Профиль для изготовления элементов угловых соединений стоечно-ригельных конструкций, элемент углового соединения (варианты), изготовленный из него, и угловое соединение (варианты), содержащее эти элементы

011064 Изобретение относится к области строительства и производства строительных конструкций и изделий, в частности к профилю для изготовления элементов угловых соединений стоечно-ригельных конструкций, преимущественно светопрозрачных фасадных конструкций, элементам углового соединения,изготовленным из этого профиля, и угловым соединениям, содержащим эти элементы. При сборке пространственных стоечно-ригельных конструкций, в частности светопрозрачных фасадных конструкций, возникает необходимость создания угловых соединений стоек и ригелей, например при переходе вертикальных поверхностей в наклонные. Эти соединения можно разделить на повернутые,наклонные и наклонно-повернутые. Из уровня техники известно, что угловые соединения стоечноригельных конструкций могут создаваться с применением специально спрофилированных ригелей или стоек, например, ригелей или стоек, имеющих цилиндрические участки, образующие при сопряжении цилиндрический шарнир [1], или с применением элементов углового соединения, имеющих сопрягаемые участки и закрепляемых внутри ригелей или стоек [2]. По совокупности существенных признаков наиболее близким к заявляемому профилю является профиль, используемый для изготовления элементов углового соединения согласно каталогу фирмыSchco International KG [2]. Профиль содержит коробчатую часть с поперечным сечением прямоугольной формы и два продольных ребра с Г-образным поперечным сечением и одинаково направленными консольными частями, выполненных на нижней поверхности коробчатой части. Одно из продольных ребер снабжено выемкой под крепежные элементы, причем толщина консольной части ребра равна половине высоты ребра. Данный профиль позволяет создавать только наклонные соединения. Недостатком известных технических решений является необходимость использования для создания каждого из типов соединений специальной конструкции элементов углового соединения и соответственно необходимость использования для изготовления этих элементов различных профилей. Задачей изобретения является создание профиля для изготовления элементов угловых соединений,элементов угловых соединений, изготовленных из него, и конструкций угловых соединений, содержащих эти элементы, обеспечивающих возможность сборки любого из типов угловых соединений стоек или ригелей стоечно-ригельной конструкции с возможностью изменения угла между соединяемыми стойками или ригелями в широком диапазоне значений. Поставленная задача решается тем, что профиль для изготовления элементов угловых соединений стоечно-ригельных конструкций, содержащий коробчатую часть с поперечным сечением прямоугольной формы и два продольных ребра с Г-образным поперечным сечением и одинаково направленными консольными частями, выполненных на нижней поверхности коробчатой части, по меньшей мере одно из которых снабжено выемкой под крепежные элементы, причем толщина консольной части ребра равна половине высоты ребра, дополнительно содержит переходной коробчатый элемент с поперечным сечением треугольной формы, основание которого сопряжено с верхней поверхностью коробчатой части, и цилиндрический продольный выступ с выполненным в нем сквозным продольным цилиндрическим отверстием, связанный с переходным коробчатым элементом со стороны его свободного ребра. В предпочтительном варианте реализации поперечное сечение переходного коробчатого элемента имеет форму равнобедренного треугольника с угломпри вершине, где =90. Также предпочтительным является, когда каждое продольное ребро снабжено выемкой под крепежный элемент, выполненной в продольном направлении на консольной части ребра со стороны, обращенной к нижней поверхности коробчатой части профиля, причем ось выемки лежит в продольной плоскости симметрии консольной части ребра. Поставленная задача решается также тем, что в элементе углового соединения, изготовленном из заявляемого профиля и содержащем коробчатую часть с поперечным сечением прямоугольной формы,переходной коробчатый элемент и цилиндрический выступ, открытые с обоих торцов, плоскости, в которых лежат торцы, параллельны между собой, причем одна из плоскостей составляет с нижней поверхностью коробчатой части двугранный угол , где 1590. Во втором варианте выполнения элемента углового соединения в цилиндрическом выступе элемента углового соединения выполнен центральный сквозной вырез, ограниченный с двух сторон плоскостями, перпендикулярными оси цилиндрического выступа. В третьем варианте выполнения элемента углового соединения на каждом из концов цилиндрического выступа элемента углового соединения выполнен концевой вырез, ограниченный плоскостью, перпендикулярной оси цилиндрического выступа. Поставленная задача решается также заявляемым угловым соединением стоечно-ригельной конструкции, которое содержит два элемента углового соединения в любом из вариантов выполнения с различными углами , каждый из которых закреплен внутри соответствующей стойки или ригеля. При этом Г-образные продольные ребра одного элемента углового соединения сопряжены с Г-образными продольными ребрами второго элемента углового соединения с совмещением поверхностей консольных частей ребер, обращенных к нижним поверхностям коробчатых частей элементов, и соответствующих выемок, выполненных на консольных частях Г-образных продольных ребер обоих элементов углового соединения, в которых размещены крепежные элементы.-1 011064 Во втором варианте выполнения угловое соединение стоечно-ригельной конструкции содержит один элемент углового соединения во втором варианте выполнения и один элемент углового соединения в третьем варианте выполнения, каждый из которых закреплен внутри соответствующей стойки или ригеля. При этом центральный сквозной вырез одного из элементов углового соединения сопряжен с цилиндрическим выступом другого элемента углового соединения с соосным расположением выполненных в элементах углового соединения сквозных продольных цилиндрических отверстий, в которых установлена ось. Из заявляемого профиля путем соответствующей механической обработки может быть изготовлен заявляемый элемент углового соединения в любом из вариантов выполнения. Заявляемое угловое соединение позволяет собирать с применением этих элементов углового соединения любой из типов угловых соединений стоек или ригелей стоечно-ригельной конструкции. Таким образом, заявляемое изобретение позволяет собирать любой из типов угловых соединений стоек или ригелей стоечно-ригельной конструкции с расположением соединяемых стоек и ригелей под углом друг к другу с широким диапазоном значений с применением элементов углового соединения, изготавливаемых из одного типа профиля. Более подробно один из возможных вариантов реализации заявляемого профиля для изготовления элементов угловых соединений стоечно-ригельных конструкций, различные варианты выполнения заявляемого элемента углового соединения, изготавливаемого из заявляемого профиля, и различные варианты выполнения углового соединения стоек или ригелей стоечно-ригельной конструкции с применением этих элементов углового соединения будут рассмотрены ниже со ссылками на позиции чертежей. При этом следует учитывать, что представленные на чертежах примеры реализации никоим образом не ограничивают притязаний заявителя, определяемых формулой изобретения, а приведены только для более наглядной иллюстрации достоинств и преимуществ заявляемого изобретения по сравнению с существующим уровнем техники. На чертежах изображено: фиг. 1 - один из возможных примеров реализации заявляемого профиля для изготовления элементов угловых соединений стоечно-ригельных конструкций (изометрическая проекция, схематично); фиг. 2 - один из примеров реализации заявляемого элемента углового соединения в первом варианте выполнения (изометрическая проекция, схематично); фиг. 3 - один из примеров реализации заявляемого элемента углового соединения во втором варианте выполнения (изометрическая проекция, схематично); фиг. 4 - один из примеров реализации заявляемого элемента углового соединения в третьем варианте выполнения (изометрическая проекция, схематично); фиг. 5 - наклонное угловое соединение стоек стоечно-ригельной конструкции с применением заявляемых элементов углового соединения в первом варианте выполнения (изометрическая проекция, схематично, частично разобрано); фиг. 6 - повернутое угловое соединение стоек стоечно-ригельной конструкции с применением заявляемых элементов углового соединения в различных вариантах выполнения (изометрическая проекция,схематично); фиг. 7 - наклонно-повернутое угловое соединение стоек стоечно-ригельной конструкции с применением заявляемых элементов углового соединения в различных вариантах выполнения (изометрическая проекция, схематично). На фиг. 1 изображен профиль для изготовления элементов угловых соединений стоечно-ригельных конструкций, содержащий коробчатую часть 1 с поперечным сечением прямоугольной формы и два продольных ребра 2 с Г-образным поперечным сечением и одинаково направленными консольными частями 3, выполненных на нижней поверхности 4 коробчатой части 1. Каждое продольное ребро 2 снабжено выемкой 5 под крепежный элемент, выполненной в продольном направлении на консольной части 3 ребра 2 со стороны, обращенной к нижней поверхности 4 коробчатой части 1 профиля, причем ось выемки 5 лежит в продольной плоскости симметрии консольной части 3 ребра 2. Толщина консольной части 3 ребра 2 равна половине высоты ребра 2. Профиль также содержит переходной коробчатый элемент 6,основание которого сопряжено с верхней поверхностью коробчатой части 1, и цилиндрический продольный выступ 7 с выполненным в нем сквозным продольным цилиндрическим отверстием 8, связанный с переходным коробчатым элементом 6 со стороны его свободного ребра. Поперечное сечение переходного коробчатого элемента 6 имеет форму равнобедренного треугольника. На фиг. 2 изображен элемент углового соединения в первом варианте выполнения, содержащий коробчатую часть 9 с поперечным сечением прямоугольной формы, переходной коробчатый элемент 10 и цилиндрический выступ 11, открытые с обоих торцов 12. Плоскости, в которых лежат торцы 12, параллельны между собой, и одна из этих плоскостей составляет с нижней поверхностью 13 коробчатой части 9 двугранный угол . На нижней поверхности 13 коробчатой части 9 выполнены продольные ребра 14 с Г-образным поперечным сечением, а в цилиндрическом выступе 11 выполнено сквозное продольное цилиндрическое отверстие 15. Изображенный элемент может быть изготовлен из профиля согласно фиг. 1 путем его разрезания под угломк нижней поверхности 4.-2 011064 На фиг. 3 изображен элемент углового соединения во втором варианте выполнения, в цилиндрическом выступе 11 которого выполнен центральный сквозной вырез 16, ограниченный с двух сторон плоскостями 17 и 18, перпендикулярными оси 19 цилиндрического выступа 11. Изображенный элемент может быть изготовлен из профиля согласно фиг. 1 путем его разрезания под угломк нижней поверхности 4 с последующим выполнением выреза 16, например, путем фрезерования. На фиг. 4 изображен элемент углового соединения в третьем варианте выполнения, в котором на каждом из концов цилиндрического выступа 11 выполнен концевой вырез 20, ограниченный плоскостью 21, 22, соответственно, перпендикулярной оси 19 цилиндрического выступа 11. Изображенный элемент может быть изготовлен из профиля согласно фиг. 1 путем его разрезания под угломк нижней поверхности 4 с последующим выполнением вырезов 20, например путем фрезерования. На фиг. 5 изображено наклонное угловое соединение стоек стоечно-ригельной конструкции, содержащее два элемента 23 и 24 углового соединения в первом варианте выполнения, закрепленных внутри соответствующих стоек 25 и 26 (на чертеже представлены в сдвинутом виде). В элементе 23 угол 1=90,а в элементе 24 угол 2=75. Продольные ребра 14 элемента 23 сопряжены с продольными ребрами 14' элемента 24 с совмещением поверхностей консольных частей ребер 14 и 14', обращенных к нижним поверхностям 13 и 13' коробчатых частей 9 и 9' элементов, и соответствующих выемок, выполненных на консольных частях продольных ребер 14 и 14' обоих элементов 23 и 24, в которых размещены крепежные элементы в виде штифтов 27. На фиг. 6 изображено повернутое угловое соединение стоек стоечно-ригельной конструкции, содержащее элемент 28 углового соединения во втором варианте выполнения с углом =90 и элемент 29 углового соединения в третьем варианте выполнения с углом 4=90, каждый из которых закреплен внутри соответствующей стойки (на чертеже не изображены). Центральный сквозной вырез 16 элемента 28 сопряжен с цилиндрическим выступом 11 элемента 29 с соосным расположением выполненных в элементах сквозных продольных цилиндрических отверстий 15, в которых установлена ось 30. Соответствующие поверхности (нижние, верхние и боковые) коробчатых частей 9 и 9' элементов 28 и 29 образуют между собой двугранный угол 1=30. На фиг. 7 изображено наклонно-повернутое соединение стоек стоечно-ригельной конструкции, содержащее элемент 31 углового соединения во втором варианте выполнения с углом 5=75 и элемент 32 углового соединения в третьем варианте выполнения с углом 6=90, каждый из которых закреплен внутри соответствующей стойки (на чертеже не изображены). Центральный сквозной вырез 16 элемента 31 сопряжен с цилиндрическим выступом 11 элемента 22 с соосным расположением выполненных в элементах 31 и 32 сквозных продольных цилиндрических отверстий 15, в которых установлена ось 33. Соответствующие (нижние, верхние и боковые) поверхности коробчатых частей 9 и 9' элементов 31 и 32 образуют между собой двугранный угол 2=30. Профиль согласно фиг. 1 изготавливают преимущественно из алюминиевых сплавов методом экструзии. Профиль разрезают на части с определенными углами , определяемыми пространственной геометрией собираемой стоечно-ригельной конструкции. Затем в этих частях при необходимости выполняют вырезы, необходимые для получения элементов углового соединения во втором и третьем вариантах выполнения. Последовательность сборки углового соединения с применением заявляемых элементов углового соединения описывается на примере углового соединения, изображенного на фиг. 5. Продольные ребра 15 элемента 19 сопрягают с продольными ребрами 15' элемента 20 с совмещением поверхностей консольных частей ребер, обращенных к нижним поверхностям коробчатых частей элементов, и соответствующих выемок, выполненных на консольных частях продольных ребер обоих элементов. В выемках размещают крепежные элементы в виде штифтов 23. Затем элементы 19 и 20 устанавливают внутри стоек 21 и 22 и производят их соединение при помощи крепежных элементов (на чертеже не изображены). Приведенные выше примеры иллюстрируют высокую степень унифицированности заявляемого профиля, который был разработан, в том числе, по результатам моделирования в рамках проводимых исследовательских и опытно-конструкторских работ, как имеющий наиболее оптимальную, универсальную форму, обеспечивающую возможность изготовления из него известными и традиционно используемыми в данной области методами отдельных элементов угловых соединений с различными заданными значениями размеров. При этом за счет резки профиля в мерную длину под различными заданными углами, а также за счет дополнительной обработки цилиндрического продольного выступа (выполнение сквозного центрального или концевых вырезов) могут быть получены элементы углового соединения,обеспечивающие простую, удобную и надежную сборку любого из типов угловых соединений стоек или ригелей стоечно-ригельной конструкции с возможностью изменения угла между соединяемыми стойками или ригелями в широком диапазоне значений. Такая особенность заявляемого профиля и полученных из него элементов угловых соединений обеспечивает возможность возведения стоечно-ригельных конструкций практически любой многогранной пространственной конфигурации без использования иных-3 011064 элементов угловых соединений. Следует также отметить, что для изготовления заявляемых элементов углового соединения из заявляемого универсального профиля могут быть применены традиционные для данной области технологии резки (фрезерования) с использованием стандартного оборудования для резки (фрезерования), как то торцевые отрезные пилы, автоматические пилы, пильные машины, лазерные устройства резки и т.п. Литература 1. Патент РФ RU 2144601 С 1, МПК Е 06 В 1/38. Комплект профилей преимущественно светопрозрачного ограждения зданий и сооружений/Костенецкий В.И. и др. 2. Система стоечно-ригельная CW50+. Алюминиевый профиль SCHUCO - справочник. Сайт компании Окна Москвы.http://www.oknamoskvy.ru/profiles/index1.html. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Профиль для изготовления элементов угловых соединений стоечно-ригельных конструкций, содержащий коробчатую часть с поперечным сечением прямоугольной формы и два продольных ребра с Гобразным поперечным сечением и одинаково направленными консольными частями, выполненных на нижней поверхности коробчатой части, по меньшей мере одно из которых снабжено выемкой под крепежные элементы, причем толщина консольной части ребра равна половине высоты ребра, отличающийся тем, что дополнительно содержит переходной коробчатый элемент с поперечным сечением треугольной формы, основание которого сопряжено с верхней поверхностью коробчатой части, и цилиндрический продольный выступ с выполненным в нем сквозным продольным цилиндрическим отверстием, связанный с переходным коробчатым элементом со стороны его свободного ребра. 2. Профиль по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение переходного коробчатого элемента имеет форму равнобедренного треугольника с угломпри вершине, где =90. 3. Профиль по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что каждое продольное ребро снабжено выемкой под крепежный элемент, выполненной в продольном направлении на консольной части ребра со стороны, обращенной к нижней поверхности коробчатой части профиля, причем ось выемки лежит в продольной плоскости симметрии консольной части ребра. 4. Элемент углового соединения стоечно-ригельных конструкций, изготовленный из профиля по любому из пп.1-3, содержащий коробчатую часть с поперечным сечением прямоугольной формы, переходной коробчатый элемент и цилиндрический выступ, открытые с обоих торцов, при этом плоскости, в которых лежат торцы, параллельны между собой, причем одна из плоскостей составляет с нижней поверхностью коробчатой части двугранный угол , где 1590. 5. Элемент углового соединения стоечно-ригельных конструкций, изготовленный из профиля по любому из пп.1-3, содержащий коробчатую часть с поперечным сечением прямоугольной формы, переходной коробчатый элемент и цилиндрический выступ, открытые с обоих торцов, при этом плоскости, в которых лежат торцы, параллельны между собой, причем одна из плоскостей составляет с нижней поверхностью коробчатой части двугранный угол , где 1590, а в цилиндрическом выступе выполнен центральный сквозной вырез, ограниченный с двух сторон плоскостями, перпендикулярными оси цилиндрического выступа. 6. Элемент углового соединения стоечно-ригельных конструкций, изготовленный из профиля по любому из пп.1-3, содержащий коробчатую часть с поперечным сечением прямоугольной формы, переходной коробчатый элемент и цилиндрический выступ, открытые с обоих торцов, при этом плоскости, в которых лежат торцы, параллельны между собой, причем одна из плоскостей составляет с нижней поверхностью коробчатой части двугранный угол , где 1590, а на каждом из концов цилиндрического выступа выполнен концевой вырез, ограниченный плоскостью, перпендикулярной оси цилиндрического выступа. 7. Угловое соединение стоечно-ригельной конструкции, содержащее два элемента углового соединения по любому из пп.4-6 с различными углами , каждый из которых закреплен внутри соответствующей стойки или ригеля, причем Г-образные продольные ребра одного элемента углового соединения сопряжены с Г-образными продольными ребрами второго элемента углового соединения с совмещением поверхностей консольных частей ребер, обращенных к нижним поверхностям коробчатых частей элементов, и соответствующих выемок, выполненных на консольных частях Г-образных продольных ребер обоих элементов углового соединения, в которых размещены крепежные элементы. 8. Угловое соединение стоечно-ригельной конструкции, содержащее один элемент углового соединения по п.5 и один элемент углового соединения по п.6, каждый из которых закреплен внутри соответствующей стойки или ригеля, причем центральный сквозной вырез одного из элементов углового соединения сопряжен с цилиндрическим выступом другого элемента углового соединения с соосным расположением выполненных в элементах углового соединения сквозных продольных цилиндрических отверстий, в которых установлена ось, а соответствующие поверхности коробчатых частей элементов образуют между собой двугранный угол , где 090.