JP2022537961A - Fire design for non-combustible buildings in shipping containers - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 多層階建築物を構築するための建築部材であって、建築部材は、一緒に接続された頂部壁、底部壁、前壁、後壁、および対向する側壁を有する複数の壁を含む輸送用コンテナと、輸送用コンテナの複数の壁のうちの少なくとも1つの内側または外側の少なくとも1つに取り付けられた、セメント系材料で作製された建築パネルと、を含む。【選択図】図5A building member for constructing a multi-storey building, the building member comprising a plurality of walls having a top wall, a bottom wall, a front wall, a rear wall, and opposing side walls connected together. and a building panel made of a cementitious material attached to at least one of the inner or outer sides of at least one of the plurality of walls of the shipping container. [Selection drawing] Fig. 5
Description
本発明は、概して、建築物を構築するために使用される輸送用コンテナに関し、より具体的には、多層階建築物を構築するために使用される輸送用コンテナに関する。 The present invention relates generally to shipping containers used to construct buildings, and more particularly to shipping containers used to construct multi-story buildings.
世界中で、商品を輸送するために輸送用コンテナが使用されている。典型的に、従来の輸送用コンテナ10は、図1~図4に示すように、前壁12と、後壁14と、対向する側壁16a、16bと、頂部壁または天井18と、底部壁または床20と、を含む。これらの輸送用コンテナ10は、一般的に鋼で作製され、8フィート6インチ(A1)×8フィート(A2)、または9フィート6インチ(B1)×8フィート(B2)の寸法を有し、20フィートまたは40フィートの長さを有する。輸送用コンテナを作製するために使用される材料の頑丈な構造および重量のため、これらのコンテナは、一般的に、5000~8500ポンドの重量である。
All over the world, shipping containers are used to transport goods. Typically, a
国家間で、特に海外に商品を輸送するために輸送用コンテナが使用される状況では、コンテナのサイズおよび重量のため、空のコンテナを元の場所へ返送するには費用が掛かりすぎるので、コンテナは再利用されていない。その結果、数百~数千の空の輸送用コンテナが使用されずに港に置かれている。 In situations where shipping containers are used to transport goods between countries, especially overseas, the size and weight of the container make it too costly to return the empty container to its original location. are not reused. As a result, hundreds to thousands of empty shipping containers are left unused at ports.
空の輸送用コンテナの1つの使い道は、住宅用および商業用建築物を構築することである。一例では、1つ以上の輸送用コンテナを地面または基礎の上に配置し、一緒に溶接して、単階の建築物を形成する。別の例では、輸送用コンテナを互いに積み重ねて、多層階の住宅用または商業用建築物を形成する。しかしながら、住宅用および商業用建築基準における火災等級規格のため、空の輸送用コンテナによって作製される建築物は、最高で3階建てにしかできない。 One use of empty shipping containers is in constructing residential and commercial buildings. In one example, one or more shipping containers are placed on the ground or foundation and welded together to form a single story building. In another example, shipping containers are stacked together to form a multi-story residential or commercial building. However, due to fire rating specifications in residential and commercial building codes, buildings made from empty shipping containers can only be three stories high.
したがって、3階建てよりも高く、かつ住宅用および商業用の建築物に関する火災等級の建築基準を満たす、輸送用コンテナを使用した多層階建築物の構築に対する必要性が存在する。 Accordingly, a need exists for the construction of multi-story buildings using shipping containers that are taller than three stories and meet fire-rated building codes for residential and commercial buildings.
上に列挙した必要性は、少なくとも1つのセメント系建築パネルを含む輸送用コンテナである本建築部材によって満たされるか、または該必要性に勝り、それにより、複数の建築部材を垂直に積み重ね、一緒に取り付けて、3階建てよりも高い住宅用または商業用建築物を形成する。 The needs enumerated above are met or exceeded by the present building member, which is a shipping container comprising at least one cementitious building panel, whereby a plurality of building members are vertically stacked and joined together. to form a residential or commercial building taller than three stories.
一実施形態では、多層階建築物を構築するための建築部材が提供され、該建築部材は、一緒に接続された頂部壁、底部壁、前壁、後壁、および対向する側壁を有する複数の壁を含む輸送用コンテナと、輸送用コンテナの内側のまたは外側の少なくとも1つに取り付けられた、セメント系材料で作製されたる建築パネルと、を含む。 In one embodiment, a building member for constructing a multi-storey building is provided, the building member having a top wall, a bottom wall, a front wall, a rear wall, and opposing side walls connected together. A shipping container including walls and a building panel made of a cementitious material attached to at least one of the inside or outside of the shipping container.
別の実施形態では、多層階建築物は、垂直に積み重ねられて、一緒に取り付けられた少なくとも4つの建築部材を含み、少なくとも4つの建築部材の各々は、一緒に接続された頂部壁、底部壁、前壁、後壁、および対向する側壁を有する輸送用コンテナと、輸送用コンテナの各々の頂部壁、底部壁、前壁、後壁、および対向する側壁のうちの少なくとも1つの内側または外側の少なくとも1つに取り付けられた、セメント系材料で作製された建築パネルと、を含む。 In another embodiment, the multi-storey building includes at least four building members vertically stacked and attached together, each of the at least four building members having top and bottom walls connected together. , a shipping container having a front wall, a rear wall and opposing side walls, and an inner or outer side of at least one of the top wall, bottom wall, front wall, rear wall and opposing side walls of each of the shipping container. and attached to at least one building panel made of a cementitious material.
以下、図5を参照すると、本建築部材22の一実施形態が示されており、ドアフレーム28およびドア30を有する前壁26と、後壁32と、対向する側壁34a、34bと、頂部壁または天井36と、底部壁または床38と、を有する、空の輸送用コンテナ24を含む。従来の輸送用コンテナは、典型的に、30分(0.5時間)の火災等級を有する鋼で作製されている。したがって、従来の輸送用コンテナによって作製された建築物は、1~3階建てにしかできない。3階建てよりも高い建築物は、建築基準および安全基準を満たすために、少なくとも1時間(1.0時間)の火災等級を有しなければならない。
Referring now to Figure 5, one embodiment of the
1時間の火災等級を満たすために、1つ以上の建築パネル40が建築部材22に取り付けられる。1つ以上の建築パネル40は、構造用セメントパネル、繊維強化セメントパネル、石膏パネル、乾式壁、壁ボード、および/または繊維強化石膏パネルなどのセメント系材料で作製されている。建築パネル40は、任意の好適な材料または材料の組み合わせから作製され得ることを理解されたい。図5に示すように、建築パネル40は、建築部材22の前壁26、後壁32、対向する側壁34a、34b、頂部壁36、および底部壁38の、内面(inner or interior surface)42に、および外面(outer or exterior surface)44に、または内面および外面の両方に取り付けられ得る。具体的には、輸送用コンテナのフレーム構造に取り付けられた、典型的に合板である床パネルが取り除かれて、建築パネル40と交換される。建築パネル40を建築部材22の内面42および/または外面44に取り付ける際に、建築パネルは、表面に嵌合して、取り付けられるように垂直、水平に配向され得、および/または任意の好適なサイズおよび形状に切断され得る。また、1つ以上の金属支持体46または他の不燃性支持体もまた、壁の内面および/または外面に取り付けられ得、次いで、好適な締結具を使用して建築パネルが支持体に固定されて、壁および建築パネルの表面の間に、断熱材料、消音材料、または他の材料のための隙間を作成する。壁の内面42および/または外面44への、および/または以下で説明する床アセンブリへの、および/または天井への建築パネル40の取り付けは、建築部材22の火災等級を少なくとも1時間に増加させ、かつ、建築部材を、互いに垂直に積み重ねて、一緒に溶接または取り付けて、1~3階建てである、および3階建てよりも高い住宅用および商業用建築物を形成することを可能にする。
One or
一実施形態では、建築部材22に取り付けられる建築パネル40は、4フィートの幅、8フィートの長さ、および1/2インチ(0.5インチ)の厚さを有する。建築パネルは、3/4インチ(0.75インチ)、1インチ(1.0インチ)、1.5インチ(1.5インチ)の厚さ、または任意の好適な厚さを有することを理解されたい。さらに、建築パネル40は、任意の好適な幅および長さであり得る。別の実施形態では、防爆性のプレハブ式壁パネルまたはブラストパネルが建築部材22に取り付けられ得、各ブラストパネルは、米国特許第6,986,812号、同第7,445,738号、同第7,670,520号、同第7,789,645号、および同第8,030,377号、に記載されている構造用セメント系パネルであり、これらはすべて、参照により本明細書に組み込まれる。
In one embodiment, the
図6Aを参照すると、建築部材22の壁48の一実施形態が示されており、壁は、締結具または溶接によって一緒に固定された、頂部水平配向支持体52aおよび底部水平配向支持体52b、ならびに対向する垂直配向側部支持体54a、54bによって形成された、骨組構造50を含む。中間垂直配向支持体56は、対向する側部支持体54a、54bの間に間隔をあけて頂部支持体52aおよび底部支持体52bに取り付けられる。平坦なまたは波形の材料のシート58は、骨組構造50の片側に、より具体的には、骨組構造の外側(outer or exterior side)に取り付けられる。複数の建築パネル40は、骨組構造50の内側(inner or interior side)に取り付けられる。この実施形態では、ガラス繊維断熱材料、鉱物繊維断熱材料、発砲断熱材料などの好適な断熱材料で作製された断熱材60が、建築パネルの間に、および/または中間支持体56の間の隙間に配置される。断熱材料の代わりに、またはそれと併せて、1種または複数種の遮音材料が使用され得ることを理解されたい。図6に示すように、建築パネル40は、任意の配向で骨組構造50に取り付けられて、壁48の側部を覆うために必要な任意の好適なサイズに切断され得る。建築パネル40の1つ以上の層が、建築部材の1つまたは複数の壁の片側または両側に取り付けられ得ることを理解されたい。
Referring to FIG. 6A, one embodiment of
図6Bを参照すると、別の実施形態では、建築部材22の床アセンブリ41が示されており、床アセンブリ41は、締結具または溶接によって一緒に固定された、離間された側部支持体45および複数の水平配向交差支持体47によって形成された骨組構造43を含む。例示する実施形態では、断熱材料によって作製された断熱材49、複数の建築パネル51、および/または壁ボードパネル53の組み合わせが、骨組構造43に取り付けられる。この実施形態では、断熱材料は、ガラス繊維断熱材料、鉱物繊維断熱材料、または発砲断熱材料であり得、建築パネル51の間に、および/または側部支持体45と交差支持体47との間に形成された空間に配置される。断熱材料の代わりに、またはそれと併せて、1種または複数種の遮音材料が使用され得ることを理解されたい。図6Bに示すように、建築パネル51は、任意の配向で骨組構造43に取り付けられて、床を覆うために必要な任意の好適なサイズに切断され得る。建築パネル51の1つ以上の層が、建築部材の骨組構造43の片側または両側に取り付けられ得ることを理解されたい。また、断熱および遮音を提供するために、材料または材料層の1つ以上の間に空隙が形成され得ることも理解されたい。
Referring to FIG. 6B, in another embodiment, a floor assembly 41 of
図6Aおよび図6Bでは、壁および床の火災設計または火災等級は、遮断材、建築パネル、および/または壁ボードパネルなどの骨組構造に取り付けられた材料の組み合わせ、ならびに材料の層の数に基づいている。 6A and 6B, wall and floor fire designs or fire ratings are based on the combination of materials attached to the frame structure, such as insulation, building panels, and/or wallboard panels, and the number of layers of material. ing.
図7を参照すると、住宅用または商業用建築物62の一実施形態が示されており、建築物は、複数の建築部材64で構築されている。この実施形態では、建築部材64の壁の内部および/または外部に固定された建築パネル40(図6に示す)のため、建築部材64の火災等級が建築基準によって必要とされる少なくとも1時間の火災等級を満たすので、建築物62は、3階建てよりも高い。図7に示すように、建築部材64は、基礎壁70を含む基礎68に支持された地下の骨組構造66上に配置することができる。代替的に、建築物62は、地下構造を伴わずに、地表面において直接基礎68に支持され得る。建築部材64の1つ以上は、ドア72および/または窓74を有し得る。追加的に、建築物62を形成する建築部材64の1つ以上の頂部に屋根76が取り付けられ得る。建築部材64が、任意の建築物構成を形成するように配設されて、一緒に固定され得ることを理解されたい。また、バルコニー、デッキ、パティオ、または他の構造などの異なるタイプの構造が、建築部材64に固定され得るか、またはそれに隣接して位置付けられ得る。建築部材64はまた、任意の所望の長さまたは形状に切断され得る。
Referring to FIG. 7, one embodiment of a residential or
以下、図8を参照すると、本建築部材78の別の実施形態が示されており、ドアフレーム84およびドア86を有する前壁82と、後壁88と、対向する側壁90a、90bと、頂部壁または天井92と、底部壁または床94と、を有する、空の輸送用コンテナ80を含む。この実施形態では、セメント系材料で作製された1つ以上の建築パネル96が、単に建築部材78の天井92および床94だけに取り付けられている。示すように、前壁82、後壁88、および対向する側壁90a、90bは、建築パネルを含まない。この構造は、アセンブリ中のコストおよび時間を減少させる。建築パネル96は、天井の内面98、外面100、または内面および外面の両方に取り付けられ得ることを理解されたい。また、建築パネル96が、単に天井92だけに、または単に床94だけに取り付けられ得ることも理解されたい。
Referring now to Figure 8, another embodiment of the
図9を参照すると、一実施形態では、上で説明した本建築部材102の1つ以上が地下に設置されて、住宅用または商業用建築物のための地階または地下室などの成績構造104を形成し得る。建築部材102は、土壌特性ならびに建築物構造のサイズおよび重量に応じて、図7に示す基礎68などの地下基礎上に、または地表面に直接配置され得る。図9に示すように、1つ以上のセメント系建築パネル106が建築部材102の天井108に取り付けられる。代替的に、建築物の基礎を形成している建築部材は、建築部材の頂面に取り付けられたいかなる建築パネルも含まない。代わりに、第1の地上階を形成している建築部材は、地下基礎を形成している建築部材の上に直接積み重ねられる。建築部材は、完全に地下に、または部分的に地下に位置付けられ得ることを理解されたい。
Referring to FIG. 9, in one embodiment, one or more of the
上の実施形態では、本建築部材の1つ以上は、土壌特性および建築物構造のサイズおよび重量に応じて、1つ以上の基礎壁112(図10)を含む基礎110上に、または地面114(図11)に直接配置され得る。
In the above embodiments, one or more of the present building members are placed on a
本建築部材の特定の実施形態を本明細書において説明してきたが、そのより広範な態様において、および以下の特許請求の範囲に記載されるように、本発明から逸脱することなく、変更および修正が行われ得ることが当業者には理解されるであろう。
Although specific embodiments of the building member have been described herein, changes and modifications may be made without departing from the invention in its broader aspects and as set forth in the claims below. can be performed.
Claims (10)
一緒に接続された頂部壁、底部壁、前壁、後壁、および対向する側壁を有する複数の壁を含む輸送用コンテナと、
前記輸送用コンテナの前記複数の壁のうちの少なくとも1つの内側または外側の少なくとも1つに取り付けられた、セメント系材料で作製された建築パネルと、を備える、建築部材。 A building member for constructing a multi-storey building,
a shipping container comprising a plurality of walls having a top wall, a bottom wall, a front wall, a rear wall and opposing side walls connected together;
a building panel made of a cementitious material attached to at least one of the inner or outer sides of at least one of said plurality of walls of said shipping container.
垂直に積み重ねられて、一緒に取り付けられた請求項1に記載の少なくとも4つの建築部材であって、前記少なくとも4つの建築部材の各々が、一緒に接続された頂部壁、底部壁、前壁、後壁、および対向する側壁を有する輸送用コンテナを含む、少なくとも4つの建築部材と、
前記輸送用コンテナの各々の前記頂部壁、前記底部壁、前記前壁、前記後壁、および前記対向する側壁のうちの少なくとも1つの内側または外側の少なくとも1つに取り付けられた、セメント系材料で作製された建築パネルと、を備える、多層階建築物。 a multi-storey building,
2. The at least four building members of claim 1 vertically stacked and attached together, wherein each of said at least four building members comprises a top wall, a bottom wall, a front wall, connected together; at least four building members, including a shipping container having a rear wall and opposing side walls;
a cementitious material attached to at least one of the inner or outer side of at least one of the top wall, the bottom wall, the front wall, the rear wall, and the opposing sidewalls of each of the shipping containers; A multi-storey building, comprising: fabricated building panels.
10. The building of Claim 9, further comprising a plurality of building panels attached to at least one of said interior or said exterior of each of said shipping containers.
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