Высокопрочный стержневой элемент из стальных холодногнутых профилей для строительства на суше и ледяных образованиях арктической зоны российской федерации

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу возведения зданий, сооружений из металлических конструкций. Высокопрочный стержневой элемент из стальных холодногнутых профилей для строительства на суше и ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации состоит из нескольких стержней одинаковых и/или различных профилей, расположенных вплотную и/или через расстояние друг от друга, которые соединены между собой и/или в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами сварным и/или заклепочным и/или винтовым способами. При этом стержневые и/или пластинчатые элементы могут иметь перфорацию и/или отверстия одинаковой и/или различной геометрической формы, а пластинчатые элементы могут быть сплошными и/или прерывистыми вдоль длины стержня. Технический результат состоит в повышении прочностных и эксплуатационных характеристик стержней, уменьшении кручения в стержнях, увеличении несущей способности, жесткости, устойчивости, снижении веса, стоимости и расхода материала на изготовление стержневого элемента, в создании возможности варьирования механическими характеристиками стержня и его стержневых элементов и исходя из расчетных требований в рамках требований к унификации в строительстве. 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению зданий и сооружений из металлических конструкций.

Одним из приоритетных направлений государственной политики является социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации, определяемая стратегия развития Арктической зоны РФ и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года. Цитируется по: URL: www.minregion.ru/upload/02_dtp/101001_str.doc (дата обращения: 23.11.2014).

Актуальность разработок в данной области обусловлена необходимостью строительства объектов с высокими прочностными и эксплуатационными характеристиками не только на территории суши, но и на ледяных образованиях Арктической зоны РФ. Поскольку архитектурно-планировочные решения для обеспечения внутреннего процесса в гражданских и военных объектах предполагают большие пролеты в зданиях и сооружениях, а Арктическая зона РФ характеризуется суровыми климатическими условиями - интенсивными ветровыми воздействиями, обильными снеговыми осадками и др., к элементам возводимых объектов предъявляются высокие требования статической, динамической прочности и устойчивости. Большой потенциал для строительства на вечномерзлых грунтах и ледяных образованиях имеет технология быстровозводимых зданий, сооружений с использованием легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК), изготовленных по технологии холодного формирования профилей. Однако практика показывает, что прочностные и эксплуатационные характеристики известных конструктивных решений из ЛСТК относительно не высокие. Основные проблемы развития этого направления связаны с ограниченностью известных технических решений и обоснованностью теорий расчета стержневых элементов, характеризующихся высокой деформативностью профилей.

Из уровня техники известны стержневые элементы, изложенные в Брудка Я., Лубиньски М. Легкие стальные конструкции. Изд. 2-е, доп. Пер. с польск. Под ред. С.С. Кармилова. М.: Стройиздат, 1974, Трофимов В.И. Легкие металлические конструкции зданий и сооружений (разработка конструкций, исследования, расчет, изготовление, монтаж): Учеб. пособ. - М.: АСВ, 2002. - 576 с. Однако такие решения не обладают высокой прочностью.

Задачей изобретения является создание высокопрочного стержневого элемента из стальных холодногнутых профилей для строительства на суше и ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации

Технический результат заключается в повышении прочностных и эксплуатационных характеристик стержней, уменьшении кручения в стержнях, увеличении несущей способности, жесткости, устойчивости, снижении веса, стоимости и расхода материала на изготовление стержневого элемента, в создании возможности варьирования механическими характеристиками стержневых элементов исходя из расчетных требований в рамках требований к унификации в строительстве, а также снижении веса, стоимости элемента и расхода материала на его изготовление за счет варьирования механическими характеристиками стержня и его элементов.

Конструкция изобретения представлена на фигуре, где:

1 - стержневой элемент;

2 - пластинчатый элемент;

3 - отверстия.

Изобретение состоит из нескольких стержней одинаковых и/или различных профилей, расположенных вплотную и/или через расстояние друг от друга, которые соединены между собой и/или в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами. Таким образом, в работу стержня вступают элементы добавленных стержней и пластинчатые элементы, которые значительно повысят прочностные и эксплуатационные характеристики стержней, а именно: уменьшат кручение, увеличат несущую способность, жесткость и устойчивость.

Напряженно-деформируемое состояние стержней в значительной степени зависит от вида и места приложения нагрузки, вида сечения профилей, входящих в ее конструкцию, расстояния между ними, их ориентации относительно друг друга и способа крепления стержневых и пластинчатых элементов. Вариация возможности добавления или исключения из общей композиции стержня пластинчатых элементов, возможности использования различных профилей, их ориентации и расстояния их взаимного расположения относительно друг друга позволяют получить более точные механические характеристики стержневых элементов исходя из расчетных требований в рамках требований к унификации в строительстве, что приведет к снижению веса, стоимости элемента за счет возможности добавления или удаления пластинчатых элементов, расхода материала на изготовление стержневого элемента и снижению его стоимости за счет снижения расхода материала на его изготовление.

При креплении пластинчатого элемента в плоскости одного стержня пластинчатые элементы могут выступать в качестве дополнительной стенки, что приведет к повышению механических характеристик и создаст возможность варьирования ими (уменьшать или увеличивать) в рамках унификации размеров.

Толщины пластинчатых элементов могут быть различны и определяются расчетом в зависимости от требований к несущей способности, жесткости, устойчивости стержня. Данная вариация механическими характеристиками стержневых элементов также позволяет снизить вес, стоимость элемента и расход материала на его изготовление и создаст возможность варьирования ими в рамках требований к унификации размеров в строительстве.

Стержневые и/или пластинчатые элементы могут иметь перфорацию и/или отверстия одинаковой и/или различной геометрической формы. Пластинчатые элементы могут быть сплошными и/или прерывистыми вдоль длины стержня, то есть к стержням крепится не одна, а несколько пластин. Указанные отличительные признаки позволяют снизить вес, стоимость и расход материала на изготовление стержневого элемента.

Соединение стержней с пластинчатыми элементами может быть различным, например, сварным и/или заклепочным и/или винтовым способами, что также влияет на общую композицию стержневого элемента.

Общая композиция стержня, состоящая из перечисленных отличительных признаков, позволяет достичь синергетический эффект - взаимное усиление действия, направленное на достижение технического результата, то есть, комбинация известных и/или отличительных признаков совместно дает больший эффект, чем сумма этих признаков по отдельности. Данный эффект обусловлен спецификой работы стержней и его отдельных элементов заявленного изобретения. Так, например, в случаях, когда ресурс несущей способности отдельного стержневого элемента или пластинчатого элемента стержня еще не исчерпан, общая композиция стержня или ее отдельные элементы теряют устойчивость. Вертикальные и горизонтальные пластинчатые элементы совместно обеспечивают геометрическую неизменяемость стержневого элемента, значительно уменьшают кручение в тонкостенных стержнях, что позволяет использовать максимальный ресурс несущей способности стержня. Таким образом совместная работа пластинчатых и стержневых элементов в предложенном изобретении позволяет достичь высокие механические характеристики, чем их использование по отдельности.

Высокопрочный стержневой элемент из стальных холодногнутых профилей для строительства на суше и ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации может использоваться в промышленном и гражданском строительстве.

Высокопрочный стержневой элемент из стальных холодногнутых профилей для строительства на суше и ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации состоящий из нескольких стержней одинаковых и/или различных профилей, расположенных вплотную и/или через расстояние друг от друга, которые соединены между собой и/или в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами сварным и/или заклепочным и/или винтовым способами, при этом стержневые и/или пластинчатые элементы могут иметь перфорацию и/или отверстия одинаковой и/или различной геометрической формы, а пластинчатые элементы могут быть сплошными и/или прерывистыми вдоль длины стержня.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу возведения зданий, сооружений из металлических конструкций. Стержневой строительный элемент для возведения зданий, сооружений на ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации состоит из нескольких стержней одинаковых и/или различных профилей, расположенных вплотную и/или через расстояние друг от друга, которые соединены между собой и/или в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами сварным, и/или заклепочным, и/или винтовым способами, при этом стержневые и/или пластинчатые элементы могут иметь перфорацию и/или отверстия одинаковой различной геометрической формы.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу возведения зданий, сооружений из металлических конструкций. Способ возведения зданий, сооружений из стержневых элементов на ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации включает применение стержневого элемента, состоящего из нескольких стержней одинаковых и/или различных профилей, расположенных вплотную и/или через расстояние друг от друга, которые соединены между собой и/или в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами сварным, и/или заклепочным, и/или винтовым способами.

Изобретение относится к конструкции подвесного потолка и, в частности, к основной направляющей траверсе подвесного крепления. Подвесное крепление несущей рейки содержит металлическую рейку, имеющую множество верхних отверстий, размещенных на расстоянии друг от друга, нижнюю часть, включающую в себя нижнюю кромку, содержащую серию равномерно разнесенных по длине посадочных гнезд, выполненных с возможностью размещения в них полого колбообразного хвостовика анкера несущей рейки каркаса, проходящей перпендикулярно подвесному креплению; посадочное гнездо имеет пару продольно расположенных на расстоянии друг от друга уступов, выполненных с возможностью поддержки нижних сторон анкерного колбообразного хвостовика; посадочным гнездам придана отгибаемая полка, являющаяся несущей поверхностью для одного из уступов, причем полки отогнуты прецизионным машинным способом на угол относительно плоскости нижней части, позволяющий вставлять колбообразный хвостовик анкера несущей рейки каркаса в наклонном положении в соответствующее посадочное гнездо и предотвращающий выпадение колбообразного хвостовика из посадочного гнезда при нахождении несущей рейки в вертикальном положении.

Изобретение относится к строительству, к каркасным зданиям рамного типа. Здание комплектной поставки включает ригели (или их части) и стойки (или их части) каркаса, состоящие из универсальных типовых элементов, содержащих переменно-гофрированную стенку, либо из комплекса универсальных типовых элементов, одна часть из которых, расположенная на участках интенсивных поперечных сил и/или крутящих моментов, содержит традиционно или переменно-гофрированную стенку, а другая часть элементов, расположенных на участке с высокой интенсивностью изгибающих моментов и сравнительно малой интенсивностью поперечных сил и/или крутящих моментов, содержит плоскую стенку.

Изобретение относится к строительству, в частности узлу рессорного типа опирания Z-образных прогонов на несущие конструкции здания. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности узла опирания.

Изобретение относится к строительству, к несущим балочным конструкциям промышленных и гражданских зданий и сооружений. Балка с континуально-подкрепленной стенкой, содержит сжатый и растянутый пояса и стенку, причем плоская стенка на участках действия значительных по интенсивности поперечных сил и/или крутящих моментов усилена преимущественно поперечно установленными ребрами жесткости в виде преимущественно металлических профилей, примыкающих друг к другу с зазором, обеспечивающим выполнение надежного соединения ребер между собой и со стенкой, при этом профиль и калибр ребер могут меняться по длине стенки в соответствии с изменением интенсивности действующих усилий.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущей конструкции различных зданий и сооружений, в том числе эксплуатируемых в условиях химически агрессивных сред, а также в случаях, когда к конструкциям предъявляют требования немагнитности или недопустимости искрообразования.

Изобретение относится к длинномерному полому многостороннему профилю. Технический результат: снижение трудоемкости при соединении профиля к другим компонентам, снижение трудовых затрат.

Изобретение относится к области строительства, в частности к балке с гофрированной асимметричным профилем стенкой. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к гнутому стальному профилю и составному строительному элементу на его основе. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу возведения зданий, сооружений из металлических конструкций. Способ возведения высокопрочных стержневых элементов из стальных холодногнутых профилей для строительства на суше и ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации включает применение стержневого элемента, состоящего из нескольких стержней одинаковых и/или различных профилей, расположенных вплотную и, или через расстояние друг от друга, которые соединены между собой и, или в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами сварным и, или заклепочным и, или винтовым способами. При этом стержневые и/или пластинчатые элементы могут иметь перфорацию и/или отверстия одинаковой и/или различной геометрической формы. Пластинчатые элементы могут быть сплошными и/или прерывистыми вдоль длины стержня. Технический результат состоит в повышении прочностных и эксплуатационных характеристик стержней, уменьшении кручения в стержнях, увеличении несущей способности, жесткости, устойчивости, снижении веса, стоимости и расхода материала на изготовление стержневого элемента, в создании возможности варьирования механическими характеристиками стержневых элементов исходя из расчетных требований в рамках требований к унификации в строительстве, а также снижении веса, стоимости элемента и расхода материала на его изготовление за счет варьирования механическими характеристиками стержня и его элементов. 1 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано в стержневых конструкциях покрытий (перекрытий) зданий и сооружений различного назначения. Техническим результатом предлагаемого решения является уменьшение количества узловых соединений стержневых элементов решетки, сокращение дополнительных трудозатрат и расхода конструкционного материала. Указанный технический результат достигается тем, что треугольная решетка стержневых конструкций помимо верхнего (сжатого) пояса, нижнего (растянутого) пояса и раскосов между ними снабжена также дополнительными полустойками и полураскосами, имеющими Y-образное очертание. Каждый из пар этих полураскосов одним концом соединен с верхним поясом, а другим концом оперт на полустойку. Причем верхние узловые соединения полураскосов (верхних стержней Y-образных стоек) делят панели верхнего пояса на три части, а нижние узловые соединения полустоек (нижних стержней Y-образных стоек) совмещены с узловыми соединениями нижнего пояса и раскосов решетки. 2 табл., 9 ил.

Способ изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой относится к строительным конструкциям и может быть использован в несущих конструкциях зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения, например, в качестве балок покрытий и перекрытий, составных элементов ферм, рам, а также в качестве колонн. Способ изготовления строительного элемента включает: разметку исходного профиля (1) замкнутой конфигурации по зигзагообразным ломаным линиям (2), наносимым на его стенки; резку исходного профиля (1) по зигзагообразным ломаным линиям (2) с образованием отдельных частей (3) и (4); размещение частей (3) и (4) одна над другой с контактом по выступающим кромкам гофр (5); объединение между собой, например, при помощи сварки; установку эластичной камеры (7) вовнутрь полученного профиля (6) и установку на профиль торцевых заглушек (8), на боковые плоскости полученного профиля (6), имеющие перфорации (9), устанавливают временные накладки (10), скрепленные хомутами (11), после чего вовнутрь эластичной камеры (7) нагнетают твердеющий материал (12), например бетонную смесь, цементно-песчаный раствор, пенополистерол и т. п. За счет способа изготовления строительного элемента с перфорированной стенкой повышается устойчивость формы элемента при изготовлении и эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к балкам покрытий и перекрытий зданий и сооружений, к подкрановым балкам и другим элементам, работающим преимущественно в условиях пространственного изгиба. Сталебетонная балка состоит из верхнего и нижнего поясов, стенок и опорных диафрагм, образующих замкнутый контур, заполненный бетоном. При этом стенки имеют криволинейную форму двоякой кривизны, расстояние между которыми уменьшается от верхнего пояса к нижнему. В стенках имеются отверстия и вырезы, которые расположены с переменным шагом по длине балки в соответствии с эпюрой сдвигающих напряжений. Стенки объединены предварительно напряженными стяжными шпильками. Технический результат состоит в снижении материалоемкости сталебетонной балки. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к балкам покрытий и перекрытий зданий и сооружений, к подкрановым балкам и другим элементам, работающим преимущественно в условиях пространственного изгиба. Задача изобретения - снижение материалоемкости сталебетонной балки. Технический результат достигается тем, что сталебетонная балка, включающая верхний и нижний пояса, стенку и бетон, расположенный в замкнутом контуре в верхней части сечения балки, имеет замкнутый контур для расположения бетона. Замкнутый контур образован верхним поясом и стенкой, состоящей из двух листов, которые в верхней части балки изогнуты наружу в соответствии с эпюрой нормальных сжимающих напряжений в сечениях балки. Верхние кромки листов стенки разнесены в горизонтальной плоскости и образуют по длине балки две кривые, соответствующие эпюре изгибающего момента в балке. Верхние точки сопряжения листов стенки расположены на вертикальной кривой, соответствующей эпюре изгибающего момента в балке. А листы стенки объединены фиксаторами переменной длины, которые обеспечивают ей криволинейную форму по высоте и длине балки. 7 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям гражданских, промышленных и общественных зданий и сооружений. Балка двутаврового сечения с гофрированной стенкой содержит полки и приваренную к ним стенку из металлического гофрированного листа с поперечным расположением гофров произвольной формы. При этом стенка состоит из двух или более параллельно расположенных соединенных между собой гофрированных листов, а полки выполнены сталежелезобетонными, состоящими из жесткой арматуры в виде рифленого листа металла и арматурного каркаса, включающего продольную арматуру и поперечную арматуру, которая обхватывает продольную арматуру, соединена с ней, а ее концы с загибом внутрь приварены к рифленому листу металла с отступом от стенки балки, равным не менее чем 50 мм. Технический результат состоит в повышении долговечности, огнестойкости, несущей способности и прочности балки с гофрированной стенкой на изгиб в двух плоскостях и на кручение, а также расширение сферы ее применения в строительстве. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении стержневых конструкций из гнутосварных профилей. Техническим результатом предлагаемого решения является уменьшение трудоемкости его изготовления, сборки и монтажа, а также сокращение расхода конструкционного материала. Указанный технический результат достигается тем, что в стыковом соединении растянутых гнутосварных стержней, включающем прикрепленные к стержням зигзагообразные фланцы со стянутыми на болтах стенками, которые усилены уголковыми накладками, жестко скрепленными с ними и в собранном соединении взаимно упертыми друг в друга. 3 ил., 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении стержневых конструкций из труб. Техническим результатом предлагаемого изобретения является сокращение расхода конструкционного материала и дополнительных трудозатрат. Указанный технический результат достигается тем, что в стыковом соединении трубчатых стержней, включающем жестко прикрепленные к стержням торцевые заглушки и врезные кресты, соединенные между собой болтами внахлестку, каждый из сболченных лучей врезных крестов симметрично отогнут в противоположные стороны на толщину лучей. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для изготовления решетчатых конструкций, например легких ферм покрытий зданий. Цель изобретения заключается в обеспечении и упрощении крепления стержней решетки и повышении несущей способности, в том числе в сборно-разборном варианте. Строительный элемент изготавливается из стальной листовой заготовки путем ее перегиба по длине с образованием многоугольного сечения, при этом обе кромки отгибаются на внешнюю сторону, а между ними на всю длину устанавливается усиливающая листовая полоса, и соединяются между собой по длине болтами, вставленными в соосные отверстия, при этом на объединенных кромках и листовой полосе предусмотрены соосные отверстия для крепления стержней решетки. Изготовленные строительные элементы являются поясами решетчатой конструкции, которые объединяются стержнями решетки путем закрепления их болтами, вставленными в соосные дополнительные отверстия.

Изобретение относится к конструкции зданий, в частности к легкой стальной конструкции, сделанной из С-образных стальных пластинок. Легкая стальная конструкция содержит, по меньшей мере, два первых позиционирующих элемента, соответственно расположенных на двух концах двух противоположных С-образных стальных пластин в продольном направлении С-образных стальных пластин для формирования балки в прямоугольной трубчатой форме. Причем первые позиционирующие элементы образуют соответственно комбинированные точки на двух торцевых поверхностях балки. Несколько балок соединены друг с другом с помощью комбинированных точек и образуют поперечные балки и колонны здания. Также, по меньшей мере, два вторых позиционирующих элемента соответственно расположены на двух концах С-образной стальной пластины в продольном направлении С-образной стальной пластины для формирования стропила. Причем вторые позиционирующие элементы образуют соответственно точки сборки на двух торцевых поверхностях стропила. Несколько стропил расположены между смежными балками через точки сборки и выполнены в виде поверхности пола, поверхности стенки и крыши здания. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу возведения зданий, сооружений из металлических конструкций. Высокопрочный стержневой элемент из стальных холодногнутых профилей для строительства на суше и ледяных образованиях Арктической зоны Российской Федерации состоит из нескольких стержней одинаковых иили различных профилей, расположенных вплотную иили через расстояние друг от друга, которые соединены между собой иили в плоскости одного стержня пластинчатыми элементами сварным иили заклепочным иили винтовым способами. При этом стержневые иили пластинчатые элементы могут иметь перфорацию иили отверстия одинаковой иили различной геометрической формы, а пластинчатые элементы могут быть сплошными иили прерывистыми вдоль длины стержня. Технический результат состоит в повышении прочностных и эксплуатационных характеристик стержней, уменьшении кручения в стержнях, увеличении несущей способности, жесткости, устойчивости, снижении веса, стоимости и расхода материала на изготовление стержневого элемента, в создании возможности варьирования механическими характеристиками стержня и его стержневых элементов и исходя из расчетных требований в рамках требований к унификации в строительстве. 1 ил.

Наверх