DE69923950T2

DE69923950T2 - Deckenträger und verfahren unter dessen verwendung

Info

Publication number: DE69923950T2
Application number: DE69923950T
Authority: DE
Inventors: Randall Larry DAUDET; S. Gregory RALPH; L. Edmund PONKO; Tod M. Beveridge
Original assignee: Dietrich Industries Inc
Current assignee: Dietrich Industries Inc
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: EP1253256A2; EP1253256A3; DE69923950D1; US20020134036A1; US6418694B1; US6691478B2; EP1049836B1; WO2000031354A1; EP1514974A1; US6761005B1; MXPA00007243A; AU6267999A; EP1049836A1; AU731914B2; US6301854B1; US20020035815A1; CA2319346A1; ATE290138T1; US7240459B2; US20040074178A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Gebäudekomponenten und insbesondere Fußbodenbalken und Fußbodensysteme aus Metall.
BESCHREIBUNG DES HINTERGRUNDS DER ERFINDUNG
Traditionell war das für die Rahmenkonstruktion neuer Wohn- und Geschäftsgebäude gewählte Material stets Holz. Über die Jahre hinweg haben jedoch die steigenden Kosten von Bauholz sowie die Arbeit, die erforderlich ist, Holzrahmenkomponenten zu montieren, den Wunsch, ein neu gebautes Haus zu besitzen, ökonomisch gesehen außer Reichweite vieler Familien gebracht. In gleicher Art und Weise haben diese steigenden Kosten in vielen Städten auch zu der Verlangsamung der Entwicklung und des Fortschritts urbaner Erneuerungspläne beigetragen. Andere Probleme, wie beispielsweise die Anfälligkeit für Feuer- und Insektenschäden, Verrotten, etc. werden Holzgebäudeprodukten oft zugeordnet. Zusätzliche Probleme, die spezifisch Fußbodenbalken aus Holz zugeordnet werden, stehen im Zusammenhang mit den Kosten, der Verfügbarkeit und der Qualität. Diese Probleme sind besonders akut mit Bezug auf größere Balken, die in großen, alten, gewachsenen Wäldern geschlagen werden müssen, welche nach und nach verschwinden.
In den letzten Jahren sind in einem Versuch, diese Probleme anzugehen, verschiedene alternative Gebäudematerialien und Baumethoden entwickelt worden. Beispielsweise sind eine Vielzahl von Anordnungen aus Metallstützen und Rahmen für die Verwendung in Wohn- und/oder Geschäftsgebäudestrukturen entwickelt worden. Das US-Patent 3,845,601 (Kostecky) offenbart ein solches Metallwandrahmensystem. Während solche Systeme vorgeben, die Montagekosten und die Notwendigkeit für ein Verschweißen oder für separate Befestiger zu reduzieren, sind nichtsdestoweniger mehrere verschiedene Teile notwendig, um das Wandrahmensystem fertig zu stellen, was zeitraubend und kostenintensiv zu inventarisieren und zu montieren sein kann. Solche Komponenten müssen auch mit relativ engen Toleranzen hergestellt werden, um sicherzustellen, dass sie korrekt zusammenpassen, was wiederum zu gesteigerten Herstellkosten führt. Andere Metallstrebensysteme zum Herstellen von Wänden sind in den US-Patenten Nr. 3,908,328 (Nelsson), 4,078,347 (Eastman et al.), 4,918,899 (Karytinos), 5,394,665 (Johnson) und 5,412,919 (Pellock et al.) offenbart. Solche Patente sind besonders auf Wandsystemkonstruktionen gerichtet und gehen verschiedene Probleme nicht an, die normalerweise auftreten, wenn Fußboden- und/oder Deckenbalken und Stützstrukturen dafür innerhalb eines Gebäudes montiert werden.
Herkömmliche Fußbodenkonstruktionsverfahren weisen typischerweise das Montieren von Kopfstück-Elementen (sog. "Headern") oben auf Stützwänden auf, die beispielsweise aus Betonblöcken, Holz oder Metallstreben hergestellt sein können. Die Kopfstück-Elemente weisen typischerweise Holzbalken auf, die auf Kante an der Wand gelagert sind. Andere Holzbalkenelemente, normalerweise als Balken bezeichnet, werden normalerweise so verwendet, dass sie von Wand zu Wand zwischen das Kopfstücken gespannt werden und mit Nägeln mit diesen Kopfstücken verbunden werden. Die Balken sind dabei typischerweise mit 20,32 cm (8''), 40,64 cm (16'') oder 60,96 cm (24'') zwischen ihren jeweiligen Mittelpunkten parallel zueinander angeordnet, abhängig von der Art der Belastung, die der Fußboden aushalten muss. Ein Abdeckmaterial wie beispielsweise Sperrholz wird dann auf die oberen Kanten der Balken genagelt, um die Fußbodenoberfläche zu bilden. Um zu verhindern, dass die Balken sich unabsichtlich verdrehen oder sich seitlich bewegen, werden normalerweise kleine Holzstücke, bekannt als Arretierstücke, zwischen benachbarten Balken vernagelt, um in vielen Fällen X-förmige Klammern zwischen den Balken zu bilden. Eine Isolierung wird manchmal zwischen den Balken vorgesehen, und eine Abdeckung, Trockenwand, Gipskarton, etc. wird dann unten auf die Balken aufgebracht, um eine Decke für den Raum unterhalb des Fußbodenbalkensystems zu bilden.
Während diese Materialien und Fußbodenkonstruktionsanordnungen viele Jahre lang in Wohn- und Geschäftsgebäuden verwendet worden sind, haben sie viele Nachteile, die zu zusätzlicher Arbeit und zusätzlichen Materialkosten beitragen können. Beispielsweise muss der Zimmermann, wenn er die Balken mit ihren jeweiligen Kopfstücken verbindet, zunächst die Kopfstücke ausmessen und markieren, um den gewünschten Balkenabstand festzulegen. Dieser zusätzliche Schritt verlängert die Bauzeit, die erforderlich ist, um das Fußbodensystem zu markieren, und er führt so zu erhöhten Baukosten. Nachdem die Kopfstücke montiert sind, müssen die Balken geeignet mit das Kopfstücken vernagelt werden. Wenn der Zimmermann Zugang zu der gegenüberliegenden Seite des Kopfstücks hat, von welcher aus der Balken montiert werden soll, werden die Nägel durch das Kopfstück hindurch in das Ende des jeweiligen Balkens hineingehämmert. Wenn der Zimmermann jedoch keinen Zugang zu der jeweiligen Seite des Kopfstücks hat, müssen Nägel in einem Winkel durch den Balken hindurch und in das Kopfstück hinein gebracht werden (im Allgemeinen als "Zehenvernageln" bezeichnet). Hierbei muss man aufpassen, dass der Balken nicht unabsichtlich gespalten wird, und es muss sichergestellt werden, dass die Nägel sich ausreichend weit durch den Balken hindurch und in das Kopfstück hinein erstrecken. Ein solcher Anbringvorgang kann zeitraubend sein und erfordert eventuell hochentwickelte Fertigkeiten, was auch zu gesteigerten Baukosten führen kann. Wenn eine Zehnvernagelung baulich nicht akzeptabel ist, muss ein weiteres Element hinzugefügt werden, das als Balkenhänger bezeichnet wird, was die Arbeitskosten und Materialkosten ebenfalls erhöht.
Es ist oft auch wünschenswert, Leerrohre, Rohrleitungen, elektrische Leitungen, etc. innerhalb des Fußbodenbalkensystems zu verlegen, so dass diese sich nicht im Wohnraum befinden und von dem Deckenmaterial verdeckt werden, das unten an den Balken angebracht wird. Um diese Elemente unterzubringen, die sich über mehrere Balken hinweg erstrecken müssen, müssen Kanäle und/oder Öffnungen durch die Balken hindurch vorgesehen werden. Die Anzahl, Größe und Anordnung solcher Kanäle/Öffnungen muss sorgfältig überdacht werden, um einen Kompromiss hinsichtlich der strukturellen Integrität der Balken zu vermeiden. Außerdem müssen die Arretierelemente eventuell in manchen Fällen bewegt oder sogar weggelassen werden, damit die Leerrohre und/oder Rohrleitungen zwischen den Balken hindurch verlaufen können. Außerdem ist das Schneiden solcher Kanäle oder Öffnungen in die Balken hinein auf der Baustelle zeitraubend und führt zu gesteigerten Arbeitskosten. Ein weiterer Nachteil solcher Fußbodenbalkensysteme ist, dass es aufgrund der Arretierelemente schwierig ist, eine Isolierung zwischen den Balken vorzusehen.
Wie bereits erwähnt, sind viele Nachteile mit der Verwendung von Holz-Fußbodenbalken und Kopfstücken verbunden. In einem Versuch, einige der oben erwähnten Nachteile zu überwinden, sind Metallbalken entwickelt worden. Beispielsweise offenbart das US-Patent Nr. 4,793,113 (Bodnar) eine Metallstrebe für die Verwendung in einer Wand. Das US-Patent Nr. 4,866,899 (Houser) offenbart eine Metallstrebe, die dazu verwendet wird, Sperrholzpaneele zum Ausbilden einer feuerfesten Wand zu stützen, und nicht so gut zum Aufnehmen struktureller Belastungen geeignet ist. Das US-Patent Nr. 5,527,625 (Bodnar) offenbart ein walzgeformtes Metallelement mit Verstärkungseinkerbungen, die vorgeben, thermische Vorteile zu schaffen. Die in diesen Patenten offenbarten Streben und Metallelemente gehen jedoch viele der oben erwähnten Nachteile nicht an und können außerdem zeitraubend zu installieren sein. Außerdem müssen viele der in den oben erwähnten Patenten offenbarten Metallbalken, Streben, etc. vor Ort mit Handwerkzeugen zerschnitten werden. Solche Schnitte führen oft zu scharfen, zackigen Kanten, die zu einem vorzeitigen Ausfall der Komponente führen können, wenn diese belastet wird.
In einem offensichtlichen Versuch, die Montage verschiedener Balken besser zu vereinfachen, offenbart das US-Patent Nr. 3,688,828 (Nicholas et al.) die Verwendung L-förmiger Halterungen zur Erleichterung der Anbringung von Dachrinnenbrettern und Dachsparren an einem C-förmigen Kanal. Während eine solche Anordnung die Montagekosten auf der Baustelle reduzieren mag, müssen solche Halterungen mit diesem C-förmigen Kanal verschweißt oder separat daran angebracht werden, was zeitraubend ist und zu erhöhten Herstell- und Fabrikationskosten führt. Außerdem sind typischerweise signifikante Fähigkeiten erforderlich, um diese Halterungen geeignet auszugestalten und auszurichten.
Das US-Patent Nr. 2,966,708 (Freeman) offenbart eine Strebenankerplatte, die eine Basis hat, welche für die Anbringung an einem Halt oder Fundament durch herkömmliche Befestiger zum Lagern der unteren Enden sich vertikal erstreckender Streben ausgestaltet ist. Zwei sich vertikal erstreckende Seitenwände stehen von der Basis hervor, um die Enden der Streben zu lagern. Eine dieser sich vertikal erstreckenden Seitenwände ist länger als die andere sich vertikal erstreckende Seitenwand, so dass die Enden der Streben quer in ihre Position zwischen den Seitenwänden geschaukelt werden können. Eine Reihe aufwärts gedrehter Flansche sind an der Basis vorgesehen, um eine längsverlaufende Gleitbewegung der Streben zu verhindern. Diese Ankerplatte ist nicht für die Lagerung horizontal orientierter Balken ausgestaltet. Die Seitenwände dieser Ankerplatte müssen biegsam sein, damit die Streben installiert werden können.
Das US-Patent Nr. 3,717,964 (Brown) offenbart modulare Rahmenanordnungen für Gebäude. In einer Ausführungsform wird ein Perimeterbalken verwendet, um eine Reihe von Querbalken zu stützen. Dieser Perimeterbalken hat eine Reihe von Anhängseln und entsprechenden Haltezacken, die darin ausgeformt sind. Das Ende eines entsprechenden Balkens wird zwischen einem Anhängsel und den Haltezacken positioniert, und der Querbalken wird dann mit dem Perimeterbalken verschweißt. Es ist kein Mittel offenbart, um eine einfache Anbringung des unteren Schenkels des Perimeterbalkens an einer Struktur zu erleichtern.
Momentan ist ein metallenes Material für Fußbodenbalken im Allgemeinen mit Holzmaterial wettbewerbsfähig, was die Kosten angeht. Die Nuancen beim Montieren existierender Metallbalken machen diese jedoch im Allgemeinen nicht mehr wettbewerbsfähig, wenn sie mit Holzbalkenanordnungen verglichen werden.
Es besteht daher die Notwendigkeit für einen Fußbodenbalken, der relativ kostengünstig herzustellen und zu montieren ist.
Außerdem besteht eine Notwendigkeit für einen Fußbodenbalken, der den Durchtritt von Rohrleitungen, Leerrohren, elektrischen Drähten, etc. ermöglichen kann, ohne dass ein Kompromiss hinsichtlich der strukturellen Integrität des Balkens geschlossen werden muss und ohne dass die Arbeitskosten auf der Baustelle entstehen, die mit dem Schneiden von Öffnungen in die Holzbalken verbunden sind.
Es besteht außerdem die Notwendigkeit für ein Balkenstützsystem, das einfach und ohne ausgefeilte Fertigkeiten montiert werden kann.
Die Notwendigkeit besteht auch für ein Balkenkopfstück, an dem mehrere Balkenanbringstellen vorbereitet sind, so dass die Notwendigkeit entfällt, dass die Bauarbeiter jedes Kopfstück ausgestalten müssen.
Eine andere Notwendigkeit besteht noch für ein Balkenkopfstück, das relativ leichtgewichtig ist und dazu verwendet werden kann, metallene oder hölzerne Balken in vorbestimmten Stellen zu lagern.
Eine noch andere Notwendigkeit besteht für ein Balkenkopfstück, in dem Öffnungen vorgesehen sind, durch die Rohrleitungen und/oder Verdrahtungen hindurchtreten können.
Eine noch andere Notwendigkeit besteht für ein Balkenarretierelement, das zwischen Balken angebracht werden kann, das einfach zu montieren ist und eine einfache Montage von einer Isolierung zwischen Balken vereinfachen kann.
Eine weitere Notwendigkeit besteht für ein Balkensystem, das in manchen Anwendungen die Notwendigkeit für Kopfstücke in Stützwänden bei Fenstern und Türen vermeiden kann.
Eine Notwendigkeit besteht auch für ein Balkenstützsystem, das die oben erwähnten Attribute hat, das einfach zu montieren ist und den Aufwand für einen Schneidvorgang auf der Baustelle, der bei herkömmlichen Holz- und Metallbalkenkomponenten meist notwendig ist, eliminiert oder reduziert.
Eine noch andere Notwendigkeit besteht für einen Balkenfußbodensystem, das die Notwendigkeit vermeidet, eine doppelte, 5,08 cm (2'') × 10,16 cm (4'') große, hölzerne obere Platte zu verwenden, um die Belastung von den Balken effektiv auf die Wandstreben zu verteilen.
Eine noch andere Notwendigkeit besteht für ein Fußbodenstützsystem, das einfach in Verbindung mit Stützstrukturen gleicher und ungleicher Konstruktion verwendet werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Balkenstützvorrichtung mit einem Kanten- oder Krempengewebebereich sowie mit einem oberen Kanten- bzw. Krempenschenkel geschaffen, der von diesem Krempengewebebereich hervorsteht, und einem unteren Krempenschenkel, der von dem Krempengewebebereich hervorsteht, wobei diese Balkenstützvorrichtung zumindest ein Anbringplättchen aufweist, das integral in dem Gewebebereich für die Anbringung an einem Balken ausgeformt ist, und wobei der obere Krempenschenkel von dem Krempengewebebereich um einen ersten Abstand hervorsteht und der untere Krempenschenkel von dem Krempengewebebereich um einen zweiten Abstand hervorsteht, der größer ist als der erste Abstand.
Die vorliegende Erfindung kann auch ein Verfahren zum Aufbauen eines Fußbodens zwischen zwei beabstandeten Stützstrukturen aufweisen, welches Verfahren folgendes aufweist: Vorformen einer Anzahl von Metallbalken, die so bemessen sind, dass sie sich zwischen den beabstandeten Stützstrukturen erstrecken; Vorformen zweier Balkenkanten bzw. -krempen aus Metall, wobei jede Balkenkrempe ein Krempengewebe und einen oberen Krempenschenkel hat, der von dem Krempengewebe um einen ersten Abstand hervorsteht, und einen unteren Krempenschenkel, der von dem Krempengewebe um einen zweiten Abstand hervorsteht, der größer ist als der erste Abstand, wobei jede Balkenkrempe außerdem eine Anzahl von Balkenanbringplättchen hat, die integral in dem entsprechenden Krempengewebe ausgeformt sind, wobei die Anzahl der Balkenanbringplättchen zumindest so groß ist wie die Anzahl von vorgeformten Metallbalken; Stützen des unteren Krempenschenkels einer Balkenkrempe an einer beabstandeten Stützstruktur und Stützen des unteren Krempenschenkels der anderen Balkenkrempe an der anderen beabstandeten Stützstruktur; Anbringen des unteren Schenkels der einen Balkenkrempe an der einen beabstandeten Stützstruktur und Anbringen des unteren Schenkels der anderen Balkenkrempe an der anderen beabstandeten Stützstruktur, wobei die Balkenkrempen so an den beabstandeten Strukturen gestützt sind, dass die Balkenanbringplättchen an der einen Balkenkrempe im Wesentlichen mit entsprechenden Balkenanbringplättchen an der anderen Balkenkrempe ausgerichtet sind; Anbringen eines Endes von jedem vorgeformten Metallbalken an einem entsprechenden Balkenanbringplättchen an der einen Balkenkrempe; und Anbringen des anderen Endes jedes vorgeformten Metallbalkens an einem entsprechenden Balkenanbringplättchen an der einen Balkenkrempe; und Anbringen des anderen Endes jedes vorgeformten Metallbalkens an einem entsprechenden ausgerichteten Balkenanbringplättchen an der anderen Balkenkrempe so, dass die mehreren vorgeformten Metallbalken sich zwischen den Balkenkrempen erstrecken, und wobei zumindest zwei Balken aneinander angrenzend vorgesehen sind.
Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, einen Fußbodenbalken zu schaffen, der relativ kostengünstig herzustellen und zu montieren ist.
Es ist ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung, einen Fußbodenbalken zu schaffen, durch den Rohrleitungen, Leerrohren, elektrischen Drähten, etc. hindurchtreten können, ohne dass ein Kompromiss hinsichtlich der strukturellen Integrität des Balkens geschlossen werden müsste, und ohne dass die Arbeitskosten auf der Baustelle entstehen, die mit dem Schneiden von Öffnungen in die Balken einhergehen.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Vorsehen eines Balkenstützsystems, das einfach montiert werden kann, ohne dass besondere Fähigkeiten erforderlich sind.
Ein noch anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, eine Balkenkrempe zu schaffen, die die Notwendigkeit für herkömmliche Gewebeversteifer reduziert oder eliminiert.
Ein noch anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, eine Balkenkrempe zu schaffen, durch die Drähte, Leitungen, etc. einfacher hindurch verlaufen können, ohne die Notwendigkeit, vor Ort Öffnungen in die Krempe hineinzuschneiden, und ohne einen Kompromiss hinsichtlich der strukturellen Integrität der Krempe zu schließen.
Ein noch anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fußbodenbalkenstützsystem zu schaffen, das die Installation einer Vielzahl unterschiedlicher Befestigungsteile nicht erfordert, die normalerweise herkömmlichen Metallbalken und Strebeninstallationen zugeordnet sind.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fußbodenbalkenkrempe zu schaffen, die effektiv Belastungen verteilen kann, die in der Vergangenheit typischerweise durch die Verwendung doppelter Holzplatten und dergleichen aufgefangen werden mussten.
Es ist ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein Balkenkopfstück (einen Balken-Header) oder eine Balkenkrempe zu schaffen, an welchem bzw. welcher mehrere Balkenanbringstellen vorbereitet sind, so dass die Notwendigkeit entfällt, dass die Bauarbeiter jedes Kopfstück einzeln ausgestalten müssen.
Ein noch anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, eine vorgeformte Balkenkrempe oder ein vorgeformtes Balkenkopfstück zu schaffen, die bzw. das relativ leichtgewichtig ist und dazu verwendet werden kann, metallene oder hölzerne Balken in vorbestimmten Stellen zu lagern.
Ein noch anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, ein vorgeformtes Balkenarretierelement zu schaffen, das einfach zu montieren ist und das die einfache Montage einer Isolierung zwischen beiden erleichtern kann.
Ein zusätzliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fußbodensystem zu schaffen, das in manchen Anwendungen die Notwendigkeit für Kopfstücke in Stützwänden bei Fenstern und Türen eliminieren kann.
Ein noch anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, ein Balkenstützsystem zu schaffen, das die oben erwähnten Merkmale hat und das einfach zu montieren ist und den Aufwand für einen Schneidvorgang auf der Baustelle und auch für eine Messung, die normalerweise herkömmlichen Holz- und Metallbalkenkomponenten zugeordnet sind, eliminiert oder reduziert.
Ein noch anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fußbodensystem zu schaffen, das erfolgreich in Verbindung mit Stützstrukturen unterschiedlicher Konstruktion verwendet werden kann.
Demzufolge schafft die vorliegende Erfindung Lösungen für die Nachteile herkömmlicher Gebäudekomponenten und Fußbodensysteme. Fachleute werden jedoch erkennen, dass diese und andere Details, Merkmale und Vorteile sich weiter im Verlauf der nun folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ergeben werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den begleitenden Zeichnungen sind gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, wobei gleiche Bezugsziffern verwendet werden, um gleiche Teile zu bezeichnen, und wobei:
1 eine teilweise perspektivische Ansicht eines Fußbodensystems der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine isometrische Innenansicht einer Balkenkrempe der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine isometrische Außenansicht der Balkenkrempe der 2 ist;
4 eine Querschnittsansicht eines Bereichs der Balkenkrempe der 2 und 3 entlang der Linie IV-IV in 2 ist;
4a eine isometrische Außenansicht einer anderen Ausführungsform der Balkenkrempe der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine Querschnittsansicht eines Balkens der vorliegenden Erfindung ist;
6 eine teilweise Querschnittsansicht eines Fußbodensystems der vorliegenden Erfindung ist, wobei eine Leitung durch Öffnungen in den Balken hindurchgebracht worden ist;
7 eine andere teilweise Querschnittsansicht eines Fußbodensystems der vorliegenden Erfindung ist, wobei Isolationsmaterial zwischen den beiden gelagert ist;
8 eine andere teilweise perspektivische Ansicht des Fußbodensystems der vorliegenden Erfindung ist, welche einen Bereich einer oberen Wandstruktur veranschaulicht, die daran angebracht ist;
9 eine teilweise perspektivische Ansicht eines Fußbodensystems der vorliegenden Erfindung ist, angebracht an einer Wandstruktur, in welcher sich eine Tür- oder Fensteröffnung befindet;
10 ist eine teilweise perspektivische Ansicht des Fußbodensystems der vorliegenden Erfindung, gelagert zwischen zwei unterschiedlichen Wandstrukturen;
11 ist eine teilweise perspektivische Ansicht, die ein Fußbodenstützsystem der vorliegenden Erfindung zeigt, angebracht an einer Betonstützwand;
12 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Arretierelements der vorliegenden Erfindung; und
13 ist eine teilweise Endanordnungsansicht, die das Arretierelement der 12 angebracht an zwei Balken zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zur Veranschaulichung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, und nicht zur Einschränkung der Erfindung, zeigen die Zeichnungen ein Fußbodensystem 10 der vorliegenden Erfindung, das in Wohnsowie Geschäftsgebäuden gleichermaßen vorteilhaft verwendet werden kann. Genauer gesagt und mit Bezug auf 1 kann ein Fußbodensystem 10 der vorliegenden Erfindung zumindest zwei Kopfstücke oder Balkenkanten bzw. -krempen 20 beinhalten, die an entsprechenden Wandstrukturen 12 gelagert sind. Wie in 1 dargestellt, kann die Wandstruktur 12 ein C-förmiges metallenes oberes Spurelement 14 sowie mehrere metallene Wandstreben 16 aufweisen, die an dem oberen Spurelement 14 durch herkömmliche Befestigungsschrauben und Techniken angebracht sind. Fachleuten wird bewusst sein, dass Fußbodensysteme 10 der vorliegenden Erfindung erfolgreich mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Wand- oder anderen Stützstrukturen eingesetzt werden können, die aus Holz, Betonblöcken, etc. hergestellt sein können.
Das Fußbodensystem 10 kann auch eine Vielzahl von Balken 40 aufweisen, die dazu ausgestaltet sind, sich zwischen Wandstrukturen 12 zu erstrecken und an ihren jeweiligen Enden an den Balkenkrempen 20 angebracht sind. 1 zeigt nur eine Balkenkrempe 20 und ihre zugehörige Wandstruktur 12. Dem Leser wird jedoch bewusst sein, dass die Balken 40 sich von einer Wandstruktur 12 zu einer anderen Wand oder Stützstruktur (nicht dargestellt) erstrecken können und an entsprechenden Balkenkrempen 20 auf eine unten noch genauer beschriebene Art und Weise angebracht sind.
Die 2 und 3 zeigen eine Balkenkrempe 20 der vorliegenden Erfindung. Die Balkenkrempe 20 kann beispielsweise aus einem kaltgewalzten galvanisierten Stahl oder einem anderen geeigneten Metall hergestellt sein, dessen Kaliber von der Größe und der Art der Belastung abhängen kann, die das Fußbodensystem 10 aushalten muss. Beispielsweise kann für ein Fußbodensystem, das zum Aufnehmen von Belastungen von 195 kg/m² (40 Pfund pro Quadratfuß) vorgesehen ist, die Balkenkrempe 20 aus einem kaltgewalzten 16er Stahl hergestellt sein. Wie sich aus den 1 bis 3 ergibt, kann eine Balkenkrempe 20 im Wesentlichen C-förmig sein, wenn sie vom Ende aus betrachtet wird, und einen mittleren Gewebebereich 22 haben sowie einen oberen 24 und einen unteren Schenkel 26. In dem oben beschriebenen Beispiel kann der Abstand A beispielsweise 25,4 cm (10'') betragen. Dem Fachmann wird jedoch bewusst sein, dass die gesamte Größe der Balkenkrempe 20 in irgendeiner Form von besonderen Ausgestaltungsvorgaben, wie beispielsweise der Belastung des Fußbodens, dem Abstand der Balken, Federungskriterien, etc. abhängen wird. Dem Leser wird auch bewusst sein, dass die Balkenkrempe 20 anfänglich mit herkömmlichen Walzformtechniken ausgebildet werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der untere Schenkel 26 länger sein als der obere Schenkel 24. Der untere Schenkel 26 kann sich von dem Gewebe 22 aus in einem Abstand von beispielsweise 6,35 cm (2,5'') erstrecken, um eine einfache Anbringung der Balkenkrempe 20 an allen Arten von Stützstrukturen zu vereinfachen.
Wie sich auch aus den 2 und 3 ergibt, ist eine Balkenkrempe mit mehreren integral ausgebildeten Anhängseln 30 versehen, um die Enden 41 der Balken 40 daran zu befestigen. Die Anhängsel 30 können in der Balkenkrempe 20 in jedem gewünschten Abstand (Abstand B in 2) vorgesehen sein. Fachleuten wird jedoch bewusst sein, dass es vorteilhaft sein kann, die Anhängsel 30 in Abständen von 20,32 cm (8''), 40,64 cm (16''), oder 60,96 cm (24'') vorzusehen. Abhängig von dem jeweiligen Wandaufbau sind die Wandstreben 16 auch oft in solchen Abständen vorgesehen. Durch integrales Ausbilden der Anhängsel 30 in diesen Abständen können die Balken 40 daher so angeordnet werden, dass sie sich mit entsprechenden Streben 16 in der Wandstruktur 12 zu Zwecken der Lastverteilung überlappen. In der Alternative könnten aufgrund der Fähigkeit der Balkenkrempe der vorliegenden Erfindung, die Belastung zu verteilen, die die Wandstrukturen bildenden Streben relativ zu dem Balken unähnlich beabstandet sein. Das heißt, das einzigartige und neue Merkmal der vorliegenden Balkenkrempe kann die Notwendigkeit vermeiden, Wandstreben vertikal über entsprechende Balken auszurichten. Dem Fachmann wird außerdem bewusst sein, dass durch Ausbilden eines Anhängsels 30 alle 20,32 cm (alle acht Inch) der Arbeiter oder Monteur wählen kann, die Balken 40 in beliebigen der Abstände 20,32 cm (8''), 40,64 cm (16'') oder 60,96 cm (24'') zu befestigen.
Die Anhängsel 30 der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise integral in dem Gewebebereich 22 der Balkenkrempe 20 durch Stanzen von dreiseitigen rechteckigen Laschen oder Anhängseln aus dem Gewebebereich 22 heraus und durch Biegen dieser Anhängsel 30 in einem vorbestimmten Winkel relativ zu der Ebene des Gewebes 22 ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Anhängsel 30 um 90° relativ zu dem Gewebe 22 verbogen (Winkel "C" in 4). Die Anhängsel 30 könnten jedoch auch in anderen geeigneten Winkeln orientiert sein, abhängig von der jeweiligen Anwendung. Die Anhängsel 30 können in das Gewebe 22 hinein mit herkömmlichen Metallstanztechniken und Geräten gestanzt werden. Um eine schnelle Anbringung der Balken 40 an den Anhängseln 30 zu erleichtern, kann eine Reihe von Befestigungsöffnungen 34 durch das Gewebe hindurch gestanzt werden, um herkömmliche Metallblechbefestiger, wie beispielsweise selbstbohrende Schrauben, aufzunehmen. Beispielsweise kann in Anwendungen, wo der Abstand A ungefähr 25,4 cm (10'') beträgt, die Länge eines Anhängsels 30 15,24 cm (6'') (Abstand "D") betragen und die Breite eines Anhängsels 30 2,54 cm (1'') (Abstand "E"). Mittels zusätzlicher Beispiele können die Plättchen 30 2,54 cm (1'') × 10,16 cm (4'') für Balkenkrempen sein, die zum Lagern von Balken ausgestaltet sind, die 18,42 cm (7,25'') hoch sind, 20,32 cm (8'') und 23,5 cm (9,25''), oder Plättchen 30 können 2,54 cm (1'') × 15,24 cm (6'') groß sein für Balkenkrempen, die zum Lagern von Balken vorgesehen sind, die 25,4 cm (10''), 28,58 cm (11,25''), 30,48 cm (12'') und 35,66 cm (14'') hoch sind. Dem Fachmann wird bewusst sein, dass die integral ausgebildeten Plättchen 30 in einer Vielzahl unterschiedlicher Größen und Gestalten vorgesehen sein können, ohne dass der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Wenn die integralen Anhängsel 30 ausgeformt und in einen gewünschten Winkel relativ zu dem Gewebebereich 22 gebogen werden, wird außerdem eine Öffnung 36 entsprechend jedem Anhängsel 30 durch das Gewebe 22 der Balkenkrempe 20 hindurch ausgeformt, die auch dazu verwendet werden kann, den Durchtritt von Drähten, Rohren, etc. durch die Balkenkrempe 20 hindurch zu ermöglichen.
In manchen Anwendungen kann es wünschenswert sein, die Balken an den oberen Schenkeln 24 der Balkenkrempe 20 anzubringen. Um diese Anbringung zu erleichtern, sind eine Vielzahl von Öffnungen 25 durch den oberen Schenkel 24 hindurch vorgestanzt, um Befestigungsschrauben dort hindurch aufzunehmen. Als Beispiel können, wie dies aus 2 hervorgeht, die Mittellinien der Öffnungen 25 regelmäßig auf jeder Seite der Anhängsel-Mittellinie "T" um ungefähr 2,54 cm (1'') (Abstand "U") beabstandet sein. Andere Öffnungsanordnungen können jedoch auch vorgesehen sein. In gleicher Art und Weise kann, um die Anbringung der Balkenkrempe 20 an der Struktur 14 darunter zu erleichtern, eine Reihe von vorgestanzten Öffnungen 27 in dem unteren Schenkel 26 vorgesehen sein. Beispielsweise können Öffnungen 27 um ungefähr 10,16 cm (4'') von der Mittellinie "T" des Anhängsels 30 (Abstand "V") beabstandet sein, wie in 2 dargestellt. Andere Öffnungsanordnungen können jedoch auch vorgesehen sein. Fachleuten wird bewusst sein, dass, wenn die Balken an dem Schenkel 24 angebracht werden, es normalerweise nicht notwendig ist, die Enden der Balken 40 an den Anhängseln 30 in vielen Belastungsanwendungen anzubringen. Im Gegensatz dazu besteht in vielen Fällen, wenn die Enden der Balken 40 an den Anhängseln 30 angebracht sind, keine Notwendigkeit, die Balken an dem Schenkel 24 der Balkenkrempe 20 anzubringen. Eine solche Anordnung vermeidet auch die Notwendigkeit für Balkenhänger.
Außerdem können Verstärkungsrippen 38 auf jeder Seite jeder Öffnung 36 vorgesehen sein, um eine Verstärkung des Gewebes 22 zu erzielen und es dem Anhängsel 30 zu ermöglichen, als eine strukturelle Verbindung zwischen der Balkenkrempe 20 und dem entsprechenden Balken 40 zu dienen. Wir glauben, dass viele Anwendungen solche verstärkten integralen Anhängsel eine ausreichende Festigkeit zur Verfügung stellen, um die Notwendigkeit zu vermeiden, den unteren Schenkel des Balkens an dem unteren Schenkel der Balkenkrempe zu befestigen, was vor Ort eventuell schwierig ist. Zumindest eine und vorzugsweise zwei Rippen 38 sind in das Gewebe 22 hinein geprägt, wie in den 2, 3 und 4 dargestellt. Die Rippen 38 können Einkerbungen aufweisen, die in die äußere Oberfläche 23 des Gewebes 22 hinein geprägt sind. Die Rippen 38 können 1,27 cm (1/2'') breit sein und 0,64 cm (1/4'') tief und beispielsweise um 2,54 cm (1'') von den Kanten jeder entsprechenden Öffnung 36 beabstandet sein (Abstand "F"). Siehe 4. Die Rippen 38 können beispielsweise 12,7 cm (5'') lang sein für Balkenkrempen 20, die Gewebe 22 haben, die 18,42 cm (7,25''), 20,32 cm (8'') und 23,5 cm (9,25'') lang sind, oder die Rippen können 17,78 cm (7'') lang sein für Balkenkrempen 20 mit größeren Geweben 22. Die Größe, Gestalt und Anordnung der Rippen 38 kann vorteilhaft verändert werden abhängig von den Belastungen, die auf die Balkenkrempe 20 aufgebracht werden, und von der Größe der Balkenkrempe 20. Fachleuten wird bewusst sein, dass solche Rippen 38 und Anhängsel 30 auch die Notwendigkeit vermeiden können, Balkengewebeversteifer zu verwenden, was zu verringerten Balkenherstellkosten führen könnte. Die Rippen 38 können in das Gewebe 22 hinein mit herkömmlichen Walzformtechniken geformt werden. Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass die Balkenkrempe der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Lastverteileigenschaft hat, um allgemein die Notwendigkeit für zusätzliche Bauteile zu vermeiden, die normalerweise herkömmlichen Balkenkopfstückanordnungen zugeordnet sind. Beispielsweise vermeidet die einzigartige Ausgestaltung der vorliegenden Balkenkrempe 20 die Notwendigkeit, doppelte 5,08 cm (2'') × 10,16 cm (4'') Platten zu verwenden, um die Belastung von den Balken auf die Wandstreben zu verteilen – eine gängige Praxis in der Vergangenheit.
Eine andere Ausführungsform der Balkenkrempe der vorliegenden Erfindung ist in 4a veranschaulicht. In dieser Ausführungsform ist die Balkenkrempe 20' in ihrer Konstruktion im Wesentlichen identisch mit der oben beschriebenen Balkenkrempe 20, abgesehen von der Konfiguration der Rippen 38'. Wie sich aus 4a ergibt, sind die Rippen 38' in einem Winkel von ungefähr 45° (Winkel "Q" in 4a) relativ zu den Kanten der Balkenkrempe 20' und der Anhängsel 30' vorgesehen. Außerdem können die diagonalen Rippen 38' gekreuzt sein, wie dargestellt, um dem Gewebebereich 22' eine zusätzliche Festigkeit und Steifigkeit zu verleihen. Mehrfach-Kreuzanordnungen können zwischen den Anhängseln 30' verwendet werden.
Wie in 4 gesehen werden kann, kann das Anhängsel 30 vorteilhaft in einer Reihe von vorgestanzten Öffnungen 34 versehen sein (d.h. gestanzt während der Herstellung der Balkenkrempe 20 im Gegensatz zu vor Ort mit Handwerkzeugen gestanzt). Durch Vorstanzen der Öffnungen 34 an den gewünschten Stellen kann der Monteur sicher sein, dass die Befestiger, die zum Befestigen des Anhängsels 30 an einem Balken 40 verwendet werden, sich an der korrekten Stelle befinden, um eine adäquate strukturelle Integrität dieser Verbindung sicherzustellen. Das Vorstanzen reduziert auch die für Montagezwecke erforderliche Arbeit. Beispielhaft kann ein Anhängsel 30, das 15,24 cm (6'') lang und 2,54 cm (1'') breit ist, drei Anbringöffnungen 34 haben, deren Mittellinien um ungefähr 3,81 cm (1,5'') voneinander beabstandet sind. Diese Öffnungen können auch auf der Mittellinie des Anhängsels 30 ausgerichtet sein. Eine solche Anordnung und Anzahl der Befestigungsöffnungen 34 kann durch die Größe und Zusammensetzung der Balken, die Belastungsbedingungen, etc. diktiert sein.
Während es dem Fachmann bewusst sein wird, dass die Balkenkrempe 20 der vorliegenden Erfindung vorteilhaft in Verbindung mit Holzbalken verwendet werden kann (d.h. 5,08 cm (2'') × 15,24 cm (6''), 5,08 cm (2'') × 25,4 cm (10''), 5,08 cm (2'') × 30,48 cm (12''), etc. Balken) und andere Metallbalken, funktioniert die Balkenkrempe 20 besonders gut in Verbindung mit Metallbalken 40 der in den 1, 5 und 6 dargestellten Art. Wie sich aus diesen Figuren ergibt, ist ein Balken 40 C-förmig und hat einen Gewebebereich 42 und einen oberen Schenkel 44 sowie einen unteren Schenkel 46. Die Balken 40 können aus einem kaltgewalzten galvanisierten Stahl oder einem anderen geeigneten Metall hergestellt sein, und zwar unter Verwendung einer herkömmlichen Walzformtechnik, und so bemessen sein, dass sie verschiedene Belastungskennlinien aufnehmen können. Beispielsweise kann ein für die Verwendung in Verbindung mit dem oben diskutierten Balkenkrempenbeispiel gemessener Balken 40 eine Höhe von ungefähr 25,4 cm (10'') haben (Abstand "G"), und der obere 44 und der untere Schenkel 46 können jeweils ungefähr 4,45 cm (1,75'') lang sein (Abstand "H"). Dem Fachmann wird bewusst sein, dass die Größen des Gewebes 42 und des oberen 44 sowie des unteren Schenkels 46 abhängig von der Anwendung variieren können und symmetrisch sein können oder auch nicht. Außerdem sind die Enden des oberen 44 und des unteren Schenkels 46 einwärts gebogen, um den Balken 40 mit Verstärkungslippen 45, 47 zu versehen. Siehe 5. Beispielsweise kann die Verstärkungslippe 45 ungefähr 1,59 cm (5/8'') lang sein (Abstand "J") und in einem Winkel von ungefähr 90° relativ zum oberen Schenkel 44 gebogen sein. In gleicher Art und Weise kann die Verstärkungslippe 47 ungefähr 1,59 cm (5/8'') lang sein (Abstand "J") oder auch eine andere Länge haben und symmetrisch sein oder auch nicht.
Vorzugsweise sind die Balken 40 so bemessen, dass ihre Enden 41 gegen den Gewebebereich 22 einer entsprechenden Balkenkrempe 20 so anliegen, dass der untere Schenkel 46 des Balkens 40 auf dem unteren Schenkel 26 der Balkenkrempe 20 aufgenommen wird und der obere Schenkel 44 des Balkens 40 unter dem oberen Schenkel 24 der Balkenkrempe 20. Um das Ende 41 des Balkens 40 an der Balkenkrempe 20 zu befestigen, werden herkömmliche Befestiger, wie beispielsweise selbstschneidende Schrauben, durch die Öffnungen 44 in dem entsprechenden Anhängsel 30 und in den Gewebebereich 42 des Balkens 40 hinein gebracht. Wenn gewünscht, kann der untere Schenkel 46 des Balkens 40 an dem unteren Schenkel 26 der Balkenkrempe 20 durch herkömmliche Befestiger befestigt werden. In gleicher Art und weise kann der obere Schenkel 44 des Balkens 40 an dem oberen Schenkel 24 der Balkenkrempe 20 durch Einbringen von herkömmlichen Befestigungsschrauben durch vorgestanzte Öffnungen 25 in dem oberen Schenkel 24 befestigt werden.
Um zu ermöglichen, dass Elemente, wie beispielsweise Heiz-, Lüftungs- und Klimaanlagenleitungen, Drähte, Rohrleitungen, etc., durch die Balken 40 hindurchtreten, kann jeder Balken 40 mit zumindest einer Öffnung 50 durch den jeweiligen Gewebebereich 42 hindurch versehen sein. Wie sich aus 1 ergibt, können die Öffnungen 50 oval geformt sein, um eine Vielzahl unterschiedlich gestalteter Komponenten aufzunehmen. Mehrere Öffnungen 50 können durch jeden Balken 40 hindurch vorgesehen sein. Die Größe, Anordnung und Anzahl solcher Öffnungen 50 kann abhängig von Betrachtungen sein, wie beispielsweise der Belastungskennlinie, und der Anordnung und Größe der Leitungen, Rohre, etc., die aufgenommen werden müssen. Um den Gewebebereich 42 des Balkens 40 mit einer zusätzlichen Festigkeit und Verstärkung um jede Öffnung 50 herum zu versehen, ist ein Kranz 54 aus Material um den Außenumfang 52 jeder Öffnung 50 herum ausgeformt. Der Kranz 54 kann um die Öffnung 50 herum in einem Ziehvorgang mit zwei Steigerungen, einem Schlag, und Wischbiegung ausgebildet werden. Beispielsweise kann sich bei einem Balken 40 mit Schenkeln 44, 46, die jeweils 4,45 cm (1,75'') lang sind, der Kranz 54 auch einwärts um ungefähr 1,75 cm (11/16'') erstrecken (Abstand "K"). Siehe 5. 6 zeigt das Fußbodensystem 10, das oben beschrieben ist, wobei ein Abschnitt eines Leerrohrs 60 sich durch ausgerichtete Öffnungen 50 in den Balken 40 hindurch erstreckt. Wir haben festgestellt, dass die Ausgestaltung und Größe des Kranzes 54 das Vorsehen relativ großer Öffnungen durch das Balkengewebe hindurch ermöglicht.
Beispielsweise kann ein Balken, der aus kaltgewalztem galvanisiertem Stahl hergestellt ist und eine Länge von 4,88 m (16 Fuß) hat und der an seinen Enden gelagert ist und mit 195 kg/m² (40 Pfund pro Quadratfuß) belastet ist, erfolgreich mit bis zu acht regelmäßig beabstandeten Öffnungen 50 versehen werden, die ungefähr 15,88 cm (6,25'') breit sind und 22,86 cm (9'') lang. Wir haben auch festgestellt, dass der Kranz 54 die Ausbildung scharfer Kanten verhindert, die gestanzten Öffnungen inhärent sind. So schafft der Kranz 54 eine sicherere Arbeitsumgebung und reduziert gleichzeitig die Notwendigkeit für schützende Einrichtungen, wie beispielsweise Gummidichtungen, die in solchen Öffnungen installiert werden müssten, um eine unabsichtliche Beschädigung der Leitungen, Drähte, Rohre, etc. zu verhindern, die durch die Öffnung hindurchtreten.
Um eine effiziente Montage einer Isolierung 70 (beispielsweise einer Glasfaserwatte, eines starren Schaumstoffs, etc.) zwischen den Balken 40 zu ermöglichen, kann der Gewebebereich 42 jedes Balkens 40 außerdem mit einer Vielzahl von Halteöffnungen 62 versehen sein. Wie sich aus 7 ergibt, sind die Halteöffnungen 62 dazu ausgestaltet, die Enden U-förmiger Drahthalterungen 64 dort hindurch aufzunehmen. Jedes Ende der Drahthalterungen 64 kann in einem Winkel vorgesehen sein, der ausreichend ist, um es innerhalb der Halteöffnung 62 zu halten, nachdem es dort eingebracht worden ist. Andere Halterungsausgestaltungen können auch verwendet werden, ohne dass der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird. In dieser Ausführungsform werden jedoch die Halterungsdrähte 64 zuerst installiert, und anschließend wird die Isolierung über den Halterungen 64 von der oberen Seite der Balken aus platziert. Nachdem die Isolierung 70 über den Halterungen 64 montiert worden ist, kann das Fußbodenabdeckmaterial 100 montiert werden. Ein solches Verfahren zur Montage der Isolierung vermeidet die Notwendigkeit für die Arbeiter, von einem oft beengten Kriechraum aus zu arbeiten, um die Isolierung zu montieren. Die einzigartige U-förmige Ausgestaltung der Halterungen 64 ermöglicht außerdem auch eine einfache Montage einer Isolation, die im Wesentlichen so tief ist wie die Balken, während man auf den oberen Schenkeln der Balken steht.
Das vorliegende Fußbodenbalkensystem 10 kann auch einzigartige und neue vorgeformte Arretierelemente 80 aufweisen, die zwischen Balken 40 montiert sind, um dort eine seitliche Unterstützung vorzusehen. Ein Arretierelement 80 kann aus kaltgewalztem galvanisiertem Stahl oder einem anderen geeigneten Metall in einer C-Form vorgeformt sein unter Verwendung herkömmlicher Metallprägeverfahren. Wie sich aus den 1, 6 und 7 ergibt, kann ein Arretierelement 80 einen Gewebebereich 82 und zwei aufrecht stehende Schenkel 84 haben. Ein Verbindungsanhängselbereich 86, der im wesentlichen koplanar mit dem Gewebe 82 ist, ist an jedem Ende des Arretierelements 80 ausgeformt. Zumindest eine und vorzugsweise zwei Befestigungsöffnungen 88 sind durch jeden Verbindungsanhängselbereich 86 hindurch vorgesehen, um das Einbringen herkömmlicher Befestiger, wie beispielsweise Metallblechschrauben 90 dort hindurch in die unteren Schenkel 46 entsprechender Balken 40 zu ermöglichen. Wie in 1 dargestellt, können die Arretierelemente 80 geringfügig relativ zueinander versetzt sein, damit die Verbindungsanhängselbereiche 86 jedes Arretierelements 80 an den entsprechenden unteren Schenkeln 86 der Balken angebracht werden können, ohne miteinander zu interferieren. Der Fachmann wird erkennen, dass solche Arretierelemente 80 nicht mit der Installation der Isolierung 70 zwischen den Balken 40 und/oder mit dem Durchtritt von Leitungen, Drähten, Rohren, etc. durch die Öffnungen 50 in den Balken 40 hindurch interferieren. Siehe 6 und 7. Durch die Verwendung vorgeformter Arretierelemente 80 kann außerdem auch die oft zeitraubende Aufgabe des Zerschneidens und Kerbens der Arretierelemente vor Ort vermieden werden. Außerdem wird der Fachmann erkennen, dass Schnitte, die vor Ort mit Handwerkzeugen gemacht werden, oft gezackt oder ausgefranst sind, was für das Montagepersonal gefährlich sein kann und zu einem vorzeitigen Ausfall des Bauteils führen kann. Durch Vorformen der Arretierelemente 80 wird daher die Installationszeit reduziert, die Arretierelemente sind sicher handzuhaben und sind strukturell haltbarer. Außerdem kann durch das Vorstanzen von Befestigungsöffnungen in den Verbindungsanhängselbereichen 86 der Arretierelemente 80 der Monteur sicher sein, dass die Befestiger geeignet durch den Verbindungsanhängselbereich hindurch platziert sind.
Um das in 1 veranschaulichte Fußbodensystem zu montieren, werden die beiden Krempen 20 auf den oberen Wandspuren 14 der zugehörigen Wandstrukturen 12 gelagert. Befestiger werden durch die unteren Schenkel 26 der beiden Krempen 20 hindurch gebracht, um die Balkenkrempen 20 in den oberen Wandspuren 14 anzubringen, wie dargestellt. Anschließend werden die Balken 40 zwischen den Balkenkrempen 20 in gewünschten Abständen montiert. Weil die Balkenkrempen 20 mit den integral ausgebildeten Anhängseln 30 in vorbestimmten Abständen versehen sind, brauchen die Monteure nicht jede Balkenkrempe 20 auf der Baustelle auszugestalten, und dadurch wird die Arbeitszeit reduziert, die zum Installieren des Fußbodensystems 10 erforderlich ist. Das Ende 41 des Balkens 40 liegt gegen die entsprechende Balkenkrempe 20 angrenzend an das geeignete entsprechende Anhängsel 30 an, und das Anhängsel 30 wird daran angebracht durch herkömmliche Befestiger, die durch Öffnungen 34 in dem Anhängsel 30 hindurch gebracht werden. Wenn gewünscht, können die unteren Schenkel 46 jedes Balkens 40 an dem unteren Schenkel 26 der zugehörigen Balkenkrempe 20 mit Befestigungsschrauben angebracht werden. In gleicher Art und Weise können die oberen Schenkel 44 der Balken 40 an dem oberen Schenkel 24 der entsprechenden Balkenkrempe 20 durch die vorgeformten Öffnungen 25 hindurch befestigt werden. Nachdem die Balken 40 montiert worden sind, können Arretierelemente 80 wie oben beschrieben in geeigneten Abständen installiert werden. Anschließend können die U-förmigen Halterungen 64 in den Öffnungen 62 in den Balken 40 montiert werden, wenn eine Isolation gewünscht ist. Die Isolierung 70 wird dann auf den Halterungen 64 montiert. Um den Fußbodenaufbau 10 zu vervollständigen, kann ein herkömmliches Abdeckmaterial 100, wie beispielsweise Sperrholz, auf die oberen Schenkel 44 der Balken und der Balkenkrempe geschraubt werden. Wenn gewünscht, können Leerrohre, Rohrleitungen, Verdrahtungen durch die Öffnungen 50 in den Balken 40 hindurch und durch die Öffnungen 36 in den Balkenkrempen 20 hindurch gebracht werden.
Der Fachmann wird auch erkennen, dass das Fußbodensystem der vorliegenden Erfindung auch in mehrstöckigen Gebäuden verwendet werden kann, wie in 8 dargestellt. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, wird, nachdem die Abdeckung 100 an den Balken 40 und der Balkenkrempe 20 angebracht worden ist, eine zusätzliche C-förmige "untere" Wandschiene 110 in diesem Fall an der Abdeckung 100 durch Befestigungsschrauben angebracht. Eine geeignete Sammlung vertikaler C-förmiger Wandstreben 114 kann an der unteren Spur 110 auf bekannte Art und Weise angebracht werden, um eine Wandstruktur 120 zu bilden. Man wird außerdem erkennen, dass die Wandstruktur 120 aus herkömmlichen Holzstreben auf bekannte Art und Weise hergestellt sein kann.
Die 9 zeigt die Verwendung eines Fußbodensystems 10 der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer Wandstruktur 200 mit einer Öffnung 210 für eine Tür oder ein Fenster. In dieser Ausführungsform wird ein C-förmiges Kopfstück über der oberen Spur 202 der Wandstruktur 200 platziert und wird an den Wandstreben 204 angebracht, die Rücken an Rücken angrenzend an die Fenster- oder Türöffnung 210 angeordnet sind. Mehrere Befestiger, vorzugsweise Schrauben, werden verwendet, um das Kopfstückelement 220 an den Streben 204 anzubringen. Das Kopfstückelement 220 kann aus kaltgewalztem galvanisiertem Stahl oder einem anderen geeigneten Metall hergestellt sein und einen Gewebebereich 222 haben, der so bemessen ist, dass er über das obere Wandspurelement 202 hinüber passt, sowie Schenkel 224, die sich beispielsweise um 20,32 cm (8'') von dem Gewebe 222 aus erstrecken könnten.
Das Fußbodensystem 10 der vorliegenden Erfindung ist gut geeignet für die Verwendung in Verbindung mit Stützstrukturen unterschiedlicher Konstruktion. Beispielsweise kann, wie in 10 dargestellt, eine Balkenkrempe 20 an einer Standardwandstruktur 12 gelagert sein, die aus Metallspuren 14 und Metallstreben 16 gemacht ist. Die Balkenkrempe 20 kann an einer oberen Spur 14 der Wandstruktur 12 durch herkömmliche Befestigungsschrauben und Techniken angebracht werden. Außerdem kann eine zweite Balkenkrempe 20' mit einer Wandstruktur 300 gelagert sein, die eine Reihe von Betonblöcken 302 aufweist. Der Fachmann wird erkennen, dass die Balkenkrempe 20' an der Wandstruktur angebracht wird mit herkömmlichen Befestigern und Konstruktionstechniken. Nachdem die Balkenkrempen 20, 20' montiert worden sind, werden eine Reihe von Balken 40 dazwischen aufgehängt und daran auf die oben beschriebene Art und Weise angebracht. Arretierelemente 80 können auch zwischen den Balken 40 montiert werden. Wenn gewünscht, können Halterungselemente und eine Isolierung (nicht dargestellt) zwischen den Balken wie oben beschrieben montiert werden, und eine herkömmliche Abdeckung 100 kann an den Balken 40 befestigt werden.
11 zeigt das Fußbodensystem 10 der vorliegenden Erfindung, wobei eine der Balkenkrempen 20 an der Seite einer Wandstruktur 300 angebracht ist, die aus Betonblöcken 302 gemacht ist. Fachleute werden erkennen, dass die Balkenkrempe 20 an der Wandstruktur 300 mit herkömmlichen Betonschrauben 304 oder anderen geeigneten Befestigern angebracht werden kann.
Die 12 und 13 zeigen ein alternatives Arretierelement 400 der vorliegenden Erfindung, welches dazu verwendet werden kann, eine seitliche Unterstützung der Balken 40 zu biegen. Wie aus diesen Zeichnungen hervorgeht, ist das Arretierelement 400 im Wesentlichen C-förmig und hat einen Gewebebereich 402 sowie zwei Schenkelbereiche 404, 406, die integral mit dem Gewebebereich 402 ausgeformt sind. Ein Anhängsel 408 ist an jedem Ende des Arretierelements 400 so vorgesehen, dass jedes Anhängsel 408 im Wesentlichen rechtwinklig relativ zu dem Gewebebereich 402 ist. Außerdem sind, um das Arretierelement 400 mit einer zusätzlichen Festigkeit zu versehen, Verstärkungskanten 410 an jedem Schenkel 404, 406 ausgeformt. Um eine einfache Montage zu erleichtern, kann eine Reihe von Anbringöffnungen 412 durch die Anhängsel 408 hindurch vorgesehen sein. Außerdem kann das Gewebe 402 jedes Arretierelements 400 zumindest eine Öffnung 414 haben, um den Durchtritt von Drähten, Rohren, etc. zu ermöglichen. Die Arretierelemente 400 werden dann an den Balken befestigt, wie in 13 dargestellt, und zwar mit herkömmlichen Befestigern 420.
Aus der eben erfolgten Diskussion ergibt sich, dass das vorliegende Fußbodensystem viele der den herkömmlichen Fußbodensystemen anhaftenden Probleme löst. Die einzigartigen und neuartigen Aspekte der vorliegenden Fußbodensystemkomponenten haben viele Vorteile bezüglich herkömmlicher Fußbodensystemkomponenten. Beispielsweise schafft die Balkenkrempe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Lastverteilung und strukturelle Integrität verglichen mit herkömmlichen Kopfstückanordnungen. Diese Verbesserung kann die oft mühsame Aufgabe des vertikalen Ausrichtens jedes Balkens über einer Wandstrebe vermeiden. In manchen Anwendungen kann außerdem die Gesamtfestigkeit der Balkenkrempe die Notwendigkeit für Kopfstücke bei Fenster- und Türöffnungen vermeiden. Außerdem schaffen die verschiedenen Komponenten der vorliegenden Erfindung, wie es oben diskutiert ist, ein sichereres Fußbodensystem, das ökonomischer und einfacher zu montieren ist als herkömmliche Fußbodensysteme. Außerdem ist das vorliegende Fußbodensystem besonders gut geeignet für die Verwendung in Verbindung mit einer Vielzahl unterschiedlicher Fußbodenstrukturkonfigurationen und -Konstruktionen. Fachleute werden natürlich erkennen, dass verschiedene Veränderungen in den Details, Materialien und Anordnungen der Teile vorgenommen werden können, die hier beschrieben und veranschaulicht sind, um die Natur der Erfindung zu erläutern, und zwar durch Fachleute innerhalb des Bereichs der Erfindung, wie er in den anliegenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Balkenstützvorrichtung mit einer Balkenkante (20) mit einem Kantengewebebereich (22) sowie mit einem oberen Kantenschenkel (24), der von diesem Kantengewebebereich (22) hervorsteht, und einem unteren Kantenschenkel (26), der von dem Kantengewebebereich (22) hervorsteht, wobei diese Balkenstützvorrichtung zumindest ein Anbringplättchen (30) aufweist, das integral in dem Gewebebereich (22) für die Anbringung an einem Balken (40) ausgeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Kantenschenkel (24) von dem Kantengewebebereich (22) um einen ersten Abstand hervorsteht und der untere Kantenschenkel (26) von dem Kantengewebebereich (22) um einen zweiten Abstand hervorsteht, der größer ist als der erste Abstand.
Balkenstützvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher zumindest ein integrales Anbringplättchen ein Verbindungsplättchen (30) aufweist, das in dem Kantengewebebereich (22) so ausgeformt ist, dass das Verbindungsplättchen (30) integral mit dem Kantengewebebereich (22) verbleibt und in einem vorbestimmten Winkel (C) relativ zu dem Kantengewebebereich (22) gebogen ist und eine Öffnung (36) durch den Kantengewebebereich (22) hindurch bildet.
Balkenstützvorrichtung nach Anspruch 2, weiter mit zumindest einer Verstärkungsrippe (38) in dem Kantengewebebereich (22) angrenzend an jedes Verbindungsplättchen (30).
Balkenstützvorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher zumindest eine Verstärkungsrippe (38) in einem Winkel (Q) relativ zu zumindest einem Verbindungsplättchen (30) orientiert ist.
Balkenstützvorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Winkel (Q) ungefähr 45 Grad beträgt.
Balkenstützvorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher zumindest zwei Verstärkungsrippen (38) einander schneiden.
Balkenstützvorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher zumindest einer der vorbestimmten Winkel (C) im Wesentlichen 90 Grad beträgt.
Balkenstützvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Kantengewebebereich (22) mehrere Anbringplättchen (30) hat, die integral darin ausgebildet sind, und wobei zumindest zwei integrale Anbringplättchen (30) voneinander um einen Abstand (B) ausgewählt sind, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die hauptsächlich aus im Wesentlichen 20,32 cm (8 Inches), im Wesentlichen 16 Inches, und im Wesentlichen 61 cm (24 Inches) besteht. 9. Balkenstützvorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher in zumindest einem Verbindungsplättchen (30) eine Befestigungsöffnung (34) ausgebildet ist, um einen Befestiger zum Anbringen des Verbindungsplättchens (30) an dem entsprechenden Balken (40) aufzunehmen.
Verfahren zum Aufbauen eines Fußbodens zwischen zwei beabstandeten Stützstrukturen (12), welches Verfahren folgendes aufweist: Vorformen einer Anzahl von Metallbalken (40), die so bemessen sind, dass sie sich zwischen den beabstandeten Stützstrukturen (12) erstrecken; Vorformen zweier Balkenkanten (20) aus Metall, wobei jede Balkenkante (20) ein Kantengewebe (22) und einen oberen Kantenschenkel (24) hat, der von dem Kantengewebe (22) um einen ersten Abstand hervorsteht, und einen unteren Kantenschenkel (26), der von dem Kantengewebe (22) um einen zweiten Abstand hervorsteht, der größer ist als der erste Abstand, wobei jede Balkenkante (20) außerdem eine Anzahl von Balkenanbringplättchen (30) hat, die integral in dem entsprechenden Kantengewebe (20) ausgeformt sind, wobei die Anzahl der Balkenanbringplättchen (30) zumindest so groß ist wie die Anzahl von vorgeformten Metallbalken (40); Stützen des unteren Kantenschenkels (26) einer Balkenkante (20) an einer beabstandeten Stützstruktur (12) und Stützen des unteren Kantenschenkels (26) der anderen Balkenkante (20) an der anderen beabstandeten Stützstruktur (12); Anbringen des unteren Schenkels (26) der einen Balkenkante (20) an der einen beabstandeten Stützstruktur (12) und Anbringen des unteren Schenkels (26) der anderen Balkenkante (20) an der anderen beabstandeten Stützstruktur (12), wobei die Balkenkante (20) so an den beabstandeten Strukturen (12) gestützt sind, dass die Balkenanbringplättchen (30) an der einen Balkenkante (20) im Wesentlichen mit entsprechenden Balkenanbringplättchen (30) an der anderen Balkenkante (20) ausgerichtet sind; Anbringen eines Endes von jedem vorgeformten Metallbalken (40) an einem entsprechenden Balkenanbringplättchen (30) an der einen Balkenkante (20); und Anbringen des anderen Endes jedes vorgeformten Metallbalkens (40) an einem entsprechenden Balkenanbringplättchen (30) an der einen Balkenkante (20); und Anbringen des anderen Endes jedes vorgeformten Metallbalkens (40) an einem entsprechenden ausgerichteten Balkenanbringplättchen (30) an der anderen Balkenkante (20) so, dass die mehreren vorgeformten Metallbalken (40) sich zwischen den Balkenkante (20) erstrecken, und wobei zumindest zwei Balken (40) aneinander angrenzend vorgesehen sind.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem außerdem ein Arretierelement (80) zwischen zumindest zwei benachbarten Balken (40) vorgesehen wird, um eine seitliche Lagerung zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem außerdem eine Umhüllung (100) an den mehreren vorgeformten Metallbalken (40) angebracht ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem jeder vorgeformte Metallbalken (40) eine Bodenfläche hat und die Bodenflächen der vorgeformten Metallbalken (40) im Wesentlichen koplanar miteinander sind, wenn die vorgeformten Metallbalken (40) an den Balkenkanten (20) angebracht sind, und wobei außerdem ein Versorgungselement (60), das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Leitung und einem Draht besteht, innerhalb der Fußbodenstruktur so installiert wird, dass das Werkzeugelement sich nicht nach unterhalb der Bodenflächen der vorgeformten Metallbalken (40) erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem durch jeden vorgeformten Metallbalken (40) eine verstärkte Öffnung (52) vorgesehen ist, und wobei das Montieren das Einbringen des Versorgungselements (60) durch zumindest einige der verstärkten Öffnungen (52) in den vorgeformten Metallbalken (40) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, weiter mit dem Montieren einer Isolierung (70) zwischen zumindest zwei Balken (40), die im wesentlichen einander benachbart sind.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Montieren das Platzieren der Isolation (70) zwischen den benachbarten vorgeformten Metallbalken (40) sowie das Halten der Isolierung (70) zwischen den benachbarten vorgeformten Metallbalken (40) mit Halterungen (64) aufweist, die an den benachbarten vorgeformten Metallbalken (40) angebracht sind und sich zwischen diesen erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Montieren das Montieren mehrerer U-förmiger Halterungen (64) zwischen den benachbarten vorgeformten Metallbalken (40) und das Stützen der Isolierung (70) an den Halterungen (64) aufweist.