JP2004528497A - 強化建築用パネルおよび三角柱 - Google Patents
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Abstract
耐力建築用パネル（１０）は、パネル本体（１１）内の軽量コンクリートと第１および第２主面（１２、１３）に隣接する補強材とから構成される。補強材（１８、１９）は、水平方向にパネルの幅の大部分にわたって伸長し、垂直方向に高さの大部分にわたって伸長する。加えて、補強材は上面および下面（１６、１７）付近のアパーチャの周囲に伸長する。アパーチャは固締具がそこを貫通して伸長するのに適している。頂部および底部がそこに載置された構造と係合可能である耐力柱を開示する。三角形断面の管状部材が頂部と底部の間に伸長し、そこに取り付けられる。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐力建築用パネルに関する。
【０００２】
本発明は、建築物の建設に使用することのできる軽量コンクリートから主として作られた耐力建築用パネルに特定用途を有し、用途はそれに限定されないが、ここではこれに対して言及する。
【背景技術】
【０００３】
住居として使用されるものを含めて多くの建築物は、コンクリートスラブを含む基礎の上に建築される。建築物の外壁は一般的にコンクリートスラブの周縁上に取り付けられ、複数の木材枠または金属枠を含むことができる。
【０００４】
枠の外面は、軽量コンクリートをはじめとする軽量複合材から構築される木材またはパネルの長さなど、枠に固定される適切な形のクラッドの後ろにしばしば隠蔽される。
【０００５】
枠の内面もまた、石膏ボードのシートなど、枠に固定される適切な形のクラッドの後ろに隠蔽することができる。
【０００６】
枠は屋根構造用の支持体をも提供し、そこでは屋根構造を基礎に直接固定するために、枠を貫通して伸長するタイロッドとして知られる細長い固締具がしばしば使用される。
【０００７】
建築物を建設する上述の方法は非常に時間がかかり、様々な供給者および職人の調整を必要とすることは理解されるであろう。材料の供給および／または職人の有無における遅れは、建物の建設コストに大きな追加の可能性がある。また、様々な職人によって提供される技能の質はかなり異なるかもしれず、それによって建築物の価値に対し有害な影響を与えるかもしれないことも注目される。
【０００８】
一般的に「ティルトアップ工法」と呼ばれる他の建築方法は、コンクリートから製造された壁を含む。これらは通常、現場でクレーンを用いて所定の位置に持ち上げられる。したがって、そのような建設方法は、より伝統的な上述の方法より時間がかからないが、コンクリート製の重い壁の取扱いはより危険である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の１つの目的は、上述した様々な壁の構築方法に代わって建築物などの外壁の構築に使用することができる、強化軽量コンクリート材から製造される耐力建築用パネルを提供することである。本発明の主題である耐力建築用パネルは充分に軽量であり、２名の職人によって、またはボブキャットなどの小型揚重機もしくはリフトアームアタッチメント付きの他の機械的装置を用いて、所定の位置に配置することができると予想される。さらに、コンクリートと組み合わせた補強材は、屋根、まぐさ、および上床から課せられるような荷重に耐え、破壊行為の結果、または強風もしくは暴風状況で飛散する破片のために発生するような横方向の衝撃荷重に対する保護を提供する。
【００１０】
また、現在ティルトアップ工法で使用されているずっと重いコンクリート壁パネルに代わって、強化コンクリートから製造された非耐力壁パネルを使用することのできる、代替的な建築物建設方法を開発することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述したことに鑑みて、本発明の一態様は一般的に、
軽量コンクリート材から成る本体であって、表面および対向裏面、ならびに２つの対向する側面を有し、前記表面、裏面、および側面が対向する上面および下面の中間に配置されて成る本体と、
前記本体内に含まれ、前記表面に隣接して配置された第１補強材であって、前記上面および下面の略方向に前記本体の長さの少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長し、かつ前記側面の略方向にも前記本体の幅の少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長して成る第１補強材と、
前記本体内に含まれ、前記裏面に隣接して配置された第２補強材であって、前記上面および下面の略方向に前記本体の長さの少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長し、前記側面の略方向にも前記本体の幅の少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長する第２補強材と
を含み、前記第１補強材および／または前記第２補強材は、前記本体中を前記表面と裏面との間に伸長する固締具の周りに少なくとも部分的に伸長することが各々できる上方および下方係合部を含んで成る耐力建築用パネルにある。
【００１２】
本体は、任意の適切な形状とすることができる。例えば本体の形状は長方形のプリズムに一般的に似ることができ、そこでは表面と裏面、２つの側面、および上面と下面は実質的に平行な平面内にある。しかし、表面と裏面、および／または２つの側面、および／または上面と下面は、それる面内にありえることも理解されるであろう。
【００１３】
本体の大きさは一般的に、天井の高さ、１階建てまたは２階建て、屋根の荷重、設計風荷重、手動または機械配置ユニットおよび類似物など、個々の仕事の制約によって異なる。それにもかかわらず、上下面は各々短く（上下面を分離する距離よりずっと小さいことが好ましい対向する側面を分離する距離）、細い（表面と裏面を分離する距離）、略長方形の面であることが好ましい。また、２つの側面は２つの長く（対向する側面を分離する距離よりずっと大きいことが好ましい上下面を分離する距離）、細い（表面と裏面を分離する距離）、略長方形の面であることも好ましい。同様に、表面および裏面は２つの長く（対向する側面を分離する距離よりずっと大きいことが好ましい対応する上下面を分離する距離）、広い（表面と裏面を分離する距離よりずっと大きいことが好ましい対向する側面を分離する距離）、略長方形であることが好ましい。例えば、本体の長さ（上下面を分離する距離）は１８００ｍｍから３６００ｍｍの間で変化することができ、本体の幅（２つの対向する側面を分離する距離）は３００ｍｍから９００ｍｍの間で変化することができ、本体の奥行き（表面と裏面を分離する距離）は７０ｍｍから１５０ｍｍの間で変化することができる。
【００１４】
各面は一般的に単一表面を備えることができる。例として、表面は実質的に平坦とすることができ、あるいは湾曲とすることができる。
【００１５】
代替的に、各面は複数の表面を含むことができる。これらの表面は実質的に平坦かまたは湾曲するかのいずれか、あるいは平坦な表面と湾曲表面の両方の組合せとすることができる。例えば、面は波形表面を持つことができる。
【００１６】
表面は任意の適切な肌理を持つことができる。例えば、表面は一般的に粗いかまたは滑らかとすることができ、レンガの列に似た表面仕上げなど、装飾的にすることもできる。
【００１７】
本体は、「オートクレーブ気泡コンクリート」と呼ばれる種類の軽量コンクリート材をはじめとする任意の適切な軽量コンクリート材から製造することができる。
【００１８】
第１および第２補強材は各々、鋼などの補強材のシートを含むことができる。シートは、そこに形成された１つまたはそれ以上のアパーチャを含むことができ、これらは規則正しく、または無作為に配列することができる。例えば、補強材は網状構造のようになることがある。
【００１９】
代替的に、第１および第２補強材は各々、鋼などの適切な材料から製造された１つまたはそれ以上の細長い補強部材を含むことができる。例えば、各補強材は、溶接工程によって、または複数のワイヤタイを使用することなどによって相互接続することのできる複数の棒状補強部材を含むことができる。例えば、相互に組み合わせた棒状補強部材で網状構造を形成することができる。
【００２０】
実施形態の１つでは、各々の係合部は補強材に形成されたアパーチャまたは開口を含むことができる。例えば係合部は、網状材料など開閉材のシートに形成されたアパーチャを含むことができる。代替的に、各々の係合部は、補強材の一体部に取り付けられるかそれを形成する補強部材のループまたはフック状部分を含むことができる。例えば、ループまたはフック状補強部材の補強材への取付けは、溶接工程または複数のワイヤタイを用いて達成することができる。
【００２１】
パネルの大きさと同様に、補強材の大きさは個々の仕事の制約および課せられる荷重によって決まる。
【００２２】
別の態様では、本発明は、
基礎を設けるステップと、
上述した種類の耐力建築用パネルを少なくとも一部に含む１つまたはそれ以上の外壁を組み立てるステップであって、下方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる固締具によって前記パネルが基礎に固定されるようにしたステップと、
単数または複数の前記外壁に床または屋根構造を固定するステップであって、前記床または屋根構造は前記単数または複数の外壁によって基礎から間隔をおいて配置され、前記床または屋根構造は上方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる固締具によって前記耐力建築用パネルに固定されるようにしたステップと
を含む、建築物を建設する方法に関する。
【００２３】
実施形態の１つでは、基礎はコンクリートスラブを含むことができ、その上に建築物が建造される。スラブの縁は、少なくとも一部の建築用パネルの下部を受容するように適応された凹部を含むことができる。そのような場合、耐力建築用パネルは、前記パネル中に伸長しかつ前記スラブと係合する固締具によって、コンクリートスラブに固定することができ、前記固締具はパネル内に含まれる補強材の下方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる。
【００２４】
代替的に、基礎は、地下に埋設することのできる複数のコンクリート柱など、複数のフーチングを含むことができる。フーチングは、地上に懸架される梁をそれ自体支持する支柱用の支持を提供するために使用することができる。そのような場合、耐力建築用パネルは、前記パネル中に伸長しかつ前記梁と係合する固締具によって、梁に固定することができ、前記固締具はパネル内に含まれる補強材の下方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる。
【００２５】
別の態様では、本発明は、
その上に載置される支持構造と係合可能な基部と、
頂部に載置される被支持構造と係合可能な頂部と、
前記基部に取り付けられる下端部および前記頂部に取り付けられる上端部を有する三角形の横断面を有する管状部材と
を含む、耐力柱に関する。
【００２６】
支持構造は、コンクリートスラブなどの基礎、または建築物の床を含むことができる。基部は、建設中にスラブまたは床に打ち込むか、または代替的に１つまたはそれ以上の固締具を用いてそれに取り付けることができる。
【００２７】
被支持構造は建築物の床または屋根構造を含むことができる。頂部は、建設中に床または屋根構造内に打ち込むか、または代替的に１つまたはそれ以上の固締具を用いてそれに取り付けることができる。
【００２８】
管状部材は、複数の固締具を用いて、基部部材および頂部部材に取り付けることができる。代替的に、管状部材は溶接工程を用いて基部部材および頂部部材に取り付けることができる。
【００２９】
管状部材は、軟鋼から構成することが好ましい。
【００３０】
別の態様では、本発明は、
基礎を設けるステップと、
屋根または床構造用の支持を提供するように適応された、複数の上述した種類の三角形の耐力柱を前記基礎に固定するステップと、
前記基礎に固定される下縁部を有する複数の壁パネルを使用して壁を建設するステップであって、少なくとも１本の柱の細長い縁が隣接する壁パネルによって形成される隅に配置されるように構成されたステップと、
壁パネルの上部を前記屋根または床構造に固定するステップと
を含む、建築物を建設する方法に関する。
【００３１】
壁パネルは、非耐力またはすでに上述した種類とすることのできる強化軽量コンクリートをはじめとする様々な材料から構成することができる。
【００３２】
本発明をより容易に理解し、かつ実施することができるようにするために、今から本発明の好適な実施形態を示す添付の図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、便宜上、中間を切り抜いた典型的な耐力建築用パネル１０を示す。耐力建築用パネル１０は、一般的に長方形のプリズムに似ている本体１１を含む。
【００３４】
本体は表面１２および対向裏面１３のみならず、２つの対向する側面１４および１５をも含む。表面１２、裏面１３、および２つの側面１４および１５は、対応する上下面１６および１７それぞれの中間に位置する。
【００３５】
本体はまた、第１補強材１８および第２補強材１９を含む。補強材１８および補強材１９は各々、網状シートを形成するように配列された、２組の相互接続された鋼棒状部材２０を含む。特に、２組の鋼棒はそれらが相互に９０度になるように配列され、１組はパネル１０の縁に実質的に平行し、他の組はパネル１０の頂部および基部に実質的に平行する。各補強材１８および１９はまた、上方係合部２１および下方係合部２２を含む。
【００３６】
各係合部２１および２２は、網状シートにその長さに沿って点２４で溶接される略「Ｕ」字形鋼棒２３を含む。例として、「Ｕ」字形鋼棒は補強材１８または１９の内面に取り付けられる。
【００３７】
「Ｕ」字形鋼棒２３の「脚」２５は、補強材を形成する、長手方向に伸長する鋼棒に重なることが好ましい。例えば、「Ｕ」字形鋼棒２３ａは、上面１６から約５０ｍｍの位置に配置し（すなわち５０ｍｍの被り）、補強材に３００ｍｍ重なることができる。同様に、「Ｕ」字形鋼棒２３ｂは下面１７から約１２５ｍｍの位置に配置することができる（すなわち１２５ｍｍの被り）。
【００３８】
本体は、「オートクレーブ気泡コンクリート」と呼ばれるような軽量コンクリート材から構成され、長方形の箱形防水モジュールをその構築に使用することができる。これらは、軽量コンクリートが固化または硬化する間、それを保持することが要求される。これらは長さを１８００ｍｍから３６００ｍｍまで、幅を３００ｍｍから９００ｍｍまで、奥行きを７０ｍｍから１５０ｍｍまで個別調整できることが好ましい。
【００３９】
第１補強材１８は、パネル内にパネルの裏面または内面１４から２５ｍｍ乃至５０ｍｍの位置に流し込まれる。第２補強材１９は、パネル１０内にパネルの表面または外面１３から約２５ｍｍ乃至５０ｍｍの位置に流し込まれる。パネルの側面、頂部、および基部に対して３０ｍｍの最小コンクリート被り（すなわち鋼からコンクリートの外面までの距離）が許容される。
【００４０】
１４ｍｍの内径およびパネルの厚さに応じて７０ｍｍから１５０ｍｍまで変化する長さを有する２つの金属またはプラスチックスリーブをパネルに流し込み、パネルの頂部および基部に対して通しボルト固定を図ることが好ましい。これらのスリーブはパネルの側面から等距離に、一方がスリーブの中心からパネルの頂部まで７５ｍｍ、他方がスリーブの中心からパネルの基部まで１５０ｍｍの位置に配置される。パネルによっては、代わりに、上記と同じ位置に、穴の中心からパネルの頂部およびパネルの基部まで同じ距離に、１４ｍｍ径の穴がパネルに成型される。
【００４１】
長方形の箱形モールドに軽量コンクリートミックスを充填し、ミックスを固化または硬化させる必要がある。
【００４２】
図３、４、および５は、上述の種類の耐力建築用パネル１０を含む典型的な建築物の一部分を示す。
【００４３】
建築物は、標準的建築慣行に従って構築される強化コンクリートフーチング３１およびスラブ３２から構成される基礎３０を含み、高さ３１０ｍｍ×シート厚＋幅１０ｍｍの段落ち部が建築物の全周に形成される。この段落ち部の水平面の防湿層上、および建築物の全周にわたって厚さ１０ｍｍのモルタルの均平床が置かれる。
【００４４】
強化軽量コンクリート壁パネル１０を配置し、専用の接着剤で均平床に固定し、従来の建築慣行により一時的に支持する。次いでパネル１０は、流し込まれた金属またはプラスチックスリーブまたは１４ｍｍ径の穴を介し、かつ図３に示すようにスラブ面内に１２５ｍｍ固定された単一のＭ１２ステンレス鋼トゥルボルト(Trubolt)３３で、底面固定する。締付けの前に１０ｍｍＰＣＶパッカー３５をトゥルボルト３３の上に配置しなければならない。
【００４５】
次いで別の強化軽量コンクリートパネルを同様に、専用の接着剤で前のパネルに固定された第１の垂直縁に並んで、かつ製造者の仕様に従って、所定の位置に配置する。次いでパネルを第１パネルのように底面固定する。外壁が完成するまで、この手順が建築物の周囲に続けられる。
【００４６】
窓および戸の開口は、開口の各端に４５０ベアリングおよび各側面にＭ１２タイダウンロッドを有する、標準強化軽量コンクリート製まぐさを用いて建造することが好ましい。より広い開口、例えば車が2台入るガレージの戸の開口に対しては、外部からＦＣクラッドに家庭用鉄骨まぐさを使用して、モルタル塗り仕上げを受け入れる。
【００４７】
パネルの底面接合および垂直接合接着剤が固化したら、一時的支柱の撤去を容易にするために、９．０を越えない間隔で、内部家庭用鉄骨ブレーシング壁を設置する。次いで液状グラウトを壁パネルのケースとコンクリートスラブとの間の１０ｍｍの間隙に注入し、２つの構成部品を結合する。これは追加強度をもたらす。
【００４８】
まず、鋼天板３６を固締具３７によって所定の位置に固定し、屋根フレームに対するタイダウンの連続性をもたらす。次に屋根構造３８を、図示する通り、天板に固定する。
【００４９】
強化軽量コンクリート壁パネルの全周に、延長または管理継手を約６．０中心に配置することが好ましい。
【００５０】
軽量パネル１０は、２人の人間またはボブキャットにより所定の位置に配置することができ、したがってティルトアップ工法に伴う問題のいくつかを克服できることは理解されるであろう。さらに、上述した建設方法は、より従来の建設方法より労働集約性が低いことも理解されるであろう。
【００５１】
また、耐力パネルの構築に軽量コンクリートを使用することで、フーチングまたは建築物の下部構造に対する荷重が低減することも理解されるであろう。
【００５２】
図６乃至１０は、軽量コンクリートパネルを含むクラッドが取り付けられた耐力鉄骨を含む建築物を建設する代替的方法を示す。
【００５３】
特に図６を参照すると、建築物は、段付き凹所１１３が形成された周縁部１１２を有するコンクリートスラブ１１１を備えた基礎１１０を含む。
【００５４】
コンクリートスラブ１１１の注入中に、先細な断面形状を有する中空押出し形材１１４を凹所１１３の垂直壁１１５に設けることができる。押出し形材はアルミニウムまたはジンカルム(zincallum)から製造することが好ましい。
【００５５】
スラブを注入するときに、軟鋼から製造され、かつ複数の垂下突起１１７を有する底板１１６をコンクリートスラブ１１１に設けることが好ましい。底板１１６はスラブ１１１上の、図１０に示すようにスラブ１１１の隅など、耐力鋼柱１１８を配置することが望ましい位置、または内壁１１９が配置される位置に配置することが好ましい。
【００５６】
柱１１８は各々、中空押出し軟鋼１２３の長さから製造され、形材の断面形状は一般的に正三角形に似ており、細長い長方形の側面１２０，１２１および１２２を有する。
【００５７】
各押出し形材１２３の下部１２４は、それぞれの長方形の底板１１６の隅部に溶接することが好ましい。
【００５８】
各押出し形材１２３の上部は、好ましくは軟鋼から製造された、それぞれの長方形の天板１２５の隅部に溶接することが好ましい。
【００５９】
柱１１８の選択的自由上端は、図８および９に示す通り、「Ｌ」字形金属まぐさ１２６によって相互接続することができる。ここで、まぐさは屋根構造１２７を支持するために使用される。
【００６０】
建築物の外側は、強化軽量コンクリートから構成された壁パネル１３０で被覆することが好ましい。パネルの下縁部は、スラブ１１１に形成された適切な凹所１１３内に配置し、パネルを貫通して伸長しかつ形材１１４と係合する固締具１３１（図示せず）によってそこに取り付けることが好ましい。パネルの上縁部は、一階建ての建築物の場合、パネルを貫通して伸長しかつ柱と係合する固締具（図示せず）を用いて隣接する柱１１８の上端に固定する。多階建ての建築物の場合、パネル１３０の上端部は、床を支持するために使用されるフレーム部材１３２に固定することができる。
【００６１】
建築物の隅を形成する、好ましくは収束する壁パネルは各々、図９に示す通り、隣接する柱１１８の対向側面に当接し、希望するならば、そこに取り付けることができる。
【００６２】
同様に、強化コンクリートから構成されるか、それとも他の材料から構成されるかに関わらず、収束して隅を形成する内壁の構築に使用される壁パネルは各々、隣接する柱１１８の対向側面に当接し、希望するならば、そこに取り付けることができる。
【００６３】
図７は、図６、８、９、および１０に示したものと同様の仕方で建設された建築物を示すが、ここでは基礎が、地中に埋設されたいくつかのコンクリートフーチング１４０および前期フーチング１４０に取り付けられた支柱１４１を含み、その上に床１４３を支持するフレーム１４２が載置される。
【００６４】
本発明の例として上記の説明を挙げたが、当業者にとって明白になる他の全ての変形および変化は、本書で説明し請求する本発明の幅広い範囲内に該当するとみなされることは、言うまでもなく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に従って構築された耐力建築用パネルの略等角図。
【図２】図１に示した耐力建築用パネルの構築に使用される補強材の略等角図。
【図３】本発明に従って建設された１階建て建築物の一部分の側面図。
【図４】図３に示した建築物の壁の一部を示す断面正面図。
【図５】図３に示した建築物の基礎の一部分を示す詳細等角図。
【図６】本発明の異なる態様に従って建設された２階建て建築物の一部分の側面図。
【図７】図６に示した本発明に従って建設された別の２階建て建築物の側面図。
【図８】図６に示した本発明に従って建設された１階建て建築物の一部分の側面図。
【図９】図８に示した建築物の上部の斜視図。
【図１０】図８に示した建築物の下部の斜視図。
【０００１】
本発明は耐力建築用パネルに関する。
【０００２】
本発明は、建築物の建設に使用することのできる軽量コンクリートから主として作られた耐力建築用パネルに特定用途を有し、用途はそれに限定されないが、ここではこれに対して言及する。
【背景技術】
【０００３】
住居として使用されるものを含めて多くの建築物は、コンクリートスラブを含む基礎の上に建築される。建築物の外壁は一般的にコンクリートスラブの周縁上に取り付けられ、複数の木材枠または金属枠を含むことができる。
【０００４】
枠の外面は、軽量コンクリートをはじめとする軽量複合材から構築される木材またはパネルの長さなど、枠に固定される適切な形のクラッドの後ろにしばしば隠蔽される。
【０００５】
枠の内面もまた、石膏ボードのシートなど、枠に固定される適切な形のクラッドの後ろに隠蔽することができる。
【０００６】
枠は屋根構造用の支持体をも提供し、そこでは屋根構造を基礎に直接固定するために、枠を貫通して伸長するタイロッドとして知られる細長い固締具がしばしば使用される。
【０００７】
建築物を建設する上述の方法は非常に時間がかかり、様々な供給者および職人の調整を必要とすることは理解されるであろう。材料の供給および／または職人の有無における遅れは、建物の建設コストに大きな追加の可能性がある。また、様々な職人によって提供される技能の質はかなり異なるかもしれず、それによって建築物の価値に対し有害な影響を与えるかもしれないことも注目される。
【０００８】
一般的に「ティルトアップ工法」と呼ばれる他の建築方法は、コンクリートから製造された壁を含む。これらは通常、現場でクレーンを用いて所定の位置に持ち上げられる。したがって、そのような建設方法は、より伝統的な上述の方法より時間がかからないが、コンクリート製の重い壁の取扱いはより危険である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の１つの目的は、上述した様々な壁の構築方法に代わって建築物などの外壁の構築に使用することができる、強化軽量コンクリート材から製造される耐力建築用パネルを提供することである。本発明の主題である耐力建築用パネルは充分に軽量であり、２名の職人によって、またはボブキャットなどの小型揚重機もしくはリフトアームアタッチメント付きの他の機械的装置を用いて、所定の位置に配置することができると予想される。さらに、コンクリートと組み合わせた補強材は、屋根、まぐさ、および上床から課せられるような荷重に耐え、破壊行為の結果、または強風もしくは暴風状況で飛散する破片のために発生するような横方向の衝撃荷重に対する保護を提供する。
【００１０】
また、現在ティルトアップ工法で使用されているずっと重いコンクリート壁パネルに代わって、強化コンクリートから製造された非耐力壁パネルを使用することのできる、代替的な建築物建設方法を開発することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述したことに鑑みて、本発明の一態様は一般的に、
軽量コンクリート材から成る本体であって、表面および対向裏面、ならびに２つの対向する側面を有し、前記表面、裏面、および側面が対向する上面および下面の中間に配置されて成る本体と、
前記本体内に含まれ、前記表面に隣接して配置された第１補強材であって、前記上面および下面の略方向に前記本体の長さの少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長し、かつ前記側面の略方向にも前記本体の幅の少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長して成る第１補強材と、
前記本体内に含まれ、前記裏面に隣接して配置された第２補強材であって、前記上面および下面の略方向に前記本体の長さの少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長し、前記側面の略方向にも前記本体の幅の少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長する第２補強材と
を含み、前記第１補強材および／または前記第２補強材は、前記本体中を前記表面と裏面との間に伸長する固締具の周りに少なくとも部分的に伸長することが各々できる上方および下方係合部を含んで成る耐力建築用パネルにある。
【００１２】
本体は、任意の適切な形状とすることができる。例えば本体の形状は長方形のプリズムに一般的に似ることができ、そこでは表面と裏面、２つの側面、および上面と下面は実質的に平行な平面内にある。しかし、表面と裏面、および／または２つの側面、および／または上面と下面は、それる面内にありえることも理解されるであろう。
【００１３】
本体の大きさは一般的に、天井の高さ、１階建てまたは２階建て、屋根の荷重、設計風荷重、手動または機械配置ユニットおよび類似物など、個々の仕事の制約によって異なる。それにもかかわらず、上下面は各々短く（上下面を分離する距離よりずっと小さいことが好ましい対向する側面を分離する距離）、細い（表面と裏面を分離する距離）、略長方形の面であることが好ましい。また、２つの側面は２つの長く（対向する側面を分離する距離よりずっと大きいことが好ましい上下面を分離する距離）、細い（表面と裏面を分離する距離）、略長方形の面であることも好ましい。同様に、表面および裏面は２つの長く（対向する側面を分離する距離よりずっと大きいことが好ましい対応する上下面を分離する距離）、広い（表面と裏面を分離する距離よりずっと大きいことが好ましい対向する側面を分離する距離）、略長方形であることが好ましい。例えば、本体の長さ（上下面を分離する距離）は１８００ｍｍから３６００ｍｍの間で変化することができ、本体の幅（２つの対向する側面を分離する距離）は３００ｍｍから９００ｍｍの間で変化することができ、本体の奥行き（表面と裏面を分離する距離）は７０ｍｍから１５０ｍｍの間で変化することができる。
【００１４】
各面は一般的に単一表面を備えることができる。例として、表面は実質的に平坦とすることができ、あるいは湾曲とすることができる。
【００１５】
代替的に、各面は複数の表面を含むことができる。これらの表面は実質的に平坦かまたは湾曲するかのいずれか、あるいは平坦な表面と湾曲表面の両方の組合せとすることができる。例えば、面は波形表面を持つことができる。
【００１６】
表面は任意の適切な肌理を持つことができる。例えば、表面は一般的に粗いかまたは滑らかとすることができ、レンガの列に似た表面仕上げなど、装飾的にすることもできる。
【００１７】
本体は、「オートクレーブ気泡コンクリート」と呼ばれる種類の軽量コンクリート材をはじめとする任意の適切な軽量コンクリート材から製造することができる。
【００１８】
第１および第２補強材は各々、鋼などの補強材のシートを含むことができる。シートは、そこに形成された１つまたはそれ以上のアパーチャを含むことができ、これらは規則正しく、または無作為に配列することができる。例えば、補強材は網状構造のようになることがある。
【００１９】
代替的に、第１および第２補強材は各々、鋼などの適切な材料から製造された１つまたはそれ以上の細長い補強部材を含むことができる。例えば、各補強材は、溶接工程によって、または複数のワイヤタイを使用することなどによって相互接続することのできる複数の棒状補強部材を含むことができる。例えば、相互に組み合わせた棒状補強部材で網状構造を形成することができる。
【００２０】
実施形態の１つでは、各々の係合部は補強材に形成されたアパーチャまたは開口を含むことができる。例えば係合部は、網状材料など開閉材のシートに形成されたアパーチャを含むことができる。代替的に、各々の係合部は、補強材の一体部に取り付けられるかそれを形成する補強部材のループまたはフック状部分を含むことができる。例えば、ループまたはフック状補強部材の補強材への取付けは、溶接工程または複数のワイヤタイを用いて達成することができる。
【００２１】
パネルの大きさと同様に、補強材の大きさは個々の仕事の制約および課せられる荷重によって決まる。
【００２２】
別の態様では、本発明は、
基礎を設けるステップと、
上述した種類の耐力建築用パネルを少なくとも一部に含む１つまたはそれ以上の外壁を組み立てるステップであって、下方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる固締具によって前記パネルが基礎に固定されるようにしたステップと、
単数または複数の前記外壁に床または屋根構造を固定するステップであって、前記床または屋根構造は前記単数または複数の外壁によって基礎から間隔をおいて配置され、前記床または屋根構造は上方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる固締具によって前記耐力建築用パネルに固定されるようにしたステップと
を含む、建築物を建設する方法に関する。
【００２３】
実施形態の１つでは、基礎はコンクリートスラブを含むことができ、その上に建築物が建造される。スラブの縁は、少なくとも一部の建築用パネルの下部を受容するように適応された凹部を含むことができる。そのような場合、耐力建築用パネルは、前記パネル中に伸長しかつ前記スラブと係合する固締具によって、コンクリートスラブに固定することができ、前記固締具はパネル内に含まれる補強材の下方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる。
【００２４】
代替的に、基礎は、地下に埋設することのできる複数のコンクリート柱など、複数のフーチングを含むことができる。フーチングは、地上に懸架される梁をそれ自体支持する支柱用の支持を提供するために使用することができる。そのような場合、耐力建築用パネルは、前記パネル中に伸長しかつ前記梁と係合する固締具によって、梁に固定することができ、前記固締具はパネル内に含まれる補強材の下方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる。
【００２５】
別の態様では、本発明は、
その上に載置される支持構造と係合可能な基部と、
頂部に載置される被支持構造と係合可能な頂部と、
前記基部に取り付けられる下端部および前記頂部に取り付けられる上端部を有する三角形の横断面を有する管状部材と
を含む、耐力柱に関する。
【００２６】
支持構造は、コンクリートスラブなどの基礎、または建築物の床を含むことができる。基部は、建設中にスラブまたは床に打ち込むか、または代替的に１つまたはそれ以上の固締具を用いてそれに取り付けることができる。
【００２７】
被支持構造は建築物の床または屋根構造を含むことができる。頂部は、建設中に床または屋根構造内に打ち込むか、または代替的に１つまたはそれ以上の固締具を用いてそれに取り付けることができる。
【００２８】
管状部材は、複数の固締具を用いて、基部部材および頂部部材に取り付けることができる。代替的に、管状部材は溶接工程を用いて基部部材および頂部部材に取り付けることができる。
【００２９】
管状部材は、軟鋼から構成することが好ましい。
【００３０】
別の態様では、本発明は、
基礎を設けるステップと、
屋根または床構造用の支持を提供するように適応された、複数の上述した種類の三角形の耐力柱を前記基礎に固定するステップと、
前記基礎に固定される下縁部を有する複数の壁パネルを使用して壁を建設するステップであって、少なくとも１本の柱の細長い縁が隣接する壁パネルによって形成される隅に配置されるように構成されたステップと、
壁パネルの上部を前記屋根または床構造に固定するステップと
を含む、建築物を建設する方法に関する。
【００３１】
壁パネルは、非耐力またはすでに上述した種類とすることのできる強化軽量コンクリートをはじめとする様々な材料から構成することができる。
【００３２】
本発明をより容易に理解し、かつ実施することができるようにするために、今から本発明の好適な実施形態を示す添付の図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、便宜上、中間を切り抜いた典型的な耐力建築用パネル１０を示す。耐力建築用パネル１０は、一般的に長方形のプリズムに似ている本体１１を含む。
【００３４】
本体は表面１２および対向裏面１３のみならず、２つの対向する側面１４および１５をも含む。表面１２、裏面１３、および２つの側面１４および１５は、対応する上下面１６および１７それぞれの中間に位置する。
【００３５】
本体はまた、第１補強材１８および第２補強材１９を含む。補強材１８および補強材１９は各々、網状シートを形成するように配列された、２組の相互接続された鋼棒状部材２０を含む。特に、２組の鋼棒はそれらが相互に９０度になるように配列され、１組はパネル１０の縁に実質的に平行し、他の組はパネル１０の頂部および基部に実質的に平行する。各補強材１８および１９はまた、上方係合部２１および下方係合部２２を含む。
【００３６】
各係合部２１および２２は、網状シートにその長さに沿って点２４で溶接される略「Ｕ」字形鋼棒２３を含む。例として、「Ｕ」字形鋼棒は補強材１８または１９の内面に取り付けられる。
【００３７】
「Ｕ」字形鋼棒２３の「脚」２５は、補強材を形成する、長手方向に伸長する鋼棒に重なることが好ましい。例えば、「Ｕ」字形鋼棒２３ａは、上面１６から約５０ｍｍの位置に配置し（すなわち５０ｍｍの被り）、補強材に３００ｍｍ重なることができる。同様に、「Ｕ」字形鋼棒２３ｂは下面１７から約１２５ｍｍの位置に配置することができる（すなわち１２５ｍｍの被り）。
【００３８】
本体は、「オートクレーブ気泡コンクリート」と呼ばれるような軽量コンクリート材から構成され、長方形の箱形防水モジュールをその構築に使用することができる。これらは、軽量コンクリートが固化または硬化する間、それを保持することが要求される。これらは長さを１８００ｍｍから３６００ｍｍまで、幅を３００ｍｍから９００ｍｍまで、奥行きを７０ｍｍから１５０ｍｍまで個別調整できることが好ましい。
【００３９】
第１補強材１８は、パネル内にパネルの裏面または内面１４から２５ｍｍ乃至５０ｍｍの位置に流し込まれる。第２補強材１９は、パネル１０内にパネルの表面または外面１３から約２５ｍｍ乃至５０ｍｍの位置に流し込まれる。パネルの側面、頂部、および基部に対して３０ｍｍの最小コンクリート被り（すなわち鋼からコンクリートの外面までの距離）が許容される。
【００４０】
１４ｍｍの内径およびパネルの厚さに応じて７０ｍｍから１５０ｍｍまで変化する長さを有する２つの金属またはプラスチックスリーブをパネルに流し込み、パネルの頂部および基部に対して通しボルト固定を図ることが好ましい。これらのスリーブはパネルの側面から等距離に、一方がスリーブの中心からパネルの頂部まで７５ｍｍ、他方がスリーブの中心からパネルの基部まで１５０ｍｍの位置に配置される。パネルによっては、代わりに、上記と同じ位置に、穴の中心からパネルの頂部およびパネルの基部まで同じ距離に、１４ｍｍ径の穴がパネルに成型される。
【００４１】
長方形の箱形モールドに軽量コンクリートミックスを充填し、ミックスを固化または硬化させる必要がある。
【００４２】
図３、４、および５は、上述の種類の耐力建築用パネル１０を含む典型的な建築物の一部分を示す。
【００４３】
建築物は、標準的建築慣行に従って構築される強化コンクリートフーチング３１およびスラブ３２から構成される基礎３０を含み、高さ３１０ｍｍ×シート厚＋幅１０ｍｍの段落ち部が建築物の全周に形成される。この段落ち部の水平面の防湿層上、および建築物の全周にわたって厚さ１０ｍｍのモルタルの均平床が置かれる。
【００４４】
強化軽量コンクリート壁パネル１０を配置し、専用の接着剤で均平床に固定し、従来の建築慣行により一時的に支持する。次いでパネル１０は、流し込まれた金属またはプラスチックスリーブまたは１４ｍｍ径の穴を介し、かつ図３に示すようにスラブ面内に１２５ｍｍ固定された単一のＭ１２ステンレス鋼トゥルボルト(Trubolt)３３で、底面固定する。締付けの前に１０ｍｍＰＣＶパッカー３５をトゥルボルト３３の上に配置しなければならない。
【００４５】
次いで別の強化軽量コンクリートパネルを同様に、専用の接着剤で前のパネルに固定された第１の垂直縁に並んで、かつ製造者の仕様に従って、所定の位置に配置する。次いでパネルを第１パネルのように底面固定する。外壁が完成するまで、この手順が建築物の周囲に続けられる。
【００４６】
窓および戸の開口は、開口の各端に４５０ベアリングおよび各側面にＭ１２タイダウンロッドを有する、標準強化軽量コンクリート製まぐさを用いて建造することが好ましい。より広い開口、例えば車が2台入るガレージの戸の開口に対しては、外部からＦＣクラッドに家庭用鉄骨まぐさを使用して、モルタル塗り仕上げを受け入れる。
【００４７】
パネルの底面接合および垂直接合接着剤が固化したら、一時的支柱の撤去を容易にするために、９．０を越えない間隔で、内部家庭用鉄骨ブレーシング壁を設置する。次いで液状グラウトを壁パネルのケースとコンクリートスラブとの間の１０ｍｍの間隙に注入し、２つの構成部品を結合する。これは追加強度をもたらす。
【００４８】
まず、鋼天板３６を固締具３７によって所定の位置に固定し、屋根フレームに対するタイダウンの連続性をもたらす。次に屋根構造３８を、図示する通り、天板に固定する。
【００４９】
強化軽量コンクリート壁パネルの全周に、延長または管理継手を約６．０中心に配置することが好ましい。
【００５０】
軽量パネル１０は、２人の人間またはボブキャットにより所定の位置に配置することができ、したがってティルトアップ工法に伴う問題のいくつかを克服できることは理解されるであろう。さらに、上述した建設方法は、より従来の建設方法より労働集約性が低いことも理解されるであろう。
【００５１】
また、耐力パネルの構築に軽量コンクリートを使用することで、フーチングまたは建築物の下部構造に対する荷重が低減することも理解されるであろう。
【００５２】
図６乃至１０は、軽量コンクリートパネルを含むクラッドが取り付けられた耐力鉄骨を含む建築物を建設する代替的方法を示す。
【００５３】
特に図６を参照すると、建築物は、段付き凹所１１３が形成された周縁部１１２を有するコンクリートスラブ１１１を備えた基礎１１０を含む。
【００５４】
コンクリートスラブ１１１の注入中に、先細な断面形状を有する中空押出し形材１１４を凹所１１３の垂直壁１１５に設けることができる。押出し形材はアルミニウムまたはジンカルム(zincallum)から製造することが好ましい。
【００５５】
スラブを注入するときに、軟鋼から製造され、かつ複数の垂下突起１１７を有する底板１１６をコンクリートスラブ１１１に設けることが好ましい。底板１１６はスラブ１１１上の、図１０に示すようにスラブ１１１の隅など、耐力鋼柱１１８を配置することが望ましい位置、または内壁１１９が配置される位置に配置することが好ましい。
【００５６】
柱１１８は各々、中空押出し軟鋼１２３の長さから製造され、形材の断面形状は一般的に正三角形に似ており、細長い長方形の側面１２０，１２１および１２２を有する。
【００５７】
各押出し形材１２３の下部１２４は、それぞれの長方形の底板１１６の隅部に溶接することが好ましい。
【００５８】
各押出し形材１２３の上部は、好ましくは軟鋼から製造された、それぞれの長方形の天板１２５の隅部に溶接することが好ましい。
【００５９】
柱１１８の選択的自由上端は、図８および９に示す通り、「Ｌ」字形金属まぐさ１２６によって相互接続することができる。ここで、まぐさは屋根構造１２７を支持するために使用される。
【００６０】
建築物の外側は、強化軽量コンクリートから構成された壁パネル１３０で被覆することが好ましい。パネルの下縁部は、スラブ１１１に形成された適切な凹所１１３内に配置し、パネルを貫通して伸長しかつ形材１１４と係合する固締具１３１（図示せず）によってそこに取り付けることが好ましい。パネルの上縁部は、一階建ての建築物の場合、パネルを貫通して伸長しかつ柱と係合する固締具（図示せず）を用いて隣接する柱１１８の上端に固定する。多階建ての建築物の場合、パネル１３０の上端部は、床を支持するために使用されるフレーム部材１３２に固定することができる。
【００６１】
建築物の隅を形成する、好ましくは収束する壁パネルは各々、図９に示す通り、隣接する柱１１８の対向側面に当接し、希望するならば、そこに取り付けることができる。
【００６２】
同様に、強化コンクリートから構成されるか、それとも他の材料から構成されるかに関わらず、収束して隅を形成する内壁の構築に使用される壁パネルは各々、隣接する柱１１８の対向側面に当接し、希望するならば、そこに取り付けることができる。
【００６３】
図７は、図６、８、９、および１０に示したものと同様の仕方で建設された建築物を示すが、ここでは基礎が、地中に埋設されたいくつかのコンクリートフーチング１４０および前期フーチング１４０に取り付けられた支柱１４１を含み、その上に床１４３を支持するフレーム１４２が載置される。
【００６４】
本発明の例として上記の説明を挙げたが、当業者にとって明白になる他の全ての変形および変化は、本書で説明し請求する本発明の幅広い範囲内に該当するとみなされることは、言うまでもなく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に従って構築された耐力建築用パネルの略等角図。
【図２】図１に示した耐力建築用パネルの構築に使用される補強材の略等角図。
【図３】本発明に従って建設された１階建て建築物の一部分の側面図。
【図４】図３に示した建築物の壁の一部を示す断面正面図。
【図５】図３に示した建築物の基礎の一部分を示す詳細等角図。
【図６】本発明の異なる態様に従って建設された２階建て建築物の一部分の側面図。
【図７】図６に示した本発明に従って建設された別の２階建て建築物の側面図。
【図８】図６に示した本発明に従って建設された１階建て建築物の一部分の側面図。
【図９】図８に示した建築物の上部の斜視図。
【図１０】図８に示した建築物の下部の斜視図。
Claims (6)
- 軽量コンクリート材から成る本体であって、表面および対向裏面、ならびに２つの対向する側面を有し、前記表面、裏面、および側面が、対向する上面および下面の中間に配置されて成る本体と、
前記本体内に含まれ、前記表面に隣接して配置された第１補強材であって、前記上面および下面の略方向に前記本体の長さの少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長し、かつ前記側面の略方向にも前記本体の幅の少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長して成る第１補強材と、
前記本体内に含まれ、前記裏面に隣接して配置された第２補強材であって、前記上面および下面の略方向に前記本体の長さの少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長し、前記側面の略方向にも前記本体の幅の少なくとも大部分にわたって前記本体中に伸長する第２補強材と
を含み、前記第１補強材および／または前記第２補強材は、前記本体中を前記表面と裏面との間に伸長する固締具の周りに少なくとも部分的に伸長することが各々できる上方および下方係合部を含んで成る耐力建築用パネル。 - 前記第１補強材および前記第２補強材が各々シート状であり、各シートがそこに形成された多数のアパーチャを含み、前記アパーチャの１つが前記係合部を構成する、請求項１に記載の耐力パネル。
- 前記第１補強材および前記第２補強材が各々網状構造から成り、前記係合部が、前記網状構造に取り付けられるループ状補強部材を含む、請求項２に記載の耐力パネル。
- 基礎を設けるステップと、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載した種類の耐力建築用パネルを少なくとも一部に含む１つまたはそれ以上の外壁を組み立てるステップであって、下方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる固締具によって前記パネルが前記基礎に固定されるように構成されたステップと、
単数または複数の前記外壁に床または屋根構造を固定するステップであって、前記床または屋根構造が前記単数または複数の外壁によって前記基礎から間隔をおいて配置され、上方係合部によって少なくとも部分的に囲まれる固締具によって前記床または屋根構造が前記耐力建築用パネルに固定されるように構成されたステップと
を含む、建築物を建設する方法。 - 基部上に載置される支持構造と係合可能な前記基部と、
頂部に載置される被支持構造と係合可能な前記頂部と、
前記基部に取り付けられる下端部および前記頂部に取り付けられる上端部を有する三角形の横断面を有する管状部材と
を含む耐力柱。 - 基礎を設けるステップと、
屋根または床構造用の支持を提供するように適応された、請求項５に記載した種類の複数の三角形の耐力柱を前記基礎に固定するステップと、
前記基礎に固定される下縁部を有する複数の壁パネルを使用して壁を建設するステップであって、前記柱の少なくとも１本の細長い縁が隣接する壁パネルによって形成される隅に配置されるよう構成されたステップと、
前記壁パネルの上部を前記屋根または床構造に固定するステップと
を含む、建築物を建設する方法。
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