PL199770B1 - Podwieszony sufit - Google Patents

Abstract

Podwieszony sufit posiadaj acy kratownic e utwo- rzon a z oddalonych od siebie belek, które w przekro- ju poprzecznym maj a kszta lt odwróconej litery T z pionowym srednikiem, poziomymi ramionami u do lu srodnika i z lbem w jego górnej cz esci oraz z elementów sufitowych i lamp jarzeniowych, z któ- rych ka zda ma skrzynkow a ram e z doln a czesci a, przej sciow a czesci a usytuowan a powy zej dolnej czesci oraz z górn a czesci a, które umo zliwiaj a wpa- sowanie skrzynkowych ram pomi edzy oddalone od siebie belki i ich wspieranie na ramionach belek, a tak ze z p lyt sufitowych wspartych przez ramiona belek, charakteryzuje si e tym, ze górna powierzchnia lba (35) ma kszta lt symetryczny w formie wierzcho lka (60), którego ka zdy z boków (61, 62) odpowiada w przekroju poprzecznym kszta ltowi przej sciowej czesci (50) skrzynkowej ramy (46), za s wysoko sc belki (30) si ega poza doln a czesc (47) skrzynkowej ramy (46) bez kolidowania z pasowaniem pomi edzy belkami (30) lub wspierania przez belki (30). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest podwieszony sufit posiadający kratownicę utworzoną z oddalonych od siebie belek, które w przekroju poprzecznym mają kształt odwróconej litery T z pionowym środnikiem, poziomymi ramionami u dołu środnika i z łbem w jego górnej części oraz z elementów sufitowych obejmujących lampy jarzeniowe, z których każda ma skrzynkową ramę z dolną częścią, przejściową częścią usytuowaną powyżej dolnej części oraz z górną częścią, które umożliwiają wpasowanie skrzynkowych ram pomiędzy oddalone od siebie belki i ich wspieranie na ramionach belek, a także z płyt sufitowych wspartych przez ramiona belek.

Znane belki używane w kratownicach w podwieszanych sufitach mają zwykle kształt odwróconej litery T z łbem u góry, pionowym środnikiem przebiegającym do dołu od łba i poziomymi ramionami u dołu środnika. Wysokość belki od wierzchu ramienia do wierzchu łba, który ma zasadniczo kształt prostokątny w przekroju poprzecznym, jest zasadniczo ograniczona do 3,8 cm (1¹/2). Ta wysokość belki jest tak ograniczona, by zmieścić standardową ramę skrzynkową konwencjonalnej lampy jarzeniowej.

Belki są zasadniczo wytwarzane przez wzdłużne zaginanie z płaskiej wstęgi blachy. Belki takie podlegają obciążeniom wyginającym je do dołu pomiędzy punktami podparcia, takimi jak druty wsporcze. Takimi obciążeniami są płyty akustyczne, jak również lampy oraz rozpraszacze powietrza. Belki muszą być wystarczająco silne, by zapobiegać wygięciom do dołu powodowanym przez takie obciążenia, w granicach określonych przez przepisy budowlane.

Zgodnie ze znaną praktyką konstruowania belek wytrzymałość belki na zginanie do dołu można zwiększyć przez zwiększenie wysokości środnika i/lub zwiększenie grubości blachy, z której belka jest wykonana. Ponieważ wysokość środnika została określona w przemyśle produkującym podwieszone sufity na 3,8 cm (1¹/2) by uniknąć kolizji ze standardową ramą skrzynkową lampy jarzeniowej, konwencjonalnym sposobem zwiększania wytrzymałości belki było dotychczas użycie grubszej blachy. Konstrukcja taka powodowała zwiększenie kosztu belki.

Typowy podwieszony sufit, tak jak ujawniono w opisie patentowym US 5 072 344 A, zawiera belkę z łbem o kolistym przekroju poprzecznym oraz lampę posiadającą część przejściową umiejscowioną pomiędzy częścią dolną i częścią górną, która zgięta jest w kształcie litery S dając dwie linie kontaktu z okrągłym łbem. W celu zablokowania względnego ruchu bocznego lub wzdłużnego pomiędzy szyną w kształcie litery T i lampą, wprowadzono specjalny zacisk na uchwycie lampy, który przynajmniej częściowo jest wycięty z uchwytu lampy.

Celem wynalazku jest opracowanie typowego podwieszanego sufitu, którego belki spełniają wymogi wysokości ustalone w przemyśle podwieszanych sufitów i nie przeszkadzają w odpowiednim podtrzymywaniu skrzynkowej ramy lampy, a ponadto przyczyniają się do skutecznego zwiększania wysokości sieci bez kolidowania ze skrzynką ramy.

Istota rozwiązania według wynalazku charakteryzuje się tym, że górna powierzchnia łba ma kształt symetryczny w formie wierzchołka, którego każdy z boków odpowiada w przekroju poprzecznym kształtowi przejściowej części skrzynkowej ramy, zaś wysokość belki sięga poza dolną część skrzynkowej ramy bez kolidowania z pasowaniem pomiędzy belkami lub wspierania przez belki.

Korzystnie, wierzchołek łba ma pochyłe boki tworzące kąt około 90°, zaś przejściowa część skrzynkowej ramy ma część płaszczyzny pochylonej do pionu pod kątem około 45°.

Dodatkowo, korzystnie boki łba pomiędzy wierzchołkiem i górą środnika zawierają części boków, które są równoległe i oddalone od siebie o 6,35 mm (1/4 cala).

Natomiast wysokość belki przy szczycie jest przedłużona o wierzchołek o około 3,175 mm (1/8 cala) ponad wysokość dolnej części skrzynkowej ramy.

Podwieszony sufit według wynalazku spełnia wymagania dotyczące wysokości, ustanowione w przemyś le produkują cym podwieszone sufity, tak ż e belka nie koliduje z prawidł owym podparciem standardowej konwencjonalnej ramy skrzynkowej oprawy lampy jarzeniowej. Belka umożliwia pełne spoczywanie ramy skrzynkowej na ramionach belek, jak w stanie techniki.

Belka według wynalazku ma większą wytrzymałość na wygięcie do dołu, powodowane przez obciążenie, niż znana belka wytwarzana z blachy o takiej samej grubości. W alternatywnym wykonaniu belka według wynalazku umożliwia stosowanie cieńszej blachy niż przy wytwarzaniu analogicznej znanej belki przy równoczesnym osiąganiu takiej samej wytrzymałości, co powoduje zmniejszenie kosztu produkcji belki.

PL 199 770 B1

Taka zwiększona wytrzymałość na wygięcie uzyskana jest przez skuteczne zwiększenie wysokości środnika bez kolidowania z ramą skrzynkową lampy. Takie skuteczne zwiększenie wysokości środnika powoduje zwiększenie momentu bezwładności belki wokół jej osi poziomej w przekroju poprzecznym.

Belka według wynalazku wykorzystuje przestrzeń sąsiadującą z przejściową częścią ramy skrzynkowej, by osiągnąć zwiększenie skutecznej wysokości środnika i momentu bezwładności. Belka, która ma kształt odwróconej litery T, jak w stanie techniki, u góry łba ma symetryczny kształt w postaci wierzchołka lub kąta, który po każdej stronie wierzchołka jest zgodny z kształtem przejściowej części ramy skrzynkowej. Kształt ten pozwala na uniknięcie kolizji z ramą skrzynkową lampy wspartą na ramieniu belki po dowolnej stronie belki. Wierzchołek lub kąt skutecznie zwiększa moment bezwładności, co powoduje zwiększenie wytrzymałości belki przy danej grubości blachy.

Przy praktycznym projektowaniu belek, kiedy używa się określenia moment bezwładności w stosunku do pola powierzchni przekroju poprzecznego belki, jest to równoznaczne z sumą iloczynów otrzymanych przez pomnożenie każdego elementarnego pola powierzchni przekroju poprzecznego przez kwadrat jego odległości od osi.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym, fig. 1 przedstawia przekrój usytuowanych w odstępie od siebie równoległych belek głównych w otworze kratownicy podwieszonego sufitu, pokazującym znaną belkę po lewej stronie i belkę według wynalazku po prawej stronie, wspierającą lampę, fig. 2 - widok perspektywiczny końca belki według wynalazku, fig. 3 - przekrój belki według wynalazku z pokazaniem różnych wymiarów, fig. 4 - częściowy widok pokazujący grubość blachy użytej w belce według wynalazku, zaś fig. 5 - częściowy widok grubości blachy używanej w znanej belce, wymagany do osiągnięcia wytrzymałości belki według wynalazku wykorzystującej grubość blachy z fig. 4.

Na oddzielnej stronie przedstawiono znane rozwiązania ze stanu techniki, na którym Pos. I przedstawia przekrój poprzeczny znanej belki.

Jak pokazano na Pos. I, znana belka 20 ma środnik 21, ramiona 22 i 23 oraz łeb 25. Belka 20 jest zwykle wykonana z płaskiej wstęgi blachy stalowej, która jest gięta symetrycznie wokół wzdłużnej linii środkowej, aby utworzyć przekrój w kształcie odwróconej litery T. Takie belki są znane i są wykorzystywane do tworzenia prostokątnych kratownic w systemach podwieszonych sufitów. Belka taka, gdy jest stosowana jako główna belka w takiej kratownicy, jest wsparta okresowo przez druty z konstrukcyjnego sufitu. Linie środkowe głównych belek są konwencjonalnie usytuowane równolegle w odstę pach 1219,20 mm (48 cali). Belki poprzeczne, zwykle o takim samym przekroju poprzecznym jak belki główne, są dołączone do belek głównych, by utworzyć prostokątny otwór 60,8 cm na 121,6 cm (2 na 4 stopy). Otwory te można znów podzielić na otwory 60,8 cm x 60,8 cm (2x2 stopy), jeśli to potrzebne, przez wprowadzenie większej liczby belek poprzecznych.

Albo płyta sufitowa 26, albo lampa, taka jak lampa jarzeniowa 40, jest wsparta w każdym otworze kratownicy.

Na fig. 1 pokazano lampę jarzeniową wspartą w otworze kratownicy. Aby przedstawić wynalazek i jego różnicę w stosunku do stanu techniki, pokazano znaną belkę 20 po lewej stronie otworu i belkę 30 wedł ug wynalazku po prawej stronie otworu. W praktyce oczywiście wszystkie belki gł ówne i korzystnie belki poprzeczne w danej kratownicy sufitowej bę d ą wedł ug wynalazku.

Belkę 30 pokazano w widoku perspektywicznym na fig. 2 i w szczegółowym przekroju na fig. 3.

Jak pokazano na fig. 1, lampa 40 jest konwencjonalnego, znormalizowanego typu według stanu techniki. Całkowita długość lampy od końca 41 do końca 42 wynosi 1219,20 mm (48 cali). Jarzeniówka 43 i gniazda 45 są zamocowane w prostokątnej metalowej ramie skrzynkowej 46 w lampie 40.

Ta standardowa rama skrzynkowa 46 ma, jak pokazano na fig. 1, dolną część 47 i większą górną część 48 połączone przejściową częścią 50. Taka standardowa, znana i konwencjonalna konstrukcja ramy skrzynkowej 46 jest konieczna, by uniknąć zakłóceń pomiędzy lampą 40, która ma maksymalny wymiar zewnętrzny pomiędzy końcami 1219,20 mm (48 cali) przy większej górnej części 48 a równoległ ymi, konwencjonalnie zdystansowanymi belkami gł ównymi, które mają wymiar wewnętrzny 1212,95 mm (47 3/4 cala) pomiędzy łbami belek, ponieważ łby te konwencjonalnie mają szerokość 6,35 mm (1/4 cala).

Dolna część 47 ramy skrzynkowej 46 ma zawinięte do wewnątrz stopy 51, które spoczywają na ramionach 23 i 32 belek, jak pokazano na fig. 1. Zależność pomiędzy belką a ramą skrzynkową 46 musi być taka, że nie ma zakłóceń z ramą spoczywającą na ramionach.

PL 199 770 B1

Przemysł wytwarzający kratownicę do podwieszanych sufitów zasadniczo znormalizował pewne wymiary belki, aby zmieścić opisaną ramę skrzynkową 46 lampy w celu umożliwienia, by rama skrzynkowa 46 spoczywała na ramionach belki głównej.

Wymiar pomiędzy belkami głównymi w miejscu pomiędzy łbami 25 i 35 belek głównych, jak podano powyżej i jak widać na fig. 1, wynosi 1212,95 mm (47 3/4 cala). Jak widać zarówno w znanej belce 20 przedstawionej na Pos I i w belce 30 według wynalazku z fig. 3, szerokość łba w przekroju wynosi 6,35 mim (1/4 cala) lub 3,175 mm (1/8 cala) po każdej stronie linii środkowej belki. Linie środkowe belek są usytuowane równolegle w odległości 1219,20 mm (48 cali) od siebie. Właśnie to wystawanie łba płozy w przestrzeń pomiędzy belkami głównymi w konwencjonalnym suficie podwieszonym zostało skompensowane przez konwencjonalny, znormalizowany kształt lekkiej ramy skrzynkowej 46. W konwencjonalnej standardowej lampie 40 odległo ść pomię dzy koń cami dolnej części 47 ramy skrzynkowej 46 lampy 40, jak pokazano na fig. 1 w standardowej ramie skrzynkowej, wynosi 1206,5 mm (47 1/2 cala).

Wysokość dolnej części 47 standardowej ramy skrzynkowej od dolnej strony stopy 51 do dolnego końca części przejściowej 50 ramy skrzynkowej wynosi 3,8 cm (1 1/2 cala).

Właśnie ta odległość ogranicza wysokość znanej belki 20 do 3,8 cm (1 1/2 cala), by uniknąć kolizji z przejściową częścią 50 ramy 46.

Belka 30 według wynalazku jest identyczna z pewnymi częściami analogicznej znanej belki 20. Środnik 31 przebiega do góry od ramion 32 i 33, by utworzyć łeb 35. Dolny kołpak 35, analogiczny do dolnego kołpaka 25, może być ewentualnie przyłożony do ramion.

Szerokość 36 łba 35 wynosi 6,35 mm (1/4 cala), co znów jest zgodne ze znanymi, konwencjonalnymi konstrukcjami.

Część wewnątrz linii wymiarowej 37 przedmiotowej belki 30 zasadniczo jest zgodna pod wszystkimi względami ze znaną belką 20 oznaczoną przez linię wymiarową 27, łącznie z wymiarami, oprócz samego wierzchołka łba 25. Łeb 35 belki 30 według wynalazku nie ma stosunkowo płaskiego wierzchołka znanego łba 35.

Wymiar oznaczony przez linię 27 na znanej belce 20 wynosi 3,8 cm (1,5 cala), natomiast dokładny wymiar 37 przedmiotowej belki wynosi 3,93 cm (1,549 cala).

Belka 30 według przedmiotowego wynalazku ma wierzchołek 60 lub kątowy kształt dodany do wierzchołka łba 35 poza poprzednią granicą wysokości 3,8 cm (11/2 cala). Wierzchołek ten ma szczyt 63. Każda strona tego wierzchołka 60 jest dokładnie zgodna z częścią przejściową 50 skrzynkowej ramy 46, zwłaszcza patrząc z prawej strony na fig. 1. Ta część przejściowa 53 złożona jest z płaskiego segmentu pochylonego pod kątem około 45° do pionu. Taki wierzchołek 60 ma wewnętrzny kąt około 90° z pochyleniem powierzchni na każdym boku 61 i 62 wierzchołka 60 pod kątem około 45° względem pionu, co jest zgodne z pochyleniem części przejściowej 50. Jak pokazano na fig. 3, taka konstrukcja w belce według wynalazku daje całkowitą wysokość 38 około 4,24 cm (1,67 cala) i wysokość łba 39 14,7 mm (0,580 cala), kiedy belka 30 jest wykonana z blachy o gruboś ci 0,25 mm (0,010 cala), jak pokazano na fig. 4.

Przedmiotowa belka 30 za pomocą wierzchołka 60 z bokiem, który jest zgodny z częścią przejściową 50 ramy skrzynkowej 46 zapewnia podporę belkową, jak opisano powyżej, gdzie stopy 51 ramy skrzynkowej 46 spoczywają na ramionach 32 lub 33 belki bez zakłóceń z takim usytuowaniem ramy. Belka 30 umożliwia wprowadzenie ramy 46 po dowolnej stronie belki 30.

Belka 30 według przedmiotowego wynalazku ma pewien moment bezwładności obliczany według zasad projektowania belki, który daje belkę, która ma większą odporność na zginanie niż znana belka wykonana z metalu takiej samej grubości. Alternatywnie belka 30 według wynalazku może być wykonana z cieńszego materiału, aby uzyskać taką samą wytrzymałość na zginanie, niż w przypadku materiałów używanych w znanej belce o takiej samej wytrzymałości.

Przykładowo belka 30 według wynalazku może być wykonana z metalu 70 o grubości 0,25 mm (0,010 cala), jak pokazano na fig. 4, i osiągać taką samą wytrzymałość na zginanie do dołu, jak znana belka 20 wykonana z takiego samego gatunku blachy o grubości 0,33 mm (0,013 cala), jak zaznaczono przez 71 na fig. 5. Takie zmniejszenie grubości blachy powoduje znaczne oszczędności ekonomiczne, ponieważ belki opisanego tu rodzaju są produkowane w duż ych iloś ciach.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Podwieszony sufit posiadający kratownicę utworzoną z oddalonych od siebie belek, które w przekroju poprzecznym mają kształt odwróconej litery T z pionowym środnikiem, poziomymi ramionami u dołu środnika i z łbem w jego górnej części, oraz z elementów sufitowych i lamp jarzeniowych, z których każda ma skrzynkową ramę z dolną częścią, przejściową częścią usytuowaną powyżej dolnej części oraz z górną częścią, które umożliwiają wpasowanie skrzynkowych ram pomiędzy oddalone od siebie belki i ich wspieranie na ramionach belek, a także z płyt sufitowych wspartych przez ramiona belek, znamienny tym, że górna powierzchnia łba (35) ma kształt symetryczny w formie wierzchołka (60), którego każdy z boków (61, 62) odpowiada w przekroju poprzecznym kształtowi przejściowej części (50) skrzynkowej ramy (46), zaś wysokość belki (30) sięga poza dolną część (47) skrzynkowej ramy (46) bez kolidowania z pasowaniem pomiędzy belkami (30) lub wspierania przez belki (30).
2. 2. Podwieszony sufit według zastrz. 1, znamienny tym, że wierzchołek (60) łba (35) ma pochyłe boki (61, 62) tworzące kąt około 90°, zaś przejściowa część (50) skrzynkowej ramy (46) ma część płaszczyzny pochylonej do pionu pod kątem około 45°.
3. 3. Podwieszony sufit według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że boki łba (35) pomiędzy wierzchołkiem (60) i górą środnika (31) zawierające części boków (61, 62), są równoległe i oddalone od siebie o 6,35 mm (1/4 cala).
4. 4. Podwieszony sufit według zastrz. 3, znamienny tym, że wysokość belki (30) przy szczycie (63) jest przedłużona o wierzchołek (60) o około 3,175 mm (1/8 cala) ponad wysokość dolnej części (47) skrzynkowej ramy (46).