JP2023162376A - フルモーメント連結カラーシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】フルモーメント連結カラーシステムを提案する。【解決手段】カラーフランジブランクを成形するステップと、前記カラーフランジブランクに、選択されたI形梁フランジの寸法に対応する梁ドッキング構造を機械加工するステップと、を含む、フルモーメント柱カラーの製造方法であって、前記梁ドッキング構造は、I形梁フランジと接触するように構成された座部を含む、方法。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第119条(e)項に基づき、2018年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/628807号に対する優先権を主張し、それらの内容全体をあらゆる目的のために参照によって本書に援用する。米国特許第7941985B2号についても、その全体をあらゆる目的のために参照によって本書に援用する。
本願は、米国特許法第119条(e)項に基づき、2018年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/628807号に対する優先権を主張し、それらの内容全体をあらゆる目的のために参照によって本書に援用する。米国特許第7941985B2号についても、その全体をあらゆる目的のために参照によって本書に援用する。
鉄骨建物建設は、梁と柱の連結を要求し、モーメントに抵抗する連結が連続的なフレームのために必要である。カラーマウントなどのフルモーメント連結システム(full moment connection system)は、現場溶接技術に比べて価値ある改善を提供する。溶接は制御された状態で現場外で行うことができ、フレーム部材は、カラーによって連結されたときに適切な空間的向きに固定され、現場での建設は、より迅速に、安全に、かつ効率的に行なわれることができる。
米国特許第7941985B2号明細書は、ハロー/スパイダー連結として記載された例示的フルモーメントカラーマウントを開示している。梁と柱が連結される場所で、カラーフランジアセンブリが梁の端部に溶接される。二つのカラーコーナーは、柱の面の各側のコーナーに溶接される。連結のために、梁は、フランジアセンブリがカラーコーナーの間に受容されるように下げられ、それは、テーパ状溝を形成する。柱の全ての面における連結が一緒になってフルモーメントカラーを形成する。
本発明の開示によれば、フルモーメント連結に関するシステム、装置、及び方法が提供される。一部の実施例では、フルモーメント柱カラーは、4つのカラーフランジアセンブリと4つのカラーコーナーアセンブリとを含むことができる。各カラーフランジアセンブリは、橋架部材によって連結された上部横方向要素と下部横方向要素とを含むことができる。各カラーコーナーアセンブリは、角部を画定する第1および第2伸張部と、角部から延びるスタンドオフ部とを含むことができ、スタンドオフ部は遠位のT字形構造を有する。各カラーコーナーアセンブリは2つの隣接するカラーフランジアセンブリを接続するように構成することができ、各カラーコーナーアセンブリは、それぞれのカラーフランジアセンブリの下部横方向要素を垂直方向に位置決めするために底端部から延びる、多軸位置合わせ構造を有することができる。
一部の実施例では、フルモーメント柱カラーの製造方法は、カラーフランジブランクを成形するステップを含むことができる。前記方法は、前記カラーフランジブランクに、選択されたI形梁フランジの寸法に対応する梁ドッキング構造を機械加工するステップをさらに含むことができる。前記梁ドッキング構造は、I形梁フランジと接触するように構成された座部を含むことができる。
一部の実施例では、フルモーメント柱カラーの製造方法は、角部を画定する第1および第2伸張部と、角部から延びるスタンドオフ部を有する、カラーコーナーブランクを成形するステップを含むことができる。前記スタンドオフ部は遠位のT字形構造を有することができる。前記方法は、カラーフランジアセンブリの表面と接触するように構成された停止面を前記カラーコーナーブランクに機械加工するステップをさらに含むことができる。
特徴、機能、および利点は本開示の様々な実施例で独立して達成されてよく、あるいはさらに他の実施例において組み合わされてもよく、それらについてのさらなる詳細は、以下の説明および図面を参照することにより理解することができる。
フルモーメント連結カラーシステムのみならず、関連する方法についても、様々な態様および実施例を以下で説明し、添付の図面に示す。特に明記しない限り、本教示に係る連結システムおよび/またはその様々な構成要素は、本明細書に記載し、図示し、かつ/または援用する構造、構成要素、機能性、および/または変形例の少なくとも1つを含んでよいが、必須ではない。さらに、明確に排除されない限り、本教示に関連して本明細書に記載し、図示し、かつ/または援用するプロセスのステップ、構造、構成要素、機能性、および/または変形例は、開示する実施例の間で互換可能であることを含めて、他の類似の装置および方法に含まれてよい。様々な実施例の以下の説明は本質的に単なる例示であって、本開示、その適用、または使用を限定する意図は全くない。加えて、下述する実施例によって提供される利点は本質的に例示であって、全ての実施例が同じ利点または同程度の利点を提供するわけではない。
この発明を実施するための形態は、このすぐ後に続く以下のセクション、すなわち(1)概要、(2)実施例、構成要素、および代替物、(3)例示的な組合せおよび追加の実施例、(4)長所、特徴、および利点、ならびに(5)結論を含む。実施例、構成要素、および代替例のセクションは、さらにAからCまでのサブセクションに分割され、各サブセクションは適宜標記される。
概要
一般的に、フルモーメントカラー連結システムは、1つ以上の横方向部材を垂直部材に接続することができる。例えば、フルモーメントカラー連結システムは、正方形の箱柱と4つのI形梁とを接続することができる。連結システムはまた、他の種類の構造部材を接続するように構成することもできる。
一般的に、フルモーメントカラー連結システムは、1つ以上の横方向部材を垂直部材に接続することができる。例えば、フルモーメントカラー連結システムは、正方形の箱柱と4つのI形梁とを接続することができる。連結システムはまた、他の種類の構造部材を接続するように構成することもできる。
連結システムは、垂直部材の一部分を包囲するカラーを含む。カラーは、第1の複数の構成要素および第2の複数の構成要素を含んでよい。第1の複数の構成要素は垂直部材に固定することができ、スタンドオフ、柱連結体、および/またはカラーコーナーアセンブリと呼ぶことができる。第2の複数の構成要素の1つ以上を各々、対応する横方向部材に固定することができ、これらの構成要素をスパン、梁連結体、および/またはカラーフランジアセンブリと呼ぶことができる。
第1および第2の複数の構成要素は、一体に締結することができ、例えば一体にボルト止めすることができる。カラーの構成要素は、正確な空間構成で接続されるように構成することができる。カラーの正しい空間構成は、横方向部材を相互に、かつ垂直部材に対して精密かつ正確な配向を可能にする。そのような配向は、躯体などの大きい構造物の建造の成功に重要である。カラー構成要素を互いに対して配置することによって、横方向部材および垂直部材の仕様の変動とはほとんど無関係に、カラーの所望の空間構成を達成することができる。
カラーの構成要素は、ブランクを成形し、かつ選択された特徴を機械加工することによって製造することができる。ブランクの成形は製造コストを制限し、所望の空間構成を達成するために重要な特徴のみに精密機械加工を使用することを可能にする。そのような製造はまた、標準ブランクの保管、および選択された横方向部材の寸法に応じたオンデマンド機械加工をも可能にする。
実施例、構成要素、および代替物
以下のセクションでは、例示的なフルモーメント連結カラーの選択された態様のみならず、関連するシステムおよび/または方法についても説明する。これらのセクションにおける実施例は例示を目的とするものであって、本開示の範囲全体を限定するものと解釈すべきではない。各セクションには1つ以上の明確な実施例、および/または文脈情報もしくは関連情報、機能、および/または構造が含まれる場合がある。
以下のセクションでは、例示的なフルモーメント連結カラーの選択された態様のみならず、関連するシステムおよび/または方法についても説明する。これらのセクションにおける実施例は例示を目的とするものであって、本開示の範囲全体を限定するものと解釈すべきではない。各セクションには1つ以上の明確な実施例、および/または文脈情報もしくは関連情報、機能、および/または構造が含まれる場合がある。
A.例示的フルモーメント柱カラー
図1~図10に示すように、本セクションでは例示的カラー10について説明する。カラー10は、上述したフルモーメントカラー連結システムの一例である。図1では、カラー10が正方形の箱柱12と躯体の4つのI形梁14とを連結することが示されている。柱における連結の位置をノードと呼ぶことができる。一部の実施例では、1つの柱が複数のノードを含むことができ、各ノードはカラーによって1つ以上の梁に連結される。
図1~図10に示すように、本セクションでは例示的カラー10について説明する。カラー10は、上述したフルモーメントカラー連結システムの一例である。図1では、カラー10が正方形の箱柱12と躯体の4つのI形梁14とを連結することが示されている。柱における連結の位置をノードと呼ぶことができる。一部の実施例では、1つの柱が複数のノードを含むことができ、各ノードはカラーによって1つ以上の梁に連結される。
図1に示すように、カラー10は、対向する梁が平行であり、隣接する梁が直交し、全ての梁が柱に対し直角を成すように、梁14を柱12に連結する。一部の実施例では、梁は多少の角度公差内で略直交することができ、あるいは、隣接する梁および/または柱に対し別の角度を形成することができる。柱に対する梁の正確な位置および向きは、カラーの構成要素間の係合によって達成される。
柱12は4つの側面または面13および4つの角部15を含む。各梁14は、柱の対応する面13に近接して取り付けられる。各梁14は上部および下部梁フランジ19の間に広がるウェブ17を含む。ウェブ17は厚さ23と高さ21とを有し、高さは通常、梁14の梁成と呼ばれる。上部および下部梁フランジ19は各々、幅25を有する。梁成21、ウェブ厚さ23、およびフランジ幅25は全て梁の重量およびサイズにより異なる。カラー10は柱12および梁14の寸法に応じて構成することができる。カラー10は、寸法が一致する4つの梁または寸法が異なる梁を連結するように構成することができる。
カラー10は、同数のフランジアセンブリ16およびコーナーアセンブリ18を含む。本実施例では、4つの面を持つ柱に対し、カラーは4つのフランジアセンブリおよび4つのコーナーアセンブリを含む。フランジアセンブリおよびコーナーアセンブリは、各コーナーアセンブリが2つのフランジアセンブリと係合し、かつ同様に各フランジアセンブリが2つのコーナーアセンブリと係合するように、交互に位置する。各コーナーアセンブリ18は、柱12の角部15の1つに溶接される。本実施例では、各フランジアセンブリ16は梁14の1つに溶接される。一部の実施例では、4より少ない梁を柱に連結してもよく、かつ最大3つまでのフランジアセンブリを梁に溶接しないままにしておいてもよい。一部の実施例では、他の構造または構造部材を1つ以上のフランジアセンブリに連結してもよい。例えば重力キャッチ連結用のコンバータを、フランジアセンブリに溶接してもよい。
図2に示すように、フランジアセンブリおよびコーナーアセンブリは、アセンブリにおける対応する穴を通って延びる水平ボルト27によって一体に締結される。各ボルト27は2つのフランジアセンブリおよびコーナーアセンブリを通って延びる。各コーナーアセンブリは4つのボルトだけで締結され、カラー10は合計で16本のボルトだけで締結される。
カラー10は、フランジアセンブリが取り付けられた梁が下降して、柱の2つのコーナーアセンブリと係合することができ、かつアセンブリが一体にボルト止めされる間、重力止め機能によって支持することができるように、重力止め機能を含む。重力止めはまた位置合わせガイドと呼ぶこともでき、フランジアセンブリを正確な垂直方向および水平方向の位置まで案内するように構成することができる。例えば、重力止めは湾曲または傾斜した表面を含むことができる。重力止めはまた、各々の隣接するフランジアセンブリおよびコーナーアセンブリを互いに対して正確に配置し、アセンブリにおける対応する穴を位置合わせし、かつ全体としてカラーに対して各アセンブリを配置することにも役立つ。
各アセンブリは一体に溶接される複数の構成要素を含むことができ、各構成要素は成形されたブランクから製造することができる。例えば、ブランクは鋳造、鍛造、押出成形、または付加製造することができる。選択された特徴をブランクに機械加工して、アセンブリ構成要素を形成することができる。選択される特徴は、カラー10に連結されたときにアセンブリの空間的配置および向きを決定するために重要なものとすることができる。例えば、ボルト穴および係合機能は、正確な係合を確実にするように選択することができる。選択された特徴の機械加工された表面は、基準面と呼ぶことができる。
図3は、コーナーアセンブリ18のより詳細な図である。コーナーアセンブリ18は、第1および第2伸張部30を有する柱篏合部29を含む。伸張部はアセンブリの長さを延長し、角部または交差部31を画定する。脚と呼ぶこともできる伸張部は交差部に内角を形成し、それは柱12に対応する(図1参照)。本実施例では、柱12は正方形の断面を有し、内角は直角である。
各脚30は、コーナーアセンブリが柱の角部に架設されるように、柱の面に取り付けるために構成される。スタンドオフ32は、交差部31から、脚の内角の2等分線と略平行に向けられて延びる。各脚30のスタンドオフに面する側は、コーナーアセンブリ18の主基準面30dとすることができる。スタンドオフの各側面もまた、基準面32dとすることができる。スタンドオフ32はまた、交差部31から遠位のT字形構造33をも含む。
本実施例では、コーナーアセンブリ18は上部セクション20、中間セクション22、および下部セクション24から構成される。各セクションは個別のブランクから機械加工することができる。セクション20、22、および24は一体に溶接されてコーナーアセンブリを形成する。上部セクション20および下部セクション24は略一致しているが、鏡像的関係にある。各々は2つのボルト穴、すなわち外側ボルト穴26および内側ボルト穴28を含む。ボルト穴はフランジアセンブリの穴に対応して配置される。
上部セクション20および下部セクション24の外側ボルト穴26および内側ボルト穴28は、スタンドオフ32を貫通して延びる。上部および下部セクションの各々は、中間セクション22に隣接するスタンドオフ32の内側部分、および中間セクションから遠位のスタンドオフの外側部分を含む。各外側ボルト穴26は交差部31の近位の外側部分に配置される。各内側ボルト穴28は内側部分に配置され、本実施例では交差部31から遠位に位置する。穴26、28は、コーナーアセンブリの長手軸BBに対して斜めの線に沿って位置合わせされると記載することができる。
外側ボルト穴26の位置は、フランジアセンブリ16ならびに図6および図7に関連してさらに説明するように、柱に連結される梁からの曲げ荷重の機械的拡大率を低減することがある。そのような配置はそれにより、上部および下部セクションの各々で2つだけのボルトを使用を可能にし、連結強度を維持しながらカラーの連結を単純化する。
上部セクション20および下部セクション24に沿って、スタンドオフ32の高さは変化してよい。すなわち、T字形構造33と交差部31との間の距離は変化することができる。脚30とスタンドオフのT字形構造33との間に形成されるチャネルはしたがって、コーナーアセンブリ18の長さ全体にわたってテーパ付けることができる。図3では、テーパは、テーパ角度が小さいため、区別することが難しいことに留意されたい。T字形構造33は、図4により明確に示される。
上部セクション20および下部セクション24は標準サイズであるが、中間セクション22はある範囲のサイズから選択可能である。本実施例では、中間セクション22は、一体に溶接された複数の同一部品から構成される。中間セクションに含まれる部品の数は、コーナーアセンブリ18の所望の長さに応じて変えることができる。コーナーアセンブリ18の長さは、選択されたフランジアセンブリのサイズまたは梁成に対応するように選択することができる。最小サイズのコーナーアセンブリ18が望まれる実施例では、中間セクション22は省略してもよい。
図4にさらに詳しく示すように、下部セクション24の各脚30は底端部に多軸位置合わせ構造34を含む。この構造は脚30の交差部31から遠位に位置する。位置合わせ構造34は、フランジアセンブリを2つの軸すなわち垂直軸および水平軸に沿って配置するように構成される。例えば、位置合わせ構造は、フランジアセンブリを図3に示す軸AAおよびBBに対して位置決めすることができる。別の実施例の場合、位置合わせ構造は、図1に示す柱12および隣接する梁14によって画定される柱の軸および梁の軸に沿って、フランジアセンブリを位置決めすることができる。
再び図4を参照すると、位置合わせ構造34は、フランジアセンブリを支持し、かつアセンブリを垂直またはZ軸方向に正確に位置決めするために、重力止めとして働くように構成される。第二に、位置合わせ構造は、フランジアセンブリを係合し、かつアセンブリを水平またはX軸方向に正確に位置決めするために、ガイドとして働くように構成される。脚30とT字形構造33との間に画定されるチャネルは同様に、係合されたフランジアセンブリを水平または横方向面に正確に配置するように構成される。位置合わせ構造34の位置合わせおよびガイドの機能については、以下で図10に関連してさらに詳しく述べる。
構造34は、支持されるフランジアセンブリを垂直軸または柱の軸に沿って正確に配置する平面状の頂面34dを有する。構造34はまた、フランジアセンブリの相補的底面と係合するように構成された湾曲上面35または案内肩面をも含む。上面35は、平面状の頂面34dから下方に傾斜する漸変面と記載することができる。位置合わせ構造34はまた、傾斜面および/または斜面35によって平面状の垂直面に接続された平面状の水平面34dを有すると記載することもできる。斜面は、本実施例のように平面状または湾曲していてもよい。好ましくは、斜面は約15~45度の範囲の平均傾斜を有することができる。
位置合わせ構造34は、脚30に効果的に荷重を伝達するように構成することができる。例えば、この構造は、フランジアセンブリによって加えられる荷重に耐えるだけの充分なサイズおよび/または充分な断面寸法とすることができる。位置合わせ構造34は、下部セクション24用のブランクの一部として成形され、それは追加的構造強度を与えることができる。平面状の頂面34dおよび湾曲した上面35は各々、成形された構造から機械加工することができる。
コーナーアセンブリ18は、構造強度に不要な材料を省くことによって重量を制限するように構成される。この理由から、上部セクション20および下部セクション24は湾曲した外形輪郭を有し、スタンドオフ32に凹所を含む。同様に、脚30は、材料を低減するために縁部に切欠きを含む。下述の通り、そのような形状はカラーの強度対重量比を改善することができる。
図5は、コーナーアセンブリ18の上部セクション20および下部セクション24の製造を示す模式図である。カラーコーナーブランク37は、柱篏合部29とスタンドオフ32とを含む各セクション用に成形される。下部セクション24は位置合わせ構造34を含むので、ブランク37は上部セクション20用と下部セクション24用とでは異なる。
各ブランクの基準面は、コーナーアセンブリの他の構成要素、カラー、および/または柱との正確な係合を達成するように機械加工される。図5に示す基準面はボルト穴26、28、位置合わせ構造34の平面34dおよび湾曲面35、脚面30d、ならびにスタンドオフ面32dを含む。一部の実施例では、各脚30の内側の柱に面する表面など、追加の基準面を機械加工することができる。機械可能が実行される特定のサイズおよび寸法は、梁および/または柱のサイズに応じて変動し得る。
非基準面および/または特徴もまた、成形プロセスで使用されたものより厳密な仕様に従うように、上部セクションと下部セクションとの間で異なる特徴を付け加えるように、かつ/または所望の上部または下部セクションを作成するために必要に応じて、機械加工することができる。例えば、図3に示すように、T字形構造33の内面を所望の平滑度に機械加工することができ、かつ/または中間セクション22に隣接する縁部に溶接プレップ凹所を機械加工することができる。
図6は、橋架構成要素によって連結された上部および下部横方向要素を含むフランジアセンブリ16を示す。これらは、インサート40によって連結された頂部フランジ36および底部フランジ38と呼ぶことができる。頂部および底部フランジは略一致しているが、鏡像的関係にある。インサート40は、フランジアセンブリ16の所望のサイズに応じて選択された長さの角棒または他の長尺部材とすることができる。フランジアセンブリは、I形梁または他の構造部材の深さおよび重量と合致するサイズにすることができる。
図7に底部フランジ38について示すように、頂部および底部フランジの各々は、第1および第2端部分45と中央スパン44とを持つ本体部分42を含む。端部分45は中央スパン44と略平行に延びる。傾斜翼部分48は第1および第2端部分から延びる。各端部分の梁に面する側54は主基準面45dである。各基準面45dは、組み付けられたカラーにおいて対応するコーナーアセンブリの基準面と接触する。各翼部分48の梁に面する側54もまたは基準面48dとすることができる。
再び図6を参照すると、各フランジではブレースまたは横材46が本体部分42および翼部分48から略直角に延びる。各翼部分48は、横材46によって分割される外側部分と内側部分とを有する。外側部分は外側ボルト穴26を含み、内側部分は内側ボルト穴28を含む。本実施例では、外側ボルト穴26はフランジアセンブリの中心軸BBの近位にあり、内側ボルト穴28は中心軸から遠位にある。穴26、28は、中心軸BBに対して斜めの線に沿って位置合わせされると記載することもできる。中心軸BBはインサート40と平行とすることができ、中央スパン44を2分割することができる。
組み付けられたカラーでは、内側および外側ボルト穴を通って延びるボルトは、カラーの構成要素間で荷重を、特に取り付けられた梁からの曲げ荷重を伝達する。各フランジの外側部分のボルトには、より大きい割合の荷重がかかり得る。梁の中心軸からの各ボルトの距離は、モーメントアームおよびしたがって機械的拡大率を決定し得る。各翼部分のボルトの数を低減すると、機械的拡大率が大きすぎる場合には、結果的にカラーの破損を招く可能性がある。
したがって、外側ボルト穴26はモーメントアームを最小化するように配置される。図7に示すように、外側ボルト穴は、本体部分42の端部分45に直接隣接して配置される。本実施例では、内側ボルト穴28は翼部分48の遠位の縁部62に近接して配置される。内側ボルト穴のそのような配置は、ボルトを取り付けかつ締め付けるために使用される工具のアクセスを可能にする。工具および/またはボルトによっては、内側ボルト穴28が中心軸BBにもっと近づくと、インサート40が妨げになる場合がある。一部の実施例では、内側ボルト穴28を、端部分45に直接隣接する外側ボルト穴26と垂直方向に整列して配置することを可能にする固定具を使用することができる。
ボルト穴26、28のそのような配置は、各翼部分に使用するボルトを2つだけにして、連結強度を維持しながらカラーの連結を簡略化することを可能にする。ボルトの数が減少すると、ボルト穴のための機械加工時間を短縮し、ボルトのための材料コストを削減し、設置時間を改善することができる。一部の実施例では、(実施例Cで下述するように)3つのボルト穴を含めてもよく、異なる翼部分における穴の数は異なってもよく、かつ/または他の構成では、所望の荷重伝達を達成するために、他の数の穴を使用してもよい。
頂部フランジ36および底部フランジ38は、構造強度に不要な材料を省くことによって重量を制限するように構成される。カラーコーナーアセンブリの重量低減形状と共に、これはカラーの強度対重量比を改善することができる。例えば、カラーは、質量1ポンド当たり5000~9000ポンドの力(すなわち質量1キログラム当たり2200~4000キログラムの力)の比を達成することができる。この理由から、翼部分48および横材46は湾曲した輪郭、凹所43のような切欠きを有する。各翼48の外側部分は内側部分より小さく、斜切された角部は中央スパン44から遠位に斜めの境界を有する。
図7に底部フランジ38について示すように、本体部分42の端部分45は翼部分48から中央スパン44まで狭くなっている。中央スパン44は、翼部分48の高さ49より小さい高さ47を有すると記載することができる。頂部および底部フランジはまた、横材46に対して非対称であり、かつ/または蝶形状を有すると記載することもできる。フランジの丸みを帯びた輪郭もまた、カラー梁マウントの容易な組付けを促進し、わずかな位置ずれのあるフランジアセンブリを正しい位置合わせに誘導することができる。
図1に示すようにフルモーメントカラー10に組み付けられる場合、中央スパン44の柱に面する側54は柱12の面13に近接するが、柱から離れている。各梁14は、梁のフランジ19が頂部フランジ36および底部フランジ38の横材46の梁に面する側56と接触し、かつ梁のウェブ17がフランジアセンブリのインサート40と接触する状態で、フランジアセンブリ16に取り付けられる。
梁14の上部フランジ19と頂部フランジ36の横材46との間の接触は、梁を透過的に描いた図8にさらに詳細に示される。梁と底部フランジ38との間の接触は同様であり、鏡像的関係にあるので、以下の説明は、頂部および底部フランジ両方における記載の特徴に対し適用される。頂部フランジ36の横材46は、梁に面する側56に、梁14の端部分を受容するように構成された梁ドッキング構造58を含む。
ドッキング構造58は、横材46の外側に、平面状の座部59および傾斜壁61によって画定される凹所を含む。座部59は、上部梁フランジ19の一部分を支持するように構成される。座部59の中央部分に近接して、横材46の梁に面する側56から突出部63が延出する。突出部63のスロット60は、梁14のウェブ17の端部分を受容するように構成される。
ドッキング構造58の座部59およびスロット60は、フランジアセンブリへの溶接中に梁14の端部分を支持し、安定化することができる。そのような安定性は溶接を簡略化し、その安全性を向上することができる。ドッキング構造58はまた、梁14を頂部フランジ36に溶接する際に使用される充填材料を収容するようにも形作られる。そのような充填材料は、梁端部と傾斜壁61との間に包含されてもよい。
ドッキング構造58は、梁14に相応するように寸法設定される。図8はまた、破線で示された、より大きいウェブ厚さ23およびフランジ幅25を有するより重い梁に適した別の可能なドッキング構造58aをも描いている(図1参照)。上部フランジ19がブランクから機械加工されるときに、梁のサイズを選択することができ、かつドッキング構造58、58a、またはいずれかの適切なドッキング構造をブランクの横材46に機械加工することができる。
横材46は、梁に面する側56で翼48を超えて延びる。横材46は、翼48の最遠部から梁の方向に向かって測定される延長深さ51を有すると記載することができる。深さ51は、梁ドッキング構造58が翼の梁方向に配置されるのに充分であり得る。横材のこの延長は、梁14からの曲げ荷重に対して頂部および底部フランジの各々を強化することができる。
図6に示すように、頂部フランジ36および底部フランジ38の各々の横材46は、翼48の内側部分に近接する内面53と、翼の外側部分に近接する外面55とを有する。底部フランジ38の外面55を図10により明瞭に示し、上部フランジ36の内面53を図8により明瞭に示す。各フランジにおいて、横材46は梁に面する側56に向かってテーパ付けられる。換言すると、横材46の各テーパは、深さ51だけ横材を延長することによって生じる製造上の複雑性の増加を緩和するのに役立ち得る。
図8に示すように、連結梁14のフランジ19は平面を画定することができる。内面53および外面55は、梁フランジ面に対して傾斜していると記載することができる。外面55は、内面53より大きい角度で配置することができる。例えば、外面55は2~10度の範囲で傾斜することができ、内面53は5~15度の範囲で傾斜することができる。特にブランクを鍛造する場合、角度は、上部および下部フランジ用のブランクの成形を簡略化するのに充分な大きさとすることができる。角度は、横材46の強度に悪影響を及ぼしたり、かつ/またはカラー構成要素の正確な空間的配置を妨げることがないように、充分に小さくすることができる。
また、図8には、カラーフランジアセンブリ16と係合するカラーコーナーアセンブリ18も示されている。コーナーアセンブリおよびフランジアセンブリは理想的な係合位置に示されている。フランジアセンブリの本体部分42の基準面45dは、コーナーアセンブリの脚30の基準面30dと接触する。翼面48dは間隙68によってスタンドオフ面32dから離される。図1に示すように、カラー10に組み付けられたときに、この位置は、柱12の理想的な荷重経路および締付けをもたらすことができる。各梁14に対する曲げ荷重は、カラーを介して柱の周りで他の梁に伝達することができる。
しかしながら、カラー10が水平ボルト27によって一体に締結されるときに間隙68を維持するには、厳格な製造標準および頑健な重いカラー構成要素が必要である。他方、間隙68を無くすと、カラー10に対する梁14の機械的拡大率が増大し、モーメントアームが増加する。そのような増加は、カラーの構成要素を破損させるのに充分であり得る。
本明細書で開示するように、カラー10は、間隙68を設けずに、かつカラーを損傷させることなく、使用できるように構成される。そのような構成を達成するために、複数の特徴および特性を組み合わせることができる。図7に関連して上述したボルト穴26、28の位置は、ボルト止め荷重を低減することができる。図8に関連して上述した横材46の延長部51は、フランジアセンブリの強度を高めることができる。カラー10はより可撓性の高い材料を含んでよく、図3および図7に関連して上述したように低減された重量を有してよく、所与の所望のスパンに対しより軽量の梁用に構成してもよい。製造または施工の不正確さのため設置時に間隙68が閉じることを許すことにより、製造および設置基準の厳格さを低くすることができる。そのような基準は次にコストを削減し、製造速度を増大させ、製造方法のための追加の選択肢の受け入れを可能にすることができる。
図9に示すように、底部フランジ38および頂部フランジ36の各々は、インサート40の連結用に構成された界面構造を含む。界面構造は、横材46の内面53における隆起平坦部50、および中央スパン44の隣接起立面52を含む。隆起平坦部は横材46の内面の中心に配置され、突出部63は平坦部の梁に面する端部から延びる。
隆起平坦部50はインサート40の端面41と接触し、起立面52はインサートの柱に面する表面と接触する。インサート40は、第1および第2の平面状端部を有する四角柱および/または角棒として記載することができる。したがって、隆起平坦部および起立面は各々平面状である。そのような平面状の界面は、追加的な成形を施すことなくインサート40を角棒材から所望の長さに切り出すことを可能にする。
隆起平坦部50および起立面52は、成形されたフランジブランクに機械加工し、ボルト穴26、28に対して正確な位置に配置することができる。インサート40はそれによって、頂部フランジ36および底部フランジ38のボルト穴に対して正確に配置し、頂部および底部フランジのボルト穴間の正確な間隔を確保することができる。
底部フランジ38はまた、対応するコーナーアセンブリの位置合わせ構造と係合するように構成される。図7に示すように、底部フランジ38は、本体部分42の端部分45内に窪んだ湾曲底面64を含む。底面64は、湾曲の頂部に水平平面部64dを有する。底面64は成形されたフランジブランクに機械加工することができる。
図10は、底部フランジ38が下部セクション24と係合し、2つのコーナーアセンブリ18の間に受容されたフランジアセンブリ16を示す。中央スパン44の柱に面する側54は、各下部の隣接する脚と接触する。各翼部分48の柱に面する側54は、対応するコーナーアセンブリのスタンドオフ32と接触することができ、あるいは上述の通り、間隙によってスタンドオフから離すことができる。底部フランジ38および下部セクション24の内側ボルト穴26および外側ボルト穴28は位置合わせされる。
コーナーアセンブリ18の位置合わせ構造34は、底部フランジ38の本体部分42の端部分45の下に延びる。中央スパンの底面64の平面部64dは、各位置合わせ構造の平面34d上に載置される。底部フランジ38およびしたがってフランジアセンブリはそれによって、コーナーアセンブリに対して垂直方向に正確に配置される。
底面64は、位置合わせ構造34を反転した形状であると記載することができる。特に、底面は、位置合わせ構造の上面35と相補的な湾曲、傾斜、または漸変する面を含むことができる。ひとたびフランジアセンブリ16が正しい位置に受容されると、底面64の湾曲部分は位置合わせ構造34の湾曲面35から間隔をおいて配置される。2つの湾曲面は、フランジアセンブリがコーナーアセンブリの間で下降するときに係合し、フランジアセンブリを正確な水平方向の位置に案内する。すなわち、底面64の隅部が湾曲面35と接触すると、底部フランジ38は、隅部が湾曲面に沿って正しい位置まで下方に摺動するので、水平方向に調整することができる。
図11は、フランジアセンブリ16の頂部フランジ36および底部フランジ38の製造を示す模式図である。カラーフランジブランク65は、中央スパン44、横材、および翼部分48を含めて成形される。頂部フランジ36および底部フランジ38は同一ブランクから作成することできるが、機械加工はフランジの間で異なる。
ブランクの基準面は、フランジアセンブリの他の構成要素、カラー、および/または梁と正確な係合を達成するように機械加工される。例えば、図11に示す基準面は、ボルト穴26、28;インサート界面の隆起平坦部50および起立面52;ならびにドッキング構造58の座部59およびスロット60を含む。図7に示される、フランジの柱に面する側の他の基準面は、本体端部分表面45dおよび翼表面48dを含む。底部フランジ38では、底面64dも機械加工される。
再び図11を参照すると、ボルト穴26、28は、連結されるコーナーアセンブリの対応する穴と整列するように機械加工することができる。インサートの界面50および52は、インサートを正確に配置することによって、頂部および底部フランジを互いに対して垂直軸に沿って配置することができる。ドッキング構造58の表面は対応する梁と接触して、梁をフランジアセンブリに対して正確に配置することができる。柱に面する表面45d、48dはコーナーアセンブリの基準面と接触して、水平面または柱と直交する面内にフランジを配置することができる。底面64dは、フランジアセンブリをコーナーアセンブリの位置合わせ構造34に対して、垂直軸および水平軸の両方に沿って正確に配置することができる。これらの面の各々の相対位置もまた、フランジアセンブリおよびカラーの正確な全体的空間構成にとって重要である。
一部の実施例では、各翼部分48の柱に面する側、および中央スパン44の柱に面する側の翼部分48に近接する表面など、追加的基準面を、フランジブランクの一方または両方に機械加工することができる。これらの表面は、コーナーアセンブリの基準面と接触して、フランジを水平面または柱に直交する面内に配置することができる。機械可能が実行される特定のサイズおよび寸法は、梁および/または柱のサイズに応じて変動し得る。
非基準面および/または特徴もまた、成形プロセスで使用されたものより厳密な仕様に従うように、頂部フランジと底部フランジとの間で異なる特徴を付け加えるように、かつ/または所望の頂部または底部フランジを作成するために必要に応じて、機械加工することができる。例えば、図7に示すように、各翼部分48は側縁62を有する。側縁は、インサート40に対し、またはフランジアセンブリの垂直軸に対し角度をつけて斜めに機械加工することができる。この角度は、頂部および底部フランジの間で鏡像関係にはなく、結果的にフランジアセンブリは全体的にテーパ付けられる。このテーパはコーナーアセンブリのテーパ付けられたチャネルに対応する。例えば別の実施例の場合、図6に示すように、各ボルト穴26、28はフランジアセンブリの梁に面する側54にザグリ70を含む。フランジブランクは適切な位置に成形された凹所を含むことができ、それを機械加工によってザグリ70に仕上げることができる。
図12は、フランジアセンブリ16の製造を示す別の模式図である。構成要素の在庫66はカラーフランジブランク37およびある範囲のサイズのインサート40を含む。一部の実施例では、在庫は標準長さの棒材を含むことができ、それをインサート40に対し選択された長さに裁断することができる。一部の実施例では、在庫は単一タイプのカラーフランジブランクを含むことができ、頂部および/または底部フランジに特定的なブランクを含むことができ、かつ/またはある範囲のサイズのブランクを含むことができる。
フランジアセンブリ16は、選択されたサイズの梁14に応じて在庫66の構成要素から製造することができる。図1に示すように、各梁は梁成21、ウェブ厚さ23、およびフランジ幅25を有する。これらの寸法は独立してまたは相互依存して変更することができる。フランジアセンブリ16は、3つの寸法の各々に対し独立して構成することができる。図12には、梁14の3つの異なるサイズに応じて製造される3つのフランジアセンブリ16が描かれている。
梁14の梁成21を一致させるために、対応するサイズのインサート40を選択または裁断することができる。別の実施例では、インサート40をW12~22、梁成12インチの梁に対して適切な長さに裁断することができるが、W21~65、W12~65、またはW18~40の梁用に裁断することもできる。ウェブ厚さ23およびフランジ幅25を一致させるために、適切なサイズの梁ドッキング構造をカラーフランジブランク37に機械加工することができる。例えば、カラーフランジブランク37は、W12~22、幅1リニアフィート当たり22ポンドのフランジI形梁を受け入れるように機械加工するだけの充分な幅を有し得るが、W21~65、W12~65、またはW18~40の梁を受容するように機械加工することもできる。
そのような多用途の構成は、成形されたフランジおよび棒材の在庫を手元に維持しておき、かつ/または特定の建築プロジェクト毎に必要に応じてそれらを機械加工および/または裁断して、フランジアセンブリを作成することによって、簡単に製造することができる。
B.フルモーメントカラーを製造する例示的方法
本セクションでは、フルモーメントカラーを製造するための例示的方法200のステップについて説明する(図13参照)。上述したカラー、構成要素、および/またはブランクの態様を、以下で説明する方法ステップで利用することができる。必要に応じて、各ステップを実行するのに使用することのできる構成要素およびシステムに言及する場合がある。これらの言及は例示を目的とするものであって、方法のいずれかの特定のステップを実行する可能な仕方を限定する意図はない。
本セクションでは、フルモーメントカラーを製造するための例示的方法200のステップについて説明する(図13参照)。上述したカラー、構成要素、および/またはブランクの態様を、以下で説明する方法ステップで利用することができる。必要に応じて、各ステップを実行するのに使用することのできる構成要素およびシステムに言及する場合がある。これらの言及は例示を目的とするものであって、方法のいずれかの特定のステップを実行する可能な仕方を限定する意図はない。
図13は、例示的方法で実行されるステップを示すフローチャートであり、方法の完全なプロセスまたは全てのステップが掲げられていないかもしれない。方法200の様々なステップを以下に記載し、図13に示すが、ステップは必ずしも全てを実行する必要はなく、場合によっては同時に、あるいは示された順序とは異なる順序で実行されることがある。
ステップ210で、方法は、カラーフランジブランクを成形することを含む。ブランクは鋳造、鍛造、押出成形、付加製造、および/またはいずれかの効果的な方法により成形することができる。ブランクはまた横方向要素とも呼ぶこともでき、各端に翼部分を持つ中央スパンを含むことができる。横材はブランクを外側部分と内側部分に2分割することができる。
方法のステップ212は、梁ドッキング構造を機械加工することを含む。梁ドッキング構造はカラーフランジブランクの横材に機械加工することができ、かつ選択されたI形梁の寸法に対応することができる。ドッキング構造は座部および傾斜壁を含むことができ、傾斜壁は座部に対して90度を超える角度を形成する。
ドッキング構造は、選択されたI形梁のフランジの端部を受容するように構成することができる。受容されたときに、I形梁のフランジの内側またはウェブに隣接する側は、梁ドッキング構造の座部に接触してもよい。梁ドッキング構造はさらに、座部の中央部分から外向きに延びる突出部を含んでよい。突出部におけるスロットは、I形梁のウェブを受容するように構成することができる。
方法のステップ214は、1対の穴を穿孔することを含む。この対の穴は、カラーフランジブランクの翼部分の一方に穿孔することができる。各穴はボルトのような固定具を受容するサイズにすることができる。ステップ214は、穴が対称的になり、全部で4つの穴が穿孔されるように、ブランクの他方の翼部分に対して繰り返すことができる。一部の実施例では、各翼部分に2つ以下の穴を穿孔することができる。
穴は、ステップ212で機械加工されたドッキング構造に対して正確な位置に穿孔することができる。ステップ214がステップ212の前に実行される実施例では、ドッキング構造は、穿孔された穴に対して正確な位置に機械加工することができる。各対の穴は、横材に対しかつ/またはブランクの横方向の延長部に対し斜めの軸に沿って配置することができる。換言すると、2つの穴の間に延びる線はブランクに対して傾斜する。
一部の実施例では、方法200はさらに、追加的な機械加工ステップを含むことができる。カラーフランジブランクに他の表面および/または特徴を機械加工することができる。そのような特徴の例として、ウェブインサート界面および位置合わせ構造係合面が挙げられる。洗浄など、ブランクの追加的処理を実行することもできる。ひとたび処理が完了すると、カラーフランジブランクはカラーフランジと呼ぶことができる。
方法のステップ216は、カラーフランジをカラーフランジアセンブリ内に溶接することを含む。第2カラーフランジを作成するためにステップ210~214を繰り返すことができる。カラーフランジの一つは頂部フランジとして、かつ一つは底部フランジとして構成することができる。頂部フランジはウェブインサートの第1端に溶接することができ、底部フランジはウェブインサートの第2端に溶接することができる。一部の実施例では、溶接の後、カラーフランジアセンブリの追加的処理を実行することができる。例えば、カラーフランジアセンブリを亜鉛メッキすることができる。
方法のステップ218は、カラーフランジアセンブリを梁の端部に溶接することを含む。一部の実施例では、ステップ218は省くことができる。梁の各フランジは、カラーフランジアセンブリのカラーフランジの1つの梁ドッキング構造によって受容することができる。梁のウェブは両方のドッキング構造に受容することができる。梁がドッキング構造によって支持されかつ安定化された状態で、カラーフランジアセンブリは梁に溶接することができる。
方法のステップ220は、カラーコーナーブランクを成形することを含む。ブランクは鋳造、鍛造、押出し、付加製造、かつ/またはいずれかの有効な方法によって成形することができる。ブランクは下部セクションと呼ぶこともでき、柱篏合部およびスタンドオフ部を含むことができる。柱篏合部は角部を画定する第1および第2伸張部を含むことができ、スタンドオフ部は遠位のT字形構造を含むことができる。
方法のステップ222は、ブランクに停止面を機械加工することを含む。停止面は、位置合わせ構造の上部にある平面および/または湾曲面とすることができる。位置合わせ構造は第1または第2伸張部の底部分から延びることができ、スタンドオフの遠位に位置することができる。停止面は、それぞれの伸張部の隣接面に対し直交することができる。
方法のステップ224は、ブランクに1対の穴を穿孔することを含む。この対の穴は、カラーフランジブランクの翼部分の一方に穿孔することができる。各穴はボルトのような固定具を受容するサイズにすることができる。穴は、ステップ222で機械加工された停止面に対し正確な位置に穿孔することができる。ステップ224がステップ222の前に実行される実施例では、停止面は穿孔された穴に対して正確な位置に機械加工することができる。この対の穴は、第1および第2伸張部によって画定される隅部に対して、かつ/またはブランクの長手方向に対して斜めの軸に沿って配置することができる。換言すると、2つの穴の間に延びる線はブランクに対して傾斜することができる。一部の実施例では、この対の穴は、ブランクのスタンドオフに穿孔される唯一の穴であってもよい。
一部の実施例では、方法200は追加的機械加工ステップを含むことができる。他の表面および/または特徴をカラーコーナーブランクに機械加工することができる。そのような特徴の例として、第1および第2伸張部の各々の柱係合面、およびスタンドオフの柱篏合面が挙げられる。ブランクはまた、亜鉛メッキなど、ブランクの追加的処理をも実行することができる。ひとたび処理が完了すると、カラーフランジブランクは下部セクションと呼ぶことができる。
方法のステップ226は、下部セクションをカラーコーナーアセンブリに溶接することを含む。上部セクションを作成するためにステップ220および224を繰り返すことができ、適切なサイズの中間セクションを選択することができる。上部、中間、および下部セクションを一体に溶接して、第1および第2伸張部を持つ柱篏合部と、遠位のT字形構造を持つスタンドオフ部とを有するカラーコーナーアセンブリを形成することができる。カラーコーナーアセンブリはスタンドオフ部に2対、または全部で4対の穿孔された穴を含むことができる。
ステップ228は、カラーコーナーアセンブリを柱の角部に溶接することを含む。カラーコーナーアセンブリの第1および第2伸張部は、柱の選択された長手方向位置で、柱の角部に隣接する柱の第1および第2面に溶接することができる。3つの追加のカラーコーナーアセンブリを作成するために、ステップ220~226を繰り返すことができ、ステップ228は、4つ全部のカラーコーナーアセンブリを柱に溶接することを含むことができる。カラーコーナーアセンブリは、柱に溶接する前に、互いに対して正確に位置決めすることができる。
ステップ210~218は、作業現場に移送する前に、工場内でまたは他のステージング領域で実行することができる。ステップ210~218は、所望の数のカラーフランジアセンブリを作成するために複数回実行することができ、それらは梁に溶接してもしなくてもよい。ステップ220~228もまた、工場内またはステージング領域で実行することができる。ステップ220~228は、ステップ210~218の前に、またはステップ210~218の後に、ステップ210~218と並行して実行することができる。材料が作業現場に移送され、ステップ230が実行される前に、ステップ210~228は全部完了することができる。
ステップ230で、方法200は、作成されたカラーフランジアセンブリおよびカラーコーナーアセンブリをカラーに組み立てることを含む。柱は、作業現場で希望する通りに配置することができ、例えば基礎に締結することができる。第1梁は、取り付けられたフランジアセンブリの中央スパンの柱に面する側を柱の面に対し略平行にして、かつ柱の隣接する角部に取り付けられた2つのコーナーアセンブリの上に、柱に近接して配置することができる。
梁は、フランジアセンブリの底部フランジの翼部分が隣接するコーナーアセンブリによって受容されるように、柱に沿って下降させることができる。梁は、底部フランジの下面がコーナーアセンブリの位置合わせ構造に接触するまで下降させることができる。次いで頂部および底部フランジの各翼部分のボルト穴を、コーナーアセンブリの対応するボルト穴と整列させることができる。
次いで第2梁を柱の第2面で同様の仕方で下降させることができ、同様に第3および第4梁についても、フランジアセンブリおよびコーナーアセンブリによって完全なカラーが形成されるまで、繰り返される。3つ以下の梁を柱に連結する場合、梁が取り付けられていないフランジアセンブリを柱の1つ以上の面で下降させることができる。
各コーナーアセンブリの上部セクションで、3対または3組のボルト穴を整列させることができる。同様に、下部セクションで、3対または3組のボルト穴を整列させることができる。全部で16個のボルトをカラーに固定するために、3組の整列した穴の各組にボルトを固定することができる。各翼部分はそれによって、コーナーアセンブリを介して隣接するフランジアセンブリの翼部分に取り付けることができる。ボルト止めの前にカラーは正確に配置することができ、かつ正しい位置合わせを維持し、追加的な荷重伝達を支持するように、ボルト止めすることができる。
一部の実施例では、ボルト止めは各翼部分と隣接するスタンドオフとの間に間隙が残すことができる。そのような実施例では、カラーは、カラーの完全な締結によって理想的な荷重伝達を達成することができる。一部の実施例では、ボルトは、翼部分の一部または全部を隣接するスタンドオフに接触させるように、充分に締め付けることができる。カラーは、そのような接触の結果生じる柱の部分的締付にも関わらず、予想される荷重に対し損傷することなく耐えるように構成することができる。間隙を残す必要なくこのボルト止めステップを実行することにより、カラーの製造および組立に要求される時間およびコストを低減することができる。
C.例示的補強フルモーメント柱カラー
図14および図15に示すように、本セクションでは、上述のフルモーメントカラー連結システムの別の実施例について説明する。本実施例は、より大きい梁を含むか、あるいはより大きい荷重容量を必要とする構造または他の用途に適している。
図14および図15に示すように、本セクションでは、上述のフルモーメントカラー連結システムの別の実施例について説明する。本実施例は、より大きい梁を含むか、あるいはより大きい荷重容量を必要とする構造または他の用途に適している。
図14は、別の3つのフランジアセンブリおよび4つのコーナーアセンブリと結合して、カラーを形成するように構成されたフランジアセンブリ116を示す。フランジアセンブリ116は、上述のカラー10のフランジアセンブリ16と略同一であるが、より多数の水平ボルトの使用を可能にするため、追加の穴を含む。追加のボルトは、以下でさらに詳述するように配置される場合、カラーによって連結された梁と柱との間に追加的な荷重伝達がもたらされる。本実施例のカラーに必要なボルトの総数は、それでも、公知のフルモーメント連結に必要とされる固定具の数から低減することができる。施工の速度および簡易さのために最小可能な数のボルトを使用することが好ましく、本実施例のカラーは補強を必要とする連結の場合にのみ選択することができる。
フランジアセンブリ116は、インサート140によって連結された頂部フランジ136および底部フランジ138を含む。フランジアセンブリは、適切な長さのインサートを選択し、かつ適切な寸法の梁ドッキング構造158を形成することの両方によって、I形梁または他の構造部材の深さおよび重量に合致するサイズにすることができる。頂部フランジ136および底部フランジ138は、成形されたブランクから作成することができ、梁ドッキング構造158などの重要な表面が、ブランクに正確に機械加工される。
頂部フランジ136および底部フランジ138は略一致するが、多くの特徴が鏡像関係にあり、一部の特徴は異なっている。各フランジは、第1および第2端部分145から延びる傾斜した翼部分148と、横材146とを持つ本体を含む。各翼部分は、横材46によって分割された外側部分と内側部分とを含む。頂部フランジ136では、外側部分は上部と記載することができ、内側部分は下部と記載することができる。対照的に、底部フランジ138では、外側部分は下部と記載することができ、内側部分は上部と記載することができる。各フランジの外側部分は外側ボルト穴126を含む。各フランジの内側部分は2つの内側ボルト穴126、すなわち近位の内側ボルト穴127および遠位の内側ボルト穴128を含む。
ボルト穴126、127、および128は、直角の角部に配設されると記載することができる。2つの近位のボルト穴、外側ボルト穴126、および近位の内側ボルト穴127は垂直に積み重ねられる。ボルト穴126および127は垂直軸BB上に整列されると記載することができ、ここで軸BBはフランジアセンブリ116の長手軸に平行する。2つの内側ボルト穴127および128は水平方向に隣接する。遠位の内側ボルト穴128および外側ボルト穴126は、軸BBに対して斜めの線に沿って位置合わせされると記載することができる。
実施例Aに関して上述したように、内側および外側ボルト穴を通って延びるボルトは、組み立てられたカラーの構成要素間で荷重を、特に取り付けられた梁からの曲げ荷重を伝達する。梁の中心軸からの各ボルトの距離は、モーメントアームおよびしたがって機械的拡大率を決定する。したがって、外側ボルト穴126および近位の内側ボルト穴127はモーメントアームを最小化するように配置される。外側ボルト穴および近位の内側ボルト穴は各々、本体142の端部分145に直接隣接して配置される。
フランジアセンブリ116は、カラーの2つの隣接するコーナーアセンブリを介して、さらなる2つのフランジアセンブリに締結することができる。各コーナーアセンブリは、フランジアセンブリ116のボルト穴126、127、128に対応して、上部セクションに3つのボルト穴、および下部セクションに3つのボルト穴を含むことができる。フランジアセンブリおよびコーナーアセンブリは複数の水平ボルトによって締結することができる。本実施例では、各コーナーアセンブリは6つのボルトによって締結することができカラーは全部で24個のボルトによって締結することができる。
例示的な組合せおよび追加の実施例
本セクションでは、一連のパラグラフとして制限なく提示される、フルモーメント連結カラーシステムを長尺部材に連結するための装置および方法の追加的な態様および特徴について説明し、明確化および効率性のために、パラグラフの一部または全部を英数字で指定することができる。これらのパラグラフの各々は、1つ以上の他のパラグラフと、かつ/または相互参照において参照によって援用された資料を含め本願の別の個所の開示と、いずれかの適切な仕方で組み合わせることができる。以下のパラグラフの幾つかは、他のパラメータを明示的に参照し、かつさらに制限し、適切な組合せの幾つかの例を限定することなく提供する。
本セクションでは、一連のパラグラフとして制限なく提示される、フルモーメント連結カラーシステムを長尺部材に連結するための装置および方法の追加的な態様および特徴について説明し、明確化および効率性のために、パラグラフの一部または全部を英数字で指定することができる。これらのパラグラフの各々は、1つ以上の他のパラグラフと、かつ/または相互参照において参照によって援用された資料を含め本願の別の個所の開示と、いずれかの適切な仕方で組み合わせることができる。以下のパラグラフの幾つかは、他のパラメータを明示的に参照し、かつさらに制限し、適切な組合せの幾つかの例を限定することなく提供する。
A.カラーフランジブランクを成形するステップと、
前記カラーフランジブランクに、選択されたI形梁フランジの寸法に対応する梁ドッキング構造を機械加工するステップと、
を含み、
前記梁ドッキング構造は、I形梁フランジと接触するように構成された座部を含む、
フルモーメント柱カラーの製造方法。
前記カラーフランジブランクに、選択されたI形梁フランジの寸法に対応する梁ドッキング構造を機械加工するステップと、
を含み、
前記梁ドッキング構造は、I形梁フランジと接触するように構成された座部を含む、
フルモーメント柱カラーの製造方法。
A1.前記座部はI形梁フランジの上面に接触するように構成される、パラグラフAに記載の方法。
A2.前記座部はI形梁フランジの底面に接触するように構成される、パラグラフAまたはA1に記載の方法。
A3.前記梁ドッキング構造は、座部の中央部分から外向きに延びる突出部を含み、前記突出部はI形梁のウェブ部分を受容するように構成されたスロットを有する、パラグラフA~A2のいずれかに記載の方法。
A4.前記カラーフランジブランクは1対の翼部分を有し、各翼部分において前記梁ドッキング構造に正確に関係する位置に1対の穴を穿孔するステップをさらに含む、パラグラフA~A3のいずれかに記載の方法。
A5.各翼部分の前記1対の穴は斜軸に沿って配置される、パラグラフA4に記載の方法。
A6.各翼部分の前記1対の穴はそれぞれの翼部分における唯一の穴である、パラグラフA4またはA5に記載の方法。
A7.各翼部分に第3の穴を穿孔するステップをさらに含む、パラグラフA4またはA5に記載の方法。
A8.前記梁ドッキング構造は、前記座部から延びる傾斜壁を有する、パラグラフA~A7のいずれかに記載の方法。
A9.前記傾斜壁は前記座部に対し90度を超える角度を形成する、パラグラフA8に記載の方法。
A10.前記カラーフランジブランクに橋架構成要素界面構造を機械加工するステップをさらに含み、前記界面構造は第1および第2平面を含む、パラグラフA~A9のいずれかに記載の方法。
A11.標準長さの長尺部材から選択された長さの橋架構成要素を裁断するステップをさらに含む、パラグラフA~A10のいずれかに記載の方法。
B.角部を画定する第1および第2伸張部と、角部から延びるスタンドオフ部を有し、前記スタンドオフ部が遠位のT字形構造を有して成る、カラーコーナーブランクを成形するステップと、
フランジアセンブリの表面と接触するように構成された停止面を前記カラーコーナーブランクに機械加工するステップと、
を含む、
フルモーメント柱カラーの製造方法。
フランジアセンブリの表面と接触するように構成された停止面を前記カラーコーナーブランクに機械加工するステップと、
を含む、
フルモーメント柱カラーの製造方法。
B1.スタンドオフ部において前記停止面に正確に関係する位置に1対の穴を穿孔するステップをさらに含む、パラグラフBに記載の方法。
B2.前記1対の穴は斜軸に沿って配置される、パラグラフB1に記載の方法。
B3.スタンドオフ部の前記1対の穴はスタンドオフ部における唯一の穴である、パラグラフB1またはB2に記載の方法。
B4.スタンドオフ部に第3の穴を穿孔するステップをさらに含む、パラグラフB1またはB2に記載の方法。
B5.前記停止面に近接して湾曲または傾斜したガイド面を機械加工するステップをさらに含む、パラグラフB~B4のいずれかに記載の方法。
B6.前記ガイド面および前記停止面は前記カラーコーナーブランクの位置合わせ構造に機械加工される、パラグラフB5に記載の方法。
C.上部横方向要素と、
下部横方向要素と、
前記上部横方向要素と前記下部横方向要素を連結する橋架構成要素と、
を備えたフランジアセンブリであって、
各横方向要素は第1翼部分と第2翼部分を連結する中間部分を有し、前記中間部分は前記橋架構成要素に連結され、各翼部分は、隣接するフランジアセンブリの翼部分に取り付けるように構成された4つより少ないボルト穴を有する、フランジアセンブリ。
下部横方向要素と、
前記上部横方向要素と前記下部横方向要素を連結する橋架構成要素と、
を備えたフランジアセンブリであって、
各横方向要素は第1翼部分と第2翼部分を連結する中間部分を有し、前記中間部分は前記橋架構成要素に連結され、各翼部分は、隣接するフランジアセンブリの翼部分に取り付けるように構成された4つより少ないボルト穴を有する、フランジアセンブリ。
C1.各翼部分は3つ以下のボルト穴を有する、パラグラフCに記載のフランジアセンブリ。
C2.各翼部分は2つ以下のボルト穴を有する、パラグラフCまたはC1に記載のフランジアセンブリ。
C3.各翼部分のボルト穴は、前記橋架構成要素の長手軸に対して斜めの第1軸に沿って位置合わせされる、パラグラフC2に記載のフランジアセンブリ。
C4.前記ボルト穴の1つは前記中間部分に直接隣接する、パラグラフC~C3のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
C5.各翼部分は内側部分と外側部分とを有し、前記内側部分は前記中間部分から遠位にあるボルト穴を有し、前記外側部分は前記中間部分から近位にあるボルト穴を有する、パラグラフC1~C4のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
C6.各翼部分は内側部分と外側部分とを有し、前記外側部分は前記中間部分に直接隣接するボルト穴を有する、パラグラフC1~C5のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
C7.前記上部および下部横方向要素は鍛造金属から成り、前記ボルト穴は前記鍛造金属に機械加工される、パラグラフC~C5のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
C8.前記上部および下部横方向要素は各々、前記翼部分から直角に延びるブレース部分と中央部分とを含み、第1および第2ボルト穴は、各翼部分における前記ブレース部分の両側に配置される、パラグラフC~C7のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
C9.前記ブレース部は梁の方向にテーパ付けられる、パラグラフC8に記載のフランジアセンブリ。
C10.前記ブレース部は外面と内面とを含み、各面は、前記フランジアセンブリに連結された梁の前記フランジに対し斜めに配置される、パラグラフC8またはC9に記載のフランジアセンブリ。
C11.前記外面は約2度から10度の範囲の角度に配置され、前記内面は約5度から15度の範囲の角度に配置される、パラグラフC10に記載のフランジアセンブリ。
C12.前記橋架構成要素は四角柱である、パラグラフC~C11のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
C13.各横方向要素は前記橋架構成要素と連結するように構成された界面構造を含み、前記界面構造は2つの直交平面を含む、パラグラフC~C12のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
C14.前記中間部分は中央スパンと第1および第2端部分とを含む、前記第1および第2端部分は各々、前記翼部分から前記中央スパンに向かってテーパ付けられる、パラグラフC~C13のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
C15.前記中央スパンは前記翼部分の垂直高さより小さい垂直高さを有する、パラグラフC14に記載のフランジアセンブリ。
C16.前記横方向要素は、材料の重量を低減するように構成された湾曲した輪郭を有する、パラグラフC~C15のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
C17.前記フランジアセンブリは、重量1ポンド当たりの力が約5000~9000ポンドの曲げ荷重対重量比を有する、パラグラフC~C16のいずれかに記載のフランジアセンブリ。
D.角部を画定する第1および第2伸張部を有する柱篏合部と、
前記角部から延びるスタンドオフ部と、
を備え、前記スタンドオフ部は8つより少ないボルト穴を有して成る、
カラーコーナーアセンブリ。
前記角部から延びるスタンドオフ部と、
を備え、前記スタンドオフ部は8つより少ないボルト穴を有して成る、
カラーコーナーアセンブリ。
D1.第1軸は前記角部と平行し、前記スタンドオフ部は2組の穴を有し、各組の穴は前記第1軸に対して斜めの第2軸に沿って位置合わせされる、パラグラフDに記載のカラーコーナーアセンブリ。
D2.少なくとも2つのボルト穴が、前記スタンドオフ部に直接隣接して位置する、パラグラフDまたはD1に記載のカラーコーナーアセンブリ。
D3.前記柱篏合部および前記スタンドオフ部は各々、梁成に対応して選択可能な中間セクションによって連結された標準上部セクションおよび標準下部セクションを有し、前記上部セクションおよび前記下部セクションの各々は1組の穴を含む、パラグラフD~D2のいずれかに記載のカラーコーナーアセンブリ。
D4.各組の穴は3つ以下の穴を含む、パラグラフD3に記載のカラーコーナーアセンブリ。
D5.各組の穴は2つ以下の穴を含む、パラグラフD3またはD4に記載のカラーコーナーアセンブリ。
D6.前記上部および下部セクションは各々内側部分および外側部分を有し、前記内側部分は前記角部から遠位のボルト穴を有し、前記外側部分は前記角部から近位のボルト穴を有する、パラグラフD3~D5のいずれかに記載のカラーコーナーアセンブリ。
D6.前記上部および下部セクションは各々内側部分および外側部分を有し、前記外側部分は前記スタンドオフ部に直接隣接するボルト穴を有する、パラグラフD3~D5のいずれかに記載のカラーコーナーアセンブリ。
D8.前記上部および下部セクションは鍛造金属から成り、前記ボルト穴は前記鍛造金属に機械加工される、パラメータD6またはD7に記載のカラーコーナーアセンブリ。
E.各々が上部横方向要素と、下部横方向要素と、前記上部および下部横方向要素を連結する橋架構成要素とを含む、4つのフランジアセンブリと、
各々が、角部を画定する第1および第2伸張部を有する柱篏合部と、前記角部から延びるスタンドオフとを含み、前記スタンドオフ部が遠位のT字形構造を有して成る、4つのカラーコーナーアセンブリと、
を備えたフルモーメント梁連結システムであって、
各カラーコーナーアセンブリは、柱の角部から延びかつ7つ以下のボルトを介して2つの隣接するフランジアセンブリを連結し、全部合わせて柱を包囲するフルモーメント連結機構を形成するように構成された、
フルモーメント梁連結システム。
各々が、角部を画定する第1および第2伸張部を有する柱篏合部と、前記角部から延びるスタンドオフとを含み、前記スタンドオフ部が遠位のT字形構造を有して成る、4つのカラーコーナーアセンブリと、
を備えたフルモーメント梁連結システムであって、
各カラーコーナーアセンブリは、柱の角部から延びかつ7つ以下のボルトを介して2つの隣接するフランジアセンブリを連結し、全部合わせて柱を包囲するフルモーメント連結機構を形成するように構成された、
フルモーメント梁連結システム。
E1.各カラーコーナーアセンブリは、2対のボルトを介して2つの隣接するフランジアセンブリを連結するように構成され、各対のボルトは非垂直軸に沿って位置合わせされる、パラグラフEに記載の連結システム。
E2.各カラーコーナーアセンブリは、2対のボルトを介して2つの隣接するフランジアセンブリを連結するように構成され、各対のボルトの1つはシステムに加えられる曲げ荷重の機械的拡大率を最小化するように構成された、パラグラフEに記載の連結システム。
E3.各対のボルトは内側ボルトと外側ボルトとを含み、前記内側ボルトは前記柱から遠位にあり、前記外側ボルトは前記柱から近位にある、パラグラフE1またはE2に記載の連結システム。
E4.前記システムは24個以下のボルトを含む、パラグラフE~E3のいずれかに記載の連結システム。
E5.前記システムは16個以下のボルトを含む、パラグラフE~E4のいずれかに記載の連結システム。
E6.前記4つのフランジアセンブリの1つに固定された梁をさらに含む、パラグラフE~E5のいずれかに記載の連結システム。
F.角部を画定する第1および第2伸張部を有する柱篏合部と、
前記角部から延びるスタンドオフ部であって、遠位のT字形構造を有して成る前記スタンドオフ部と、
を備え、
前記第1伸張部は底端部に隣接して位置合わせ構造を有して成る、カラーコーナーアセンブリ。
前記角部から延びるスタンドオフ部であって、遠位のT字形構造を有して成る前記スタンドオフ部と、
を備え、
前記第1伸張部は底端部に隣接して位置合わせ構造を有して成る、カラーコーナーアセンブリ。
F1.前記位置合わせ構造は前記角部から遠位に位置する、パラグラフFに記載のカラーコーナーアセンブリ。
F2.前記位置合わせ構造は、フランジアセンブリの下部横方向要素の底面と接触するように構成された平面状の頂面を有する、パラグラフF1に記載のカラーコーナーアセンブリ。
F3.前記カラーコーナーアセンブリは鍛造金属から成り、前記位置合わせ構造の平面状頂面は前記鍛造金属を機械加工することによって形成される、パラグラフF2に記載のカラーコーナーアセンブリ。
F4.前記位置合わせ構造は、前記フランジアセンブリの前記下部横方向要素の底面の相補的部分と篏合するように構成された湾曲面を有する、パラグラフF2またはF3に記載のカラーコーナーアセンブリ。
F5.前記柱篏合部および前記スタンドオフ部は各々、梁成に対応する選択可能な中間セクションによって接続された標準上部セクションおよび標準下部セクションを有する、パラグラフF~F4のいずれかに記載のカラーコーナーアセンブリ。
F6.前記第1伸張部は平面を有し、前記位置合わせ構造は前記平面から直角に延びる、パラグラフF~F5のいずれかに記載のカラーコーナーアセンブリ。
F7.前記第1伸張部は柱の面と接触するように構成された第1表面と、前記第1表面の反対側にあってそれと平行な第2表面とを有し、前記位置合わせ構造は前記第2表面から突出する、パラグラフF~F6のいずれかに記載のカラーコーナーアセンブリ。
F8.前記第1伸張部および前記第2伸張部は直交し、各伸張部は前記スタンドオフ部に対し約45度の角度を成す、パラグラフF~F7のいずれかに記載のカラーコーナーアセンブリ。
F9.前記第2伸張部は底端部に隣接して位置合わせ構造を有する、パラグラフF~F8のいずれかに記載のカラーコーナーアセンブリ。
F10.前記スタンドオフ部を複数の穴が横断される、パラグラフF~F9のいずれかに記載のカラーコーナーアセンブリ。
G.各々のカラーフランジアセンブリが上部横方向要素と、下部横方向要素と、前記上部および下部横方向要素を連結する橋架構成要素とを含んで成る、4つのカラーフランジアセンブリと、
各々のカラーコーナーアセンブリが、角部を画定する第1および第2伸張部を有する柱篏合部と、前記角部から延びるスタンドオフ部とを含み、前記スタンドオフ部が遠位のT字形構造を有して成る、4つのカラーコーナーアセンブリと、
を備え、
各カラーコーナーアセンブリは2つの隣接するフランジアセンブリを連結するように構成され、各カラーコーナーアセンブリは、それぞれのフランジアセンブリの下部横方向要素を位置決めするために底端部から延びる位置合わせ構造を有して成る、
フルモーメント梁連結システム。
各々のカラーコーナーアセンブリが、角部を画定する第1および第2伸張部を有する柱篏合部と、前記角部から延びるスタンドオフ部とを含み、前記スタンドオフ部が遠位のT字形構造を有して成る、4つのカラーコーナーアセンブリと、
を備え、
各カラーコーナーアセンブリは2つの隣接するフランジアセンブリを連結するように構成され、各カラーコーナーアセンブリは、それぞれのフランジアセンブリの下部横方向要素を位置決めするために底端部から延びる位置合わせ構造を有して成る、
フルモーメント梁連結システム。
G1.カラーコーナーアセンブリによって連結された各々2つの隣接するフランジアセンブリは、前記カラーコーナーアセンブリおよび各々の前記フランジアセンブリにおける対応する穴を貫通して延びる水平ボルトによって固定される、パラグラフGに記載のフルモーメント梁連結システム。
G2.各位置合わせ構造は、4つのフランジアセンブリのうちの隣接する1つの下部横方向要素の底面に接触するように構成された平面状の頂面と有し、かつ前記接触したフランジアセンブリを垂直方向に位置決めする、パラグラフGまたはG1に記載のフルモーメント梁連結システム。
G3.各位置合わせ構造は、4つのフランジアセンブリの隣接アセンブリの下部横方向要素の相補的表面に接触して、接触したフランジアセンブリを正しい水平位置に押圧するように構成された肩面を含む、パラグラフG2に記載のフルモーメント梁連結システム。
G4.4つの角部を有する柱であって、4つのカラーコーナーアセンブリのうちの1つが前記柱の角部の各々に固定されて成る柱と、
前記4つのフランジアセンブリの1つに固定される端部を有する梁と、
をさらに含む、パラグラフG~G3のいずれかに記載のフルモーメント梁連結システム。
前記4つのフランジアセンブリの1つに固定される端部を有する梁と、
をさらに含む、パラグラフG~G3のいずれかに記載のフルモーメント梁連結システム。
G5.各位置合わせ構造は前記柱の隣接面に対し垂直に延びる、パラグラフG4に記載のフルモーメント梁連結システム。
H.柱の第1角部と第2角部の間に延びる柱の第1面に隣接して、第1フランジアセンブリを配置するステップであって、第1カラーコーナーアセンブリは前記第1角部に固定され、第2カラーコーナーアセンブリは前記第2角部に固定され、前記第1フランジアセンブリは梁の端部に固定されて成るステップと、
前記第1フランジアセンブリを、前記第1および第2カラーコーナーアセンブリと前記柱の前記第1面との間に画定される第1チャネルの上に位置合わせするステップと、
前記第1フランジアセンブリを前記第1チャネルに沿って下降させるステップと、
前記第1フランジアセンブリの下部横方向要素の底面を、前記第1カラーコーナーアセンブリから突出する第1位置合わせ構造の頂面と接触させるステップと、
前記第1フランジアセンブリを前記第1カラーコーナーアセンブリに締結するステップと、
を含む、
梁を柱に連結する方法。
前記第1フランジアセンブリを、前記第1および第2カラーコーナーアセンブリと前記柱の前記第1面との間に画定される第1チャネルの上に位置合わせするステップと、
前記第1フランジアセンブリを前記第1チャネルに沿って下降させるステップと、
前記第1フランジアセンブリの下部横方向要素の底面を、前記第1カラーコーナーアセンブリから突出する第1位置合わせ構造の頂面と接触させるステップと、
前記第1フランジアセンブリを前記第1カラーコーナーアセンブリに締結するステップと、
を含む、
梁を柱に連結する方法。
H1.前記位置合わせ構造の上面は平面である、パラグラフHに記載の方法。
H2.各カラーコーナーアセンブリは、角部を画定する第1および第2伸張部を有する柱篏合部と、前記角部から延びるスタンドオフ部とを含み、前記スタンドオフ部は遠位のT字形構造を有する、パラグラフHまたはH1に記載の方法。
H3.前記第1角部と第3角部との間に延びる前記柱第2面に隣接して、第2フランジアセンブリを配置するステップであって、第3カラーコーナーアセンブリは前記第3角部に固定されて成るステップと、
前記第1および第3カラムコーナーアセンブリと前記柱の前記第2面との間に画定される第2チャネルの上に、前記第2フランジアセンブリを位置合わせするステップと、
前記第2フランジアセンブリを前記第2チャネルに沿って下降させるステップと、
前記第2フランジアセンブリの下部横方向要素の底面を、前記第1カラーコーナーアセンブリから突出する第2位置合わせ構造の頂面と接触させるステップと、
前記第1フランジアセンブリ、前記第2フランジアセンブリ、および前記第1カラーコーナーアセンブリを一体に締結するステップと、
をさらに含む、パラグラフH~H2のいずれかに記載の方法。
前記第1および第3カラムコーナーアセンブリと前記柱の前記第2面との間に画定される第2チャネルの上に、前記第2フランジアセンブリを位置合わせするステップと、
前記第2フランジアセンブリを前記第2チャネルに沿って下降させるステップと、
前記第2フランジアセンブリの下部横方向要素の底面を、前記第1カラーコーナーアセンブリから突出する第2位置合わせ構造の頂面と接触させるステップと、
前記第1フランジアセンブリ、前記第2フランジアセンブリ、および前記第1カラーコーナーアセンブリを一体に締結するステップと、
をさらに含む、パラグラフH~H2のいずれかに記載の方法。
H4.前記締結ステップは、フランジアセンブリの横方向要素の翼部分を、隣接するカラーコーナーアセンブリのスタンドオフ部と接触させるように、ボルト上にナットを締め付けるステップを含む、パラグラフH3に記載の方法。
J.各々のカラーフランジアセンブリが上部横方向要素と、下部横方向要素と、前記上部および下部横方向要素を連結する橋架構成要素とを含んで成る、4つのカラーフランジアセンブリと、
各々のカラーコーナーアセンブリが、角部を画定する第1および第2伸張部と、前記角部から延びるスタンドオフ部とを含み、前記スタンドオフ部は遠位のT字形構造を有して成る、4つのカラーコーナーアセンブリと、
を備え、
各カラーコーナーアセンブリは2つの隣接するカラーフランジアセンブリを連結するように構成され、各カラーコーナーアセンブリは、それぞれのカラーフランジアセンブリの下部横方向要素を垂直方向に位置決めするために底端部から延びる多軸位置合わせ構造を有する、
フルモーメント柱カラー。
各々のカラーコーナーアセンブリが、角部を画定する第1および第2伸張部と、前記角部から延びるスタンドオフ部とを含み、前記スタンドオフ部は遠位のT字形構造を有して成る、4つのカラーコーナーアセンブリと、
を備え、
各カラーコーナーアセンブリは2つの隣接するカラーフランジアセンブリを連結するように構成され、各カラーコーナーアセンブリは、それぞれのカラーフランジアセンブリの下部横方向要素を垂直方向に位置決めするために底端部から延びる多軸位置合わせ構造を有する、
フルモーメント柱カラー。
J1.前記位置合わせ構造は、前記4つのカラーフランジアセンブリのうちの隣接する1つの下部横方向要素の底面と接触するように構成された平面状の頂面を有する、パラグラフJに記載のフルモーメント柱カラー。
J2.前記位置合わせ構造は、前記平面状の頂面から下方に傾斜する漸変面を有する、パラグラフJ1に記載のフルモーメント柱カラー。
J3.前記漸変面は湾曲している、パラグラフJ2に記載のフルモーメント柱カラー。
J4.前記漸変面は傾斜面である、パラグラフJ2またはJ3に記載のフルモーメント柱カラー。
J5.前記位置合わせ装置は、それぞれのカラーフランジアセンブリの下部横方向要素をz軸およびz軸に直交する軸に沿って位置合わせするように構成された、パラグラフJ~J4のいずれかに記載のフルモーメント柱カラー。
J6.各位置合わせ構造は位置決め面を有し、各下部横方向要素は、それぞれの位置合わせ構造の前記位置決め面に対する反転形状の機械加工面を有する、パラグラフJ~J5のいずれかに記載のフルモーメント柱カラー。
J7.前記機械加工面の少なくとも一部分は湾曲している、パラグラフJ6に記載のフルモーメント柱カラー。
J8.各位置合わせ構造はそれぞれのカラーコーナーアセンブリから形成される、パラグラフJ~J7のいずれかに記載のフルモーメント柱カラー。
長所、特徴、および利点
本明細書に記載したフルモーメント連結カラーシステムの様々な実施例は、1つ以上の横方向構造部材を垂直部材に連結するための公知の解決策より優れた幾つかの利点を提供する。例えば、本明細書に記載した例示的実施例は、躯体の柱に対する梁の正確な連結を可能にする。
本明細書に記載したフルモーメント連結カラーシステムの様々な実施例は、1つ以上の横方向構造部材を垂直部材に連結するための公知の解決策より優れた幾つかの利点を提供する。例えば、本明細書に記載した例示的実施例は、躯体の柱に対する梁の正確な連結を可能にする。
さらに、幾つかの利点の中でも特に、本明細書に記載した例示的実施例は、位置合わせ構造を用いて、横方向部材の正確な垂直および水平位置、ならびにカラー連結中の支持をもたらす。
さらに、幾つかの利点の中でも特に、本明細書に記載した例示的実施例は、組付けの手順および時間を最小化し、低減された数のボルトで所望の連結強度を達成できるように締結ボルトを配置することによって、カラー連結を簡略化する。
さらに、幾つかの利点の中でも特に、本明細書に記載した例示的実施例は、梁ドッキング構造を用いて、カラー構成要素の固定中に横方向構造部材の安定支持を達成する。
さらに、幾つかの利点の中でも特に、本明細書に記載した例示的実施例は、様々な仕様および寸法要件を持つ建築プロジェクトで使用するために、ブランクの在庫からオンデマンドでカラー構成要素を製造することを可能にする。
さらに、幾つかの利点の中でも特に、本明細書に記載した例示的実施例は、構造部材の許容差または他のばらつきとはほとんど関係なく、構造部材の正確な空間的配向を提供する。
公知のシステムまたは装置は、これらの機能を特にそのような高い精度で実行することができない。したがって、本明細書に記載した例示的実施例は、鉄骨建物建設に特に有用である。しかしながら、本明細書に記載した全ての実施例が、必ずしも同一利点または同程度の利点をもたらすわけではない。
結論
上述した本開示は、独立した有用性を持つ複数の明確な実施例を包含している。これらは各々、その好適な形態で開示されているが、本明細書に開示されかつ図示されたそれらの特定の実施例は、多数の変形が可能であるため、限定的な意味で考慮されるべきではない。本開示内でセクション見出しが使用される場合、そのような見出しは単に編成を目的とするものである。開示の主題は、本明細書に開示された様々な要素、特徴、機能、および/または特性の全ての新規かつ非自明の組合せおよび部分的組合せを含む。以下の請求項は、新規かつ非自明とみなされる特定の組合せおよび部分組合せを特に指摘するものである。特徴、機能、要素、および/または特性の他の組合せおよび部分組合せは、本願または関連出願に対し優先権を主張する出願で請求されることがあり得る。そのような請求もまた、範囲が元の請求より広いか、狭いか、等しいか、あるいは異なるかに関わらず、本開示の主題の範囲に含まれるとみなされる。
上述した本開示は、独立した有用性を持つ複数の明確な実施例を包含している。これらは各々、その好適な形態で開示されているが、本明細書に開示されかつ図示されたそれらの特定の実施例は、多数の変形が可能であるため、限定的な意味で考慮されるべきではない。本開示内でセクション見出しが使用される場合、そのような見出しは単に編成を目的とするものである。開示の主題は、本明細書に開示された様々な要素、特徴、機能、および/または特性の全ての新規かつ非自明の組合せおよび部分的組合せを含む。以下の請求項は、新規かつ非自明とみなされる特定の組合せおよび部分組合せを特に指摘するものである。特徴、機能、要素、および/または特性の他の組合せおよび部分組合せは、本願または関連出願に対し優先権を主張する出願で請求されることがあり得る。そのような請求もまた、範囲が元の請求より広いか、狭いか、等しいか、あるいは異なるかに関わらず、本開示の主題の範囲に含まれるとみなされる。
Claims (23)
- カラーフランジブランクを成形するステップと、
前記カラーフランジブランクに、選択されたI形梁フランジの寸法に対応する梁ドッキング構造を機械加工するステップと、
を含む、フルモーメント柱カラーの製造方法であって、前記梁ドッキング構造は、I形梁フランジと接触するように構成された座部を含む、方法。 - 前記座部はI形梁フランジの内面に接触するように構成される、請求項1に記載の方法。
- 前記梁ドッキング構造は、座部の中央部分から外向きに延びる突出部を含み、前記突出部はI形梁のウェブ部分を受容するように構成されたスロットを有する、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、前記カラーフランジブランクに橋架構成要素界面構造を機械加工するステップをさらに含み、前記界面構造は第1および第2平面を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記カラーフランジブランクは1対の翼部分を有し、前記方法は、各翼部分において前記梁ドッキング構造に正確に関係する位置に1対の穴を穿孔するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 各翼部分の前記1対の穴は斜軸に沿って配置される、請求項5に記載の方法。
- 各翼部分の前記1対の穴はそれぞれの翼部分における唯一の穴である、請求項5に記載の方法。
- 前記梁ドッキング構造は、前記座部から延びる傾斜壁を有する、請求項1に記載の方法。
- 上部横方向要素と、
下部横方向要素と、
前記上部横方向要素と前記下部横方向要素を連結する橋架構成要素と、
を備えたフランジアセンブリであって、
各横方向要素は第1翼部分と第2翼部分を連結する中間部分を有し、前記中間部分は前記橋架構成要素に連結され、各翼部分は、隣接するフランジアセンブリの翼部分に取り付けるように構成された4つより少ないボルト穴を有する、フランジアセンブリ。 - 各翼部分は3つ以下のボルト穴を有する、請求項9に記載のフランジアセンブリ。
- 各翼部分は2つ以下のボルト穴を有する、請求項9に記載のフランジアセンブリ。
- 各翼部分のボルト穴は、前記橋架構成要素の長手軸に対して斜めの第1軸に沿って位置合わせされる、請求項11に記載のフランジアセンブリ。
- 前記ボルト穴の1つは前記中間部分に直接隣接する、請求項9に記載のフランジアセンブリ。
- 各翼部分は内側部分と外側部分とを有し、前記内側部分は前記中間部分から遠位にあるボルト穴を有し、前記外側部分は前記中間部分から近位にあるボルト穴を有する、請求項9に記載のフランジアセンブリ。
- 角部を画定する第1および第2伸張部を有する柱篏合部と、
前記角部から延びるスタンドオフ部と、
を備えるカラーコーナーアセンブリであって、前記スタンドオフ部は8つより少ないボルト穴を有して成る、
カラーコーナーアセンブリ。 - 第1軸は前記角部と平行し、前記スタンドオフ部は2組の穴を有し、各組の穴は前記第1軸に対して斜めの第2軸に沿って位置合わせされる、請求項15に記載のカラーコーナーアセンブリ。
- 少なくとも2つのボルト穴が、前記スタンドオフ部に直接隣接して位置する、請求項15に記載のカラーコーナーアセンブリ。
- 前記柱篏合部および前記スタンドオフ部は各々、梁成に対応して選択可能な中間セクションによって連結された標準上部セクションおよび標準下部セクションを有し、前記上部セクションおよび前記下部セクションの各々は1組の穴を含む、請求項15に記載のカラーコーナーアセンブリ。
- 各組の穴は3つ以下の穴を含む、請求項18に記載のカラーコーナーアセンブリ。
- 各組の穴は2つ以下の穴を含む、請求項18に記載のカラーコーナーアセンブリ。
- 前記上部および下部セクションは各々内側部分および外側部分を有し、前記内側部分は前記角部から遠位のボルト穴を有し、前記外側部分は前記角部から近位のボルト穴を有する、請求項18に記載のカラーコーナーアセンブリ。
- 前記上部および下部セクションは各々内側部分および外側部分を有し、前記外側部分は前記スタンドオフ部に直接隣接するボルト穴を有する、請求項18に記載のカラーコーナーアセンブリ。
- 前記上部および下部セクションは鍛造金属から成り、前記ボルト穴は前記鍛造金属に機械加工される、請求項18に記載のカラーコーナーアセンブリ。
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