ДЛИННОМЕРНЫЙ КОРОБЧАТЫЙ ПРОФИЛЬ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к длинномерным строительным элементам коробчатого сечения, и может использоваться в гражданском и промышленном строительстве для монтажа вентиляционных, дренажных и других инженерных коммуникаций, наружной и внутренней декоративной облицовки зданий и помещений, изготовления заливных стоек и других элементов заборов и ограждений.
Известен длинномерный профиль (патент RU №2600247, МПК E04F 19/00, Е04В 2/74, дата публикации 20.10.2016), состоящий из соединенных между собой внешнего и внутреннего профилей. Внешний профиль содержит горизонтальные полки с продольным проемом между ними, образованным боковыми стенками и нижней горизонтальной полкой. Противоположные концы горизонтальных полок оканчиваются наклонными участками. Внутренний профиль содержит стенку с полками на ее противоположных концах, а его поперечное сечение соответствует поперечному сечению проема. Внутренний профиль закреплен между боковыми стенками внешнего профиля посредством замка, образованного за счет выполнения боковых стенок внешнего профиля под углом 85° относительно его горизонтальных полок и выполнения полок внутреннего профиля - под углом 95° относительно его стенки. Для повышения жесткости кромки наклонных участков внешнего профиля и полок внутреннего профиля выполнены с отгибами вдоль их внутренних поверхностей. Внешний и внутренний профили изготавливают из листовой оцинкованной стали посредством гибки или проката. После гибки на наружные поверхности внешнего и внутреннего профилей наносят полимерное порошковое покрытие. Известный профиль используют для декоративной отделки стыковых соединений трехслойных сэндвич-панелей.
Недостатком известного длинномерного профиля является ограниченная область применения, обусловленная тем, что при соединении между собой внешнего и внутреннего профилей образуется недостаточно жесткий профиль с незамкнутым поперечным сечением, исключающий силовое воздействие на него при эксплуатации.
Известен длинномерный коробчатый профиль (патент RU №197859, МПК Е04С 3/06, дата публикации 03.06.2020), состоящий из соединенных между собой внешнего и внутреннего профилей, каждый из которых содержит стенку с полками на ее противоположных концах. Полки внешнего профиля выполнены с отгибами во встречном направлении и последующими отбортовками в направлении его стенки с образованием между отбортовками проема для размещения внутреннего профиля. Поперечное сечение внутреннего профиля соответствует поперечному сечению проема. При этом ширина полок внутреннего профиля соответствует расстоянию между внутренней поверхностью основания и наружной поверхностью отгибов на внешнем профиле. Внутренний профиль закреплен между отбортовками внешнего профиля за счет взаимодействия сил упругости, образующихся при их сборке. Внешний и внутренний профили изготавливают из листовой оцинкованной стали посредством гибки. После гибки на наружные поверхности внешнего и внутреннего профилей наносят полимерное покрытие. Известный профиль используют в качестве труб, элементов ограждения и декоративной отделки.
Недостатками известного длинномерного коробчатого профиля являются:
существенное ограничение допускаемого силового воздействия на коробчатый профиль, обусловленное небольшой величиной сил упругого взаимодействия, удерживающих соединение внешнего и внутреннего профилей;
повышенные требования к точности изготовления профилей для обеспечения плотного прилегания взаимодействующих поверхностей при сборке.
Указанные недостатки ограничивают область применения известного длинномерного коробчатого профиля, а также производственную базу для его изготовления.
В основу полезной модели поставлена задача расширения области применения длинномерного коробчатого профиля за счет иного выполнения соединения внешнего и внутреннего профилей при сборке.
Технический результат от реализации этой задачи заключается в существенном увеличении допускаемого силового воздействия на длинномерный коробчатый профиль за счет выполнения соединения внешнего и внутреннего профилей посредством замковых элементов. Одновременно достигается снижение требований к точности изготовления внешнего и внутреннего профилей, что позволяет расширить производственную базу для их изготовления.
Поставленная задача решается тем, что длинномерный коробчатый профиль, состоящий из соединенных между собой внешнего и внутреннего профилей, каждый из которых содержит стенку с полками на ее противоположных концах, при этом полки внешнего профиля выполнены с отгибами во встречном направлении и последующими отбортовками в направлении его стенки с образованием между отбортовками проема для размещения внутреннего профиля, а поперечное сечение внутреннего профиля соответствует поперечному сечению упомянутого проема, согласно полезной модели внутренний профиль закреплен между полками внешнего профиля замковыми элементами, выполненными на внутреннем профиле посредством отгиба кромок полок вдоль их наружной поверхности, при этом расстояние от торца упомянутого отгиба до наружной поверхности стенки на внутреннем профиле соответствует ширине отбортовок на внешнем профиле.
Существенные отличительные признаки заявляемой полезной модели позволяют обеспечить прочное разъемное соединение внешнего и внутреннего профилей и за счет этого существенно увеличить допускаемое силовое воздействие на коробчатый профиль, при котором сохраняется его целостность в процессе эксплуатации. В частности, выполнение замковых элементов на внутреннем профиле посредством отгиба кромок полок вдоль их наружной поверхности в сочетании с обеспечением расстояния от торца упомянутого отгиба до наружной поверхности стенки на внутреннем профиле в соответствии с шириной отбортовок на внешнем профиле практически исключает возможность «выдавливания» внутреннего профиля из проема во внешнем профиле в результате незначительных деформаций стенки внешнего профиля, например, при монтаже изделий из длинномерного коробчатого профиля, что характерно для известного технического решения. Повышение прочности разъемного соединения внешнего и внутреннего профилей позволяет существенно расширить область применения коробчатого профиля за счет возможности его использования, например, для изготовления воздуховодов вентиляционных систем, испытывающих избыточное внутреннее давление на стенки, а также длинномерных ограждающих и заливных элементов строительных конструкций и ограждений.
Конструктивное исполнение длинномерного коробчатого профиля поясняется на примерах его изготовления, где на фиг. 1 показан общий вид внешнего и внутреннего профилей для сборки коробчатого профиля с проемом прямоугольного поперечного сечения (пример 1); на фиг. 2 - общий вид в сборе коробчатого профиля с проемом прямоугольного поперечного сечения (пример 1); на фиг. 3 - общий вид внешнего и внутреннего профилей для сборки коробчатого профиля с проемом трапециевидного поперечного сечения (пример 2), на фиг. 4 - общий вид в сборе коробчатого профиля с проемом трапециевидного поперечного сечения (пример 2).
Пример 1. Длинномерный коробчатый профиль с проемом прямоугольного поперечного сечения (фиг. 1, 2).
Длинномерный коробчатый профиль состоит из внешнего 1 и внутреннего 2 профилей, соединенных замковыми элементами 3 (фиг. 2).
Внешний профиль 1 состоит (фиг. 1) из стенки 4 и полок 5, выполненных с отгибами 6 во встречном направлении и последующими отбортовками 7 в направлении его стенки 4. Отбортовки 7 расположены под прямым углом «α» относительно стенки 4 с образованием проема 8 прямоугольного поперечного сечения. При этом высота отбортовок 7 меньше высоты полок 5.
Внутренний профиль 2 состоит (фиг. 1) из стенки 9 и полок 10. Поперечное сечение внутреннего профиля 2 соответствует поперечному сечению проема 8 прямоугольной формы. Ширина стенки 9 соответствует расстоянию «а» между наружными поверхностями упомянутых отбортовок 7 на внешнем профиле 1. Нижние кромки полок 10 выполнены с отгибами 11 вдоль их наружной поверхности. Расстояние «b» от торца упомянутого отгиба 11 до наружной поверхности стенки 9 на внутреннем профиле 2 соответствует ширине отбортовок 7 на внешнем профиле 1. При этом ширина полок 10 соответствует расстоянию между внутренней поверхностью стенки 4 и наружной поверхностью отгибов 6 на внешнем профиле 1.
Внутренний профиль 2 размещен (фиг. 2) в проеме 8 между отбортовками 7 внешнего профиля 1 и закреплен замковыми элементами 3 с образованием замкнутого профиля коробчатого поперечного сечения с тремя изолированными внутренними каналами (не обозначены). Замок 3 образован упорным взаимодействием между кромками отбортовок 7 на внешнем профиле 1 и торцами отгибов 11 на кромках полок 10 внутреннего профиля 2 при их сборке.
Пример 2. Длинномерный коробчатый профиль с проемом трапециевидного поперечного сечения (фиг. 3, 4).
Длинномерный коробчатый профиль состоит из внешнего 1 и внутреннего 2 профилей, соединенных замковыми элементами 3 (фиг. 2).
Выполнение внешнего профиля 1 аналогично рассмотренному примеру 1 за исключением отбортовок 7, которые расположены под тупым углом «α» относительно стенки 4 с образованием проема 8 трапециевидной формы.
Поперечное сечение внутреннего профиля 2 соответствует поперечному сечению проема 8 трапециевидной формы. Стенка 9 внутреннего профиля 2 выполнена выпуклой формы. Ширина стенки 9 соответствует расстоянию «а» между наружными поверхностями отбортовок 7 в их верхней части. Нижние кромки полок 10 выполнены с отгибами 11 вдоль их наружной поверхности. Расстояние «b» от торца отгиба 11 до наружной поверхности стенки 9 на внутреннем профиле 1 соответствует ширине отбортовок 7 на внешнем профиле 1. При этом ширина полок 10 меньше расстояния между внутренней поверхностью стенки 4 и наружной поверхностью отгибов 6 на внешнем профиле 1.
Внутренний профиль 2 размещен (фиг. 4) в проеме 8 между отбортовками 7 внешнего профиля 1 и закреплен замковыми элементами 3 с образованием замкнутого профиля коробчатого поперечного сечения с одним внутренним каналом (не обозначен). Замок 3 образован упорным взаимодействием между кромками отбортовок 7 на внешнем профиле 1 и торцами отгибов 11 на кромках полок 10 внутреннего профиля 2 при их сборке.
Заявляемая конструкция длинномерного коробчатого профиля позволяет существенно повысить его прочность при воздействии распорных усилий за счет упорного взаимодействия, образующегося при сборке внутреннего 2 и внешнего 1 профилей. При этом, в зависимости от назначения, коробчатый профиль может изготавливаться как с несколькими изолированными друг от друга внутренними каналами, так и с одним каналом. При этом возможно изготовление коробчатого профиля с двумя изолированными друг от друга каналами при выполнении отбортовок 7 на внешнем профиле 1 и, соответственно, полок 10 на внутреннем профиле 2 под разными углами «α» относительно их стенок 4 и 9: с одной стороны - под прямым углом, а с другой - под тупым углом. Кроме этого использование заявляемого замкового соединения позволяет использовать внешний и внутренний профили с разной формой стенок и полок, что также расширяет область применения коробчатого профиля, например, в качестве декоративного элемента для оформления зданий и внутренних помещений.
В зависимости от назначения внешний 1 и внутренний 2 профили могут быть изготовлены из листового металла посредством гибки или проката с наружным защитным или декоративным покрытием. Профили могут быть изготовлены также из иного жесткого материала, например, полимерного, который является более легким и долговечным по сравнению с металлом. Утолщение кромок полок 10 внутреннего профиля 2 посредством отгибов 11 позволяет одновременно закруглить кромки и повысить их жесткость, что исключает повреждение соприкасающихся поверхностей отбортовок 7 на внешнем профиле 1 при сборке и разборке коробчатого профиля и повышает удобство выполнения этих операций. В связи с этим такое выполнение замкового элемента 3 является более предпочтительным по сравнению с выполнением, например, посредством отгиба кромок полок 10 внутреннего профиля 2 под некоторым углом (прямым или тупым) к их наружной поверхности.
При изготовлении внешнего 1 и внутреннего 2 профилей из листового металла отгибы 11 на кромках полок 10 внутреннего профиля 2 выполняют посредством их завальцовки. При использовании полимерного материала изготовление упомянутых профилей и отгибов 11 на кромках полок 10 внутреннего профиля 2 выполняют посредством экструдирования.
Усовершенствованная конструкция длинномерного коробчатого профиля апробирована в реальных условиях эксплуатации. Результаты апробации подтвердили достижение заявляемого технического результата, связанного повышением прочности коробчатого профиля и его надежности при воздействии изгибающих и распорных усилий по сравнению с известным составным замкнутым профилем аналогичного назначения. Это позволяет использовать усовершенствованный длинномерный коробчатый профиль для широкой номенклатуры изделий в гражданском и промышленном строительстве. При этом изготовление профиля, например, из листового металла может осуществляться на гибочных станках без предъявления специальных требований к точности технологических операций.