JP4377259B2 - 吊天井のためのビーム - Google Patents

Description

本発明は、天井構造物から懸吊された逆Ｔ字形のビームの格子を有する、この格子に固定された乾式壁ボードを備えた湾曲した吊天井に関する。

室内の吊天井は一般的である。吊天井は、ワイヤ等によって頭上の天井構造物から懸吊された金属ビームの格子を有する。

吊天井の格子において使用される金属ビームは連続的なプロセスにおいて形成され、この場合、巻き体から繰り出される、金属、通常鋼から成る連続的な条片は一連のロールに継続的かつ連続的に通過させられ、これらのロールは、金属を、ウェブと、ウェブの上部における球状部と、ウェブの底部から延びた水平方向のフランジとを有する逆Ｔ字形横断面に形成する。このようなビーム構造はよく知られている。

直線的な完成したビームが連続的にロール成形作業から出現し、例えばフライングシヤーを用いて例えば１２フィート、４フィート又は２フィートの適切な長さに、流れ作業で裁断される。次いで、直線的なビームの長さの端部にコネクタが形成される。次いで、ビームは、平坦な水平の吊天井の格子に組み立てられるために、現場への出荷のために、積層及び梱包される。ビームの横断面は、これらの作業を通じてビームに剛性を与える。

ビームは、ビームの端部におけるコネクタによって、よく知られた従来技術の形式で、現場において格子に形成される。

パネル吊天井において、パネルは、格子の開口に嵌め込まれ、ビームのフランジによって支持される。乾式壁吊天井において、乾式壁ボードが、ねじによって格子のビームに取り付けられる。

上記の両形式の天井は、水平面に延びている。実質的に全ての吊天井は水平である。

時々、特に乾式壁タイプの、湾曲している吊天井が据え付けられる。湾曲した乾式壁吊天井において、湾曲したビームの格子は、ワイヤによって天井構造物から懸吊され、次いで、水平な乾式壁吊天井の場合のように、乾式壁パネルがねじによって格子に取り付けられる。乾式壁パネルの面は湿らされ、次いで、格子に取り付ける前に所望の形状に曲げられる。

湾曲した乾式壁吊天井の１つの形式において、格子は、現場において、所望の半径を形成するためにファセット状に湾曲される直線的なビームから形成される。これは、現場において、例えば８インチのファセットを提供する８インチの間隔を置いて、ビームの長さ方向に対して垂直に、各ビームの球状部及びウェブにせん断機等によって切り込みを入れ、ビームを、ファセットの間の各スリットにおいて所望の半径まで曲げることを含む。次いで、湾曲を固定するためにスリット上にクリップが固定される。このことは、現場において、時間のかかるカスタムオペレーションを必要とする。なぜならば、個々にスリットが配置及び形成され、クリップが取り付けられるからである。作業は現場で行われる。なぜならば、スリットが形成された後、クリップが取り付けられる前には、ビームは極めて脆弱であり、裁断されていない直線的なビームの伝統的な形式で取り扱うことができない。直線的な、スリットが形成されていないビームは、比較的剛性の部品として積層、出荷及び据付される。球状部及びウェブを貫通してビームにスリットを形成する場合、ビーム効果が破壊され、クリップが装着されるまで回復されない。

湾曲した乾式壁天井の別の形式が米国特許第６０４７５１２号明細書に示されており、この場合、格子ビームは工場において実際の湾曲に予め形成されかつ予め設計される。予め設計された区分は、ウェブ裁断部を有してない一体的なウェブを有しているが、工場において様々な半径に湾曲される。このことは、様々なサイズ及び形状の在庫品を必要とし、時間のかかる複雑な手順において現場又は工場において特注組立てされる。
米国特許第６０４７５１２号明細書

したがって、本発明の課題は従来技術の欠点を克服する、吊天井において使用されるためのビームを提供する。

本発明において、直線的な逆Ｔ字形のビームは、通常の従来技術の形式で工場において条片金属から連続的にロール成形される。このようなビームは、上部における球状部と、下方へ延びた垂直なウェブと、ウェブの底部から延びた水平方向のフランジとを備えた逆Ｔ字形横断面を有する。ウェブの２つの層は連続的に接合されている。

本発明により、上記の従来の直線的なビームが、湾曲したビームに効率的に変換されることができる。ビームに沿って所定の間隔で設けられた、ビームにおける切欠は、ウェブと球状部との部分において、ロール成形作業を用いて連続的かつ同時に形成される。球状部のセグメントは、直線的なビームの一体性を維持するために切欠の上方に残される。切欠は、取扱い中及び現場への出荷中にビームの一体性を損なうことはない。切欠は、測定を必要とすることなく最小限の裁断によって現場で球状部の残されたセグメントを貫通するように手作業で延長され、ビームは、ファセットの間の切欠において所要の半径に曲げられる。所望のファセット状の湾曲のままビームを固定するために、継目板が曲げ部において、延長された切欠上に取り付けられる。

ビームが通常の従来のロール成形作業において連続的にロール成形されながら、切欠が８インチ、１６インチ又は２４インチの間隔を置いてビームに連続的かつ同時に形成される。これらの切欠を形成する場合に、手作業の努力は必要ない。切欠の有利な形状は、底部にＶ字形を有しており、このＶ字の側部から上方へ延びたアームを備えている。切欠の底部に残されたウェブの部分と共に、切欠の上部にはビームに球状部のセグメントが残されており、これは、連続的な移動するビームをビーム長さに裁断する間、長さの端部においてコネクタを形成する間、現場への出荷の間、及び現場における取扱いの間、直線的なビームの一体性を維持するために十分である。現場において、ファセットの間における、切欠の上方にビームに残っている球状部セグメントが、例えばせん断機を用いて切り取られ、これにより、ビームがファセットの間において、ファセット状の凹状又は凸状半径に曲げられることができ、このファセット状の半径のままビームを固定するために継目板が切欠においてねじによって提供される。

本発明は、従来技術における湾曲した吊天井の１つの形式として、後で現場で組み立てられかつ固定される種々異なる半径及び種々異なる寸法のセグメントを有する、工場において予め湾曲されたビームの在庫品を必要とすることなく、また、従来技術の別の形式において湾曲された吊天井の別の形式において、時間のかかるスリット形成及び現場における一体的な直線的なビームからファセット状の湾曲したビームへの形成を必要としない。

図１に示したように、通常は鋼である条片金属１１の巻き体１０が、ロール成形作業１２を通るように条片を供給するために連続的に繰り出される。

このようなロール成形作業１２から、球状部２１と、ウェブ２２と、水平方向のフランジ２３及び２５とを有する逆Ｔ字形の直線的なビーム２０が連続的に出現する。接合部２４はウェブ２２の層を合わせて保持している。このようなロール成形作業１２は従来技術においてよく知られている。

直線的な完成したビーム２０がロール成形作業１２から連続的に出現しながら、ビームは、フライングシヤー等を用いて適切な長さ、例えば１２フィート、４フィート又は２フィートに連続的に裁断される。この分野においてよく知られたコネクタが、直線的なビームの端部に形成される。次いで、ビームは作業現場への出荷のために積層及び梱包され、吊天井の格子に組み立てられる。

逆Ｔ字形であるビーム２０の横断面は、ロール成形作業１２から出現する場合に、ビームに剛性を与え、これにより、ビーム２０は、さらなる処理、梱包、出荷及び据付の間崩壊することなしに取り扱われることができる。このタイプのビームはよく知られており、ワイヤによって構造的な天井から懸吊された吊天井における格子を形成するために広範囲に使用されている。このような格子は、主としてパネル吊天井のために使用され、この場合、パネルが格子の開口部に嵌め込まれ、ビームのフランジ上に支持される。

しかしながら、このタイプのビームは、乾式壁天井においても使用され、この場合、乾式壁パネルが、乾式壁を貫通してビームのフランジ２３及び２５に達するタッピンねじによって下方からビームフランジに固定される。本発明のビーム２０は、パネル天井において使用されることができるが、特に乾式壁天井に適している。

上記説明は従来技術に関する。

本発明のビーム２０において、前記のようにビーム２０がロール成形作業１２においてロール成形されながら、切欠３０がビーム２０に連続的に形成される。切欠３０は、図１に示されているように、ロール成形されたビーム２０を３１において２つのロールのセットに通過させることによって形成されることができ、この場合、ロールの一方がパンチであり、他方が打抜き型である。

切欠３０自体は、図３に示されているように、概して、Ｖ字形の底部３３を備えた、垂直に配置された矩形３２である。切欠３０は、切欠３０においてビーム２０に剛性を提供するために、ビーム２０における所定の位置において、球状部２１のセグメント３４と、切欠３０の底部におけるウェブ部分とを残している。

球状部のセグメント３４と、残っているウェブ部分とによって、ビーム２０は、上記のように連続的なビーム２０を所定の長さに裁断すること、端部にコネクタを形成すること、梱包すること、現場に出荷すること、現場で取り扱うことを含む取扱いのための剛性を維持する。

切欠３０を備えたビーム２０は、必要な場合には直線的なビームとして使用されるための十分な剛性をも有する。

切欠３０は、図３及び図４に示したように、１．６９６インチの全高を有するビームにおいて幅０．６２５インチ及び高さ１．３３７インチの代表的な寸法を有することができる。

本発明のビーム２０は、下方から見て凹状湾曲又は凸状湾曲を有する湾曲した乾式壁吊天井において使用するためのものである。

ビーム２０が下方から見て天井における凹状湾曲のために使用される場合、図５に示したように、ビーム２０に沿った選択された切欠３０が、図５に示したように例えばせん断機を用いて単に球状部のセグメント３４を横切って切れ目を入れることによって、現場において裁断される。次いで、ビーム２０は、例えば図７に示したように所望のファセット状の（多数の直線部から形成された）凹面状湾曲３７になるように、図５に示したように３６において曲げられる。切欠３０の形状により、３６におけるこのような曲げに対してほとんど抵抗はなく、３６における曲げは、ビーム２０の長さ方向に対して垂直な曲げ線に沿って、Ｖ字部３３の頂点３８のすぐ下方において生じる。

次いで、図６に示されたタイプの継目板４０が、ファセット状の凹状湾曲３７を安定させるために切欠３０上に、３６における曲げ部に固定される。継目板４０は、図７及び図８に示したように、３６における曲げ部においてビーム２０に固定された場合にビーム２０の側部の輪郭に対応するように断面がＳ字形である。継目板４０は孔４５を有しており、これらの孔４５を貫通することによりねじ又はリベット４６が継目板４０をビーム２０に固定させる。継目板４０の上部及び底部における半円形の開口４７は、以下で説明されるように下方から見てビーム２０が凸状湾曲５０を形成するように曲げられた場合に、球状部２１との干渉を回避する。

ビーム２０が凸状湾曲５０を形成するために使用される場合、図９に示したように切欠３０の上方の、球状部のセグメント３４の短片５１が、現場において、所望の切欠３０において手で切り取られる。次いで、ビーム２０は、図９及び図１０に示したように、５２において所望の凸状湾曲５０の半径まで曲げられ、継目板４０がねじ又はリベット４６を用いて取り付けられる。

図１０に示したように、継目板４０における半円形の開口４７は、５２における屈曲における頂点を形成した球状部２３の部分からの、継目板４０の上部におけるいかなる干渉をも排除する。継目板４０は垂直方向及び水平方向で対称的であるので、継目板４０の上部には常にこのような開口４７が存在する。

図７又は図１０に示したようにビーム２０をファセット状の凹状又は凸状湾曲３７又は５０に形成した後、ビームは、吊りワイヤ等によって、通常の従来技術の形式で天井構造体から懸吊され、湾曲した格子を形成するために、クロスビームが通常の従来技術の形式で挿入される。

次いで、乾式壁パネルが、タッピンねじ等によって、通常の従来技術の形式で、格子の下側においてビームのフランジ２３，２５に取り付けられる。乾式壁を格子に取り付ける時、乾式壁パネルの面は湿らされ、次いで、格子に取り付けられる前に、ファセット状の格子に対応するように所望の形状に曲げられる。

条片金属のコイルから本発明のビームの連続的な製造を示すブロック図である。 切欠を示す本発明のビームの斜視図である。 本発明のビームの側面図である。 図３のビームの正面図である。 切欠の上方の球状部が切り取られた、凹状湾曲を形成するために曲げられたビームを示す、図２と同様の斜視図である。 図５のビームにおける曲げを固定するために使用される継目板を示している。 曲げ部のうちの１つにおいて所定の位置に固定された図６の継目板を備えた、凹状湾曲において曲げられた本発明のビームの側面図である。 図７に示した８−８線に沿って見た横断面図である。 ビームにおける球状部のセグメントを除去することによって切り取られた切欠と、凹状湾曲を形成するように曲げられたビームとを示す、図２及び図５と同様の斜視図である。 切欠のうちの１つに固定された図６の継目板を備えた、切欠において凸状湾曲に曲げられた本発明のビームを示している。

符号の説明

１０ 巻き体、 １１ 条片金属、 １２ ロール成形作業、 ２０ ビーム、 ２１ 球状部、 ２２ ウェブ、 ２３，２５ フランジ、 ３０ 切欠、 ３２ 矩形、 ３３ 底部、 ３４ セグメント、 ３６ 曲げ部、 ３７ 凹状湾曲、 ４０ 継目板、 ４５ 孔、 ４６ ねじ又はリベット、 ４７ 開口、 ５０ 凸状湾曲、 ５１ 短片

Claims (5)

1. 湾曲した吊天井において使用するために現場においてファセット状の湾曲したビーム（３７，５０）に形成されることができる、上部に設けられた球状部（２１）と、垂直方向のウェブ（２２）と、該ウェブ（２２）の底部から延びた水平方向のフランジ（２３，２５）とを備えた、逆Ｔ字形の横断面を有する直線的なビーム（２０）において、
   改良点が、
   ビームに沿って間隔を置いて配置された切欠（３０）が設けられており、該切欠のそれぞれが球状部（２１）及びウェブ（２２）内へ延びていてかつ各切欠（３０）の上方に球状部（２１）の残されたセグメント（３４）を残していることを含んでおり、
   直線的なビーム（２０）が、切欠（３０）の球状部（２１）の残されたセグメント（３４）を裁断し、ビーム（２０）を切欠（３０）において曲げ、各切欠（３０）において継目板（４０）をビーム（２０）に固定することによって切欠（３０）における曲げ（３６，５２）を固定することによって、現場において、ファセット状の湾曲したビーム（３７，５０）に形成されることができることを特徴とする、直線的なビーム（２０）。
2. 凹状のファセット状の湾曲したビーム（３７）に形成されることができる、請求項１記載のビーム（２０）。
3. 凸状のファセット状の湾曲したビーム（５０）に形成されることができる、請求項１記載のビーム（２０）。
4. （ａ）金属の条片（１１）を移動する連続的な直線的なビーム（２０）に形成するために前記条片（１１）をロール成形作業（１２）に連続的に通過させる一方で、
   （ｂ）ロール成形作業（１２）と同時に、移動する連続的な直線的なビーム（２０）に切欠（３０）を打ち抜き、
   （ｃ）移動する連続的な直線的なビーム（２０）を直線的な長さに裁断し、
   （ｄ）ビーム（２０）のそれぞれの長さの端部にコネクタを形成する
   プロセスによって形成される、請求項１記載のビーム（２０）。
5. （ａ）金属の条片（１１）を移動する連続的な直線的なビーム（２０）に形成するために前記条片（１１）をロール成形作業（１２）に連続的に通過させる一方で、
   （ｂ）ロール成形作業（１２）と同時に、移動する連続的な直線的なビーム（２０）に切欠（３０）を打ち抜き、
   （ｃ）連続的な直線的なビーム（２０）を直線的な長さに裁断し、
   （ｄ）ビーム（２０）のそれぞれの長さの端部にコネクタを形成することを特徴とする、請求項１のビームを形成する方法。

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