JP4050327B2 - 複数の建築部材を備えた建築システム - Google Patents

Description

この発明は、複数の建築部材を備え、それぞれの建築部材が互いにほぼ平行な上面及び下面と上面から下面へ延びる少なくとも一つの開口部とを有し、互いに他の建築部材の開口部が位置合わせされるように互いの上に配置可能になっており、接続部材を各開口部に配置することができ、それにより、それに属する第１建築部材を、該第１建築部材のすぐ下に位置する第２建築部材に押圧することができ、各第１建築部材の接続部材は、その第１建築部材の上面に作用し、第２建築部材に属する接続部材に接続可能である、建築システムに関する。
実際の建築システムにおいては、建築部材または建築ブロックが互いの上に配置され、これにより建築部材または建築ブロックが異なったシステムにより互いに接続され得る。最も古いシステムでは、互いに上下に重ねられたまたは隣同士に置かれた二つの建築部材を接続するためにセメントが用いられた。一般に速成建築システムと呼ばれる他のシステムにおいては、建築部材を互いに接続するために液状またはペースト状のにかわが使用された。これらのシステムでは、序文に記載されたような建築部材が使用され、建築部材の重量を軽減し且つ絶縁特性を向上させるために、あるいは電線等を収容するために、または、にかわやセメントに作用する面積を増加させるために開口部が形成されている。
公知の建築システムのすべては、未熟者には不適当であるという欠点を有している。建築部材を配置して相互に接続する間に、建築部材は互いに正確に位置合わせされなくてはならず、同時に互いに接続されなくてはならない。これは、仮の据え置きと調整した輪郭の位置合わせとを必要とし、建築部材の次の層が置かれて接続される、その高さにワイヤが張られる。建築部材の接続は、セメントやにかわ等の接着剤の利用を要する。塗布する間に物理的特性、特に粘性に関して特定の条件が必要となるので、その取り扱いは、通常未熟者には容易でない。その結果、壁等の建造が日曜大工的な人には成されず、一般に熟練者の手助けに頼ってこの仕事を成し遂げることとなる。さらに、使用した接続手段のために伝統的な古い建築システムは、接着剤が硬化して高さを増す前に必要な強度を得るまでに時間を要し、時間当たりの壁の建造高さが限られるという欠点を有している。後に、伝統的な建築部材から造られた建造物を壊さなければならない場合、建築部材の再利用はほとんど不可能か、あるいは非常に骨が折れ、とても実用的でない。セメントまたはにかわは役に立たないと見られ、建築部材のみが部分的に且つ大変な手間を伴って再利用のために適し得る。ほとんどの場合、大部分が役に立たなくなる。
FR-A-2.473.590には、請求項１の序文に記載されている建築システムが開示されている。この公知のシステムにおいては、各建築部材に該建築部材から延びる溝が設けられている。上部部材の下面にある溝を下部部材の上面にある溝と一致させて、２つの建築部材を互いの上に配置する場合、保持手段を設けた上溝および下溝を備えるストリップ様形状である第１接続部材を設けることができる。第２接続部材は、第１接続部材の下溝と第１接続部材の上溝とにおいて留める（snap）ことができ、それにより、異なる建築部材を共に押圧する。第２接続部材は、建築部材の側壁にある溝の部分に配置されている。
FR-A-1.487.332には、主請求項の序文に記載されているシステムが開示されてもいる。ここで、接続部材は、一端はねじ山を切られており、一端は断面がより大きなナットとして形作られたボルトとして形成される。建築部材の垂直開口部は、内孔として形作られ、弾性変形可能な材料がボルトと内孔の壁との間に配設されている。
弾性材料で囲まれている内孔内にすでに位置する別のボルトの上に１つのボルトをねじ込むと、この弾性材料は変形して、内孔の壁に対して押圧される。このようにして、接続部材すなわちボルトが建築部材と一体化され、これにより、互いの上にある異なる建築部材を共に押圧することができる。
２つの重なり合った建築部材を、規定された力で共に押圧することが可能であることもあるが、これについては何の情報も与えられていない。
上述した欠点を回避し得る、序文に明記したような建築システムを提供することがこの発明の目的である。
この発明の他の特徴及び利点が、添付図面を参照した以下の説明から明らかになるであろう。
図１は、本発明によるビルシステムに使用されるビル要素の平面図である。
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
図３は、本発明によるシステムの手段によって互いに接続された幾つかの層を成したビル要素の略断面図である。
図４は、本発明によって成された二つのビル要素の間の接続位置の、倍尺の、断面図、である。
図５は、本発明によるビルシステムの第２の実施の形態、図３の断面図に相当する断面図である。
図６は、本発明によるビルシステムの第２の実施の形態、図４の断面図に相当する断面図である。
図７は、図１の実施の形態に関する変更された本発明に従うビル要素の平面図である。
図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に従う断面図である。
図９は、本発明に従うビルシステム用の接続システムの第３の実施の形態の、図６に相当する図であり、接続が行われる前の状態を示す。
図１０は、二つのビル要素が互いに接続された後の、図９に相当する図である。
図１及び２に、本発明に従って、ビルシステムを実現すべく使用され得るビル要素１が示されている。図示の実施の形態において、ビル要素１は、矩形ブロック状の形態を有し、上部面２、下部面３、二つの短い側壁４及び５、及び、二つの長い側壁６及び７を有する。このビル要素１は、幾つかの材料、例えば、伝統的なビルブロックである、煉瓦、熱可塑性物質、あるいは樹脂から作られ得る。好適には、ビル要素は、珪灰れんがあるいはコンクリートから作られ、それは、これらの材料が低コスト、適当な温度特性、機械特性及び音響特性、正確な量の必要な結合、を表すからである。
ビル要素１を互いに接続し、ビルシステムを得ることが可能であるために、各ビル要素１は、上部面２から下部面３に延びる少なくとも一つの開口を備える。明細書及び図面においては、表示された開口が使用され、詳細な説明においては、この開口は、断面が円形の穴の形態を有する。しかしながら、本発明は、円形穴に限定するものではなく、幾つかの断面を有する二つの指定された面の間で延長する幾つかの開口が使用され得ることは明らかであろう。図示の実施の形態においては、二つのそのような開口１０及び１１が設けられている。上部面２の近傍に配置された開口１０及び１１の端部は、開口１０及び１１よりも大きな断面を有する切り抜き１２及び１３を備え、切り抜き１２及び１３は、開口１０及び１１に関して同心となっている。開口１０及び１１は、下部面に同様に、切り抜き１４及び１５を備える。切り抜き１４及び１５は、図示の実施の形態においては、切り抜き１２及び１３と同じ形状を有するが、原則として、それらは異なる形状を有しても良く、幾つかの事情においては、それらを完全に省略することもできる。この態様においては、開口１０及び１１の端部は、肩部１６、１７、１８及び１９を備える。
図３及び４に示されるように、二つのビル要素１を互いに接続するため、そのような二つの要素１Ａ及び１Ｂは、互いの表面に置かれ、一方のビル要素１Ａの開口１０或いは１１の一つが他方のビル要素１Ｂの開口１０或いは１１の一つと同一線上に配置され、ビル要素１Ａの下部面は、他方のビル要素１Ｂの上部面に置かれる。
図３に示されるように、互いに表面に置かれる二つのビル要素１Ａ及び１Ｂの接続のためには、接続要素３０が使用される。図示の実施の形態においては、接続要素３０は、開口内の肩部１６、１７、１８及び１９の一つに対して接続要素を留める手段である拡大部３２が一端に設けられたロッド３１を備える。拡大部３２は、ロッドと一体を成すが、それはまた壁の組み立ての間、ロッド３１の端部に設けられる別体であってもよい。拡大部３２は、別のロッド３１の端部に適応させるための手段を備え、そのようにして二つのロッドは相互に接続される。図示の実施の形態においては、ロッドの軸方向に見られるような拡大部３２は、ねじ溝が形成された穴３３を備え、ロッド３１、あるいは少なくともその端部は、同じピッチのねじを備え、穴３３のねじ径は、ロッド３１のねじと対応している。拡大部３２の外面は、六辺形ナットの形状を有し、それは、ロッド３１がねじ留めされ得るツールに嵌る。接続要素３０の長さは、根本的に、ビル要素の高さに次の接続要素の拡大部３１内に延長するねじ部の長さをプラスしたものと等しい。ロッドの直径は、開口の直径よりもやや小さく、ロッドはある公差で開口１０及び１１を通って挿入され得る。
上述したように、互いの表面に置かれる二つのビル要素を接続するため、ロッド３１は、以下に最初に述べるようにビル要素の開口１０及び１１と同一線上に配置される開口１０及び１１を通して挿入され、拡大部３２は、上部に突出する。下方のビル要素の開口に接続要素３０がすでに設けられている仮定条件においては、いま挿入されたロッドは、下方の接続要素のねじに螺合され得る。ビル要素と接続要素との間の正しい寸法が選択されることによって、ロッドは、最後に配置されたビル要素が下方のビル要素２Ｂの上部面２それ自身の接続部３０の拡大部３２と間にプレスされるような範囲に螺合され得る。適切なツールを使用することによって、このプレス力は、定義された値例えば３０００Ｎに調整され、構成物は、予想され得るすべての交差応力、曲げ応力及び曲部応力を対処するために（杭打ちの結果の圧力を除いて）、接触面にに垂直方向の十分な圧縮応力及びその接触面に沿う摩擦を受ける。
図３に、どのようにして幾つかのビル要素が接続要素３０によって相互に接続されるかの概略が示される。この図面から、全要素が相互に同じ力でプレスされた壁がどのようにして得られ得るかが明確になるだろう。計測では、横向きの力に対する十分な強度を壁に与えるのに十分な力は、１０００Ｎの力であることが示された。しかし、好適には、ビル要素の間により大きな圧縮力、例えば３０００Ｎが使用される。このようにして、固体の強固な壁は、得られ得る。最下層ののビル要素は、接続要素３０によって土台に固定され、土台は既に壁を組みたてる前に作られ、ロッド３１の下端に適応したねじを備えた中空の要素が設けられ得る。もし必要なら、最下層のロッド３１は、標準のロッドの長さよりも長くても良い。
拡大部３２の高さが肩部１２あるいは１３の高さよりも低い場合には、拡大部３２は、肩部１２あるいは１３の内側に完全に落ち込み、ビル要素の下部面の肩部１４及び１５は無くなることがあり得る。図においては、置かれるべき次のビル要素の配置がどのようになされても、拡大部３２は、好適に、上部面２上に延長する。
上述した実施の形態においては、ロッド３１の一つが壊れるときに、壁の高さに亙る完全な引張力が消滅する問題が生じる。これは、少なくとも部分的に各ビル要素をその上に配置されたビル要素に定着することによって改善される。これがどのようにして達成されるかは図５及び６に示されている。
図５及び６に示されるようなシステムは、切り抜き１５の肩部１９と拡大部３５との間に配置された変形要素３５の存在を除いては図３及び４に示されるようなシステムとほぼ同一である。図示の実施の形態においては、変形要素は、切頭円錐形の環状となっている。変形要素の材質と寸法は、その要素が、予め決定された力例えば１０００Ｎにより非弾性の永久変形するように選択される。本発明は、図示に変形要素に限定するものではなく、他の型式の変形要素を使用することができることが明らかであろう。本来は、変形要素３５の開口は、予め決定された力による非弾性の永久変形が起こり、その力が、置かれたビル要素が一緒にプレスされる力よりも小さくなるようにしなければならない。
変形要素３５の寸法は、それが切り抜き１２１３１４及び１５内に水平方向に完全に嵌るように選定される。非変形状態の垂直寸法は、変形要素３５の高さと拡大部３２の高さの和が切り抜き１２及び１４あるいは１３及び１５の高さの和よりも大きくなるようにしなければならない。このような状態が満たされると、以下の機能が得られる。
ビルシステムは、幾つかの層からなることが推定される。新しいビル要素がその開口１０及び１１がすぐ下のものの開口１０及び１１と合うようにして配置される前に、変形要素は、接続のために新たなビル要素によって使用される各拡大部３２に置かれる。ビル要素の配置のあとに、接続要素３０は、すでに利用可能な変形要素３５を貫通して延長する開口１０及び１１を通して、拡大部３２における穴３３の上端部まで挿入される。接続要素３０は、穴にねじ込まれ、この接続要素３０の拡大部３２は肩部１６及び１７に接触される。このモーメントから、接続要素３０を更にねじ込むことにより、ビル要素は、下方のビル要素の方向にプレスされる。この手段における第１の位置での上述したような寸法によれば、変形要素と肩部１７及び１８との間に接触がなされる。圧力が定義された値例えば１０００Ｎに達するとすぐに、上部ビル要素の下部面が下部ビル要素の上部面に接触するまで変形要素の変形が始まる。接続要素３０の更なるねじ込みにより、３０００Ｎという所望の圧縮力に達するまで、２表面がプレスされる。このモーメントから、変形要素３５は、一方の肩部１８あるいは１９と他方の接続要素３０の拡大部３２との間で変形且つ押しつぶされる。それによって、変形要素は、肩部１８あるいは１９に対して１０００Ｎの力でプレスされる。
このようにして、接続要素３０が固定され、幾つかの置かれたビル要素の高さを越えた力が、下方の接続要素に完全に伝達されない。いま、何らかの理由により、接続要素の一つは壊れたときに、あるいは下方に応力を伝達できないときには、幾つかの層に要求される応力は、システムの必要な固定を保証するのに十分に発達する。本発明によるビルシステムによって作られる壁内に存在する多数の接続要素においては、垂直な接続要素の一つが中断したことによる結果は、壁の完全な高さに延長することのない局部的な出来事に限定される。
幾つかのシチュエーションでは、本発明によるビルシステムによって成される壁の横方向の強度が増加することは望ましいことであり得る。これは、高い壁あるいは内壁を中空な壁を有する構造物の外壁に接続する場合に在り得る。これらのシチュエーションでは、図７及び８に示されるようなビル要素が使用され得る。
図７及び８に従うビル要素３９は、上部及び下部面が半円あるいはＵ字断面の側溝を備えることを除いて、図１に従うビル要素と同一である。上部面２及び側壁４５６及び７の間から、上部面２の切り抜き１２及び１３まで延びる側溝４０、４１、４２、４３、４４及び４５は、互いに延びており、離脱している。同様に、下部面３は下部面３と側壁４、５、６及び７との間の端部から延長する側溝５０、５１、５２、５３、５４及び５５を有する。図示の実施の形態においては、各側溝４０−４５及び５０−５５は、ねじ溝を備える。側溝４０−４５及び５０−５５の位置は、二つのビル要素３９が各開口が一直線上になる状態で互いの表面に置かれるときに、上方のビル要素の下部面の少なくとも一つの側溝が直接下方のビル要素の上面の一つの側溝と対向し、その結果一つの穴がねじ溝を備えているように、選定される。隣接するビル要素は、これらの穴と一色線上に配置される対応する穴を有していても良い。
横方向の固定は、以下のようになる。壁の組み立て中、二つのビル要素３９は、上部面が同じ高さになるように相互に沿って配置され、側溝４１は、隣接するビル要素の側溝４０と整列される。このようにして、共通の側溝は、二つのビル要素の共通の上部面において同じ形状となる。この側溝においては、ねじを備えたロッドは、側溝４０及び４１それぞれにねじを備えるようにして置かれ得る。ビル要素３９の次の層の配置は、側溝５０及び５１の少なくとも一つが側溝４０及び４１に配置されたねじ付きロッドに嵌まり、ロッドが完全に包囲され、且つ横方向の固定が二つのビル要素の間で起こるにして成される。中空の壁を一緒に形成する二つの壁は、相互に横方向に固定される。さらに、これにより、例えば、危険な層における横方向の固定、及び危険の少ない層のみにおける横方向の固定によって、状況により応じた幾つかの横方向の固定を調節するような自由度が適用される。
さらに、他の横方向の固定を使用することが可能である。上部面２及び下部面３のそれぞれと側溝４、５、６及び７との間の端部からの距離に、側溝の断面よりも大きな寸法を有する切り抜きを有する側溝４０−４５及び５０−５５を使用することが可能である。固定は、両端部に対応する拡大部を備えたロッドによって可能である。最もシンプルな実施の形態においては、これは、側壁からの定義された距離で各側溝を提供することによって達成され、穴、クロス穴あるいは他の拡大された穴は、上部面２及び下部面３のそれぞれに垂直となる。固定要素は、９０度の角度で曲がった二つの端部を有するロッドを備える。そのような実施の形態が選定されると、下部面あるいは上部面にだけ切り抜きを提供するのに十分である。同様にして、上部面及び下部面に対称に作られた二つの側溝によって形成されたねじつき穴は、非対称な側溝のような穴によって代用され得る。これは、ねじ付きロッドが完全に結合され且つ固定され、他のビル要素の平らな面に完全に塞がれるＵ字状側溝によって達成され得る。（湾曲した鉄のワイヤにより作られた）スペーシングロッドと反対に、ねじ付きロッドは挿入され、ビル要素を分解することなく取り外される。
図９及び１０においては、本発明のビルシステムの第３の実施の形態が示される。この実施の形態は、接続要素が幾つかの部品からなり、変形要素のそばにあることが上述した実施の形態と異なる。同時に、ビル要素の開口の形状が適合されている。
図９及び１０にこの発明に係る建築システムの第３の実施の形態が示されている。この実施の形態は、接続部材が複数の部品からなり且つ変形部材の形状の点で上述した実施の形態と異なっている。同時に、建築部材の開口部の形状が改良されている。
図９及び１０に示される建築部材１０１Ａ及び１０１Ｂの切り抜き部１１５及び１１２は、図３及び４の建築部材１Ａ及び１Ｂの切り抜き部１５及び１２に対応している。切り抜き部１１５は、円錐形の外側部１６０と円筒形の中間部１６１と図２の肩部１９に相当する円錐形の底部１１９を有している。同様に、切り抜き部１１２は、外側部１７０と中間部１７１と底部１１６を有している。
接続部材は、少なくともその両端に近い部分にネジが形成されたロッド１３１からなっている。ロッドの長さは、ほぼ建築部材１０１の高さに相当している。さらに、接続部材は、切り抜き部１１２及び１１５の深さの合計よりわずかに小さい高さを有するナット１８０を備えている。ナット１８０の内部のネジには、その途中にストッパのようなものが設けられており、これにより、ロッド１３１のネジが切られた端部がナット１８０にさらにねじ込まれることが防止される。変形部材１８１は、リングからなり、その中央開口はロッド１３１の外径にほぼ相当する直径を有しており、直立端１８２が開口の周りに形成され、リングは小さなクランプ力でロッドのネジ切り端部の周りでスリップし得るようになっている。リングの外径は、切り抜き部１１２及び１１５の中間部１６１及び１７１の直径にほぼ等しい。さらに、底部１１９及び１１６の円錐形に適合する円錐形を有した閉鎖リング１８４が使用されている。
この実施の形態の作用を記載するために、図９に示される状態から始め、建築部材１０１ｂがロッド１３１、ナット１８０及びリング１８４を介して下側に位置する建築部材に対して押圧されているものとする。次の建築部材を配置するために、ロッド１１３が開口部１１０及び１１１内に挿入され、同時にロッド１３ｌの下端の周りにリング１８１が配置され、上端の周りにリング１８４が配置され、ナット１８０が上端に緩く螺合される。このようにして、接続部材は建築部材を扱う間、その位置に留まる。必要に応じて、建築部材はその製造時にこのように前もって造られ、この形で供給することができる。ロッド１３１の下端が建築部材１０１Ｂのナット１８０内にねじ込まれ得るように、建築部材１０１Ａが建築部材１０１Ｂの上に配置される。建築部材１０１Ａのロッド１３１にねじ込まれたナット１８０に適合する適当な道具により、始めにナットが内部ストッパに到達するまでその上端で回され、その後ロッド１３１がナットと共に回り始める。さらにねじ込むと、リング１８４が底部１１６に接触する。このようにして、ロッド１３１が開口部１１０内でセンタリングされる。さらにナットとロッドを回すと、ナット１８０の上端が変形部材１８１を押圧する。所定の圧力、例えば１０００Ｎに達すると、部材１８１は最終的にナット１８０と底部１１９との間で圧縮されるように変形する。同時に、圧力が例えば３０００Ｎに達するまで建築部材１０１Ａが建築部材１０１Ｂに対して押圧される。そして、ナットとロッドのねじ込みが停止される。図１０は、ナットとロッドのねじ込みが終了した後にリングとナットと変形部材との組み合わせがどのように位置するかを示している。
このようにして、図５及び６に関連して記載されたシステムに実際に対応する建築部材の固定が得られた。この第３の実施の形態の利点は、接続部材が、完全に通常商業的に入手可能で特別に製造する必要がない部品からなっていることである。その結果、大幅なコスト減となる。
この発明は、上述され且つ図面に示された実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載されたようにこの発明の概念の範囲内において種々の変形が可能である。

Claims (9)

1. 複数の建築部材を備え、それぞれの建築部材は、互いにほぼ平行な上面及び下面と、上面から下面へ延びる少なくとも１つの開口部と、該開口部の両端部に設けられ該開口部よりも大きな断面を有する切り抜きとを有し、互いに他の建築部材の開口部が位置合わせされるように互いの上に配置可能になっており、ロッド及び該ロッドの上端に設けられた拡張部分を有する接続部材を、前記ロッドが各開口内に位置すると共に前記拡張部分が各切り抜き部に位置するように配置することができ、それにより、それに属する第１建築部材を、該第１建築部材のすぐ下に位置する第２建築部材に押圧することができ、各第１建築部材の接続部材は、該第１建築部材の上面に作用し、第２建築部材に属する接続部材に接続可能である、建築システムにおいて、
   変形部材が前記切り抜き内の前記第１建築部材の前記下面と前記第２建築部材の前記接続部材の前記拡張部分との間に配置され、これが第１の所定の力によって変形され、それによって前記第１建築部材の接続部材に応力が引き起こされ、前記第１建築部材はそれぞれ前記第２建築部材に第２の所定の力で押圧されることを特徴とする、建築システム。
2. 建築部材は、その下端がすぐ下の建築部材に固定され、上端にその建築部材の上面を押圧する拡張部分が設けられたロッドを備えている請求項１に記載の建築システム。
3. ロッドの少なくとも下端にはネジが形成されている請求項２に記載の建築システム。
4. 各ロッドの上端に、ネジ孔が形成された拡張部分が設けられ、上に重ねられた建築部材のロッドのネジ付きの下端がこのネジ孔内に収容される請求項３に記載の建築システム。
5. 上面及び／または下面に近接した建築部材のそれぞれの開口部に、ロッドの上端の拡張部分を収容するための切り抜き部が設けられている請求項４に記載の建築システム。
6. 上面及び／または下面の切り抜き部の位置は、拡張部分を通して建築部材相互間で正確な位置合わせができるような精度に形成されている請求項５に記載の建築システム。
7. 拡張部分と接続部材とが一つのユニットを形成する請求項２〜６のいずれか一項に記載の建築システム。
8. 変形部材は、円錐形の本体を有するリングである請求項１〜７のいずれか一項に記載の建築システム。
9. 上面及び／または下面に、側壁で終端する溝が設けられ、横方向の接続を形成するために、溝接続部材が隣接する建築部材の対応する溝の中に延びて配置され得る請求項１〜８のいずれか一項に記載の建築システム。

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