполнения между силовыми элементами.
Достигается это тем, что гнутый замкнутый профиль, включающий в поперечном сечении квадратный или прямоугольный профиль и стык примерно в центре одной грани, согласно изобретению каждая часть грани, на которой выполнен стык, имеет продолжение, выполненное в виде Г - и, или I - образного ребра. Части выполненные в виде Г - и, или I - образного ребра могут быть соединены между собой контактной точечной или роликовой сваркой. Части выполненные в виде Г - и, или I - образного ребра могут быть соединены между собой с помощью заклепочных или болтовых соединений. В продольном направлении гнутый замкнутый профиль выполнен в виде стержня заданной длины, при этом на гранях, составляющих квадратное или прямоугольное сечение, на одном или каждом конце стержня выполнены отверстия.
На фиг.1 представлен гнутый замкнутый профиль, включающий в поперечном сечении квадратный профиль и стык примерно в центре одной грани, при этом каждая часть грани, на которой выполнен стык, имеет продолжение, выполненное в виде двух Г - образных ребер;
на фиг.2 - то же, при этом одна часть грани, на которой выполнен стык, имеет продолжение, выполненное в виде Г - образного ребра, а другая часть грани, на которой выполнен стык, имеет продолжение, выполненное в виде I - образного ребра;
на фиг.3 - то же, при этом каждая часть грани, на которой выполнен стык, имеет продолжение, выполненное в виде двух I - образных ребер;
на фиг.4 представлен гнутый замкнутый профиль в продольном направлении;
на фиг.5 сечение А-А на фиг.4;
на фиг.6 показана последовательность формообразования гнутого замкнутого профиля.
Гнутый замкнутый профиль включает в поперечном сечении квадратный или прямоугольный профиль.1 и стык примерно в центре грани 3. Каждая часть грани 3 имеет продолжение, выполненное в виде Г - образного ребра 4 или I - образного ребра 5. Части, выполненные в виде Г - и, или I - образных ребер 4 и 5, могут быть соединены между собой контактной точечной или роликовой сваркой 6. Части, выполненные в виде Г - и, или I - образных ребер 4 и 5, могут быть соединены между собой с помощью заклепочных 7 или болтовых соединений (на чертежах не показано). В продольном направлении гнутый замкнутый профиль выполнен в виде стержня 8 заданной длины, при этом на гранях 9, составляющих квадратное или прямоугольное сечение, на одном или каждом конце стержня выполнены отверстия 10.
Гнутый замкнутый профиль формируют за 5-10 проходов в зависимости от предела текучести материала и относительного удлинения. Наиболее характерные проходы способа производства гнутого профиля включают последовательную подготовку элементов формуемой полосы в проходе - «подгибки боковых стенок» (фиг.6) и проходе - «формообразование корытных профилей» (фиг.6). Затем формируют «W - образный профиль по центру формируемой замкнутой части сечения» (фиг.6). Угол α между гранями 11 и 12 W - образного профиля создают в пределах 90°-120°, что позволяет при чистовом проходе из W - образного профиля сформировать замкнутый профиль (фиг.6). Подгибка боковых стенок и формообразование одного или двух корытных профилей может быть проведена за один проход.
Пример конкретного выполнения
Гнутый замкнутый профиль выполнен из полосовой стали Ст.3 кп толщиной t=2 мм; поперечное сечение показано на фиг.1.
Параметры профиля: а=120 мм; b=120 мм; с=120 мм; d=120 мм.
В таблице №1 даны сравнительные характеристики полученного гнутого замкнутого профиля и двух балок двутавровых по ГОСТ 8239-89.
Сравнительные характеристики профилей
Таблица №1
Профили
Площадь сечения см<sup>2</sup>
Момент инерции по оси X, см<sup>4</sup>
Момент инерции по оси Y, см<sup>4</sup>
Гнутый замкнутый профиль
16,8
1114
247
Балка №14
17,4
572
41,9
Балка №18
23,4
1290
82,6
Выводы:
1. При сравнительно равной площади сечения с балкой №14 предлагаемый гнутый замкнутый профиль имеет момент инерции по оси Х в 1,9 раза больше, а момент инерции по оси Y больше в 5,8 раза.
2. При сравнительно равном моменте инерции по оси Х с балкой №18 предлагаемый гнутый замкнутый профиль имеет площадь сечения в 1,4 раза меньше, а момент инерции по оси Y больше в 3 раза.