PL209868B1 - Słupek ścienny - Google Patents

Abstract

Słupek ścienny 2 mający dwie ścianki boczne 4, 6 połączone żeberkiem spinającym 12, który zawiera człony pierwszy i drugi 14, 16, połączone z odpowiedniki ściankami bocznymi i ze sobą członem zakrzywionym 18, korzystnie o kształcie półkolistym. Człon zakrzywiony 18 ma co najmniej jeden rząd podłużnych szczelin, wykonanych w nim wzdłuż jego podłużnej osi. Wewnątrz słupka może być umieszczony materiał izolujący akustycznie.

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy słupka ściennego o ulepszonych własnościach akustycznych i mechanicznych.

Znaną technologią wykonywania ścian budynków, zwłaszcza ścian wewnętrznych jest mocowanie płyt ściennych, na przykład tynkowych, do pionowych belek o przekroju kanałowym, zwanych słupkami ściennymi. Zazwyczaj każdy słupek jest mocowany do poziomej belki lub kanału zamontowanego w podłodze lub w suficie pomieszczenia, w którego wnętrzu budowana jest ściana. Taka technologia konstrukcji jest zarówno stosunkowo prosta, jak niedroga, a poza tym umożliwia w razie potrzeby, na przykład przy zmianie sposobu wykorzystania istniejącego budynku, podzielenie przestrzeni pomieszczeń.

Zamiast mocować płytę gipsową do obu stron tego samego słupka zwykle stosuje się dwa rzędy równoległych słupków i mocuje płyty gipsowe do zewnętrznych powierzchni każdego słupka z pary. Robi się tak, aby powstała stosunkowo duża szczelina powietrzna wewnątrz ściany, która zapewnia izolację akustyczną w stosunku do dźwięków o małej częstotliwości.

Taka konstrukcja z „podwójnym słupkiem wymaga jednak zwykle mocowania między równoległymi słupkami jakiejś klamry, która spina szczelinę i nadaje konstrukcji odpowiednią sztywność. Klamra stanowi sztywne połączenie słupków, lecz także stanowi mostek akustyczny, który zmniejsza własności izolujące akustycznie ściany. Pomimo, że próbowano rozwiązać ten problem stosując klamry o elementach sprężystych, które miały zmniejszyć przewodzenie dźwięków, próby te nie były w peł ni satysfakcjonują ce.

Ponadto, przy stosowaniu podwójnych rzędów słupków do pojedynczej ściany, znacznie wzrastają koszty użytych materiałów i wydłuża się czas potrzebny do montażu dwóch rzędów, w porównaniu do nakładów związanych z zastosowaniem konstrukcji, o słupkach pojedynczych.

Słupek ścienny według pierwszego aspektu wynalazku zawiera dwie naprzeciwległe ścianki boczne połączone żeberkiem spinającym, zawierającym zasadniczo płaskie człony pierwszy i drugi, połączone z odpowiednimi ściankami bocznymi i człon zakrzywiony, łączący płaskie człony pierwszy i drugi, przy czym człon zakrzywiony ma co najmniej jeden rząd podłużnych szczelin, wykonanych w nim wzdłuż jego podłużnej osi, przy czym zakrzywiony człon jest zasadniczo półkolisty.

Jest więc możliwe wykonanie słupka ściennego o przekroju kanałowym, w którym pojedyncze żeberko łączące dwie ścianki boczne, do których przymocowane będą odpowiednie płyty ścienne, ma przekrój poprzeczny odpowiadający zasadniczo literze C o wydłużonych ramionach bocznych.

Dodatkowo lub alternatywnie człon zakrzywiony może mieć wiele rzędów wykonanych w nim podłużnych szczelin, przy czym sąsiadujące rzędy są przesunięte wzdłuż względem siebie. Szczeliny mają korzystnie długość co najmniej podwójnej długości odcinków członu zakrzywionego, które je łączą. Ewentualnie, szerokość członu zakrzywionego (to znaczy średnica w przypadku członu półkolistego) jest w przybliżeniu równa szerokości każdego, pierwszego i drugiego, członu płaskiego.

Co najmniej jedna ze ścianek bocznych, korzystniej obie, ma podłużny, kątowy rowek, na przykład w kształcie litery V, rozciągający się na co najmniej części długości słupka. Poza tym, kątowy rowek może znajdować się zasadniczo w połowie szerokości ścianki bocznej.

Korzystnie, w co najmniej jednej z powierzchni ścianek bocznych skierowanych od siebie, ukształtowanych jest wiele zagłębień. Dodatkowo, zagłębienia te mogą mieć kształt stożkowy. Dodatkowo lub alternatywnie, zagłębienia mogą być ukształtowane w procesie głębokiego radełkowania i/lub marszczenia. Zagłębienia zwiększają sztywność ścianek bocznych, co ułatwia mocowanie płyt ściennych do słupka.

Ewentualnie, między naprzeciwległymi krawędziami zakrzywionego członu może rozciągać się pierwsze nietkane tworzywo, dzięki czemu między tym tworzywem a członem zakrzywionym powstaje zamknięta przestrzeń, zaś między przeciwległymi ściankami bocznymi może rozciągać się drugie nietkane tworzywo.

Alternatywnie, między naprzeciwległymi ściankami bocznymi może się rozciągać arkusz materiału o własnościach izolujących akustycznie. Arkusz materiału może zawierać wełnę szklaną lub wełnę mineralną, formowaną wełnę poliestrową lub spienione tworzywo sztuczne, ewentualnie dowolny inny materiał pochłaniający dźwięki.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia rzut pionowy słupka ściennego według pierwszego przykładu wykonania wynalazku; fig. 2 przedstawia widok perspektywiczny z przodu słupka ściennego z fig. 1; fig. 3 przedstawia widok z przodu słupka ściennego według drugiego przykładu wykonania wynalazku; fig. 4 przedstawia widok

PL 209 868 B1 z przodu sł upka ś ciennego według trzeciego przykł adu wykonania wynalazku; fig. 5 przedstawia widok z przodu sł upka ś ciennego wedł ug alternatywnego przykł adu wykonania wynalazku; fig. 6 przedstawia rzut pionowy słupka ściennego według drugiego przykładu wykonania wynalazku; fig. 7 przedstawia rzut pionowy słupka ściennego według kolejnego przykładu wykonania wynalazku; fig. 8 przedstawia schematycznie konstrukcję słupka ściennego znanego ze stanu techniki; fig. 9 przedstawia schematycznie słupkową konstrukcję ściany z zastosowaniem słupka według przykładu wykonania wynalazku.

Fig. 1 przedstawia rzut pionowy pierwszego przykładu wykonania wynalazku. Słupek 2 ma ścianki boczne pierwszą 4 i drugą 6, do których mocowany jest materiał ścienny oznaczony przerywanymi liniami 8, 10. Ścianki boczne 4, 6 są zasadniczo równoległe do siebie i/lub zasadniczo równej szerokości, przy czym ich długość jest równa długości słupka ściennego, a więc odpowiada wysokości budowanej ściany. Ścianki boczne spina wzdłuż odpowiednich krawędzi żeberko 12, które zawiera płaskie człony pierwszy 14 i drugi 16, wystające z odpowiednich ścianek bocznych 4, 6 i zakrzywiony człon 18 łączący płaskie człony pierwszy i drugi. W przykładzie przedstawionym na fig. 1 zakrzywiony człon jest półkolisty tak, że jeżeli dwa identyczne słupki ścienne ustawić obok siebie tak, że żeberka 12 znajdują się obok siebie, odpowiednie człony zakrzywione 18 utworzą pełne koło. Dodatkowo, na wolnych krawędziach ścianek bocznych 4, 6 mogą się znajdować zagięte do wewnątrz obrzeża 20, 22, które są zasadniczo równoległe do części 14, 16.

Fig. 2 przedstawia widok perspektywiczny z przodu słupka ściennego z fig. 1 i widać na niej, że zakrzywiony człon 18 ma wiele podłużnych szczelin 24 ukształtowanych wzdłuż jego długości i, w tym przykładzie, wzdłuż osi środkowej zakrzywionego członu 18. W korzystnych przykładach wykonania długość podłużnych szczelin 24 jest równa co najmniej podwójnej długości odcinków zakrzywionego członu 18, które je łączą. Wbrew oczekiwaniom stwierdzono, że zastosowanie zakrzywionego członu 18 i szczelin 24 nie osłabia w sposób znaczący słupka w porównaniu ze standardowymi słupkami o przekroju „C. Uważa się, że zakrzywiony człon 18 nadaje słupkowi ściennemu wytrzymałość dostateczną, aby mógł on nieco się wyginać, a tym samym pochłaniać część energii drgań przekazywanej słupkowi ściennemu przez fale akustyczne dochodzące do płyt ściennych 8, 10. Uważa się, że podłużne szczeliny 24 jeszcze bardziej poprawiają własności izolacyjne słupka 2 tworząc fizyczną przerwę na drodze transmisji fal akustycznych przechodzących przez zakrzywiony człon 18. Szczeliny 24 pozwalają też zmniejszyć ilość materiału zużytego na wykonanie żeberka spinającego 12.

Na fig. 2 widać również wiele zagłębień 26 w kształcie stożkowym, które utworzone są na zewnętrznych powierzchniach ścianek bocznych 4, 6. Zagłębienia te są korzystnie utworzone poprzez głębokie radełkowanie ścianek bocznych 4, 6 podczas wytwarzania słupka 2, chociaż można zastosować również inne odpowiednie technologie. Można również zrobić dodatkowe lub alternatywne zagłębienia o innym kształcie, na przykład marszczenia. Wszystkie zagłębienia mają korzystnie powierzchnię 2 mm kwadratowych i głębokość 2 mm i wykonane są co 2 mm od siebie. Zagłębienia zwiększają sztywność ścianek bocznych ułatwiając mocowanie do nich, na przykład za pomocą śrub, płyt materiału ściennego. Na fig. 2 widać również wyraźnie skierowane do siebie kątowe rowki 28, 30 ukształtowane w odpowiednich ściankach bocznych 4, 6.

Korzystne wymiary słupka ściennego 2 są następujące:

Żeberko spinające 12 może mieć szerokość między 40 mm a 150 mm.

Szerokość, lub średnica zakrzywionego członu 18 może wynosić około 1/3 całkowitej szerokości żeberka spinającego 12, przy czym zakrzywiony człon 18 znajduje się zasadniczo w środku żeberka.

Szerokość ścianek bocznych 4, 6 może wynosić między 32 mm a 52 mm.

Szerokość zagiętych do wewnątrz obrzeży 20, 22 może wynosić między 6 mm a 12 mm.

Długość szczelin 24 może wynosić około 70 mm.

Odstępy między szczelinami 24 może wynosić między 10 mm a 25 mm (tzn., że stosunek długości szczelin do odstępów między nimi wynosi około 3:1).

Szerokość szczelin 24 może wynosić między 1 mm a 4 mm.

Fig. 3 przedstawia kolejny przykład realizacji wynalazku, w którym zastosowano więcej, niż jeden rząd podłużnych szczelin wzdłuż długości zakrzywionego członu 18. W przykładzie przedstawionym na fig. 3 zastosowano pierwszy i drugi rząd szczelin 24 i 25, przy czym drugi rząd szczelin 25 jest przesunięty wzdłuż długości zakrzywionego członu 18 o około połowę długości szczeliny względem pierwszego rzędu szczelin 24. Oba rzędy szczelin znajdują się w tej samej odległości od siebie w poprzek zakrzywionego członu 18.

Fig. 4 przedstawia kolejny przykład realizacji, w którym wzdłuż długości zakrzywionego członu 18 rozmieszczone są pierwszy, drugi i trzeci rząd podłużnych szczelin 24, 25, 27, przy czym trzeci,

PL 209 868 B1 środkowy rząd szczelin 27 jest przesunięty względem pierwszego i drugiego rzędu 24 i 25. W kolejnych przykładach można zastosować więcej rzędów szczelin, korzystnie w równych odstępach dookoła zakrzywionego członu 18.

Stosując wiele rzędów podłużnych szczelin zmniejsza się jeszcze bardziej zdolność słupka do przenoszenia fal dźwiękowych. W przedstawionych przykładach korzystne jest przesunięcie poszczególnych rzędów szczelin względem siebie w celu utrzymania dostatecznej wytrzymałości słupka. Można jednak zastosować inne układy rzędów szczelin, zależnie od materiału słupka, a przedstawione przykłady nie mają na celu ograniczenia zakresu wynalazku.

Następny przykład realizacji słupka ściennego według wynalazku przedstawiono na fig. 5. Tak, jak na fig. od 1 do 4, słupek ma pierwszy i drugi człon płaski 14, 16, które są połączone członem zakrzywionym. W przykładzie na fig. 5, w zakrzywionym członie znajduje się rząd diagonalnych szczelin 24/. Szczeliny rozciągają się na znacznej części obwodu członu zakrzywionego, lecz nie na całym obwodzie.

Fig. 6 przedstawia rzut pionowy słupka ściennego według kolejnego przykładu wykonania wynalazku. Słupek 2 ma nietkane tworzywo z włókna szklanego 32 rozciągające się w poprzek otwartej strony zakrzywionego członu 18 i przymocowane do pierwszego i drugiego członu płaskiego 14, 16 żeberka spinającego 12. Drugie nietkane tworzywo z włókna szklanego 34 rozciąga się między przeciwległymi powierzchniami ścianek bocznych 4, 6. Zastosowanie nietkanego tworzywa z włókna szklanego zwiększa zdolność do pochłaniania dźwięku słupka ściennego 2.

Na fig 7 pokazano alternatywny przykład wykonania słupka ściennego według wynalazku, w którym między przeciwległymi powierzchniami ścianek bocznych 4, 6 rozciąga się płyta materiału pochłaniającego dźwięk 36, która zasadniczo wypełnia przestrzeń zawartą między ściankami bocznymi a żeberkiem spinającym 12 słupka 2. Materiałem pochłaniającym dźwięk 36 może być izolacja z włókna szklanego, formowana wełna poliestrowa lub dowolny inny odpowiedni materiał. W porównaniu z przykładem przedstawionym na fig. 3, przykład przedstawiony na fig. 4 dalej lepszą izolację akustyczną słupka 2. Oba przykłady przedstawione na fig. 3 i 4 zmniejszają przewodzenie dźwięków przez słupek o około 2 dB.

Konstrukcja słupka ściennego według technologii znanych ze stanu techniki przedstawiona jest schematycznie na fig. 8. Zawiera ona dwa równoległe pionowe słupki 81 i 82, a do każdego z nich przymocowana jest pojedyncza płyta tynkowa lub inny materiał ścienny 83. Każdy rząd słupków umieszczony jest w dolnej i górnej szynie poziomej. Aby nadać konstrukcji ściennej sztywność, między słupkami 81, 82 przymocowano klamrę 84. Klamra 84 ma odcinek sprężysty 85 ukształtowany z przekroju załamanego, który ma na celu zmniejszenie przewodzenia dźwięków.

W przeciwieństwie do tego rozwiązania, w konstrukcji ściany pokazanej na fig. 9, zastosowano słupek 2 według wynalazku. W przedstawionym tu przykładzie zastosowany słupek 2 jest znacznie większy od znanych słupków 81, 82 pokazanych na fig. 8 i jest umieszczony w odpowiednio zwymiarowanych pojedynczych szynach górnej i dolnej. Umożliwia to mocowanie płyt tynkowych 83 do zewnętrznej powierzchni naprzeciwległych ścianek bocznych słupka 2, przy jednoczesnym utrzymaniu szczeliny powietrznej między płytami tynkowymi, która jest w zasadzie taka sama jak szczelina w konstrukcji ściany ze słupkami ze stanu techniki, przedstawionej na fig. 8. Zakrzywiony człon 18 słupka daje podobną sprężystość, jak sprężysta część 85 klamry 84 znanej ze stanu techniki.

Claims (12)

1. Słupek ścienny zawierający dwie naprzeciwległe ścianki boczne połączone żeberkiem spinającym, zawierającym zasadniczo płaskie człony pierwszy i drugi, połączone z odpowiednimi ściankami bocznymi i zakrzywiony człon łączący płaskie człony pierwszy i drugi, przy czym zakrzywiony człon ma co najmniej jeden rząd podłużnych szczelin, wykonanych w nim wzdłuż jego podłużnej osi, znamienny tym, że zakrzywiony człon jest zasadniczo półkolisty.

2. Słupek ścienny według zastrz. 1, znamienny tym, że wzdłuż podłużnej osi zakrzywionego członu wykonano wiele rzędów podłużnych szczelin, przy czym sąsiadujące rzędy są przesunięte wzdłuż względem siebie.

3. Słupek ścienny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że długość szczelin jest równa co najmniej podwójnej długości części członu zakrzywionego, które znajdują się między nimi.

PL 209 868 B1

4. Słupek ścienny według któregokolwiek z poprzednich zastrz., znamienny tym, że szerokość zasadniczo półkolistego członu jest w przybliżeniu równa szerokości każdego, pierwszego i drugiego, członu płaskiego.

5. Słupek ścienny według któregokolwiek z poprzednich zastrz., znamienny tym, że co najmniej jedna ze ścianek bocznych, ma podłużny, kątowy rowek.

6. Sł upek ś cienny wedł ug zastrz. 5, znamienny tym, ż e ką towy rowek znajduje się zasadniczo w połowie szerokości ścianki bocznej.

7. Słupek ś cienny wedł ug któregokolwiek z poprzednich zastrz., znamienny tym, ż e w co najmniej jednej z powierzchni ścianek bocznych skierowanych od siebie, ukształtowanych jest wiele zagłębień.

8. Słupek ścienny według zastrz. 7, znamienny tym, ż e zagłębienia mają kształt stożkowy.

9. Słupek ścienny według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że zagłębienia ukształtowane są w procesie głębokiego radełkowania.

10. Słupek ścienny według któregokolwiek z poprzednich zastrz., znamienny tym, że między naprzeciwległymi krawędziami zasadniczo półkolistego członu rozciąga się pierwsze nietkane tworzywo, dzięki czemu między tworzywem a zasadniczo półkolistym członem powstaje zamknięta przestrzeń, zaś miedzy przeciwległymi ściankami bocznymi rozciąga się drugie nietkane tworzywo.

11. Słupek ścienny według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 9, znamienny tym, że między naprzeciwległymi ściankami bocznymi rozciąga się arkusz materiału o własnościach izolujących akustycznie.

12. Słupek ścienny według zastrz. 11, znamienny tym, że arkusz materiału zawiera wełnę szklaną lub wełnę mineralną, formowaną wełnę poliestrową lub spienione tworzywo sztuczne.