JP2005171757A - 波形の剪断壁 - Google Patents

Abstract

【課題】 より大きい横荷重に耐えることができる改善された剪断壁を提供する。
【解決手段】 予め製造された剪断壁が、上縁部と下縁部によって全体的に定められる高さと、一対の端部分によって全体的に定められる幅とを有する中央ダイアフラムを含む。ダイアフラムは、上縁部と下縁部との間を少なくとも部分的に高さ方向に延びる、少なくとも１つの波形部をさらに含む。波形部は、地震、強風、洪水、及び雪荷重のような横力に耐える剪断壁の延性及び能力を増大させる。溶接、ボルト留め、ねじ込み、及び／又は接着によって、剪断壁の種々の部品を互いに取り付けることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、建物の壁にかかる横力に対抗するための剪断壁に関し、より具体的には、地震、強風、洪水、及び雪荷重の際に生じたもののような横力に耐える剪断壁の能力を改善するように、波形又は平坦でない断面を有する中央ダイアフラムを含む予め製造された剪断壁に関する。

剪断壁は、軽量骨組み構造の構造的完全性に対する、地震活動、強風、洪水、及び雪荷重のような自然現象の潜在的な壊滅的影響を抑制するために開発された。剪断壁及び横方向のブレーシング・システムが導入される前には、これらの自然現象の際に生じた横力によって壁の上部が該壁の底部に対して横方向に動かされることが多く、この動きが、該壁の構造的損傷をもたらし、ある場合には建物を崩壊させた。軽量骨組み構造の壁部分内の剪断壁は、横方向の安定性をもたらすものであり、剪断壁を通して、該壁部分内の横力を壁の上部分と建物の床ダイアフラム又は基礎との間に伝え、そこで、その横力が、該壁又は建物への構造的影響なしで放散されることを可能にする。

住宅及び小さな建物のような構造物において、横方向のブレーシング・システムは、一般に、互いから離間して配置され、水平方向の上板及び底板に取り付けられた垂直方向のスタッドを含む。底板は、一般に、床ダイアフラム又は基礎に固定されている。ブレーシング・システムは、一般に、横力への構造的対応を増すために、スタッド、上板、及び／又は下板に取り付けられた外装材をさらに含む。用いられる外装材は、通常、配向性ストランドボード（ＯＳＢ）又は合板であるが、繊維板、パーティクルボード、積み石壁（石膏ボード）も用いられる。代替的に又は付加的に、軽量骨組み構造の壁部分は、予め製造された剪断壁部分を含むことができ、該予め製造された剪断壁部分を垂直方向のスタッドの間に配置し、該スタッド及び上下連結板に取り付けることができる。外装材又は予め製造されたパネルを、ドア及び窓枠に隣接して配置し、これらの場所における横力に対する応答を改善することができる。

従来の予め製造された剪断壁２０が、図１の斜視図及び図２の断面図に示される。この剪断壁は、外部の木枠２４に取り付けられた薄いゲージ鋼板で形成された内部ダイアフラム２２を含む。従来より、ダイアフラムは平坦なものであり、該ダイアフラムの長さに沿った縁部が、それぞれのリップ２６及び２８に形成される。リップ２６、２８により、ダイアフラムを木枠に取り付けることが可能になる。

図１及び図２に示される構造の予め製造された剪断壁は、横力に対する応答及び耐力をもたらすが、その横荷重支持能力について制限がある。したがって、より大きい横荷重に耐えることができる改善された剪断壁に対する必要性がある。

したがって、同様の大きさに作られた剪断壁に対して改善された横荷重支持特性を有する剪断壁を提供することが、本発明の利点である。
従来の剪断壁に対して用いられるサイズ又は材料に付加することなく、改善された横荷重支持特性を有する剪断壁を提供することが、本発明の別の利点である。
既存の構造体に容易に後付けできる、改善された横荷重支持特性を有する剪断壁を提供することが、本発明の別の利点である。
本発明による剪断壁を組み立てるために、溶接、ボルト留め、及び接着を含む、種々の連結方法を提供することが、本発明の更に別の利点である。

好ましい実施形態において、上縁部及び下縁部によって全体的に定められる高さ及び一対の端部分によって全体的に定められる幅を有する中央ダイアフラムを含む、予め作られた剪断壁に関する本発明によって、これら及び他の利点が提供される。ダイアフラムは、上縁部と下縁部との間を少なくとも部分的に高さ方向に延びる少なくとも１つの波形部をさらに含む。波形部は、従来の剪断壁と比べると、断面積及び横方向におけるダイアフラムの延性を増し、地震、強風、洪水、雪荷重において生じるような横力に対する剪断壁の耐力をさらに改善する。
本発明の実施形態において、剪断壁は、中央ダイアフラムの端部分に取り付けられた一対の補強用弦材をさらに含むことができる。この弦材は、中央ダイアフラムのものと等しい高さを有する５．０８ｃｍ（２インチ）×１０．１６ｃｍ（４インチ）の木製スタッドで形成することができる。弦材は、横力に対する剪断壁の耐力をさらに改善する。

下側支持面に大きい表面積にわたる剪断壁によってかけられる大きい圧縮力を分散させるために、剪断壁は、中央ダイアフラムの下縁部に取り付けられた平坦な土台をさらに含む。本発明の実施形態において、土台は、中央ダイアフラムのものと少なくとも等しい底面積と、弦材と、剪断壁に取り付けられた何らかの外装材を有することができる。土台は、剪断壁からの局所的な圧縮力を均一に分散させるように、鋼のような剛性材料で形成することができる。土台はまた、下側支持面からの濡れ又は湿気が弦材を損傷するのを防止するように、該弦材の下側に設けることができる。

本発明の好ましい実施形態は、上縁部から下縁部まで一定の大きさ及び形状を有する波形部を備えた中央ダイアフラムを含むが、該波形部は、該中央ダイアフラムの下縁部においてより大きくなり、該中央ダイアフラムの上縁部に向けてより小さくなるように内側に傾斜するように（逆もまた同様）形成することができる。種々のダイアフラムの部分間の交差における湾曲部によって定められる傾斜線が、横方向の移動に対する大きい耐力を示す横方向成分を有するので、このことにより、さらに大きな横力への耐力がもたらされる。

ここで、本発明を図面に関連して説明する。
実施形態において、パネルの横方向荷重支持特性を改善する平坦でない断面を有する中央ダイアフラムを含む、予め製造された剪断壁パネルに関する図３乃至図３１に関連して、本発明を説明する。本発明は、多くの異なる形態で実現することができ、ここに述べられる実施形態に限定されるものとして解釈すべきではなく、寧ろ、これらの実施形態は、本開示が十分かつ完全なものであり、本発明を当業者に完全に伝えるように提供されることが理解される。実際には、本発明は、添付の特許請求の範囲により定められるような、本発明の精神及び範囲内に含まれるこれらの実施形態の変形、修正、及び均等物をカバーするように意図される。さらに、本発明の以下の詳細な説明において、本発明の完全な理解をもたらすために、多数の特定の詳細が述べられる。しかしながら、こうした特定の詳細なしで本発明を実施できることが、当業者には明らかである。

ここで図３乃至図４を参照すると、本発明による予め製造された剪断壁１００が示される。剪断壁１００は、各々が互いに垂直な、図３にそれぞれｈ、ｗ、及びｄと示される高さ、幅、及び深さを有する中央ダイアフラム１０２を含む。本発明の実施形態において、中央ダイアフラム１０２は、全体的に該中央ダイアフラムの高さを定める上縁部１０１及び下縁部１０３、及び全体的に該中央ダイアフラムの幅を定める一対の端部分１０４及び１０６を含む。ダイアフラム１０２は、後部平坦部分１１０及び１１２、傾斜部分１１４及び１１６、及び前部平坦部分１１８によって定められる波形部１０８をさらに含む。波形部１０８は、互いに対して角度をなして接合された平坦な部分から構成されるように示されているが、別の実施形態において、該波形部１０８が異なる構成を有することもできる。ここで用いられる波形部は、上縁部１０１と下縁部１０３との間を少なくとも部分的に高さ方向に延びる、中央ダイアフラム１０２内に形成された隆起部、溝、又は角のいずれとしてもよい。隆起部、溝、又は角は、同様に、端部分１０４、１０６の中間に上縁部１０１と下縁部１０３との間の高さ方向に延びる隣接部分のものと異なる面において、該端部分１０４、１０６の中間にある。

中央ダイアフラムの幾つかの別の実施形態が、図７乃至図２８に示され、以下に説明される。圧縮荷重（すなわち、ダイアフラムの高さに平行な荷重）に更なる抵抗を付与することに加えて、波形部１０８は、断面積及び横力（すなわち、ダイアフラムの幅に平行な力）に耐える能力を増大させる。さらに、波形部１０８は、横方向の更なる延性をダイアフラムにもたらす。
本発明の実施形態において、中央ダイアフラムは、２３６．８６ｃｍ（９３．２５インチ）の全高と、３０．４８ｃｍ（１２インチ）の全幅と、６．３５ｃｍ（２．５インチ）の深さを有することができる。別の実施形態において、これらの寸法の各々を、互いに対して比例するようにも比例しないようにも変え得ることが理解される。例えば、１つの別の実施形態において、中央ダイアフラムは、４５．７２ｃｍ（１８インチ）の全幅を有することができる。部分１０４、１０６及び１１０乃至１１８の各々は、同じ高さであることが好ましい。全幅が３０．４８ｃｍ（１２インチ）である実施形態においては、端部分１０４及び１０６は、各々６．３５ｃｍ（２．５インチ）幅とすることができ、後部平坦部分１１０及び１０２は、各々７．６２ｃｍ（３インチ）幅とすることができ、傾斜部分１１４及び１１６は、各々１０．８０ｃｍ（４．２５インチ）幅とすることができ、前部平坦部分１１８は、３．８１ｃｍ（１．５インチ）幅とすることができる。別の実施形態において、部分１０４、１０６及び１１０乃至１１８についてのこれらの寸法の各々を、互いに対して比例するようにも比例しないようにも変え得ることが理解される。本発明の実施形態において、中央ダイアフラム１０２は、７ゲージ鋼板（０．１８７５インチ）で形成することができる。別の実施形態において、例えば１０ゲージ鋼板のような他のゲージ、及びこれに匹敵する強さ及び剛性の他の材料を用いることもできる。１つのこうした別の材料は、エキスパンデッドメタルとすることができる。
好ましい実施形態において、波形部１０８が中央ダイアフラムの深さ全体を横切るように、後部平坦部分１１０、１１２をダイアフラム１０２の後縁部と同一平面上にし、前部平坦部分１１８を該ダイアフラム１０２の前縁部と同一平面上にすることができる。以下により詳細に説明されるように、別の実施形態において、波形部１０８は、中央ダイアフラムの深さ全体を横切る必要はない。

ここで図５及び図６を参照すると、壁内に取り付けられた時、中央ダイアフラムの上縁部１０１及び下縁部１０３は、それぞれＵ形状チャネル１１９及び１２１内に位置する。本発明の実施形態によると、両方のＵ形状チャネルは、Ｕ形状に曲げられた０．６４ｃｍ（０．２５インチ）鋼板で形成することができる。各々のチャネル１１９、１２１は、中央ダイアフラムと同じくらいの幅にすることができる。図５に示されるチャネル１１９の最上面及びチャネル１２１の最下面は、７．６２ｃｍ（３インチ）幅にすることができる。以下に説明されるように、チャネルの前縁部及び後縁部は、中央ダイアフラムの上部及び下部の上を数ｃｍ（インチ）だけ延びることができ、該前縁部及び該後縁部は、該中央ダイアフラムを上板及び下側面に固定するボルトの締結を助けるスキャロップを含むことができる。溶接、ボルト留め、接着、及び他の周知の取付け方法によって、チャネル１１９及び１２１を、中央ダイアフラム上のそれぞれの位置に取り付けることができる。ここで用いられる接着は、１つ又はそれ以上の周知の化合物（接着剤及びエポキシなど）のいずれかを、チャネル１１９／１２１と中央ダイアフラムとの間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該チャネルと該中央ダイアフラムを互いにくっ付けることを指す。別の実施形態において、Ｕ形状チャネル１１９及び１２１を省略することができ、その場合、中央ダイアフラムの上縁部及び下縁部を、壁の上板及び下板に直接取り付けることができる。

本発明の実施形態において、剪断壁１００は、それぞれ端部分１０４及び１０６に取り付けられた一対の補強用弦材１２０及び１２２をさらに含むことができる。弦材は、例えば、スプルース・パイン・ファー、ダグラスファー・カラマツ、ヘム・ファー、及びサザンパインを含む材木群からの、挽立材のような木材で形成することができる。代替的に、弦材１２０、１２２は、集成材及び複合木材のような加工材で形成することができる。他の種類の木材が考えられる。弦材は、中央ダイアフラム１０２並びにチャネル１１９及び１２１を合わせたものに等しい高さを有することができ、１０．１６ｃｍ（４インチ）幅×５．０８ｃｍ（２インチ）深さとすることができる。例えば、複数の０．６４ｃｍ（０．２５インチ）×３．８１ｃｍ（１．５インチ）Ｓｉｍｐｓｏｎ Ｓｔｒｏｎｇ−Ｄｒｉｖｅ（登録商標）ねじのような、種々の取付け機構を用いて、弦材を中央ダイアフラムに取り付けることができる。例えば接着のような他の種類のねじ及び取付け方法が考えられる。この点で、ここに用いられる接着は、１つ又はそれ以上の周知の化合物（接着剤及びエポキシなど）のいずれかを、弦材と中央ダイアフラムとの間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該弦材と該中央ダイアフラムを互いにくっ付けることを指す。ねじを用いる実施形態においては、該ねじを単一の列に沿って各弦部内に設け、互いから１５．２４ｃｍ（６インチ）から３０．４８ｃｍ（１２インチ）まで離間して配置することができる。別の実施形態において、ねじを、１列より多い列に、又は列に整列されていない状態で、弦材１２０、１２２の長さの下方に設けてもよく、１５．２４ｃｍ（６インチ）から３０．４８ｃｍ（１２インチ）までより多く又は少なく離間して配置できることが理解される。

上述のようなに弦材を中央ダイアフラムに取り付けることにより、横力に対する剪断壁１００の耐力がさらに改善される。中央ダイアフラムの両側に単一の弦材が示されているが、１つより多い弦材を両端に設け得ることが理解される。例えば、２つから４つまでの（或いはそれ以上の）こうした弦材を互いに取り付け、中央ダイアフラムの両側に取り付けることができる。別の実施形態において、５．０８ｃｍ（２インチ）深さ及び１０．１６ｃｍ（４インチ）幅より小さい弦材を使用できることも理解される。中央ダイアフラム及び弦材の前面及び後面に外装材（図示せず）を取り付け、Ｓｉｍｐｓｏｎ Ｓｔｒｏｎｇ−Ｄｒｉｖｅ（登録商標）ねじ及び接着を含む種々の取付け機構によって、弦材に取り付けることができる。別の実施形態において、弦材１２０、１２２を省略できることもさらに理解される。

剪断壁１００は、中央ダイアフラムの底部に取り付けられた土台１２４をさらに含む。このことは、剪断壁１００が、十分な表面積を有する下側荷重支持面を有することを可能にし、下側の床ダイアフラム又は基礎における十分に大きい面積にわたって剪断壁の圧縮力が分散されることが可能になる。例えば、底板が小さいか又はチャネルを有する形状になっており、該底板の一部だけが下側支持面と接触している状況において、剪断壁からの圧縮力が集中した場合には、結果として生じる圧縮力が下側支持面を損傷するか、或いは破損を生じさせることがある。

したがって、土台１２４は、比較的大きい表面積を有する平板として設けられる。板１２４は、好ましくは中央ダイアフラム並びに弦材１２０及び１２２を合わせたものに等しい長さと、該弦材１２０及び１２２の幅に等しい幅とを有する。本発明の実施形態において、この幅寸法は、Ｕ形状チャネル１２１の幅より大きい。こうした実施形態において、このことにより、４０．６４ｃｍ（１６インチ）長さ×１０．１６ｃｍ（４インチ）幅の土台がもたらされる。別の実施形態において、板１２４の長さ及び／又は幅を大きくできることが理解される。例えば、弦材１２０、１２２及び／又はチャネル１２１を含まない本発明の実施形態において、土台の底面積を、中央ダイアフラムの底面積と同じサイズにしてもよい。

土台はまた、剪断壁１００からの何らかの局部的な圧縮力を均一に分散することを可能にするのに十分な程、剛性でもある。本発明の１つの実施形態において、土台１２４は、１．２７ｃｍ（０．５インチ）厚さの鋼で形成される。本発明の実施形態において、溶接、ボルト留め、又は接着のような取付け方法によって、土台１２４をチャネル１２１に取り付けることができる。この点で、ここで用いられる接着は、１つ又はそれ以上の周知の化合物（接着剤及びエポキシなど）のいずれかを、土台１２４とチャネル１２１との間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該土台とチャネルを互いにくっ付けることを指す。土台１２４の剛性、及び該土台１２４をチャネル１２１に剛に取り付けることは、横方向にかけられた荷重により剪断壁が折れ曲がることをさらに防止する。別の実施形態において、土台１２４は、１．２７ｃｍ（０．５インチ）以外の厚さを有することができる。
弦材１２０、１２２の下側にあることにより下側支持面との接触が防止されることは、土台１２４のさらなる特徴である。剪断壁１００が基礎上に取り付けられた本発明の実施形態において、土台１２４は基礎からの濡れ及び湿気から弦材を隔離し、さもないと弦材が脆弱になり、腐食されることがある。上述のように、弦材の下に土台１２４を設けることにより、特に該弦材が及ぼす圧縮力を、該土台にわたって下側支持面内に均一に分散させることが可能になる。

ここで具体的に図６を参照すると、下側支持面１５０上に取り付けられた剪断壁１００の斜視図が示される。示される実施形態において、下側支持面１５０は、コンクリートの建物基礎から構成されるが、該下側支持面１５０は、例えば、建物基礎上の床ダイアフラム又は下部床の上板上の床ダイアフラムを含む、従来の剪断壁を配置できるいずれの面にしてもよいことが理解される。剪断壁は、土台１２４、チャネル１２１、及び中央ダイアフラム１０２の底部内に形成された位置合わせ穴を通って上に突出する固定手段１５２（図６に部分的に示される）によって、下側支持面１５０に締結される。次に、ボルトが、固定具１５２のねじ切られた端部の上に締結され、剪断壁を下側支持面に固定する。別の実施形態において、例えば、ストラップ固定具、敷土台固定具、後付けボルト、基板ホールダウン、ストラップ、ひも、つめ、ねじ、骨組み固定具、ひも、板、ストラップ、又はそれらの組み合わせによる他の固定機構によって、剪断壁１００を下側支持面に固定できることが理解される。代替的に又は付加的に、この文脈において、１つ又はそれ以上の周知の化合物（接着剤及びエポキシなど）のいずれかを剪断壁と下側の面との間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該剪断壁と下側面を互いにくっ付けることを指す接着によって、剪断壁を下側支持面１５０に締結することができる。

同様に、剪断壁１００は、溶接、ボルト、及び／又は上述の他の固定機構によって壁の上板に取り付けるために、中央ダイアフラム１０２の上縁部及びチャネル１１９内に開口部を含むことができる。代替的に又は付加的に、この文脈においては、１つ又はそれ以上の周知の化合物（接着剤及びエポキシなど）のいずれかを、中央ダイアフラム１０２、チャネル１１９、及び／又は上板の間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該中央ダイアフラム、チャネル、及び／又は上板を互いにくっ付けることを指す接着によって、中央ダイアフラム１０２、チャネル１１９、及び上板を互いに取り付けることができる。同様に上述されたように、剪断壁１００が予め製造されるので、単に該剪断壁を下側支持面及び上板に取り付けることによって、該剪断壁１００を壁内の如何なる所望の位置にも容易に配置することができる。剪断壁は、最初に建物建設の際に最初に取り付けることも、建設完了後に後付けで取り付けることもできる。
波形の中央ダイアフラム１０２を含む剪断壁１００は、従来の剪断壁と比較すると、より大きい横荷重に耐えることができる。さらに、波形部は、剪断壁の横方向の延性を改善する。

この時点まで、波形部１０８は、上縁部１０１と下縁部１０３との間で一定の寸法を有するものとして開示された。すなわち、後部平坦部分１１０と傾斜部分１１４との間の交差、及び後部平坦部分１１２と傾斜部分１１６との間の交差が、互いに平行な、上縁部と下縁部との間を垂直方向に延びる線を形成する。同様に、傾斜部分１１４、１１６と前部平坦部分１１８との間の交差が、互いに平行な、上縁部と下縁部との間を垂直方向に延びる線を形成する。
図７の前面図及び図８乃至図１０の断面図に示される本発明の別の実施形態において、波形部を形成する種々の部分間の交差は、互いに垂直である必要も平行である必要もない。特に、図７に示される中央ダイアフラム２０２は、後部平坦部分２１０及び２１２、傾斜部分２１４及び２１６、及び前部平坦部分２１８によって定められる波形部２０８を含む。後部平坦部分と傾斜部分との間の交差線２２０及び２２２は、下縁部から上縁部まで内側に傾斜している。同様に、傾斜部分と前部平坦部分との間の交差線２２４及び２２６は、下縁部から上縁部まで内側に傾斜している。中央ダイアフラムの長さに沿った図８乃至図１０の断面に示されるように、結果として、波形部は、上縁部から下縁部まで広くなっている。

図１１は、図７に類似しているが逆になっており、後部平坦部分と傾斜部分との間の交差線２２０及び２２２は、下縁部から上縁部まで外側に傾斜している。同様に、傾斜部分と前部平坦部分との間の交差線２２４及び２２６は、下縁部から上縁部まで外側に傾斜している。図１２は、図７に類似しているが、後部平坦部分２１０及び２１２が省略されているため、剪断壁の大きさ及び形状が、該剪断壁の上縁部から下縁部まで変化している。
部分の間に種々の湾曲に対する横成分があるので、図３乃至図６に示される横力に対する剪断壁１００の耐力特性に加えて、下部から上部まで内側又は外側に傾斜する角度で種々の部分の間を湾曲させることが、さらに大きい横力に対する耐力をもたらす。種々の湾曲に対する横成分により、横方向への動きにさらなる耐力がもたらされ、横荷重に対する剪断壁の耐力をさらに改善する。
図７乃至図１２に示されていないが、内部に示される剪断壁は、上述のチャネル１１９、１２１、弦材１２０、１２２、及び土台１２４を含むことができる。

図１３乃至図１６は、図１１乃至図１４の波形部３０８が、中央ダイアフラムの上縁部と下縁部との間の全長を延びていないという点を除いて、図７乃至図１０に類似している。代わりに、波形部が下縁部で始まり、種々の部分３１０、３１４、３１６、及び３１８の間の交差線は、該波形部が上縁部と該下縁部との間の点３２０で終わるまで、内側に傾斜している。また、図１３乃至図１６の剪断壁は、上述のチャネル１１９、１２１、弦材１２０、１２１、及び台座１２４を含むことが好ましい。しかしながら、別の実施形態において、弦材及び／又は台座を省略することができる。

図１７乃至図１９に示される本発明のさらに別の実施形態において、中央ダイアフラムは、該ダイアフラムの面を貫通して設けられる孔２６０を含むことができる。別の実施形態において、孔は、種々の形状及びサイズとしてもよく、波形部を形成する前にも形成した後にもダイアフラム内に形成することができる。別の実施形態の前面図から、孔の形状は、楕円形、長円形、円形、四辺形、多角形、又は不規則なものであってもよい。孔２６０が、後部平坦面２１０、２１２と同じくらい遠くに外側に延び（図１７に示されるように）、傾斜部分２１４、２１６と同じくらい遠くに外側に延び、或いは前部平坦部分２１８だけを貫通して設けられるように、サイズを変えることができる。さらに、３つのこうした孔２６０が図１７に示されるが、別の実施形態において、孔２６０の数を、３つより少なくしても多くてしてもよい。基礎のような下側支持構造体より先に横荷重により剪断壁１００が降状するように、孔を用いて中央ダイアフラムの強度全体を減少させることができる。

この時点まで、図３乃至図１９に示されるように、本発明の実施形態は、単一の波形部１０８、２０８、又は３０８を有する中央ダイアフラムを含むものとして示された。しかしながら、本発明の別の実施形態において、中央ダイアフラムの形状は、単一の波形部以外の平坦でない断面を有し得ることが理解される。例えば、図２０の断面図に示されるように、中央ダイアフラムは、複数の波形部を含むことができる。図２０は、２つのこうした波形部を示すが、更に別の実施形態において、２つより多い波形部を設け得ることが理解される。図２１は、上縁部から下縁部まで一定の形状の単一の波形部があるが、前部平坦部分２１８が、中央ダイアフラムの前縁部の面と後縁部の面との間にある更に別の実施形態を示す。中央ダイアフラムが複数の波形部を含み、各々が、該中央ダイアフラムの前縁部の面と後縁部の面との間にある前部平坦部分を有するように、図２０及び図２１の実施形態を組み合わせることができる。図２０及び図２１の実施形態を、図７乃至図１９の実施形態と組み合わせることもできる。

図２２に示されるように、中央ダイアフラムの更に別の実施形態が、直線部分と丸みのある部分の組み合わせによって形成された波形部を含むことができる。図２３に示される更に別の代替物のように、中央ダイアフラムは、複数の丸みのある波形部を含むことができる。図２４は、傾斜部分１１４、１１６が後部平坦部分１１２、１１４及び前部平坦部分１１８に対して直角に形成された、更に別の実施形態を示す。これらの実施形態を、図７乃至図１９に示される実施形態のいずれかと組み合わせることができる。

図２５及び図２６は、ダイアフラムに対する強度を増すために、中央ダイアフラムの１つ又はそれ以上の面内に形成された１つ又はそれ以上の浮出し部２７０を含む、本発明の更に別の実施形態を示す。端部分１０６内に示されているが、別の実施形態において、１つ又はそれ以上の浮出し部２７０を、代替的に又は付加的に、反対側の端部分１０４又は部分１１２乃至１１８内に形成することができる。図２６に示されるように、垂直方向に配向された時、浮出し部２７０は、部分１０４、１０６、及び／又は１１２乃至１１８の一部の上を延びることができる。代替的に、浮出し部は、部分のほぼ全長を延びることができる。図２５及び図２６において垂直方向に配向されるものとして示されているが、別の実施形態において、１つ又はそれ以上の浮出し部を異なるように配向できることが理解される。例えば、水平方向に、又は水平方向と垂直方向の間の角度で、浮出し部を設けることができる。さらに、クロスハッチ構成又はヘリンボン構成で、浮出し部を設けることもできる。図７乃至図２４に示される実施形態のいずれにおいても、１つ又はそれ以上の浮出し部２７０を用いることができる。

図２７及び図２８は、端部分１０４及び１０６の水平方向に配向された縁部内に形成された補強用リップ２８０を含む、本発明の更に別の実施形態を示す。リップ２８０は、図２７に示されるように内側に形成することができ、或いは図２８に示されるように外側に形成することができる。補強用リップ２８０は、ダイアフラム１０２に付加的な強度を加えるように設けることができ、図７乃至図２６に示される実施形態のいずれにおいても、用いることができる。

図２９乃至図３１は、本発明の更に別の実施形態を示す。本発明によると、中央ダイアフラム１０２は、別箇の端部材４０２及び４０４、並びに別箇の中央部分４０６から構成することができる。各端部材は、他の実施形態に関して上述された端部分、後部平坦部分、及び傾斜部分に類似した、端部分４０６、後部平坦部分４０８、及び傾斜部分４１０を含むことができる。端部材は、他の実施形態に関して上述された前部平坦部分の一部に類似した、前部平坦部分４１２の一部を任意に有することができる。中央部分４０６は、ダイアフラムの長さを延び、該ダイアフラムの前面において傾斜部分４１０、又は前部平坦部分４１２の一部（図示せず）に取り付けられた、金属のような材料の単一の一体部品とすることができる。中央部分は、溶接、ボルト留め、接着、又は他の周知の取付け方法によって取り付けることができる。ここで用いられる接着は、１つ又はそれ以上の周知の化合物（接着剤及びエポキシを含む）のいずれかを、中央部分４０６と傾斜部分４１０との間の境界面の少なくとも一部に塗布し、該中央部分と傾斜部分を互いにくっ付けることを指す。

ダイアフラムの長さを延びる材料の単一の一体部品の代替物として、図３１に示されるように、１つより多い部品から、中央部分４０６を構成することができる。こうした実施形態において、中央部分は、ダイアフラムの上部の部分４０６ａ及び該ダイアフラムの下部の部分４０６ｂを含むことができる。本発明には重要ではないが、部分４０６ａは、ダイアフラムの上部から３０．４８ｃｍ（１２インチ）だけ下方に延びることができ、部分４０６ｂは、該ダイアフラムの下部から３０．４８ｃｍ（１２インチ）だけ上方に延びることができる。別の実施形態において、部分４０６ａ及び４０６ｂの長さを、互いに比例するようにも比例しないようにも変え得ることが理解される。上記のように、中央部分は、溶接、ボルト留め、接着、又は他の周知の取付け方法によって取り付けることができる。

図２９乃至図３１に示される実施形態は、単に異なる幅の中央部分を用いることにより、現場において異なる幅まで、剪断壁１００の全幅を容易にもたらすことを可能にする。より狭い幅の中央部分（図２９）は、ある全幅をもたらし、より広い幅の中央部分（図３０）は、別の全幅をもたらす。このように、正確に必要とされる幅の剪断壁１００を容易かつ迅速に形成することができる。図２９乃至図３１に示される実施形態を、図７乃至図２８に関して上述した実施形態と併せて用いることができる。
本発明をここで詳細に説明したが、本発明は、ここに開示された実施形態に限定されるものではないことを理解すべきである。当業者であれば、説明され、添付の特許請求の範囲に定められた本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の変更、置換、修正をなすことができる。

従来技術による予め製造された剪断壁パネルの斜視図である。 従来技術による予め製造された剪断壁パネルを示す、図１の線２−２を通る断面図である。 本発明の実施形態による予め製造された剪断壁の斜視図である。 本発明による予め製造された剪断壁を示す、図３の線４−４を通る断面図である。 本発明による予め製造された剪断壁の分解斜視図である。 建物の基礎のような下側支持面に取り付けられた、本発明による剪断壁の斜視図である。 波形部の大きさ及び形状が剪断壁の上縁部から下縁部まで変わる、本発明の別の実施形態による剪断壁の前面図である。 図７の線８−８を通る断面図である。 図７の線９−９を通る断面図である。 図７の線１０−１０を通る断面図である。 図７に対して類似しているが逆になった、本発明の更に別の実施形態による剪断壁の前面図である。 剪断壁の大きさ及び形状が該剪断壁の上縁部から下縁部まで変わる、本発明の更に別の実施形態による剪断壁の前面図である。 波形部の大きさ及び形状が剪断壁の上縁部から下縁部まで変わる、本発明の更に別の実施形態による剪断壁の前面図である。 図１３の線１４−１４を通る断面図である。 図１３の線１５−１５を通る断面図である。 図１３の線１６−１６を通る断面図である。 剪断壁が中央ダイアフラムの面内に切り欠き部分を有する、本発明の更に別の実施形態による剪断壁の前面図である。 図１７の線１８−１８を通る断面図である。 図１７の線１９−１９を通る断面図である。 本発明に用いることができる中央ダイアフラムの別の実施形態の断面図である。 本発明に用いることができる中央ダイアフラムの別の実施形態の断面図である。 本発明に用いることができる中央ダイアフラムの別の実施形態の断面図である。 本発明に用いることができる中央ダイアフラムの別の実施形態の断面図である。 本発明に用いることができる中央ダイアフラムの別の実施形態の断面図である。 １つの浮出し部をさらに含む、図２０乃至図２４と同じ視点からの断面図である。 図２５に示される浮出し部の側面図である。 内向き補強用リップをさらに含む、図２０乃至図２４と同じ視点からの断面図である。 外向き補強用リップをさらに含む、図２０乃至図２４と同じ視点からの断面図である。 本発明の更に別の実施形態の断面図である。 本発明の更に別の実施形態の断面図である。 図２９又は図３０に示される本発明の実施形態の前面図である。

符号の説明

１００：剪断壁
１０１：上縁部
１０２、２０２、４０６：中央ダイアフラム
１０３：下縁部
１０４、１０６：端部分
１０８、２０８、３０８：波形部
１１０、１１２、２１０、２１２、３１０、４０８：後部平坦部分
１１４、１１６、２１４、２１６、３１４、３１６、４１０：傾斜部分
１１８、２１８、３１８、４１２：前部平坦部分
１１９、１２１：チャネル
１２０、１２２：弦材
１２４：土台
１５０：支持面
２６０：孔
２７０：浮出し部
２８０：補強用リップ
４０２、４０４：端部材
４０６：中央部分

Claims (20)

1. 剪断壁であって、
   全体的に中央ダイアフラムの高さを定める上縁部及び下縁部と、
   前記上縁部と前記下縁部との間を延び、全体的に前記中央ダイアフラムの幅を定める第１及び第２の端部と、
   前記第１及び第２の端部の中間に前記上縁部と前記下縁部との間を少なくとも部分的に延び、少なくとも１つの波形部を形成する波形部分と、
   を含む中央ダイアフラムを備え、
   前記中央ダイアフラムの前記下縁部に貼り付けられ、該中央ダイアフラムの底面積と少なくとも同じ大きさの底面積を有する土台、前記第１及び第２の端部に１つずつ取り付けられた第１及び第２の弦材、及び、前記中央ダイアフラムを着座させるチャネル、
   のうちの少なくとも１つが設けられ、
   前記中央ダイアフラム、土台、第１及び第２の弦材、及び、チャネルのうちの少なくとも２つが、溶接、ボルト留め、ねじ込み、及び接着のうちの少なくとも１つによって互いに取り付けられたことを特徴とする剪断壁。
2. 前記第１及び第２の弦材が、各々５．０８ｃｍ（２インチ）×１０．１６ｃｍ（４インチ）の木材で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
3. 前記土台が、前記中央ダイアフラムの前記下縁部に取り付けられ、該中央ダイアフラム並びに前記第１及び第２の弦材を一緒に組み合わせた底面積と少なくとも同じ大きさの底面積を有することを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
4. 前記中央ダイアフラムが７ゲージ鋼で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
5. 前記少なくとも１つの波形部が、前記中央ダイアフラムの後縁部における第１の面から前記高さ寸法に沿って延び、互いに向けて内側に傾斜している一対の傾斜部分によって定められ、前記傾斜部分が、該中央ダイアフラムの前縁部における第２の面内で終端し、該少なくとも１つの波形部が、前記第２の面内の前部平坦部分によってさらに定められ、前記対の傾斜部分の間を延びることを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
6. 前記少なくとも１つの波形部が、前記上縁部から前記下縁部まで延びることを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
7. 前記少なくとも１つの波形部が、前記下縁部から延び、該下縁部と前記上縁部との間の位置で終端することを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
8. 前記少なくとも１つの波形部が２つの波形部を含むことを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
9. 前記中央ダイアフラムが少なくとも１つの孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
10. 前記中央ダイアフラムが少なくとも１つの浮出し部を含むことを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
11. 前記中央ダイアフラムが少なくとも１つの補強用リップを含むことを特徴とする請求項１に記載の剪断壁。
12. 剪断壁であって、
    各々が互いに垂直な高さ、幅、及び深さ、及び前記中央ダイアフラムの前記高さの方向に延びる波形部を有する中央ダイアフラムと、
    前記中央ダイアフラムの反対側の縁部において該中央ダイアフラムに取り付けられ、該中央ダイアフラムの前記高さの方向に延びる第１及び第２の弦材と、
    前記剪断壁の底部に取り付けられ、前記中央ダイアフラム並びに前記第１及び第２の弦材を合わせたものと少なくとも同じくらい大きい底面積を有する土台と、
    を備え、
    前記ダイアフラム、前記第１の弦材、前記第２の弦材、及び土台のうちの少なくとも２つが、溶接、ボルト留め、ねじ込み、及び接着のうちの少なくとも１つによって、互いに貼り付けられたことを特徴とする剪断壁。
13. 前記中央ダイアフラムがあるチャネルをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の剪断壁。
14. 前記土台が前記チャネルのものより広い幅を有することを特徴とする請求項１３に記載の剪断壁。
15. 前記土台が、１．２７センチ（０．５インチ）の厚さの鋼で形成されたことを特徴とする請求項１３に記載の剪断壁。
16. 前記チャネルが、溶接、ボルト留め、ねじ込み、及び接着のうちの少なくとも１つのによって、前記中央ダイアフラムに取り付けられたことを特徴とする請求項１３に記載の剪断壁。
17. 前記剪断壁の上部と下部との間の長さを有する剪断壁であって、
    前記剪断壁の前記上部と前記下部との間を長さ方向に延び、少なくとも第１の波形部を含む第１の部材と、
    前記剪断壁の前記上部と前記下部との間を長さ方向に延び、少なくとも第２の波形部を含む第２の部材と、
    前記第１の部材を前記第２の部材に取り付けるために、前記剪断壁の前記長さを横切る方向に変化可能な幅の中央部分と、
    を備え、
    前記中央部分が、溶接、ボルト留め、ねじ込み、及び接着のうちの少なくとも１つによって、前記第１及び第２の部材に取り付けられたことを特徴とする剪断壁。
18. 前記中央部分が、前記剪断壁の前記上部と前記下部との間を少なくとも部分的に延びる単一の一体部品であることを特徴とする請求項１７に記載の剪断壁。
19. 前記中央部分が、前記剪断壁の前記上部と前記下部との間に配置された複数の部品の部分から構成されることを特徴とする請求項１７に記載の剪断壁。
20. 前記中央部分が、前記第１及び第２の部材に溶接されたことを特徴とする請求項１７に記載の剪断壁。

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