DE60203836T2

DE60203836T2 - Rasterdecke

Info

Publication number: DE60203836T2
Application number: DE60203836T
Authority: DE
Inventors: Daniel C. Ziegler; Glenn W. Alexander
Original assignee: Armstrong World Industries Inc
Current assignee: Armstrong World Industries Inc
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: US20020157332A1; CA2373235A1; ATE294293T1; ES2241908T3; DE60203836D1; SG129997A1; MXPA02001962A; AU1868002A; EP1236837A1; AU784998B2; EP1236837B1

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insgesamt auf ein Deckengittersystem und insbesondere auf ein System mit einem eine Verstrebung bildenden Befestigungshalter, um die Schaffung eines Widerstandes gegen eine hochhebende Windkraft zu unterstützen.
Hintergrund
Decken der gattungsgemäßen Art (beispielsweise die US-A-3 998 419 als Stand der Technik oder die US-A-4 294 054) können gewöhnlich aus einem System von Platten bestehen oder werden von Trockenbautafeln gebildet. Vorzugsweise werden den Elementen ausgesetzte Decken so ausgelegt, dass sie verschiedene Umgebungsbedingungen aushalten. Die beiden üblichsten Umgebungsbedingungen sind Regen und Wind. Decken, die aus Trockenbaumaterial bestehen oder von Platten gebildet werden, die ein feuchteempfindliches Bindemittel, wie Stärke, haben, sind gegen Regen stark empfindlich, während Decken, die aus korrosiven widerstandsfähigen Metallplatten gebildet werden, gegen Feuchte am wenigstens empfindlich sind.
Das Gegenteil gilt jedoch für den Windwiderstand. Decken, die von Tafeln aus Trockenbaumaterial gebildet werden, haben verglichen mit Decken, die von Metallplatten gebildet werden, eine beträchtliche Überbrückungs- und Widerstandsstärke. Wenn eine Trockenbautafel einmal in ein Deckengitter geschraubt ist, stabilisiert die Tafel aus Trockenbaumaterial das ganze System und unterstützt die Lastverteilung. Bei einer Decke, die Metallplatten aufweist, gibt es eine solche Überbrückungs- und Widerstandsstärke nicht.
Deshalb sind Metallplatten besonders verletzlich durch hochhebende Kräfte, die durch starke Winde verursacht werden, wie es bei Hurrikans der Fall ist. Die Platten können von dem tragenden Gittersystem Iosbrechen und werden zu fliegenden Projektilen, die in der Lage sind, das Wohnen zu verletzen oder Eigentum zu beschädigen. Im Hinblick auf solche Gefahren verlangen viele Gemeinden, dass Außendeckeneinsätze einer Festigkeit bezüglich Anheben der Klasse 90 genügen.
Das Traggitter einer Plattendecke kann so verstärkt werden, dass es Hochhebebeschränkungen unterstützt und verhindert, dass die Platten in einem Sturm Projektile werden. Ein Verfahren zur Verstärkung des Traggitters verwendet Kompressionspfosten, die sowohl an dem Gebäudeaufbau als auch an dem Deckengitter befestigt sind. Die Druckpfosten sind so eingekerbt, dass sie nach unten um den Wulst des Gitters herum gehen und sind gewöhnlich an das Tragwerksystem des Dachs angenagelt. Unglücklicherweise ist jedoch der Präzisionsschnitt, der zur Bildung einer Kerbe erforderlich ist, die um den Wulstteil des Gitters herum passt, sehr schwierig auszuführen und erfordert äußerste Sorgfalt, da es bei dem Schnitt nur eine sehr geringe Toleranz gibt.
Obwohl die Verwendung von Kompressionspfosten ein wirksamer Mechanismus ist, das Hochheben zu verhindern, ist das bisherige Verfahren der Installierung sowohl teuer als auch zeitraubend. Es besteht deshalb ein Bedürfnis für ein Befestigungsverfahren mit Kompressionspfosten, das sowohl schnell ausführbar als auch billig ist.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung weist ein Deckensystem auf, das in der Lage ist, einer Festigkeit bezüglich Anheben durch Wind von wenigstens der Klasse 90 oder mehr zu genügen. Zusätzlich werden weitere Ausführungsformen bereitgestellt, die Wind-Hochhebeanforderungen von wenigstens der Klasse 60 oder mehr oder wenigstens der Klasse 30 oder mehr genügen. Das Deckensystem hat ein Gitter, das von einer Vielzahl von sich parallel erstreckenden Hauptschienen und von einer Vielzahl von Querschienen gebildet wird, die sich zwischen den Hauptschienen erstrecken. Das Gitter kann an der Decke aufgehängt oder an ihr befestigt werden, indem eine Vielzahl von zur Decke senkrechte Druckstreben verwendet werden. An einer Schiene sind ein verstrebender Befestigungshalter und eine Druckstrebe befestigt. Der Halter weist im Wesentlichen einen ersten und einen zweiten Schenkel sowie einen Mittelabschnitt auf. Der erste Schenkel befestigt den Halter an einer Schiene, während der zweite Schenkel den Halter an einer angrenzenden Druckstrebe befestigt. Der Mittelabschnitt des Halters ist konform zu dem Wulstabschnitt der Schiene. Der befestigte Halter ist so ausgelegt, dass ein Wegdrehen der Gitterhauptschienen von den Druckstreben verhindert wird. Der Halter stellt einen Zwangseingriff des Hauptschienenwulstes und der Druckstrebe bereit.
Das System unterstützt die Unterbindung einer Gitter-Hauptschienendrehung eines Vertikalhubs, der auftritt, wenn das System starken Windkräften ausgesetzt ist. Der Halter kann etwa alle 0,61 m (2ft) an dem Hauptträger positioniert werden, um einer Klassifizierung von 90 zu genügen. Der Abstand kann auch ein geradzahliger Bruch von 3,66 m (12ft) sein, da die meisten Linien 3,66 m (12ft) lang sind. Der Halter kann quer über der Schienenlaschenverbindung angeordnet werden, um die Verlaschung gegen Verdrehen zu verstärken.
Eine weitere Ausführungsform weist ein Tragelement für ein Deckengitter auf, das eine Hauptschiene mit einem Wulstabschnitt hat. Gewöhnlich hat die Hauptschiene die Form eines auf dem Kopf stehenden "T". Ein Halter, dessen Mittelabschnitt zwischen zwei Schenkeln angeordnet ist, ist an der Hauptschiene durch einen der Schenkel befestigt. Zusätzlich hat der Mittelabschnitt im Wesentlichen eine Form, die der des Wulstes der Hauptschiene entspricht.
Eine weitere Ausführungsform weist einen Halter zum Befestigen einer Hauptschiene an einer Druckstrebe auf. Der Halter hat wenigstens zwei Enden, die an eine Druckstrebe und eine Hauptschiene angeschlossen sind. Der Halter hat auch einen Mittelabschnitt, der teilweise um den Wulstabschnitt der Hauptschiene herum passt.
Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1a eine schematische Ansicht des an dem Hauptträger befestigten Halters,
1b eine schematische Ansicht der Rückseite des Halters, der an der Hauptschiene und einer Druckstrebe befestigt ist,
1c eine schematische Ansicht des Halters, der an der Hauptschiene und der Druckstrebe befestigt ist, die an einem Tragwerk festgelegt ist,
2 verschiedene Ansichten des Halters, und
3 den Gitteraufbau, den Halter und die Strebe.
Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Deckensystem mit einem Gitter bereit, das aus einer Vielzahl von sich parallel erstreckenden Hauptschienen gebildet wird, und eine Vielzahl von Querschienen aufweist, die sich zwischen den Hauptschienen erstrecken. An dem Gitter ist eine Vielzahl von Druckstreben befestigt, an der Hauptschiene und an der Druckstrebe ist ein Halter befestigt.
Der Halter trägt dazu bei, eine Festigkeit bezüglich Anheben durch Wind von bis zu Klasse 90 für das Deckensystem bereitzustellen. Der Halter kann nahezu aus jedem Material hergestellt sein, das elastisch genug ist, die für die gewünschte Festigkeit bezüglich Anheben durch Wind erforderliche Stabilität zu geben. Der Halter kann aus einer Metallzusammensetzung bestehen und ist gewöhnlich aus Stahl. Der Halter ist an der Druckstrebe und an der Hauptschiene gewöhnlich durch Schrauben befestigt. Natürlich können auch andere Befestigungseinrichtungen, wie Nieten, verwendet werden.
Der Halter 2 kann quer über einer Schienenverlaschung angeordnet werden. Wenn der Halter 2 quer über der Verlaschung angeordnet ist, bietet er zusätzliche Festigkeit. Bei einer Ausgestaltung des Halters 2 ist eine Hälfte des Halterschenkels an einer Schiene befestigt, während die andere Hälfte an einer zweiten Schiene befestigt ist. Die Halter können auch in verschiedenen gewünschten Abständen angeordnet werden, was von der gewünschten Anhebefestigkeit und der Festigkeit oder Bemessung der Schienen abhängt. Beispielsweise kann der Halter 2 etwa alle 0,61 m (2ft) an der Hauptschiene positioniert werden, um einer Klassifizierung von 90 zu genügen. Der Abstand kann ein geradzahliger Bruch von etwa 3,66 m (12ft) sein, da die meisten Schienen 3,66m (12ft) lang sind. Natürlich können auch mit größeren Abständen längeren Klassifizierungen, wie 60, genügt werden.
Insbesondere kann der Halter 2 aus einem heißgetauchten galvanisiertem Stahl von 4,6 mm (18 gauge) mit einem Zinkbeschichtungswert von G60 hergestellt sein. Der Halter 2 kann aus gestanztem Stahlblech hergestellt und gebohrt werden, um Führungslöcher zuzufügen. Die Führungslöcher halten die Schraubenpositionierungsgenauigkeit und die Integrität der Befestigung an dem Gitter. Der Halter 2 legt sich körperlich um den Wulst 14 des Gitters herum an und wird nach dem Befestigen des Halters an der Hauptschiene durch Schrauben ein integraler Teil des Gittersystems.
Die Platten werden gewöhnlich als von unten zugängliche Platten montiert. Die Platten können auch für einen Zugang von oben montiert werden, zur Erleichterung des Einsatzes und des Freiraums werden jedoch üblicherweise von unten zugängliche Platten verwendet. Die Platten können aus fast allen Materialien bestehen, die für die Umgebung geeignet sind, in der die Decke zu installieren ist. Beispielsweise besteht eine Platte gewöhnlich aus Metall oder einer Legierung. Solche Platten bieten sowohl Festigkeit als auch Langlebigkeit. Die Platten können auch eine Randausgestaltung haben, um zu verhindern, dass die Platten durch einen Zug nach oben verlagert werden. Insbesondere werden die Platten an dem Gitter so befestigt, dass sie an Ort und Stelle gehalten und nicht leicht aus der Sichtseite der Ecke oder der Aufsatzseite verschoben werden. Die Platten sind von unten zugänglich, wobei die Platten aus dem Gitter auf der Zwischenkammerseite oder der Rückseite der Platte entfernt werden können. Beispiele für Arretiermechanismen, die verwendet werden können, um die Platten an Ort und Stelle festzulegen, sind weiter in den U. S. Patenten 5,417,025 und 5,355,646 gezeigt.
In den 1a–1c ist der Halter 2 an der Hauptschiene 10 durch zwei Sätze von selbstbohrenden Schrauben befestigt gezeigt. Natürlich kann der Halter an der Hauptschiene 10 und an der Druckstrebe 12 durch irgendwelche Einrichtungen befestigt werden, beispielsweise Nieten, Klebstoffe, Bolzen oder andere mechanische oder chemische Befestigungseinrichtungen. Der Mittelabschnitt 8 des Halters 2 passt über den Abschnitt des Wulstes 14 der Hauptschiene 10, um die Hauptschiene 10 fest an Ort und Stelle an der Druckstrebe 12 zu halten.
2 zeigt eine Ausführungsform des Halters 2. Der Halter 2 hat ein erstes Ende 6 und ein zweites Ende 4. Die Enden können wenigstens ein Loch zur Befestigung des Halters 2 sowohl an dem Hauptträger als auch an der Befestigungsstrebe über die jeweiligen Enden haben. Der Mittelabschnitt 8 hat einen Wulst oder eine Vertiefung, die dem Abschnitt des Wulstes 14 des Hauptträgers 10 angenähert ist. Somit können der Abschnitt des Wulstes 14 des Hauptträgers 10 in den Mittelabschnitt 8 des Halters passen.
3 zeigt eine Ausführungsform des Deckensystems, bei welchem der Halter 2, der Hauptträger 10, die Druckstrebe 12 und die Querträger ein Gitter bilden, wobei eine nicht gezeigte Platte in der Gitteröffnung liegen kann.
Das folgende Bespiel soll die Erfindung veranschaulichen, wobei für den Fachmann auch Änderungen auftreten können. Dementsprechend soll der Rahmen der Erfindung nur durch die beiliegenden Ansprüche begrenzt werden.
Beispiel
Nachstehend werden Prüfverfahren und Ergebnisse für eine Deckenanordnung nach der vorliegenden Erfindung beschrieben, die einen Widerstand gegen Hochheben hat.
Es wurde eine Prüfprobe hergestellt, die ein Quadrat mit 10ft misst und nach dem Sicherheitsstandard UL 580 der Underwriters Laboratories, Inc. "Prüfungen des Widerstands gegen Hochheben bei Dachanordnungen" geprüft. Diese Prüfung simuliert die Wirkungen von Windböen durch Verwendung eines oszillierenden Außendrucks und von konstanten Innendrucken. Der UL 580-Standard gibt ein Bewertungssystem zur Abschätzung des vergleichsweisen Windwiderstands von Dachanordnungen. Tabelle 1 zeigt die Lasttafelprüfdrucke nach UL 580.
Das Deckensystem wurde in einer Öffnung von 0,93 m² (10ft²) installiert, die von dem Prüfrahmen aus Holz mit Nennabmessungen 0,1 m × 0,1 m (4'' × 4'') Durchmesser gebildet wird. Zu den Befestigungseinrichtungen des Deckenplattensystems gehören Flachkopfschrauben, die am Umfangswinkel befestigt werden, während 1,9 cm (3/4'') lange Selbstschraub-Sechskantbolzen #8 den Bolzenhänger an den Hauptschienen und Querschienen befestigen.
Der Umfangsträger-Prüfvorrichtungsrahmen wurde aus C15 × 33,9 Stahlprofilen mit einer Abmessung von 3,05 m (10'0'') Breite × 3,05 m (10'0'') Länge × 0,38m (1'3'') Tiefe hergestellt. Zur Erzeugung eines simulierten Dachtragwerks wurden zwei Kammern zusammengeschweißt, um eine 0,76 m (30'') tiefe Kammer zu bilden. An der Basis des Stahlprofilrahmens wurden Holzteile mit Größen von 0,1 m × 0,1 m (4'' × 4'') installiert. Die Versuchsergebnisse zeigten für alle geprüften Klassen im Wesentlichen keinen sichtbaren Schaden.
TABELLE 1 Lasttafel-Prüfdrucke UL 580

Claims

Deckensystem – mit einem Gitter, das von einer Vielzahl von sich parallel erstreckenden Hauptschienen (10) und von einer Vielzahl von Querschienen gebildet wird, die sich zwischen den Hauptschienen (10) erstrecken, wobei jede Hauptschiene (10) die Form eines auf dem Kopf stehenden "T" mit einem vertikalen Steg und einem Wulstabschnitt (14) aufweist, – mit einer Vielzahl von in dem Gitter liegenden Platten und – mit einer Vielzahl von Haltern (2), die einen ersten Schenkel (6), einen zweiten Schenkel (4) und einen Mittelabschnitt (8) aufweisen, der zwischen dem ersten Schenkel (6) und dem zweiten Schenkel (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, – dass das Deckensystem eine Vielzahl von Druckstreben (12) aufweist, – dass jeder erste Schenkel (6) in einem direkten Kontakt mit dem vertikalen Steg der Hauptschiene steht und daran festgelegt ist, – dass jeder zweite Schenkel (4) in einem direkten Kontakt mit der Druckstrebe (12) steht und daran festgelegt ist, – dass jeder Mittelabschnitt (8) einem Wulstabschnitt (14) einer Hauptschiene entspricht und – dass der Wulstabschnitt (14) zwischen der Druckstrebe (12) und dem Mittelabschnitt (4) angeordnet ist.
Deckensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstreben (12) an den Hauptschienen durch eine Vielzahl von Haltern (2) mit einem Abstand von etwa 0,61 m (2ft) befestigt sind.
Deckensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstreben (12) an der Hauptschiene durch den Halter (2) in einem Abstand von bis zu etwa 3,66m (12ft) befestigt sind.
Deckensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten nach unten zugänglich sind.
Deckensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (6) wenigstens ein Befestigungsloch zum Befestigen des Halters (2) an der Hauptschiene hat.
Deckensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (4) wenigstens ein Befestigungsloch zum Befestigen des Halters (2) an der Druckstrebe (12) hat.
Deckensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (4) parallel zu der den ersten Schenkel (6) enthaltenden Ebene und zu ihr versetzt ist.
Deckensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstrebe (12) in einem direkten Kontakt mit dem Wulstabschnitt (14) der Hauptschiene (10) steht.