JP2011516764A - 極限環境条件への耐性を向上させるように既存建造物を改修するシステムおよび方法 - Google Patents

極限環境条件への耐性を向上させるように既存建造物を改修するシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

既存建造物を補強する方法は、既存の基礎を囲繞および補強するリング基礎を建設する工程を備える。その後、既存の壁構造物の垂直部材の外側に固定され、リング基礎に支持される壁パネルアセンブリで、補強壁パネルアセンブリを既存の壁構造物に固定する。補強床アセンブリを形成するプラットフォーム部分を、補強壁パネルアセンブリの垂直構造要素に固定し、このプラットフォーム部分は、プラットフォーム部分の組み立て、およびプラットフォーム部分の補強壁パネルアセンブリへの取り付け中に、既存の床構造物によって支持される。その後、既存の床構造物を撤去する。

Description

発明の詳細な説明
本願は、2004年2月11日に出願された米国特許出願第10/776,565号の一部継続出願である、2008年4月3日に出願された米国特許出願第12/061,994号の一部継続出願である、2009年1月15日に出願された米国仮出願第61/144,880号の利益を主張する。
[発明の分野]
本発明は、極限環境条件への耐性を改善するように既存建造物を改修する方法および装置に関し、具体的には、例えばハリケーン、竜巻、火災等の極限環境条件への耐性を改善するように、例えば家屋等の既存建造物を改修する共通のモジュール式構成要素のシステムに関する。
[発明の背景]
カトリーナ等のハリケーンによるニューオーリンズおよびその他の沿岸地域への災害や、国内の事実上すべての地域および事実上すべての群の社会における最近の大規模な竜巻、暴風雨、森林火災や山火事、洪水や地震による災害等の最近の環境事象により、極限環境条件への著しく向上された耐性を有する、家屋、学校、店舗、政府施設、公共サービス施設、医療施設、および同様の建造物等の建造物の長年にわたるニーズが重視されるようになった。また、地球温暖化の到来により、気象パターンや気象条件の変化がもたらされることになるだけでなく、より極限的な天候条件がもたらされることになることが認識されている。例えば、通常の暴風雨が、より強くより頻繁になるようになるとともに風雨が強まるようになり、カテゴリー4および5のハリケーンが、稀というよりむしろ比較的一般的となるようになるとともに、さらに高い有効カテゴリーのハリケーンが少なくとも時々発生する可能性があり、竜巻や森林火災、山火事が、竜巻や洪水と同様に、より広範な地域でより大きくより強く、より一般的となるようになるという予測についての十分な裏付けがある。
急速に蓄積されている証拠が明確に示すのは、家屋、学校、店舗、政府施設、公共サービス施設、医療施設、及び同様の建造物を建設するための従来の方法が、より極限的な天候条件により提示される増加する要求を満たすには適切ではないということ、そして、このような建造物が、過去および現在において、数多くの方法で建築されているものの、伝統的方法が、様々な理由で不十分であることが証明されているということである。例えば、家屋等の建造物は、一般的に、釘打ちされたツーバイフォー材や合板等の木材、またはモルタルで固めて釘状の締め具または接着剤で木材要素に連結される煉瓦、コンクリートブロックまたはコンクリートスラブ等の組積要素から建築されている。釘打ちされた木材建造物は、比較的軽量で頑丈、低コストであり、建造物を構成するツーバイフォー材や合板等の個々の構成要素はそれぞれ比較的頑丈ではあるが、その強度は材料固有の特性により限界がある。また、木材のフレーム構造は、個々の構成要素を組み立てるために必要な比較的大量の継手により、弱くなり、また過度に曲がりやすくなる傾向がある。さらに、釘は、他の形態の締め具よりも安価で使いやすいため、木材建造物の個々の構成要素を組み立てるために広く用いられている。しかしながら、釘は、より高価な形態の締め具によってもたらされる継手と同程度にしっかりと固定する継手をもたらすことはなく、釘打ちされた継手は、曲がりやすく、または様々な共通の形態の構造応力により比較的容易に壊れる傾向がある。このような建造物の継手をより強固なものにするため、典型的に、ボルト、ねじ、締め釘(clenched nails)、接着剤およびこれらの組み合わせ等の手段が用いられるが、これらの手段は、建造物のコストと建設時間とを急激に増大させる。また、垂木と根太とを組み立てるのにしばしば用いられ、さらに、根太と当接するように促される大量の短く突出したスパイク要素を有するウェブ板等の、締め具の代替形態の中には、典型的に、単に1つの軸または1つの平面に沿って強度を有する継手を提供するものがあることにも留意すべきである。
屋根や床等の木材構造要素と、モルタルや特殊な締め具で相互におよび木材要素に接着される煉瓦やブロック、スラブ等の組積要素との組み合わせから典型的に建設される組積建造物も同様の問題を抱えており、さらに重量が重く、建設費用が高いという問題も抱えている。このような組積建造物は、最初は木材建造物より頑丈でより強固かもしれないが、煉瓦とブロックとの間の継手等の木材建造物よりさらに多くの継手を含む場合が多く、例えば、モルタルは一旦応力が限界に達すると、亀裂および突然の破壊が非常に生じやすい。その上、組積建造物は、より可塑性のある木材建造物が耐え抜くであろう応力、例えば、地震によって生じる等の地球運動によって、または、波あるいは地滑りの浸食によって生じる応力等の影響を受けやすく、そして、木材建造物とは異なり、組積建築物は、一旦破壊が始まると、大惨事をもたらすほど、ほとんど完全に崩壊する場合が多いようである。さらに留意しなければならないことは、組積建造物は、多くの場合、膨張及び収縮を引き起こす温度で亀裂や沈降を生じやすく、また、多くの場合、換気の問題により、湿度や結露が過剰になり、かびの成長を引き起こし得ることになるということである。
また、家屋、学校、店舗、政府施設、公共サービス施設、及び医療施設、及び同様の建造物等の建造物は、例えば金属ピン、またはボルト、または溶接により互いに固定されたモジュール式鉄材または鋼材要素からも建設されてきた。この種の建造物は、木材建造物または組積建造物よりも要素および継手の双方において一般的により強固であるものの、建造物のコストおよび重量が著しく大きく、また、このような建造物は、建設が、著しく、より困難、より複雑であり、より建設時間がかかるということで、このような建造物は、典型的には、特定且つ特殊な状況を除いては非実用的とされている。このような建造物のその他の実施においては、アルミニウムまたはプラスチック等の幾分異なる材料を使用する場合もあるが、これらの材料はすべて、1つまたは複数の上述の欠点を伴うことがわかっている。
多くの場合、ハリケーン、竜巻、暴風雨、森林火災や山火事、洪水および地震に対する適切な耐性を欠く既存建造物において、上述の問題は複合化されている。既存建造物を必要な環境耐性基準を満たす新しい建造物に置換することが可能な場合もある。しかしながら、多くの場合、例えば経済的、法律的、建築規制または土地の制約等の理由から、既存建造物を置換することは不可能または実行不能であり、環境要因への耐性を向上させるために既存建造物を改修または適合する必要がある。風、火災、洪水または地震災害への構造的耐性を向上させるための既存建造物の適合または改修は、既存建造物の周囲で作業する必要があり、必要な構造的改修を制約したり、または妨害する場合が多いと思われるため、新たな建造物の建設とは非常に異なるものである。
本明細書において以下に説明するような本発明のモジュール式構造システムは、従来技術の上記問題および他の問題への解決策を提供する。
[発明の概要]
本明細書、図面および特許請求の範囲の最終審査および承認の後に規定される。
添付の図面を参照しながら、例として、本発明を以下に説明する。
本発明のモジュール式構造構成要素および連結構造物で建設された一般的建造物を示す概略図である。 本発明の弦材の側断面図である。 本発明の形成ストリップの側断面図である。 母屋桁構造構成要素の概略図である。 屋根構造構成要素の概略図である。 格子トラス構造構成要素の概略図である。 ブレース構造構成要素の概略図である。 スタブ構造構成要素の概略図である。 ブラケット構造構成要素の概略図である。 本発明の弦材の断面図である。 本発明の形成ストリップの断面図である。 本発明の形成ストリップを有する構造構成要素の断面図である。 弦材と係合する複数の形成ストリップ、および形成ストリップを弦材に締結するボルトの断面図である。 図1Aおよび1Bに図示された建造物10にほぼ類似した極限環境条件耐性(EECR)建造物の主構造構成要素およびアセンブリの概略図である。 EECR屋根棟部分およびEECR二重軒部分のそれぞれの概略図である。 EECR二重梁コネクタの概略図である。 EECR棟部分の概略図である。 EECR軒部分の概略図である。 EECR部分の概略図である。 モジュール式壁アセンブリを含むモジュール式構造アセンブリの等尺概略図である。 図6Aのモジュール式壁アセンブリを含むモジュール式構造アセンブリの概略断面図である。 一般的な既存建造物の補強を示す概略図である。 補強壁パネルアセンブリを示す概略図である。 プラットフォーム部分アセンブリを示す概略図である。
[発明の詳細な説明]
以下に、極限環境条件への向上した耐性を有する建造物の建設システムおよび建設方法を説明する。具体的には、本明細書では、極限環境条件への耐性を向上させるために既存建造物を適合および改修するシステムおよび方法について説明する。
以下に説明するように、環境条件への耐性を向上させるための、建造物の建設、または、既存建造物の適合または改修に関する本発明のシステムおよび方法は、モジュール式構造構成要素に基づいている。モジュール式構造構成要素は、軽量且つ高強度であり、様々な種類の構成要素部品の数は限られているが、限られた一式の共通構成要素から多種多彩な建造物を建設または改修するのに、高い融通性を許容する。
以下では、最初に、本発明のシステムおよび方法に従って建設される家屋等の建造物の構造構成要素および組立方法を説明する。次に、下記のセクションAの説明では、従来の要件を満たす一般的な家屋等のあらゆる一般的建造物を建設するために本発明において採用される一式のモジュール式構造構成要素を説明する。それから、下記セクションBおよびセクションCの説明では、弦材、形成ストリップおよびスタブ等の本発明の一式の主要なモジュール式構造構成要素、およびあらゆる所望の形態の一般的建造物を建設するための上記構成要素の係合についてのより詳細な説明を行う。そして、以下の説明では、ハリケーン耐性家屋等の、極限環境条件に対する向上された耐性を有する建造物を建設するために本発明に従って採用される、セクションA〜Cに記載された構造構成要素およびアセンブリの形態および組立てを説明する。
続いて、以下では、前述の構造構成要素および組立方法と併用することにより、極限環境条件に対する耐性を向上させる、既存建造物の適合または改修を可能にする構造構成要素および組立方法を説明する。
図1Aおよび1Bを参照すると、建造物10、具体的には本発明のシステムおよび方法に従って建設された家屋の概略図が示されている。特に図1Bに図示されているように、建造物10は、2つの階10A、10Bおよび屋根裏空間10Cからなり、第1階10Aは、ピア10Dで構成される杭式基礎上の地面の高さより高い位置にあり、さらに連結リング梁、建造物10の4面全てにあるバルコニー、および地面の高さからバルコニーまで延在する少なくとも1つの階段10Fを有している。
図1Bに図示されているように、家屋10建造物の最も基本的な構成要素12は、壁フレームを形成する壁フレーム要素およびアセンブリ10Fと、床フレームを形成する床フレーム要素およびアセンブリ10Gと、屋根材10Iを支持する垂木と梁とを形成する屋根フレーム要素およびアセンブリ10Hと、比較的小さい範囲の細部要素およびアセンブリ10Mであって、壁母屋桁の接合、および、隅角部、軒、垂木/壁結合部および屋根頂上部の形成等の、特殊な構造上の機能を果たす、細部要素およびアセンブリ10Mを含んでいる。
図1Aおよび1Bに図示されるような建造物10のその他の要素には、断熱、防音および追加的構造支持のために全ての壁および床空間に注入されるフォーム支持/断熱材と、外壁板と、内壁板とが含まれるであろうことは理解されよう。この点に関し、外壁板は、例えば壁フレーム要素にボルト固定または接着された合板等の適切な板材で構成され得り、内壁板は、例えばセルフタッピンねじ、または接着剤で壁フレームに取り付けられる壁板等の適切な内板で構成され得ることに留意すべきである。また、建造物10の目的、機能および意図された特性により、あらゆる、比較的従来の方法または適切な方法で、電気、水道、廃棄物処理、冷暖房等の設備および同様のシステムが、壁、床、天井等に設置されるであろうことは理解されるであろう。
しかしながら、図1A〜1Gに図示された家屋10のような建造物が、本発明に従って建設され得る様々な種類の建造物の範囲の限られた部分のみを表していることは、理解されるであろう。
次に、建造物10の建設に用いることが可能な構成要素12を検討すると、図2A〜2Yは、環境耐性家屋10等のような仮設建造物を建設するためのモジュール式共通構成要素の、本発明におけるシステムの多数の構成要素12の概略図である。分かるように、本発明の構成要素12は、実質的にあらゆる所望の建造物10を建設するために必要且つ適切な異なる種類のモジュール式構成要素12の完全な一式を形成する。ただし、任意の状況での構成要素12の選択が、建造物の要件や意図された特性により異なるであろうことは理解されるであろう。図2A〜2Yに図示されるように、構成要素12の選択は、典型的に、多数の基本的な基礎構造構成要素12を含み、多数の基本的な基礎構造構成要素12は、特定の状況で求められる特定の、特殊な、または限られた目的の構成要素12とともに、典型的に、ほとんど全ての建造物10に共通である。
本明細書中で以下に説明する特定の構成要素12は、様々な標準な長さからなるものとして説明されるが、その長さは、構成要素12および建造物10の双方で最大限のモジュール性を達成するために必要な最小数の異なる長さが求められる一方で、建造物10の建設において最大限の融通性をもたらすように選択されることに留意すべきである。本発明の本実施形態では、例えば、構成要素12の長さは3〜12フィートの間で異なってもよく、例えば、4、6および9フィートの中間のモジュール長さを含んでもよい。
A.モジュール式共通構成材12
本発明によれば、以下に詳述するように、次に、構成要素12は、本発明に従って定義されるような形状および機能を有する1つまたは複数の限定された数の異なる種類の共通構造要素12Eで構成され、共通構成要素という用語は、多数の他の構成要素の間で共有される構成要素、または多数の他の構成要素の間に現れる構成要素、または多数の他の構成要素の一部としての構成要素を意味する。後述するように、構造要素12Eは、一般的に、主要素14、連結要素16および補強要素18を含み、1つまたは複数の主要素14は、構成要素12の主構造部材を含み、且つ弦材14Cおよび形成ストリップ14Fと称される構造部材で構成され得ることになる。次に、連結要素16は、建造物10を形成するために構成要素12を相互に連結する手段を備え、典型的に、形成ストリップ14Fまたはスタブ16Sから形成される。次に、補強要素18は、例えば構成要素12の各主要素14間に永久的に連結されて、その構成要素12の基本建造にさらなる強度または形態をもたらす構造部材であり、この補強要素18は、典型的に、補強材18Rと称されるパイプ等の管状要素の部分、またはガセット18Gと称される平らな金属板の部分から形成される。
次に、様々な構成要素12のうちの特定の構成要素12を個々に参照すると、図2Aに示すように、弦材14Cは、可変長であり、図2Aに図示された弦材14C断面を有する長尺部材である一方、形成ストリップ14Fは、図2Bに図示された形成ストリップ16FS断面を有する可変長の長尺部材である。しかしながら、構成要素12はさらに、意図された目的により適するであろう他の標準構造形状を含み得ることが以下の説明の後で理解されるであろう。
本発明の方法および装置において、典型的な一式の構成要素12は、典型的な建造物10で最も一般的に使用される構成要素12を含むであろう。かかる構成要素12は、典型的に、図2Aに示すような様々な長さの直線弦材20を含むであろう。直線弦材20は、単一の主要素14を有し、この単一の主要素14は、通常、垂直に配置され、1つまたは複数の連結要素16と係合するように、両端部付近に、弦材14Cの直径を貫通する複数のボルト穴14Bを有する。また、直線弦材20は、典型的に、他の構成要素12への連結を可能にするため、弦材14Cの長さに沿って、標準的な距離または間隔で配置されたボルト穴14Bを含むであろう。
また、構成要素12は、ほぼ梁状の建造物である様々な形態の母屋桁22を含み得る。この点に関し、「母屋桁」という用語は、かつては特殊な種類の水平構造部材を意味したことに留意すべきである。最近のより一般的な使用では、「母屋桁」という用語は、あらゆる種類の水平構造部材を広く意味しているものとみなされ、垂直配向された構造部材を含むように拡張される場合があり、本発明の考察および説明では、この広い意味で使用される。
図2C、2D、2Eおよび2Fに示すように、様々な種類の母屋桁22は、典型的に、図2Cに示す単一母屋桁22Aを含み、各母屋桁は、単一の水平配置された主要素14で構成され、この主要素14は、標準長さの単一弦材14Cと、弦材14Cの各端部に配置された連結要素16とで構成される。典型的な単一母屋桁22Aでは、連結要素16は、単一母屋桁22Aの両端部に横方向に取り付けられる形成ストリップ14Fの各部分で構成され、主要素14は、特定の別の実施形態では、弦材14Cではなく、むしろ所望の長さの形成ストリップ14Fで構成され得る。
様々な長さの標準母屋桁22Bは、図2Dに示すように、各水平主要素14間に配置されるほぼ垂直な補強要素18と、各主要素14の各端部の連結要素16とを有する上下の水平主要素14で構成されている。標準母屋桁22Bの典型的な実施では、水平主要素14は、形成ストリップ14Fまたは弦材14Cで構成されてもよく、補強要素18は、典型的に、適切な直径および壁厚の配管で形成され、連結要素16はそれぞれ、上下の水平主要素14間に延在する形成ストリップ14Fの垂直部分で構成される。
プラットフォームデッキ母屋桁22Cは、図2Eに示すように、水平プラットフォームまたはデッキ用の支持構造物としての使用を意図されており、例えば、作業プラットフォーム、踊り場、屋外デッキ床、建造物10の各階の間の床、水平プラットフォーム間の通路または傾斜ランプ等を形成するために使用され得る。したがって、プラットフォームデッキ母屋桁22Cは、水平配置され且つ水平離間された平行な一対の主要素14で構成され、これら主要素14は、典型的に、弦材14Cで構成されるが、形成ストリップ14Fで構成されてもよく、これら主要素14間で水平に延在し且つこれら主要素14に対して直角に延在する形成ストリップ14Fで形成される補強要素18により連結される。主要素14間に延在し且つ主要素14に取り付けられた形成ストリップ14Fで構成される連結要素16は、プラットフォームデッキ母屋桁22Cの各端部に配置されるため、プラットフォームデッキ母屋桁22Cは、例えば水平配置された標準母屋桁22Bに連結され得る。次に、様々な種類のデッキ材または屋内床材またはあらゆる種類の床下材および表面仕上げ床材等のデッキ構成要素またはプラットフォーム構成要素は、1つまたは複数の隣接するプラットフォームデッキ母屋桁22Cの上面上に載置または取り付けられ、例えばバルコニー床またはデッキ床、または建造物10の各階の間の床を形成し得る。
最後に、母屋桁22は、図2Fに示すように様々な角度の傾斜および様々な長さを有する屋根の棟を形成するように構成された棟母屋桁22Dを含み得る。棟母屋桁22Dは、1つまたは複数の標準長さを有し、且つ各々が棟旋回軸24で構成される。棟旋回軸24は、屋根要素を棟旋回軸24に所望のまたは必要な傾斜角度で取り付けることを可能にするため、各端部に回転可能に取り付けられる2つの回転取付板26を有する。この点に関し、棟母屋桁22Dは、回転連結等の他の目的のためにも使用され得るが、一般的に使用する要素ではなく、むしろ様々な傾斜角度を有する屋根の棟要素としての特殊な目的のために設計されていることに留意すべきである。棟旋回軸24は、例えば適切な直径および壁厚の配管で構成されてもよい一方、回転取付板26は、棟旋回軸24の端部に回転可能に取り付けられ、屋根部材の取り付け用ボルト穴14Bを有する簡素な板である。
関連する屋根構成要素12として、図2Gおよび2Hに示す棟弦材28Aおよび二重軒部分28Bを含み得る屋根構成要素28が含まれ、棟弦材28Aおよび二重軒部分28Bはそれぞれ、固定傾斜角度で屋根の頂上部を形成し、屋根の軒を形成するために用いられる。図示のように、棟弦材28Aは、所望の角度で取り付けられた弦材14C部分で構成される2つの主要素14で構成され、2つの弦材14C部分間の内角に補強ガセット18Gを用いるか、あるいは用いずに構築され得る。次に、二重軒部分28Bは、図2Hに示すように配置された弦材14C部分で構成される主要素14で構成され、弦材14C部分間の内角に補強ガセットを含んでもよいし、含まなくてもよい。
他の構成要素12としては、例えば、様々な格子トラス30およびブレース32が含まれ、格子トラス30は、多くの点で母屋桁22と類似するが、連結または取付要素としてではなく、むしろ構造強化構成要素として主に設計されている。したがって、格子トラス30と母屋桁22との間の主要な差異の1つは、補強材18Rは、意図された機能によって、主要素16に対して垂直ではなく、むしろ主要素14に対して斜めに配置される点である。図2G、2Hおよび2Iに図示されるように、小棟格子30A、小軒格子30Bおよび格子トラス30cは、一般的に、垂直に離間された2つの平行な水平主要素14で構成され、これら水平主要素14は、主要素14間で斜めに延在する複数の補強材18Rにより相互連結され、主要素14の各端部に主要素14間で垂直に延在する連結要素16を有する。
図2I、2Jおよび2Kからわかり得るように、格子トラス30の様々な形態の主要な差異は、格子トラス30の寸法および外形にある。例えば、格子トラス30Cは長尺な矩形であるのに対し、小棟格子30Aおよび小軒格子30Bは水平方向に比例的に短く、一方の端部が格子の全体的に長方形の形状に対して斜めである。一般的に、格子トラス30の主要素14は、形成ストリップ14Fで構成されてもよい一方、連結要素16は、通常、形成ストリップ14Fの部分で構成され、補強要素18は、最も典型的には、適切な直径および壁厚の配管補強材18Rで構成される。
図2L、2Mおよび2Nに示されたブレース32は、方杖ブレース32A、枕木ブレース32Bおよび斜めブレース32Cを含んでもよく、方杖ブレース32A、枕木ブレース32Bおよび斜めブレース32Cはそれぞれ、母屋桁22と直線弦材20との間等の補強材18として、2つの他の構造構成要素12間に斜めに延在する主要素14で構成される。また、各ブレース32は、ブレース32によって支持された構成要素12と係合連結を形成するように、主要素14の各端部に主要素14の長手方向軸に対して斜めに設けられた連結要素16も含む。ブレース32の主要素14は、典型的に、弦材14C、形成ストリップ14Fまたは補強材18の部分で構成され、連結要素18は、典型的に、形成ストリップ14Fの部分で構成される。
図2Pおよび2Oに図示されたさらなる他の構成要素12は、スタブ34と、ブラケット32とを含み、スタブ34は、例えば2つの直線弦材20間、または直線弦材20とブラケット32との間、または2つの弦材14C要素間の軸連結を提供する。スタブ34は、例えば以下の図3A〜3Eに図示されるような、弦材14Cの一部分の四角形断面の長手方向開口部内に滑合するような寸法を有する長い四角形断面管で構成される。また、スタブ34には、典型的に、スタブ30の長さの中央に配置された、ボルト穴14Bとして特定される2つの横方向開口部が設けられ、この横方向開口部は、弦材14Cの部分を通るボルト穴14Bに対応し、以下の図3A〜3E、そして、図2A〜2Yにさらに図示されるように、例えば横方向開口部を貫通するT形ボルトまたは標準六角ボルトにより弦材14Cの当該部分と係合するように、スタブ30を取り付ける。
図2P〜2Wに示すように、ブラケット32は、ドロップブラケット(drop brackets)32A、オス型およびメス型スタブブラケット32Bおよび32C、オス型およびメス型ブラケット32Dおよび32E、棟ドロップブラケット32F、底部トラスブラケット32Gおよび単一基板32Hを含み得り、これらはすべて、スタブ30を用いて1つの構成要素12を他の構成要素12に取り付けるのを容易にするように設計されている。図示のように、各ブラケット32は、弦材14Cの部分で構成される少なくとも1つの主要素14と、ブラケット32を別の構成要素12に取り付けるための1つまたは複数の連結要素16とを含み、各連結要素16は、例えば、主要素14に溶接され、且つ例えばT形ボルトまたは標準六角ボルトを用いた取り付けのためのボルト穴14Bを有する、形成ストリップ14Fまたは平板の部分で構成され得る。
B.主構造要素12E−弦材14C、形成ストリップ14Fおよびスタブ34
再び図2A〜2Yを参照すると、本発明の仮設建造物を建設するためのモジュール式共通構成要素のシステムにおける構成要素12の上記説明から、構成要素12および構成要素12の副構成要素は、本質的に、特定の主構造要素12Eとともに、補強要素の配管等の特定の共通要素や、車輪アセンブリ等の比較的稀な要素で構成されることが明らかであろう。説明したように、主構造要素12Eは、様々な長さの弦材14C、様々な長さの形成ストリップ14F、連結要素16およびスタブ34を含む。
図3A〜3Eに関して、弦材14C、形成ストリップ14Fおよびスタブ30の断面図を示し、説明する。ここで、図3Aは、弦材14Cの断面図であり、図3Bは、弦材14Cの断面図であって、弦材14C内に挿入されたスタブ34と、ボルト穴14Bとを有している弦材14Cの断面図であり、図3Cは、形成ストリップ14Fの断面図であり、図3Dは、例えば母屋桁22、格子トラス30またはブレース32の断面図であり、図3Eは、弦材14の断面図であって、弦材14に係合された複数の形成ストリップ14Fを有し、六角ボルト40HおよびT形ボルト40Tで固定された弦材14の断面図である。本発明の特定の局面と要素は、図3A〜3Eの1つに示され、単に、図や表示、理解を明確にするために他の図面には示されず、各図面に全ての特徴を示すことで生じる複雑性や混雑を回避しているため、以下の説明では、図3A〜3Eのすべてを同時に参照する。しかしながら、本発明の1つの特徴または局面を図3A〜3Eの1つに示し、他の図面には示さないのは、限定を意図したものではないし、また限定と解釈されるべきではないことは理解されなければならない。さもなければ、本発明のあらゆる特徴または局面は、図3A〜3Eのいずれかまたは全て、および、これらの組み合わせに現れる可能性があることは理解されなければならない。
図3Aに図示されるように、弦材14Cの本体42は、4つの主壁42Wで画定される。主壁42Wは、穴42Bとして特定されるほぼ正方形の中央開口部を囲繞し、ほぼ正方形の断面を形成し、弦材14Cの長さを拡張する4つの内主面42Iおよび4つの外主面42Eを有する。内面42Iおよび外面42Eは、主壁42Wの壁厚42Tだけ離間されている。
各主壁42Wの外主面42Eは、さらに弦材14Cの長さに沿って延在しつつ、外主面42Eの中心に位置するT形溝構造44を含む。各T形溝構造44は、外主面44Eから平行に外側に向けて外主面44Eの軸に沿って延在する2つの平行な溝側壁44Sと、溝側壁44Sの頂部から互いに内側に向けて外主面44Eに平行に延在する2つの溝正面壁44Fとによって形成されている。
したがって、各T形溝構造44の各構造要素は、T形溝構造44の長さ、即ち、弦材14Cの長さに沿って延在する内側T形溝46開口部を形成する。各T形溝46は、T形状の断面を有し、このT形状の断面は、T形溝構造44の外面から垂直方向に本体42の穴42Bの方へ内側に延在する軸T形溝46S部分と、軸T形溝46Sの内側端で軸T形溝46Sの両側に対して直角に延在して、軸R形溝46Cを終端させる交差T形溝46Cとを含んでいる。
T形溝構造44の寸法および形状と、T形溝46の内側寸法および形状とは、T形溝46が従来の六角ボルト40HまたはT形ボルト40Tのいずれかを受け入れるとともに、六角ボルト40Hの頭部またはT形ボルト4ORの頭部が、交差T形溝46C内に受け入れられ係合するように決定される。T形溝46の形状および寸法は、特に六角ボルト40Hとともに使用するように設計されており、六角ボルト40Hは、周知の通り、例えば図3Eに極めて細い線で示されているように、矩形頭部を有し、この頭部は、一般的に、交差T形溝46Cの幅より僅かに長く、且つ軸T形溝46Sの幅とほぼ同じである。したがって、T形ボルト40Tの頭部の形状および寸法は、矩形T形ボルト40Tの頭部の長軸が長手方向の軸T形溝46に沿って整列するときに、T形ボルト40Tの頭部が軸T形溝46Sを貫通し且つ交差T形溝46C内に入り得るような形状および寸法である。次に、T形ボルト40Tは、T形ボルト40Tの頭部がT形溝46の長手方向軸に対して横方向になるまで、T形ボルト40Tの軸を中心にして回転し得る。この時点で、T形ボルト40Tの頭部のこの向きでの長さが軸T形溝46Sの幅よりも大きくなるため、T形ボルト40TをT形溝46から引き抜くことはできなくなる。さらに、T形ボルト40Tは、回転して、交差T形溝46Cの壁との締まり嵌めを形成可能であるので、T形ボルト40TがT形溝46に沿って移動したりT形溝46に対してあらゆる角度で移動したりすることが防止される。T形ボルト40Tの頭部の長軸がT形溝46の長手方向軸と整列するまでT形ボルト40Tを回転させるだけで、T形ボルト40Tを取り外すことができる。
T形溝46は、標準六角ボルト40Hも受容し得るが、六角ボルト40Hの頭部の形状および寸法は、一般的に、六角ボルト40Hの頭部が、T形溝46の長さに沿ったあらゆる位置で軸T形ボルト46Sを介して挿入または除去されるのを防止するであろうし、また、六角ボルト40HがT形溝46の一端で挿入または除去され、T形溝46に沿って所望の位置まで移動することが一般的に求められるであろう。また、六角ボルト40Hの頭部の形状は、一般的に、六角ボルト40Hの頭部がT形ボルト40Tのように旋回カムロック作用の有効利用を目的として特別に適合されない限り、そのような作用を許容しないであろうということが認識されるであろう。
さらに、この点に関し、図3A〜3Eにも図示されるように、上述のように、弦材14C、形成ストリップ14Fおよびスタブ14Sは、例えば六角ボルト40Hによって各構成要素12が相互に装着可能なように、それぞれの長さに沿って配置されたボルト穴14Bを含む。弦材14C、形成ストリップ14Fまたはスタブ14S等の構造要素12Eにおけるボルト穴14Bの配置は、通常、構造要素12Eの各端部または各端部付近における一対のボルト穴14Bであって、2つのボルト穴14Bが、構造要素12Eに沿って連続して配置され、第1標準距離で離間される一対のボルト穴14Bの形をとる。他の単一のボルト穴14Bも、構造要素12Eに沿って離間され得り、典型的には、第1標準距離よりも典型的に大きい第2標準距離で離間されるであろう。
T形ボルト40Tのための弦材14Cにおけるボルト穴14Bは、図3Eおよび3Bに概略的に図示されており、ボルト穴14Bは、弦材14Cの幅を横方向に貫通しているように示されている。図示のように、ボルト穴14Bが、弦材14Cの反対側に配置された軸T形溝46Tによって形成される通路と、主壁42W内に形成された2つの整合穴14Hとで構成されていることにより、弦材14Cの本体42を介して2つの軸T形溝46Tが連結され、単一のボルト穴14B通路が形成される。したがって、図示のように、六角ボルト40Hの頭部40HHと、多くの場合任意の形態の座金とが、T形溝構造44のうちの1つの溝正面壁44Fの外面に支持される一方で、六角ナットと、またも場合によっては座金とが、対向するT形溝構造44の溝正面壁44Fの外面に支持されることになる。
さらに図3Bに図示されるように、スタブ34の対向面におけるボルト穴14Bが、弦材14Cの対面上の対応する通路に対応し、この通路と整列することで、スタブ34が弦材14Cの中央穴42Bに挿入され得る。図示のように、弦材14Cの各側の通路が、対応するT形溝構造44の軸T形溝46Sと整列する弦材14Cの主壁42Wにおけるボルト穴14Bで構成されることにより、六角ボルト40Hを弦材14Cおよびスタブ34を介して固定することができる。したがって、上述のように、スタブ34により、別の弦材14Cまたは車輪アセンブリ等のさらなる他の構成要素12に弦材14Cを縦方向に連結することができる。
C.形成ストリップ14Fの弦材14Cへの係合
次に、連結要素16等の形成ストリップ14Fと弦材14Cとの係合を考察すると、特に図3E、そして一緒に考慮される図3Bおよび3Cに図示されているように、弦材14Cの断面形態と形成ストリップ14Fの断面形態とが、構成要素12のアセンブリから建造物10に生じる圧縮力、張力およびねじり力を支持する複数の支持面をもたらすことは明らかであろう。
まず弦材14Cを考察すると、例えば、弦材14Cの各外主面44Eは、本体支持面48Aおよび48Bとして示されている2つの弦材支持面48を提供し、各本体支持面48Aおよび48Bは、溝側壁44Sの外側と、隣接する外主面44Eの外端部との間に位置し、外主面44Eの長さに沿って延長する。各T形溝建造44の溝側壁44Sおよび溝正面壁44Fは、各外主面44Eの側壁支持面48Cおよび48Dと、各外主面44Eの正面壁支持面48Eおよび48Fとを形成する。図示のように、側壁支持面48Cおよび48Dと、正面壁支持面48Eおよび48Fとは、溝側正面44Sの外面と、溝外正面44Oの外面とにより形成される。
最後に、弦材14Cについて、各T形溝46の内面、即ち、溝側壁44Sの内面と溝正面壁44Fの内面とは、さらにボルト支持面48Gおよび48Hを形成し、T形ボルト40Tを介してかかる張力およびねじり力から生じる圧縮力を支持することに留意しなければならない。この点に関し、各交差T形溝46Cの内面、即ち、弦材14Cの主壁42Wにおける対応する内主面42Iに平行、且つ隣接する面により画定される平面は、主壁42Wの対応する外主面42Eと同一平面上にないことにも留意しなければならない。その代わりに、各交差T形溝46Cの内面により画定される平面は、外主面42Eに対して弦材14Cの中央軸に向かって内側方向にオフセットされることにより、主壁42Wの厚さ内に有効に存在する。図3A〜3Eの検証からわかり得るように、各交差T形溝46Cの内面の平面と、主壁42Wの対応する外主面42Eの平面とは、同一平面上にないばかりでなく、これらの平面の間、即ち、これらの平面を終端する隣接する角部間の、対角線上の最短経路を通る壁厚は最大化され、これらの要素の形状は、最大限の応力のポテンシャルポイントで向上した強度を提供する。
ここで、図3C、3Dおよび3Eの断面図で図示されたような形成ストリップ14Fを参照すると、各形成ストリップ14Fは、単一のストリップ板5OPで構成され、このストリップ板5OPは、標準幅と、典型的に標準幅よりも大きい可変長とを有し、この可変長は、例えば母屋桁22の全長から、例えば母屋桁22またはトラス30と弦材14Cとの間の取り付けを形成するのに必要な長さまでの範囲となり得る。形成ストリップ14Fの断面図に図示されているように、形成ストリップ14Fの断面は、複数のストリップ部分50Sで構成され、これらストリップ部分50Sは、形成ストリップ14Fの長さに延在し、弦材14Cの断面により形成される対応する面と係合する連続した面を形成する。
図示のように、ストリップ板5OP全体に連続する各ストリップ部分50Sは、前後のストリップ部分50Sに垂直であり、連続したストリップ部分50Sは、ストリップ角部50Cとして特定された直角な角部により連結されている。次に、ストリップ部分50Sは、3つの主領域を形成しているように見なされてもよく、角領域50RC、面領域50RFおよび取付領域50RAを含むような3つの主領域がストリップ部分50S全体に順に示されてもよい。
図示のように、角領域50RCは、ストリップ部分50SA、52SBおよび52SCで構成されることで、「ジグザグ」または「W形状」構造を形成している。この構造は、形成ストリップ14Fが係合している弦材14C面における主壁42Wと、この弦材14Cの隣接する主壁42Wとにより形成される角と係合する。したがって、角領域50RCは、弦材14Cの対応する本体支持面48Aおよび48Aと、弦材14Cの壁支持面48Cとにそれぞれ係合する支持面52A、52Bおよび52Cを形成する。
面領域50RFは、形成ストリップ14Fが係合している弦材14Cの面における主壁42WのT形溝構造44の2つの溝外面44Oと重なり合う単一のストリップ部分50SFで形成される。したがって、分かり得るように、面領域50RFは、T形溝構造44の正面壁の支持面48Eおよび48Fと係合する支持面52D/Eを提供している。
最後に、取付領域50RAは、形成ストリップ14Fの一側面に沿って弦材14Cから直接外側に延在し、弦材14Cのいかなる面も支持しないストリップ部分50SGで構成される。代わりに、取付領域50RAは、形成ストリップ14Fを強化および補強し、且つ、形成ストリップ14Fに永久的に取り付けられる他の構造要素の取り付け位置または取り付け補強位置となる構造要素を提供している。例えば、取付領域50RAは、長手方向の形成ストリップ14F間に延在する交差形成ストリップ14Fの取り付け位置として、格子の配管部分等の様々な他の補強要素の取り付けおよび支えとして、またはデッキ板またはデッキ格子の取り付けとして機能してもよい。
この点に関し、図3Dは、補強要素18等の様々な要素が、構成材12の主構造要素を含む2つの形成ストリップ14F間で連結されている構成要素12の例示的な断面図である。このような例として、様々な形態の母屋桁22および格子トラス30が挙げられ得る。図3D中に示すように、補強要素18は、形成ストリップ14Fの面領域50RF領域におけるストリップ取付面52AFに取り付けられ、ストリップ取付面52AFは、面領域50RFの「外」側、即ち、面領域50RFにおいて上述のように形成ストリップ14Fが弦材14Cに係合されるときに弦材14Cから通常外方に向く側である。
したがって、図3A〜3Eからは、連結要素16として機能する1つまたは複数の形成ストリップ14Fまたは形成ストリップ14Fの部分を、弦材14Cの4つの面のいずれかまたは全て、あるいは弦材14Cの部分の4つの面のいずれかまたは全てに同時に係合させることが可能であることにより、建造物10への構成要素12の設計・組み立てにおいて大きな融通性が得られることがわかるであろう。図3Eに示された実例では、例えば、3つの形成ストリップ14F部分が、弦材14Cの単一部分に係合され、各形成ストリップ14F部分は、例えば、他の構成要素12の連結要素16である。図示のように、2つの形成ストリップ14F部分は、弦材14Cの対向する側面に鏡面配向で係合され、各面領域50RFの外面間の弦材14Cを貫通する少なくとも1つの六角ボルト40Hによって、弦材14Cに機械的に固定される。3番目の形成ストリップ14Fは、弦材14Cの第3面に対して嵌合され、弦材14Cの当該面の対応するT形溝46に挿入されたT形ボルト40Tによって、弦材14Cに機械的に固定される。
しかしながら、図3Eに図示された構成の限界は、単に形成ストリップ14Fを弦材14Cの面と係合させる向きの選択によるものであり、例えば、連結要素16として機能する形成ストリップ14Fを4つまで使用することが可能であるということが図3Eを検証するとわかるであろう。例えば、図3Eでは、3つの形成ストリップ14Fの構成の限界は、単に2つの鏡面配向の形成ストリップ14Fの角領域50RCが弦材14Cの同一面を支持しているので、4番目の形成ストリップ14Fを弦材14Cの空いている面と係合させようとした場合に、2つの既に存在する形成ストリップ14Fのうちの一方または他方の角領域50RCが、4番目の形成ストリップ14Fの角領域50RCと機械的に干渉するであろうということがわかり得る。しかしながら、六角ボルト40Hのナットが配置された側面上の形成ストリップ14Fの向きが逆であった場合、即ち、形成ストリップ14Fが六角ボルト40Hを中心にして回転されて、角領域50RCが弦材14Cの現在空いている角部を占有すれば、4番目の形成ストリップ14Fを収容できることも図3Eから明らかであろう。言い換えれば、弦材14Cの各角が形成ストリップ14Fの角領域50RCの対応する1つによって占有されるように、弦材14Cと係合する形成ストリップ14Fが弦材14Cの面に対して配向される場合、最大数の形成ストリップ14F、即ち、4つの形成ストリップ14Fを、弦材14Cの4つの面に対して嵌合させることができる。もちろん、弦材14Cの各角部が形成ストリップ14Fにおける角領域50RCのうちの対応する1つにより占有されるように、形成ストリップ14Fを弦材14Cの面に対して配向した場合、あらゆるより少ない数の形成ストリップ14Fを弦材14Cに係合させることも可能であることは認識されるであろう。
次に、形成ストリップ14Fおよび弦材14Cの支持面の相互作用を考察すると、特に図3Eを参照し、且つ図3Bおよび3Cを組み合わせて参照すると、形成ストリップ14Fおよび弦材14Cの設計および断面構造では、この2つの要素が複数の支持面48A〜48Hおよび対応する形成ストリップ支持面52A〜52Fに沿って係合するようになっていることが明らかであろう。また、係合する各支持面が、2つの互いに垂直な軸のいずれかに沿って配向され、弦材14Cの各面ごとに、1つの軸が弦材14Cの当該面に対して垂直であり、第2の軸が弦材14Cの当該面に対して平行であることも留意されるであろう。
その結果、形成ストリップ14Fおよび弦材14Cは、形成ストリップ14Fおよび弦材14Cが対応する大きな圧縮力および張力に確実に耐えることが可能な大きな相互支持面を提供する。さらに、2つの相互に垂直な軸に沿った支持面の分布も、形成ストリップ14Fおよび弦材14Cが耐久および支持可能なねじり力または旋回力の大きさを大きく増大させる。
この点に関し、例えば弦材14Cと、連結要素16として機能する形成ストリップ14Fの部分との間の横移動、即ち、弦材14Cに沿った形成ストリップ14Fの移動または滑りに加え、T形ボルト40Tおよび六角ボルト40Hが、弦材14Cと形成ストリップ14Fとの間に圧縮力を作用させることにより、弦材14Cと形成ストリップ14Fとの間の張力に対抗されることにも留意されるであろう。即ち、図3Aからわかり得るように、六角ボルト40Hは、弦材14Cの1つの面を支持する形成ストリップ14Fの面領域50RFにおける外面と、弦材14Cの対向面を支持する形成ストリップ14Fの面領域50RFにおける外面または弦材14Cの対向面のT形溝構造44Tにおける外面のいずれかとの間に圧縮力を作用させることになる。T形ボルト40Tの場合、弦材14Cの1つの面を支持する形成ストリップ14Fの面領域50RFにおける外面と、当該弦材14Cの同じ面のT形溝構造44Tにおける溝正面壁44Fの内側を向いた面との間に、圧縮力が印加されることになる。六角ボルト40Hを締め付ける場合の構成要素12の横移動に対抗する力が、六角ボルト40Hの軸とボルト穴14Bの壁との間の機械的干渉により提供されることにも留意すべきである。T形ボルト40Tで締め付ける場合、弦材14Cに沿った横移動に対する対抗力は、係合する支持面間の摩擦である一方、横方向の側方移動に対する対抗力は、T形ボルト40Tの軸とT形溝46の長手側との間の機械的干渉によるものである。
最後に、形成ストリップ14Fと弦材14Cとの間の機械的連結または取り付けを考察すると、本明細書中で上述したように、形成ストリップ14Fは、他の構成要素12の端部上に連結要素16として適用される形成ストリップ14Fの部分等の形成ストリップ14Fを、T形ボルト40Tまたは六角ボルト40Hにより、例えば弦材14Cまたは弦材14の部分に固定することを可能にする1つまたは複数のボルト穴14Bを典型的に含むことになる。このようなボルト穴14Bの数および間隔は、本明細書において上述したように、形成ストリップ14Fまたは形成ストリップ14Fの部分の長さおよび意図された用途に依存することになり、係合する構成要素12におけるボルト穴14Bの位置、間隔および寸法に対応することになる。
図3C、3Dおよび3Eに示されているように、1つのボルト穴14Bまたは複数のボルト穴14Bは、形成ストリップ14Fの面領域50RF領域に配置されることになり、弦材14の2つの対向する主壁42Wを介して対応する軸T形溝46Sと、あらゆる対応するボルト穴14Bとに整列することになる。このような配置により、T形溝46内に固定された1つまたは複数のT形ボルト40Tによって、または上述のように、形成ストリップ14Fと弦材14Cとを貫通する六角ボルト40HとT形ボルト40Tとの組み合わせによって、または1つまたは複数の六角ボルト40Hによって、形成ストリップ14Fを弦材14Cに固定することができる。
この点に関し、形成ストリップ14Fと弦材14Cとの間の連結または係合におけるボルト40の数が、弦材14Cに沿った連結の位置に依存することになることは明らかであろう。上述のように、例えば、弦材14Cまたは形成ストリップ14Fは、典型的に、弦材14Cまたは形成ストリップ14Fの端部に一対の比較的密接に離間されたボルト穴14Bと、弦材14Cまたは形成ストリップ14Fの長さに沿って固定間隔で離間された複数の単一のボルト穴14Bとを有することになる。本発明の現在の好ましい実施においては、弦材14Cまたは形成ストリップ14Fの長さに沿った単一のボルト穴14Bの連結が、好ましくは単一のT形ボルト40Tにより達成される一方で、当該要素の端部における一対のボルト穴14Bによる連結が、好ましくは単一のT形ボルト40Tと単一の六角ボルト40Hとによって、または2つのT形ボルト40Tによって達成される。ただし、これらの連結は、状況によって変わり得る。
D.極限環境条件耐性(EECR)建造物、基本構造要素
上述のように、本発明は、家屋等の極限環境条件耐性(EECR)建造物のモジュール式建設の方法および装置に関し、詳細には、例えばハリケーン、竜巻、火災等の極限環境条件への高い耐性を有する家屋等の建築物を建設するための共通モジュール式構成要素のシステムに関する。以下に、EECR建造物の建設に対する本発明の上述の構成要素およびアセンブリの適合および変更について説明する。
建造物の建設における一般的な構成要素および組み立て方法の上記説明から、本発明の構成要素12が、本発明に従って定義される形状および機能を有する限られた数の異なる種類の構造要素12Eを含むこと、そして、この形状の「ライブラリー」により、以下に説明するような、極限環境条件への向上した耐性を有する家屋等の極限環境条件耐性(EECR)建造物10Eを含む広い範囲の建造物10を建設することができることは明らかであろう。上述の一般的構成要素および組み立て方法と同様に、EECR建造物10Eのための基本的な複数の構成要素12は、一般的に、共通の外形または形状および寸法を有する様々な形態の主要素14および連結要素16を含み、構成要素12の基本構造部材は、やはり一般的に、弦材14Cおよび形成ストリップ14Fと称される構造部材を含むことになる。次に、連結要素16も同様に、EECR建造物10Eを形成するために構成要素12を相互に連結する手段を含み、典型的に、形成ストリップ14Fまたはスタブ16Sで形成され、あるいは、形成ストリップ14Fまたはスタブ16Sを組み込む。
EECR建造物10Eを含むことになる建造物の一般的建設に適用されるような上述した本発明の構成要素および組み立て方法を要約すると、図2Aに示されたような弦材14Cは、可変長と図2Aに図示された弦材14C断面とを有する長尺部材である一方、形成ストリップ14Fは、図2Bに図示された形成ストリップ16FS断面を有する可変長の長尺部材である。ただし、構成要素12は、他の標準的な構造形状をさらに含み得り、他の標準的な構造形状では、そのような他の要素が意図された用途に一層適するであろう。
また、説明したように、一連の構成要素12または1つのライブラリーの構成要素12は、典型的に、図2Aに示されたような様々な長さの直線弦材20を含むことになり、直線弦材20は、単一の主要素14を有し、この単一の主要素14は、通常、垂直に配置される単一の弦材14Cであり、その端部付近に、弦材14Cの直径を貫通する複数のボルト穴14Bを有し、1つまたは複数の連結要素16と係合する単一の弦材14Cである。また、直線弦材20は、他の構成要素12へ連結できるように、典型的に、弦材14Cの長さに沿って標準的な距離または間隔で配置されたボルト穴14Bを含むことになる。
他の共通して用いられる構成要素12として、様々な形態の母屋桁22も含み得り、母屋桁22は、一般的に、梁状の建造物である。この点に関し、「母屋桁」という用語は、かつては特殊な種類の水平構造部材を意味したが、最近のより一般的な使用では、「母屋桁」という用語は、あらゆる種類の水平構造部材を一般的に意味するものと見なされ、垂直配向された構造部材を含むように拡張され得ることに留意すべきである。
図2C、2D、2Eおよび2Fを参照しながら説明したように、様々な種類の母屋桁22は、典型的に、図2Cに示すような単一の母屋桁22Aを含み、各母屋桁は、単一の水平配置された主要素14で構成され、この主要素14は、標準長さの単一の弦材14Cと、弦材14Cの各端部に配置された連結要素16とで構成される。典型的な単一の母屋22Aでは、連結要素16は、単一の母屋22Aの端部に横方向に取り付けられる形成ストリップ14Fの各部分で構成され、主要素14は、別の特定の実施形態では、弦材14Cではなく、むしろ所望の長さの形成ストリップ14Fで構成され得る。
様々な長さの標準母屋桁22Bは、図2Dに示されたように、上下の水平主要素14で構成され、上下の水平主要素14は、各水平主要素14間に延在するほぼ垂直な補強要素18と、各主要素14の各端部における連結要素16とを有する。標準母屋桁22Bの典型的な実施では、水平主要素14は、形成ストリップ14Fまたは弦材14Cで構成され得り、補強要素18は、典型的に、適切な直径および壁厚の配管で形成され、連結要素16はそれぞれ、上下の水平主要素14間に延在する形成ストリップ14Fの垂直部分で構成される。
次に、プラットフォームデッキ母屋桁22Cは、図2Eに示すように、水平プラットフォームまたはデッキ用の支持構造物としての使用を意図されており、例えば、作業プラットフォーム、踊り場、屋外デッキ床、建造物10またはEECR建造物10Eの各階の間の床、階プラットフォーム間の通路または傾斜ランプ等を形成するために使用され得る。したがって、プラットフォームデッキ母屋桁22Cは、水平配置され、且つ水平離間された平行な一対の主要素14で構成され、これら主要素14は、典型的に、弦材14Cで構成されるが、形成ストリップ14Fで構成されてもよく、主要素14間で水平に延在し、且つこれら主要素14に対して直角に延在する形成ストリップ14Fで形成される補強要素18により接続される。主要素14間に延在し、且つ主要素14に取り付けられた形成ストリップ14Fで構成された連結要素16は、プラットフォームデッキ母屋桁22Cの各端部に配置されるため、プラットフォームデッキ母屋桁22Cは、例えば水平配置された標準母屋桁22Bに連結され得る。次に、様々な種類のデッキ材または屋内床材またはあらゆる種類の床下材および表面仕上げ床材等のデッキ構成要素またはプラットフォーム構成要素は、1つまたは複数の隣接するプラットフォームデッキ母屋桁22Cの上面上に載置または取り付けられ、例えばバルコニー床またはデッキ床、または建造物10またはEECR建造物10Eの各階の間の床を形成し得る。
例えば、屋根、トラス、ブレースの構成要素12、および例えば屋根と壁要素との間、または床と壁要素との間の連結を形成する構成要素12等を含む、更に他の上述した構成要素12が、必要に応じて、家屋状の建造物10またはEECR建造物10Eを建設するのに使用され得ることは理解されるであろう。
したがって、次に、ハリケーン耐性家屋等の例示的なEECR建造物10Eを考察すると、図4Aおよび4Bは、極限環境条件耐性(EECR)建造物10Eの主構造構成要素およびアセンブリの概略図である。
まず図4Aを参照すると、図4Aにおいてわかり得るように、単一の弦材14Cに対する二重の弦材14Cの使用、および主壁アセンブリ10F間に配置された追加の補強柱10R等の追加の補強要素の存在等のように、EECR建造物10Eの構造構成要素の強度が向上されていることを除けば、EECR建造物10Eは、図1Bに図示されたように、建造物10とほぼ対応していることがわかり得る。
次に、図4Bは、図4Aに図示されたEECR建造物10Eと同等のEECR建造物10Eのさらなる断面図であるが、断熱、防音、および構造支持のために全ての壁および床空間に注入される支持/断熱材10Nと、EECR建造物10Eにさらなる構造補強を提供する外壁板および内壁板10O、10Pを図示している。この点に関し、断熱材10Nが、現在の好ましい実施形態においては、好ましくは隣接する連結壁、床および屋根構造物全体に連続するフォームであることにより、建造物全体にさらなる支持力を提供していることに留意すべきである。さらに、EECR建造物10Eの構造要素は、典型的に、例えば壁フレーム要素にボルト固定または接着された合板で構成され得る外壁板10O、および、例えばセルフタッピンねじまたは接着剤で壁フレームに取り付けられた壁板で構成され得る内壁板10P等をさらに含むことになり、外壁板10Oおよび内壁板10Pの双方は、建造物の構造をさらに補強する。
EECR建造物10EのEECR構造要素12EEを形成するための構造要素12Eへの非極限環境建造物10の適合、修正および変更を考察すると、図4Aおよび4Bに示すように、主EECR構造要素12EEが、二重弦材梁54Bおよび二重弦材コネクタ54Cを含むことが留意されるであろう。以下に説明するように、これらの要素は、本質的には、EECR建造物10Eの主構造要素であり、それぞれ壁、床、天井および屋根の主構造梁要素と、二重弦材梁54Bを相互におよび他の構造要素に連結する要素とを形成する。
したがって、まず二重弦材梁54Bの構造および建設を考察すると、図5Aおよび5Bはそれぞれ、二重弦材梁54Bの典型的な実施形態の建設に用いられる二重弦材梁54Bおよびスペーサ54Sの端部断面図である。図5Aおよび5Bに示されているように、二重弦材梁54Bは、一対の平行な弦材14Cで構成され、これら一対の弦材14Cは、1つまたは複数の両端梁スペーサ54Sによって、典型的には複数の両端梁スペーサ54Sによって離間されている。現在の好ましい実施形態では、各両端梁スペーサ54Sは、二重弦材梁54Bの弦材14C間に延在し、対応する形成ストリップ14Fにより各弦材14Cに取り付けられたスペーサ要素56で構成され得る。図示のように、各形成ストリップ14Fは、スペーサ要素56の軸に垂直に、且つ係合する弦材14Cの軸に平行になるように、スペーサ要素56の端部に取付けられていることにより、本明細書のセクションCで上述した方法で、二重弦材梁54Bの対応する弦材14Cに係合する。また、スペーサ要素56が、代替的に、例えば弦材14C間に配置される補強材18R、または平板、管状部材等の他のあらゆる形態の構造連結部材で構成されてもよく、また、スペーサ要素56が、溶接等により二重弦材梁54Bの弦材14Cに永久的に取り付けられ、単一の永久的構造要素を形成してもよいことにも留意すべきである。
次に、二重弦材コネクタ54Cを考察すると、図4Aに図示されているように、二重弦材コネクタ54Cは、例えば床と壁梁との間、または床と床または壁と壁梁との間の交点で、二重弦材梁54Bを連結するために用いられる。図4Aに図示されるように、単一の二重弦材梁54Bの床梁と2つの二重弦材梁54Bの壁梁とが外壁で交差する場合のように、3つの二重弦材梁54Bを連結するコネクタ等の特定のEECR二重弦材コネクタ54Cが、4つではなく、むしろ3つの二重弦材梁54Bのための係合要素を含み得ることが留意されるであろう。
図5Cは、1つの平面に十字状に配置された4つの二重弦材梁54Bのための単一平面、の4方向EECR二重弦材コネクタ54Cの概略図であって、二重弦材コネクタ54Cは、例えば垂直上部二重弦材梁54Bと、垂直下部二重弦材梁54Bと、対向して延在する2つの二重弦材梁54Bとの間の連結により形成される。図5Cに示されているように、単一平面の4方向EECR二重弦材コネクタ54Cは、両端二重梁コネクタ54CDで構成され、両端二重梁コネクタ54CDは、2つ以上のスペーサ54Sにより離間された一対の平行な弦材14Cで構成され、スペーサ54Sは、例えば、形成ストリップ14F、弦材14C’間に配置された補強材18R、または弦材14C’に取り付けられた平板等の他のあらゆる形態の構造連結部材によって、弦材14C’間に延在し、弦材14C’に取り付けられた形成ストリップ14Fで構成され得る。
EECR二重弦材コネクタ54Cは、さらに、少なくとも1つの単端部二重梁コネクタ54CSを含み、単端部二重梁コネクタ54CSは、一端が両端二重梁コネクタ54CDの弦材14C’の1つに連結され、少なくとも1つのスペーサ54Sにより離間された一対の平行な弦材14C’’で構成されている。例えば、図5Cに図示された構成は、両端二重梁コネクタ54CDの一対の弦材14C’の他方の軸に直角に連結された第2の単端部二重梁コネクタ54CSを含む。同様に、単端部二重梁コネクタ54CBのスペーサ54Sは、例えば、弦材14C’間に延在し、弦材14C’に取り付けられた形成ストリップ14F、弦材14C’間に配置された補強材18R、または他のあらゆる形態の構造連結部材で構成され得る。
図5Cに概略的に示されているように、また、本明細書のセクションBおよびCで上述したように、本発明における、床梁または壁梁として用いられる二重弦材梁54B等の構造要素または他の構造要素は、EECR二重弦材コネクタ54Cを介して、または本明細書において上述したように、EECR二重弦材コネクタ54Cの弦材14C’および14C’内に挿入されたスタブ14Sにより、またはやはり本明細書において上述したように、EECR二重弦材コネクタ54Cの弦材14C’または14C’’にボルト固定された形成ストリップ14Fにより、EECR二重弦材コネクタ54Cに、または互いに取り付けられ得る。
また、図5Cに図示されたEECR二重弦材コネクタ54Cを、三次元構成を含む様々な構成に容易に修正または拡張できることを認識すべきである。例えば、図5Cに図示された二重弦材コネクタ54Cは、EECR建造物10Eの外壁における床梁および壁梁の接合部に適合可能であり、水平に延在する単端部二重梁コネクタ54CSの1つを排除しさえすれば、接合部の一面だけに二重床梁54Aが存在する。さらなる例では、二重弦材コネクタ54Cは、建造物の内部において、相互に直角に延在する二重床梁54Aが上下方向に延在する二重壁または支持梁54Aと共通接合部で交差する連接点での使用に適合可能である。このような適合は、1つまたは複数の単端部二重梁コネクタ54CSを二重弦材コネクタ54Cの弦材14C’および14C’’に追加することにより、達成されるであろう。しかし、追加される1つまたは複数の単端部二重梁コネクタ54CSは、図5Cに図示されたように、二重梁コネクタ54Cの実施形態における両端二重梁コネクタ54CDおよび単端部二重梁コネクタ54CSの面に直角に延在する。図5Cに図示された二重弦材コネクタ54Cの基本的な実施形態を、またさらなる構成に適用することは当業者にとっては明らかであろう。
最後に、EECR二重弦材コネクタ54Cは、溶接された構成要素等のような要素の永久的アセンブリとして構築するのではなく、本明細書におけるセクションA、BおよびCで上述したように、個々の構成要素のアセンブリにより構築してもよいことも認識されるべきである。
また、本明細書におけるセクションA、BおよびCで上述した他の要素12Eも、同様に、EECR二重弦材梁54Aと二重弦材コネクタ54Cとの使用に適合され得ることも明らかであろう。このような例として、図2Gの棟弦材28Aおよび図2Hの二重軒部分28Eが挙げられ、棟弦材28Aおよび二重軒部分28Eは、図5Dおよび5Eに示されているように修正および適合されたことで、EECR屋根棟部分28AEおよびEECR二重軒部分28EEを形成し、二重弦材梁54Aおよび二重弦材コネクタ54Cと係合する。この点に関し、二重弦材梁54Aと二重弦材コネクタ54Cとの使用に適合される構造要素12Eは、図5Eに図示されるように、単一の弦材14C梁と併用されてもよく、この場合、屋根棟部分28AEおよび二重軒部分28EEは、2つの個別の単一弦材14C梁により連結されることにも留意しなければならない。
E.極限環境条件耐性(EECR)建造物、外側主構造アセンブリおよび外板/内板
再び図4Aおよび4Bを参照すると、建造物10の構造要素およびアセンブリと同様に、EECR建造物10Eの構造要素およびアセンブリは、典型的に、壁や多くの場合屋根および床のアセンブリの内板および外板の双方の設備と、壁および屋根要素内や多くの場合床アセンブリ内の断熱用空間と、壁内や多くの場合屋根や床アセンブリ内の給排水管またはガス管や配線等の配管用空間を含むことになる。
さらに、外壁アセンブリ10F、床/天井アセンブリ10Gまたは屋根アセンブリ10I、および特定の内壁10R等の考えられ得る他の特定の内側構造要素等のEECR建造物10Eの特定の主構造要素は、建造物の内部空間にさらなる構造上の強度および完全性と、さらなる環境保護とを提供する形態で建設される。以下に説明するように、このようなEECR建造物10Eの構造要素は、図4Aおよび4Bにおいて、それぞれがモジュール式壁アセンブリ58W、モジュール式床/天井アセンブリ58Fおよびモジュール式屋根アセンブリ58として特定される主構造アセンブリ58に基づいている。
図6Aおよび6Bを参照すると、図6Aは、外側モジュール式壁アセンブリ58Wを備えるEECRモジュール式構造アセンブリ58の概略的な等尺図であり、図6Bは、外側モジュール式壁アセンブリ58Wの断面図である。モジュール式構造アセンブリ58、二重弦材梁54B、スペーサ54S、母屋桁22、およびボルトまたは他の締め具等の他の要素等の、図6Aおよび6Bに示された構造構成要素は、以下の説明で論じられる特徴を簡易且つ明確に表示するために、簡素な図の形態で表されていることを認識しなければならない。しかしながら、これらの要素の詳細図については、先行する図面および説明に示されており、必要に応じてこれらの先行する図面および説明を参照すべきである。
モジュール式壁アセンブリ58Wを含むEECRモジュール式構造アセンブリ58の例として図6Aおよび6Bに図示されているように、EECRモジュール式構造アセンブリ58は、今度は上述のように、梁スペーサ54Sにより離間された一対の平行な弦材14Cで構成される二重弦材梁54Bに基づいている。例えば、モジュール式壁アセンブリ58Wの場合、EECRモジュール式アセンブリ58の二重弦材梁54Bは、EECRモジュール式構造アセンブリ58の平行な弦材14Cが壁の平面に平行であり、且つこの平行な弦材14Cを連結するスペーサ54Sが壁の平面に対して垂直であるように配置される。したがって、EECRモジュール式構造物58の2つの弦材14Cは、壁の内面および外面にそれぞれ配置される垂直な内面梁58IFおよび外面梁58OFを形成し、スペーサ54Sで形成される水平に延在する内壁スペーサ58Sにより離間される。モジュール式床/天井アセンブリ58Fおよびモジュール式屋根アセンブリ58Rもほぼ同様に構築されるが、弦材14Cおよびスペーサ54Sの配向が適切に異なっているため、壁厚、または天井、床または屋根の厚さは、スペーサ58Sの長さおよび弦材14Cの断面寸法により決定される。
再び図6Aおよび6Bを参照すると、図示のように、モジュール式壁アセンブリ58Wは、母屋桁22により連結された少なくとも一対の二重弦材梁54Bで構成され、母屋桁22は、内面梁58IF間または外面梁58OF間に延在し、且つ壁10Fの内面60Iと外面60Oとを画定している。また、図示のように、母屋桁は、モジュール式壁アセンブリ58Wの上部および底部、即ち、壁の平面と例えば天井および床アセンブリとの交点であって、モジュール式床/天井および屋根アセンブリ58Fおよび58Rの相当する位置に配置され得る。例えばさらに構造を強化または補強するため、または窓またはドアのアセンブリ等にフレームを提供するために、EECRモジュール式構造アセンブリ58の弦材14Cの長さまたは高さに沿ったあらゆる位置にさらなる母屋桁22が配置され得ることにも留意すべきである。上述と同様に、モジュール式床/天井アセンブリ58Fおよびモジュール式屋根アセンブリ58Rもほぼ同様に構築されるが、EECRモジュール式構造アセンブリ58の配向が適切に異なる。
図4Aに示すように、隣接するEECRモジュール式構造アセンブリ58を一体化構造ユニットに連結して、各EECRモジュール式構造アセンブリ58間の空間を決定することに加え、母屋桁22は、合板、壁板、および仕上げ材等の外板62Iおよび内板62Oを壁、屋根および床部分に取り付けるための内側構造面60Iおよび外側構造面60Oも提供し、内板62Iおよび外板62Oは、例えばボルト、ねじ、釘、接着剤等により、表面60Iおよび60Oに取り付けられてもよい。
特に図6Bを参照すると、外板62Oは、例えば、例えばボルト等の締め具62Bまたは接着剤により母屋桁22に固定された合板で形成された基板62OBと、例えば、例えばボルト、ねじ部品、釘または接着剤により基板62OBまたは外側母屋桁22に取り付けられたスタッコまたは金属パネルで構成された仕上げ板62OFとで構成され得る。この点に関し、仕上げ板62OFの選択は、構造のさらなる強化をもたらすのに加え、壁アセンブリ10F、ひいてはEECR建造物10Eの環境耐性および強度の決定に顕著な効果を有することになることに留意すべきである。例えば、スタッコ被覆および金属パネルは、耐火性であるとともに、風、雨または雪、および風で飛ばされた瓦礫類等のような危険要因による侵入に対するさらなる耐性を提供する。外板62Oを含む構造要素または構造パネルが、典型的に、複数のモジュール式壁部分58W上に水平に延在し得るようになるため、隣接するモジュール式壁部分58Wが相互に連結され、壁にさらなる構造強度が提供されることにも留意すべきである。所望の構造特性または化粧性を有する塗料またはさらなる仕上げ材等のさらなる被覆または仕上げ層を、必要または所望に応じて、壁の外面60Iの外面に追加してもよいことも留意されるであろう。
モジュール式壁部分58Wの内面60Iは、典型的に、モジュール式壁部分58Wの内側の構造上および仕上げ上の要件に依存して、外板62Oのように、それぞれが合板および壁板等の内側基板62IBおよび内側仕上げ板62IFか、あるいは内側仕上げ板62IFのみで構成され得る内板62Iにより覆われることになる。外板62Oの場合のように、内板62Iを備える構造要素またはパネルは、典型的に、複数のモジュール式壁部分58W上に水平に延在し得るようになるため、隣接するモジュール式壁部分58Wは相互に連結され、壁にさらなる構造強度が提供される。所望の構造特性または化粧性を有する塗料、壁紙または漆喰、またはこれらの組み合わせ等のさらなる被覆または仕上げ層を、必要または所望に応じて、壁の内面60Iに追加してもよいことも留意されるであろう。
説明したように、モジュール式壁部分58W、および特に外壁部分は、典型的に、断熱材10Nの層、好ましくはフォームも含むことになり、この断熱材10Nの層は、各モジュール式壁58W部分の内面に、即ち、外面60Oを画定する基板62OBおよび母屋桁22の内側と、モジュール式壁部分の内側を形成する主構造アセンブリ58の側面とに接着される。断熱材10Nは、好ましくは「所定位置で発泡」され、外側基板62OBの内側と、主構造アセンブリ58、および給排水またはガス管、そして配線22等の外側配管の内側とに、接着されるよう構成される。しかしながら、断熱材10Nは、代替的に、例えば、接着剤によってモジュール式壁部分58Wの内面に取り付けられた硬質のパネルフォーム、または従来のファイバーグラスパネルまたは吹きファイバーグラス(blown fiberglass)等の軟質の断熱材で構成され得る。この場合、壁と構造的に一体化された硬質の断熱材の強度をさらに強化する必要はない。
断熱材10Nは、モジュール式壁部分の外面60Oおよび内面60Iを形成する構造要素の内側間の内部空間全体を充填し、あるいは、図6Bに図示されるように、外側基板62OBの内側上に層として堆積され、母屋桁22は、外面60Oを画定し、主構造アセンブリ58の内側は、モジュール式壁部分58Wの内側を形成して、モジュール式壁部分58W内に内部空間64Sを形成してもよい。そして、内部空間64Sは、水道管、ガス管および給排水管、配線、通気孔およびダクト、ケーブル等の設備66のために使用されてもよい。
最後に、EECR建造物10Eの床、天井および屋根がそれぞれ、モジュール式床/天井アセンブリ58Fと、モジュール式屋根アセンブリ58Rとで構成される一方、モジュール式床/天井アセンブリ58Fおよびモジュール式屋根アセンブリ58Rが、一般的に、上述のモジュール式壁アセンブリ58Wと同様であることに留意しなければならない。主な違いは、モジュール式床/天井アセンブリ58Fの場合には、主構造アセンブリ58および母屋桁22がほぼ水平に延在することになり、モジュール式屋根アセンブリ58Rの場合には、主構造アセンブリ58および母屋桁22が水平に配向されるか、より一般的には、水平方向に対して斜めに配向されるということであろう。さらに、モジュール式屋根アセンブリ58Rは、典型的に、断熱材10Nを含むことになり、モジュール式床/天井アセンブリ58Fは、断熱材10Nの層を含み得ず、モジュール式床/天井アセンブリ58Fおよびモジュール式屋根アセンブリ58Rは、設備66を収容する必要があるか否かにより、空間64Sを含んでも含まなくてもよい。
F.極限環境条件耐性を向上させるための既存建造物の修正および適合
次に、ハリケーン、竜巻、暴風雨、森林火災および山火事、洪水および地震等の環境条件への耐性を向上させるための本発明のシステムおよび方法の既存建造物への適用について、以下に考察する。本発明によれば、新しい構造要素またはアセンブリの設置中に、既存建造物の特定の要素を少なくとも一時的に支持物および梁受けとして用いながら、本発明の対応する構造要素およびアセンブリによって、既存建造物の要素およびアセンブリが、重ね合わされるか、または置換される。
図1Aおよび1Bに図示されるような既存建造物の要素およびアセンブリに本発明の構造要素およびアセンブリを重ね合わせまたは置換する方法は、図7A、7Bおよび7Cに図示されている。図1Aおよび1Bは、最初の既存建造物10を図示していると見なしてよい。この場合、図1Bに図示されるように、例示的な家屋10建造物の基本構成要素は、壁フレームおよび壁板を形成する壁フレーム要素およびアセンブリ10Fと、床フレームおよび床板を形成する床フレーム要素およびアセンブリ10Gと、屋根材10Iを支持する垂木および梁を形成する屋根フレーム要素およびアセンブリ10H、および基礎10Jを含む。
次に、図7Aおよび7Bは、本発明に従って環境耐性を向上させるための家屋10建造物の適合または修正の進行工程を図示している。例えば、図7Aを参照すると、既存家屋10建造物の修正の初期工程は、既存基礎10Jを囲繞して、最初の基礎10Jを補強するとともに、既存家屋10建造物に本発明の構造要素およびアセンブリを引き続いて追加するための基礎を提供するリング基礎68Fを建設することを含む。
さらなる工程は、壁パネルアセンブリ68Wを、壁ブラケット68Bにより、壁スタッドの外側、即ち、壁フレームアセンブリ10Fの垂直材10Sと、リング基礎68Fとに固定することと、新しい補強された床アセンブリを含むプラットフォーム部分68Pを壁パネルアセンブリ68Wの垂直部材に固定することとを含む。この点に関し、以下に詳細に説明する壁パネルアセンブリ68Wの主垂直構造部材が、既存壁フレームアセンブリ10Fのリング基礎68Fおよび垂直材10Sに固定および支持されることが留意されるであろう。また、本発明の現在の好ましい実施形態では、プラットフォーム部分68Pは、作業の現在の工程中、床要素およびアセンブリ10Gにより支持されるように、最初の床要素およびアセンブリ10Gの上に設置されることも留意されるであろう。したがって、最初の建造物10における最初の構造要素およびアセンブリ、さらに特に外壁および床構造物は、新しい補強された要素を追加して最初の構造物を新しく補強された構造物に置換するための梁受けおよび支持物として用いられることがわかり得る。
これらの初期工程では、これらの最初の要素を本発明の新しい要素に置換する準備として、屋根フレーム要素およびアセンブリ10Hと、屋根10Iとが撤去されることが含まれることにも留意すべきである。この点に関し、最初の屋根構造物は、家屋10建造物の補強中に構造支持物として必要とされないことが留意されるであろう。したがって、最初の屋根構造物は、これらの初期工程中の任意の時点で、新しい屋根構造物の設置に備えて撤去されてもよく、これにより、最初の壁および床要素の置換改修中に、最初および交換用の壁および床要素等の残りの要素へのアクセスが容易になる。
図7Bに図示されるように、既存建造物10の屋根フレーム要素およびアセンブリ10Hと屋根10Iとは、本明細書において上述したように、本発明の対応する屋根フレーム要素およびアセンブリ28と置換される。
既存の床要素およびアセンブリ10Gも撤去され、本発明のプラットフォーム部分68Pに基づく補強された床要素およびアセンブリが残される。この点に関し、既存の床要素およびアセンブリ10Gを、プラットフォーム部分68Pと、下敷き、厚板、タイル、またはカーペットまたは他の材料等の必要な床仕上げ構成要素とに置換することにより、新しい床面がほぼプラットフォーム部分68Pの厚みの分だけ最初の床面より上昇することになることが留意されるであろう。そして、プラットフォーム部分68Pの下側が、次の下の階の新しい天井を形成するため、天井も一般的にその厚み分だけ上昇し、建造物10全体の最初の天井高さがほぼ維持される。考えられる例外は、最低階、特に地下室の場合、つまり、当該階の床が、プラットフォーム部分68Pの挿入により上昇されない場合と、天井の高さがプラットフォーム部分68の下側ではなく、屋根裏空間の床、または屋根アセンブリの下面により決定され得る最上階とである。
最後に、図7Aおよび7Bに関して、図7Bに概略的に示されているように、壁パネルアセンブリ68W、壁フレームアセンブリ10Fの垂直材10Sおよび壁フレームアセンブリ10Fにより形成される内側空間は、全ての壁、床および天井の内側空間と同様に、フォーム断熱材68Iで充填される。これにより、フォーム断熱材68Iは、建造物10の内部と外部環境との間、および建造物10の垂直または水平に隣接する部屋間の断熱および防音を提供するだけでなく、改修された建造物10にさらなる構造補強を提供する。
次に、既存建造物の補強を目的として特に設計および適合された本発明の構造要素およびアセンブリを考察すると、例示的な壁パネルアセンブリ68Wの概略等尺図が図8Aに図示されている。弦材14C、スペーサ54S、母屋桁22、形成ストリップ14F、およびボルトまたは他の締め具等の他の要素等の、図8Aおよび以下の特定の図面に示された構造構成要素が、以下の説明で論じられる特徴を簡易且つ明確に表示するために、簡易な概略図の形態でこれら図面に表されていることに留意しなければならない。しかしながら、これらの要素の詳細図は、先行する図面および説明に示されており、必要に応じて先行する図面および説明を参照すべきである。
隣接および接合する2つの壁パネルアセンブリ68Wの概略平面図である図8Aに図示されるように、各壁パネルアセンブリ68Wは、水平方向に離間され、且つ2つ以上の水平配向された母屋桁22によって連結された2つの平行な垂直弦材14Cに基づいており、2つ以上の水平配向された母屋桁22は、壁パネルアセンブリ68Wの上部および底部に配置された少なくとも上部および下部の母屋22桁を含むことになり、さらに上部および下部の母屋桁22間で垂直に離間された1つまたは複数の母屋桁22を含み得る。したがって、図8Aに図示されたように、隣接する壁パネルアセンブリ68Wが、共通弦材14Cを共有することになり、垂直に隣接する壁パネルアセンブリ668Wが同様に垂直弦材14Cを共有できるように、弦材14Cが、2つ以上の壁パネルアセンブリ68W上に垂直に延在し得る。しかしながら、弦材14Cが単一の壁パネルアセンブリ68Wの高さだけ垂直に延在する場合、垂直に当接する弦材14Cは、垂直に隣接する弦材14C間の接合部上に延在するスタブ34または形成ストリップ14F等により、本明細書において概略的に上述した方法で連結されることになる。
図8Aに図示されるように、壁パネルアセンブリ68Wの各弦材14Cは、1つまたは複数の壁ブラケット68Bにより、対応する壁フレームアセンブリ10Fの対応する垂直材10Sに固定され、各壁ブラケット68Bは、弦材14Cと、対応する垂直材10Sとの間で、水平方向に内側に延在する。各弦材14Cは、典型的に、少なくとも、弦材14Cおよび垂直材10Sの上下端部に配置された壁ブラケット68Bによって、対応する垂直材10Sに固定されることになり、また、上部および下部の壁ブラケット68B間で離間されたさらなる壁ブラケット68Bによってさらに固定され得る。各垂直材10Sは、例えば、従来のツーバイフォースタッドで構成され得るが、建造物10の既存壁建造の従来型スタッド材の機能を果たすあらゆる他の好ましい寸法の要素で構成されてもよいことに留意すべきである。図8Aに示すように、各上記壁パネルアセンブリ68Wは、単一の柱間を有し、複数の壁パネルアセンブリ68Wは、隣り合わせに配置および連結され得り、各隣接する一対は、1つの垂直弦材14Cを共有して複数の柱間の壁アセンブリを形成する。
図8Bに示すように、壁ブラケット68Wは、典型的に、一端に、本明細書において上述した方法で弦材14Cに取り付けるための垂直配向された形成ストリップ14Fと、他端に、垂直材10Sに適合した寸法を有し、典型的に、締め具68Fを垂直材10Sに固定するためにボルトまたは釘等の横方向締め具68Fを受け入れる適切な開口部を含むU形スタブブラケット68Sとを有する、水平に配向されたスペーサ要素56で構成され得る。スタブブラケット68Sの寸法は、フォーバイシックス(4X6)材、ツーバイシックス(2x6)材を含むあらゆる垂直材10S、複数の要素で構成される垂直材10Sまたは長方形以外の断面を有する垂直材10S、コンクリート垂直材等の木材以外の材料で構成される垂直材10S等の寸法に適合され得ることが理解されるであろう。また、壁パネルアセンブリ68Wの取付手段を提供するように、垂直材10Sを既存建造物または既存建造物の一部に追加してもよいことも理解されるべきである。
また、図8Bに図示されるように、隣接する弦材14Cと、壁パネルアセンブリ68Wの外壁板68Oと、垂直材10Sの内面により画定される内面または境界との間の空間は、フォーム断熱材68Iで充填され、断熱および防音の双方と、構造補強とを提供する。壁パネルアセンブリ68Wの内面および外面は、本明細書において上述したように、壁、屋根および床部分に、合板、壁板および仕上げ材等の単層または複数層の板62Iおよび62Oを含み得り、内板62Iおよび外板62Oは、例えばボルト、ねじ、釘、接着剤等で接着され得ることに留意すべきである。外板62Oの最外層は、さらに、例えば、例えばボルト、ねじ部品、釘または接着剤により基板または母屋桁22に取り付けられたスタッコまたは金属パネルで構成され得る。この点に関し、62O板の選択は、構造のさらなる強化に加え、壁パネルアセンブリ68Wの環境耐性および強度の決定に顕著な効果を有することになることに留意すべきである。例えば、スタッコ被覆および金属パネルは耐火性であるとともに、風、雨または雪、および風で飛ばされた瓦礫等の危険要因による侵入に対するさらなる耐性を提供する。外板62Oを備える構造要素または構造パネルが、典型的に、複数の壁パネルアセンブリ68W上に水平に延在し得るため、隣接するモジュール式壁部分58Wが相互に連結され、壁にさらなる構造強度をもたらすことにも留意すべきである。所望の構造特性または化粧性を有する塗料またはさらなる仕上げ材等のさらなる被覆層または仕上げ材層を、必要または所望に応じて、壁の外面に追加してもよいことも留意されるであろう。
本明細書において概略的に上述したように、壁パネルアセンブリ68Wの内面は、典型的に、内板により覆われることになり、この内板は、壁パネルアセンブリ68Wの内面の構造上および仕上げ上の要件により、合板及び壁板等の内側基板および内側仕上げ板で構成されてもよいし、あるいは内側仕上げ板のみで構成されてもよい。外板62Oの場合のように、内板を備える構造要素またはパネルが、典型的に、複数の壁パネルアセンブリ68W上に水平に延在することになり得るため、隣接するモジュール式壁部分58Wが相互に連結され、壁にさらなる構造強度が提供されることになり得る。塗料、壁紙または漆喰、またはこれらの組み合わせ等の所望の構造特性または化粧性を有するさらなる被覆または仕上げ層を、必要または所望に応じて、追加してもよいことも留意されるであろう。
次に図9を参照すると、図9では、床プラットフォームアセンブリ70内に組み立てられた複数のプラットフォーム部分68Pの概略等尺図が示されている。図9Aに図示されるように、プラットフォーム部分68Pは、水平プラットフォームまたはデッキのための支持構造物としての使用が意図されており、例えば、作業プラットフォーム、踊り場、屋外デッキ床、建造物10の各階の間の床、各階のプラットフォーム間の通路または傾斜ランプ等を形成するのに使用され得る。図示のように、プラットフォーム部分68Pは、水平配向された、水平配置され、水平離間された主要素14の平行な上部の一対と下部の一対とで構成され、これら主要素14は、典型的に、弦材14Cで構成されるが、例えば形成ストリップ14Fで構成されてもよい。
上部の一対の主要素14における主要素14と、下部の一対の主要素14における主要素14とが、水平連結要素16により離間および連結されており、この水平連結要素16が、主要素14の各端部において、各主要素14に対して直角に各主要素14間に延在し、1つまたは複数のさらなる水平連結要素16が、所望または必要に応じて、主要素14の各端部間において一対の水平主要素14間で連結されている。各上部主要素14は、同様に、上部および下部主要素14の端部に配置された垂直配向された連結要素16によって、対応する平行な下部主要素14から離間され、且つこの対応する平行な下部主要素14に連結され、さらなる垂直連結要素16も、必要または所望に応じ、上部および下部主要素14の各端部間に再度配置される。本明細書において上述したように、連結要素16は、典型的に、弦材14CAまたは形成ストリップ14Fで構成され得る。
本明細書において簡単に上述したように、床またはデッキ建造物を形成するプラットフォーム部分68Pは、好ましくは、既存の床要素およびアセンブリ10Gを所定位置にしたまま設置されるので、壁パネルアセンブリ68Wおよびプラットフォーム部分68Pを含む、本発明の補強構造要素の設置中に、既存の床要素およびアセンブリ10Gを支持物および作業プラットフォームとして使用することができる。上記理由により、プラットフォーム部分68Pは、典型的に、既存の床要素およびアセンブリ10Gの上面上に設置され、この上面に支持される。上述のように、このような方法により、各階レベルは、プラットフォーム部分68Pのアセンブリに置換され、プラットフォーム部分68Pの厚さ分だけ上昇する。しかしながら、また、上述したように、プラットフォーム部分68Pの厚さ分だけ各階レベルが上昇しても、典型的には、各部屋の最初の天井高さは低くならない。その理由は、全ての床が、通常同一の距離だけ持ち上げられるからである。ただし、最低階の下および最上階の上に天井がある場合が唯一の例外となり得る。
また、最終的に補強された建造物10では、水平弦材14Cおよび二重水平弦材14Cを垂直弦材14Cに連結するために、各プラットフォーム部分68Pの上部および下部主要素14が、本明細書において上述した方法で、壁パネルアセンブリ68Wの垂直弦材14Cに連結されることにも留意しなければならない。さらに、壁パネルアセンブリ68Wの垂直弦材14Cが、既存の外壁アセンブリ10Fおよび床/天井アセンブリ10Gより外側にあることにも留意しなければならない。したがって、プラットフォーム部分68P構造物の組み立ての大部分は、多くの場合、最初の建造物に支障をきたすことなく実施され得る一方、プラットフォーム部分68Pの水平要素14と床プラットフォームアセンブリ70とを壁パネルアセンブリ68Wの垂直弦材14Cに連結するためには、ある時点で、各角部における垂直構造梁を含む最初の外壁10Fを貫通する必要がある。しかしながら、好ましくは、各階におけるプラットフォーム部分68Pの水平要素14と壁パネルアセンブリ68Wとの間の連結は、最初の主構造角部の梁を貫通または切断する前に、プラットフォーム部分68Pが本質的に壁パネルアセンブリ68Wによって支持されるような順番で行われ得る。例えば、プラットフォーム部分68Wと壁パネルアセンブリ68Wの垂直要素14Cとの間の連結は、最初の角部の垂直材から離れた壁に沿った任意の位置で開始され、角部における連結だけが残されるまで続けられてもよく、この時点で、最初の構造垂直材を切断して最後の連結を行ってもよい。
最後に、この点に関し、前述のように、様々な種類のデッキ材料または屋内床材料、もしくはあらゆる種類の床下材および表面仕上げ床材等のデッキ材またはプラットフォーム構成要素は、その後、1つまたは複数の隣接するプラットフォーム部分68Pの上面に載置され、または取り付けられて、例えばバルコニーまたはデッキ床または建造物10の各階の間の床を形成または仕上げてもよいことに留意すべきである。
本明細書に含まれる発明の精神および範囲から逸脱することなく、上述の方法およびシステムに特定の変更を行うことが可能なため、上述され、または添付の図面に示された主題のすべては、本明細書において発明概念を示す単なる例として解釈されることとし、本発明を限定するように解釈されないこととする。

Claims (16)

  1. 既存建造物を補強する方法であって、
    該方法は、
    既存の基礎を囲繞および補強するリング基礎を建設する工程と、
    補強壁パネルアセンブリを既存の壁構造物に固定する工程であって、前記壁パネルアセンブリは、前記既存の壁構造物の垂直部材の外側にあって、該垂直部材に固定され、前記リング基礎によって支持される、補強壁パネルアセンブリを既存の壁構造物に固定する工程と、
    補強床アセンブリを形成するプラットフォーム部分を前記補強壁パネルアセンブリの垂直構造要素に固定する工程であって、前記プラットフォーム部分は、前記プラットフォーム部分の組み立ておよび前記プラットフォーム部分の前記補強壁パネルアセンブリへの取り付けの間に、既存の床構造物により支持される、補強床アセンブリを形成するプラットフォーム部分を前記補強壁パネルアセンブリの垂直構造要素に固定する工程と、
    前記既存の床構造物を撤去する工程と
    を備える方法。
  2. 請求項1に記載の、既存建造物を補強する方法であって、
    さらに、
    既存の屋根構造要素を補強屋根構造要素と置換する工程を備える方法。
  3. 請求項1に記載の、既存建造物を補強する方法であって、
    壁パネルアセンブリは、
    一対の平行な垂直弦材であって、水平に離間され、且つ前記壁パネルアセンブリの上部および底部に配置された少なくとも上部母屋桁および下部母屋桁によって連結された、一対の平行な垂直弦材と、
    各垂直弦材と関連して、前記壁パネルアセンブリの前記垂直弦材を前記既存の壁構造物における対応する垂直構造部材に取り付けるための、少なくとも上部壁ブラケットおよび下部壁ブラケットと
    を備えることを特徴とする方法。
  4. 請求項3に記載の、既存建造物を補強する方法であって、
    各弦材は、
    中央穴を囲繞する4つの主壁により画定されたほぼ四角形の断面を有し、且つ4つの内側主面と4つの外側主面とを有するほぼ長尺な本体と、
    各外側主面に沿って延在し、且つ各外側主面の中央に位置するT形溝構造物であって、各T形溝構造物は、ボルト型締め具を受け入れるように構成された内側T形溝を有し、各T形溝は、軸溝であって、前記T形溝構造物の外面から内側に延在し、且つ軸溝の内側端において前記軸溝に対して直角に延在する交差溝と連結する軸溝を含む、T形溝構造物と
    を含み、
    弦材の各T形溝構造物は、弦材の外側主面から外方向に平行に延在する2つの平行な溝側壁と、前記溝側壁の外端から内側方向に前記外側主面に平行に延在する2つの溝正面壁とにより画定され、
    前記ボルト型締め具は、標準六角ボルトとT形ボルトとのうちの少なくとも1つを含み、
    T形ボルトは、交差溝の幅よりも長く、軸溝の幅よりも狭い矩形頭部を有することで、T形ボルトの前記頭部が、前記T形ボルトの前記頭部が前記T形溝の長手方向軸と整合されるときに、前記軸溝を通過してT形溝の前記交差溝内に収容されることが可能であり、前記頭部が前記T形溝の前記長手方向軸に対して横向きに回転されるときに、前記交差溝内に保持されることになり、
    各T形溝の少なくとも1つの内面は、T形ボルトを介してかかる張力およびねじり力に起因する圧縮力を支持する支持面であり、各交差溝の最内面により画定される各平面は、前記弦材の対応する外側主壁面に対して内側にオフセットされることにより、各交差溝の前記内面により画定される平面と前記弦材の対応する外側主面との間に、増大された対角主壁厚を形成する
    ことを特徴とする方法。
  5. 請求項4に記載の、既存建造物を補強する方法であって、
    各母屋桁は、
    単一梁要素であって、単一弦材と単一形成ストリップとのうちの1つで形成され、前記単一梁要素の各端部に配置される形成ストリップで形成される連結要素を有する、単一梁要素を含み、
    各形成ストリップは、
    複数のストリップ部分に形成される単一のほぼ長尺なストリップ板であって、各ストリップ部分は、隣接するストリップ部分に対して直角に配向され、前記ストリップ部分は、2つの隣接する主壁とT形溝構造物の隣接する側壁とにより形成される、対応する弦材支持面と係合する支持面を形成するW形状断面を形成する角領域と、前記T形溝構造物の外向き面によって形成された弦材支持面と係合する支持面を形成する面領域と、前記形成ストリップを強化するために前記面領域の端部から外方向に延在する取付領域とを連続して含む領域に形成される、単一のほぼ長尺なストリップ板を含む
    ことを特徴とする方法。
  6. 請求項4に記載の、既存建造物を補強する方法であって、
    各壁ブラケットは、
    水平配向されたスペーサ要素であって、
    第1の端部に、前記壁ブラケットアセンブリの垂直弦材に取り付けるための、垂直配向された形成ストリップと、
    前記スペーサ要素の第2の端部に、前記既存の壁構造物の垂直な垂直材に取り付けるための、ほぼU形状のスタブブラケットと
    を有する水平配向されたスペーサ要素を含み、
    各形成ストリップは、
    複数のストリップ部分に形成された単一のほぼ長尺なストリップ板であって、各ストリップ部分は、隣接するストリップ部分に対して直角に配向され、前記ストリップ部分は、2つの隣接する主壁とT形溝構造物の隣接する側壁とにより形成される対応する弦材支持面と係合する支持面を形成するW形状の断面を形成する角領域と、前記T形溝構造物の外向き面によって形成された弦材支持面と係合する支持面を形成する面領域と、前記形成ストリップを強化するために、前記面領域の端部から外方向に延在する取付領域とを連続して含む領域に形成される、単一のほぼ長尺なストリップ板を含む
    ことを特徴とする方法。
  7. 請求項1に記載の、既存建造物を補強する方法であって、
    プラットフォーム部分は、
    弦材と母屋桁とのうちの少なくとも1つで形成される水平配向された平行な主要素の上方および下方の対であって、主要素の各上方および下方の対における前記主要素は、前記主要素間で前記主要素に対してほぼ横方向に延在する水平連結要素により、水平に離間および連結され、各上方主要素は、前記上方および下方の主要素間で前記上方および下方の主要素に対してほぼ横方向に延在する垂直連結要素により、対応する下方主要素から垂直方向に離間および接続された、主要素の上方および下方の対を備え、
    前記主要素と、前記水平連結要素および前記垂直連結要素とは、母屋桁と弦材とのうちの少なくとも1つで形成される
    ことを特徴とする方法。
  8. 請求項7に記載の、既存建造物を補強する方法であって、
    各弦材は、
    中央穴を囲繞する4つの主壁により画定されたほぼ四角形の断面を有し、且つ4つの内側主面と4つの外側主面とを有するほぼ長尺な本体と、
    各外側主面に沿って延在し、且つ各外側主面の中央に位置するT形溝構造物であって、各T形溝構造物は、ボルト型締め具を受け入れるように構成された内側T形溝を有し、各T形溝は、軸溝であって、前記T形溝構造物の外面から内側に延在し、且つ軸溝の内側端において前記軸溝に対して直角に延在する交差溝と連結する軸溝を含む、T形溝構造物と
    を含み、
    弦材の各T形溝構造物は、弦材の外側主面から外方向に平行に延在する2つの平行な溝側壁と、前記溝側壁の外端から内側方向に前記外側主面に平行に延在する2つの溝正面壁とにより画定され、
    前記ボルト型締め具は、標準六角ボルトとT形ボルトとのうちの少なくとも1つを含み、
    T形ボルトは、交差溝の幅よりも長く、軸溝の幅よりも狭い矩形頭部を有することで、T形ボルトの前記頭部が、前記T形ボルトの前記頭部が前記T形溝の長手方向軸と整合されるときに、前記軸溝を通過してT形溝の前記交差溝内に収容されることが可能であり、前記頭部が前記T形溝の前記長手方向軸に対して横向きに回転されるときに、前記交差溝内に保持されることになり、
    各T形溝の少なくとも1つの内面は、T形ボルトを介してかかる張力およびねじり力に起因する圧縮力を支持する支持面であり、各交差溝の最内面により画定される各平面は、前記弦材の対応する外側主壁面に対して内側にオフセットされることにより、各交差溝の前記内面により画定される平面と前記弦材の対応する外側主面との間に、増大された対角主壁厚を形成し、
    各母屋桁は、
    単一梁要素であって、単一弦材と単一形成ストリップとのうちの1つで形成され、前記単一梁要素の各端部に配置される形成ストリップで形成される連結要素を有する、単一梁要素を含み、
    各形成ストリップは、
    複数のストリップ部分に形成される単一のほぼ長尺なストリップ板であって、各ストリップ部分は、隣接するストリップ部分に対して直角に配向され、前記ストリップ部分は、2つの隣接する主壁とT形溝構造物の隣接する側壁とにより形成される、対応する弦材支持面と係合する支持面を形成するW形状断面を形成する角領域と、前記T形溝構造物の外向き面によって形成された弦材支持面と係合する支持面を形成する面領域と、前記形成ストリップを強化するために前記面領域の端部から外方向に延在する取付領域とを連続して含む領域に形成される、単一のほぼ長尺なストリップ板を含む
    ことを特徴とする方法。
  9. 既存建造物を補強するシステムであって、
    前記システムは、複数種類のモジュール式構造補強構成要素を含み、
    各構造補強構成要素、前記構造補強構成要素は、
    既存の基礎を囲繞および補強するリング基礎と、
    既存の壁構造物に固定される補強壁パネルアセンブリであって、前記壁パネルアセンブリは、前記既存の壁構造物の垂直部材の外側に固定され、且つ前記リング基礎によって支持される、補強壁パネルアセンブリと、
    補強された床アセンブリを形成する補強プラットフォーム部分であって、前記プラットフォーム部分は、前記補強壁パネルアセンブリの垂直構造要素に固定されて補強床アセンブリを形成し、前記プラットフォーム部分は、前記プラットフォーム部分の組み立て、および前記プラットフォーム部分の前記補強壁パネルアセンブリへの取り付け中に、既存の床構造物により支持され、前記既存の床構造物は、前記プラットフォーム部分の前記補強壁パネルアセンブリへの取り付け後に撤去される、補強プラットフォーム部分と
    を備えるシステム。
  10. 請求項9に記載の、既存建造物を補強するシステムであって、さらに、
    既存の屋根構造要素を置換するための補強屋根構造要素を備えるシステム。
  11. 請求項9に記載の、既存建造物を補強するシステムであって、
    壁パネルアセンブリは、
    水平に離間され、且つ前記壁パネルアセンブリの上部および底部に配置された少なくとも上方および下方の母屋桁によって連結された一対の平行な垂直弦材と、
    各垂直弦材と関連して、前記壁パネルアセンブリの前記垂直弦材を前記既存の壁構造物の対応する垂直構造部材に取り付けるための、少なくとも上方および下方の壁ブラケットと
    を備えることを特徴とするシステム。
  12. 請求項11に記載の、既存建造物を補強するシステムであって、
    各弦材は、
    中央穴を囲繞する4つの主壁により画定されたほぼ四角形の断面を有し、且つ4つの内側主面と4つの外側主面とを有するほぼ長尺な本体と、
    各外側主面に沿って延在し、且つ各外側主面の中央に位置するT形溝構造物であって、各T形溝構造物は、ボルト型締め具を受け入れるように構成された内側T形溝を有し、各T形溝は、軸溝であって、前記T形溝構造物の外面から内側に延在し、且つ軸溝の内側端において前記軸溝に対して直角に延在する交差溝と連結する軸溝を含む、T形溝構造物と
    を含み、
    弦材の各T形溝構造物は、弦材の外側主面から外方向に平行に延在する2つの平行な溝側壁と、前記溝側壁の外端から内側方向に前記外側主面に平行に延在する2つの溝正面壁とにより画定され、
    前記ボルト型締め具は、標準六角ボルトとT形ボルトとのうちの少なくとも1つを含み、
    T形ボルトは、交差溝の幅よりも長く、軸溝の幅よりも狭い矩形頭部を有することで、T形ボルトの前記頭部が、前記T形ボルトの前記頭部が前記T形溝の長手方向軸と整合されるときに、前記軸溝を通過してT形溝の前記交差溝内に収容されることが可能であり、前記頭部が前記T形溝の前記長手方向軸に対して横向きに回転されるときに、前記交差溝内に保持されることになり、
    各T形溝の少なくとも1つの内面は、T形ボルトを介してかかる張力およびねじり力に起因する圧縮力を支持する支持面であり、各交差溝の最内面により画定される各平面は、前記弦材の対応する外側主壁面に対して内側にオフセットされることにより、各交差溝の前記内面により画定される平面と前記弦材の対応する外側主面との間に、増大された対角主壁厚を形成する
    ことを特徴とするシステム。
  13. 請求項12に記載の、既存建造物を補強するシステムであって、
    各母屋桁は、
    単一梁要素であって、単一弦材と単一形成ストリップとのうちの1つで形成され、前記単一梁要素の各端部に配置される形成ストリップで形成される連結要素を有する、単一梁要素を含み、
    各形成ストリップは、
    複数のストリップ部分に形成される単一のほぼ長尺なストリップ板であって、各ストリップ部分は、隣接するストリップ部分に対して直角に配向され、前記ストリップ部分は、2つの隣接する主壁とT形溝構造物の隣接する側壁とにより形成される、対応する弦材支持面と係合する支持面を形成するW形状断面を形成する角領域と、前記T形溝構造物の外向き面によって形成される弦材支持面と係合する支持面を形成する面領域と、前記形成ストリップを強化するために前記面領域の端部から外方向に延在する取付領域とを連続して含む領域に形成される、単一のほぼ長尺なストリップ板を含む
    ことを特徴とするシステム。
  14. 請求項12に記載の、既存建造物を補強するシステムであって、
    各壁ブラケットは、
    水平配向されたスペーサ要素であって、
    第1の端部に、前記壁ブラケットアセンブリの垂直弦材に取り付けるための、垂直配向された形成ストリップと、
    前記スペーサ要素の第2の端部に、前記既存の壁構造物の垂直な垂直材に取り付けるための、ほぼU形状のスタブブラケットと
    を有する水平配向されたスペーサ要素を含み、
    各形成ストリップは、
    複数のストリップ部分に形成された単一のほぼ長尺なストリップ板であって、各ストリップ部分は、隣接するストリップ部分に対して直角に配向され、前記ストリップ部分は、2つの隣接する主壁とT形溝構造物の隣接する側壁とにより形成される対応する弦材支持面と係合する支持面を形成するW形状の断面を形成する角領域と、前記T形溝構造物の外向き面によって形成された弦材支持面と係合する支持面を形成する面領域と、前記形成ストリップを強化するために、前記面領域の端部から外方向に延在する取付領域とを連続して含む領域に形成される、単一のほぼ長尺なストリップ板を含む
    ことを特徴とするシステム。
  15. 請求項9に記載の、既存建造物を補強するシステムであって、
    プラットフォーム部分は、
    弦材と母屋桁とのうちの少なくとも1つで形成される水平配向された平行な主要素の上方および下方の対であって、主要素の各上方および下方の対における前記主要素は、前記主要素間で前記主要素に対してほぼ横方向に延在する水平連結要素により、水平に離間および連結され、各上方主要素は、前記上方および下方の主要素間で前記上方および下方の主要素に対してほぼ横方向に延在する垂直連結要素により、対応する下方主要素から垂直方向に離間および接続された、主要素の上方及び下方の対を備え、
    前記主要素と、前記水平連結要素および前記垂直連結要素とは、母屋桁と弦材とのうちの少なくとも1つで形成される
    ことを特徴とするシステム。
  16. 請求項15に記載の、既存建造物を補強するシステムであって、
    各弦材は、
    中央穴を囲繞する4つの主壁により画定されたほぼ四角形の断面を有し、且つ4つの内側主面と4つの外側主面とを有するほぼ長尺な本体と、
    各外側主面に沿って延在し、且つ各外側主面の中央に位置するT形溝構造物であって、各T形溝構造物は、ボルト型締め具を受け入れるように構成された内側T形溝を有し、各T形溝は、軸溝であって、前記T形溝構造物の外面から内側に延在し、且つ軸溝の内側端において前記軸溝に対して直角に延在する交差溝と連結する軸溝を含む、T形溝構造物と
    を含み、
    弦材の各T形溝構造物は、弦材の外側主面から外方向に平行に延在する2つの平行な溝側壁と、前記溝側壁の外端から内側方向に前記外側主面に平行に延在する2つの溝正面壁とにより画定され、
    前記ボルト型締め具は、標準六角ボルトとT形ボルトとのうちの少なくとも1つを含み、
    T形ボルトは、交差溝の幅よりも長く、軸溝の幅よりも狭い矩形頭部を有することで、T形ボルトの前記頭部が、前記T形ボルトの前記頭部が前記T形溝の長手方向軸と整合されるときに、前記軸溝を通過してT形溝の前記交差溝内に収容されることが可能であり、前記頭部が前記T形溝の前記長手方向軸に対して横向きに回転されるときに、前記交差溝内に保持されることになり、
    各T形溝の少なくとも1つの内面は、T形ボルトを介してかかる張力およびねじり力に起因する圧縮力を支持する支持面であり、各交差溝の最内面により画定される各平面は、前記弦材の対応する外側主壁面に対して内側にオフセットされることにより、各交差溝の前記内面により画定される平面と前記弦材の対応する外側主面との間に、増大された対角主壁厚を形成し、
    各母屋桁は、
    単一梁要素であって、単一弦材と単一形成ストリップとのうちの1つで形成され、前記単一梁要素の各端部に配置される形成ストリップで形成される連結要素を有する、単一梁要素を含み、
    各形成ストリップは、
    複数のストリップ部分に形成される単一のほぼ長尺なストリップ板であって、各ストリップ部分は、隣接するストリップ部分に対して直角に配向され、前記ストリップ部分は、2つの隣接する主壁とT形溝構造物の隣接する側壁とにより形成される、対応する弦材支持面と係合する支持面を形成するW形状断面を形成する角領域と、前記T形溝構造物の外向き面によって形成された弦材支持面と係合する支持面を形成する面領域と、前記形成ストリップを強化するために前記面領域の端部から外方向に延在する取付領域とを連続して含む領域に形成される、単一のほぼ長尺なストリップ板を含む
    ことを特徴とするシステム。
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