RU104945U1

RU104945U1 - SYSTEM OF PROFILES FOR CREATION OF A CASTLE CONNECTION

Info

Publication number: RU104945U1
Application number: RU2011101177/03U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Федорков; Андрей Валерьевич Забейворота; Валентин Лаврентьевич Белков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь-метиз"
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-01-13
Publication date: 2011-05-27

Abstract

1. Система профилей для создания замкового соединения, содержащая два профиля, состоящих из полосовой части и боковой кромки, причем боковая кромка первого профиля имеет U-образное поперечное сечение, а концевые участки кромки выполнены симметричными относительно оси кромки и, загнутые вовнутрь, образуют открытую полость для размещения в ней боковой кромки второго профиля, причем полка боковой кромки второго профиля выполнена с симметрично загнутыми к оси кромки краями, при этом угол загиба концевых участков второго профиля α<90°, а угол загиба концевых участков первого профиля равен α+90°, отличающаяся тем, что полосовая часть первого профиля сопряжена с U-образной боковой кромкой так, что оси симметрии полосовой части и U-образной кромки параллельны, но не совпадают, а в месте сопряжения полосовой части и U-образной боковой кромки между их осями симметрии имеется выемка, боковая кромка второго профиля имеет Н-образное поперечное сечение, при этом полосовая часть второго профиля сопряжена с Н-образной кромкой так, что оси симметрии полосовой части и Н-образной кромки параллельны, но не совпадают, а в месте сопряжения полосовой части и Н-образной боковой кромки между их осями симметрии имеется выемка. ! 2. Система профилей по п.1, отличающаяся тем, что профили выполнены методом горячего прессования из круглой заготовки. 1. A system of profiles for creating a castle connection, comprising two profiles consisting of a strip part and a side edge, the side edge of the first profile having a U-shaped cross section, and the end sections of the edges made symmetrical about the axis of the edge and bent inward to form an open cavity for placing the side edge of the second profile in it, and the shelf of the side edge of the second profile is made with edges symmetrically bent to the axis of the edge of the edge, while the angle of bending of the end sections of the second profile is α <90 °, and the angle is the bending of the end sections of the first profile is equal to α + 90 °, characterized in that the strip part of the first profile is conjugated to a U-shaped side edge so that the symmetry axes of the strip part and the U-shaped edge are parallel, but do not coincide, but in the place of mating of the strip part and a U-shaped lateral edge between their axes of symmetry there is a recess, the lateral edge of the second profile has an H-shaped cross section, while the strip part of the second profile is conjugated with an H-shaped edge so that the axis of symmetry of the strip part and the H-shaped edge of the parallel ny, but not identical, and at the junction stripe portion and an H-shaped lateral edges between their axes of symmetry has a notch. ! 2. The profile system according to claim 1, characterized in that the profiles are made by hot pressing from a round billet.

Description

Полезная модель относится к изготовлению профилей, имеющих боковые кромки, специально предназначенные для зацепления одной с другой, с образованием замкового соединения, которое может быть использовано преимущественно в соединении стенкообразующих сварных элементов шпунтового типа с двутавровым поперечным сечением.A utility model relates to the manufacture of profiles having lateral edges specially designed for engagement with one another, with the formation of a locking joint, which can be used mainly in the connection of wall-forming welded elements of the tongue-and-groove type with an I-beam cross section.

В качестве прототипа, как наиболее близкая по технической сущности к предлагаемому устройству, выбрана система профилей для создания замкового соединения (патент РФ №93092, E02D 5/12, опубл. 20.04.2010) применительно к использованию ее в соединении стенкообразующих сварных элементов шпунтового типа с двутавровым поперечньм сечением. Эта система содержит два профиля: первый -симметричный с U-образной кромкой, образующей открытую полость, и полосовой частью, второй - симметричный с Т-образной кромкой и полосовой частью. Замковое соединение создается за счет размещения Т-образной кромки второго профиля в открытой полости U-образной кромки первого профиля.As a prototype, as the closest in technical essence to the proposed device, the selected profile system for creating a lock connection (RF patent No. 93092, E02D 5/12, published on 04/20/2010) in relation to its use in the connection of wall-forming welded sheet pile elements with I-beam cross section. This system contains two profiles: the first is symmetric with a U-shaped edge forming an open cavity and a strip part, the second is symmetrical with a T-shaped edge and a strip part. The castle connection is created by placing the T-shaped edge of the second profile in the open cavity of the U-shaped edge of the first profile.

Недостатки прототипа поясняются рисунком (фиг.1) - вид балочной сварной шпунтовой стенки с использованием системы профилей для создания замкового соединения (патент РФ №93092). Недостатками прототипа являются, во-первых, возникновение больших изгибающих моментов М в любом сечении b-с поперечной полки балки вследствие несимметричной сварки полосовых частей профилей и поперечных полок балок. Во-вторых, несовпадение условных осей замковых соединений систем профилей вследствие сложности обеспечения равенств размеров A₁=A₂ и B₁=B₂ при сварке профилей с поперечными полками балок, даже при условии, что торцы поперечных полок балок отстоят от вертикальной стойки на одинаковом расстоянии (т.е. C₁=C₂ и D₁=D₂). Это приводит к неодновременному вступлению замковых соединений в работу при растяжении.The disadvantages of the prototype are illustrated in the figure (figure 1) is a view of a beam welded sheet pile wall using a system of profiles to create a locking joint (RF patent No. 93092). The disadvantages of the prototype are, firstly, the occurrence of large bending moments M in any section b-from the transverse shelf of the beam due to the asymmetric welding of the strip parts of the profiles and transverse shelves of the beams. Secondly, the mismatch of the conditional axes of the castle joints of the profile systems due to the difficulty of ensuring equal dimensions of A ₁ = A ₂ and B ₁ = B ₂ when welding profiles with transverse beam shelves, even if the ends of the transverse beam shelves are at the same distance from the vertical rack distance (i.e., C ₁ = C ₂ and D ₁ = D ₂ ). This leads to the non-simultaneous entry of the castle joints into operation under tension.

Задачей полезной модели является повышение прочности и надежности системы профилей для создания замкового соединения, преимущественно для стенкообразующих сварных элементов шпунтового типа с двутавровым поперечным сечением.The objective of the utility model is to increase the strength and reliability of the profile system for creating a locking joint, mainly for wall-forming welded elements of the tongue-and-groove type with an I-beam cross section.

Указанный технический результат полезной модели достигается тем, что предлагаемая система профилей для создания замкового соединения содержит два профиля специальной конфигурации (фиг.2). Первый профиль состоит из полосовой части 1 и U-образной боковой кромки 2, имеющей ось симметрии, параллельную оси симметрии полосовой части, но не совпадающую с ней. Концевые участки U-образной боковой кромки симметричны относительно оси кромки, загнуты вовнутрь под углом α+90° и образуют открытую полость для размещения в ней боковой кромки второго профиля. В месте сопряжения полосовой части и U-образной боковой кромки между их осями симметрии расположена выемка 3. Второй профиль состоит из полосовой части 4 и Н-образной боковой кромки 5, имеющей ось симметрии, параллельную оси симметрии полосовой части, но не совпадающую с ней. Концевые участки Н-образной боковой кромки симметричны относительно оси кромки, загнуты под углом α<90°. В месте сопряжения полосовой части и Н-образной боковой кромки между их осями симметрии расположена выемка 6.The specified technical result of the utility model is achieved by the fact that the proposed system of profiles for creating a castle connection contains two profiles of a special configuration (figure 2). The first profile consists of a strip part 1 and a U-shaped side edge 2 having a symmetry axis parallel to the symmetry axis of the strip part, but not coinciding with it. The end sections of the U-shaped lateral edge are symmetrical about the axis of the edge, bent inward at an angle of α + 90 ° and form an open cavity to accommodate the lateral edge of the second profile. A recess 3 is located at the interface between the strip portion and the U-shaped lateral edge between their symmetry axes. The second profile consists of the strip portion 4 and the H-shaped lateral edge 5 having a symmetry axis parallel to the symmetry axis of the strip portion, but not coinciding with it. The end sections of the H-shaped lateral edge are symmetrical about the axis of the edge, bent at an angle α <90 °. At the junction of the strip part and the H-shaped side edge between their axes of symmetry, a recess 6 is located.

Недостатки прототипа устраняются за счет следующего. Во-первых, профили привариваются к поперечным полкам балок так, чтобы имел место плотный контакт по двум перпендикулярным плоскостям поперечных полок балок, полосовой части и U-образной боковой кромки первого профиля, а также полосовой части и Н-образной боковой кромки второго профиля. При этом оси симметрии всех конструктивных элементов параллельны (фиг.3). Выемки на пересечении полосовой части и U-образной боковой кромки первого профиля и пересечении полосовой части и Н-образной боковой кромки второго профиля обеспечивают плотное прилегание профилей к поперечным полкам балок без подрезки их углов.The disadvantages of the prototype are eliminated due to the following. Firstly, the profiles are welded to the transverse shelves of the beams so that there is tight contact on two perpendicular planes of the transverse shelves of the beams, the strip part and the U-shaped side edge of the first profile, as well as the strip part and the H-shaped side edge of the second profile. In this case, the axis of symmetry of all structural elements are parallel (figure 3). The recesses at the intersection of the strip portion and the U-shaped side edge of the first profile and the intersection of the strip portion and the H-shaped lateral edge of the second profile provide a snug fit of the profiles to the transverse shelves of the beams without trimming their angles.

Рассмотрим силовую схему элемента abcd поперечной полки балки (фиг.3). Растягивающая нагрузка и изгибающий момент в поперечном сечении bc определяются соответственно по формулам:Consider the power circuit of the abcd element of the transverse shelf of the beam (figure 3). The tensile load and bending moment in the cross section bc are determined respectively by the formulas:

; ;

Далее рассмотрим силовую схему аналогичного элемента abcd поперечной полки балки для системы-прототипа (фиг.1). Растягивающая нагрузка и изгибающий момент в поперечном сечении bc определяются соответственно по формулам:Next, we consider the power circuit of a similar element abcd of the transverse beam flange for the prototype system (Fig. 1). The tensile load and bending moment in the cross section bc are determined respectively by the formulas:

; ;

Сравнив формулы (1, 2) и (3, 4) видим, что при одинаковой растягивающей нагрузке P₃ для системы-прототипа изгибающий момент М будет больше, чем для системы профилей предлагаемой полезной модели.Comparing formulas (1, 2) and (3, 4), we see that with the same tensile load P ₃ for the prototype system, the bending moment M will be greater than for the profile system of the proposed utility model.

Во-вторых, другой недостаток прототипа устраняется за счет того, что плотное прилегание по двум плоскостям поперечных полок балок, полосовой части и U-образной боковой кромки первого профиля, а также полосовой части и Н-образной боковой кромки второго профиля обеспечивает совпадение условных осей замковых соединений (фиг.4) при условии, что торцы поперечных полок балок отстоят от вертикальной стойки на одинаковом расстоянии (т.е. C₁=C₂ и D₁=D₂). Это приводит к одновременному вступлению замковых соединений в работу при растяжении.Secondly, another disadvantage of the prototype is eliminated due to the fact that the tight fit on two planes of the transverse shelves of the beams, the strip part and the U-shaped side edge of the first profile, as well as the strip part and the H-shaped side edge of the second profile, ensure that the conditional axes of the castle coincide connections (figure 4), provided that the ends of the transverse shelves of the beams are spaced from the vertical strut at the same distance (i.e., C ₁ = C ₂ and D ₁ = D ₂ ). This leads to the simultaneous entry of the castle joints into operation under tension.

Сущность полезной модели и возможность ее реализации поясняются рисунками (фиг.3, 4). На фиг.3 изображен вариант использования системы профилей для создания замкового соединения. На фиг.4 изображен вид шпунтовой стенки из балочных двутавровых сварных шпунтов с использованием системы профилей для создания замкового соединения.The essence of the utility model and the possibility of its implementation are illustrated by drawings (Figs. 3, 4). Figure 3 shows an example of using a profile system to create a lock connection. Figure 4 shows a view of a sheet pile wall from beam I-beam welded sheet piles using a profile system to create a locking joint.

Для создания замкового соединения Н-образную боковую кромку второго профиля вставляют в открытую полость U-образной боковой кромки первого профиля с торца профиля. Размеры U-образной боковой кромки первого профиля и Н-образной боковой кромки второго профиля такие, что обеспечивается их свободное движение относительно друг друга. При малых нагрузках исключено «выскакивание» Н-образной боковой кромки второго профиля из U-образной боковой кромки первого профиля. Указанные значения углов загиба концевых участков профилей при создании замкового соединения обеспечивают контакт по прямым отрезкам при растяжении вдоль оси симметрии при выполнении следующего условия: оси симметрии U-образной боковой кромки первого профиля и Н-образной боковой кромки второго профиля совпадают.To create a locking connection, the H-shaped lateral edge of the second profile is inserted into the open cavity of the U-shaped lateral edge of the first profile from the end of the profile. The dimensions of the U-shaped side edge of the first profile and the H-shaped side edge of the second profile are such that they are free to move relative to each other. At low loads, the “jumping out" of the H-shaped side edge of the second profile from the U-shaped side edge of the first profile is excluded. The indicated values of the bending angles of the end sections of the profiles when creating a lock connection provide contact along straight segments during tension along the axis of symmetry under the following condition: the axis of symmetry of the U-shaped side edge of the first profile and the H-shaped side edge of the second profile are the same.

Изготовление профилей осуществляется методом горячего прессования из круглой заготовки с последующими операциями правки и резки.The profiles are manufactured by hot pressing from a round billet with subsequent dressing and cutting operations.

Система профилей для создания замкового соединения может быть использована при соединении преимущественно стенкообразующих сварных элементов шпунтового типа с двутавровым поперечным сечением.A system of profiles for creating a locking joint can be used when connecting mainly wall-forming welded elements of the tongue-and-groove type with an I-beam cross section.

Claims

1. A system of profiles for creating a castle connection, comprising two profiles consisting of a strip part and a side edge, the side edge of the first profile having a U-shaped cross section, and the end sections of the edges made symmetrical about the axis of the edge and bent inward to form an open cavity for placing the side edge of the second profile in it, and the shelf of the side edge of the second profile is made with edges symmetrically bent to the axis of the edge of the edge, while the angle of bending of the end sections of the second profile is α <90 °, and the angle is the bending of the end sections of the first profile is equal to α + 90 °, characterized in that the strip part of the first profile is conjugated to a U-shaped side edge so that the symmetry axes of the strip part and the U-shaped edge are parallel, but do not coincide, but in the place of mating of the strip part and a U-shaped lateral edge between their axes of symmetry there is a recess, the lateral edge of the second profile has an H-shaped cross section, while the strip part of the second profile is conjugated with an H-shaped edge so that the axis of symmetry of the strip part and the H-shaped edge of the parallel ny, but not identical, and at the junction stripe portion and an H-shaped lateral edges between their axes of symmetry has a notch.

2. The profile system according to claim 1, characterized in that the profiles are made by hot pressing from a round billet.