СТРОИТЕЛЬНЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ КОРОБЧАТОЙ ФОРМЫ

СТРОИТЕЛЬНЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ КОРОБЧАТОЙ ФОРМЫ
Полезная модель относится к области строительства, а именно к строительным металлическим профилям, которые используются для формирования каркаса подвесных потолков и облицовки стен в зданиях и сооружениях.
Известно, что в настоящее время для указанных целей широко применяются металлические строительные профили типа «Strong» (далее - профили «Strong»). Отличительной особенностью этих профилей  является их изготовление из листового материала, лицевая и тыльная стороны (поверхности) которого являются одинаково рельефными (имеют одинаковый рельефный рисунок): на обеих сторонах листового материала расположено множество впадин и выступов, причем каждый из выступов создан локальной пластической деформацией листового материала, оставляющей соответствующую впадину на противоположной его стороне. Эта деформация создается формовочным инструментом, и ее результатом является твердение (увеличение твердости из-за наклёпа) и увеличение эффективной толщины листового материала.
Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является известный (RU, 87941, U1, МПК B21D13/04, опубликовано 27.10.2008, фиг. 15, 16 и стр. 25 описания) коробчатый профиль, имеющий полки (закраины) и полотно, отделяющее полки на заданное расстояние,   при этом на обеих сторонах или части поверхности сторон полок и полотна  имеются ряды выступов и впадин, причем выступы на одной поверхности соответствуют впадинам на другой противоположной поверхности.
Основным недостатком известного технического решения является скругленная (сглаженная) вершина  выступов/впадин рельефного рисунка, что является следствием того, что для формования листового материала используется инструмент с множеством зубьев на своей внешней поверхности, каждый (зуб) из которых  имеет округлую форму и контактирующую с листом скругленную  поверхность: формирующие зуб боковые поверхности выступают вверх от сторон имеющего прямоугольную форму основания зуба и плавно (по кривой) поднимаются к общей сглаженной вершине. Данная форма впадин/выступов приводит к чрезмерному утонению материала  и уменьшение эффективной площади контакта поверхности профилей с сопрягаемыми деталями (в частности, с гипсокартонными плитами).
Задача, на решение которой направлена заявленная  полезная модель, заключается в повышении жесткости и прочности строительных сборных конструкций.Технический результат, получаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в увеличении площади контакта поверхностей металлического профиля с поверхностями сопрягаемого изделия (гипсокартонной или иной плиты) или детали (например, другого профиля), что  обеспечивает их лучшее прилегание друг к другу.
Указанный технический результат достигается за счет того, что у строительного металлического профиля коробчатой формы, имеющего полки и полотно, отделяющее полки на заданное расстояние,   где на обеих сторонах или части поверхностей сторон полок и полотна  имеются ряды выступов и впадин, причем выступы на одной поверхности соответствуют впадинам на противоположной поверхности, вершины выступов, расположенные параллельно основанию выступов, являются плоскими.
Наличие у выступов плоских вершин увеличивает площадь (плоскость имеет большую площадь по сравнению с точечным контактом округлой вершины)  контакта поверхностей металлического профиля с соприкасающейся поверхностью: рабочая контактная поверхность любого из элементов профиля образуется множеством плоских вершин выступов листового материала, из которого изготовлен профиль.
Выступы/впадины на рельефной поверхности профиля  могут иметь боковую поверхность в форме цилиндра, усеченного конуса, усеченной пирамиды, параллелепипеда, призмы и т.п. Соответственно, форма поперечного сечения выступов/впадин может быть прямоугольной, трапециевидной, а расположенная параллельно основанию выступа/впадины плоская вершина - круглой, овальной, прямоугольной, в виде многогранника  и т.п. Деформация исходного материала профиля происходит более равномерно и утонения материала минимальны, если боковые поверхности выступов/впадин имеют форму усеченного конуса, каждая  с плоской вершиной в форме круга. Указанные параметры выступов/впадин определяются формой зубьев инструмента, используемого для накатки на листовой материал рельефной поверхности.
Выступы/впадины на поверхностях профиля могут располагаться прямолинейными и/или спиральными рядами и, как правило, на  одинаковом расстоянии друг от друга. Шаг (повторяющееся расстояние  между выступами/впадинами)  в зависимости  от толщины используемого листового материала профиля может иметь различную величину:  больший шаг выбирают при использовании более толстого материала для того, чтобы утонения металла при накатке не происходило,  уменьшение же шага увеличивает площадь пластической деформации вследствие увеличения плотности расположения зубьев накатного инструмента.
Взаимное расположение выступов и впадин на поверхностях листового материала может быть таким, что линии, проводимые по поверхности листа между соседними рядами выступов, не являются прямыми.
В зависимости от назначения строительные металлические профили заявленной конструкции подразделяются на потолочные, направляющие и стоечные.
Потолочные профили имеют С-образную форму поперечного сечения и используются  для монтажа гипсокартонных  и других  плит при строительстве и ремонте потолков и стен в зданиях и сооружениях -  служат для формирования каркаса подвесных потолков и облицовки стен. Крепление потолочного профиля к несущему основанию (перекрытию) осуществляется при помощи специальных подвесов, основными среди которых являются подвес прямой и подвес с зажимом: загнутые внутрь закраины (края) полок  потолочного профиля служат упором для установки подвеса с зажимом, прямой подвес крепится на потолочном профиле при помощи саморезов. С использованием специальных соединителей потолочные металлические профили в паре с соответствующими по типоразмеру  направляющими профилями позволяют произвести монтаж каркаса требуемой конструкции с минимальными затратами времени.
Направляющие профили имеют П-образную форму поперечного сечения и применяются для устройства каркасов межкомнатных перегородок, крепления потолков, облицовок и других конструкций на основе гипсокартонных  и других  плит. Направляющий профиль служит, как правило, направляющим элементом для потолочного и стоечного профиля соответствующего типоразмера, а также для устройства перемычек между ними в каркасах перегородок и облицовок. Направляющие металлические профили производятся с готовыми сквозными отверстиями  в полотне, которые предназначены для установки дюбелей, что существенно облегчает процесс крепления профиля к несущему основанию.
Стоечные профили имеют С-образную форму поперечного сечения и служат, как правило, в качестве вертикальных стоек каркасов, предназначенных для гипсокартонных перегородок и облицовок и других конструкций на основе гипсокартонных  и других  плит. Стоечные профили монтируются в паре с соответствующими по типоразмеру  направляющими профилями,  крепление стоечного профиля в направляющем профиле производится посредством саморезов. На полках стоечного профиля, как правило, выполняются  продольные канавки, которые увеличивают его жёсткость, причем центральная канавка является и ориентиром, как при точной сборке каркаса, так и при установке гипсокартонных листов. На поверхности полотна стоечного профиля обычно имеются  сквозные отверстия, которые позволяют производить монтаж инженерных коммуникаций внутри перегородок и облицовок.
Указанные строительные профили могут иметь различные геометрические размеры  - ширину, высоту, длину, толщину металла и иметь на полотне или полках дополнительные  ребра жесткости, канавки, пазы и отверстия различной формы.
Для пояснения сущности заявленной полезной модели представлены следующие графические материалы, из которых фото (фиг. 4) предназначено для дополнительной иллюстрации полезной модели:
Фиг. 1: потолочный строительный металлический профиль (без рельефного рисунка):
а) поперечное сечение, б) изометрия;
Фиг. 2: направляющий строительный металлический профиль (без рельефного рисунка): а) поперечное сечение, б) изометрия;;
Фиг. 3: стоечный строительный металлический профиль (без рельефного рисунка):
а) поперечное сечение, б) изометрия;
Фиг. 4: фото-  фрагмент строительного металлического профиля с рельефным рисунком;
Фиг. 5: фрагмент рельефной поверхности строительного металлического профиля;
Фиг. 6: поперечное сечение (Г-Г) фиг. 5.
Для подтверждения промышленной осуществимости заявленной полезной модели с достижением вышеуказанного технического результата приводится описание конкретной, но не единственно возможной, конструкции направляющего строительного металлического профиля коробчатой формы (далее – направляющий строительный профиль, профиль).
Направляющий строительный профиль (фиг. 2) с П-образной формой поперечного сечения (коробчатая форма открытого типа) имеет полотно 1, отделяющее перпендикулярные полотну полки 2 на заданное расстояние. Полотно имеет расположенные по обеим сторонам от продольной оси симметрии профиля продольные прямоугольные канавки 3, образованные на стадии изготовления профиля путем прокатки на профилегибочных линиях.  Канавки 3 предназначены для повышения жесткости профиля, а выполненные по продольной оси короба между указанными канавками 3 сквозные отверстия 4 используются для крепления данного профиля при строительстве и ремонте к несущим конструкциям.
Указанный направляющий строительный профиль изготовлен путем прокатки на профилегибочных линиях из листового материала, например 08ПС ОЦ, на обеих сторонах которого имеются ряды выступов 5 и впадин 6, причем выступы на одной поверхности соответствуют впадинам на другой (противоположной) поверхности: под выступом на одной стороне листового материала находится впадина, если смотреть с противоположной  стороны профиля.  Выступы 5 и впадины 6 на поверхностях профиля чередуются, находясь на равном расстоянии друг от друга. Боковые поверхности выступов 5/впадин 6 имеют форму усеченного конуса,  форма поперечного сечения каждого выступа 5/впадины 6 представляет собой трапецию, вершина 7,  расположенная параллельно его основанию, является плоской и имеет в плане форму круга.
Металлическая лента заданной ширины и толщины устанавливается на разматыватель автоматической профилегибочной линии и далее подается в устройство с накатными роликами. Формование листового материала с исходным сечением производится путем его пропускания между парой накатных роликов (цилиндрических валков), каждый из которых имеет на своей поверхности множество одинаковых зубьев, при этом каждый зуб боковую поверхность в форме усеченного конуса, сформированную заодно с его плоским основанием, и плоскую вершину.
Инструмент, применяемый для формирования выступов, обеспечивает плоскостность вершин выступов. Наличие на одном из накатных роликов множества выступов (зубьев) с плоскими вершинами,  каждая из которых контактирует с плоским дном соответствующей впадины на ответном накатном ролике, обеспечивает на деформируемой ленте получение выступов с плоскими вершинами. То есть, рельефная поверхность формируется двумя одинаковыми роликами, которые устанавливаются: один в нижнее положение, второй в  верхнее положение таким образом, чтобы выступ нижнего ролика совпадал с впадиной верхнего ролика и наоборот выступ верхнего ролика соответствовал впадине нижнего.
После деформирования (пластическая деформация)  ленты, лента подается в профилегибочнный стан, где последовательно в клетях стана происходит формование профиля со всеми необходимыми элементами (ребрами жесткости, радиусами, размерами и т.д.). Необходимые отверстия могут быть выполнены как в клетях профилегибочного стана, так и при отрезке профиля штампом. Готовый профиль мерной длины попадает на приемный стол, складывается и  упаковывается в паллетты.
После деформирования (пластическая деформация)  ленты, последняя подается в профилегибочнный стан, где последовательно в клетях стана происходит формование профиля со всеми необходимыми элементами (ребрами жесткости, радиусами, размерами и т.д.). Необходимые отверстия могут быть выполнены как в клетях профилегибочного стана, так и при отрезке профиля штампом. Готовый профиль мерной длины попадает на приемный стол, складывается и  упаковывается в паллетты.