Металлический каркас быстросборного строения
Полезная модель относится к строительству, а именно, к строительным конструкциям, состоящим из длинномерных несущих металлических элементов, в частности к металлическим каркасам, применяемым для возведения быстросборных конструкций, например, гаражей, теплиц, беседок, бытовок, торговых палаток и т.п. строений. Полезная модель направлена на обеспечение расширения эксплуатационных возможностей за счет повышения жесткости, несущей способности и устойчивости путем использования рационального расположения точек опор раскосов, связанных одновременно с несущими и соединительными элементами при одновременном упрощении технологии сборки, а также за счет упрощения технологии изготовления путем выполнения отверстий в профилях на одинаковых расстояниях с использованием общего шаблона. Металлический каркас быстросборного строения содержит металлические профили с выполненными, по крайней мере, на концах соосными отверстиями, по крайней мере, двумя на каждом конце, связанные между собой посредством пустотелых соединительных элементов, по крайней мере, часть из которых образована взаимно перпендикулярными ответвлениями, при этом на конце каждого ответвления выполнены, по крайней мере, два соосных отверстия, и крепежных элементов, установленных в соосных отверстиях металлических профилей и соответствующих соосных отверстиях ответвлений соединительных элементов. Отверстия в металлических профилях, расположенные в одной плоскости, выполнены на одинаковом расстоянии L1 между их центрами, отверстия во взаимно перпендикулярных ответвлениях соединительных элементов выполнены каждое на одинаковом расстоянии L2 от пересечения осевых линий соседних ответвлений, расположенных в одной плоскости. Дополнительно каркас снабжен связанными посредством крепежных элементов с металлическими профилями металлическими раскосами, каждый из которых имеет отверстие на каждом конце с расстоянием L3 между их центрами, выбранным по формуле L3=
2×(L1+L2). 3 з.п. ф., 10 илл..
Полезная модель относится к строительству, а именно, к строительным конструкциям, состоящим из длинномерных несущих металлических элементов, в частности к металлическим каркасам, применяемым для возведения быстросборных конструкций, например, гаражей, теплиц, беседок, бытовок, торговых палаток и т.п. строений.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является выбранный в качестве прототипа металлический каркас быстросборного строения, содержащий металлические профили с выполненными, по крайней мере, на концах соосными отверстиями, по крайней мере, двумя на каждом конце, связанные между собой посредством пустотелых соединительных элементов, по крайней мере, часть из которых образована взаимно перпендикулярными ответвлениями, при этом на конце каждого ответвления выполнены, по крайней мере, два соосных отверстия, и крепежных элементов, установленных в соосных отверстиях металлических профилей и соответствующих соосных отверстиях ответвлений соединительных элементов (Патент РФ на полезную модель 
96725, опубл. 20.08.2010 год).
Недостатками прототипа являются низкие эксплуатационные возможности каркаса из-за недостаточной жесткости и неустойчивости конструкции. Кроме того, для упрощения процесса сборки каркаса между профилем и соединительным элементом обязательно должны быть предусмотрены зазоры, которые влекут за собой образование люфтов и как следствие, еще большее увеличение неустойчивости конструкции в целом.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в расширении эксплуатационных возможностей за счет повышения жесткости, несущей способности и устойчивости путем использования рационального расположения точек опор раскосов, связанных одновременно с несущими и соединительными элементами при одновременном упрощении технологии сборки, а также за счет упрощения технологии изготовления путем выполнения отверстий в профилях на одинаковых расстояниях с использованием общего шаблона.
Поставленный технический результат достигается тем, что в металлическом каркасе быстросборного строения, содержащем металлические профили с выполненными, по крайней мере, на концах соосными отверстиями, по крайней мере, двумя на каждом конце, связанные между собой посредством пустотелых соединительных элементов, по крайней мере, часть из которых образована взаимно перпендикулярными ответвлениями, при этом на конце каждого ответвления выполнены, по крайней мере, два соосных отверстия, и крепежных элементов, установленных в соосных отверстиях металлических профилей и соответствующих соосных отверстиях ответвлений соединительных элементов, отверстия в металлических профилях, расположенные в одной плоскости, выполнены на одинаковом расстоянии L1 между их центрами, отверстия во взаимно перпендикулярных ответвлениях соединительных элементов выполнены каждое на одинаковом расстоянии L2 от пересечения осевых линий соседних ответвлений, расположенных в одной плоскости, при этом каркас снабжен связанными посредством крепежных элементов с металлическими профилями металлическими раскосами, каждый из которых имеет отверстие на каждом конце с расстоянием L3 между их центрами, выбранным по формуле L3=2×(L1+L2). Кроме того, каждый металлический раскос может быть выполнен в виде полосы, по крайней мере, металлические профили могут быть выполнены из алюминиевого сплава, а часть металлических профилей может быть выполнена в виде, по крайней мере, двух сопряженных между собой дуг различного радиуса кривизны.
На фиг.1 изображен металлический каркас быстросборного строения, общий вид в изометрии,
на фиг.2 - тоже, вид сбоку,
на фиг.3 - вид А на фиг.2, увеличено,
на фиг.4 - металлический каркас, вид спереди,
на фиг.5 - вид Б на фиг. 4, увеличено,
на фиг.6 - соединительный элемент,
на фиг.7 - виды соединительных элементов с взаимно перпендикулярными ответвлениями, на фиг.8 - металлический прямолинейный профиль,
на фиг.9 - металлический профиль в виде двух сопряженных между собой дуг различного радиуса кривизны,
на фиг.10 - металлический раскос в виде полосы.
Металлический каркас быстросборного строения содержит металлические профили 1 с выполненными, по крайней мере, на концах (фиг.4 и 8 - на концах, а на фиг.2 и 3 - в центре профилей) соосными отверстиями 2, по крайней мере, двумя на каждом конце, связанные между собой посредством пустотелых соединительных элементов 3, по крайней мере, часть из которых образована взаимно перпендикулярными ответвлениями 4 (фиг.7), при этом на конце каждого ответвления 4 (фиг.6 и фиг.7) выполнены, по крайней мере, два соосных отверстия 5, и крепежных элементов 6, например, болтов, заклепок или шпилек, установленных в соосных отверстиях 2 металлических профилей 1 и соответствующих соосных отверстиях 5 ответвлений 4 соединительных элементов 3. Отверстия 2 в металлических профилях 1, расположенные в одной плоскости, выполнены на одинаковом расстоянии L1 между их центрами, отверстия 5 во взаимно перпендикулярных ответвлениях 4 соединительных элементов 3 выполнены каждое на одинаковом расстоянии L2 от пересечения 7 осевых линий соседних ответвлений 4, расположенных в одной плоскости. Дополнительно каркас снабжен связанными посредством крепежных элементов 6 с металлическими профилями 1 металлическими раскосами 8, каждый из которых имеет отверстие 9 на каждом конце с расстоянием L3 между их центрами, выбранным по формуле L3=2×(L1+L2) и получаемым из математической теоремы вычисления гипотенузы прямоугольного треугольника: L32=(L1+L2) 2+(L1+L2)2. Каждый металлический раскос 8 может быть выполнен в виде полосы 10 (фиг.10), а, по крайней мере, металлические профили 1 могут быть выполнены из алюминиевого сплава, кроме того, часть металлических профилей 1 может быть выполнена в виде, по крайней мере, двух сопряженных между собой дуг различного радиуса R1 и R2 кривизны (фиг.9).
Металлический каркас быстросборного строения работает следующим образом.
Металлический каркас собирают путем соединения металлических профилей 1 друг с другом посредством ограниченной номенклатуры (не более шести - см. фиг.6 и фиг.7) соединительных элементов 3 и размещаемых в соосных отверстиях 2 и 5 крепежных элементов 6. Необходимую жесткость каркасу придают металлические раскосы 8, устанавливаемые между соответствующими металлическими профилями 1 и жёстко соединяющие последние друг с другом. Каркас любого строения условно разделен на три части - основание, стены и крыша. В начале на ровном участке производится сборка каркаса основания путем последовательной вставки соединительных элементов 3 в соответствующие прямолинейные профили 1 (фиг.8) и скрепления их крепежными элементами 6, выкладывая рисунок каркаса основания будущего строения - например, прямоугольник. Каркас стен строения собираются подобным образом, либо отдельно, на горизонтальном участке, либо непосредственно возводятся на основании вертикально, используя необходимые соединительные элементы 3 и прямолинейные профили 1. Каркас каждой стены представляет собой ячеистую структуру прямоугольной формы с установленными для сохранения прямоугольной формы и для придания большей жесткости минимум двумя металлическими раскосами 8. Для установки раскосов 8 используются те же отверстия 2 и 5 и крепежные элементы 6, которые использовались для сборки прямоугольных ячеек каркаса стен. После возведения каркаса стен с помощью профилей 1, например, выполненных в виде двух сопряженных между собой дуг различного радиуса R1 и R2 кривизны (фиг.9) и соединительных элементов 3 (фиг.6), устанавливается каркас крыши. В дальнейшем крепежные элементы 6 каркасов можно использовать для установки и закрепления различных листовых материалов - поликарбоната, металлических листов, фанеры, кровельных материалов и др. (на фигурах не показаны).
Данное техническое решение за счет использования рационального расположения точек опор металлических раскосов 8, связанных одновременно с металлическими профилями 1 и соединительными элементами 3 повышает жесткость и несущую способность металлических каркасов, при этом при монтаже металлических каркасов исключаются сварочные работы, а сама сборка и разборка каркасов существенно облегчается и ускоряется за счет достаточных зазоров между профилями 1 и ответвлениями 4 соединительных элементов 3.
1. Металлический каркас быстросборного строения, содержащий металлические профили с выполненными, по крайней мере, на концах соосными отверстиями, по крайней мере, двумя на каждом конце, связанными между собой посредством пустотелых соединительных элементов, по крайней мере, часть из которых образована взаимно перпендикулярными ответвлениями, при этом на конце каждого ответвления выполнены, по крайней мере, два соосных отверстия, и крепежных элементов, установленных в соосных отверстиях металлических профилей и соответствующих соосных отверстиях ответвлений соединительных элементов, отличающийся тем, что отверстия в металлических профилях, расположенные в одной плоскости, выполнены на одинаковом расстоянии L1 между их центрами, отверстия во взаимно перпендикулярных ответвлениях соединительных элементов выполнены каждое на одинаковом расстоянии L2 от пересечения осевых линий соседних ответвлений, расположенных в одной плоскости, а каркас снабжен связанными посредством крепежных элементов с металлическими профилями металлическими раскосами, каждый из которых имеет отверстие на каждом конце с расстоянием L3 между их центрами, выбранным по формуле L3=2·(1+L2).
2. Металлический каркас быстросборного строения по п.1, отличающийся тем, что каждый металлический раскос выполнен в виде полосы.
3. Металлический каркас быстросборного строения по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, металлические профили выполнены из алюминиевого сплава.
4. Металлический каркас быстросборного строения по п.1 или 3, отличающийся тем, что часть металлических профилей выполнена в виде, по крайней мере, двух сопряженных между собой дуг различного радиуса кривизны.
