专利名称：弹性建筑构件的利记博彩app
技术领域：
本发明的技术背景和工业实用性本发明涉及了用于建筑的构件，特别是用于衰减和隔离声音的重要性很明显之处的构件。尤其是，本发明涉及了用于建造房屋结构的建筑构件，其中要阻止或减少从一个房间到另一个房间的声音传播。
背景技术：
一般说，通常已知弹性地安装墙壁或天花板来隔离声音或衰减通过它的声音传播。
Nelsson的美国专利号3,445,975公开了一种隔板，其中用夹紧件把第一和第二板条保持在金属的支柱、槽板或衬条上。支柱、槽板或衬条的一部分从上面夹紧了板条的部分悬伸出来。按照Nelsson的专利，当板条机械地响应传入其中的声波时，它容许支柱、槽板或衬条的自由部分弯曲。结构的剩余部分阻尼了这个表面的运动，减少声音传播到隔板的相反表面。
Zinn的美国专利号3,324,615公开了一种建筑构件，它具有许多侧向延伸的支持带，由此弹性地安装墙壁板块。
Tvorik等的美国专利号3,046,620公开了一种天花板悬挂件，由此把一个衬条(一个天花板构件装到它上面)弹性地装到搁栅上，使得衬条和天花板构件的重量弹性地把衬条与搁栅分开。
另一种已知的声音衰减方法是建造一个墙壁框，其中支柱相对于底板和顶板沿侧向交错。因此，采用交替的支柱把墙壁板安装到框的相关两侧，使得一个给定的支柱与墙壁板之一相隔开。
遗憾的是，以上常规的噪声衰减方法的问题在于它们一般脱离了基本的建筑方法，由此增加了复杂性和成本。例如，它们需要附加的零件(如Tvorik等和Nelssen)或者专门制造的零件(如在Zinn中带着专门成形支持带的槽形件)。交错支柱的设置必然造成更厚的墙壁隔板，它减少了墙壁按此方式做成框形的房间面积，并增加了底板和顶板的成本。
此外，对金属构件一般不能采用铁钉紧固件，由此不希望地限制了现有建筑方法。
除了以上描述的声音衰减装置，市场上可买到一种木制I梁(例如，Boise Cascade Corporation的商标名“BCI Advantage”)，它包括一对木制构件，带着在其中延伸的一块刚性木板。然而，由于木板基本上没有弹性，这种I梁很少提供或不提供声音衰减的好处。
发明概述因此本发明的目的在于提供一种建筑构件，它依靠弹性柔度来衰减通过它传播的声音，但又更接近地与常规建筑构件一致，以便尽量减小或消除在使用中任何特殊处理之类的需要。
尤其是，本发明的目的在于提供一种建筑梁构件，其尺寸可与常规木梁相比(例如，2″×4″或2″×6″)。这种梁包括一对相隔开的侧向构件，带着在其中延伸的弹性腹板。腹板最好比较刚硬，但容许在侧向构件之间稍有弯曲。侧向构件最好由易加工的材料制成，如木材。
附图简述参照附图，以下将详细描述本发明，其中
图1是本发明建筑梁一端的部分透视图；图2是本发明梁的端视图；图3是本发明一个不同实施例的梁的平面视图；图4是在本发明梁中连接侧向构件的连接件之例的透视图；图5是一个框的部分透视图，利用本发明的梁来安装墙壁板之类；图6是本发明又一个实施例的梁的部分透视图；图7是图6所示本发明实施例的梁的平面视图；图8是图7所示梁的变型的平面视图。
本发明优选实施例详述图1和2说明了本发明的梁100的一部分。一般说，梁100包括侧向构件102和104，带着跨在其中的腹板106。
侧向构件102，104一般做成方的截面外形，并至少具有相同的厚度y(参见图2)。另外，侧向构件102，104最好是完全相同，使得每个具有相同的宽度，按比例地被其中的腹板106所隔开，从而提供了整个梁宽x。侧向构件102，104最好是(但不是必须是)形状完全相同，从而有助于从一个原材料来制造梁100。
因此，梁100提供了具有相应于任何标准梁尺寸的较大尺寸x和较小尺寸y的截面(例如，2″×4″，2″×6″等，没有限制)。
按照本发明，侧向构件102，104是细长的刚性件。因此，可以采用各种适当的刚性材料。但是，侧向构件102，104最好(但并不是非此不可)由木材制成(部分地保持了本发明的打算提供一个与当前技术中通常采用的建筑构件非常相似的建筑构件)。木材也是希望采用的，因为一般说它可以用比类似金属构件更多的方式来加工(例如，它易于切割，易于打入铁钉或螺钉等)。不仅可采用连续木料，而且可采用复合材料，例如可采用胶合板或木屑板。另外，按照本发明可以采用指状拼接木构件。按照本发明也可采用玻璃纤维增强塑料。
腹板106由具有一定柔度的比较刚性的材料制成。如果腹板106太柔软，则侧向构件102，104具有太大的相对运动自由度，梁100在整体上不再是一个刚性件。如果腹板106太刚硬，则失去了声音隔离和衰减的好处。一般说，腹板106可以由任何适当刚硬和弹性的材料制成，包括(不限于)橡皮、沥青、塑料或其它弹性聚合物材料。
在本发明的一个例子中，腹板106由22号镀锌钢制成。如图4所示，腹板106包括边区106a和中间区106b。边区106a嵌入侧向构件102，104中，而中间区106b在侧向构件102，104之间沿斜向延伸。但是，最一般的是，中间区106b可以在侧向构件102，104之间沿任何方向延伸，只要在侧向构件102，104之间的弯曲比较容易(例如，与跨过侧向构件102，104之间间隙笔直延伸的不易弯曲的中间区作比较)。
应注意到，采用这里描述的镀锌钢可以提供另外的附带好处，如改进了防火保护。
边区106a以任何常规的方式嵌入侧向构件102，104。一种可能的方法(没有用图说明)是在侧向构件102，104中形成比边区106a厚度更宽的槽。一旦边区106a适当放入相关的槽中，把附加的带材(如木材)压入槽中剩余空间中，使得边区106a楔入定位和卡紧在槽中。
腹板106可以沿侧向构件102，104整个长度基本上连续地延伸。但是，当梁100用于建筑中时，提供许多相隔开的腹板106是有用的，使得管道、导线之类可以通过腹板之间的开口(参见图3)。
不管是提供一个或许多腹板106，可具体设想以图3所示的标准长度(例如8＇)提供梁100，并且可以按需要切割。
如上所述，本发明的一个重要特性是提供了一个可以像常规建筑梁那样使用的建筑构件。因此，图5是一个框(可用于房屋的墙壁)的部分透视图。
如在图5中看到，梁100a，100b装成在侧向延伸梁(即顶板或底板)100c上的支柱。(另一个侧向延伸梁(图中未示)设在梁100a，100b的另一端)。梁100a-100c的每个结构按照以上本发明的描述，这里不再重复。需要注意的是，其中采用铁钉、螺钉或任何其它常规紧固件(图中未示)分别相对于侧向构件102c和104c安装侧向构件102a和102b以及104a和104b。因此可以理解到，框的一侧(即侧向构件102a-102c)用相关的腹板106＇，106″和106与框的另一侧(即侧向构件104a-104c)弹性分开。因此，由于腹板106＇，106″和106的弹性，使得落到装在框一侧的墙壁构件上的声音在传播到框的另一侧时被衰减。
另外，可以弹性地安装墙壁使得它的作用像一个膜式吸声器。尤其是，仅把框组件的一“侧”(例如，侧向构件104c和/或104a。104b)固定到周围结构上，框组件的另一侧具有装在其上面(即装在侧向构件102a，102b上)的墙壁板之类，它们与周围结构不连接。因此墙壁装在支柱的“自由”或“浮动”一侧。
为了提高墙壁框的一侧与周围结构隔离的效应，希望在侧向梁100c和周围结构(即天花板和/或地板)之间提供一个软垫片(例如，由橡皮制成)。这助长了不固定到周围房屋结构上的框的一侧的相对自由运动。
为了进一步提高墙壁与周围结构隔离的效应，最好在墙壁板块之间的接合处，包括在房间的角上，提供柔性连接材料。因此墙壁表面在外观上是连续的，但实际上是隔离的，以便利用综合的声音衰减效应。
此外，非常希望在支柱和端板之间确定的空间中提供附加的声音和/或热隔离。这种隔离可以是任何常规的类型，包括多孔板、轧制板、泡沫板等。这种附加的隔离提高了本发明产生的声音衰减效应。
图6和7分别为按照本发明另一个实施例的梁200的部分透视图和部分平面图。
梁200的设计概念基本上相似于梁100。如前述，提供了侧向构件202和204，并且被腹板206相互弹性地隔开。但是与梁100中的腹板106不同，腹板206并不嵌入侧向构件202，204中。相反，沿着梁截面的较大尺寸方向，在相对于侧向构件202，204的相反面上固定腹板100(采用如铁钉的任何常规方式，如图6和7所示)。
如在第一个实施例中，沿着梁200的长度可提供许多相隔开的腹板206(例如参见图7)。
腹板206最好由比腹板106更柔性的材料制成，如24号镀锌钢。已进行了初步的比较性试验，比较了常规建筑构件与梁100和梁200的声音衰减特性。初步的结果表明，梁100具有比预计大的衰减特性，梁200应该具有比梁100更好的衰减性能。后者的效应可设想是由腹板206的形状和方向造成，它更易容许侧向构件202，204之间的法向压缩。
此外，作为图7中说明的实施例的变型，把许多腹板交替地设置，使得沿斜向延伸的腹板区相互交替(由此从梁200的一端看为相互交叉)(参见图8)。在图8中，梁300包括侧向构件302和304，并且包括许多第一腹板306a，它们与许多第二腹板306b隔开和交替。因此，从梁300的一端看，腹板306a和306b的相关中间区为相互交叉。
由于设法衰减或隔离的声音通常相对于特定环境为物理上唯一的(例如，家庭剧场间、电影院、机加车间、录音棚、音乐厅)，本发明的一个重要特性是提供一个可以“调谐”的建筑构件，以便对具体环境修整它的声音衰减性能。换句话说，可以专门制造本发明的梁，使得它的弹性性能(例如弹簧常数)做成相应于一类特定的声音，从而使声音衰减最大。
改变沿腹板106，206整个面积为均匀或变化的腹板106，206厚度，可以完成这种“调谐”此外，在腹板106，206中可以形成缺口、缝槽或其它开口，按照已知的物理原理来控制腹板106，206的弹性。另外，可在连续腹板中形成适当尺寸的穿孔或开口，从而在图5所示框的支柱之间确定的相邻空腔之间，建立了可调谐的Helmholtz共振器效应。改变穿孔或开口的数目和/或尺寸，可以控制最终的Helmholtz共振频率，在该频率上的声音衰减为最大。应该注意到，这与图3，7和8所示许多腹板情形是不同的。
因此可以理解到，可以建造邻接的房间(例如邻接的音乐棚)使得每个房间可按照其相关的使用模式来调谐。尤其是，它可由建造的“双墙壁”框来完成，其中面对面地建造了如图5所示结构的两个框，使得框的相关的对着两侧固定到周围房屋结构上，它们相关的相反两侧按上述讨论的方式自由浮动。
虽然以上对墙壁框之类描述了本发明的建筑构件，也可设想把它们用于安装与房屋结构在声音上隔离的浮动天花板。另外，本发明的建筑构件也可用于地板建筑。
尤其是，固定一个侧向构件到房屋结构上以及固定一个天花板构件到自由浮动的侧向构件(即没有固定到房屋结构上的侧向构件)上，由此可以采用一个安装浮动天花板的建筑构件。
虽然按照本发明设想采用基本上完全相同的侧向构件，但采用不相似的侧向构件仍然明显在本发明范围之内。例如，可以用上述类型的常规木制I梁来替代图2中侧向构件102，104之一。尤其是，可以按上述方式把腹板106嵌入木制I梁的一个翼板区中。
虽然本发明的主要目的是提供由非金属材料制成的建筑构件，但设计概念可用于制造金属支柱，它包括一对金属构件，带着按照上述方式在其中延伸的弹性腹板。尤其是，采用这里公布的发明原理的金属支柱可以用单件金属片材成形制造。
已经对本发明作了这样的描述，显然它可以按许多方式作改变。这种改变不会偏离本发明的精神和范围，所有这种改变对熟悉该技术的人员来说是很明显的，并包括在以下权利要求的范围内。
权利要求
1.一种梁(100，100a-c，200，300)构件包括许多隔开的侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c。204,304)；以及一个弹性腹板(106，106＇-，206,306a-b)，它在相关成对的上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)之间延伸并具有固定到上述相关侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204,304)之一上的相关边区。
2.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)为方形截面。
3.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述腹板(106，106＇-，206，306a-b)在上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)之间沿斜向延伸。
4.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述腹板(106，106＇-，206，306a-b)由金属制成。
5.按照权利要求4的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述腹板(106，106＇-，206，306a-b)由镀锌钢制成。
6.按照权利要求4的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述腹板(106，106＇-，206，306a-b)由22号或更薄的坯料制成。
7.按照权利要求5的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述腹板(106，106＇-，206，306a-b)由22号或更薄的坯料制成。
8.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)由木材制成。
9.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)由木屑板制成。
10.按照权利要求8的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)由指状拼接木板块制成。
11.按照权利要求1的梁(100，100a-c)构件，其中上述相关边区(106a)嵌入相关上述侧向构件(102，102a-c，104，104a-c)之一中。
12.按照权利要求11的梁(100，100a-c)构件，其中上述边区(106a)固定在上述侧向构件(102，102a-c，104，104a-c)中形成的槽中。
13.按照权利要求1的梁(100，100a-c)构件，其中上述边区(106a)固定在到上述侧向构件(102，102a-c，104，104a-c)的相关面对面的侧面上。
14.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，包括许多隔开的上述腹板(106，106＇-，206，306a-b)，它们在相关成对的上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)之间延伸。
15.按照权利要求14的梁(100，100a-c)构件，其中上述相关边区(106a)嵌入相关上述侧向构件(102，102a-c，104，104a-c)之一中。
16.按照权利要求15的梁(100，100a-c)构件，其中上述相关边区(106a)分别固定在上述侧向构件(102，102a-c，104，104a-c)中形成的槽中。
17.按照权利要求14的梁(200，300)构件，其中上述边区(206)固定到上述侧向构件(202，302，204，304)的相关相反侧面上。
18.一种在房屋建筑中的墙壁框包括一个第一端板，包括第一对侧向构件(102a，104a)和在其中延伸的弹性腹板(106＇)；以及一个支柱，包括第二对侧向构件(102b，104b)和在其中延伸的弹性腹板(106″)；其中上述支柱垂直装在上述端板上。
19.按照权利要求18的框，其中上述第二对侧向构件(102b，104b)的两个侧向构件均固定到上述第一对侧向构件(102a，104a)的相关侧向构件上。
20.按照权利要求18的框，其中上述支柱包括许多隔开的上述弹性腹板(106″)，它们在上述第二对侧向构件(102b，104b)之间延伸。
21.按照权利要求18的框，还包括第二端板，它包括第三对侧向构件(102c，104c)和在其中延伸的弹性腹板(106)，从上述第一端板的上述支柱的相反端装在上述第二端板上。
22.在房屋结构中，安装墙壁的框包括一个第一端板，包括第一对侧向构件(102a，104a)和在其中延伸的弹性腹板(106＇)；一个第二端板，大致平行于上述第一端板，包括第二对侧向构件(102b，104b)和在其中延伸的弹性腹板(106″)；一个支柱，包括第三对侧向构件(102c，104c)和在其中延伸的弹性腹板(106)其中上述支柱垂直于上述第一和第二端板，其相关端固定到上述第一和第二端板上。
23.按照权利要求22的框，其中上述第三对侧向构件(102c，104c)的相关侧向构件分别固定到上述第一对侧向构件(102a，104a)和上述第二对侧向构件(102b，104b)的相关侧向构件上。
24.按照权利要求23的框，其中在框同一侧的第一、第二和第三对侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)的侧向构件连接到房屋结构上，使得在框另一侧的第一、第二和第三对侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)的侧向构件弹性地自由浮动。
25.按照权利要求24的框，其中把墙壁板至少装在框的上述另一侧的某些侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)上，从而确定了一个如膜式声音阻尼器的弹性安装墙壁。
26.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述腹板(106，206)至少包括一个开口，按照Helmholtz共振器原理确定其尺寸，使得相应于预定的声音频率。
27.按照权利要求21的框，其中上述支柱的上述腹板(106，206)至少包括一个开口，按照Helmholtz共振器原理确定其尺寸，使得相应于预定的声音频率。
28.按照权利要求22的框，其中上述支柱的上述腹板(106，206)至少包括一个开口，按照Helmholtz共振器原理确定其尺寸，使得相应于预定的声音频率。
29.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述腹板(106，106＇-，206，306a-b)由弹性的聚合物材料制成。
30.按照权利要求18的框，其中上述第一端板和上述支柱的上述弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)由弹性的聚合物材料和金属之一制成。
31.按照权利要求21的框，其中上述第二端板的上述弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)由弹性的聚合物材料和金属之一制成。
32.按照权利要求22的框，其中上述第一和第二端板以及支柱的上述弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)由弹性的聚合物材料和金属之一制成。
33.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，包括两个上述隔开的侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)，带着在其中延伸的上述弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)。
34.按照权利要求1的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述侧向构件(102，104)之一是一个I梁，上述弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)的相关上述边区固定到上述I梁的翼板区。
35.一种梁(100，100a-c，200，300)构件包括一个I梁，包括一对翼板区和一个在其中延伸的刚性腹板(106，106＇-，206，306a-b)；一个次级构件；以及一个在上述I梁和上述次级构件之间延伸的弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)，上述弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)的边区固定到上述I梁的翼板区上。
36.按照权利要求35的梁(100，100a-c，200，300)构件，其中上述刚性腹板(106，106＇-，206，306a-b)和上述弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)具有大致平行的延伸方向。
37.一种在房屋结构中吊挂天花板的框构件，包括一个梁(100，100a-c，200，300)，包括一对侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)和在其中延伸的弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)，其中上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)之一固定到房屋结构上，上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)的另一个弹性地自由浮动，上述侧向构件(102，102a-c，202，302，104，104a-c，204，304)的另一个适于具有一个固定在其上面的天花板构件。
38.按照权利要求37的框构件，其中固定到上述房屋结构的上述侧向构件是I梁，它包括一对翼板区和在其中延伸的刚性腹板(106，106＇-，206，306a-b)。
39.按照权利要求38的框构件，其中上述翼板区之一固定到房屋结构上，上述翼板区的另一个与上述弹性腹板(106，106＇-，206，306a-b)连接。
40.按照权利要求39的框构件，其中上述I梁由木材制成。
41.按照权利要求37的框构件，其中固定到上述房屋结构上的上述侧向构件是包括许多刚性构件的桁架。
42.按照权利要求41的框构件，其中上述桁架是天花板搁栅。
全文摘要
一种建筑梁(100,100a－c,200,300)包括一对侧向构件(102,102a－c,202,302,104,104a－c,204,304)和在其中延伸的弹性腹板(106,106′－′′′,206,306a－b),从而提供了与常用建筑梁构件(例如,2″×4″或2″×6″)相应的截面外形。腹板(106,106′－′′′,206,306a－b)的弹性有助于衰减从一个侧向构件(102,102a－c,202,302,104,104a－c,204,304)到另一个侧向构件通过梁(100,100a－c,200,300)传播的声音。尤其是,在墙壁框中,侧向构件(102,102a－c,202,302,104,104a－c,204,304)在其相反两端装到由本发明的另一个建筑梁(100,100a－c,200,300)[即一对侧向构件(102,102a－c,202,302,104,104a－c,204,304)和在其中延伸的腹板(106,106'－′′′,206,306a－b)]组成的端板上。当在房屋结构中采用墙壁框时,在同一侧端板的侧向构件(102,102a－c,202,302,104,104a－c,204,304)与周围结构连接,框的另一侧弹性地自由浮动。一块墙壁装在墙壁框的自由浮动侧,从而提供了一块起到“膜式”衰减吸声器作用的弹性自由浮动墙壁。
文档编号E04B1/84GK1329691SQ99814249
公开日2002年1月2日 申请日期1999年12月3日 优先权日1998年12月11日
发明者拉尔夫·D·麦格拉斯, 弗兰克·C·奥布赖恩－贝尔尼尼 申请人:欧文斯科尔宁格公司