Стальная портальная рама из гнутых профилей z-образного сечения

Для получения полноценной конструкции, Рамы соединяют между собой при помощи прогонов или иным способом до необходимой длины. Жесткость конструкции в целом обеспечивается системой вертикальных и горизонтальных связей. Стальная портальная рама (фиг.1) состоит из зеркально спаренных гнутых профилей Z-образного сечения, соединенных между собой через соединительные элементы (опорный, промежуточный, коньковый, карнизный, специальные) при помощи болтов. Соединительные элементы обеспечивают стыковку как смежных элементов отдельной детали конструкции (соединяет 2 профиля, например, колонны - фиг.3), так и основных деталей рамы в целую конструкцию (стойки к ригелю, ригеля к ригелю в коньке - фиг.4). Профили изготавливаются из оцинкованной (неоцинкованной) стали толщиной 2-4 мм методом прокатки или холодной гибки. Профили имеют Z-образное сечение. Например, из ассортимента ОАО «Конструкция» по ТУ 1122-155-02494680-2006. Высота и сечение профилей определяется расчетом (ориентировочно 200-400 мм).Соединительные элементы Рамы изготавливаются из обычной стали с последующей антикоррозийной обработкой, в т.ч. горячее цинкование. Соединительные элементы Рамы отличаются по форме и назначению:

1. Опорный элемент - предназначен для крепления стойки Рамы к анкерной группе, а также для зеркального соединения 2-х Z-образных профилей в нижней части стойки.

2. Карнизный элемент - предназначен для соединения стойки Рамы с ригелем, а также для зеркального соединения 2-х Z-образных профилей в верхней части стойки и нижней части ригеля.

3. Коньковый элемент - предназначен для соединения между собой ригелей Рамы в коньке, а также для зеркального соединения 2-х Z-образных профилей в верхней части ригелей.

4. Промежуточный элемент - предназначен для зеркального соединения 2-х Z-образных профилей в средней части стойки или ригеля, а также для выполнения специальных функций: крепление затяжек, связей и др. Все соединительные элементы Рамы, кроме промежуточных, имеют общую конструкцию: две стальные прямоугольного или другой конфигурации пластины с монтажными отверстиями, разнесенные друг от друга при помощи промежуточных элементов. Соединение деталей элементов между собой осуществляется сваркой.

Раздел 1."Область техники, к которой относится полезная модель"

Стальная портальная рама (далее РАМА) предназначена для использования в жилищном и промышленном строительстве в качестве несущей конструкции в зданиях и сооружениях различного назначения: ангары, производственные, животноводческие и складские помещения, торговые и спортивные комплексы, а также помещения временного (вахтового) и постоянного проживания.

Раздел 2. "Уровень техники"

Раму можно применять как альтернативу традиционным металлоконструкциям из горячекатанного и гнутого «черного» металлопроката, а также аналогичным рамам составленным из оцинкованных профилей другого сечения (С- и -образного).

Например, рамы производства компании «Венталл» (сайт компании ). Портальные рамы компании «Венталл» - «Спайдер-В» имеют аналогичную конструкцию, основу которой составляют оцинкованные -образные профили, скрепленные между собой соединительными элементами. Ввиду ограничений профилегибочного оборудования, -образные профили могут иметь по высоте максимальный размер 260 мм. Их несущей способности недостаточно для рам с пролетом свыше 12 м. Поэтому, рамы из Е- профилей на этапе монтажа выполняются предварительно напряженными с помощью затяжки и специального ключа. Это создает определенные трудности и проблемы при дальнейшей эксплуатации. Необходимо периодически проверять усилие в затяжке, которое ослабляется с течением времени и может привести к потере устойчивости несущей рамы и обрушению здания.

Раздел 3. Раскрытие полезной модели

На сегодняшний день отечественные и зарубежные предприятия (например, ОАО «Конструкция», г.Батайск) имеют возможность производить Z-образные профили высотой до 300-400 мм. Несущая способность этих профилей намного выше -образных профилей сечением 260 мм. Это позволяет использовать их как несущие элементы рам пролетом 12-18 м без предварительного напряжения. Затяжка как элемент также присутствует, но не для напряжения рамы, а для исключения перемещения элементов рам в горизонтальном направлении от центральной оси рамы под воздействием вертикальных нагрузок.

Здания с такими рамами получаются более практичными: нет необходимости в проверке усилия в затяжке специальными приборами, как на этапе монтажа конструкций, так и в дальнейшей эксплуатации. Назначение и география строительства таких зданий позволяет предположить, что во многих случаях персонал, производящий обслуживание зданий имеет низкую квалификацию или отсутствует вообще. Поэтому рассматриваемые рамы без предварительного напряжения будут обеспечивать более высокую надежность зданий.

Раздел 4. Краткое описание чертежей

Перечень чертежей:

Фиг.1 - Общий вид рамы.

Фиг.2 - Полурама с элементами каркаса.

Фиг.3 - Сечение колонны (ригеля) - спаренный Z-образный профиль.

Фиг.4 - Сечение колонны в области затяжки. Обозначение элементов на чертежах:

1 - колонна рамы;

2 - ригель рамы;

3 - затяжка;

4 - опорный соединительный элемент;

5 - карнизный соединительный элемент;

6 - элементы крепления связей, прогона;

7 - коньковый соединительный элемент.

Раздел 5. Осуществление полезной модели

В настоящее время ОАО «Спецконструкция» начинает работы по разработке и изготовлению каркасов зданий с использованием портальных рам из профилей Z-образного сечения. Z-образные профили для этих каркасов поставляет ОАО «Конструкция», г.Батайск. Профили изготавливаются по ТУ 1122-155-02494680-2006, разработанным для них ЦНИИПСК им.Мельникова. Изготовленные конструкции отличаются от каркасов «Спайдер-В» простотой в монтаже и эксплуатации.

Стальная портальная рама, состоящая из деталей, выполненных из двух соединенных зеркально, оцинкованных профилей, скрепленных между собой соединительными элементами, отличающаяся тем, что профили выполнены Z-образными, высота профилей составляет от 200 до 400 мм, а соединительные элементы выполнены из стальных пластин, разнесенных друг от друга при помощи приваренных к ним промежуточных элементов.