DE7706348U1

DE7706348U1 - Schalldaemmende bodenplatte, insbesondere fuer schiffe

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Publication number: DE7706348U1
Application number: DE7706348U
Authority: DE
Original assignee: GYPROC MALMOE (SCHWEDEN) AB
Current assignee: GYPROC MALMOE (SCHWEDEN) AB
Priority date: 1976-03-10
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1977-09-01
Also published as: NO770769L; DE2708946A1; SE409975B; SE7603142L; JPS52111229A

Description

UEXK;JLl S STOLeERG ' '. PATENTANWÄLTE 2 HAMBURG 52

BESELERSTRASSE 4

DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

AB Gyproc (Prio: 10. März 197 6

SW 7603142-6 -

^FaCk 13788/13789 - )

201 10 Malmö 1

Schweden Hamburg, 1. März 1977

Schalldämmende Bodenplattenkonstruktion, insbesondere für Schiffe

Die Erfindung bezieht sich auf eine schalldämmende Bodenplattenkonstruktion, insbesondere für Schiffe, zur Auflage auf einem als Träger dienenden plattenförmigen Gerippeteil, mit einer

lasttragenden Platte, deren Eigengewicht maximal etwa 50 kg/m beträgt und die über elastische Unterlagen und ohne starre Verbindung auf eine begrenzte Anzahl von vom Gerippeteil gebildeten Stützflächen auflegbar ist, wobei die Stützflächen insgesamt maximal 3 % der Gesamtfläche der Platte ausmachen und die Platte durch einen im wesentlichen luftgefüllten Raum einer Höhe von mindestens 5 cm vom Gerippeteil getrennt ist.

Normalerweise besteht die Hauptaufgabe einer Bodenplattenkonstruktion darin, die Übertragung von Schall, insbesondere von Tritt- oder Stoßschall, von der Platte auf das Gerippeteil zu vermindern, damit dieser Schall nicht über das Gerippeteil zu anderen Räumen oder Bereichen des Gebäudes weiter-

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geleitet wird. In gewissen Fällen und insbesondere bei Schiffen wird demgegenüber das Gerippeteil selbst durch andere Quellen in starke Schwingungen oder Vibrationen versetzt, so daß dann die Hauptaufgabe der Bodenplattenkonstruktion darin besteht, eine Übertragung dieser Gerippeschwingungen oder -vibrationen in den mit der Bodenplattenkonstruktion ausgestatteten Raum zu verhindern. Da solche Gerippeschwingungen oder -vibrationen normalerweise durch laufende Motoren und Maschinen hervorgerufen werden, handelt es sich um Schwingungen bzw. um Schall verhältnismäßig niedriger Frequenzen, die durch Dämmung bzw. Isolierung oft nur schwer zu beseitigen sind.

Eine weitere Schwierigkeit bei der Schalldämmung, insbesondere in Schiffen, besteht darin, daß die Bodenplattenkonstruktion ein niedriges Gewicht pro Flächeneinheit haben muß, um die Tragfähigkeit des Schiffes nicht zu beeinträchtigen. In der Praxis läßt sich daher äußerst selten für die Bodenplattenkonstruktion ein höheres Gewicht pro Flächeneinheit als etwa

50 kg/m erreichen, und vorzugsweise soll dieses Gewicht

niedriger sein, beispielsweise weniger als 30 kg/m betragen.

Bei einer bekannten Bodenplattenkonstruktion der eingangs erwähnten Art (US-PS 3 760 757) wird eine spezielle biegeelastische Platte in Form einer mehrschichtigen, sogenannten Verbundblechtafel verwendet, die Schallschwingungen dadurch

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dämmt, daß sie zu einer Art Wellenmuster verformt wird und so infolge innerer Reibung einen Teil der zugeführten Schallenergie in Wärme umwandelt. Diese Bodenplattenkonstruktion muß daher so aufgebaut sein, daß ein wesentlicher Teil der Schallenergie vom Träger, also vom Gerippeteil zur Platte weitergeleitet wird, und daher müssen die elastischen Unterlagen bei dieser bekannten Bodenplattenkonstruktion verhältnismäßig starr sein, so daß sie dem leichten Oberbau nicht die erforderliche niedrige Eigenfrequenz geben können. Somit ist diese bekannte Bodenplattenkonstruktion nicht in der Lage, eine zufriedenstellende Schalldämmung für den vorstehend erläuterten Fall sicherzustellen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine Bodenplattenkonstruktion, die eine zufriedenstellende Isolierung einer Kabine oder eines Raums gegenüber einem vibrierenden, schallerzeugenden Gerippeteil bieten soll, eine Eigenfrequenz haben muß, die niedriger ist als die Eigenfrequenz des Gerippeteils und vorzugsweise maximal 50 Hz beträgt. Um eine derart niedrige Eigenfrequenz bei einer Platte zu erreichen, deren

Gewicht pro Flächeneinheit etwa 50 kg/m oder weniger beträgt, muß die Platte von einer sehr weichen Feder getragen werden und außerdem noch gewisse andere Eigenschaften besitzen, die bisher nicht erkannt worden sind. Dies hängt zum Teil

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damit zusammen, daß bei den hier in Frage kommenden Frequenzen die Luft, die zumindest zum größten Teil den Raum zwischen der Platte und dem Gerippeteil ausfüllt, als Feder wirkt, und zwar auch dann, wenn die Luftschicht unter der Platte an ihren Kanten oder durch einige wenige Löcher in der Platte und/oder im Gerippeteil mit der Umgebung in Verbindung steht. Diese "Luftfeder" darf nicht fehlen; wenn ein zufriedenstellendes akustisches Ergebnis erreicht werden soll.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Bodenplattenkonstruktion zu schaffen, die eine erheblich verbesserte Isolierung gegen Körperschwingungen bzw. Körperschall verhältnismäßig niedriger Frequenz ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Bodenplattenkonstruktion der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß die Federungseigenschaften der elastischen Unterlagen derart an das Eigengewicht der Platte angepaßt sind, daß die Platte durch die Unterlagen allein eine Eigenfrequenz von maximal 40 Hz hat,, und daß an der Unterseite der Platte Versteifungselemente zur Versteifung in mindestens einer horizontalen Richtung und zur wesentlichen Beeinflussung der tatsächlichen Eigenfrequenz durch die unter der Platte befindliche Luft vorgesehen sind.

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Durch die Versteifungselemente wird erreicht, daß die unter der Platte befindliche Luft, die wie ein federndes Kissen wirkt, die tatsächliche Eigenfrequenz der Bodenplattenkonstruktion im erheblichen Umfang beeinflußt und diese Eigenfrequenz im wesentlichen allein bestimmt. Vorzugswelse erfolgt dabei die Anpassung der Federungseigenschaften der elastischen Unterlagen so, daß die Unterlagen der Platte allein, also ohne weitere äußere Einflüsse, eine Eigenfrequenz geben würden, die nur die Hälfte der gewünschten Eigenfrequenz der Bodenplattenkonstruktion ausmacht, also vorzugsweise 25 Hz oder weniger beträgt.

Die elastische Unterlage bzw. die elastischen Unterlagen, die den Charakter von Federelementen haben, können entweder aus einem geeigneten elastischen Material, etwa Gummi, oder auch aus Metall hergestellt sein, wobei Metall gegebenenfalls aus Gründen der Feuersicherheit vorzuziehen ist.

Die Verwendung einer begrenzten Anzahl voneinander getrennter Stützflächen, deren Abmessungen insgesamt höchstens 3 % der gesamten Plattenfläche ausmachen, ist eine wesentliche Voraussetzung, um die erforderliche Weichheit der elastischen Unterlagen oder Federelemente zu erreichen. Dabei wird der Begriff "begrenzte Anzahl" nicht so verstanden, daß es sich notwendigerweise um eine sehr geringe Anzahl von Stützflächen handeln muß.

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Die durchschnittliche Höhe des mit Luft gefüllten Raums zwischen der Platte und dem Gerippeteil bestimmt die Wirkung der "Luftfeder". Eine Verminderung der Höhe macht die "Luftfeder" starrer, während eine Vergrößerung der Höhe zu einer weicheren "Luftfeder" führt. Liegt beispielsweise das Eigengewicht der Platte pro Flächeneinheit bei oder in der Nähe

von 50 kg/m , so erreicht man bei durchschnittlicher Höhe des mit Luft gefüllten Raums von 5 cm in der Praxis eine Eigenfrequenz der Platte von etwa 50 Hz, falls die elastische Unterlage so angepaßt ist, daß sie allein bzw. theoretisch zu einer Eigenfrequenz von 25 Hü führen würde. Eine Verringerung des Gewichtes pro Flächeneinheit der Platte erfordert zur unveränderten Beibehaltung der Eigenfrequenz eine Vergrößerung der Höhe des mit Luft gefüllten Raums, und soll bei einem gegebenen Gewicht pro Flächeneinheit der Platte die sich praktisch ergebende Eigenfrequenz herabgesetzt werden, so muß die Höhe des mit Luft gefüllten Raums ebenfalls vergrößert werden.

Unter einer Versteifung der Platte in mindestens einer horizontalen Richtung wird im vorliegenden Fall verstanden, daß die durchschnittliche Biegesteifigkeit der Platte mindestens

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10.000 Nm und vorzugsweise zwischen 50.000 Nm und 150.000 Nm pro Meter Plattenbreite quer zu dieser horizontalen Richtung beträgt.

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₍ Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungs-

j beispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Flg. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ej|,n Schiffsdeck mit einer Bodenplattenkonstruktion gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt vergrößert eine Teildarstellung aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Bodenplattenkonstruktion und das Deck gemäß Fig. 1, jedoch rechtwinklig zu dem Schnitt aus Fig. 1.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Teildarstellung aus Fig. 3.

Das dargestellte Schiffsdeck weist eine Anzahl Deckbalken 1 auf, die in einem Schiffsrumpf ein Blechdeck 2 tragen, das sich seitwärts beispielsweise nach innen von einer Bordwand 3 (Fig. 3) des Schiffes nach innen und in Längsrichtung zwischen einem Paar wasserdichter Schotten erstreckt, von denen eines in Fig. 1 bei 4 angedeutet ist.

Auf dem Deck 2, das als Träger dient und einen im wesentlichen plattenförmigen Gerippeteil im Schiffsrumpf bildet, soll eine Anzahl Kabinen angeordnet werden, in denen Schallstörungen vermieden werden sollen, die durch Schiffsrumpfschwingungen

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verursacht werden. Zu diesem Zweck sind in erheblichen Ab- \ ständen voneinander auf das Deck 2 aus einem weichen, elastischen Material bestehende parallele Streifen oder Leisten 5a, 5b, 5c usw. ausgelegt. Auf diesen Streifen oder Leisten liegt eine Schicht im Schnitt trapezförmig ausgebildeten Wellblechs 6, das zwei Schichten Gipsplatten 7 und 8 trägt.

Alle diese Schichten können aus mehreren Blechen bzw. Platten zusammengebaut sein. Die Gipsplatten 7 und 8 sind mittels

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Schrauben oder anderer Befestigungsmittel und gegebenenfalls auch durch Klebung starr miteinander und mit dem Wellblech 6 verbunden, um mit diesem zusammen eine mehrschichtige Platte 9 zu bilden, die eine nennenswerte Steifigkeit in der rechtwinklig zu den elastischen Streifen 5 verlaufenden Richtung besitzt, und zwar deshalb, weil die mehr oder weniger senkrecht stehenden Stegbereiche 6' des Wellblechs 6 eine Reihe von Versteifungen an der Unterseite der Platte und gleichzeitig eine Art nach unten gerichteter Flansche bilden, die mit ihren unteren Kanten auf der oberen Fläche der elastischen Streifen oder Leisten 5 aufliegen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Platten 9 die von den Streifen oder Leisten 5 gebildete elastische Unterlage nur innerhalb mehrerer Reihen von Punkten oder Stützflächen 10 belasten, deren Abmessung im Verhältnis zur Gesamtfläche der Platte sehr gering ist.

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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stegbereiche 6¹ des Wellbleches 6 mit Reihen von Löchern 11 versehen, die eine freie und direkte Verbindung zwischen den von den Gipsplatten abgedeckten Rinnen des Wellblechs und der Unterseite der Mehrschichtplatte 9 ermöglichen. Dadurch kann vorteilhafterweise die Luft im gesamten Raum zwischen der unteren Gipsplattenschicht 7 und dem Deck 2 an der vorstehend erwähnten "Luftfederung" mitwirken, so daß die Bauhöhe der Bodenplattenkonstruktion, d.h. der Abstand zwischen dem Deck 2 und der Oberseite der Gipsplatte 8 niedrig bemessen sein und beispielsweise zwischen 7 cm und 15 cm liegen kann.

Um die Schalldämmungseigenschaften der Bodenplattenkonstruktion noch weiter zu verbessern, kann in den Raum zwischen der Platte 9 und dem Deck 2 schallabsorbierendes Material, etwa Mineralwolle eingebracht werden, wobei darauf zu achten ist, daß dieses schallabsorbierende Material keine tragende Funktion bezüglich der Platte 9 haben darf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann das schallabsorbierende Material vorteilhafterweise in die Rinnen des Wellblechs 6 eingebracht werden, wie dies in Fig. 1 bei 12 angedeutet ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß durch die Verwendung einer elastischen Unterlage in Form paralleler, federnder und in verhältnismäßig großen Abständen voneinander angeordneter

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Streifen oder Leisten eine freie Luftzirkulation im Raum unter der Platte 9 ermöglicht wird, was insbesondere an Bord von Schiffen wichtig sein kann. Der Raum unter der Platte 9 läßt sich auch zur Warmluftzirkulation o.a. benutzen.

Der dargestellte Aufbau der Mehrschichtplatte 9 ist für den Einsatz in Schiffen besonders günstig, da nur unbrennbare Materialien verwendet werden und an der vorgesehenen Stelle eine Montage aus vorgefertigten Teilen erfolgen kann. Gegebenenfalls können die elastischen Streifen oder Leisten 5 auch durch federnde Metalleisten ersetzt werden, falls dies aus feuerpolizeilichen Gründen erforderlich sein sollte. Nach der Montage der Bodenplattenkonstruktion können auf ihr Kabinenwände beliebiger Art errichtet werden, wie dies in Fig. 1 bei 13 angedeutet ist.

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Claims

Schutzanaprüche

1. Schalldämmende Bodenplatte mit einem Eigengewicht von maximal etwa 5o Hg/m , insbesondere für Schiffe, zur Auflage auf einem als Träger dienenden, plattenförmigen Gerippeteil, welche mit elastischen Unterlagen verbindbar ist, die auf eine begrenzte Anzahl von vom Gerippeteil gebildeten Stützflächen auflegbar sind, wobei die Stützflächen insgesamt maximal 3% der Gesamtfläche der Platte ausmachen und die Platte in der Gebrauchslage durch einen im wesentlichen luftgefüllten Raum einer Höhe von mindestens 5 cm vom Gerippeteil getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federungseigenschaften der elastischen Unterlagen (5) derart an das Eigengewicht der Platte (9) angepaßt sind, daß die Platte (9) durch die Unterlagen (5) allein eine Eigenfrequenz von maximal 4o Hz hat, und daß an der Unterseite der Platte (9) Versteifungselemente (6) zur Versteifung in mindestens einer horizontalen Richtung und zur wesentlichen Beeeinflussung der tatsächlichen Eigenfrequenz durch die unter der Platte befindliche Luft vorgesehen sind.

2. Bodenplatte nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Wellblechschicht (6) und mindestens eine darauf liegende und starr befestigte Plattenschicht (7,8) vorzugsweise Gipsplatten, wobei die von der Unterseite der Wellblechschicht (6) gebildeten Rinnen mit den elastischen Unterlagen (5) verbindbar sind.

3. Bodenplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mehr oder weniger vertikal verlaufenden Stegbereiche der Wellblechschicht (δ) durchlöchert sind.

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;, 4, Bodenplatte nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß

I in die Rinnen der Wellblechschicht (6) schallabsorbierendes

I Material (12) eingebracht 1st,

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