ЭЛЕМЕНТ ОПАЛУБОЧНЫХ ЩИТОВ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструктивному элементу опалубочных щитов, содержащему втулку и сварной опалубочный профиль замкнутого коробчатого сечения, и может быть использована при производстве опалубочных щитов, применяемых при возведении монолитных зданий и сооружений различного назначения.
Аналогом заявленной полезной модели является элемент опалубочных щитов (RU 85523 U1, 10.08.2009), содержащий коническую втулку и опалубочный профиль замкнутого коробчатого сечения, содержащий нижнюю полку и верхнюю опорную площадку, к которым примыкают вертикальные торцевая стойка с отгибом в ее верхней части и тыльная стойка с образованной на ней замковой впадиной, наружный конец верхней поверхности которой совмещен с концом опорной площадки, при этом нижняя полка выполнена с первым отверстием, верхняя опорная площадка выполнена со вторым отверстием, соосным первому отверстию, втулка вставлена в упомянутые отверстия опалубочного профиля и закреплена на верхней опорной площадке и нижней полке, причем большее основание усеченного конуса втулки расположено в первом отверстии.
Недостатками известного технического решения является низкая прочность элемента опалубочных щитов.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является элемент опалубочных щитов (RU 141556 U1, 23.12.2013), содержащий втулку с конической частью в виде усеченного конуса и опалубочный профиль замкнутого коробчатого сечения, содержащий нижнюю полку и верхнюю опорную площадку с впадиной, к которым примыкают вертикальные торцевая стойка с впадиной и отгибом в ее верхней части и тыльная стойка с образованной на ней замковой впадиной, имеющей поперечное сечение в форме трапеции, наружный конец верхней поверхности которой совмещен с концом опорной площадки, при этом нижняя полка выполнена с первым отверстием, верхняя опорная площадка выполнена со вторым отверстием, соосным первому отверстию, втулка вставлена в упомянутые отверстия опалубочного профиля и закреплена на верхней опорной площадке и нижней полке, причем большее основание усеченного конуса втулки расположено в первом отверстии.
Недостатком приведенного выше технического решения является выполнение опалубочного профиля из готовой трубы, в связи с чем профилирование осуществляется по сложному технологическому процессу на дорогом оборудовании с высокими энергозатратами, что значительно увеличивает себестоимость продукции. При этом не определены углы трапеции, в связи с чем не обеспечивается оптимальная разгрузка замковой впадины при действующих циклических нагрузках, в том числе со стороны втулки, что приводит к ее разрушению.
Технической проблемой, решаемой заявленной полезной моделью, является повышение надежности элемента опалубочных щитов, содержащего втулку и сварной опалубочный профиль замкнутого коробчатого сечения, в частности в его наиболее ослабленных местах - в зоне сварного шва опалубочного профиля и его замковой впадины.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение прочности элемента опалубочных щитов, содержащего втулку и сварной опалубочный профиль замкнутого коробчатого сечения.
Заявленный технический результат обеспечивается тем, что в элементе опалубочных щитов, содержащем втулку с конической частью в виде усеченного конуса и опалубочный профиль замкнутого коробчатого сечения, содержащий нижнюю полку и верхнюю опорную площадку с впадиной, к которым примыкают вертикальные торцевая стойка с впадиной и отгибом в ее верхней части и тыльная стойка с образованной на ней замковой впадиной, имеющей поперечное сечение в форме трапеции, наружный конец верхней поверхности которой совмещен с концом опорной площадки, при этом нижняя полка выполнена с первым отверстием, верхняя опорная площадка выполнена со вторым отверстием, соосным первому отверстию, втулка вставлена в упомянутые отверстия опалубочного профиля и закреплена на верхней опорной площадке и нижней полке, причем большее основание усеченного конуса втулки расположено в первом отверстии, в соответствии с предлагаемым решением опалубочный профиль выполнен из стальной ленты, соединенной сварным швом, который расположен на опорной площадке, при этом расстояние от конца опорной площадки со стороны тыльной стойки до сварного шва и высота упомянутой трапеции составляют 15-45% длины опорной площадки, нижняя поверхность замковой впадины расположена под углом α=100…120° к вертикальной части тыльной стойки до замковой впадины, а верхняя поверхность замковой впадины расположена под углом β=20…40° к опорной площадке, причем второе отверстие расположено на верхней опорной площадке на расстоянии его кромки от сварного шва, равном 1…4 толщины ленты опалубочного профиля, в направлении торцевой стойки, причем втулка имеет большее основание усеченного конуса диаметром 28 мм, а меньшее - диаметром 25 мм, втулка закреплена на верхней опорной площадке и нижней полке опалубочного профиля посредством сварки.
Повышение прочности заявленного элемента опалубочных щитов обеспечивается за счет расположения сварного шва опалубочного профиля и его замковой впадины относительно действующих рабочих усилий на опалубочный профиль, в том числе и со стороны втулки. Так, для оптимального разгружения зоны сварного шва и замковой впадины путем перенесения восприятия рабочей нагрузки, в том числе и от втулки, на другие участки профиля наиболее рационально размещать сварной шов и меньшее основание трапеции замковой впадины приблизительно в одной вертикальной плоскости замкнутого профиля. При этом расстояние от конца опорной площадки со стороны тыльной стойки до сварного шва и высота упомянутой трапеции, т.е. глубина замковой впадины, должны составлять 15-45% длины опорной площадки, а кромка отверстия на верхней опорной площадке должна быть расположена на расстоянии, равном 1…4 толщины ленты опалубочного профиля, от сварного шва в направлении торцевой стойки, т.е. в направлении от замковой впадины. Расположение на верхней опорной площадке сварного шва относительно кромки отверстия на расстоянии, равном 1…4 толщины ленты, позволяет исключить возможность прогиба опорной площадки в зоне сварного шва при создании втулкой рабочей нагрузки. Замковую впадину в форме трапеции целесообразно выполнять с нижней поверхностью, расположенной под углом α=100…120° к вертикальной части тыльной стойки до замковой впадины, и верхней поверхностью - расположенной под углом β=20…40° к опорной площадке, т.к. при расположении поверхностей замковой впадины под данными углами обеспечивается разложение рабочей силы на ее горизонтальную и вертикальную составляющие, что предотвращает деформацию сжатия участка замковой впадины, в результате чего также повышается прочность конструкции опалубочного профиля. Кроме того, размещение на опорной площадке рабочих конструктивных элементов (палубы), предохраняет сварной шов от механических повреждений, в связи с чем обеспечивается высокая прочность сварного профиля. Выполнение верхней опорной площадки с впадиной, т.е. выдавкой внутрь опалубочного профиля, повышает жесткость, а следовательно, и прочность конструкции. Выполнение впадины на вертикальной торцевой стойке, вдавленной внутрь опалубочного профиля, обеспечивает снижение напряжений на вертикальной торцевой стойке, и следовательно, повышает прочность конструкции опалубочного профиля. Отгиб в верхней части торцевой стенки также обеспечивает необходимую прочность профиля. Втулка закреплена в опалубочном профиле посредством сварки, в результате чего придается жесткость конструкции и исключается возможность осевых перемещений втулки относительно опалубочного профиля, что повышает прочность элемента опалубочного профиля. Форма втулки в виде усеченного конуса, большее основание которого имеет диаметр 28 мм, а меньшее - диаметр 25 мм, позволяет оптимально распределить давление втулки на верхнюю опорную площадку для исключения возможности прогиба верхней опорной площадки в зоне сварного шва.
Полезная модель поясняется чертежом.
Элемент опалубочных щитов содержит втулку в виде усеченного конуса 10 и сварной опалубочный профиль, имеющий замкнутое коробчатое прямоугольное сечение. Сварной опалубочный профиль содержит вертикальную торцевую стойку 1 с впадиной, усиленную в верхней части отгибом 2 с поднутряющим углом, вертикальную тыльную стойку 3, в верхней части которой имеется замковая впадина 4, нижнюю полку 5 и верхнюю опорную площадку 6 с впадиной. Замковая впадина 4 выполнена в форме трапеции, вогнутой в сторону торцевой стойки 1. При этом наружный конец верхней поверхности 7 замковой впадины 4 совмещен с концом опорной площадки 6. Сварной шов 9 расположен на опорной площадке 6 на расстоянии от ее конца со стороны тыльной стойки равном 15-45% длины опорной площадки. Причем высота упомянутой трапеции также равна 15-45% длины опорной площадки. Нижняя поверхность 8 замковой впадины расположена под углом α=100…120° к вертикальной части тыльной стойки до замковой впадины. Верхняя поверхность 7 замковой впадины расположена под углом β=20…40° к опорной площадке. Впадина на вертикальной торцевой стойке вдавлена вглубь опалубочного профиля. Нижняя полка 5 выполнена с первым отверстием, верхняя опорная площадка 6 выполнена со вторым отверстием, соосным первому отверстию. Втулка вставлена в упомянутые отверстия опалубочного профиля и закреплена на верхней опорной площадке и нижней полке посредством сварки. Большее основание усеченного конуса втулки расположено в первом отверстии.
Второе отверстие расположено на верхней опорной площадке на расстоянии его кромки от сварного шва, равном 1…4 толщины ленты опалубочного профиля, в направлении торцевой стойки.
Опалубочный профиль изготавливается из стальной полосы толщиной 2-3 мм, в основном марок Ст3, Ст08пс, Ст10-20, путем ее профилирования, например на прокатном стане, с последующей сваркой, например индукционной сваркой или сваркой токами высокой частоты. При этом грат в зоне сварного шва опалубочного профиля не должен превышать 0,2 мм.
Втулка выполнена из бесшовной, например цельнотянутой, или сварной стальной трубы. Втулка представляет собой тонкостенную полую осесимметричную деталь. Втулка частично расположена во внутреннем пространстве опалубочного профиля и проходит через его первое и второе отверстия. Больший диаметр втулки 28 мм обеспечивает возможность прохождения втулки во внутреннее пространство опалубочного профиля через первое отверстие, выполненное в нижней полке. Меньший диаметр втулки 25 мм обеспечивает возможность прохождения втулки через первое отверстие и второе отверстие опалубочного профиля. Крепление втулки на верхней опорной площадке и на нижней полке выполнено посредством сварки.
Сборку элемента опалубочного профиля осуществляют следующим образом. Изготавливают опалубочный профиль путем сварки профилированной металлической ленты. В верхней опорной площадке бив нижней полке 5 выполняют соответственно второе и первое отверстия, которые расположены соосно друг другу. Изготавливают втулку в виде усеченного конуса, большое основание которого равно 28 мм, а меньшее - 25 мм. Втулку пропускают в первое отверстие, а затем во второе отверстие. Втулку приваривают к нижней полке и верхней опорной площадке.
Элемент опалубочных щитов имеет следующие параметры, обеспечивающие его высокую прочность. Ширина нижней полки 5 равна 60±0,3 мм. Длина опорной площадки равна 54±2,0 мм. Высота тыльной стойки 3, начиная от нижней полки 5 до нижней поверхности 8 замковой впадины 4 равна 56,5 мм. Высота торцевой стойки 1 вместе с отгибом 2 равна 120±0,5 мм. Опорная площадка 6 около отгиба 2 имеет выдавку внутрь сечения на 2 мм. Впадина на вертикальной торцевой стойке выполнена вдавленной на 2±1 мм внутрь опалубочного профиля. Основание втулки большего диаметра равно 28 мм, а ее основание меньшего диаметра - 25 мм, высота втулки 100-115 мм, толщина ее стенки 2-5 мм.
Таким образом, заявленная конструкция элемента опалубочного профиля обладает высокой надежностью при эксплуатации за счет исключения разрушения в зонах замковой впадины и сварного шва. При этом заявленный элемент опалубочного профиля при высокой прочности и надежности в эксплуатации имеет меньший вес по сравнению с известными техническими решениями за счет уменьшения толщины его стенки, что ведет к улучшению его эксплуатационных характеристик, снижению стоимости самого изделия и транспортных расходов.