JP2017522208A - 構造強化システムおよび方法 - Google Patents

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Abstract

本開示は、剪断力に対する構造強化システムおよび方法を目的としている。上記強化システムは、構造の基板の表面に塗布された第１の流体塗布塗料と、上記流体塗布塗料に取り付けられ、上記流体塗布塗料によって上記基板に接着され、少なくとも約２００ｇ／ｍ２の面積密度を示す網目構造とを備える。上記網目構造は、上記第１の流体塗布塗料と第２の流体塗布塗料との間に配置され、剪断力に対する上記基板の抵抗を高めるために種々の構成に配向することができる。

Description

本開示は、概して、建設システムおよび建設方法に関し、より具体的には、構造強化システムおよび方法に関する。
建設業界において、業界関係者が重視すべき問題の１つは、風や地質的擾乱によって起こり得る剪断力および横力に耐えるための構造物の性能である。剪断力および横力は、構造物を損傷させ、破壊する可能性があり、人間の健康および安全に対する脅威になり得る。現在の建設システムは、剪断力に対する様々な耐性度を有し、多くの者が、そのような力に対する建設システムの耐性を高めることが可能なシステムや方法の恩恵を受けている。
その結果、そのような力に対応する構造強化システムおよび方法が必要とされている
本開示は、構造強化システムおよび方法を含んでいる。本開示の構造強化システムおよび方法は、剪断力および横力に対する、壁、建築物、または他の構造物の耐性を高めるために使用できる可能性がある。
ある実施形態においては、本開示は、構造の基板の表面に配置された強化層を備えることが可能な構造強化システムを含み、上記表面は、底部と、上記底部の遠位に並んだ上部と、上記底部と上記上部との間にわたる高さと、上記底部と上記上部との間に配置された面積とを備えることが可能である。上記強化層は、上記表面の上記高さの大部分に沿って広がることが可能であり、上記強化層は、上記表面に配置された第１の流体塗布塗料と、上記第１の流体塗布塗料に配置された網目構造と、上記網目構造と上記第１の流体塗布塗料の少なくとも一部の上に配置された第２の流体塗布塗料とを備えることが可能であり、上記網目構造は、上記第１の流体塗布塗料によって上記基板に接着され、上記網目構造は、少なくとも約２００ｇ／ｍ２の面積密度を示す。ある態様においては、上記強化層は、上記第２の流体塗布塗料に配置された第２の網目構造をさらに備えることが可能である。他の態様においては、上記強化層は、上記第２の網目構造、および上記第２の流体塗布塗料の少なくとも一部の上に配置された第３の流体塗布塗料をさらに備えることが可能である。他の態様においては、上記第１の流体塗布塗料、上記第２の流体塗布塗料、上記第３の流体塗布塗料の少なくとも１つは、弾性重合体を含むことが可能である。さらに他の態様においては、上記弾性重合体は、アクリルポリマーを含むことが可能である。他の態様においては、上記網目構造、および上記第２の網目構造の少なくとも１つは、織布ガラス繊維を備えることが可能である。さらに他の態様においては、上記網目構造は、第１の複数の縦繊維と、第１の複数の横繊維とを備える第１の織布ガラス繊維を備えることが可能であり、上記第２の網目構造は、第２の複数の縦繊維と第２の複数の横繊維とを備える第２の織布ガラス繊維を備えることが可能であり、上記強化層内において、上記第１の複数の縦繊維は、上記第２の複数の縦繊維に偏向して並んでいる。他の態様においては、上記基板は接合部を備えることが可能であり、上記接合部は、接合長さと接合幅とを有し、上記第１の流体塗布塗料は、上記接合部の少なくとも一部を覆う。さらに他の態様においては、上記第１の流体塗布塗料は、上記接合部の少なくとも一部に配置することが可能である。さらに他の態様においては、上記網目構造は、織布繊維と、複数の縦繊維と、複数の横繊維とを備えることが可能であり、上記複数の縦繊維、および上記複数の横繊維の少なくとも１つは、上記接合部の上記長さに対して垂直に配向することが可能である。さらに他の態様においては、上記網目構造は、織布繊維と、複数の縦繊維と、複数の横繊維とを備えることが可能であり、上記複数の縦繊維、および上記複数の横繊維の少なくとも１つは、上記接合部の上記長さに対して鋭角に配向することが可能である。他の態様においては、上記強化層の上記網目構造は、織布繊維を備えることが可能である。さらに他の態様においては、上記網目構造は、約２００ｇ／ｍ２〜約７５０ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示すことが可能である。他の態様においては、上記網目構造は、約２５０ｇ／ｍ２〜約６００ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示すことが可能である。他の態様においては、上記網目構造は、約３５０ｇ／ｍ２〜約５５０ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示すことが可能である。他の態様においては、上記網目構造は、約３７３ｇ／ｍ２の面積を示すことが可能である。さらに他の態様においては、上記網目構造は、縦糸と、横糸とを備えることが可能であり、上記縦糸と上記横糸は、約９０°の角度を形成することが可能である。他の態様においては、上記縦糸と上記横糸は、約９０°より大きい角度を形成することが可能である。さらに他の態様においては、上記縦糸と上記横糸は、約４５°の角度を形成することが可能である。他の態様においては、上記第１の流体塗布塗料、および上記第２の流体塗布塗料の少なくとも１つは、弾性重合体を含むことが可能である。他の態様においては、上記弾性重合体は、アクリルポリマーを含むことが可能である。さらに他の態様においては、上記第１の流体塗布塗料、および上記第２の流体塗布塗料の少なくとも１つは、ラテックス改質ポルトランドセメント材料を含むことが可能である。さらに他の態様においては、上記第１の流体塗布塗料、および上記第２の流体塗布塗料の少なくとも１つは、シリル基末端ポリエーテルポリマーを含むことが可能である。ある態様においては、上記基板は、木製のカバーを備えることが可能である。他の態様においては、上記基板は、石積材料を備えることが可能である。他の態様においては、上記強化層は、上記表面の上記上部から上記下部にわたる複数の強化ストリップを備えることが可能であり、上記複数の強化ストリップは、上記第１の流体塗布塗料と、上記網目構造と、上記第２の流体塗布塗料とを備えることが可能である。さらに他の態様においては、上記複数の強化ストリップの少なくとも２つは重なり合うことが可能である。他の態様においては、上記強化層は、上記基板の上記表面の大部分を覆う。
他の代替実施形態においては、本開示は、剪断力に対する構造の強化方法を含み、第１の流体塗布塗料を構造の基板の表面に塗布する工程と、網目構造を上記第１の流体塗布塗料に取り付ける工程と、第２の流体塗布塗料を上記網目構造と上記第１の流体塗布塗料に塗布する工程と、上記第１の流体塗布塗料および上記第２の流体塗布塗料を硬化して、強化層を形成する工程とを含み、上記第１の流体塗布塗料は、上記網目構造を上記基板の上記表面に接着させ、上記網目構造は少なくとも約２００ｇ／ｍ２の面積密度を示す。他の態様においては、硬化または乾燥は、少なくとも１５日間の期間を有することが可能である。他の態様においては、上記表面は高さを有し、上記強化層は、上記表面の上記高さの大部分に沿って広がることが可能である。さらに他の態様においては、上記方法は、第２の網目構造を上記第２の流体塗布塗料に取り付ける工程をさらに含むことが可能である。さらに他の態様においては、上記方法は、第３の流体塗布塗料を上記第２の網目構造に塗布する工程を含むことが可能である。他の態様においては、上記第１の流体塗布塗料、および上記第２の流体塗布塗料の少なくとも１つは、弾性重合体を含むことが可能である。他の態様においては、上記強化層は、複数のストリップを備えることが可能である。他の態様においては、上記網目構造を取り付ける工程は、上記基板に形成された接合部に対して垂直の角度で縦糸を配向させる工程をさらに含むことが可能である。
さらに他の代替実施形態においては、本開示は、前述の実施形態および／または態様のいずれかに係る、強化層、構造強化システム、構造強化方法、強化構造を含む。
さらに他の代替実施形態においては、本開示は、前述の実施形態および／または態様のいずれかに係る、強化層、構造強化システム、構造強化方法、強化構造を含み、任意の１つ以上の強化層は、壁の反対表面に配置される。
これらの態様および他の態様は本開示に含まれており、下記の詳細な説明、および下記に簡単に説明されている添付の図面においてより具体的に記載されている。
カバーの一部が切り取られている、木製耐震壁の側面立面図。 各接合部に第１の流体塗布塗料が塗布され、本開示の態様を含んでいる、図１に示す木製耐震壁の側面立面図。 上記第１の流体塗布塗料に網目構造層が配置され、本開示の態様を含んでいる、図２に示す木製耐震壁の側面立面図。 上記網目構造、および上記第１の流体塗布塗料に第２の流体塗布塗料が配置され、本開示の態様を含んでいる、図３に示す木製耐震壁の側面立面図。 強化ストリップの一部が切り取られている、本開示の態様を含んでいる、木製耐震壁の一部の斜視図。 本開示の態様を含んでいる強化層が木製耐震壁の接合部に配置され、上記強化層の一部が切り取られている、木製耐震壁の一部の側面立面図。 本開示の態様を含んでいる他の強化層が木製耐震壁の接合部に配置され、上記強化層の一部が切り取られている、木製耐震壁の一部の側面立面図。 本開示の態様を含んでいるさらに他の強化層が木製耐震壁の接合部に配置され、上記強化層の一部が切り取られている、木製耐震壁の一部の側面立面図。 本開示の態様を含んでいるさらに他の強化層が木製耐震壁の接合部に配置され、上記強化層の一部が切り取られている、木製耐震壁の一部の側面立面図。 本開示の態様を含んでいるさらに他の強化層が壁に配置され、上記強化層の一部が切り取られている、木製耐震壁の一部の斜視図。 本開示の態様を含んでいる強化層が壁に配置され、上記強化層の一部が切り取られている、合いじゃくり壁の側面立面図。 本開示の態様を含んでいる強化システムが石積壁に配置され、上記強化システムの一部が切り取られている、石積壁の側面立面図。 本開示の態様を含んでいる強化システムの他の構成が石積壁に配置され、上記強化システムの一部が切り取られている、石積壁の側面立面図。 本開示の態様を含んでいる強化システムのさらに他の構成が石積壁に配置され、上記強化システムの一部が切り取られている、石積壁の側面立面図。
本開示の図面および他の態様は、下記により詳細に説明される。
発明の詳細な説明
本明細書で用いられる「少なくとも１つ」という用語は、１つ以上の全ての数字を含む。本明細書で用いられている「少なくとも〜」という用語の後には、その数を含む数、およびその数より大きい全ての数が続く。本明細書で用いられている単数形（「a」「an」「the」）は、そうでないことが示されない限り、その複数形も含む。本明細書で用いられる範囲は、全値の中間にある値を含む、記載された範囲にある全ての値を含む。本明細書で用いられる「および／または」という用語は、挙げられた要素の１つまたは全て、あるいは挙げられた要素の任意の２つ以上の組み合わせを指している。本明細書で用いられる「重量％」と記載された値は、成分が検出された組成物の重量に基づいて計算される。本明細書で用いられる「複数の」という用語は、２以上の数を含んでいる。本明細書で用いられる「カバー」および「覆い」という用語は互いに交換可能であり、主要な壁面を形成する壁アセンブリに用いられるパネルまたは板を指している。本明細書で用いられる「流体塗布」という用語は、流体として基板に塗布され、硬化する前に流体に似た特徴を示す材料を示しており、上記材料が表面に塗布された時は、当該材料に加えられた剪断力に抵抗するものではない。本明細書で用いられる「偏向」という用語は、非平行線の配向を指している。本明細書で用いられている「面積密度」という用語は、二次元で通常測定される、物体の単位面積当たりの平均質量を指している。
本開示は、構造強化システムおよび方法を含んでいる。本開示の構造強化システムおよび方法は、地震、強風、およびハリケーンによって生じるような、基板、壁、建築物、または他の構造物に加えられる剪断力および横力に対する、上記基板、壁、建築物、または他の構造物の耐性を高めるために使用できる可能性がある。本開示は、限定するものではないが、木製耐震壁、ダイヤフラム、合いじゃくり壁、壁と床との壁境界、およびレンガ、コンクリート、コンクリートブロック、石、セメント等から形成される石積組織を含む、壁組織の強化システムおよび方法も含んでいる。また、本開示は、本開示に含まれる強化層が形成されていない壁アセンブリと比較して、剪断力に対する耐性が向上した壁アセンブリを製造するシステムおよび方法を包含および目的としている。本開示のいくつかの実施形態においては、剪断力および横力に対する、木製フレームの壁、ダイヤフラム、合いじゃくり壁、および／または石積壁の強度、剛性、延性、および／またはエネルギー吸収能力の増加が示されている。いくつかの実施形態においては、本開示のシステムおよび方法は、壁に形成された耐候バリア、および／または耐水バリア、および／またはエアバリア、および／または水分バリア、またはそれらの組み合わせが破損する、破壊される、または裂ける確率が減ることによって、壁が剪断力に抵抗することが可能となり、さらに壁が剪断力に抵抗するように変形して元の配向に戻ることが可能となる。上記システムおよび方法は、１つまたはそれより多くの、そのようなバリアを備えた強化層を含むことが可能である。
図１〜１４は、本開示の種々の態様を示している。図１は、底部１４０と、上部１４２と、底部１４０と上部１４２との間の高さとを有する典型的な耐震壁１００を示している。耐震壁１００は、複数のカバー１０４が取り付けられたフレーム１０２を含んでいる。カバー１０４は、合板、配向性ストランドボード、コンクリートパネル、セメントボード、ガラスビーズボード、ガラスビーズ複合ボード、および／またはその他の公知の材料で形成することができる。カバー１０４は、フレーム１００上で互いに隣接するように並べられ、壁１００の表面１０６を形成する。カバー１０４は、その間に複数の接合部１０８を形成する。
図２は、耐震壁１００のカバー１０４の間の接合部１０８に沿って、第１の流体塗布塗料１１０が配されている、図１に示す耐震壁１００を示している。第１の流体塗布塗料は１１０は、接合部１０８に隣接する各カバーの外面１０６の一部を覆う。第１の流体塗布塗料１１０は、各接合部１０８の全て、または一部に沿って広がってもよいし、通常、隣接するカバー１０４の表面１０６上に、各接合部１０８の端部を超えて同じ距離だけ広がってもよいし、表面１０６の全高、または表面１０６の高さの大部分に沿って広がってもよい。第１の流体塗布塗料１１０の幅は、第１の流体塗布塗料１１０の組成の弾性、およびその所望の性能によって変わり得る。ある態様においては、第１の流体塗布塗料１１０は、接合部１０８が第１の流体塗布塗料１１０の下において、その中央に位置するように、約０．３ｍの全幅を有してもよい。
図３は、図２に示す耐震壁１００において第１の流体塗布塗料１１０に網目構造１１２が配置された耐震壁１００を示している。網目構造１１２は、網目構造１１２の一部が、隣接する各カバー１０４の一部の上に、接合部１０８を超えて同じ距離だけ広がるように、各接合部１０８上に並べられてもよい。網目構造１１２は、各接合部１０８の全て、または一部に沿って広がってもよい。網目構造１１２は、第１の流体塗布塗料１１０の幅と同じ幅、または当該幅より小さい幅でもよい。網目構造１１２は、第１の流体塗布塗料１１０に埋め込まれ、第１の流体塗布塗料１１０によって表面１０６に接着されている。網目構造１１２は、少なくとも約２００ｇ／ｍ２の面積密度を示し、横力に耐える十分な抗張力をもたらしてもよい。あるいは、網目構造１１２は、約２００ｇ／ｍ２〜約７５０ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示し、横力に耐える十分な抗張力をもたらしてもよい。
図４は、図３に示す耐震壁１００において、網目構造１１２および第１の流体塗布塗料１１０に第２の流体塗布塗料１１４が配置された耐震壁１００を示している。第２の流体塗布塗料１１４は、第１の流体塗布塗料１１０と同じ幅であってもよく、網目構造１１２を完全に覆うのに十分な厚みを有してもよい。ある態様においては、第２の流体塗布塗料１１４の外面が網目構造１１２を覆うように、第１の流体塗布塗料１１０および第２の流体塗布塗料１１４を合わせた深さが、網目構造１１２の深さより大きい。強風、ハリケーン、および地震によって発生するような剪断力および横力に対する耐震壁１００の耐性を高めるために、第１の流体塗布塗料１１０、網目構造１１２、および第２の流体塗布塗料１１４は、耐震壁１００を強化することに寄与し得る強化層１２０を協同して形成する。強化層１２０は壁１００の表面１０６の全高に沿って広がり、複数の強化ストリップから形成される。
図５は耐震壁１００の一部を示しており、接合部１０８上に配置され、底部１４０から上部１４２にわたる壁１００の表面１０６の高さに沿って広がっている補強層１２０の補強ストリップの一部を示している。第１の流体塗布塗料１１０が、隣接するカバー１０４の間の接合部１０８に入り込み、配されており、接合部１０８の外側、および隣接する各カバー１０４の一部の上にも広がっていることが分かる。同様に、網目構造１１２、および第２の流体塗布塗料１１４も、接合部１０８および各カバー１０４の一部の上に配置されている。第１の流体塗布塗料１１０が接合部１０８に配置され、カバー１０４の間に配置されることによって、隣接するカバー１０４が互いに接着され、網目構造１１２が壁１００に接着されることとなり、壁１００をさらに強化することが可能となる。
図６は、耐震壁１００の２つの隣接するカバー（第１のカバー１０４および第２のカバー１０５）の間に形成された接合部１０８上に配置された強化層１２０を含む耐震壁１００の一部を示している。強化層１２０は、接合部１０８上、および接合部１０８内に配置され、隣接する第１のカバー１０４および第２のカバー１０５のそれぞれの一部の上に広がる第１の流体塗布塗料１１０を含んでいる。網目構造１１２は、第１の流体塗布塗料１１０にかかるストリップとして配置され、接合部１０８に沿って広がっている。網目構造１１２は、縦糸１１６と横糸１１８とを有する織布ガラス繊維を備えている。網目構造１１２は、縦糸１１６と横糸１１８との間で約９０°の配向角を示す。網目構造１１２の縦糸１１６は、接合部１０８の長さ方向に対して略垂直に配列されており、網目構造１１２の横糸１１８は、接合部１０８の長さ方向に対して略平行に配列されている。第２の流体塗布塗料１１４は、網目構造１１２上に配置され、第１の流体塗布塗料１１０の幅とほぼ同じ幅を有している。強化層１２０は、第１の流体塗布塗料１１０と、網目構造１１２と、第２の流体塗布塗料１１４とを備えている。耐震壁１００は、接合部１０８内に形成され、複数の接合部１０８を覆う複数の強化ストリップを有し、それによって壁１００上に強化層１２０を形成することができる。
図７は、耐震壁１００の２つの隣接するカバー（第１のカバー１０４および第２のカバー１０５）の間に形成された接合部１０８上に配置された他の強化層２２０のストリップを含む耐震壁１００の一部を示している。強化層２２０は、接合部１０８上、および接合部１０８内に配置され、隣接する第１のカバー１０４および第２のカバー１０５のそれぞれの一部の上に広がる第１の流体塗布コーティング１１０を含んでいる。網目構造２１２は、第１の流体塗布塗料１１０にかかるストリップとして配置され、接合部１０８に沿って広がっている。網目構造２１２は、縦糸２１６と横糸２１８とを有する織布ガラス繊維を備えている。網目構造２１２は、縦糸２１６と横糸２１８との間で約９０°の配向角を示すが、縦糸２１６は網目構造の長さ方向に対して垂直に配列されていない。むしろ、縦糸２１６および横糸２１８は、網目構造２１２の長さ方向に対して約４５°の角度で配列されている。したがって、網目構造２１２の縦糸２１６および横糸２１８は、接合部１０８の長さ方向に対して約４５°の角度で配列されている。第２の流体塗布塗料１１４は、網目構造２１２上に配置され、第１の流体塗布塗料１１０の幅とほぼ同じ幅を有している。強化層２２０は、第１の流体塗布塗料１１０と、網目構造２１２と、第２の流体塗布塗料１１４とを備えている。耐震壁１００は、図７に示すように網目構造３１２が配置され、接合部１０８内に形成され、複数の接合部１０８を覆う複数の強化ストリップを有し、それによって壁１００上に強化層２２０を形成することができる。
図８は、耐震壁１００の２つの隣接するカバー（第１のカバー１０４および第２のカバー１０５）の間に形成された接合部１０８上に配置されたさらに他の強化層３２０を含む耐震壁１００の一部を示すさらに他の図である。強化層３２０は、接合部１０８上、および接合部１０８内に配置され、隣接する第１のカバー１０４および第２のカバー１０５のそれぞれの一部の上に広がる第１の流体塗布塗料１１０を含んでいる。網目構造３１２は、第１の流体塗布塗料１１０にかかるストリップとして配置され、接合部１０８に沿って広がっている。網目構造３１２は、縦糸３１６と横糸３１８とを有する繊維を備えている。縦糸３１６と横糸３１８は、これらによって形成される補角が合計９０°にならず、むしろ９０°より大きい優角、および９０°より小さい劣角を含むように配列される。網目構造３１２は、接合部１０８の長さ方向に対して垂直に配列された優角の頂点を伴って配列される。第２の流体塗布塗料１１４は、網目構造３１２上に配置され、概ね第１の流体塗布塗料１１０の幅以下の幅を有している。強化層３２０は、第１の流体塗布塗料１１０と、網目構造３１２と、第２の流体塗布塗料１１４とを備えている。
図９は、耐震壁１００の２つの隣接するカバー（第１のカバー１０４および第２のカバー１０５）の間に形成された接合部１０８上に配置されたさらに他の強化層４２０の構成を含む耐震壁１００の一部を示すさらに他の図である。強化層４２０は、接合部１０８上、および接合部１０８内に配置され、隣接する第１のカバー１０４および第２のカバー１０５のそれぞれの一部の上に広がる第１の流体塗布塗料１１０を含んでいる。網目構造４１２は、第１の流体塗布塗料１１０にかかるストリップとして配置され、接合部１０８に沿って広がっている。網目構造４１２は、縦糸４１６と横糸４１８とを有する繊維を備えている。縦糸４１６と横糸４１８は、これらによって形成される補角が合計９０°にならず、むしろ９０°より大きい優角、および９０°より小さい劣角を含むように配列される。網目構造４１２は、接合部１０８の長さ方向に対して平行に配列された優角の頂点を伴って配列される。第２の流体塗布塗料１１４は、網目構造４１２上に配置され、概ね第１の流体塗布塗料１１０の幅以下の幅を有している。強化層４２０は、第１の流体塗布塗料１１０と、網目構造４１２と、第２の流体塗布塗料１１４とを備えている。
図１０は、本開示に含まれる強化層１２２の他の実施形態を示している。耐震壁１００の一部が、間に接合部１０８を画定し、底部１４０と上部１４２とを有する表面１０６と共に基板を形成する複数のカバー１０４が取り付けられたフレーム１０２を含んで示されている。壁１００は、接合部１０８上の表面１０６に設置され、底部１４０から上部１４２に伸びている強化層１２２を有している。強化層１２２は、接合部１０８上、および接合部１０８内に配置された第１の流体塗布塗料１１０を含んでいる。第１の流体塗布塗料１１０の一部は、接合部１０８における隣接するカバー１０４の端部の間に配置され、第１の流体塗布塗料１１０の他の部分は、接合部１０８の外側、および各カバー１０４の一部にわたって広がっている。強化層１２２は、第１の流体塗布塗料１１０に配置された第１の網目構造１１２も含んでいる。第１の網目構造１１２は、第１の流体塗布塗料１１０、および第１の流体塗布塗料１１０および第１の網目構造１１２上に配置された第２の流体塗布塗料１１４によって壁１００に接着されている。強化層１２２は、第２の流体塗布塗料１１４上に配置された第２の網目構造１１３と、第２の網目構造１１５および第２の流体塗布塗料１１４上に配置された第３の流体塗布塗料１１５も含んでいる。第２の網目構造１１３も、第１、第２、および第３の流体塗布塗料１１０、１１２、１１５のそれぞれによって、壁１００に接着されている。第１の網目構造１１２および第２の網目構造１１５は、図６〜９に記載の任意の網目構造の構成、および他の織布、不織布構成であってもよく、図１０では、接合部１０８の長さ方向に対する縦糸および横糸の配向が異なって示されている。あるいは、第１の網目構造１１２および第２の網目構造１１５は、同じ配向であってもよく、壁１００上で同じ配向で配列されてもよい。
図１１は、合いじゃくり壁５００の基板の表面５０６を形成する複数の厚板５０４から形成された合いじゃくり壁５００を示している。各厚板５０４の間には、接合部５０８が形成され、合いじゃくり壁５００は、当該合いじゃくり壁内に形成された複数の接合部５０８を含んでいる。表面５０６は、底部５４０と上部５４２とを含んでいる。強化層５２０は、合いじゃくり壁５００の表面５０６上に配置され、当該表面５０６に接着されており、合いじゃくり壁５００の表面５０６にわたって配置されている第１の流体塗布塗料５１０を含んでいる。第１の流体塗布塗料５１０にわたって、第１の流体塗布塗料５１０によって合いじゃくり壁５００に接着され、表面５０６全体にわたって広がっている網目構造５１２が配置されている。第１の流体塗布塗料５１０および網目構造５１２にわたって、合いじゃくり壁５００の表面５０６にわたって広がっている第２の流体塗布塗料５１４が配置されている。網目構造５１２は、約９０°の角度を形成する縦糸５１６および横糸５１８を含んでいる。縦糸５１６の繊維は、接合部５０８に対して略垂直に配列され、横糸５１８の繊維は、接合部５０８に対して略平行に配列されている。強化層５２０は、合いじゃくり壁５００の表面５０６の全面積にわたって広がっているように示されているが、本開示は、壁の全体未満を覆う体系も含んでいる。ある態様においては、強化層は、壁の表面積の大部分にわたって広がってもよい。他の態様においては、強化層は、壁の表面の高さの大部分にわたって広がってもよい。
本開示の他の態様は、レンガ、コンクリート、コンクリートブロック、石、セメント、または他の公知の石積材料によって形成された石積構造に適用可能な、構造強化システムを含んでいる。図１２は、壁６００の表面６０６を形成する複数の石積ユニット６０４から形成された石積壁５００を示している。図に示された石積ユニットは、限定するものではないが、レンガ、コンクリートブロック、石、およびその他の公知の材料等の石積構造に使用される任意の公知の建設ユニットであってもよい。石積ユニット６０４は、壁６００に配列されて、複数の接合部６０８を形成する。壁６００の表面６０６上には、複数の強化ストリップ６２０、６２２、６２４が配置されている。各強化ストリップ６２０、６２２、６２４は、壁６００上に垂直に配置され、他の強化ストリップから離れて配置されており、表面６０６の底部６４０から上部６４２の表面６０６の高さの大部分に沿って伸びている。各強化ストリップ６２０、６２２、６２４は、壁６００の表面６０６に塗布された第１の流体塗布塗料６１０を含んでおり、当該第１の流体塗布塗料は、壁６００の全高に広がっている。網目構造６１２は、各強化ストリップ６２０、６２２、６２４の第１の流体塗布塗料６１０上に配置され、当該第１の流体塗布塗料に接着されている。各網目構造６１２の幅は、各第１の流体塗布塗料６１０の幅以下である。各網目構造６１２は、各第１の流体塗布塗料６１０とほぼ同じ高さに広がっている。各網目構造６１２は、図６〜９に記載したいずれか１つの網目構造の縦糸および横糸の配向を有してもよく、あるいは他の織布、不織布網目構造の構成を有してもよい。各強化ストリップ６２０、６２２、６２４は、各網目構造６１２および第１の流体塗布塗料６１０に塗布された第２の流体塗布塗料６１４も含んでいる。各第２の流体塗布塗料６１４は、各第１の流体塗布塗料６１０と同じ化学組成、幅、長さを有している。強化ストリップ６２０、６２２、６２４は、協同して、壁６００の表面６０６上に強化層を形成する。壁６００は、本明細書に説明されたように１つ以上の強化ストリップが取り付けられた、表面６０６の反対側のもう一方の面を有してもよく、それによって、石積壁を強化する両面体系が形成される。
図１３は、本開示に含まれる強化システムのさらに他の構成を示している。複数の石積ユニット７０４によって形成された石積壁７００は、複数の接合部７０８が形成されている表面７０６を有して構成されている。重なり合う２つの強化ストリップ７２０および７２２が、表面７０６上に取り付けられている。各強化ストリップ７２０および７２２は、第１の流体塗布塗料７１０を含んでいる。第１の強化ストリップ７２２の第１の流体塗布塗料７１０は、石積壁６００の表面７０６上に塗布され、当該表面に接着されている。第１の流体塗布塗料７１０によって壁７００に接着されている網目構造７１２が、第１の流体塗布塗料７１０に配置されている。網目構造７１２は、第１の流体塗布塗料７１０の幅以下の幅と、第１の流体塗布塗料７１０の長さ以下の長さとを有している。第２の流体塗布塗料７１４は、第１の流体塗布塗料７１０と網目構造７１０上に塗布され、これらに接着されている。第２の強化ストリップ７２０は、第１の強化ストリップ７２０の一部、および壁７００の表面７０６の上に取り付けられている。第２の強化ストリップ７２０は、壁７００の表面７０６の石積ユニット７０４、および第１の強化ストリップの一部に塗布され、接着された第１の流体塗布塗料７１０を含んでいる。第２の強化ストリップ７２０の網目構造７１２は、第２の強化ストリップ７２０の第１の流体塗布塗料７１０に取りつけられ、第１の流体塗布塗料７１０の幅以下の幅と、第１の流体塗布塗料７１０の長さ以下の長さとを有している。第２の強化ストリップ７２０の第２の流体塗布塗料７１４は、第２の強化ストリップ７２０の網目構造７１２および第１の流体塗布塗料７１０上に塗布されている。第２の強化ストリップ７２０は、第１の強化ストリップ７２２の一部に重なっており、壁７００の表面７０６の中心付近に配置された二重強化部７３０が形成される。二重強化部７３０は、二層の網目構造７１２と、第１の流体塗布塗料７１０および第２の流体塗布塗料７１２をそれぞれ２つ有する４つ以下の塗料とを含んでいる。第１の流体塗布塗料７１０および第２の流体塗布塗料７１２は、同じ化学組成、幅、および長さを有してもよい。壁７００は反対面を有してもよく、反対面も、本明細書に記載されたように、当該反対面上に配置された２つの重なり合う強化ストリップを有する。強化ストリップ７２０は、複数の石積ユニット７０４および接合部７０８を覆い、協同して、壁７００の表面７０６上に強化層を形成する。図示されていない他の代替構成は、図１３に示すように配置された第１の強化ストリップを有するが、第２の強化ストリップは石積壁の反対面上に配置されている。第２の強化ストリップは、第１のストリップと同様に、壁上に斜めに配置されており、それによって壁の両側に強化層が形成される。
図１４は、本開示に含まれる強化システムのさらに他の実施形態を示し、壁８００の表面８０６を形成するように構成された複数の石積ユニット８０４から形成されている石積壁８００を示しており、当該壁においては、石積ユニット８０４の間に複数の接合部８０８が形成されている。表面８０６全体を覆う強化層８２０が、壁８００の面の表面８０６に取り付けられている。強化層８２０は、石積ユニット８０４に塗布され、接着されている第１の流体塗布塗料８１０を備えている。網目構造８１２は、第１の流体塗布塗料８１０に配置され、第１の流体塗布塗料８１０によって壁８００に接着されている。第２の流体塗布塗料８１４は、網目構造８１２と第１の流体塗布塗料８１０に塗布されている。網目構造８１２は、第１の流体塗布塗料８１０によって覆われている面積以下の面積にわたって広がっている。第２の流体塗布塗料８１４は、第１の流体塗布塗料８１０によって覆われている面積と同等の面積にわたって広がっている。壁８００は、当該壁の反対面に取り付けられた第２の強化層を有してもよい。図面に示された強化ストリップおよび強化システムは、所望の性能特徴をもたらすために、３層以上の塗料および網目構造を含んでもよい。実際、図面に示され、および／または本明細書に開示された任意の強化層は、表面、壁の同じ面、または反対面、あるいは基板の他の部分上に、当該基板を構造的に強化するために、同じように、または異なって示され、説明されている任意の１つ以上の強化層と組み合わせて利用してもよい。
本開示に含まれる強化システムおよび方法に利用される流体塗布塗料は、種々の化合物、および化合物の混合物を含んでもよい。図面に示され、本明細書に記載された第１、第２、第３の流体塗布塗料は、それぞれ、本明細書に記載された１つ以上の化合物を含み得る流体塗布塗料である。強化層を形成する流体塗布塗料は、当該強化層を構成する他の流体塗布塗料と同じであってもよく、あるいは異なってもよい。ある態様においては、流体塗布塗料は、弾性アクリルポリマー化合物を含んでもよい。他の態様においては、流体塗布塗料は、その塗布状態において、水性であってもよい。さらに他の態様においては、上記塗料は、エアバリアおよび水分バリア塗料を含んでもよい。他の態様においては、上記塗料は、硬化後、約−２６°未満の温度において、確実に可撓性を示してもよい。さらに他の態様においては、上記塗料は、硬化後、−１７°未満のガラス転移温度を示してもよい。さらに他の態様においては、上記塗料は、アクリルエラストマー、ゴムエラストマー、スチレン‐アクリルエラストマー、ウレタンポリマー、シリル基末端ポリエーテルポリマー、シロキサンポリマー、ラテックス、および／またはそれらの組み合わせから選択される１つ以上の化合物を含んでもよい。上記流体塗布塗料は、StoGuard Shear, Sto Gold Fill（登録商標）、およびSto Flexible Skim Coat等の水性アクリルエラストマー材料、Sto RFP等の水性アクリルポリマー材料、および／またはStoGuard（登録商標） RapidFill等のシリル基末端ポリエーテル材料、および／またはSto Gold Coat（登録商標）等の水性ラテックス流体塗布塗料、および／またはSto Flexyl、およびSto Watertight Coat等のラテックス改質ポルトランドセメント系材料を含んでもよく、これらは全てSto Corp.（米国、ジョージア州、アトランタ）から入手可能である。
本開示に含まれる流体塗布塗料は、１，２−プロパンジオール、アクリルポリマー、結晶質シリカ、白雲母、および水から選択される化合物の混合物を含んでもよい。上記流体塗布塗料は、約１〜約５重量％の範囲の１，２−プロパンジオール、約１０〜約３０重量％の範囲のアクリルポリマー、約６０重量％より多い量の結晶質シリカ、約１〜約５重量％の範囲の雲母、および／または約１０〜約３０重量％の範囲の水を含んでもよい。他の態様においては、上記流体塗布塗料は、１，２−プロパンジオール、ケイ酸アルミニウム、結晶質シリカ、ナフサ、酸化チタン、水、およびスチレン‐ブタジエンコポリマーから選択される化合物の混合物を含んでもよい。上記流体塗布塗料は、約１〜約５重量％の範囲の１，２−プロパンジオール、約１〜約５重量％の範囲のケイ酸アルミニウム、約３０〜約６０重量％の範囲の結晶質シリカ、約１〜約５重量％の範囲のナフサ、約１〜約５重量％の範囲の二酸化チタン、および／または約３０〜約６０重量％の範囲の水分散スチレン‐ブタジエンコポリマーを含む混合物を含んでもよい。さらに他の態様においては、上記流体塗布塗料は、雲母、二酸化ケイ素、およびプロピレングリコールから選択される１つ以上の化合物を含んでもよい。上記流体塗布塗料は、約１〜約５重量％の範囲の雲母、約４０〜約７０重量％の範囲の二酸化ケイ素、および／または約１〜約５重量％の範囲のプロピレングリコールを含んでもよい。
本明細書に記載の流体塗布塗料は、塗布後、周囲条件下で硬化することができる。硬化または乾燥は、約１５日間にわたってもよい。他の態様においては、上記硬化または乾燥は、１５日より長くてもよい。
本開示のシステムおよび方法の網目構造は、約９０°の縦糸と横糸との配向角を示してもよい。他の態様においては、上記網目構造は、約４５°の縦糸と横糸との配向角を示してもよい。さらに他の態様においては、上記網目構造は、９０°未満の縦糸と横糸との配向角を示してもよい。さらに他の態様においては、上記網目構造は、９０°より大きい縦糸と横糸との配向角を示してもよい。他の態様においては、本開示のシステムおよび方法の網目構造は、少なくとも約２００ｇ／ｍ２〜約７５０ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示してもよい。さらに他の態様においては、上記網目構造は、約２５０ｇ／ｍ２〜約６００ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示してもよい。他の態様においては、上記網目構造は、約３５０ｇ／ｍ２〜約７５０ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示してもよい。他の態様においては、上記網目構造は、約３５０ｇ／ｍ２〜約５５０ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示してもよい。さらに他の態様においては、上記網目構造は、約３７３ｇ／ｍ２の面積密度を示してもよい。上記網目構造は、織布または不織布のいずれかであってもよい。上記網目構造は、ガラス繊維材料、炭素繊維材料、および／またはポリエステル繊維材料、またはその他の適切な材料から形成されてもよい。上記網目構造は、約６ｏｚ／ｙｄ２（約２０３ｇ／ｍ２）の面積密度を示す、Sto Mesh 6 oz.等の織布コーティングガラス繊維強化網目構造、約１１ｏｚ／ｙｄ２（約３７３ｇ／ｍ２）の面積密度を示す、Sto Intermediate Mesh、約１５ｏｚ／ｙｄ２（約５０９ｇ／ｍ２）の面積密度を示す、Sto Amor Mat、約２０ｏｚ／ｙｄ２（約６７８ｇ／ｍ２）の面積密度を示す、Sto Armor Mat XXであってもよく、上記の全てはSto Corp.から入手可能である。あるいは、上記網目構造は、StoGuard（登録商標） Fabric等の不織布ポリエステル繊維網目構造、またはStoGuard（登録商標） Transition Membrane等の不織布熱可塑性エラストマー繊維合成材であってもよい（両者ともSto Corp.から入手可能である）。
他の態様においては、本開示のシステムおよび方法の織布網目構造は、壁アセンブリにて、縦糸の繊維または横糸の繊維の１つが、網目構造が取り付けられる接合部の長さ方向に対して平行に、そして縦糸または横糸のもう一方が接合部に対して垂直に配向されてよい。他の態様においては、上記網目構造は、縦糸の繊維または横糸の繊維の１つが、網目構造が取り付けられる接合部の長さ方向に対して約９０°の角度で配列されるように配向されてもよい。さらに他の態様においては、上記網目構造は、縦糸の繊維または横糸の繊維の１つが、網目構造が取り付けられる接合部の長さ方向に対して約４５°の角度で配列されるように配向されてもよい。さらに他の態様においては、上記網目構造は、縦糸の繊維または横糸の繊維の１つが、網目構造が取り付けられる接合部の長さ方向に対して約９０°未満の角度で配列されるように配向されてもよい。他の態様については、上記網目構造は、縦糸の繊維または横糸の繊維の１つが、網目構造が取り付けられる接合部の長さ方向に対して約９０°より大きい角度で配列されるように配向されてもよい。
本開示のシステムおよび方法は、壁アセンブリと共に使用することがき、上記壁アセンブリにおいては、壁のカバーが、約５ｍｍ〜約２０ｍｍの範囲の幅を有する接合部を形成する。上記の範囲の接合部に関しては、流体塗布塗料を接合部に注入して、接合部の全てまたは一部を満たしてもよい。流体塗布塗料の注入は、圧力下で、こて、または同様の道具を使って、流体塗布塗料を壁アセンブリに塗布することによって行うことができる。各塗料の層の厚みは、少なくとも２．５ｍｍであってもよい。あるいは、２つの塗料の層のうちの１つの厚みが、約１．６ｍｍ未満であってもよく、もう一方の塗料の層の厚みが約２．５ｍｍであってもよい。塗料の層の他の厚みは、本開示で検討されている。
本開示のシステムおよび方法が、隣接する壁カバーによって形成される１つ以上の接合部を含む壁アセンブリと共に利用される他の態様においては、配向性ストランドボードまたは合板等の適切な材料のストリップを接合部に挿入して、当該接合部を少なくとも部分的に塞ぎ、隣接する壁カバーの間の隙間を埋めてもよい。上記ストリップの挿入は、第１の流体塗布塗料を塗布する前に行うことができる。
他の態様においては、本開示に含まれる構造強化システムおよび方法は、流体塗布塗料を含む強化層を含むことができ、上記塗料は、エアバリアおよび水分バリアとしても知られている、耐候性バリアを含んでいる。
ある実施形態においては、本開示に含まれる構造強化システムは、壁の表面に第１の流体塗布塗料を塗布することを含み、上記第１の流体塗布塗料は、StoGuard Shear等の弾性アクリルポリマーを含んでいる。上記第１の流体塗布塗料は、壁の表面に形成された接合部、および上記接合部を形成する壁の隣接する要素の一部にわたって塗布される。織布コーティング繊維ガラス網目構造は、第１の流体塗布塗料に塗布され、上記網目構造は、縦繊維と横繊維とを備え、上記網目構造は、Sto Intermediate Meshのように、約３７３ｇ／ｍ２の面積密度を示す。StoGuard等の第２の流体塗布塗料は、第１の流体塗布塗料および網目構造に塗布され、強化層が形成される。上記強化層は、当該強化層が取り付けられる壁の表面の高さの少なくとも大部分に沿って広がっていてもよい。
本開示の複数の態様が、以下の実施例においてさらに詳細に説明されている。この実施例は、本開示の種々の態様を説明するために提供されており、本開示を限定するものと理解されるべきではない。
テストした、露出した木製フレームの耐震壁の３つのサンプルの詳細を説明する。強風または地震の間に建築物が受けるであろう力に似せた横力を上記のサンプルに当てテストした。各上記木製フレーム耐震壁は、２４３８ｍｍ×３０００ｍｍの面積を有し、２インチ×４インチ（５１ｍｍ×１０２ｍｍ）の６つの木製スタッドを含んでいた。各サンプルの天板およびサイドスタッドはダブルスタッドであり、内部スタッドおよび底板はシングルスタッドであった。各壁サンプルは、カナダ規格協会（Canadian Standards Association）の０４５２規格を満たす、１１ｍｍの配向性ストランドボードＴｙｐｅ １、ＥＸＰ １を含んでいた。使用された配向性ストランドボードのボードは、１２１９ｍｍ×２４３８ｍｍのボードを２つ、６００ｍｍ×２４３８ｍｍのボードを１つ含んでいた。これらのボードの間の隙間は約３ｍｍであった。各サンプルのフレームは、先端の釘として、長さ５７ｍｍ、直径２．８７ｍｍの釘を４つ、末端の釘として、長さ８９ｍｍ、直径４．１１ｍｍの釘を２つ使用して組み立てて、スタッドをつなげて板を閉じた。各フレームのダブルスタッドは、それぞれ、上記ダブルスタッドの長さ方向に沿って、中心が約６１０ｍｍ離れて位置する、長さ８９ｍｍ、直径４．１１ｍｍの化粧釘を含んでいた。各フレームのダブルスタッドの天板は、それぞれ、上記ダブルスタッドの天板の長さ方向に沿って、中心が約４０６ｍｍ離れて位置する、長さ８９ｍｍ、直径４．１１ｍｍの化粧釘を含んでいた。各サンプルの上部の角を、長さ７６ｍｍ、直径３．７６ｍｍの２列の８つのネジで強化した。各サンプルのカバーは、それぞれ、上記カバーの端部に沿って、中心が約１５２ｍｍ離れて位置する、長さ５７ｍｍ、直径２．８７ｍｍの釘および、上記カバーに沿って、中心が約３０４ｍｍ離れて位置する同じ種類の釘を間に含んでいた。
３つのサンプルのうちの２つについては、ボード内に形成される隙間の長さに沿って、StoGuard Shearの第１の流体塗布塗料を塗布した。上記第１の流体塗布塗料は、幅が約３０５ｍｍであり、当該塗料を、隙間の上から当該隙間に平行に塗布した。幅が約３０５ｍｍの網目構造のストリップを、ボードの隙間の長さ方向に沿って、各第１の流体塗布塗料のストリップ上に塗布した。ほぼ同じ幅のStoGuard Shearの第２の塗料を、上記網目構造上に塗布した。２つの塗料および網目構造はそれぞれ、隙間の長さ方向に広がっている。塗布した後、StoGuard Shear塗料を約１５日間にわたって乾燥させた。
未塗装の露出壁の基準サンプル、および本開示に含まれる強化層が取り付けられたサンプルの１つを、それぞれ２７６９ｍｍの総変化量、および６．７８％の最大ドリフトを含んだ第１のテストプロトコルＡでテストした。強化層を塗布した第２のテストサンプルを、４１１５ｍｍの総変化量、および６．７８％の最大ドリフトを含んだ第２のテストプロトコルＢでテストした。第１のテストプロトコルＡおよび第２のテストプロトコルＢは、Seismic Retrofit Guidelines（カナダ、ブリティッシュコロンビア州、バンクバーに位置するUBC Earthquake Engineering Research Facilityから第１版発行）に記載されたものと同じであった。
テストされた合いじゃくり壁の３つのサンプルの詳細もここに説明する。合いじゃくり壁は、合いじゃくり壁のカバーが１ｘ６インチ、長さが２４３８ｍｍ、スタッドに３ｍｍの隙間間隔で固定された１９ｘ１４０のＳＰＦＮ２水平ボードであること以外は露出壁と同じである。表１に記載された第１の合いじゃくりサンプルを強化せずに、循環プロトコルＡでテストした。表１に記載された第２および第３の合いじゃくり壁サンプルを強化して、それぞれ循環プロトコルＡおよび循環プロトコルＢでテストした。強化された各合いじゃくり壁は、合いじゃくり壁サンプルの表面全体に塗布された、StoGuard Shearの第１の流体塗布塗料を含む強化層で強化された。網目構造の層を第１の流体塗布塗料に接着して、壁全体を覆った。上記網目構造の層は、約３８インチ（９６５ｍｍ）のストリップに塗布された約３７３ｇ／ｍ２の面積密度を有するSto Intermediate Meshを含んでいた。StoGuard Shearの第２の流体塗布塗料を網目構造の層にわたって塗布した。
Figure 2017522208
表１に示すように、循環プロトコルＡでテストされたサンプル２の強化露出壁は、サンプル１の強化されていない露出壁よりも、約８４％高い最大力に対する抵抗を示し、約１１３％高い最低力に対する抵抗を示し、強化されていない露出壁よりも約４５％高い仕事量を示した。循環プロトコルＡでテストされたサンプル２の強化木地壁は、強化されていない露出壁よりも約７４％高い剛性も示した。循環プロトコルＢでテストされたサンプル３の強化露出壁は、サンプル１の強化されていない露出壁よりも、約１０４％高い最大力に対する抵抗を示し、約１２４％高い最低力に対する抵抗を示し、強化されていない露出壁よりも約４０％高い仕事量を示した。循環プロトコルＢでテストされたサンプル３の強化露出壁は、強化されていない露出壁よりも約８３％高い剛性も示した。
表１に示すように、サンプル５の強化合いじゃくり壁は、強化されていない合いじゃくり壁よりも、約１８１％高い最大力に対する抵抗力を示し、約１６９％高い最低力に対する抵抗を示した。サンプル５の強化合いじゃくり壁は、強化されていない合いじゃくり壁によって示されるよりも約１７１％高い仕事量を示し、約９％高い剛性を示した。サンプル６の強化された合いじゃくり壁は、強化されていない合いじゃくり壁によって示されるよりも、約１０４％高い最大力に対する抵抗を示し、約１２４％高い最低力に対する抵抗を示した。サンプル６の壁は、強化されていない合いじゃくり壁によって示されるよりも、約４０％高い仕事量と、約８３％高い剛性も示した。
厚さが約４インチ（約１０２ｍｍ）であって、本開示に含まれるシステムおよび方法によって強化された３つの異なるブロック石積壁に対して、面外テストも行った。使用した壁のサンプルは、高さが２．８ｍ、幅が１．６ｍであり、４インチの空洞コンクリートブロックを備えていた。第１の石積壁は、互いに離れて配置された２つの強化ストリップを備え、上記壁の全高に沿って垂直に広がる第１の強化層と、２つの離れて配置された強化ストリップを備え、上記壁の反対面上に配された第２の強化層とを有していた。各強化ストリップは、コンクリートブロックの壁の表面において、壁の高さに広がっている、幅が約１２インチ（約３０５ｍｍ）の垂直のストリップとして塗布されたStoGuard Shearの弾性アクリルポリマーの第１の流体塗布塗料を含んでいた。約１５〜１６ｏｚ／ｙｄ２（約５０９〜５４３ｇ／ｍ２）の面積密度を示す、織布ガラス繊維ガラス網目ストリップを、第１の流体塗布塗料上に配置した。同じエラストマー材料の第２の流体塗布塗料を、上記網目ストリップ上に塗布した。
第２の石積壁は、当該壁の一方に第１の強化層を備え、上記壁の反対の表面上に同一の第２の強化層を備えていた。各強化層は、互いに離れて配置され、上記壁の表面の大部分に配置された２つの垂直強化ストリップを備えていた。各強化ストリップは、第１の石積壁に見られる材料と同じ材料の第１の流体塗布塗料のストリップを備え、上記ストリップは、幅が約９．５インチ（約２４１ｍｍ）であり、上記壁の高さに広がっている。約９．５インチ（約２４１ｍｍ）の幅を有した織布繊維ガラス網目構造のストリップを備え、ブロックの第３列の上部から第１１列の上部にわたってのみ広がっている第１の網目構造が、第１の流体塗布塗料上に取り付けられた。第２の網目構造は、第１の網目構造と同じ幅の約１５〜１６ｏｚ／ｙｄ２（約５０９〜５４３ｇ／ｍ２）の面積密度を示すが、第１の網目構造より長い織布繊維ガラス網目構造のストリップを備えており、上記壁の表面の長さ方向に広がっている。第１の流体塗布塗料と同じ材料の第２の流体塗布塗料を、上記壁の高さに沿ってその下に位置する塗料および網目構造層の上に塗布した。
第３の壁は、第２の壁に用いられた強化ストリップと同じ２つの強化ストリップから成る強化層を有するが、上記壁の一方の面のみに強化層が取り付けられていた。
３つの壁をそれぞれ、振動するテーブルに設置し、ＳＲＧ２（Ｖａｎ−１３３等）による地震室によってもたらされる１９９５年の日本の神戸地震に似た横力の循環プトロコルでテストした。４０％、６０％、８０％、１００％、１２０％、および１５０％までの増加する一連の目標強度で各壁をテストした。第１の壁を、１９９５年の神戸の地震の２００％の強度にさらし、第２の壁には、神戸の地震の１８０％、２００％、および２２５％の強度にさらした。
第１の壁は、２１５％の値で高さ方向の中央が壊れた。第２の壁は２２５％の値で壊れ、第３の壁は、強化されていない面が曲がることによって、５６％で崩壊して壊れた。対照として、露出したコンクリートブロック壁と、Unistrutで強化したコンクリートブロック壁もテストした。２つの露出コンクリートブロック壁が、１００％の強度で壊れ、１つの露出コンクリートブロック壁は、６０％で壊れた。１つのUnistrut壁は１２０％の強度で壊れ、もう１つのUnistrut壁は１５０％の強度で壊れた。したがって、本開示に含まれるシステムおよび方法で強化された壁は、複数の構成において、より大きな横力に対する抵抗を示した。
本明細書に記載された実施形態は、本開示の範囲を説明するために提示されており、本開示の範囲を限定するために提示されたものではない。本開示は、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書に開示された特徴の他の組み合わせおよび変形を含んでいる。本明細書に記載された実施形態の代替、変更、および変形は、当業者に明白であり、本開示に含まれるであろう。

Claims (36)

  1. 構造強化システムであって、
    構造物の基板の表面に配置された強化層を備え、
    上記表面は、底部と、上記底部の遠位に並んだ上部と、上記底部と上記上部との間にわたる高さと、上記底部と上記上部との間に位置する領域とを備え、
    上記強化層は、上記表面の上記高さの大部分に沿って広がり、
    上記強化層は、上記表面に配置された第１の流体塗布塗料と、上記第１の流体塗布塗料に配置された網目構造と、上記第１の流体塗布塗料の少なくとも一部および上記網目構造に配置された第２の流体塗布塗料とを備え、
    上記第１の流体塗布塗料は、弾性重合体を含み、上記網目構造は、上記第１の流体塗布塗料によって上記基板に接着され、上記網目構造は、少なくとも約２００ｇ／ｍ２の面積密度を示し、上記第２の流体塗布塗料は弾性重合体を含むことを特徴とするシステム。
  2. 上記強化層は、上記第２の流体塗布塗料に配置された第２の網目構造をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  3. 上記強化層は、上記第２の網目構造、および上記第２の流体塗布塗料の少なくとも一部に配置された第３の流体塗布塗料をさらに備え、
    上記第３の流体塗布塗料は、上記弾性重合体を含むことを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
  4. 上記網目構造は被覆ガラス繊維を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  5. 上記弾性重合体は、アクリルポリマーを含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  6. 上記網目構造および上記第２の網目構造の少なくとも１つは、織布ガラス繊維を備えることを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
  7. 上記網目構造は、第１の複数の縦繊維と第１の複数の横繊維とを備える第１の織布ガラス繊維を備え、
    上記第２の網目構造は、第２の複数の縦繊維と第２の複数の横繊維とを備える第２の織布ガラス繊維を備え、
    上記強化層内において、上記第１の複数の縦繊維は、上記第２の複数の縦繊維に偏向して並んでいることを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
  8. 上記基板は接合部を備え、上記接合部は、接合長さと接合幅とを有し、
    上記第１の流体塗布塗料は、上記接合部の少なくとも一部を覆うことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  9. 上記第１の流体塗布塗料は、上記接合部の少なくとも一部の内部に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
  10. 上記網目構造は、織布繊維と、複数の縦繊維と、複数の横繊維とを備え、上記複数の縦繊維および上記複数の横繊維の少なくとも１つは、上記接合部の長さ方向に対して垂直に配向されていることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
  11. 上記網目構造は、織布繊維と、複数の縦繊維と、複数の横繊維とを備え、
    上記複数の縦繊維および上記複数の横繊維の少なくとも１つは、上記接合部の長さ方向に対して鋭角に配向されていることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
  12. 上記網目構造は、織布繊維を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  13. 上記網目構造は、約２００ｇ／ｍ２〜約７５０ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示すことを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
  14. 上記網目構造は、約２５０ｇ／ｍ２〜約６００ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示すことを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
  15. 上記網目構造は、約３５０ｇ／ｍ２〜約５５０ｇ／ｍ２の範囲の面積密度を示すことを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
  16. 上記網目構造は、約３７３ｇ／ｍ２の面積を示すことを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
  17. 上記網目構造は、縦糸と、横糸とを有し、上記縦糸と上記横糸とは、約９０°の角度を形成することを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
  18. 上記網目構造は、縦糸と、横糸とを有し、上記縦糸と上記横糸とは、約９０°より大きい角度を形成することを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
  19. 上記網目構造は、縦糸と、横糸とを有し、上記縦糸と上記横糸とは、約４５°の角度を形成することを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
  20. 上記網目構造は、不織布ポリエステル繊維を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  21. 上記網目構造は、不織布熱可塑性エラストマー繊維合成材を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  22. 上記第１の流体塗布塗料および上記第２の流体塗布塗料の少なくとも１つは、ラテックス改質ポルトランドセメント材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  23. 上記第１の流体塗布塗料および上記第２の流体塗布塗料の少なくとも１つは、シリル基末端ポリエーテルポリマーを含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  24. 上記基板は、木製のカバーを備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  25. 上記基板は、石積材料を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  26. 上記強化層は、上記表面の上記上部から上記底部にわたる複数の強化ストリップを備え、
    上記複数の強化ストリップは、上記第１の流体塗布塗料と、上記網目構造と、上記第２の流体塗布塗料とを備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  27. 上記複数の強化ストリップの少なくとも２つは重なり合うことを特徴とする、請求項２６に記載のシステム。
  28. 上記強化層は、上記基板の上記表面を覆うことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  29. 剪断力に対する構造の強化方法であって、
    第１の流体塗布塗料を構造体の基板の表面に塗布する工程と、
    網目構造を上記第１の流体塗布塗料に取り付ける工程と、
    第２の流体塗布塗料を上記網目構造および上記第１の流体塗布塗料に塗布する工程と、
    上記第１の流体塗布塗料および上記第２の流体塗布塗料を硬化して、強化層を形成する工程とを含み、
    上記第１の流体塗布塗料は弾性重合体を含み、
    上記第１の流体塗布塗料は、上記網目構造を上記基板の上記表面に接着させ、上記網目構造は少なくとも約２００ｇ／ｍ２の面積密度を示し、
    上記第２の流体塗布塗料は弾性重合体を含むことを特徴とする方法。
  30. 上記硬化は、少なくとも１５日間の期間を有することを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
  31. 上記表面は高さを有し、上記強化層は、上記表面の上記高さの大部分に沿って広がっていることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
  32. 第２の網目構造を上記第２の流体塗布塗料に取り付ける工程をさらに含むことを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
  33. 第３の流体塗布塗料を上記第２の網目構造に塗布する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項３２に記載の方法。
  34. 上記網目構造は、被覆ガラス繊維を備えることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
  35. 上記強化層は、複数のストリップを備えることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
  36. 上記網目構造を取り付ける工程は、上記基板に形成された接合部に対して垂直の角度で縦糸を配向させる工程をさらに含むことを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
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