專利名稱：懸吊式天花板用的網(wǎng)狀框架的制作方法
下述的懸吊式天花板廣泛地用于商業(yè)和工業(yè)建筑物中，該懸吊式天花板包括金屬網(wǎng)狀框架，該框架將吸音片形成的鑲板支承于由該框架形成的矩形空間內(nèi)。本發(fā)明涉及下述問題，即在著火過程中，使上述的天花板保持完好無損，從而該天花板可用作位于天花板上方的支承結(jié)構(gòu)的防火隔板。
具體而言，本發(fā)明涉及下述的網(wǎng)狀框架，該框架可在著火過程中，使矩形框架空間相對地保持完好無損，從而在該著火過程中，該框架連續(xù)支承和包圍上述矩形隔熱鑲板。
本發(fā)明涉及下述的公知問題，即在著火過程中由于膨脹、屈曲和扭轉(zhuǎn)，上述金屬框架部件發(fā)生變形，從而受到支承的鑲板產(chǎn)生移動，并通過由發(fā)生屈曲的肋部件所形成的孔掉落；因此，作為防火隔板，其會對懸吊式天花板的有效性產(chǎn)生破壞，并且使火侵害建筑物的支承結(jié)構(gòu)。
目前人們已嘗試通過沿部件形成切口，或“削弱點”來解決網(wǎng)狀部件的膨脹問題。在受壓時，該部件會沿縱向屈曲，以補償在因著火而溫度升高的過程中產(chǎn)生的膨脹，以便試圖使該部件在有效的矩形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中沿縱向延伸。上述方法多用于主梁。該方法的主要問題是上述切口會將網(wǎng)狀框架削弱，而在網(wǎng)狀框架中的沒有切口的部分中出現(xiàn)網(wǎng)狀框架強度和材料的浪費。與鏈條的強度僅僅與其最弱的連接部的強度相同的情況一樣，其截面為T形的主梁的強度與其切口處的強度相同。實際上在正常的工作狀態(tài)下，網(wǎng)狀框架中的削弱部分便產(chǎn)生網(wǎng)狀框架的強度極限值，就該網(wǎng)狀框架強度極限值來說，網(wǎng)狀框架中的未削弱的部分受到損害。
按照解決上述問題的另一方法，橫梁不通過切口削弱，但是人們嘗試使位于部件端部處的扣件產(chǎn)生彎曲，從而通過下述方式來對付該部件的膨脹，該方式為使橫梁在網(wǎng)狀線路中沿對角線移動，或在端部處沿側(cè)向移動。上述方法的問題是會在天花板中產(chǎn)生縫隙，從而會減小作為防火隔板的天花板的有效性。
按照再一種方法，同樣不對橫梁進行削弱，而位于該部件上的端部扣件在其槽孔處穿過主梁，從而提供必需的橫梁的膨脹，以避免產(chǎn)生屈曲。該方法不能實現(xiàn)下述的公知的現(xiàn)有技術(shù)中的概念，在該概念中沿兩個方向，特別是不沿下述向前的方向，扣件與扣件實現(xiàn)內(nèi)部連接，在該向前的方向強制扣件移向主梁。上述方法犧牲了在相對的扣件之間具有呈后檔狀的端部壓靠部時所具備的所有重要特征，該端部壓靠部對控制標準部件的尺寸和公差是很重要的。該方法犧牲了在連接處扣件之間的精確配合，從而造成松動的連接。
本發(fā)明不是通過削弱網(wǎng)狀部件來使部件沿縱向產(chǎn)生受控破壞，以便在著火過程中補償縱向膨脹，而是出于完全相反的方向考慮。避免采用在膨脹時不發(fā)生破壞的橫梁，但是該橫梁通過縱向受壓，比如通過腹板脊部來加強以抵抗該破壞。上述部件在著火過程中不破壞，但是可以受控的方式產(chǎn)生膨脹，從而可使天花板保持原始的矩形形狀。
端部扣件用在橫梁上，其與主梁中的有限槽孔相配合，從而在橫梁膨脹過程中的多個階段，形成阻止橫梁連續(xù)膨脹的多個阻擋部，或抵抗部。該抵抗部在依次的多個階段中，產(chǎn)生增加和降低的力，從而在橫梁的所有階段中，在不對上述膨脹形成不易彎曲的阻擋件的情況下，上述橫梁與主梁的T形件連續(xù)地牢固連接，而上述不易彎曲的阻擋件會使橫梁產(chǎn)生屈曲，并且在天花板中形成開口。
本發(fā)明繼續(xù)采用后檔的現(xiàn)有技術(shù)中的概念。這是很重要的，因為其在正常的非著火狀態(tài)下，在相對的相互鎖定的扣件之間形成牢固的、不易彎曲的阻擋件。但是實施本發(fā)明時，在其中一個釋放階段中，由于特別是橫梁的腹板加強件的作用，在著火產(chǎn)生的膨脹的過程中，采用該橫梁并通過凸輪作用使上述后檔脫開。
因此，本發(fā)明在其正常的非著火狀態(tài)下，采用網(wǎng)狀框架的最大強度。這樣當較薄的標準金屬坯件在其腹板處通過橫向脊部，或焊接增強時，可允許采用該較薄的標準金屬坯件來形成截面為T形的部件。增強的網(wǎng)狀框架可在膨脹時施加必需的力，而不必產(chǎn)生屈曲以克服一系列的抵抗力，該一系列的抵抗力是橫梁上的扣件和主梁槽孔相互連接產(chǎn)生的，特別是通過上述作用，可使后檔脫開，這要求100磅，或更高的力。
本發(fā)明在多個周期性間隔或階段中，在網(wǎng)狀框架膨脹時，允許上述抵抗力減小或完全消失，之后再次逐漸形成。
因此，在網(wǎng)狀框架膨脹過程的多個階段中，上述抵抗力開始變化，直至累積到下述值，在該值點處如果該抵抗力未減小或消失，上述扣件會沿側(cè)向彎曲，從而使網(wǎng)狀框架不按照其所處的矩形結(jié)構(gòu)定向。此外，扣件施加的抵抗力會減小或消失，從而按照矩形結(jié)構(gòu)定向的剛性網(wǎng)狀框架的連續(xù)膨脹持續(xù)進行。
在著火過程中，一般1英尺產(chǎn)生0.1英寸的膨脹量，這樣在長度基本為4英尺的橫梁中，總膨脹量為0.4英寸左右。在本發(fā)明中，可實現(xiàn)受抑制的抵抗力和釋放，直至在極端的著火狀態(tài)下發(fā)生全部的膨脹，在該位置上，橫梁膨脹結(jié)束時上述扣件處于最終的狀態(tài)。
總之，本發(fā)明采用下述部件，該部件在膨脹狀態(tài)下保持其整體性，該膨脹對網(wǎng)狀部件產(chǎn)生縱向延伸的壓力。由于在膨脹時，需要較大的力來克服特別是位于扣件之間的后檔阻擋件，這樣要加強橫梁和扣件，以便在特別是克服上述后檔阻擋件時，有必要增加橫梁的強度。在網(wǎng)狀框架膨脹過程中，通過本發(fā)明的扣件和槽孔，可分階段地抵抗和釋放這些壓力。這樣可使橫梁和主梁在每個矩形鑲板的周圍連續(xù)形成支承框架，從而使該鑲板保持不動。


圖1～6表示網(wǎng)狀框架中的部件，其包括主梁，橫梁和扣件；圖1為部分分解透視圖，該圖表示主耐火部件的局部，該部件的豎向腹板帶有槽孔，耐火和分隔橫梁的扣合端部穿過該槽孔；圖2為本發(fā)明的扣件的放大側(cè)面圖；圖3為圖2所示扣件的平面圖；圖4為沿圖2中的4-4線的、圖2所示的扣件的左視圖；圖5為沿圖2中的5-5線的剖視圖；圖6表示扣件的側(cè)面圖，該圖表示圖2所示扣件的后側(cè)；圖7～9表示在著火之前，橫梁為零膨脹的連接部；圖7為放大的局部剖視立面圖，該圖表示按照第一和正常使用互鎖方式裝配的圖1所示的部件；
圖8為沿圖7中的8-8線的、放大的局部剖視平面圖，該圖表示耐火主梁，橫梁和端部扣件的互鎖結(jié)構(gòu)；圖9為沿圖7中的9-9線的、放大的局部剖視立面圖，該圖表示圖7和8所示的按照正?；ユi方式相互鎖定的兩個扣件處于并排狀態(tài)；圖10為與圖7類似的、放大的局部剖視立面圖，但是該圖表示兩個相對的橫梁的端部和相應的扣件，在著火產(chǎn)生的熱量的作用下，上述端部和扣件相互膨脹，每個橫梁的端部和相應的扣件相對零膨脹的膨脹距離為S-2，或0.01英寸，從而使兩個扣件中的底部止動片與主梁中的豎向腹板在主梁中的槽孔的任一側(cè)實現(xiàn)壓力接觸；圖11為沿圖10中的11-11線的剖視平面圖，該圖表示相對主梁中的槽孔，兩個相對的扣件處于未鎖定的嵌合狀態(tài)；圖12為與圖9類似的、沿圖10中的12-12線的、放大的局部剖視立面圖，但是該圖表示在橫梁的端部相對零互鎖靜止位置，膨脹未鎖定距離S-2時，扣件在主梁中的槽孔內(nèi)部進行方向調(diào)節(jié)；圖13為與圖7和10類似的、放大的局部剖視立面圖，但是該圖表示其中一個橫梁的端部和其相應的扣件，在熱源的連續(xù)作用下，上述端部和扣件相對零膨脹膨脹距離S-3，剪斷扣件的底部止動片，同時相對的扣件和橫梁的端部靜止于膨脹距離S-2處；圖14為沿圖13中的14-14線的剖視平面圖，該圖表示在相對的橫梁和扣件保持在膨脹距離S-2處時，隨著一個橫梁和相應的扣件相對零膨脹膨脹距離S-3，相對的扣件中的相互鎖定的部分；圖15為與圖7，10和13類似的、放大的局部剖視立面圖，但是該圖表示第一自由和膨脹橫梁以及相應的扣件，在著火產(chǎn)生的熱量的作用下，該橫梁和扣件膨脹距離S-4，在該膨脹距離處，相對的部件的端部和相應的扣件相對其固定位置膨脹，從而將其底部止動片剪斷，使橫梁的端部和扣件相互膨脹；圖16為與圖7，10，13和15類似的、放大的局部剖視立面圖，但是該圖表示橫梁的端部和相應的扣件，在著火產(chǎn)生的熱量的作用下，該端部和扣件膨脹，從而達到它們的總膨脹極限值，在此處橫梁末端，以及扣件中的頂部和底部的、突出的限制止動部強有力地與主梁中的槽孔的任一側(cè)相接觸；
圖17為與圖8，11和14類似的、沿圖16中的17-17線的剖視平面圖，但是該圖表示相對主梁和其內(nèi)的槽孔，橫梁的端部和其相應扣件膨脹位置的相對極限；圖18為與圖9和12類似的、沿圖16中的18-18線的、局部剖視的立面圖，但是該圖表示在相對的橫梁的端部和相應的扣件達到膨脹極限量時，位于主梁中的槽孔范圍內(nèi)的相對扣件的相對位置；圖19為曲線圖，該圖表示對橫梁的膨脹進行控制的扣件連續(xù)產(chǎn)生的、以英寸為單位的總膨脹量，以及所施加的、預計的以磅為單位的抵抗力；圖20A和B為局部的示意性平面圖，該圖表示橫梁如何沿軸向伸長，該軸向與主梁的軸線所在平面相垂直；圖21A和B為帶有典型的相互連接的扣件的、典型的已有的橫梁裝配件的局部示意性平面圖，該圖表示由于上述的橫梁的扣件的設計，相對主梁中的槽孔的中心線，橫梁的大幅度的弧形位移，在伸長但又發(fā)生彎曲的過程中，上述扣件未通過主梁中的槽孔。
結(jié)構(gòu)圖1～6表示帶有槽孔30的主梁20，橫梁22，以及位于橫梁22的端部處的扣件40。沿豎向延伸的矩形槽孔30的固定尺寸用于對扣件40之間的相互運動，以及就扣件沿縱向移入該槽孔中來說，扣件之間的對向移動進行控制。扣件40移入槽孔中可使橫梁22產(chǎn)生受控的膨脹，從而在著火期間，上述網(wǎng)狀框架保持矩形形狀。就槽孔30的固定形狀來說，包括有下述的定義豎向如圖1所示，槽孔30的頂部31和槽孔的底部32之間的方向；向外從槽孔30內(nèi)部朝向側(cè)邊33，或從槽孔30內(nèi)部朝向側(cè)邊34；向內(nèi)從側(cè)邊33朝向槽孔30的內(nèi)部，或從側(cè)邊34朝向槽孔30的內(nèi)部。正象人們握手時的手一樣，互鎖扣件40的內(nèi)側(cè)相互鄰接；向上從槽孔30內(nèi)部朝向頂部31的方向；向下從槽孔30內(nèi)部朝向底部32的方向；前從槽孔30的外側(cè)朝向，或通過槽孔30的方向；后前的后側(cè)；
扣件40包括腹板41，該腹板41中開設有兩個鉚釘孔42。上述扣件40包括頂部43，底部44，前邊45和后邊46。
如圖4和5所示，扣件40中的腹板41包括內(nèi)側(cè)47和外側(cè)48。彈性固定凸耳50在扣件的外側(cè)以相對腹板41成一定的角度的方式延伸。上述凸耳50的底部開有切口51。該切口51可使凸耳50以適合的角度，比如相對腹板45°的復合角彎曲。如圖3～6所示，凸耳50以稍稍傾斜的方式延伸，其中凸耳的頂部52的邊緣尺寸大于凸耳的底部53的邊緣尺寸。
凸耳50的功能是在最初將扣件40鎖定于槽孔30中。將扣件40推過槽孔30，使凸耳50馬上發(fā)生彎曲，從而通過槽孔30，之后凸耳50返回原始位置，并防止撤出。上述初始固定具有臨時性質(zhì)，其未達到之后形成的、后面將要描述的鎖定結(jié)構(gòu)的任何牢固程度。該凸耳50的設計和功能在現(xiàn)有技術(shù)中屬公知技術(shù)。
在腹板41中，前邊45和凸耳50的后側(cè)為缺口，或切口54。該切口54的前邊具有弧形邊55，該切口54的后部延伸有直邊56。
在切口54的前邊55和后邊56的前面，在腹板41的內(nèi)側(cè)47形成有凸部。比如，如圖3～5所示，在一定程度上類似拋物面狀的、構(gòu)成凸輪57的第一凸部是向內(nèi)壓制成的，或向內(nèi)沖壓形成的。
凸輪57具有下述邊緣55，該邊緣55不僅呈弧形狀，如圖2所示，而且還具有傾斜邊，該傾斜邊呈鉤狀58，如圖3所示。
凸輪57的表面相對腹板41形成傾斜表面59。
如前面的定義所述，諸如“向內(nèi)”和“向外”的術(shù)語指在設置于槽孔30內(nèi)時，扣件40的位置。
向內(nèi)突出的凸輪57的后側(cè)為凸部，或后檔60，其也向內(nèi)突出。特別是如圖3所示，后檔60相對腹板41向內(nèi)伸出，該伸出距離小于凸輪57的伸出距離。后檔60是相對腹板41沖壓形成的。后檔60包括直邊56，該直邊呈前面所述的形狀，其用作止動部。
特別是如圖2和6所示，在扣件40的前端形成有豎向長條片63，該豎向長條片63是由邊45，弧形邊62，腹板41中的位于切口49所處的位置處的頂部和底部形成的。這樣便構(gòu)成前豎向鎖定部分，或片63。
在扣件40的頂部63延伸有向外設置的凸緣65，該凸緣65相對扣件40的腹板41所在的平面傾斜30°左右。該傾斜的凸緣65包括外邊緣66，該外邊緣66包括傾斜部分67，直線部分68，三角形部分69，凹入部分70和構(gòu)成限制邊的抬升部分71。
在扣件40的底部延伸有傾斜的底部凸緣72，該凸緣72包括外邊緣部分73，該部分72包括斜面74，平直部75，止動部76，底部傾斜部77和也構(gòu)成止動部的抬升部78。在扣件40的后邊處，外邊緣部分使得僅僅通過每對扣件共用的后邊即可成對地形成扣件，之后在部分79處將該對扣件相互切開。
橫梁22在其腹板84處通過橫向脊部90加強。當該橫梁由一塊扁平型帶材形成時，該脊部比如是通過共同形成上述脊部的軋輥在該腹板上加工形成的。截面為T形的梁的形成是公知的技術(shù)，在其形成的過程中，從截面看，該帶材通過軋輥逐漸彎曲成空腔，雙層腹板，以及向外伸出的翼緣。橫向脊部實際上是對部分金屬進行沖孔和彎曲加工形成的，其防止在壓力作用下，腹板中的層相互產(chǎn)生移動，從而可避免屈曲。上述翼緣適合采用單獨的帶材覆蓋。申請?zhí)枮閁S08/375261，申請日為1995年1月19日，發(fā)明名稱為“軋制形成的部件和其生產(chǎn)方法”的美國專利申請說明書中，以及在專利號為GB2274080B，公布日期為1995年6月9日，發(fā)明名稱為“天花板梁和其生產(chǎn)方法”的英國專利說明書中描述了上述橫向脊部加工，以及采用扁平型帶材將橫梁加工成為T形截面，在這里引用上述兩個文獻以供參考。上述翼緣以適當方式通過單獨的帶材蓋住。
如圖1所示，橫梁22包括空腔85，疊層腹板84，翼緣81和蓋87。主梁20具有相同的T形的橫截面形狀。當橫梁22和主梁20的橫截面相同時，它們中的相應部分采用相同的標號。
應知道，扣件40全部相同，當它們按照前面描述的方式嵌合時，與兩個人之間進行的握手的方式非常類似，它們構(gòu)成互補的關(guān)系。
工作過程在工作時，當由于著火使網(wǎng)狀框架的溫度上升時，橫梁22從冷卻狀態(tài)膨脹至完全膨脹狀態(tài)。圖19中曲線圖的水平軸表示標準的、長度為4英尺的橫梁的膨脹量。由于橫梁22的兩個端部接納該膨脹，因此應知道，扣件40會按照圖19所示的距離的一半，在橫梁22的每個端部處穿過主梁20中的槽孔30而移動。
圖8特別表示在未著火和沒有發(fā)生膨脹時保持靜止的連接部。其與圖19的曲線圖中的0位移相對應。
為了形成這樣的連接部，網(wǎng)狀框架是這樣裝配的，首先按照公知的現(xiàn)有技術(shù)方式，比如通過金屬絲從支承結(jié)構(gòu)上懸吊主梁20。按照4英尺的間距，以相互保持平行的方式使該主梁20橫向跨過天花板，該主梁20上開有槽孔30，該槽孔30是沿該主梁按照一定間距，比如2或4英尺經(jīng)過沖孔形成的。通過下述方式將每一端部帶有鉚接扣件40的橫梁22分別與主梁20連接，該方式為按照公知的現(xiàn)有技術(shù)方式，從槽孔的相對側(cè)邊將位于橫梁20端部處的扣件40插入主梁20中的槽孔30。
在圖7～9所示的位置處，由于扣件40中的向外延伸的凸緣65貼靠于槽孔30的側(cè)邊，這樣槽孔30使相對的扣件40的內(nèi)側(cè)相互壓靠在一起。在橫梁22上呈錯開狀的、抬起的前緣80與主梁20中的表層83相接觸。豎向長條片63位于切口54內(nèi)部，而前邊45壓靠于后檔60中的直邊56上。該壓靠部形成防止扣件進一步朝槽孔30內(nèi)移動的阻擋件。由于鉤狀部58，以及上述部分63中的弧形邊62的作用，還可防止將長條片63從槽孔30中撤出。在位于槽孔30所限定的區(qū)域內(nèi)，長條片63借助凸緣65在圖中所示的位置保持在切口54中。該位置與沿圖19所示的曲線圖中的水平軸上的、扣件前移位置為0處的位置相對應。鉤狀部58用于在橫梁受拉時防止扣件撤出，并且可抵抗大于等于350磅的拉力。
圖8中所示的距離S表示在下述場合下兩個相對的橫梁22的末端之間所分開的初始距離，該場合指它們的相應扣件40鎖定于主梁20中的豎向腹板86中的槽孔30所形成的區(qū)域內(nèi)部，并且沒有發(fā)生著火。
下面參照圖7～18，特別是參照圖19所示的曲線圖，對由于著火所產(chǎn)生的受控膨脹進行描述，該膨脹指兩個相對的橫梁和限制在主梁中的槽孔內(nèi)部的相應鎖定的扣件的膨脹。
a)由于著火產(chǎn)生的熱量的作用，相對的橫梁22的膨脹對其鎖定扣件40產(chǎn)生100磅或更高值的力。
b)每個相對的鎖定扣件40朝向?qū)Ψ揭苿蛹s0.0095英寸的距離S-1。
c)每個扣件中的凸輪表面59相互嵌合迫使扣件40將未鎖定的豎向長條片63與切口54脫開，從而使每個相對的扣件40連續(xù)膨脹約0.01英寸的距離S-2，直至每個扣件40中的底部止動部76壓靠于位于主梁20中的槽孔30的任何一側(cè)的豎向壁86上，參見圖10，11和12。
d)在該距離S-2處，膨脹力減小到15磅左右。
e)如果在此位置將著火產(chǎn)生的熱量去除，則由于橫梁產(chǎn)生收縮，該橫梁22和其相應的扣件40可再次鎖定。
f)隨著著火的不斷進行，著火產(chǎn)生的熱量對相對的橫梁22和其相應的扣件40產(chǎn)生的作用力逐漸加大，這樣在扣件40上的底部止動部76的作用下，可避免扣件在距離S-2處進一步膨脹。
g)上述力從在距離S-2處的15磅左右增加到在距離S-3處的84磅左右，從而將其中的一個扣件中的止動部76剪斷，參見圖13。在此處，自由的橫梁和其相應的扣件40相對其正常的0位置膨脹0.066英寸，并且自由膨脹到其膨脹極限量，該極限量除了受到下述較小力的作用以外未受到其它的阻礙，該較小的力是以可調(diào)節(jié)的方式通過主梁20中的槽孔30所形成的區(qū)域而作用的扣件40的頂部凸緣65和底部凸緣75，以及相對的扣件40中的相對凸輪57的接觸表面59的摩擦接觸產(chǎn)生的，參見圖14。借助底部止動片76，可防止相對的橫梁22和扣件40發(fā)生膨脹，如圖13和14所示。
h)隨著著火產(chǎn)生的熱量的不斷增加，自由的橫梁22從圖15所示的零位置連續(xù)膨脹，其膨脹距離S-4約為0.22英寸，同時上述膨脹力在相對的橫梁和扣件中，從0增加到78英磅左右，從而將相對的底部扣件76剪斷，這樣可使相對的橫梁22和扣件40在主梁20的槽孔30的內(nèi)部以摩擦方式發(fā)生膨脹。
i)隨著著火產(chǎn)生的熱量的不斷增加，橫梁22和其相應的扣件40繼續(xù)相向地膨脹，直至橫梁22的末端以及扣件40中的止動抬升部分71和78強制地壓靠于主梁20的豎向壁86的任何一側(cè)，如圖16，17和18所示。如圖18清楚所示，由于下述的朝向外側(cè)的作用力的作用，扣件40中的凸緣66和73的頂部和底部外緣沿對角線方向刺入槽孔30的頂角和底角，該作用力是由于相對的凸輪表面59的內(nèi)部嵌合產(chǎn)生的，隨著在橫梁22的膨脹的作用下，兩個相對的扣件40移向其極限位置，這樣上述作用力使扣件相互分開。除了這些抵抗完全自由膨脹的摩擦力以外，還會產(chǎn)生其它的摩擦力，可參照圖13對該其它的摩擦力進行很清楚的描述。隨著橫梁22的膨脹，位于橫梁22末端處的抬升前緣80作用于主梁20的底部翼緣83上，這樣除了上述的摩擦嵌合之外，還會使該翼緣83發(fā)生局部撓曲，扣件40中的頂部外凸緣65中的三角形部分69使扣件40在主梁20中的槽孔30中向下偏轉(zhuǎn)，從而使翼緣81和83形成較大的摩擦瞬時配合。隨著相對的扣件40在主梁20的槽孔30內(nèi)部相向移動，它們承受一系列的間歇式的、較大和較小的設計抵抗力，因此可防止橫梁發(fā)生不受控膨脹。如圖17所示，膨脹的橫梁22和扣件40與主梁中的槽孔30的中心線呈直線沿軸向?qū)R，并且始終與主梁的腹板86的豎向和水平面保持垂直。
上面通過實例，就有關(guān)本發(fā)明的工作方面來說所描述的內(nèi)容涉及單獨的連接部。顯然，在網(wǎng)狀天花板中具有許多這樣的連接部。在單個連接部中所發(fā)生的本發(fā)明的各種階段不必同時在每個連接部中出現(xiàn)，因為總膨脹量可出現(xiàn)在一個連接部，而在另一連接部處，會產(chǎn)生膨脹量S-3。
因此可知道，由于上面所描述的橫梁發(fā)生受控膨脹，如圖20B所示，在著火過程中沒有任何極小的運動的情況下，處于圖20A所示的靜止狀態(tài)的、本發(fā)明的網(wǎng)狀框架保持其矩形框架的方向和位置。
與此相對照，現(xiàn)有的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖21A所示，在著火之前會產(chǎn)生移動，彎曲，另外如圖21B所示，在著火過程中會發(fā)生變形。在該現(xiàn)有的框架中，鑲板會從天花板上脫落掉從而產(chǎn)生間隙，這樣會對作為耐火隔板的天花板的有效性造成破壞。現(xiàn)有的扣件90僅僅在圖中所示的最薄弱的位置發(fā)生彎曲，這樣會使橫梁脫離其鑲板支承位置。
雖然上面描述的本發(fā)明帶有單獨的扣件，但是如果是最佳的方式，則可允許該扣件與橫梁腹板本身成整體成形。
也可通過其傾斜的凸緣65和72來加強扣件40，特別是抵抗彎曲，該扣件用于且有助于增加橫梁上的加強件所施加的抵抗屈曲的強度。特別是如圖20B所示，扣件40未發(fā)生彎曲，而現(xiàn)有的扣件會完全彎曲，如圖21B所示，這樣會使橫梁移動到下述位置，在該位置該橫梁不再對鑲板按照網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原始的、著火之前的矩形形狀提供較大的支承。
1.一種懸吊式天花板中的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于在著火過程中，使對鑲板提供支承用的金屬框架基本保持完好無損的狀態(tài)，其包括1)主梁，其上開設有豎向槽孔；2)一對橫梁，每個橫梁具有端部扣件，該扣件沿相反方向相對地插入上述槽孔，其特征在于a)每個扣件與主梁彈性接觸，該接觸可避免扣件從槽孔中撤出；b)一對扣件相互形成鎖定件，該鎖定件可避免每個扣件朝向或遠離另一扣件進一步移動；c)每個扣件的底部具有底部止動部，該止動部壓靠于主梁上，其避免上述扣件進一步進入槽孔中；d)每個扣件的頂部具有頂部止動部，該止動部壓靠于主梁上，其避免上述扣件進一步進入槽孔中；3)上述鎖定件，以及與主粱壓靠在一起的頂部和底部止動部形成位于端部扣件上的部件，該部件允許產(chǎn)生受控的縱向膨脹，該膨脹出現(xiàn)在多個階段，以便將橫梁中著火產(chǎn)生的縱向壓力釋放；由此，在上述著火產(chǎn)生的橫梁的膨脹過程中，上述橫梁基本保持平直狀，并且與矩形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于上述底部止動部適合在膨脹力的作用下將扣件剪斷，上述頂部止動部適合在膨脹力的作用下強制通過上述槽孔，上述鎖定件適合在膨脹力的作用下脫開；3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于在其最終階段，由于著火產(chǎn)生的熱量的作用，受控的縱向膨脹允許橫梁膨脹至其最大的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于上述膨脹按照一定的距離，并且在力的作用下在多個階段中發(fā)生，如圖21所示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于由扣件形成的鎖定件包括位于每個扣件上的后檔，該后檔可嵌合和脫開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于上述鎖定件包括凸輪，在該凸輪中增加的縱向壓力作用于上述凸輪上以便使后檔脫開。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于上述扣件所施加的、用于上述橫梁的膨脹的最大抵抗力約為100磅。
9.一種懸吊式天花板，其可在暴露于火的環(huán)境下時用作隔熱部件，該天花板包括矩形金屬框架和鑲板，該框架由相互連接的主梁和橫粱構(gòu)成，上述鑲板支承于上述框架上，上述框架包括1)其內(nèi)開設有豎向槽孔的主粱；2)一對橫梁，每個橫粱上帶有端部扣件，該扣件沿相反的方向相對地插入上述槽孔；a)每個扣件與主梁彈性接觸，該接觸避免扣件從槽孔中撤出b)上述成對的扣件相互形成鎖定件，該鎖定件可避免每個扣件朝向，或遠離另一扣件進一步移動；c)每個扣件的底部包括底部止動部，該止動部壓靠于主梁上，其避免上述扣件進一步進入槽孔中；d)每個扣件的頂部具有頂部止動部，該止動部壓靠于主梁上，其避免上述扣件進一步進入槽孔中；3)上述鎖定件，以及與主粱壓靠在一起的頂部和底部止動部形成位于瑞部扣件上的部件，該部件允許產(chǎn)生受控的縱向膨脹，該膨脹出現(xiàn)在多個階段，以便將橫梁中著火產(chǎn)生的縱向壓力釋放；其特征在于1)作用于橫梁上的縱向壓力減小到下述值以下，在著火過程中該值可使橫梁產(chǎn)生屈曲；2)在著火過程中，橫梁在網(wǎng)狀框架中連續(xù)地沿基本相同的方向定位；3)上述框架持續(xù)支承上述鑲板，從而天花板用作防火隔板．10.一種懸吊式天花板用的網(wǎng)狀框架，其包括1)主梁，其開設有槽孔；2)橫梁，該橫梁通過扣件連接部相互連接，該扣件連接部位于橫梁的端部，其通過上述槽孔，并且沿網(wǎng)狀框架的縱向延伸，其中橫梁a)是采用扁平型的金屬帶材加工形成為倒T形的部件，該部件包括具有多層的腹板，空腔和翼緣；b)具有下述加強件，該加強件有助于在著火過程中抵抗上述橫梁產(chǎn)生的縱向壓力，從而在屈曲之前使累積于該橫梁中的上述壓力增加；
c)該加強件包括位于T形腹板中的部件，該部件避免上述層相互產(chǎn)生移動，從而可避免在沿縱向受壓時產(chǎn)生屈曲；3)位于扣件連接部中的部件，該部件用于釋放縱向壓力，其包括上述的附加壓力，該壓力是在著火過程中在橫梁中產(chǎn)生的，并通過加強件累積，其中a)上述扣件相互重疊，并相向地滑動；b)橫梁中的加強件與扣件連接部相配合，從而在網(wǎng)狀框架中形成連續(xù)的、呈直線狀的多個橫梁；上述框架包括1)主梁，其上開設有豎向槽孔；2)一對橫粱，每個橫梁具有端部扣件，該扣件沿相反方向相對地插入上述槽孔；其中a)每個扣件與主梁彈性接觸，該接觸可避免扣件從槽孔中撤出；b)上述成對的扣件相互形成鎖定件，該鎖定件可避免每個扣件朝向，或遠離另一扣件進一步移動；c)每個扣件的底部具有底部止動部，該止動部壓靠于主粱上，其避免上述扣件進一步進入槽孔中；上述加強件可提高單獨的橫梁對屈曲的抵抗強度，該屈曲是由于下述縱向應力造成的，該應力是在著火過程中膨脹產(chǎn)生的，同時上述扣件連接部在多個階段釋放上述縱向應力的增加值，以避免產(chǎn)生上述的屈曲。
權(quán)利要求
1.一種懸吊式天花板中的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于在著火過程中，使對鑲板提供支承用的金屬框架基本保持完好無損的狀態(tài)1)主梁，其上開設有豎向槽孔；2)橫粱，該橫梁具有端部扣件，該扣件插入上述槽孔，并且相互鎖定；3)位于上述端部扣件上的部件，該部件允許受控膨脹以便釋放著火產(chǎn)生的、作用于橫粱上的縱向壓力；其特征在于，在上述著火所產(chǎn)生的膨脹過程中，上述橫梁基本保持平直，并且與矩形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相對齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于受控縱向膨脹發(fā)生在多個階段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于在其最終階段，由于著火產(chǎn)生的熱量的作用，受控的縱向膨脹允許橫梁膨脹至其最大的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)在圖20所示的多個階段中發(fā)生膨脹。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于位于端部扣件上的部件包括凸輪和后檔，該凸輪和后檔可嵌舍和脫開。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于增加的縱向壓力作用于上述凸輪上，以便使后檔脫開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于位于端部扣件上的部件包括在穿過上述槽孔時受到剪切作用的止動部。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于上述扣件所施加的、用于上述橫梁的膨脹的最大抵抗力基本為100磅。
9.一種矩形金屬框架，該框架由主梁和橫梁構(gòu)成，該主梁和橫粱相互連接以便將鑲板支承于懸吊式天花板上，該天花板可暴露于火的環(huán)境下；其改進之處在于1)位于主梁中的槽孔；2)位于橫梁的端部處的扣件，該扣件在主粱中的槽孔內(nèi)部相互鎖定；3)位于扣件上的部件，該部件用于a)與上述槽孔配合以便實現(xiàn)鎖定；b)將橫梁中著火產(chǎn)生的縱向膨脹力傳遞給另一鎖定的扣件；c)分下述兩個階段釋放上述著火產(chǎn)生的縱向膨脹力，該兩個階段為1)形成一系列的、為上述橫梁的膨脹依次克服的阻擋件；2)在下述3個階段使上述扣件在槽孔內(nèi)部相互重疊，該3個階段為1)將位于上述橫梁上的縱向壓力減小到可使該橫粱在著火過程中發(fā)生屈曲的數(shù)值以下；2)在著火過程中，在網(wǎng)狀框架中該橫梁繼續(xù)處于基本沿相同的方向定位；3)上述框架繼續(xù)支承上述鑲板，從而天花板用作防火隔板。
10.一種懸吊式天花板用的網(wǎng)狀框架，其包括1)主梁，其開設有槽孔；2)橫粱，該橫梁通過扣件連接部相互連接，該扣件連接部位于橫梁的端部，其通過上述槽孔并且沿網(wǎng)狀框架的縱向延伸，其中橫梁a)是采用扁平型的金屬帶材加工形成為倒T形的部件，該部件包括具有多層的腹板，空腔和翼緣；b)具有下述加強件，該加強件有助于在著火過程中抵抗上述橫梁產(chǎn)生的縱向壓力，從而在屈曲之前使累積于該橫梁中的上述壓力增加；c)該加強件包括位于T形腹板中的部件，該部件避免上述層相互產(chǎn)生移動，從而可避免沿縱向受壓時產(chǎn)生屈曲；3)位于扣件連接部中的部件，該部件用于釋放縱向壓力，該壓力包附加壓力，該附加壓力是在著火過程中在橫梁中產(chǎn)生的，并通過加強件累積，其中a)上述扣件相互重疊，并相向地滑動；b)橫梁中的加強件與扣件連接部相配合，從而在網(wǎng)狀框架中形成連續(xù)的、直線狀的多個橫梁；其特征在于，上述加強件可提高單獨橫梁對屈曲的抵抗強度，該屈曲是由于下述縱向應力造成的，該應力是在著火過程中膨脹產(chǎn)生的，同時上述扣件連接部在多個階段釋放上述的縱向應力的增加值，以避免產(chǎn)生上述的屈曲。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的框架，其特征在于上述加強件可避免單獨的橫梁產(chǎn)生屈曲，該橫梁由下述的標準扁平型的金屬帶材形成，該帶材比在沒有加強件的情況下所必需的帶材的重量輕。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的框架，其特征在于上述加強件是在腹板上形成橫向脊部形成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的框架，其特征在于上述加強件是通過對腹板焊接的方式形成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的框架，其特征在于上述扣件包括抵抗彎曲的加強件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的框架，其特征在于上述扣件加強件是傾斜的凸緣。
全文摘要
一種懸吊式天花板用的網(wǎng)狀框架(20,22),在該框架中,在著火的過程中,允許加強的橫梁(22)在不破壞或屈曲的情況下發(fā)生膨脹。位于上述部件(22)的端部處的扣件(40)形成下述阻擋件,該阻擋件在多個階段中依次地被克服,從而可釋放過大的縱向壓力,該壓力可通過上述增強的部件累積。
文檔編號E04B9/08GK1207151SQ9719156
公開日1999年2月3日 申請日期1997年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月12日
發(fā)明者D·C·茲格勒, W·J·普拉特 申請人:沃辛頓·阿姆斯特朗公司