ГНУТЫЙ СТАЛЬНОЙ ПРОФИЛЬ И СОСТАВНОЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ НА ЕГО ОСНОВЕ
BENT STEEL SHAPE AND COMPOSITE BUILDING ELEMENT ON ITS BASIS

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.