KR20090031497A - Fire rated wall structure - Google Patents
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Abstract
Description
관련 출원에 대한 상호 참조Cross Reference to Related Application
본 출원은, 각각의 전체 내용이 본 명세서에서 명백히 참조되며, 2006년 3월 8일자로 제출되었고 제목이 "방화벽 구조물"인 U.S. 가출원 번호 제60/780,099호, 2002년 5월 14일자로 제출되었고 제목이 "구조 부재 및 그 접합 장치"인 U.S. 가출원 번호 제09/979,214호, 및 2005년 6월 7일자로 제출되었고 제목이 "그리핑 형상을 갖는 구조 부재 및 그 접합 장치"인 U.S. 가출원 번호 제11/146,534호의 이익을 청구한다.This application is incorporated by reference in U.S. Pat. No. 8, 2006, the entire contents of which are expressly incorporated herein by reference. Provisional Application No. 60 / 780,099, filed May 14, 2002, entitled U.S. Provisional Application No. 09 / 979,214, and dated June 7, 2005, entitled U.S. Structural Member with Gripping Shape and Its Joining Device. Claims Provisional Application No. 11 / 146,534.
정부 지원 연구/개발에 대한 보고Report on Government Supported Research / Development
해당 없음Not applicable
본 발명은 일반적으로 접합 시스템(joining system), 보다 상세하게는 분할 벽(partitioning walls) 및 무부하 지지 장막벽(non-load bearing curtain walls)과 같은 벽 조립체의 구조시 사용될 수 있으며 본질적으로 많은 건축 법규에 근거한 방화 규정을 충족시키도록 구성된, 단일하게 형성된 방화벽 구조물에 관한 것이다. The invention can generally be used in the construction of wall assemblies, such as joining systems, more particularly partitioning walls and non-load bearing curtain walls, and is essentially a number of building codes. A single-formed firewall structure, configured to meet fire protection regulations based on
건축물 구조시, 통상적인 벽 제조 기술은 서로에 대해 이격되어 배치되는 상 부 및 하부 헤더를 사용한다. 상부 및 하부 헤더는 건축 구조물의 천장 및 바닥 부분에 부착되며 서로 이격되어 평행하게 배치되는 복수의 스터드 부재와 상호 연결된다. 통상적으로 스터드 부재는 못, 나사 등과 같은 기계식 체결구를 사용하여 상부 및 하부 헤더에 연결된다. 상부 및 하부 헤더 및 스터드 부재를 포함하는 골조(framing)는 나무 또는 금속성 구조로 될 수 있다. 그 후, 기본 벽 구조물을 완성하기 위하여 골조의 대향 측면에 건식 벽체, 석고 보드, 시트록(sheetrock) 등과 같은 패널이 설치된다. 공교롭게도, 전통적인 벽 구조는 몇 가지 단점을 갖고 있으며, 이들 단점은 이러한 전통적인 벽 구조 방법의 시간 소모적인 특성 및 그로 인한 높은 비용을 포함한다. In building structures, conventional wall fabrication techniques use upper and lower headers spaced apart from one another. The upper and lower headers are attached to the ceiling and floor portions of the building structure and are interconnected with a plurality of stud members spaced apart and parallel to each other. Typically the stud member is connected to the upper and lower headers using mechanical fasteners such as nails, screws, and the like. Framing, including upper and lower headers and stud members, may be of wood or metallic structure. Thereafter, panels such as drywall, gypsum board, sheetrock and the like are installed on opposite sides of the framework to complete the basic wall structure. Unfortunately, traditional wall structures have several drawbacks, which include the time-consuming nature of these traditional wall construction methods and the high cost thereby.
통상적으로 철골 시스템은, 대체로 채널 형상 또는 U자형인 경량의 강재 스터드 부재(steel stud members)를 사용한다. 스터드 부재는 수평하게 배향된 상부 및 하부 플레이트 부재에 대해 대향 단부에서 부착 가능하다. 또한, 상부 및 하부 플레이트 부재는 천장 및 바닥에 인접한 건축 구조물에 고정된다. 이에 대해, 철골 시스템은 일련의 이격된 강재 스터드 부재를 포함하며, 이 스터드 부재는 상부 및 하부 플레이트 부재와 맞물리며 철골 시스템의 대향 측면에 부착되는 벽판을 포함한다. Steel systems typically use lightweight steel stud members that are generally channel shaped or U-shaped. The stud member is attachable at opposite ends to the horizontally oriented top and bottom plate members. In addition, the upper and lower plate members are fixed to the building structure adjacent to the ceiling and the floor. In this regard, the steel system comprises a series of spaced apart steel stud members that include wall plates that engage the upper and lower plate members and attach to opposite sides of the steel system.
통상적인 구조 방법론에서, 골조는 상부 및 하부 플레이트 부재가 이격되는 방식으로 배치되어 지면상에 조립될 수 있다. 그 후 스터드 부재는 나사 또는 다른 적합한 체결구를 사용하여 스터드의 단부들에 결합시킴으로써 상부 및 하부 플레이트에 연결된다. 철골 시스템이 상부 및 하부 플레이트 부재에 스터드 부재를 상호 연결시키기 위한 체결구에 좌우되기 때문에, 골조 시스템은 일반적으로 체결구의 설치 이전에 스터드 부재가 상부 및 하부 플레이트 부재에 처음 맞물릴 때 구조적으로 약하다. 골조 시스템은 벽판이 프레임에 부착될 때까지 충분한 강도를 얻지 못하므로 체결구가 삽입될 때까지 불충분한 강성을 제공한다. In a conventional structural methodology, the framework can be arranged and assembled on the ground in such a way that the upper and lower plate members are spaced apart. The stud member is then connected to the upper and lower plates by engaging the ends of the stud using screws or other suitable fasteners. Since the steel system depends on the fasteners for interconnecting the stud members to the upper and lower plate members, the framework systems are generally structurally weak when the stud members first engage the upper and lower plate members prior to installation of the fasteners. The framing system does not gain sufficient strength until the wallboard is attached to the frame, providing insufficient rigidity until the fastener is inserted.
상부 및 하부 플레이트에 스터드 부재를 고정시키는 다른 방법은 탭과 슬롯 장치의 사용을 필요로 하는데, 이때 상부 및 하부 플레이트의 최극단부 상에 배치되는 탭은 스터드 부재 내의 대응하는 슬롯과 맞물린다. 이러한 맞물림은, 탭이 스터드 부재에 대해 각을 이룬 배향으로 재배향되어 상부 및 하부 플레이트에 대해 스터드 부재를 잠그도록, 탭을 수동으로 (즉, 해머를 이용하여) 추진시킴으로써 용이해진다. 공교롭게도, 스터드 부재를 상부 및 하부 플레이트에 상호 연결하는 이러한 방법은 상부 및 하부 플레이트를 형성하기 위해 추가의 재료를 필요로 한다. 또한, 탭을 잠금 위치로 재배향 또는 굽히는 것은 추가의 노동력을 필요로 하므로 비교적 시간 소모적이다. 스터드 부재를 상부 및 하부 플레이트에 연결시키는 탭 및 슬롯의 방법은 일반적으로 이러한 부재를 고정시키는데 효과적이지만, 각각의 스터드 부재에 대해 총 4배인, 탭을 구부리는데 드는 시간의 양은 이러한 유형의 철골 시스템의 전체 사용을 방해하는 중요한 단점을 나타낸다. Another method of securing the stud members to the upper and lower plates requires the use of tabs and slot arrangements, wherein the tabs disposed on the extreme ends of the upper and lower plates engage with corresponding slots in the stud member. Such engagement is facilitated by manually pushing the tab (ie, using a hammer) such that the tab is reoriented in an angled orientation with respect to the stud member to lock the stud member against the upper and lower plates. Unfortunately, this method of interconnecting the stud members to the upper and lower plates requires additional material to form the upper and lower plates. In addition, reorienting or bending the tab to the locked position is relatively time consuming as it requires additional labor. The method of tabs and slots connecting the stud members to the upper and lower plates is generally effective for securing these members, but the amount of time spent bending the tabs, a total of four times for each stud member, is due to this type of steel system. It represents an important drawback that hinders its full use.
스터드 부재와 상부 및 하부 플레이트로 철골 시스템을 구조하는 다른 방법은 각각의 구성요소에 있는 협력 형성물의 사용을 필요로 한다. 이러한 형성물은 교합하는 스터드 부재와 플레이트의 벽에 형성되는 고정 노치로 이루어진다. 스터드 부재의 위치설정을 용이하게 하기 위해, 플레이트 부재의 벽은 스터드 부재가 상부 및 하부 플레이트 부재와 교합하는 위치에 형성되는 뒤집힌 립을 포함한다. 공교롭게도, 이러한 립을 형성하는데 요구되는 추가의 재료는 전체 재료 비용을 상승시키고 노동력 및 조립 비용을 추가로 증가시키는 고정 클립의 사용을 필요로 한다. 이러한 연결 방법론에 관한 다른 단점은 교합하는 구성요소들 사이의 최소 맞물림 양으로 인한 골조 시스템의 낮은 강도이다. 보다 상세하게, 교합하는 구성요소들 사이의 제한된 맞물림은 스터드 부재와 상부 및 하부 플레이트 부재의 회전, 비틀림 및 분리에 대한 골조 시스템의 전체 저항을 최소화한다. Other methods of constructing steel systems with stud members and upper and lower plates require the use of cooperating formations in each component. This formation consists of an interlocking stud member and a fixed notch formed in the wall of the plate. To facilitate positioning of the stud member, the wall of the plate member includes an inverted lip formed at the position where the stud member engages with the upper and lower plate members. Unfortunately, the additional materials required to form these ribs require the use of fastening clips that increase overall material costs and further increase labor and assembly costs. Another disadvantage with this connection methodology is the low strength of the framework system due to the minimum amount of engagement between the mating components. More specifically, limited engagement between the mating components minimizes the overall resistance of the framework system to rotation, torsion and separation of the stud member and the upper and lower plate members.
종래 기술의 철골 시스템에 관한 다른 문제점은 바닥에서 천장까지의 높이의 불규칙성을 가져오는 점이다. 보다 상세하게, 건축 구조시, 조악한 콘크리트 다듬질 및/또는 천장 구조물의 높이의 불규칙성은, 천장과 바닥에 장착되는 상부 및 하부 플레이트 사이에 조립하기 위해, 개별적인 스터드 부재를 절단 및 조립하는 시간 소모적인 작업을 필요로 한다. 이상적으로는 스터드 부재가 대체로 동일한 높이가 되도록 바닥 및 천장 구조물 사이의 간격은 일정하다. 그러나 간격의 불규칙성이 종종 발생하여 스터드 부재가 맞춤 조립되어야 한다. 또한, 많은 벽 구조물에 설치된 창문 및/또는 문은, 특정한 창문 크기 및 문의 크기를 수용하기 위해 스터드 부재가 시행착오에 기초하여 절단 및 조립될 것을 요구한다.Another problem with the steel system of the prior art is that it results in height irregularities from floor to ceiling. More specifically, in the construction structure, coarse concrete finishing and / or irregularities in the height of the ceiling structure are time-consuming work of cutting and assembling individual stud members for assembly between the ceiling and floor mounted upper and lower plates. need. Ideally, the spacing between the floor and ceiling structures is constant such that the stud members are approximately the same height. However, spacing irregularities often occur and the stud member must be custom assembled. In addition, windows and / or doors installed in many wall structures require stud members to be cut and assembled based on trial and error to accommodate specific window sizes and door sizes.
전술한 바와 같이 종래 기술의 접합 방법은 기능적으로 적합한 철골 시스템을 초래하지만, 이러한 종래 기술의 접합 시스템은 조립하는데 시간 소모적이고 지루한 상당한 단점을 겪는다. 또한, 탭 및/또는 슬롯 접합 시스템의 특성은 상부 트랙을 따라 미리 결정된 위치에 스터드를 결합시키는 것을 제한한다. 이러한 제 한적인 형상은, 예를 들면 건식 벽체 설비와 같은 많은 적용에서 허용될 수 없으며, 이러한 설비시 소매상인이 종종 겪지만 예견하지 못한 측정 불일치를 극복하도록 하기 위해, 자유로운 위치설정이 필요하다. 이러한 측정 불일치는 콘크리트 벽의 조야하고 부정확한 주입의 결과일 수 있다. As mentioned above, the prior art joining methods result in a functionally suitable steel frame system, but these prior art joining systems suffer from significant drawbacks which are time consuming and tedious to assemble. In addition, the properties of the tab and / or slot bonding system limit the coupling of the stud to a predetermined position along the upper track. This limited shape is unacceptable in many applications such as, for example, drywall installations, and free positioning is required to overcome the measurement discrepancies often encountered by retailers in such installations. This measurement mismatch can be the result of a rough and incorrect injection of the concrete wall.
또한, 종래 기술의 접합 시스템은 변화하는 천장부터 바닥까지의 측정치를 갖는 적용에 대한 비실제성에 관한 다른 상당한 단점을 갖는다. 이러한 상태에서, 접합 단부를 갖는 스터드는 통상적으로 천장 높이의 변화가 이러한 스터드를 사용할 수 없도록 하는 미리 결정된 길이의 연속(즉, 설정량)으로 생산된다. 또한, 종래 기술의 건축 방법에서, 접합 단부를 갖는 설정된 높이의 스터드는 이전에 지시된 바와 같이 천장 높이의 변화로 인해 사용이 적합하지 않다. 이러한 스터드는 맞춤 조립된 스터드를 갖고 자가 접합 기구를 갖기 때문에, 소매업자는, 벽의 구조적 무결성에 요구되고 또한 전기 배선 등이 조립되게 하는데 필요한 바와 같이, 상부 및 하부 트랙에 이러한 개별적인 스터드를 연결하는 지루하고 시간 소모적인 업무를 겪는다. In addition, prior art bonding systems have other significant drawbacks regarding impracticality for applications with varying ceiling to floor measurements. In this state, studs with joined ends are typically produced in a continuous (i.e., set amount) of a predetermined length such that a change in ceiling height renders such studs unusable. In addition, in the construction methods of the prior art, studs of set height with joined ends are not suitable for use due to changes in ceiling height as previously indicated. Since these studs have custom assembled studs and self-joining mechanisms, retailers are tedious to connect these individual studs to the upper and lower tracks as required for the structural integrity of the walls and also to allow electrical wiring and the like to be assembled. Go through time-consuming tasks.
공교롭게도, 배선을 조립할 때, 스터드는 그 본래 위치로부터 이동될 수 있다. 종래 기술의 방화벽의 경우, 상부 트랙은 통상적으로 결합된 스터드를 잡기 위해 표준보다 더 긴 플랜지를 일체화한다. 이러한 스터드는 의도적으로 짧게 절단되어, 아래쪽으로의 수축 또는 이동을 허용할 뿐 아니라 열에 노출될 때 스터드의 상부로의 팽창을 허용한다. 공교롭게도, 이러한 시스템은 스터드와 트랙 사이의 상대 운동을 허용하지 않는다. 이 때문에 스터드는 체결되지 않은 상태로 유지 되어야 하며, 비교적 약한 벽 구조로 되는 트랙 플랜지들 사이에서 단지 지지되며, 이러한 벽 구조는 하중 적재 지지(load-carrying support)를 위해 벽판상에 육중하게 의존되어야 한다. 또한, 스터드는 종종 매우 유사한 표준 벽 구조에 임시로 연결되어 전기 배선 및 다른 설비의 조립을 허용한다. Unfortunately, when assembling the wiring, the studs can be moved from their original positions. In the case of prior art firewalls, the top track typically incorporates a longer than standard flange to hold the combined studs. These studs are intentionally cut short, allowing contraction or movement downwards as well as expansion to the top of the studs when exposed to heat. Unfortunately, this system does not allow relative movement between the stud and the track. Because of this, the studs must remain unfastened and are supported only between the track flanges, which are relatively weak wall structures, which must be heavily depended on the wall plate for load-carrying support. do. In addition, studs are often temporarily connected to very similar standard wall structures to allow assembly of electrical wiring and other fixtures.
종래 기술의 철골 시스템은 내측 벽의 방화성에 관한 추가의 단점을 갖는다. 보다 상세하게, 많은 건축 법규는 건축물의 내부가 열, 연기 및 화염을 억제할 수 있어야 하는 방화 규정을 포함한다. 이에 대해, 벽 구조물은 바람직하게 열, 연기 및 화염이 인접한 공간 또는 공간들로 이동하는 것을 방지하도록 구조된다. 연기, 열 및/또는 화염의 이동은 인접한 공간의 인적 재산 및/또는 점유자의 안전을 손상시킬 수 있다. 내화 등급은, 벽이 화재 및 건물의 인접한 부분으로 이동하는 그 영향을 억제할 수 있어야 하는 기간 또는 시간에 관하여 정해진다. 통상적인 방화성은 1시간, 2시간, 4시간 및 그 이상과 같은 시간 증가의 관점으로 표시될 수 있으며, 통상적으로 철골 시스템으로 제조된 벽 구조물을 포함하는 건축 구조물의 특정한 영역에 부과된다. The steel frame system of the prior art has a further disadvantage with regard to the fire resistance of the inner wall. More specifically, many building codes include fire protection regulations that require the interior of a building to be able to suppress heat, smoke and flames. In this regard, the wall structure is preferably structured to prevent heat, smoke and flames from moving to adjacent spaces or spaces. Movement of smoke, heat and / or flames may impair the safety of the occupants and / or the occupant's property. The fire rating is given in terms of duration or time that the wall must be able to suppress the fire and its effect of moving to adjacent parts of the building. Conventional fire resistance can be expressed in terms of time increments such as 1 hour, 2 hours, 4 hours and more, and is typically imposed on specific areas of building structures, including wall structures made of steel systems.
철골 시스템으로 제조된 벽 구조물의 방화성에 관한 한가지 단점은, 통상적으로 동일한 열의 영향하에서 벽판이 팽창하는 양에 비해 열의 영향하에서 금속성 구조물이 과도한 양으로 팽창하는 점이다. 철골 시스템 및 골조 시스템을 덮고 있는 벽판 사이의 팽창 불균형으로 인해 벽 구조물에 균열 또는 갭이 생성될 수 있다. 이러한 갭은 벽 구조물 또는 벽 구조물의 다른 위치와 천장 사이의 조인트에서 발생할 수 있다. 또한, 갭은 철골이 벽판을 인장시킬 때 벽판의 파단 또는 붕 괴로 인해 발생할 수 있다. One disadvantage with respect to the fire resistance of wall structures made of steel systems is that the metallic structures expand in excessive amounts under the influence of heat, as compared to the amount of expansion of the wallboard under the influence of the same heat. An expansion imbalance between the steel plate system and the wall plate covering the frame system may create cracks or gaps in the wall structure. This gap may occur at the joint between the wall structure or another location of the wall structure and the ceiling. In addition, gaps may occur due to breakage or collapse of the wall plate when the steel frames tension the wall plate.
철골 시스템과 벽판의 팽창의 차이는 열팽창 계수의 차이의 결과이다. 보다 상세하게, 금속이 벽판보다 더 큰 열팽창 계수를 갖기 때문에, 공간의 온도 증가는 수직 스터드 부재에서 철골이 벽판의 팽창보다 더 큰 범위까지 팽창하게 한다. 통상적인 벽 구조물에 관한 추가의 단점은, 시간이 지나면서 하중 적재 비임의 크리핑 또는 지진 활동에 의해 야기될 수 있는 바와 같은 건축물 움직임 및/또는 건축물 토대의 침전의 결과로서의 천장 높이의 변화에 대한 벽 구조물의 강성 특성 또는 부적합한 특성이다. 골조 시스템과 벽판 사이의 상대 운동에 관하여 전술된 동일한 단점이 건축물 침전 또는 천장 움직임에 나타난다. The difference in expansion of the steel system and the wallboard is the result of the difference in the coefficient of thermal expansion. More specifically, since the metal has a larger coefficient of thermal expansion than the wallboard, the temperature increase in space causes the steel in the vertical stud member to expand to a greater extent than the expansion of the wallboard. A further disadvantage with conventional wall structures is that the wall against changes in ceiling height as a result of building movement and / or precipitation of building foundations as may be caused by creeping or seismic activity of the loading beam over time. Stiffness or inadequate properties of the structure. The same drawbacks described above with regard to the relative motion between the framework system and the wallboard appear in building precipitation or ceiling movement.
명백한 바와 같이, 철골을 사용하고 벽 구조물을 만드는 구성요소의 기계적 특성(즉, 열팽창 계수)의 차이에도 불구하고 희망하는 방화성을 제공하도록 본질적으로 형성되는 벽 구조물에 대한 요구가 종래 기술에 존재한다. 보다 상세하게, 벽 구조물의 기초가 되는 철골이 열 및/또는 건축물 움직임에 반응하여 강재 골조를 덮는 벽판의 무결성을 손상시키지 않고 동적으로 이동할 수 있게 하는 신축 조인트(expansion joint)를 포함하여 화재로부터의 유해한 증기, 연기, 화염 및/또는 열이 벽판에 생성된 공동 또는 균열을 통해 이동할 수 없도록 하는 방화벽 구조물에 대한 요구가 종래 기술에 존재한다. 결국, 방화벽 구조물, 및 동시에 중요하게는, 최소한의 기술을 이용하여 벽 구조물을 신속하고 경제적으로 조립하도록 허용하고 바닥 및/또는 천장 높이의 불균일성을 수용할 수 있는 자가 체결 기구를 일체화하는 방화벽 구조물에 대한 요구가 종래 기술에 존재한다.As is apparent, there is a need in the prior art for wall structures that are formed essentially to provide the desired fire resistance despite the differences in the mechanical properties (ie, the coefficient of thermal expansion) of the components that make up the steel structure and make the wall structure. More specifically, the steel frame, which is the foundation of the wall structure, includes expansion joints that allow the steel frame to move dynamically in response to heat and / or building movement without compromising the integrity of the wallboard covering the steel frame. There is a need in the art for a firewall structure that prevents harmful vapors, smoke, flames and / or heat from moving through the cavities or cracks created in the wallboard. Eventually, the firewall structure and, at the same time, importantly, a firewall structure that integrates a self-tightening mechanism that allows for quick and economical assembly of the wall structure using minimal techniques and which can accommodate non-uniformity of floor and / or ceiling heights. There is a need in the prior art.
종래 기술의 철골 시스템에 관한 전술한 결점 및 단점은 본 발명의 방화벽 구조물에 의해 구체적으로 다루어지며 해결된다. 보다 상세하게, 본 발명의 벽 구조물은 신축 조인트를 포함하며, 이 신축 조인트는 철골로 된 금속 구성요소와 철골에 고정되는 비금속 패널 부재의 상대적인 수직 운동을 허용한다.The above-mentioned drawbacks and shortcomings with respect to the steel frame system of the prior art are specifically addressed and solved by the firewall structure of the present invention. More specifically, the wall structure of the present invention includes a telescopic joint, which allows the relative vertical movement of the metal component of the steel frame and the nonmetal panel member fixed to the steel frame.
광범위한 의미에서, 벽 구조물은 하나 이상의 스터드 부재와 상부 및 하부 트랙을 포함한다. 상부 및 하부 트랙은 바람직하게 서로 이격되어 평행하게 배치되며 건축물의 천장과 바닥에 장착될 수 있다. 하나 이상의 스터드 부재는 상부 및 하부 트랙에 상호연결된다. 건축물 구조 기술에 널리 공지된 바와 같이, 스터드 부재는 일반적으로 건식 벽체와 같은 패널 부재를 벽 구조물에 연결하기 위한 수단을 제공하기 위해 상부 및 하부 트랙을 따라 이격된 간격으로 제공된다. In a broad sense, the wall structure includes one or more stud members and upper and lower tracks. The upper and lower tracks are preferably spaced parallel to each other and can be mounted to the ceiling and floor of the building. One or more stud members are interconnected to the upper and lower tracks. As is well known in the building construction art, stud members are generally provided at spaced intervals along the upper and lower tracks to provide a means for connecting panel members such as drywall to the wall structure.
각각의 상부 및 하부 트랙은, 대향하는 종단부를 구비하는 대체로 채널 형상의 횡단면을 갖는다. 또한, 각각의 상부 및 하부 트랙은 한 쌍의 대향하는 종방향 에지에 의해 한정되는 평면 웨브를 포함한다. 한 쌍의 대향하고 내측으로 지향된 수 돌기(male protrusions)가 일체로 형성되어 각각의 종방향 에지를 따라 연속적으로 연장된다. 바람직하게 수 돌기는 V자형 횡단면을 갖는다. 각각의 상부 및 하부 트랙은 한 쌍의 실질적으로 편평한 측벽을 추가로 포함하며, 이 측벽은 바람직하게 일체로 형성되며 각각의 수 돌기로부터 외측으로 연장된다. 바람직하게 측벽은 웨브에 대해 수직하게 배향된다. 또한, 상부 및 하부 트랙은 바람직하게 그 측벽이 서로를 향하도록 배향된다.Each upper and lower track has a generally channel shaped cross section with opposing ends. Each top and bottom track also includes a planar web defined by a pair of opposing longitudinal edges. A pair of opposing and inwardly directed male protrusions are formed integrally extending continuously along each longitudinal edge. Preferably the male projections have a V-shaped cross section. Each upper and lower track further comprises a pair of substantially flat sidewalls, which are preferably integrally formed and extend outwardly from each male projection. Preferably the sidewalls are oriented perpendicular to the web. In addition, the upper and lower tracks are preferably oriented so that their side walls face each other.
벽 구조물의 스터드 부재는 상부 및 하부 트랙에 횡방향으로 상호연결되도록 구성될 수 있으며, 일반적으로 이들 트랙에 수직하게 배향된다. 상부 및 하부 트랙의 형태와 유사하게, 스터드 부재는 한 쌍의 대향하는 종단부를 갖는 채널형 횡단면을 가질 수도 있다. 중요하게, 스터드 부재는 신축자재식 기구를 포함하며, 신축자재식 기구는 고정부에 슬라이드 가능하게 맞물리는 슬립 연장부를 구비한다. 이에 대해, 스터드 부재는 슬립 연장부 및 고정부를 포함한다. 초기에 언급된 바와 같이, 신축자재식 기구는 스터드 부재의 길이 변화를 허용하도록 구성된다. 보다 상세하게, 신축자재식 기구는, 설치된 벽 구조물에서 상부 및 하부 트랙 사이에 발생하는 간격의 변화를 수용하기 위해, 스터드 부재가 늘여지거나 줄여질 수 있도록 한다. 이러한 변화는 상부 및 하부 트랙과 스터드 부재를 포함하는 금속 구조물 및 통상적으로 건식 벽체 및/또는 석고 보드 등을 포함하는 패널 부재의 비금속성의 상이한 가열 및/또는 냉각 중에 발생할 수 있다. The stud members of the wall structure can be configured to be laterally interconnected to the upper and lower tracks and are generally oriented perpendicular to these tracks. Similar to the shape of the upper and lower tracks, the stud member may have a channel-shaped cross section with a pair of opposing ends. Importantly, the stud member includes a telescopic mechanism, which includes a slip extension that slidably engages the fixed portion. In this regard, the stud member comprises a slip extension and a fixation. As mentioned earlier, the telescopic mechanism is configured to allow for changes in the length of the stud member. More specifically, the telescopic mechanism allows the stud member to be stretched or shortened to accommodate the change in spacing that occurs between the upper and lower tracks in the installed wall structure. Such changes may occur during different heating and / or cooling of the non-metallic structures of the metal structures comprising the upper and lower tracks and the stud members and the panel members typically comprising drywall and / or gypsum board and the like.
각각의 슬립 연장부 및 고정부는 바람직하게 대향하는 종단부를 구비하는 채널형 횡단면을 갖는다. 상세한 형상은 슬립 연장부와 고정부 각각의 종단부 중 하나 이상에 통합되어 상부 및 하부 트랙과의 결합을 용이하게 한다. 보다 상세하게, 슬립 연장부 및 고정부의 하나 이상의 종단부는 슬립 연장부 및 고정부의 측벽에 형성되는 한 쌍의 대향하며 내측으로 지향된 암 오목부(female recesses)를 포함한다. 각각의 암 오목부는 바람직하게 수 돌기의 V자형 횡단면과 상보적으로 형성되는 V자형 횡단면을 갖는다. 이에 따라, 암 오목부는 상부 및 하부 트랙에 형성된 각각의 수 돌기를 수용하도록 구성된다. 기계식 체결구가 추가로 설치되어 상부 및 하부 트랙에 스터드 부재의 종단부를 상호연결할 수 있다. 또한, 고정부의 웨브는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있으며, 이 개구는 사용 도관을 수용하는 크기로 만들어지고 형성되어 벽 구조물을 통해 전기 배선, 배관 등의 루트를 정하는 수단을 제공한다.Each slip extension and fixation preferably has a channel-shaped cross section with opposing ends. The detailed shape is incorporated into one or more of the ends of each of the slip extension and the fixture to facilitate engagement with the upper and lower tracks. More specifically, the one or more ends of the slip extension and the fixture include a pair of opposing and inwardly directed female recesses formed on the sidewalls of the slip extension and the fixture. Each female recess preferably has a V-shaped cross section that is complementary to the V-shaped cross section of the male projection. Accordingly, the female recess is configured to receive respective male projections formed in the upper and lower tracks. Mechanical fasteners may be additionally installed to interconnect the ends of the stud members to the upper and lower tracks. In addition, the web of fixture may include one or more openings, which are sized and formed to receive use conduits to provide a means for routing electrical wiring, tubing, and the like through wall structures.
벽 구조물은 상부 트랙에 접합식으로 고정되는 긴 상부 오버캡을 더 포함할 수 있다. 바람직하게 상부 오버캡은 실질적으로 편평한 평면 웨브를 포함하는 채널형 횡단면을 가지며, 평면 측벽은 웨브로부터 수직하게 외측으로 연장된다. 한 쌍의 대향하는 수 돌기는 바람직하게 각각의 상부 오버캡의 측벽에 일체로 형성된다. 수 돌기는 측벽의 길이를 따라 연속적으로 연장되며, 바람직하게 V자형 횡단면을 갖도록 형성된다. 상부 오버캡은 바람직하게 하나 이상의 그 측벽이 상부 트랙의 측벽과 적어도 부분적으로 중첩되어 상기 측벽과 이격되어 배치되도록 형성된다. 이상적으로, 상부 오버캡은 수 돌기가 패널 부재의 외부 표면에 접촉식으로 배치되어 함께 밀봉 결합을 제공하도록 형성된다. 바람직하게 상부 오버캡은 단일한 구조물로 형성되며, 이때 웨브, 측벽 및 수 돌기가 일체로 형성된다.The wall structure may further comprise an elongated upper overcap that is fixedly bonded to the upper track. Preferably the upper overcap has a channel-shaped cross section comprising a substantially flat planar web, the planar sidewall extending vertically outward from the web. The pair of opposing male protrusions is preferably integrally formed on the side wall of each upper overcap. The male protrusion extends continuously along the length of the side wall, and is preferably formed to have a V-shaped cross section. The upper overcap is preferably formed such that at least one of its sidewalls is disposed at least partially overlapping the sidewall of the upper track and spaced apart from the sidewall. Ideally, the upper overcap is formed such that the male projections are placed in contact with the outer surface of the panel member to provide a sealing bond together. Preferably the upper overcap is formed of a single structure, wherein the web, sidewalls and male projections are integrally formed.
중요하게, 스터드 부재는 슬립 연장부에 형성되는 슬롯의 포함으로 인한 벽 구조물의 팽창 및 수축을 허용하도록 형성된다. 보다 상세하게, 슬롯은 슬립 연장부의 측벽 중 하나 이상에 형성되며, 슬립 연장부와 고정부 사이의 상대 슬라이딩 운동이 자유로이 일어날 수 있도록 체결구가 슬롯 내부로 연장될 수 있게 형성된다. 패널 부재는 고정부와 하부 트랙에 연결 가능하게 장착될 수 있다. 중요하게, 패널 부재는 상부 트랙 및 슬립 연장부에 대해 비연결 중첩식으로(in non-connective overlapping relationship) 배치되어 패널 부재와 슬립 연장부 및 상부 트랙 사이에서 이들의 상대 운동을 제공한다. Importantly, the stud member is formed to allow expansion and contraction of the wall structure due to the inclusion of slots formed in the slip extension. More specifically, the slot is formed in at least one of the side walls of the slip extension, and the fastener is formed to extend into the slot so that relative sliding movement between the slip extension and the fixing portion can occur freely. The panel member may be mounted to be connected to the fixing portion and the lower track. Importantly, the panel members are placed in a non-connective overlapping relationship with respect to the upper track and the slip extension to provide their relative motion between the panel member and the slip extension and the upper track.
이에 대해, 패널 부재는 고정부와 하부 트랙의 측벽 내부로 연장되는 복수의 체결구를 사용하여 벽 구조물에 고정될 수 있다. 하나 이상의 체결구는 패널 부재를 통해 고정부의 측벽 내부로 연장되어 슬롯을 통과한다. 초기에 언급된 바와 같이, 슬립 연장부에 형성된 슬롯은 슬립 연장부와 스터드 부재 사이의 상대 슬라이드 운동을 허용하여, 스터드 부재가 상부 및 하부 트랙 사이의 간격의 변화를 수용하도록 늘여지고 줄여질 수 있다. 이러한 간격 변화는 금속 구성요소(즉, 상부 및 하부 트랙 및 스터드 부재를 포함) 및 비금속 구성요소(즉, 패널 부재) 사이의 열팽창 계수의 차이의 결과로서 화재에 의해 야기되는 열로 인해 발생할 수 있다. In this regard, the panel member may be secured to the wall structure using a plurality of fasteners extending into the sidewalls of the fastening portion and the lower track. One or more fasteners extend through the panel member into the sidewall of the fixture and pass through the slot. As mentioned earlier, the slots formed in the slip extension allow relative slide movement between the slip extension and the stud member so that the stud member can be stretched and shortened to accommodate the change in the gap between the upper and lower tracks. . This change in spacing can occur due to heat caused by the fire as a result of the difference in coefficient of thermal expansion between the metal component (ie including upper and lower tracks and stud members) and the nonmetal component (ie panel member).
본 발명의 여타 특징은 도면을 참조로 보다 명확해질 것이다.Other features of the present invention will become more apparent with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 방화벽 구조물의 사시도 및 그 단부상에 배치되는 스터드 부재를 도시하는 도면이고,1 is a view showing a perspective view of a firewall structure of the present invention and a stud member disposed on an end thereof,
도 2는 벽 구조물의 사시도 및 슬립 연장부와 고정부를 포함하는 스터드 부재, 상부 트랙(top track) 및 하부 트랙(bottom track)을 도시하고, 하부 트랙 및 고정부에 고정되는 패널 부재를 추가로 도시하는 도면이며,FIG. 2 shows a perspective view of a wall structure and a stud member comprising a slip extension and a fixture, a top track and a bottom track, further comprising a panel member secured to the bottom track and the fixture It is a figure to show,
도 3은 스터드 부재, 상부 및 하부 트랙, 및 패널 부재의 상호 연결을 도시하는 벽 구조물의 분해 사시도이며,3 is an exploded perspective view of the wall structure showing the interconnection of the stud member, the upper and lower tracks, and the panel member;
도 4는 도 2의 4-4 선을 따라 취한 벽 구조물의 측면도 및 상부 및 하부 트 랙에 대한 고정부 및 슬립 연장부의 부착을 도시하고, 패널 부재를 고정시키는 체결구를 추가로 도시하는 도면이며,FIG. 4 shows a side view of the wall structure taken along line 4-4 of FIG. 2 and the attachment of the fastening and slip extensions to the upper and lower tracks, further showing a fastener for securing the panel member. ,
도 5는 슬립 연장부에 형성된 슬롯을 도시하며, 스터드 부재의 고정부를 통해 연장되고 스터드 부재의 중첩부의 슬롯에 들어가는 체결구를 도시하는 벽 구조물의 부분 평면도이며,5 is a partial plan view of a wall structure showing a slot formed in the slip extension and showing a fastener extending through the fixing portion of the stud member and entering the slot of the overlapping portion of the stud member;
도 6은 벽 구조물의 부분 분해 사시도 및 상부 트랙에 중첩 관계로 장착되는 상부 오버캡을 추가로 도시하는 도면이며,FIG. 6 is a diagram further showing a partially exploded perspective view of the wall structure and an upper overcap mounted in an overlapping relationship to the upper track, FIG.
도 7은 스터드 부재 상에 장착될 수 있는 바와 같은 스터드 오버캡을 도시하는 벽 구조물의 부분 분해 사시도이며,7 is a partially exploded perspective view of a wall structure showing a stud overcap as may be mounted on a stud member, FIG.
도 8은 상부 트랙 상에 장착되는 상부 오버캡의 확대된 부분 측면도 및 패널 부재의 상측 에지와 상부 오버캡 사이에 형성된 갭(gap)을 도시하는 도면이며,FIG. 8 is an enlarged partial side view of the upper overcap mounted on the upper track and a gap formed between the upper edge of the panel member and the upper overcap, FIG.
도 9는 패널 부재를 밀봉식으로 누르도록 형성된 한 쌍의 V자형 수 돌기(male protrusions)를 갖는 상부 오버캡을 도시하는 벽 구조물의 확대된 부분 측면도이며,FIG. 9 is an enlarged partial side view of a wall structure showing an upper overcap having a pair of V-shaped male protrusions formed to sealally press a panel member; FIG.
도 10은 스터드 부재에 장착된 스터드 오버캡의 상호 연결을 도시하고, 스터드 오버캡의 측벽에 형성되며 이를 통해 체결구가 연장될 수 있는 개구를 추가로 도시하는 벽 구조물의 사시도이며,FIG. 10 is a perspective view of a wall structure showing the interconnection of a stud overcap mounted to the stud member and further showing an opening formed in the sidewall of the stud overcap and through which the fastener can extend; FIG.
도 11은 스터드 오버캡 및 스터드 부재 상의 스터드 오버캡의 상대 위치를 도시하며, 슬립 연장부에 형성된 슬롯에 대한 스터드 오버캡의 개구의 상대 위치를 추가로 도시하는 벽 구조물의 부분 평면도이며,FIG. 11 is a partial plan view of the wall structure showing the relative position of the stud overcap and the stud overcap on the stud member and further showing the relative position of the opening of the stud overcap relative to the slot formed in the slip extension, FIG.
도 12는 벽 구조물의 측면도 및 스터드 부재의 고정부 및 슬립 연장부에 대한 스터드 오버캡의 상대 위치를 도시하는 도면이다.12 shows a side view of the wall structure and the relative position of the stud overcap relative to the fastening and slip extensions of the stud member.
이제 본 발명의 다양한 양태를 도시하기 위한 것이지만 이를 제한하고자 하는 것은 아닌 도면을 참조로, 도면에 방화벽 구조물(10)이 도시되는데, 방화벽 구조물은 본질적으로 건물 내에서 발생한 화재로 인해 벽 구조물(10)이 가열될 때 일어날 수 있는 것과 같은 벽 구조물(10)의 전체 높이의 팽창 또는 수축을 보상하도록 구성된다. 유리하게, 본 발명의 벽 구조물(10)은 벽 구조물(10)을 덮고 있는 패널 부재(62)와 이 패널 부재(62)가 접하는 철골의 상부 사이의 상대 슬라이드 운동을 고려한다. 이에 따라, 벽 구조물(10)의 상부는 패널 부재(62)에 관하여 팽창될 수 있다. Referring now to the drawings, which are intended to illustrate, but are not intended to limit, various aspects of the present invention, a
보다 상세하게 도 1 내지 도 3을 참조하면, 사시도에 도시된 본질적인 구성요소를 갖는 방화벽 구조물(10)이 도시된다. 보다 상세하게, 벽 구조물(10)은 대체로 상부 트랙(16) 및 서로 평행하게 이격되어 배치되는 하부 트랙(14)을 포함한다. 도 1 내지 도 3은 상부 및 하부 트랙(16, 14)에 횡방향으로 배향되며 이러한 상부 및 하부 트랙(16, 14)을 상호 연결하는 단일한 스터드 부재(34)를 추가로 도시한다. 도 1 내지 도 3에는 단일한 스터드 부재(34)가 도시되었지만, 통상적인 벽 구조 실무에서와 같이 복수의 스터드 부재(34)가 16" 및 24"의 간격과 같이 미리 결정된 간격으로 상부 및 하부 트랙(16, 14)을 따라 중앙에 이격되어 있음에 주의하여야 한다. 유리하게, 각각의 상부 및 하부 트랙(16, 14) 부재 내에 형성된 교합 형상(mating features) 및 스터드 부재(34)의 대향하는 종단부(opposing terminus ends; 26)에 제공된 독특한 구조적 형상으로 인해, 스터드 부재(34)는 상부 및 하부 트랙(16, 14) 부재를 따르는 임의의 위치에 편리하게 위치될 수 있다. Referring in more detail to FIGS. 1-3, a
상부 및 하부 트랙(16, 14)과 스터드 부재(34)의 특정한 상호 연결은, 각각의 전체 내용이 본 명세서에 의해 명백히 참조되며, 제목이 "구조 부재 및 그 접합 장치"인 공동 소유의 U.S. 특허출원 제09/979,214호 및 제목이 "그리핑 형상을 갖는 구조 부재 및 그에 따른 접합 장치"인 공동 소유의 U.S. 특허출원 제11/146,534호에서 도시되고 설명된다. 보다 상세하게, 전술한 공동 소유의 특허 출원은 스터드 부재(34)의 종단부(26) 상에 형성되는 상기 설명된 형상 및 상부 및 하부 트랙(16, 14)의 측벽(24)을 따라 형성된 특정한 교합 형상을 공개하며, 스터드 부재(34)는 나사와 같은 체결구(64)를 사용하지 않고 초기에 상부 및 하부 트랙(16, 14)에 맞물릴 수 있다. 그 후, 스터드 부재(34)를 희망 위치에 정렬 및 위치 설정할 때, 이러한 구성요소를 영구적으로 연결시키기 위해, 상부 및 하부 트랙(16, 14) 및 스터드 부재(34)의 측벽(24)을 통해 체결구(64)가 연장될 수 있다. The particular interconnection of the upper and
이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 벽 구조물(10)은 분할 벽 및 무부하 지지 장막벽과 같은 다양한 유형의 건물 벽의 제조를 위해 구성될 수 있다. 그러나 본 발명의 벽 구조물(10)을 사용하여 다양한 다른 유형의 벽이 구성될 수 있다. 이에 대해, 상부 및 하부 트랙(16, 14)은 각각 바닥 및 천장 중 하나를 따르는 것과 같이 표면을 따라 위치되도록 각각 구성될 수 있다. 초기에 언급된 바와 같이, 상부 및 하부 트랙(16, 14)은 바람직하게 서로에 대해 평행하게 이격되어 배치되 며, 이때 상부 및 하부 트랙(16, 14)은 각각 대향하는 종단부(26)들을 갖는 채널형 단면을 갖는다. 보다 상세하게, 각각의 상부 및 하부 트랙(16, 14)은 평면이며 실질적으로 편평한 웨브(18)를 포함하며, 웨브는 한 쌍의 대향하며 평행한 종방향 에지(22)에 의해 한정된다. As can be appreciated, the
한 쌍의 대향하며 평행하고 안쪽으로 지향된 수 돌기(28)가 일체로 형성되며 각각의 종방향 에지(22)를 따라 연속적으로 연장된다. 수 돌기(28)가 임의의 횡단면 형상으로 제공될 수 있지만, 각각의 수 돌기(28)는 바람직하게 도 4에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같은 V자형 횡단면을 갖는다. 이에 대해, 각각의 수 돌기(28)는 공동으로 V자형 노치를 형성하는 상측 및 하측 경사면(30, 32)을 포함한다. 또한, 각각의 상부 및 하부 트랙(16, 14)은 한 쌍의 실질적으로 편평하고 평면인 측벽(24)을 더 포함하며, 이 측벽은 바람직하게 일체로 형성되며 각각의 수 돌기(28) 중 하나로부터 외측으로 연장된다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 측벽(24)은 일반적으로 웨브(18)에 대해 수직으로 배향된다. A pair of opposing, parallel and inwardly directed
상부 및 하부 트랙(16, 14)의 상대 배향에 관하여, 도 1 내지 4 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 트랙(16, 14)은 상부 트랙(16)의 측벽(24)이 하부 트랙(14)의 측벽(24) 쪽으로 향하도록 배향된다. 이러한 배향에서, 스터드 부재(34)는 상부 및 하부 트랙(16, 14)의 채널형 횡단면 내에 편리하게 설치될 수 있다. 초기에 언급된 바와 같이 스터드 부재(34)는, 상부 및 하부 트랙(16, 14)에 횡방향으로 상호 연결되도록 구성되며, 스터드 부재(34)가 상부 및 하부 트랙(16, 14)에 대해 임의의 각도 배향(angular orientation)으로 배향될 수 있지만, 바람직 하게는 상부 및 하부 트랙에 대해 수직 관계로 배치된다. 또한, 상부 및 하부 트랙(16, 14)과 같이, 스터드 부재(34)는 한 쌍의 대향하는 종단부(26)를 구비하는 채널형 횡단면을 갖는다. With respect to the relative orientation of the upper and
도 3에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 스터드 부재(34)는 신축자재식 기구(36)의 형태인 신축 조인트(12)를 포함하며, 신축자재식 기구는 고정부(46) 내에 적어도 부분적으로 안치되며 슬라이드 가능하게 수용되는 슬립 연장부(38)를 포함한다. 이에 대해, 슬립 연장부(38) 및 고정부(46)는 모두 스터드 부재(34)를 포함한다. 고정부(46) 내에서 슬라이드 가능한 슬립 연장부(38)의 특성으로 인해, 스터드 부재(34)는 스터드 부재(34)의 길이의 변화를 고려하도록 구성된다. 보다 상세하게, 신축자재식 기구(36)는 상부 및 하부 트랙(16, 14) 사이의 간격의 변화를 조정하기 위해 스터드 부재(34)가 늘여지거나 줄여질 수 있도록 구성된다. 초기에 언급된 바와 같이, 이러한 간격의 변화는 벽 구조물(10)의 가열로 인해 발생할 수 있으며, 이러한 가열은 또한 상부 및 하부 트랙(16, 14)과 스터드 부재(34)를 포함하는 철골의 가열 및 팽창을 초래한다. As best seen in FIG. 3, the
이에 대해, 벽 구조물(10)의 이러한 가열은 금속 벽 구조물(10)을 덮고 있는 패널 부재(62)의 길이 증가에 대한 금속 벽 구조물(10)의 길이가 증가하는 양의 차이를 초래한다. 잘 알려진 바와 같이, 금속의 열팽창 계수는 패널 부재(62)가 구조되는 벽판 재료의 열팽창 계수와 상이하다. 보다 상세하게는 건식 벽체 및 석고 보드와 같이 일반적으로 사용되는 패널 부재(62)는 매우 낮은 열팽창 계수를 갖는다. 따라서, 벽 구조물(10)을 가열할 때, 금속 구조물은 패널 부재(62)보다 길이 가 더 많이 증가한다. 스터드 부재(34) 내에 신축자재식 기구(36)를 포함시키는 것은, 패널 부재(62)가 벽 구조물(10)의 하부에 영구히 부착되어 유지되고 벽 구조물(10)의 상부에 대하여 단지 슬라이드 가능하게 배치되면서 금속 구조물이 길이가 증가할 수 있도록, 이러한 상이한 가열을 조정한다. In this regard, this heating of the
이제 도 1 내지 도 5를 보다 상세하게 참조하면, 슬립 연장부(38) 및 고정부(46)를 포함하는 스터드 부재(34)가 도시된다. 초기에 언급된 바와 같이, 슬립 연장부(38)는 고정부(46) 내에 슬라이드 가능하게 수용되도록 본질적으로 형성된다. 슬립 연장부(38) 및 고정부(46)는 각각 채널형 횡단면을 갖도록 구성되고 각각 대향하는 종단부(26)를 갖는다. 슬립 연장부(38)의 종단부(26) 중 하나는 상부 트랙(16)에 고정되도록 구성된다. 마찬가지로, 고정부(46)의 종단부(26) 중 하나는 하부 트랙(14)에 고정되도록 구성된다. 그러나 전술한 슬립 연장부(38) 및 고정부(46)의 배열은, 고정부(46)가 상부 트랙(16)에 연결될 수 있으면서 슬립 연장부(38)가 하부 트랙(14)에 연결될 수 있도록, 변화될 수 있다.Referring now to FIGS. 1-5 in more detail, a
이들의 상세한 구성에 대하여, 슬립 연장부(38) 및 고정부(46)는 각각 실질적으로 편평하고 평면인 웨브(18)를 일반적으로 포함하며, 이 웨브는 한 쌍의 대향하며 평행하게 배치된 종방향 에지(22)에 의해 한정된다. 종방향 에지(22)를 따라 웨브(18)로부터 일반적으로 수직하게 외측으로 연장되는 한 쌍의 실질적으로 편평하고 평면인 측벽(24)이 웨브(18)와 일체로 형성된다. 각각의 측벽(24)은 한 쌍의 대향하는 측면 에지(68)를 형성하며, 측면 에지는 종방향 에지(22)에 대해 일반적으로 수직으로 배향된다. 한 쌍의 내측으로 지향된 플랜지(42)가 슬립 연장부(38) 및 고정부(46)의 각각의 측벽(24)에 제공될 수 있다. For these detailed configurations, the
도 3에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 슬립 연장부(38)의 하나 이상의 측면 에지(68)는 한 쌍의 대향하며 평행하고 내측으로 지향된 암 오목부(52)를 포함한다. 슬립 연장부(38)의 암 오목부(52)는 측면 에지(68)를 따르는 측벽(24)에 형성된다. 각각의 암 오목부(52)는 대체로 V자 형상의 횡단면을 가지며, 이러한 횡단면은 상부 및/또는 하부 트랙(16, 14) 내에 형성된 수 돌기(28) 중 하나를 각각 수용하도록 구성된다. 마찬가지로, 고정부(46)의 하나 이상의 종단부(26)는 측면 에지(68)를 따라 형성된 한 상의 대향하며 내측으로 지향된 암 오목부(52)를 포함한다. 바람직하게 고정부(46)에 형성된 각각의 암 오목부(52)는 V자형 횡단면을 가지며, 이러한 횡단면은 또한 상부 및/또는 하부 트랙(16, 14)의 수 돌기(28) 중 하나를 각각 수용하도록 구성된다. 공동 소유된 U.S. 특허 출원 제09/979,214호에 보다 상세히 공개되는 바와 같이, 스터드 부재(34)는 수 돌기(28)와 암 오목부(52)의 교합으로 인해, 맞물리며 상부 및 하부 트랙(16, 14)을 상호 연결하도록 구성된다. As best seen in FIG. 3, one or more side edges 68 of
이제 도 4 및 도 12를 간단히 참조하면, 고정부(46)의 웨브(18)상에 형성된 복수의 스토퍼 형상(stop feature; 50)을 볼 수 있는 벽 구조물(10)의 측면도가 도시된다. 스토퍼 형상(50)은 일반적으로 V자형 형태로 도시되며 서로 이격되어 배치된다. 스토퍼 형상(50)은 스터드 부재(34)의 슬립 연장부(38)와 맞물리도록 형성되어 슬립 연장부에 대한 희망하는 축방향 또는 종방향 배치를 유지하게 된다. 바람직하게 스토퍼 형상(50)은, 슬립 연장부(38)의 웨브(18) 및/또는 슬립 연장 부(38)의 하부 종단부(26)와 맞물리도록 내측으로 연장되는 봉긋한 돌기로서 웨브(18)와 일체로 형성된다. 그러나 스토퍼 형상(50)은 슬립 연장부(38) 상에 또는 슬립 연장부(38)와 고정부(46) 모두에 추가로 형성될 수 있음에 유의해야 한다. 또한, 도 3에는 탭(40)이 도시되는데, 이 탭은 고정부(46) 내에서의 슬립 연장부(38)의 수동으로 슬라이드 가능한 이동을 돕기 위해 슬립 연장부(38)의 종단부(26) 중 하부의 종단부 상에 형성될 수 있다. Referring now briefly to FIGS. 4 and 12, a side view of a
이제 도 4, 8, 9 및 도 12를 간단히 참조하면, 상부 및 하부 트랙(16, 14)의 측벽(24)에 형성된 수 돌기(28)가 도시된다. 또한, 고정부(46)의 종단부(26)에 형성된 암 오목부(52)가 도시된다. 도시된 바와 같이, 수 돌기(28) 및 암 오목부(52)는 각각 V자형 횡단면을 가지며, 이들은 서로의 내부에 안치되는 크기로 만들어지고 형성된다. 자가 태핑 판금속 나사(self-tapping sheet metal screw)와 같은 체결구(64) 또는 다른 적합한 체결구(64)가 수 돌기(28)를 통해 암 오목부(52) 내부로 연장되어 스터드 부재(34)를 상부 및 하부 트랙(16, 14)에 영구적으로 연결한다. 유리하게, 접시머리 나사(countersunk screws)가 바람직하게 사용되어, 패널 부재(62)가 벽 구조물(10)에 장착될 수 있는 부드럽고 동일 평면의 폐쇄되지 않은 표면을 제공한다. 이에 대해, 수 돌기(28)와 암 오목부(52)의 V자형 횡단면은 나사의 이러한 동일 평면 장착을 용이하게 하여 벽 구조물(10)의 철골부의 조립을 완성한다. Referring briefly to FIGS. 4, 8, 9 and 12, there are shown
이제 도 1 내지 3, 도 5 내지 7 및 도 11을 참조하면, 하나 이상의 측벽(24)에 형성되는 슬롯(44)을 포함하는 슬립 연장부(38)가 도시된다. 중요하게는, 슬 롯(44)은 (즉, 판금속 나사와 같은) 체결구(64)가 내부에서 연장되어 스터드 부재(34)의 고정부(46)와 슬립 연장부(38) 사이에서의 상대 슬라이딩 운동을 방해하지 않을 수 있도록 형성된다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 슬롯(44)은 슬립 연장부(38)의 측벽(24)의 중심부에 형성된 대체로 타원형의 절단부일 수 있다. 그러나 슬롯(44)은 측벽(24)에 형성된 임의의 개수의 절단부를 포함할 수 있는 것으로 생각된다. 예를 들면, 슬롯(44)은 대체로 직사각형 또는 정사각형 형태 또는 대체로 둥근 형태를 가질 수 있다. Referring now to FIGS. 1-3, 5-7, and 11, a
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 스터드 부재(34)의 비이동성 고정부(46)에 패널 부재(62)의 상부를 고정시키는 체결구(64)는 슬롯(44)의 중심 위치를 통과하도록 삽입된다. 이에 따라, 상부 트랙(16) 및 슬립 연장부(38)를 포함하는 벽 구조물(10)의 상부는 극도의 저온에서 일어날 수 있는 바와 같이 고정부(46)에 대해 아래쪽으로 이동할 수 있다. 마찬가지로, 상부 트랙(16) 및 슬립 연장부(38)는 패널 부재(62)에 영향을 미치지 않고 위쪽으로 이동할 수 있다. 이러한 위를 향하는 운동은, 내부에 벽 구조물(10)이 위치되는 장소에서의 또는 이러한 장소 부근의 화재에 의해 일어날 수 있는 바와 같은, 금속 구조물의 극심한 가열중에 발생할 수 있다. As can be seen in FIG. 5, a
이제 도 5를 보다 상세히 참조하면, 슬립 연장부(38)는 임의의 길이를 가지며, 슬롯(44)이 약 2.5"의 길이를 가질 수 있는 반면 약 8"의 전체 길이를 가질 수 있다. 슬롯(44)은 슬립 연장부(38)의 하부의 종단부(26)로부터 약 1.5"의 거리를 두고 위치될 수 있다. 그러나 슬립 연장부(38)의 전체 길이 및 슬롯(44)은 광범위 한 여러가지 크기 및 상대 위치로 제공될 수 있다. 벽 구조물(10)에 대한 패널 부재(62)의 장착에 관하여, 체결구(64)는 벽 부재를 통하여 패널 부재(62)의 하부 에지를 따라 하부 트랙의 측벽(24) 내부로 삽입될 수 있다. 마찬가지로 체결구(64)는 패널 부재(62)를 통해 고정부(46)의 측벽(24) 내부로 연장될 수 있다. Referring now to FIG. 5 in more detail, the
도 1, 도 5 내지 7, 도 10 및 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 벽 구조물(10)에 벽 패널을 고정시키기 위한 체결구(64) 중 최상부의 체결구가 슬롯(44)을 통해 연장되도록 위치된다. 슬롯(44)의 위치의 위 또는 아래의 슬립 연장부(38) 내부로 체결구(64)를 설치하는 것은 벽 구조물(10)의 하부(즉, 고정부(46)와 하부 트랙(14))에 대한 벽 구조물(10)의 상부(즉, 슬립 연장부(38)와 상부 트랙(16))의 자유 이동을 방지할 것이다. 이에 대해, 패널 부재(62)의 상측 에지(upper edge)는 슬립 연장부(38)와 상부 트랙(16)에 대해 비연결식 및 중첩식으로 단지 배치된다. 이에 따라, 벽 구조물(10)로 인해 슬립 연장부(38) 및 상부 트랙(16)은, 화재시와 같은 벽 구조물(10)의 가열중에 발생할 수 있는 바와 같이, 패널 부재(62)에 대하여 이동할 수 있다. 이 때문에, 슬롯(44)이 슬립 연장부(38)와 스터드 부재(34) 사이의 상대 슬라이딩 운동을 허용하여, 스터드 부재(34)는 상부 및 하부 트랙(16, 14) 사이의 간격의 변화를 수용하도록 늘여지거나 줄여질 수 있다.As can be seen in FIGS. 1, 5-7, 10 and 11, the uppermost fastener of the
이제 도 6, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상부 트랙(16)에 중첩 관계로 고정될 수 있는 긴 상부 오버캡(58)을 갖는 벽 구조물(10)이 도시된다. 상부 및 하부 트랙(16, 14)에 대하여 전술한 바와 유사하게 구성되는 상부 오버캡(58)은 웨브(18)를 포함하며, 웨브는 그로부터 일반적으로 수직하게 외측으로 연장되는 한 쌍의 측 벽(24)을 갖는다. 각각의 측벽(24)은 웨브(18)의 종방향 에지(22)의 맞은편의 측벽의 에지 상에 측벽(24)을 따라 형성된 하나 이상의 긴 수 돌기(28)를 포함한다. 바람직하게 수 돌기(28)는 내측으로 지향되며 또한 상부 오버캡(58)의 측벽(24)과 일체로 형성된다. 수 돌기(28)는 대체로 V자 형상이며, 종방향 에지(22) 각각을 따라 연속적으로 연장된다. Referring now to FIGS. 6, 8 and 9, a
도 8 및 도 9에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 수 돌기(28)는 상부 오버캡(58)의 측벽(24)에 형성되며, 상부 트랙(16) 및/또는 패널 부재(62)에 중첩식으로 아래쪽으로 연장된다. 중요하게는, 패널 부재(62)와 상부 오버캡(58)의 중첩 관계로 인해 벽 구조물(10)에 방화 능력이 제공된다. 보다 상세하게, 이러한 방화성은 상부 오버캡(58)의 수 돌기(28)로 인해 향상된다. 보다 상세하게, 수 돌기(28)는 패널 부재(62)의 외부 표면을 슬라이드 가능하게 지지하도록 구성되어, 벽 구조물(10)의 상부를 따른 연기 및/또는 열의 통행을 방지한다. 바람직하게, 웨브(18), 측벽(24) 및 상부 오버캡(58)의 수 돌기(28)는 일체로 형성되어 상부 오버캡(58)이 대체로 긴 형태의 단일한 구조물을 포함한다. As best seen in FIGS. 8 and 9, the
또한, 상부 오버캡(58)의 측벽(24)은 이격되어 있어서, 수 돌기(28)가 벽 구조물(10)의 대향 측면들에 장착된 패널 부재(62)의 외부 표면을 지지할 수 있도록 한다. 상부 오버캡(58)의 대안적인 형태는 도 9에 도시되며, 이때 그 측벽(24)은 측벽(24)에 형성된 한 쌍의 수 돌기(28)를 포함한다. 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 수 돌기(28)는 대체로 V자형 횡단면이며, 나란한 배열로 배치되어 상부 오버캡(58)의 측벽(24)의 길이를 따라 연속적으로 연장된다. 초기에 언급된 바와 같 이, 상부 오버캡(58)은 하나 이상의 상부 오버캡(58)의 수 돌기(28)가 패널 부재(62)의 외부 표면을 슬라이드 가능하게 지지할 수 있는 크기로 만들어지고 형성된다. In addition, the
다시 도 6, 도 8 및 도 9를 참조하면, 패널 부재(62)는 상측 에지를 포함하며, 상측 에지는 바람직하게 상부 오버캡(58)의 웨브(18)에 대해 이격되어 배치된다. 이에 따라 패널 부재(62)의 상측 에지와 상부 오버캡(58)의 웨브(18) 사이에 갭(70)이 형성된다. 유리하게, 이러한 갭(70)은 온도의 극심한 하락시 발생할 수 있는 바와 같은, 하부 트랙에 대한 스터드 부재(34)의 수축을 허용한다. 이에 따라 갭(70)은 패널 부재(62)와 상부 오버캡(58) 사이의 접촉을 방지하는데, 그렇지 않을 경우에는 패널 부재(62)에 대한 좌굴 및/또는 손상을 초래하여 벽 구조물(10)의 밀봉성을 떨어뜨릴 수 있다. 임의의 갭(70)이 제공될 수 있지만, 바람직하게 갭(70)은 상부 오버캡(58)의 웨브(18)와 패널 부재(62)의 상측 에지 사이에서 약 ¾"이다. 벽 구조물(10)의 방화성은 갭(70) 내에 복합재(60)를 설치함으로써 더 향상될 수 있다. 임의의 복합재(60)가 사용될 수 있지만, 복합재(60)는 바람직하게는 철골 구조의 적절한 팽창을 허용하고 열에 저항할 수 있도록 방화성 또는 난연성 복합재(60)이다. Referring again to FIGS. 6, 8, and 9, the
도 8 및 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 오버캡(58)은 실질적으로 편평한 평면 웨브(18)를 포함하며, 이 웨브는 한 쌍의 대향하며 평행한 종방향 에지(22)를 형성한다. 바람직하게는 웨브(18)와 일체로 형성되는 한 쌍의 실질적으로 편평한 평면 측벽(24)이 웨브(18)로부터 수직하게 외측으로 연장된다. 상부 오 버캡(58)은, 각각의 측벽(24)에 일체로 형성되는, 한 쌍의 평행하며 대향하는 내측으로 지향된 수 돌기(28)를 더 포함한다. 이러한 수 돌기(28)는 각각의 종방향 에지(22)에 대해 이격되어 측벽(24)을 따라 연속적으로 연장된다. 초기에 언급된 바와 같이, 각각의 수 돌기(28)는 바람직하게 V자형 횡단면을 갖는다.As can be seen in FIGS. 8 and 9, the
바람직하게 상부 오버캡(58)은 하나 이상의 측벽(24)이 상부 트랙(16) 및 측벽(24)을 적어도 부분적으로 중첩시키도록(66) 형성된다. 또한, 바람직하게 상부 오버캡(58)은 벽 구조물(10)의 각 측면에 설치된 대향하는 패널 부재(62)에 걸친 폭에 적합한 측벽(24)들 사이의 폭을 형성한다. 보다 명확하게, 상부 오버캡(58)은 바람직하게 벽 구조물(10)의 밀봉을 제공할 수 있도록 측벽(24)의 수 돌기(28) 및 상부 및 하부 트랙(16, 14)이 패널 부재(62)의 외부 표면을 슬라이드 가능하게 지지하도록 형성된다. Preferably the
이제 도 7, 도 10 및 도 11을 참조하면, 스터드 오버캡(54)을 더 포함할 수 있는 벽 구조물(10)이 도시되며 스터드 오버캡은 스터드 부재(34)의 고정부(46)에 장착될 수 있다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 스터드 오버캡(54)은 바람직하게 슬립 연장부(38)에 대해 비연결 중첩식으로 배치되며, 예를 들면 기계식 체결구(64)(즉, 판금속 나사)를 이용하여 고정부(46)에 단지 연결된다. 스터드 오버캡(54)은 웨브(18)를 포함하며, 웨브는 그로부터 수직하게 외측으로 연장되는 한 쌍의 측벽(24)을 갖는다. 이에 대해, 스터드 오버캡(54)는 대체로 채널형 횡단면이다. 스터드 오버캡(54)은 고정부(46)에서 스터드 부재(34)에 연결되며, 보다 상세하게는 하나 이상의 기계식 체결구(64)를 활용하여 스터드 오버캡(54)의 측 벽(24)을 스터드 부재(34)의 고정부(46)의 측벽(24)에 상호연결할 수 있다. Referring now to FIGS. 7, 10 and 11, a
스터드 오버캡(54)은 대체로 정사각형 절단부와 같이 도 7, 도 10 및 도 11에 도시된 개구(56)를 더 포함할 수 있다. 개구(56)에 대하여 임의의 형상이 제공될 수 있지만, 개구(56)는 바람직하게 체결구(64)가 고정부(46)의 측벽(24)을 통과하고 슬롯(44) 내부로 연장될 수 있는 크기로 만들어지고 배치된다. 이에 따라, 스터드 오버캡(54)은 고정부(46) 내에서 슬립 연장부(38)의 상대 축방향 운동을 방해하지 않고 스터드 부재(34)에 확실히 장착될 수 있다. 이에 따라 인접한 패널 부재(62)는 스터드 부재(34)에 인접한 측벽(24)의 부분 내부로 패널 부재(62)를 통해 체결구(64)를 삽입함으로써, 도 11에 도시된 패널 부재(62)에 체결될 수 있다. The
이제 방화벽 구조물(10)의 조립 및 작동이 도면을 참조하여 설명된다. 상부 및 하부 트랙(16, 14)은 먼저 서로 이격되어 배치된다. 이에 대해, 상부 및 하부 트랙(16, 14)은 벽 구조물(10)이 조립되어야 하는 천장과 바닥 사이의 치수대로 바닥과 같이 편평한 표면을 따라 위치될 수 있다. 대안적으로 상부 트랙(16) 및 하부 트랙(14)은 서로 일반적으로 일직선상으로 천장과 바닥 각각을 따라 장착될 수 있다. 기계식 체결구(64)는 상부 및 하부 트랙(16, 14)의 웨브(18)를 통해 바닥과 천장 각각의 내부로 연장되어 상부 및 하부 트랙(16, 14)을 바닥과 천장에 고정시킬 수 있다.The assembly and operation of the
스터드 부재(34)를 조립 및 설치할 때, 슬립 연장부(38) 중 하나가 고정부(46) 중 하나의 내부로 슬라이드 가능하게 삽입될 수 있어서, 스터드 부재(34)의 대향하는 종단부(26)에 형성된 암 오목부(52)는 상부 및 하부 트랙(16, 14)을 따라 형성된 수 돌기(28)에 맞물릴 수 있다. 바람직하게, 스터드 부재(34)는 상부 및 하부 트랙(16, 14)에 대해 대체로 횡방향 또는 수직 배치로 배향된다. 슬립 연장부(38)의 고정부(46)에 대한 슬라이드 특성으로 인해, 스터드 부재(34)는 상부 및 하부 트랙(16, 14) 사이의 특정한 간격을 조정할 수 있어서, 구조 결함 및/또는 건물 침강으로 인해 야기될 수 있는 바와 같은 천장 높이 및 바닥의 변화를 수용할 수 있다. When assembling and installing the
보다 상세하게, 각각의 스터드 부재(34)에 통합된 신축자재식 기구(36)는 고정부(46)에 대한 슬립 연장부(38)의 팽창 및 수축을 허용하여, 바닥에서 천장까지의 높이를 적합화하도록 스터드 부재(34)의 길이를 조정한다. 상부 및 하부 트랙(16, 14)에 스터드 부재(들)(34)를 설치시, 제목이"구조 부재 및 그 접합 장치"인 공동 소유의 U.S. 출원 제09/979,214호에서 상세히 설명되는 바와 같이, 자가 태핑 판금속 나사와 같은 기계식 체결구(64)는 수 돌기(28)에 인접한 영역에 삽입되어, 상부 및 하부 트랙(16, 14)의 측벽(24)을 대향하는 그 종단부(26)에서 스터드 부재(34)의 측벽(24)에 고정시킬 수 있다. More specifically, the
바람직하게, 상부 오버캡(58)은 각각의 웨브(18)가 접촉 맞물림 되도록 상부 트랙(16)과 대체로 접촉 관계로 배치된다. 그 후, 패널 부재(62)는 복수의 이격되어 있는 체결구(64)를 통해 하부 트랙(14)의 측벽(24)에 고정된다. 마찬가지로, 체결구(64)는 패널 부재(62)를 통해 고정부(46)의 측벽(24) 내부로 연장되어, 패널 부재(62)를 하부 트랙(14)과 스터드 부재(34)에 비이동식으로 부착할 수 있다. 추가로, 하나 이상의 기계식 체결구(64)는 패널 부재(62)를 통해 연장되고 고정 부(46)의 측벽(24)을 통과할 수 있어서, 체결구(64)는 슬립 연장부(38)에 형성된 슬롯(44) 내부로 연장된다. Preferably, the
이상적으로, 패널 부재(62)는 바람직하게 그 상측 에지가 상부 오버캡(58)의 웨브(18)에 대해 이격되어 배치되는 크기로 만들어지고 형성된다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상부 오버캡(58)의 웨브(18)와 패널 부재(62)의 상측 에지 사이에 형성된 갭(70)은 방화 복합재(60)가 그곳으로 삽입될 수 있도록 하기 위한 것이다. 바람직하게 이러한 방화 복합재(60)는 추가로 탄성을 포함하여 상부 오버캡(58)과 패널 부재(62)의 상측 에지 사이의 상대 운동을 수용한다. 추가로, 상부 오버캡(58)은 바람직하게 상부 오버캡(58)의 측벽(24)을 따라 형성된 수 돌기(28)가 패널 부재(62)와 연속 접촉식으로 배치될 수 있는 폭을 갖는다. Ideally, the
선택적으로, 스터드 오버캡(54)은 패널 부재(62)를 설치하기 전에 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이 스터드 부재(34) 상에 설치될 수 있다. 이러한 장치에서, 스터드 오버캡(54)의 개구(56)는 바람직하게 슬립 연장부(38)에 형성된 슬롯(44)과 정렬되어, 개구(56)를 통해 슬롯(44) 내부로 연장되는 체결구(64)는 스터드 부재(34)의 고정부(46)와 슬립 연장부(38) 사이의 상대 운동을 방해하지 않는다. Optionally,
도 2에 도시된 바와 같이, 하부 트랙(14)의 웨브(18)에 돌기(20)가 선택적으로 제공될 수 있다. 이러한 돌기(20)는 웨브(18)의 노출된 측면에 형성된 널(knurls) 또는 범프(bumps)의 형태일 수 있으며, 바람직하게 스터드 부재(34)의 상측 및/또는 하측 종단부(26)와 맞물릴 수 있는 그리핑 형상과 같은 작용을 하도 록 형성된다. 돌기(20)는 웨브(18)의 바닥 측면으로부터 펀칭될 수 있지만, 다른 금속 성형 방법이 사용되어 돌기를 만들 수 있다. 제목이 "그리핑 형상을 갖는 구조 부재 및 그 접합 장치"인 공동 소유의 U.S. 출원 제11/146,534호에 보다 잘 설명되는 바와 같이, 이러한 돌기(20)는 스터드 부재(34)의 상측 또는 하측 종단부(26)의 슬라이딩(sliding), 슬리핑(slipping) 및/또는 일반적인 이동(migration)을 방지하도록 형성된다. 이에 대해, 이러한 돌기(20)는 상부 트랙(16)의 웨브(18)에 추가로 형성될 수 있는 것으로 생각된다. 유닛당 돌기(20)의 높이, 크기, 간격 및 개수는 스터드 부재(34)와 상부 및 하부 트랙(16, 14) 사이에 희망하는 마찰 및 그리핑 효과를 제공하도록 조정될 수 있다. As shown in FIG. 2, the
또한, 본 발명의 추가의 변형예 및 개량이 당업자에게 명시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 도시되고 설명된 부분의 특정한 구성요소는 본 발명의 단지 특정한 실시예를 나타내고자 하는 것이며, 본 발명의 사상 및 범주 내의 대안적인 장치의 제한으로서 작용하지 않아야 한다. Further modifications and improvements of the present invention may also be apparent to those skilled in the art. Accordingly, specific components of the parts shown and described herein are intended to represent only specific embodiments of the invention, and should not serve as a limitation of alternative devices within the spirit and scope of the invention.
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