RU185352U1 - PROCESSING FOR PRODUCING PROFILES FOR LIGHT STEEL THIN-WALLED STRUCTURES (LSTK) - Google Patents

PROCESSING FOR PRODUCING PROFILES FOR LIGHT STEEL THIN-WALLED STRUCTURES (LSTK) Download PDF

Info

Publication number
RU185352U1
RU185352U1 RU2018123117U RU2018123117U RU185352U1 RU 185352 U1 RU185352 U1 RU 185352U1 RU 2018123117 U RU2018123117 U RU 2018123117U RU 2018123117 U RU2018123117 U RU 2018123117U RU 185352 U1 RU185352 U1 RU 185352U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strips
steels
profiles
steel
light steel
Prior art date
Application number
RU2018123117U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Вячеславович Копаев
Иван Александрович Чернышев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Северсталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Северсталь" filed Critical Публичное акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2018123117U priority Critical patent/RU185352U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU185352U1 publication Critical patent/RU185352U1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, а именно к строительству из легких стальных конструкций (ЛСТК) жилых и нежилых зданий и сооружений.The utility model relates to the field of construction, namely to the construction of light steel structures (LSTC) of residential and non-residential buildings and structures.

Задачей полезной модели является возможность изготовления из заготовки профиля, обладающего пониженной массой при сохранении характеристик по устойчивости к изгибу и кручению.The objective of the utility model is the ability to manufacture from the workpiece a profile having a reduced mass while maintaining the characteristics of resistance to bending and torsion.

Заготовка для изготовления профилей для легких стальных тонкостенных конструкций, состоящая из комбинации металлических полос количеством не менее двух, соединенных между собой лазерной сваркой, при этом полосы имеют различную толщину и выполнены из сталей различных групп, при этом толщина полос не превышает 12,0 мм, а в качестве сталей для соединяемых полос выбраны стали из углеродистых, низколегированных, высокопрочных групп сталей. 2 з.п. ф-лы; 5 илл.

Figure 00000001
A blank for the manufacture of profiles for light steel thin-walled structures, consisting of a combination of metal strips of at least two, interconnected by laser welding, while the strips have different thicknesses and are made of steels of various groups, while the thickness of the strips does not exceed 12.0 mm, and as steels for the joined strips, steels from carbon, low alloy, high strength steel groups were selected. 2 s.p. f-ly; 5 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к строительству из легких стальных конструкций (ЛСТК) жилых и нежилых зданий и сооружений.The utility model relates to the field of construction, namely, to the construction of light steel structures (LSTC) of residential and non-residential buildings and structures.

Известна предварительно-напряженная ферма из легких стальных тонкостенных конструкций, состоящая из предварительно напряженного верхнего пояса фермы из легких стальных тонкостенных стержней, раскосов из легких стальных тонкостенных стержней, и нижнего пояса фермы из легких стальных тонкостенных стержней. Она изготавливается из холодногнутых профилей из оцинкованной стали. Конструкция фермы и ее геометрические характеристики могут быть различными в зависимости от конструктивных особенностей, требований к несущей способности, жесткости и устойчивости фермы из ЛСТК (ПМ №137311, МПК Е04С 3/10, опубл. 10.02.2014 г.).Known prestressed truss of light steel thin-walled structures, consisting of a prestressed upper truss belt of light steel thin-walled rods, braces of light steel thin-walled rods, and the lower truss belt of light steel thin-walled rods. It is made of cold-formed galvanized steel profiles. The design of the farm and its geometric characteristics can be different depending on the design features, requirements for bearing capacity, rigidity and stability of the farm from LSTK (PM No. 137311, IPC E04C 3/10, published on 02/10/2014).

Известны наиболее бликие к предложенному стальные тонкостенные конструкции, которые производятся методом холодного проката из заготовки - оцинкованного листа, поставляемого в рулонах (http://fb.ru/article/187073/chto-takoe-konstruktsii-lstk-raschet-otzyivyi-foto). В основе конструкций профили, сечение которых может быть открытым или замкнутым.Known the closest to the proposed steel thin-walled structures that are produced by cold rolling from a workpiece - galvanized sheet supplied in rolls (http://fb.ru/article/187073/chto-takoe-konstruktsii-lstk-raschet-otzyivyi-foto) . The designs are based on profiles whose cross section can be open or closed.

Недостатком тонкостенных конструкций является склонность к явлению редукции, когда при упругой деформации под нагрузкой происходит резкое выключение части сечения из работы и общая потеря устойчивости сечения, что, в свою очередь, приводит к возникновению в оставшейся части сечения нагрузок, превышающих расчетные и, как следствие, аварийное разрушение конструкции.The disadvantage of thin-walled structures is the tendency to the phenomenon of reduction, when during elastic deformation under load there is a sharp shutdown of part of the section from work and a general loss of stability of the section, which, in turn, leads to the appearance in the remaining part of the section of the load exceeding the calculated ones and, as a result, emergency structural destruction.

Ввиду необходимости удовлетворения критерия местной устойчивости, конструктор при расчете ЛСТК вынужден применять более крупные сечения и более толстые стенки. При этом значительное количество элементов конструкции нагружены несимметрично, соответственно возникает необходимость применения несимметричных профилей.Due to the need to meet the criterion of local stability, the designer is forced to use larger sections and thicker walls when calculating LSTC. Moreover, a significant number of structural elements are loaded asymmetrically, respectively, there is a need for the use of asymmetric profiles.

Задачей полезной модели является возможность изготовления из заготовки профиля, обладающего пониженной массой при сохранении характеристик по устойчивости к изгибу и кручению.The objective of the utility model is the ability to manufacture from the workpiece a profile having a reduced mass while maintaining the characteristics of resistance to bending and torsion.

Задача достигается тем, что предлагается заготовка для изготовления профилей для легких стальных тонкостенных конструкций, состоящая из комбинации металлических полос количеством не менее двух, соединенных между собой лазерной сваркой, при этом полосы имеют различную толщину и выполнены из сталей различных групп, при этом толщина полос не превышает 12,0 мм, а в качестве сталей для соединяемых полос выбраны стали из углеродистых, низколегированных, высокопрочных групп сталей.The objective is achieved by the fact that a workpiece is proposed for the manufacture of profiles for light steel thin-walled structures, consisting of a combination of metal strips of at least two, interconnected by laser welding, while the strips have different thicknesses and are made of steels of different groups, while the thickness of the strips is not exceeds 12.0 mm, and steels from carbon, low alloy, high strength steel groups were selected as steels for the joined strips.

Сущность полезной модели поясняется рисунками, на которых изображено: на фиг. 1 - сечение сварной заготовки, произведенной из полос различной толщины, различных марок стали, а на фиг. 2 - упрощенное сечение профиля, изготовленного из такой сварной заготовки; на фиг. 3 - несимметричное сечение сварной заготовки, произведенной из полос различной ширины, различных марок стали, на фиг. 4 - упрощенное сечение профиля, изготовленного из такой сварной заготовки; на фиг. 5 - упрощенное сечение профиля несимметричного сечения, имеющего дополнительную полку, изготовленного из сварной заготовки, произведенной из полос различной толщины и различных марок стали.The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict: in FIG. 1 is a cross section of a welded billet made from strips of various thicknesses, various grades of steel, and in FIG. 2 is a simplified sectional view of a profile made from such a welded billet; in FIG. 3 is an asymmetric section of a welded billet made from strips of different widths, various grades of steel, in FIG. 4 is a simplified sectional view of a profile made from such a welded billet; in FIG. 5 is a simplified section of an asymmetric section profile having an additional shelf made of a welded billet made from strips of various thicknesses and various grades of steel.

Результатом применения заготовки и изготовленного из нее профиля (фиг. 1 и фиг. 2) является снижение массы и металлоемкости профиля при сохранении необходимого уровня прочностных свойств и устойчивости за счет снижения толщины в зоне меньших изгибных и крутящих нагрузок с одновременной заменой марки стали для сохранения прочностных свойств, например, использование профиля из полученной лазерной сваркой заготовки из стали марки 08 пс толщиной 4 мм в зоне наименьшей нагрузки и стали марки S460MC толщиной 3 мм в зоне наибольшей нагрузки вместо профиля из известной заготовки из стали марки 08 пс толщиной 4 мм, при этом снижение массы и металлоемкости профиля из предлагаемой заготовки по сравнению с профилем из известной заготовки из стали марки 08пс толщиной 4 мм составит 12,5%. Обеспечение прочностных характеристик и устойчивости профиля осуществляется различными зонами сечения, например, обеспечение прочностных свойств профиля происходит за счет использования проката из стали марки S460MC толщиной 3 мм, а обеспечение устойчивости осуществляется за счет использования более толстого проката из стали марки 08пс толщиной 4 мм, соединенных между собой лазерной сваркой в заготовку для получения профиля для ЛСТК.The result of the use of the workpiece and the profile made from it (Fig. 1 and Fig. 2) is a decrease in the mass and metal consumption of the profile while maintaining the required level of strength properties and stability by reducing the thickness in the zone of lower bending and torque loads while replacing the steel grade to maintain strength properties, for example, the use of a profile from a laser-welded billet made of 08 ps steel with a thickness of 4 mm in the zone of the least load and S460MC steel with a thickness of 3 mm in the zone of the highest load instead of ofilya from a known workpiece made of steel grade 08 ps thickness of 4 mm, thus reducing the mass and metal profile of the proposed blank in comparison with the known profile of the workpiece of steel 4 mm thick 08ps be 12.5%. The strength characteristics and stability of the profile are ensured by various section zones, for example, the strength properties of the profile are achieved through the use of rolled steel of S460MC steel with a thickness of 3 mm, and stability is achieved through the use of thicker rolled steel from 08ps steel of 4 mm thickness connected between laser welding into a billet to obtain a profile for LSTK.

Предлагаемая заготовка для получения профиля для ЛСТК позволяет применить марки сталей с различными потребительскими свойствами, например, сталь с высокими прочностными свойствами в комбинации со сталью, пригодной для образования отверстий (сверления, пробивки, перфорации), нанесения дополнительных ребер жесткости, выштамповки, пуклевок или закручивания саморезов, например, применить для производства профиля сварной заготовки из стали повышенной прочности марки S420MC для зоны наибольшей нагрузки и стали марки 08пс, пригодной для пробивки отверстий и закручивания саморезов, для зоны монтажа внутренней отделки здания.The proposed blank for producing a profile for LSTC allows the use of steel grades with various consumer properties, for example, steel with high strength properties in combination with steel suitable for forming holes (drilling, punching, perforation), applying additional stiffeners, stamping, knitting or twisting self-tapping screws, for example, to use for the production of a profile of a welded billet from high-strength steel grade S420MC for the zone of greatest load and steel grade 08ps suitable for piercing and holes and tightening the screws to the building interior decoration installation area.

Предлагаемая заготовка может быть использована для получения несимметричной в сечении заготовки из полос разной толщины (фиг. 3) и получаемого из нее профиля (фиг. 4). Результатом является снижение массы при сохранении прочностных характеристик профиля, повышение жесткости сечения и местной устойчивости. Производят комбинацию металлических полос количеством не менее двух, соединяемых между собой лазерной сваркой в заготовку по ширине в зависимости от расчетной схемы нагружения профиля, например, сварная заготовка для производства профиля выполнена из следующих составляющих: сталь марки S460MC толщиной 3 мм и шириной 150 мм и сталь марки 08пс толщиной 4 мм и шириной 250 мм.The proposed workpiece can be used to obtain a workpiece asymmetric in cross section from strips of different thicknesses (Fig. 3) and the profile obtained from it (Fig. 4). The result is a reduction in mass while maintaining the strength characteristics of the profile, increasing the rigidity of the cross section and local stability. A combination of at least two metal strips is produced that are joined together by laser welding into a workpiece in width depending on the design profile loading profile, for example, a welded workpiece for profile production is made of the following components: S460MC steel 3 mm thick and 150 mm wide and steel 08ps grade 4 mm thick and 250 mm wide.

Все указанные комбинации полос заготовки и вариантов ее применения могут быть применены для производства профилей различного сечения: П-образные, Г-образные, Z-образные, Сигма-образные и любых других.All these combinations of strips of the workpiece and its applications can be used to produce profiles of various sections: U-shaped, L-shaped, Z-shaped, Sigma-shaped and any others.

Для обеспечения жесткости профиля при снижении толщины его части могут быть использованы дополнительные элементы сечения (фиг. 5) по сравнению с сечением известных П-образных, Г-образных, Z-образных, Сигма-образных и любых других профилей. В этом случае достигается компенсация жесткости сечения и устойчивости профиля изменением геометрии его сечения (дополнительные полки, изменение радиусов, углов) при снижении толщины одной из составляющих сварной заготовки со снижением массы и металлоемкости, например, использование сварной заготовки из стали марки S460MC толщиной 3 мм и стали марки 08пс толщиной 4 мм с дополнительной полкой профиля для сохранения устойчивости при снижении толщины.To ensure the rigidity of the profile while reducing the thickness of its part, additional sectional elements (Fig. 5) can be used in comparison with the section of the known U-shaped, L-shaped, Z-shaped, Sigma-shaped and any other profiles. In this case, the stiffness of the cross section and the profile stability are compensated by changing the geometry of its cross section (additional shelves, changing radii, angles) while reducing the thickness of one of the components of the welded billet with a decrease in mass and metal consumption, for example, using a welded billet made of S460MC steel with a thickness of 3 mm and steel grade 08ps with a thickness of 4 mm with an additional shelf profile to maintain stability while reducing thickness.

В качестве материала соединяемых полос применяются углеродистые, высокопрочные, низколегированные стали, а также стали микролегированные, двухфазные и многофазные, рефосфорированные, стали с эффектом термического упрочнения.Carbon, high-strength, low-alloy steels are used as the material of the joined strips, as well as micro-alloyed, two-phase and multiphase steels, rephosphorized, steels with the effect of thermal hardening.

Толщина полос, соединяемых между собой в заготовку лазерной сваркой, не превышает 12 мм, т.к. при толщине полосы более 12 мм это экономически нецелесообразно. Лазерная сварка позволяет создать тонкий шов при толщине полосы до 12 мм с минимальным температурным воздействием на нее, обеспечивая глубокий провар без наплывов с обратной стороны свариваемых полос. Лазерная сварка позволяет соединить трудносвариваемые материалы, в т.ч. тонкие и разнородные.The thickness of the strips connected to each other in the workpiece by laser welding does not exceed 12 mm, because with a strip thickness of more than 12 mm, this is not economically feasible. Laser welding allows you to create a thin seam with a strip thickness of up to 12 mm with a minimum temperature effect on it, providing deep penetration without sagging from the back of the welded strips. Laser welding allows you to connect difficult to weld materials, including thin and heterogeneous.

Легкие стальные тонкостенные конструкции имеют низкую собственную огнестойкость, а огнезащита требуется при строительстве зданий из ЛСТК для жилых, административных зданий, где постоянно находятся люди. Для выполнения требований по огнезащите на заготовку перед началом гибки можно наннсти защитное, например, оцинкованное покрытие, а поверх его огнестойкое покрытие, например, «Синтосил С-61». Это позволит сократить процесс получения огнестойкой защиты соооружений, собранных из профилей, полученных из предлагаемой заготовки. Огнестойкое покрытие может быть нанесено непосредственно на металлическую поверхность заготовки, полученной после лазерной сварки полос. Затем заготовке с помощью профилегибочного оборудования придается заданная форма. Нанесение огнезащитного покрытия позволяет расширить спектр применения профилей, получаемых из предлагаемой заготовки.Lightweight steel thin-walled structures have low intrinsic fire resistance, and fire protection is required during the construction of buildings from LSTK for residential, office buildings where people are constantly located. To fulfill the fire protection requirements, before the start of bending, it is possible to apply a protective, for example, galvanized coating, and on top of it a fire-resistant coating, for example, Syntosil S-61. This will reduce the process of obtaining fire-resistant protection of structures assembled from profiles obtained from the proposed workpiece. Fire-resistant coating can be applied directly to the metal surface of the workpiece obtained after laser welding of strips. Then the workpiece with the help of roll forming equipment is given the specified shape. The application of fire-retardant coating allows you to expand the range of applications of profiles obtained from the proposed workpiece.

Предложенное решение предназначено для производства профилей для ЛСТК, используемых для изготовления каркасов зданий и сооружений, а также стеллажных конструкций, стоек, профилей ограждений, профилей кабеленесущих систем, легких рамных профилей оборудования, бандажей силосных емкостей и др.The proposed solution is intended for the production of profiles for LSTK used for the manufacture of frames of buildings and structures, as well as rack structures, racks, profiles of fencing, profiles of cable systems, light frame profiles of equipment, bandages of silo containers, etc.

Claims (3)

1. Заготовка для изготовления профилей для легких стальных тонкостенных конструкций, состоящая из комбинации металлических полос количеством не менее двух, соединенных между собой лазерной сваркой, при этом полосы имеют различную толщину и выполнены из сталей различных групп.1. A workpiece for the manufacture of profiles for light steel thin-walled structures, consisting of a combination of metal strips of at least two, interconnected by laser welding, while the strips have different thicknesses and are made of steels of various groups. 2. Заготовка для изготовления профилей для легких стальных тонкостенных конструкций по п. 1 имеет толщину полос, не превышающую 12,0 мм.2. The blank for the manufacture of profiles for light steel thin-walled structures according to claim 1 has a strip thickness not exceeding 12.0 mm. 3. Заготовка для изготовления профилей для легких стальных тонкостенных конструкций по п. 1, в которой в качестве сталей для соединяемых полос выбраны стали из углеродистых, низколегированных, высокопрочных групп сталей.3. A blank for the manufacture of profiles for lightweight steel thin-walled structures according to claim 1, in which steels from carbon, low alloy, high strength steel groups are selected as steels for the joined strips.
RU2018123117U 2018-06-25 2018-06-25 PROCESSING FOR PRODUCING PROFILES FOR LIGHT STEEL THIN-WALLED STRUCTURES (LSTK) RU185352U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018123117U RU185352U1 (en) 2018-06-25 2018-06-25 PROCESSING FOR PRODUCING PROFILES FOR LIGHT STEEL THIN-WALLED STRUCTURES (LSTK)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018123117U RU185352U1 (en) 2018-06-25 2018-06-25 PROCESSING FOR PRODUCING PROFILES FOR LIGHT STEEL THIN-WALLED STRUCTURES (LSTK)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU185352U1 true RU185352U1 (en) 2018-12-03

Family

ID=64577244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018123117U RU185352U1 (en) 2018-06-25 2018-06-25 PROCESSING FOR PRODUCING PROFILES FOR LIGHT STEEL THIN-WALLED STRUCTURES (LSTK)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU185352U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3812558A (en) * 1970-04-30 1974-05-28 H Watanabe Method and apparatus for manufacturing expanded structural members and its products
SU1547886A1 (en) * 1987-07-17 1990-03-07 Московский институт стали и сплавов Welded billet for sheet rolling
RU2177528C2 (en) * 1996-03-12 2001-12-27 Линдаб Аб Supporting member and its manufacturing process
RU2281861C2 (en) * 2001-04-24 2006-08-20 Пешинэ Реналю Metal blanks suitable for machining
RU2301120C2 (en) * 2001-11-03 2007-06-20 Смс Демаг Акциенгезелльшафт Method of and casting-and-rolling plant for manufacture of steel strip
RU2492022C2 (en) * 2009-03-11 2013-09-10 Зальцгиттер Флахшталь Гмбх Method of making hot-rolled strip

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3812558A (en) * 1970-04-30 1974-05-28 H Watanabe Method and apparatus for manufacturing expanded structural members and its products
SU1547886A1 (en) * 1987-07-17 1990-03-07 Московский институт стали и сплавов Welded billet for sheet rolling
RU2177528C2 (en) * 1996-03-12 2001-12-27 Линдаб Аб Supporting member and its manufacturing process
RU2281861C2 (en) * 2001-04-24 2006-08-20 Пешинэ Реналю Metal blanks suitable for machining
RU2301120C2 (en) * 2001-11-03 2007-06-20 Смс Демаг Акциенгезелльшафт Method of and casting-and-rolling plant for manufacture of steel strip
RU2492022C2 (en) * 2009-03-11 2013-09-10 Зальцгиттер Флахшталь Гмбх Method of making hot-rolled strip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2340744C2 (en) Improved beam
US8234836B2 (en) Method of manufacturing a metal framing member
RU70911U1 (en) PERFORATED TWO-BRANCH STAND WITH CORRUGATED INSERTS
WO2003057931A2 (en) Cold-formed steel joists
DE102013224924B4 (en) Container and method of manufacturing a container
RU185352U1 (en) PROCESSING FOR PRODUCING PROFILES FOR LIGHT STEEL THIN-WALLED STRUCTURES (LSTK)
DE202011101654U1 (en) Thermally separated profile
US20150000137A1 (en) Apparatus for manufacturing a metal framing member
EP3529426B1 (en) Wall construction system comprising drywall construction combination profiled sections, and method for constructing a wall
WO2010105594A1 (en) Girder made of a one-piece structural steel section
DE102016200520B4 (en) Method for producing a structural component and rolling device
EP2404011B1 (en) Use of device for attaching facade elements
RU188950U1 (en) COMPOSITION COMBINED TWO-PARTNER BEAM
RU193384U1 (en) METAL PROFILE FOR Fencing
EP2764177B1 (en) Hollow profile
RU171060U1 (en) METAL-COMPOSITE BEAM
RU2327540C2 (en) Method of manufacture of shapes for bearing metallic structures
RU2755179C1 (en) I-beam closed formed profile with bends and cavettos for shelves
EP2665842B1 (en) Exterior wall metal sheet made of aluminium having a high surface roughness
RU172871U1 (en) METAL COMPOSITION BEAM
RU118332U1 (en) BEARING FRAME OF THE BUILDING FRAME
Broniewicz et al. Design of joints of thin sheet parts with mechanical connections (according to EN 1993-1-3)
JP2017124421A (en) Lip channel steel
Goloman Lamination of Metal Slat Profiles
DE2700588A1 (en) STEEL PROFILE SHEET / CONCRETE COMPOSITE SLAB