JPH07501113A - シート金属構造部材、構造パネル及び建設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ソート金属構造部材、構造パネル及び建設方法技術分野 本発明は、建物の建築で荷重支承部材として使用されるノート金属構造部材に関 し、特に、キャスト構造パネル内に組込むことができるシート金属スタッド、及 び建物の建設方法に関する。

背景技術 建物の建築に使用されるプレキャスト・パネルの製造に関して、従来多くの提案 がなされている。プレキャスト・パネルは、従来の煉瓦、石材等のような壁カバ ーリングより経済的且つ短時間で建物の壁を覆うことができるので、好ましいも のである。

更にプレキャスト・パネルは、例えば建築現場から離れた場所、好ましくは例え ば工場で製造することができ、そして工場の労働は通常現場の建設労働より生産 性が高く、労賃も安くなる。又プレキャスト・パネルは製作精度を高くすること ができるので、でき上った建物の仕上りは美観的に優れ、そして効率的で効果的 である。

プレキャスト・パネルの一つの最も一般的なものは、中実のコンクリート・パネ ルの中に１層又はそれ以上の層の補強鋼メツツユを埋込んだものである。普通こ のようなプレキャスト・パネルは厚さが少なくとも３インチ又はそれ以」二にさ れる。

そのようなパネルは非常に重い。そして更にＲ値が低い。換言すると、プレキャ スト・コンクリート・パネルの断熱性は非常に小さい。外界の温度変化はすぐに 建物の内部へ伝達する。

従ってそのようなプレキャスト・コンクリート・パネルを使った建築では、建物 内の気候を安定的に調節するため、通常それらパネルは建物の構造、例えばコン クリート往又は鋼鉄柱上に支持し、それから断熱材を備えた内壁を取付ける。

更にパネルの重量が非常に大きいから、それらを建物に係留する係留システムは 、気候、使用期間の長さ等によるあらゆる応力に耐えるように慎重に設計しなけ ればならず、又地震多発地区に建てる場合、係留システムはある大きさまでの地 震のショックに耐えるものにしなければならない。

それらのファクタは全て、建築技術者一般に周知のものであり、より理解されて いる。

中実のプレキャスト・パネルはそのような自明のいろいろいな欠点があるにも拘 らず、非常に長い年月の間広く使用されてきた。より経済的にそれに代り得るも のを使用するための、様々な試みもなされている。

例えば、１９８６年７月１９日付けのＨ６シルガーの米国特許第４、６０２．４ ６７号は、鋼の簡単な全体的にＣ形のチャンネル・セクションによって補強され たプレキャスト・コンクリート・パネルを開示している。Ｃセクションの縁部分 はコンクリート内に埋込むため様ヶ、□、うえあわ、。、。アヨ。アオヶ、を、 。オ。ばヨＡ　Ｈの厚さを相当に小さくできるといわれている。同様のシステム がカナダ国特許第１．２６４．９５７号に示されている。ここでは鋼のＣセクシ ョンが、外パネルを形成するコンクリートの薄いシェルに剛性を付与すると記載 されている。

実際にその型式のシステムを使って建物が建てられ、断熱材が鋼Ｃセクションの 間に置かれた。典型的には何等かの型式の乾燥壁パネルとされる建物の内壁面が 、鋼Ｃセクションの内縁部に直接取付けられた。

従来の同様な提案の多くの実例が、上記の米国特許の中で列挙された技術に示さ れている。

しかしその型式の提案には、様々な問題点がある。

第１に、コンクリートと鋼はその膨張率と収縮率に差がある。高温や低温に置か れた場合、鋼はその長さがコンクリートよりもずっと大きく伸長又は収縮する。

従って時間が経過する内に鋼とコンクリートとの間には徐々に移動又はずれが生 じ、これによって鋼とコンクリートとの間の接合が緩んでしまう。

別の問題点は、従来の提案においてコンクリート内に埋込まれる鋼の縁部分が、 ある間隔でパネルに沿って通常垂直方向に延在する「破断線」を形成することで ある。上記の型式の薄いンエル・パネルではコンクリート厚が２インチ以下、場 合によっては１インチ半まで薄くされることを考えれば、等間隔でパネルを横断 して存在するような破断線は、パネルに異常な衝撃が加わった場合に破断線とな る可能性がある。

そのような特別な欠陥や事故はそう頻繁に生じるものではないが、より重大な問 題点は熱伝達に関するものである。建物の比較的薄い外側コンクリート・パネル 内に押込まれるシート金属補強Ｃセクションは、熱を季節によって壁を通る一方 の方向又は反対方向へ伝達する恰好の熱伝達体として作用する。

このことは特に、寒い季節において顕著であった。建物の外部の空気が冷たく、 そして建物内部が温められるこの季節には、熱は各Ｃセクションのラインに沿っ て壁を通って外へ伝達する。この損失熱によって、チャンネルのラインに沿って 内壁に低温区域が生じる。

これら低温区域は空気中の湿気を凝縮して壁に付着させ、凝縮湿気のラインを作 る。この現象は、建築工業において一般的に壁土の「ゴースト」として知られ、 はとんど全ての建築法規において許容されないものである。

従ってそのようなシステムを使用する場合には、一般的に、Ｃセクションの上に 断熱材の層を設置するか、あるいは他の熱遮断手段を壁構造の中に組込むことに よって、乾燥壁パネル等の内壁をＣセクションに全（接触させないようにしなけ ればならない。しかしこれは建築システムのコストを著しく大きくし、従って建 築業者はそのシステムを採用するのに躊躇する。

それらの問題点を解決する１つの非常に改良された形の建築パネルが、１９９０ 年３月のアーネスト・Ｒ・ボドナーの米国特許第４、９０９．００７号に示され ている。

この特許は、ノート金属スタッド部材で補強されたプレキャスト・パネルを開示 している。それらスタッド部材はある間隔ごとに対角線状の支持部材（Ｓｔｒｕ ｔｓ）を用いて形成されており、それらの支持部材の間に開口部が作られている 。このような構成によって熱伝達体は低減され、従って熱伝達経路は少なくなり 、そしてゴーストの問題は完全に解消されるわけではないとしても減少される。

このシステムにおいては内部乾燥壁パネルを直接サブ部材に取付けることができ 、従って建物システムの全コストを抑えることができる。

このシステムの別の長所は、コンクリート内に埋込まれるスタッドの縁部分が折 返されたタブ又は貫通孔を備えるように形成され、そこでコンクリートがそれら の孔を通って、又はタブを廻ってパネル内を流動できるのでスタッドの脆弱化の 程度を少なくできることである。更に膨張及び収縮率の差異によって問題も小さ くなる。

しかし上記の特許に開示されたスタッドは、その製作時に支持部材の間のノート 金属の部分が切除されるので、鋼の廃棄率が比較的高くなる。更に、スタッドの 埋込まれる縁部分に孔が形成されるが、他の部分はなお連続的になっており、そ してより低い程度ではあるが、上述のような問題点の幾つかはなお存続するので ある。

発明の開示 上述のような様々な欠点を解決するために、本発明は、キャスト構造パネルを形 成するのに使用されるシート金属構造部材を提供する。この構造部材は、一方の 側部に沿った全体的に直線形の縁部分と他方の側部に沿った全体的にジグザグ形 の縁部分とを有するシート金属ウェブを備え、該ジグザグ形縁部分は、より広い 幅の区域と、これら広幅区域の間のより狭い幅の区域とを画成し、該ウェブは１ つの狭幅区域から広幅区域を通って次の狭幅区域へと全体的に三角形状を成して 延在し、該ウェブのジグザグ形縁部分の周りに縁部形成部分が形成され、該ウェ ブの各広幅部分の頂点に取付は手段が備えられ、この取付は手段が建築材料に固 定される。

本発明では又、上記の構造部材において、該取付は手段が、該ウェブの各広幅部 分の頂点に形成される埋込み形成部分の形にされ、この埋込み形成部分はキャス ト材料内に埋込まれてこれを補強し、このキャスト材料は該埋込み形成部分間で はウェブへの取付けから開放されている。

更に本発明の上記構造部材において、該直線形縁部分に沿って補強管状部分が形 成され、この管状部分は、該ウェブの一部分を折返して細長い管状の規則的な断 面を囲み、そして該ウェブの自由端部をウェブ中間部分へ接合して該管状部分を 閉じるようにする手段を備えることによって作られる。

更に本発明の構造部材において、該狭幅区域の間でウェブを貫通する開口部が形 成され、これによって該ウェブの広幅区域に、この区域の頂点で合わさる二つの 全体的に対角線方向に延在する文節部分が形成される。

更に本発明の構造部材において、該埋込み形成部分が、該頂点の区域でウェブを 貫通する開口部、及びこの開口部に隣接してウェブから外側へ折曲げられた舌部 を備え、これら舌部がキャスト材料内に埋込まれ、このキャスト材料は該開口部 を通って流動できる。

更に本発明の構造部材において、該ウェブの該各項点の区域に合成プラスチック 材料のコーティングが被覆され、これによってその区域を建築材料から隔離する 。

更に本発明の構造部材において、該直線形縁部が全体的に直角のチャンネル・セ クションを形成する。

更に本発明の構造部材は、該ウェブの各広幅部分の頂点に固定され、そして該部 材の直線形縁部に全体的に平行に、しかしこれから離間して延在する連続的な取 付はストリップ、及び該頂点と取付は部分との間に設置される熱遮断手段を備え る。

本発明は又建物パネルを建造する方法を提供する。この方法は、複数個の構造部 材であって、これら構造部材はそれぞれに、一方の側部に沿った全体的に直線形 の縁部分と他方の側部に沿った全体的にジグザグ形の縁部分を有するシート金属 ウェブを備え、該ジグザグ形縁部分はより広い幅の区域とより狭い幅の区域を形 成し、該ウェブは１つの該狭幅区域から該広幅区域を通って次の狭幅区域まで、 該広幅区域に頂点を備える全体的に三角形状を成して延在する如き該複数個の構 造部材を組立てて補強枠組を形成すること、キャスト可能な建築材料を型枠内の 所定の深さまで流込むこと、該ウェブの頂点が該キャスト可能材料内に部分的に 延在するようにして該構造部材の補強枠組を設置すること、該キャスト可能材料 を硬化させること、及び該複合パネルを該型枠から取外すことの諸工程を備える 。

本発明は又建物の水平部分を建造する方法を提供する。この方法は、本発明の上 記のような複数個の構造部材を全体的に横断水平方向に間隔を置いて立てること 、それら構造部材の間に型枠を設置すること、該構造部材の一部分が該型枠の上 方へ延出するようにして該型枠を、構造部材と係合する型枠支持によって支持す ること、該型枠上にキャスト可能建築材料を流込み、この材料が該構造部材のウ ェブの該立上り部分の周囲に流れるようにさせることを、該キャスト可能材料を 硬化させること、その後に床から該型枠支持と型枠を取外し、こうしてスラブに 埋込まれてこれを支持する構造部材をもった一体のキャスト床スラブを形成する ことの諸工程を備える。

本発明は又、シート金属の単一の長形のストリップから一対の上記のような構造 部材を同時に形成する方法を提供する。この方法は、該ストリップ・シート金属 を所定のジグザグ分離行路に沿って切断すること、該ストリップを該分離行路の 両側の同じ面積の２つの部分に分割して、該ストリップを、相互にぴったり合わ さる全体的に分を形成すること、そして該ストリップ部分のそのジグザグ縁部形 成部分の反対側の、縁部に直線影線部形成部分を形成することの諸工程を備える 。

本発明のこの方法は更に、該各ストリップ部分のジグザグ縁部に画成されるウェ ブのより広い幅の区域に開口部を打抜くこと、及びこの開口部の周縁に縁部〆形 成部分を形成することの諸工程を備える。

又、本発明の上記方法において、該ストリップ部分が該ジグザグ縁部の反対側の 外縁部を備え、そしてこの外縁部を全体的に管状の形成部分に折曲げること、及 びこの外側縁部の自由端部を該ストリッ。

プ部分の中間部分に結合してその管状形状に固定することの諸工程を備える。

更に本発明のその方法は、該ストリップ部分のジグザグ縁部の広幅部分に開口部 を形成すること、及びこの開口部から外方向へ該ウェブ部分の舌部分を折曲げる ことの工程を備える。

本発明の特徴となる様々な新規性は、特に本明細書の請求の範囲に記述されてい る。本発明の構成、操作の利点、及びその使用に因って得られる特別な目的を更 によく理解できるようにするため、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を 記述する。

図面の簡単な説明 第１図は建築の初期の段階にある建物の概略斜視図、造を示すために、一部を破 断した斜視図、第４図は、第３図の部分拡大斜視図、 第５図は、第４図のパネルの５−５線における断面図、第６図は、第４図の６− ６線における断面図、第７図は、第６図の７−７線における拡大断面図、第８図 は、構造部材の一部を切取った拡大斜視図、第９図は、構造部材の別の実施態様 を示す第６図の断面図に相当する図面、 第１０図は、構造部材の更に他の実施態様を示す、第９図に相当する断面図、 第１１図は、構造部材の又更に他の実施態様を示す第９図に相当する断面図、 第１２図は、コンクリート型枠および型枠保持手段の使用を示す、第６図に相当 する断面図、 第１３ａ図は、本発明の一対の構造部材を形成する一段階における、シート金属 ブランクを示す平面図、第１３ｂ図は、同じ対の構造部材を形成するより後期の 段階の、第１３ａ図に相当する平面図、 第１３ｃ図は、第１３ａ図と第１３ｂ図の一対の構造部材を形成する更に後期の 段階を示す、一部を破断した概略断面図、第１４図は本発明の更に別の実施態様 を示す側面図、そして、第１５図は、構造部材の二つの部分を相互に取付ける方 法を図示する斜視図である。

発明の実施態様 最初に第１図および第２図において、ここに全体的に概略的に示しであるのは、 建設途中の典型的な比較的簡単な建物である。第１図は、全体的に１０で指示さ れる建物の１階を示し、この建物は外壁１２．１４，１６．１８が完成し、そし て床２０にコンクリートが流込まれたところである。

第２図は、第１図の建物の２階の建築の部分的段階を示している。

第２図から解かるように、建物の壁１２．１４．１６．１８は全体的に２２−２ ２で指示される複合プレキャスト・パネルで作られる。

全てのパネルに同じ参照番号の符号を付けているが、いうまでもな（それらパネ ルは様々に異なる形状と寸法にすることができる。

そこであるパネルは単にブランク壁面を形成する。池のパネルは２４ａのような 窓開口部を有し、そして又別のパネルは２４ｂのような扉開口部を有している。

更に、ある種の建物で使われるある種のパネルは、これらに着合できる例えばガ ラス、大理石、模擬煉瓦面、金属、集合表面、そして合成プラスチック材料等の ような、様々な材料の外面仕上げ（図示せず）を備えることができる。

そのようなパネルに着けられる仕上げ面の詳細は、当該技術者によく知られてい るものであるから、それらについての記述はここでは不要であろう。

第３図は典型的なパネル２２を示す。このパネル２２は図示のように、当該技術 で周知の如く通常補強メツシュ２８の層で補強される、キャスト可能又は硬化可 能の材料、この場合コンクリ−１・の連続的な層２６を備える。典型的にはキャ スト材料は厚さが１インチから１１７２インチ又は２インチとされる。いずれに しても、従来技術で知られているような普通のプレキャスト・コンクリート材料 の同様な層の厚さよりもずっと薄い。

層２６は、更に複数個の間隔を置いた鋼スタッド３０によって補強される。これ ら鋼スタッド３０は、通常例えば２４インチ中心間隔で相互に離間されるが、場 合によっては１６インチ間隔が必要になる。この間隔は特定されるものでなく、 建築される建物の必要条件に合えばよい。

垂直スタッド３０に加えて頂部と底部のプレート部材３２と３４が備えられ、こ れによって各パネルの完全な補強枠組ができ上る。

プレート３２と３４は、スタッド３０と同じ材料で作られ、必要に応じてそれぞ れに異なる形状と材料セクションで作られる。

第３図の場合、プレート３２と３４は、ウェブ部分３２ａ、３４ａと縁壁部分３ ２ｂ、３４ｂをもった単純なチャンネル・セクションで作られる。

後の記述から明らかになるように、スタッド３０、又好適にはプレーＩ・３２と ３４も全て優れた様式で一定した品質の材料を高い生産性をもって製造できる、 冷間圧延成形法で作られるソート金属により形成される。

次に第４図、第５図、及び第６図において、スタッド３０の構造を詳細に示す。

図示のようにスタッド３０は、第１の全体的に直線形の縁部４０と第２図の全体 的にジグザグ形の縁部４２を有する。これら縁部４０と４２の間に、幅が変化す るソート金属のウェブ４６が一方の縁部から他方の縁部へと、図示のように全体 的にジグザグ形を成して延在する。

スタンドの直線縁部は、様々な異なる目的のためにいろいろな形状に作ることが できる。第４図、第５図、及び第６図の実施態様の場合、ウェブの直線縁部４０ は、三角形の管譲補強フランジ部分４６゜４８．５０及び縁部フランジ５２の形 に作られる。縁部フランジ５２はウェブと平行に走り、そしてスポット溶接等の ような適当な手段によってウェブに固定される。図示の特別な実施態様の場合、 その好適な条件を取付は方法は、５３（第６図と第７図）で指示されるような「 トグル」リベツティングとして知られている方法である。

このシステムにおいては、ダイによってシート金属を打出し、そして重ねられた ダイの凹部内へソート金属を押出す。こうして２枚のノート金属の「ステッチ」 が形成される（第７図）。

しかし以上の方法は、フランジをウェブに固定するための様々な好適な方法の一 つに過ぎない。

以上のようにして、大きな強度と構造的剛性をもった中空の連続的な三角形状の 形成体が提供される。

そのような形状の構造部材又はスタッドは、大きな荷重支承能力を備え、そして 非常に多くの種類の建物の外壁に使用することができる。

シート金属の寸法及びゲージを適当に調節することによって、スタッドの同様な 形成体が床を支持する梁として使用され、又同様にして屋根又は天井の構造部材 を作成することができる。

より軽量の荷重を支承する場合、及び内壁にする場合、スタンドの直線縁部の三 角形状の形成体は、後述するように必ずしも必要ではない。

ウェブ４４は、最も広い幅の地点の頂点６０と最も狭い幅の地点ののど部６２と を有する全体的に三角形の形状を成す。その頂点からのど部へ、そしてのど部か ら頂点へとジクザグ形になっているウェブの自由縁部に沿って、連続的な縁部フ ランジ６４が形成される。

ウェブの広幅部分、即ち２つののど部の間にあって頂点と多少とも整合する部分 に、不可欠というわけではないが好適には、開口部６６を用いてウェブが通穴ま たは形成される。好適にはこの開口部の縁部の周りに縁部フランジ６８が形成さ れる。

こうしてウェブは、頂点のところで一体に連結する２個の、多少とも対角線形の 支持体状形成部分を有する全体的に三角形の形状に形成される。同時に、上記の 開口部において金属が除去された分だけ、ウェブの「熱」ブリッジ効果は少なく なる。

第５図、第６図、及び第８図に示されるように、ウェブの各頂点に打抜１き舌部 ７０が形成され、開口部７２を残して、その頂点を貫通して延在するキャスト・ パネルの取イ」け手段を形成する。各舌部７０は好適には、縁部フランジ６４が 延出する側とは反対側の方ヘウエブから打出される。

こうしてウェブの相互反対側の方へ延出する舌部７０とフランツ６４は、後述の ような利点をもったパネル取付は手段を形成する。

第５図に示されるように薄いコンクリート・パネルを補強するために組込まれる 場合、頂点がコンクリート層の一方の側部の中へ、ウェブの頂点に形成された開 口部６６を覆うに充分な深さ、代表的に１−１／２インチパネルの場合約３７４ インチの深さまで埋込まれる。

こうして各ウェブの頂点はその材料の中に堅く埋込まれる。該材料は、ウェブの 一方の側部のフランジ６４を含む取付は手段を廻り、他方方の側部に打出された 舌部７０を廻り、そして開口部７２を通って流れ、その頂点部分の周囲に堅固な 接合部を形成する。

しかし頂点の間ではスタンドは、キャスト・パネルに取付けられない。

従って膨張率及び収縮率のシート金属とキャスト材料との間の差は、スタッドへ のキャスト材料の取付けの安全性に対してほとんど影響を及ぼさない。

いうまでもなく、本発明のパネルは、コンクリート又は構造鋼の柱で作られる建 築枠組に容易に取付けることができ、そこでその枠組上に外壁を形成することが できる。更に本発明のパネルは、必要に応じて内壁を作るのにも使用できる。

そのようなパネルは、様々な外面仕上げ及び表面効果を備えて流込み成形できる 。これらの詳細及び型込め成形は全て当該技術において周知のものである。

又、典型的には２４インチ中心間隔をもって設置されて一体の全体的に矩形の枠 組（第３図）の一部を形成する本発明のスタッドは、内部から外部への熱伝達を 最少にしながら、パネルを建物の所定位置に良好に固定する優れた固定方法を可 能にする。これと同時に、熱による鋼のコンクリート・パネルに対する膨張と収 縮が、パネル内へのウェブの頂点部分の埋込み部の安全性に対しほとんど影響を 及ぼすことがないようにする。

代表的に建物用パネルは、建築現場から離れた工場で製造される。

典型的には、全体的に水平の型枠（図示せず）が水平面の上に設置され、そして 場合に応じて外面仕上げ物を型枠の底部に設置して、コンクリートその他のキャ スト可能建物材料が型枠内に流込まれる。

第３図に示されるようなスタッドとプレートの矩形枠組は、プラント内の又別の 場所で組立てられる。補強ロッド２８のネットワークは部用にワイヤ結びＵ（第 ５図）によってウェブに結付けられる。

次いでそのスタッド枠組と補強ロッドの組立体が型枠内へ降され、そして流込み 成形されるパネルの厚さの通常約１／２又はその厚さよりも幾分小さい深さまで 、コンクリート内へ沈められる。それから材料が硬化され、この後型枠から取出 される。

場合によっては、工場内で壁の断熱と子仕上げを施すことが望ましい。これは、 スタッドの間に断熱材料（図示せず）を設置し、それから乾燥壁パネルＰ（第５ 図）のような内壁パネルをウェブの直線縁部に取付けるようにして簡単に行える 。

更にパネルが窓開口部を備えている場合、パネルを建築現場へ搬出する前に、工 場においてその開口部を閉じる窓を取付ることかできよう。

本発明による各パネルの全重量は、典型的な中実のプレキャスト・コンクリート ・パネルの重量より実質的に軽い。従って同じ搬送手段を使用して、本発明のパ ネルはより多くの個数を運ぶことができる。搬送手段の代表的なものは平らな荷 台のトラクター／トレラーであるが、本発明のパネルではそのトラック輸送のコ ストを相当に低くすることができる。

更に、パネル重量が従来の中実パネルよりずっと小さいので、建物の基礎及び細 部も小さくすることができる。又は床の負荷重量を大きくできる。換言すると、 本発明のパネルを使用すれば、普通の中実のコンクリートを使用した場合より構 造の全重量が軽くなるので、ある建物の設計に対して、より高い階層の建物を建 てることができる。

又更に、中実プレキャスト・コンクリートのような重い荷重を取扱うためのクレ ーン等のような取扱い装置は要らないから、本発明のパネルの取扱いはずっと容 易になる。本発明のスタッドの熱ブリツジ作用は小さくされ、そして乾燥壁がス タッドの内側又は直線縁部に当てられるので、従来の場合のように建物内部のス タンド面に特別な追加の断熱材を当てる必要なしに、熱伝達は少なくされ、そし てゴーストは実質的に無くされる。

本発明の特に優れた特徴によれば、パネル内の任意の２つの垂直スタッドの間の スペースが、必要に応じて建物構造を支持する垂直性の流込みに使用される。そ のような柱は、第１図と第２図において全体的にＣとして指示される。

そのような柱Ｃを作るために、任意の対の隣合うスタンド３０に型枠パネル７３ （第３図）が取付けられる。

選択された対のスタッド３０の間のスペースと整合する開口部７３ａと７３ｂが 、上部と下部プレート３２−３４に設けられる。

当該技術で周知のようにして補強鋼ロッドがそれら２つのスタッド３０の間に挿 入される。

パネルがそのように組立てられ、建築中の建物構造内に設置される場合（第２図 ）、柱は単純に、例えば典型的なコンクリート流込みバケフトを使用して現場で 流込みされよう。

次の階のパネルが立てられると、同様な型枠７３と開口部７３ａ−ｂが勿論下の パネルの柱と整合して備えられる。こうして、壁が所定位置に立てられ、そして 床２０が流込まれていくと同時に、建物を支持する柱も階から階へと連続して流 込まれていく。

こうして建物全体の一連の階において、各床と柱の流込みが行われ、建物の各階 を一貫して一つの床から本発明のパネルを通して次の壁へ連続する均等な構造体 が形成される。

適当な硬化時間が経過した後、型枠７３が取外される。あるいは又、場所によっ ては型枠は内壁仕上げの一部とされ、そのままの位置に残される。

又建築技術者には明らかなように、必要であれば、壁パネル３０が型枠内に流込 まれそして硬化されるときに、柱Ｃとしてをその壁パネル３０内の所定個所に流 込むことができよう。換言すると、壁パネルと柱の両方を、建築現場から離れた 工場でプレキャストすることも可能である。

後述するように、壁パネル２２を所定位置に立て、各プレキャスト往の底部を床 ２０に固定し、そして梁と建物の次の階の床を流込むための型枠を取付けた後で 、その階の床２０を流込むのは簡単なことである。

本発明の他の特徴によれば、ウェブの頂点６０は、適当な合成ブスラスチック材 料にてコーティング被覆されるか又はその材料に浸漬される。このプラスチック 材料は代表的にエポキシ系材料であり、そしてコーティング被覆又は浸漬は、第 ８図に示されるコーティング層７４のようにして適用される。このコーティング 層の被覆には２通りの効果がある。

第１にそのようなコーティング層は、コンクリート・パネルと補強スタッドとの 間の熱伝達に体する、一層の熱バリヤを形成する。

しかし更に、それはスタッド上に追加のコーティングを作る。この型式のコンク リート・パネルを補強するためのスタッドはほとんど常に、耐食性を備えるため にメッキされたソート金属で作られる。

しかしよく知られているように、そのようなメッキは、必ずしも腐食の問題を完 全に解決するものではない。

本発明によれば、スタッドの頂点はコーティング層７４を被覆することによって 、スタンドのシート金属がコンクリートから実質的に完全に隔離され、従って、 コンクリート材料あるいはその他のキャスト材料が使用される場合には、そのキ ャスト材料内の湿気又はその他の化学成分による腐食が実質的に無くされる。

これまでの記述から明らかなように、スタッド、梁、及びその他の構造部材は、 いろいろいな仕様と目的に合わせ、本発明に従って様々な形状に形成される。

第９図は、全体的に８０で指示されるより軽い負荷のスタッドを示す。この軽負 荷型スタッド８０は直線形の縁部８２、及び開口部８６を用いて形成されたウェ ブ８４を備える。

第５図のスタッドの場合と実質的に同じスタッド８０の頂点８８が備えられる。

しかしスタッドの直線縁部８２は、正面フランジ部分９０と折返し補強フランジ ９２で成る単純なＣ断面にされる。

このようなスタッドは第５図のスタッドのように大きな荷重支承能力はもってい ないが、多くの場合、外壁パネルが大きい荷重を受けない場所での外壁パネルと して使用することができよう。又建物の内壁及び仕切りとして使用できる。

第１０図には、別の型式のスタッドが示される。この場合、全体的に１００で指 示されるそのスタッドは、ジグザグ縁部１０３をもち、そして開口部１０４を形 成されたウェブ部分１０２を有する。

直線縁部１０６は、第５図の場合と同様な三角形の管状形成部分に形成される。

ウェブ上に頂点１０８が形成される。

しかし、取付は部を変化形にするために、ウェブの頂点に沿って連続的なチャン ネル１１０が取付けられ、例えば「トグル」締結１１２によって固定される。断 熱を行うための合成プラスチック材料１０４の層が、頂点とチャンネル１１０と の間に設けられる。

第１１図は更に別のスタッド１２０を示す。この場合ウェブ１２２は、ジグザグ 縁部１２３を有し、開口部１２４と直線縁部１２８が形成され、そして頂点１３ ０を有する。直線縁部１２８は第９図の場合と同様にＣ断面に作られる。チャン ネル１４０がウェブの頂点１３８に固定される。プラスチック・パネル１４２に よって、断熱が行われる。チャンネル１４０は、「トグル」ステッチ１４４のよ うな手段によってウェブの頂点に固定される。

図示のような様々な断面によって、荷重支承壁を構成し又軽量壁パネルを構成す るための鋼スタッドを設計し、製造することができる。そして更に、荷重支承梁 及びその池の、床張り、屋根ふき等の建築の全ての重負荷構造鋼部材を製作する ようにスタンドの仕様を広げることができることが認められｔよう。

そこで、例えば第１２図に示されるような本発明の構造部材は、床を支持するＷ １５０−１５０として使用される。当該技術で周知のように床はコンクリート材 料の流込みによって作られ、そのために水平の型枠が必要である。本発明によれ ば、梁１５０はこの特定の実施例においては、第５図、第６図、及び第８図に示 された方式で製造される。しかしシート金属のゲージの仕様及びウェブの寸法は 、作られる床のスパンに対応する荷重支承能力を有するように適当に調節されよ う。

第１２図で見られるように、頂部１５２を有する本発明の梁１５０は、建物内の 所定個所に流込まれる床の中に埋込まれる。これによって、非常に良好且つ経済 的に支持される埋込み梁をもった、完全に継目無しの一体コンクリート床が作ら れる。

そのために梁は、当該建物に必要な中心間距離の間隔、通常２４インチの中心間 隔を以って建物を横断して支持される。それからそれら梁の間に型枠パネル１５ ３が、梁の頂点１５２とこれの舌部１５４より少し下方に離間して設置される。

型枠をそのレベルに支持するため、型枠クランプ１６０のシステムが備えられる 。型枠クランプ１６０は、本質的に下部バ一部材１６２と１対の上部バ一部材１ ６４−１６４で構成される。リンク１６６が上部バ一部材と下部バ一部材を結合 する。はさみリンク１６６が、リンク１６４を操作ネジ１６８とナツト１６９に 結合する。ハンドル１７０又はその他の適当な形成体によって、ネノを回転させ ることにより、はさみリンクを外方向上方向へ押すことができる。これによって リンク１６６が上方へ揺動させられ、これにより上部クランプ・バーを下部バー に対して動かされる。こうして、ウェブの頂点部分１５２が型枠パネル１５３の レベルより上方へ延出するようにして、型枠パネルを所要のレベルに支持するこ とができる。

次いでコンクリートが型枠パネル上へ流込まれると、そのコンクリートは、第３ 図と第４図のパネルと関連して記述したのと同様にウェブの頂点の周りに流れる 。

それからその床が硬化され、そこで堅固な一体のワンピース構造が残される。

そこでネジを緩め、床の下からクランプと型枠を引抜くことによって、型枠は簡 単に取外される。

これは第２図に概略的に示された状態であって、ここでは図示のように床２０の 一部分が流込まれ、そして粱１５０のウェブの頂点部分１５２が型枠より上方へ 延出しているところが示されている。

いうまでもなく、第２図における様々な成分の尺度と相対寸法は、単に本発明の 詳細な説明するための具体例を示すものとして、実際よりは多少変更されている 。

本発明の上述のような構造部材は、これを２個−緒に組合せて、より大きな剛性 と荷重支承能力をもった単一の複合構造部材にすることができる。このような複 合構造部材は、第１４図に符号１８０を付けて示される。

図面で見られるように、この複合部材は第１構造部材１８２と第２構造部材１８ ４で構成される。構造部材１８２と１８４は同一の構造を有し、そして全体的に 第５図の実施例と同じものである。

それら２つの構造部材１８２と１８４は、これらのウェブの頂点１８６が相互に 整合して、実際上相互に接触するようにして設置される。そこでそれら頂点が例 えばスポット溶接のような適当な方法によって相互に固定又は締結される。

堅固で安定した取付けを行うため頂点１８６に偏平区域１８８が形成され、これ によって２つの構造部材の間の接合部に、高度な一体性と強度が与えられる。

上記のような複合構造部材の特徴として、それら部材がシート金属から低コスト で製造され、しかもなお、ある長さの構造部材の金属の重量に対してより大きな 強度と大きな荷重支承能力を備えることができる。更にそのような複合部材の製 造価格は、従来技術による同等な長さの構造部材の製造価格よりずっと安い。

本発明の更に優れた特徴として、本発明の構造部材は、第１３ａ図、第１３ｂ図 、及び第１３　Ｃ，図に示されるように、冷間圧延及び冷間成形法によって製造 することができる。本質的に本発明においては、シート金属の単一の連続的なス トリップから２つの別々の構造部材を作ることが可能である。これによって、前 出の米国特許第４、９０９．００７号に示されているような透かし構造部材に伴 なうシート金属の材料屑が、著しく少なくなる。第１３ａ図に示されるように、 制約的ではないが好適にはメッキされた適当なゲージの鋼とされるソート金属の ストリップ２００が、冷開成形ラインに沿って送られ、この送りの間にストリッ プ２００はジグザグ形の分割線２０２に沿って切断される。第５図に示されてい るような開口部をもったウェブを作るため、好適にはその同じ連続冷間成形プロ セスにおいてウェブに開口部２０４が明けられる。

第１３ｂ図に示されるような冷開成形プロセスの次の段階において、２つのスト リップ部分２００ａと２００ｂのジグザグ縁部に沿って縁部フランジ形成体２０ ６が形成される。これらは既述の構造部材における縁部フランジ形成体と同じも のである。

分割線２０２が、各ウェブの頂点２０８のところでフランジ２０６の縁部により 近くなっており、してウェブののど部２１０のところで最も遠くなることを留意 すべきである。

こうして、２つのストリップ部分２００ａ、２００ｂのそれぞれのジグザグ縁部 に沿って形成される縁部フランジ２０６−２０６は、その幅が頂点２０８におけ る最小幅からのど部２１０における最大幅まで変化する。これによって構造部材 の強度が必要な区域に追加の強度が与えられる。

同様な縁部フランジ２１２が開口２０４周囲に作られ、操作の同じ段階において 外方へ折曲げられる。

更に各ウェブの頂点２０８に開口２１４が形成され、この間口２１４から打出さ れた材料は、例えば第５図の構造部材における舌部を作るのに使用される。

ストリップ２００の両側部に沿って縁部フランジ折曲げ部２１６が作られ、第１ 縁部フランジ形成部分を形成する。折曲げ部２１６から離間し、これと平行に別 の縁部フランジ折曲げ部２１８−２１８が形成される（第１３ｃ図）。ストリッ プはこれの２つの自由縁部２２０−２２０によって画成される。

そのようにして、第９図の実施態様と同様な連続的な全体的にＣ断面の直線縁部 フランジ形成部分が、両方のスタッドの縁部に沿って同時に形成される。こうし て作られる１対のそれらスタッドが第１３ｃ図の立面図で示される。

それらの段階は勿論、冷開成形ライン上で、このラインの切断部より下流側にあ る連続ローラー・ダイ・スタンドによって行われる。

そこで、ジグザグ縁部と開口の切断と縁部形成が最初に行われ、この後で直線縁 部フランジ形成部分が周知のように長手方向のロール成形によって逐次的に折曲 げられる。

連続的なジグザグ切断と開口の打抜きは、１９８８年３月２２日付のアニネスト ・Ｒ・ボドナーの米国特許第４．７３２．０２８号に記載の機械によって行うこ とができよう。この機械は、連続的なノンストップ操作でシート金属を切断して フランジ形成部分を形成する冷開成形を行うのに特に適している。

その機械は上記の特許に充分詳細に説明されているから、ここでは記述を省く。

第１５図は、直線フランジの自由縁部をウェブの中間部分へ固定するための、変 形態様を示す。この場合、ウェブの自由縁部と中間部分の両方からそれぞれに舌 部２３０．２３２が打出される。これら舌部は、図示のように折返されて２つの ウェブ部分を一緒Ｉこ固定する。

ここに本発明の好適な実施態様を記述してきたが、本発明はそれら特定の実施態 様に制約されるものでなく、請求の範囲内に入る全ての変形を包含するものであ る。

国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ−、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ ）、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　Ｃ３，ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ。

ＫＲ，ＬＫ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、Ｓ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．キャスト材料で作られる構造パネル（２２）の形成に使用するためのシート 金属構造部材において：所定の平面内に置かれるシート金属ウェブ（４４）であ って、このウェブはこれの一方の側部に沿った全体的に直線形の縁部分（４０） と他方の側部に沿った全体的にジグザグ形の縁部分（４２）を有し、このジグザ グ縁部分はより広い幅の区域（６０）とこれら広幅区域の間により狭い幅の区域 （６２）を作り、該ウェブは一つの該狭幅区域から該広幅区域を通り次の狭幅区 域へと全体的にジグザグ状に延在する、該シート金属ウェブ、 該ウェブの該ジグザグ縁部分に沿って形成され、該所定平面に対しある角度を以 って延在する縁部フランジ形成部分（６４）、及び該ウェブ（４４）の各該広幅 部分の頂点に設けられるキャスト・パネル取付け手段（７０）、 を含み、そしてこれによって該ウェブ（４４）の該頂点が該キャスト構造パネル （２２）に固定可能であるが、該構造部材は該ウェブの該頂点の間では該キャス ト・パネル（２２）への取付が開放されている、 上記の構造を特徴とするシート金属構造部材。 ２．該取付け手段（７０）が、該ウェブの各該広幅部分の頂点に形成される埋込 み形成部分の形体にされ、これら埋込み形成部分が該キャスト材料（２２）内に 埋込まれてこれを補強し、該キャスト材料が該埋込み形成部分の間では該構造部 材に取付けられない、請求の範囲第１項記載のシート金属構造部材。 ３．該直線縁部分（４０）に沿って補強管状部分（４６，４８，５０）が形成さ れ、この管状部分は該ウェブの一部分を折返して規則的な断面の延長された管を 作ることにより形成され、そして該管状部分を閉じるように該ウェブの自由縁部 をウェブの中間部分へ接合する手段（５２）を含む、請求の範囲第１項記載のシ ート金属構造部材。 ４．該ウェブの該狭幅区域（６２）の間の個所にウェブを貫通する開口部（６６ ）が形成され、これによって該ウェブ（４４）の該広幅区域（６０）がこれの該 頂点で合わされる２個の全体的に対角線状の支持部材の形状にされている、請求 の範囲第１項記載のシート金属構造部材。 ５．該埋込み形成部分が、該頂点の区域で該ウェブを貫通する開口部（７２）と この開口部に隣接して該ウェブから外方へ折曲げられた舌部（７０）を備え、こ の舌部がキャスト材料内に埋込まれ、このキャスト材料は該開口部を通って流れ る、請求の範囲第１項記載のシート金属構造部材。 ６．該ウェブ（４４）の各該頂点の区域が合成プラスチック材料のコーティング を被覆され、これによって該頂点区域が該建設材料から断熱される、請求の範囲 第１項記載のシート金属構造部材。 ７．該直線縁部（４０）が全体的に直角チャンネル断面を有する、請求の範囲第 １項記載のシート金属構造部材。 ８．該部材の該直線縁部から離間してこれに平行に延在し且つ該ウェブの各該広 幅部分の該頂点に固定される連続的な取付けストリップ、及び各該頂点と該取付 け部材との間に設けられる断熱手段を備える、請求の範囲第１項記載のシート金 属構造部材。 ９．建物の建設に使用される構造パネルにおいて：第１及び第２側部を有する、 所定の厚さのキャスト可能建設材料のパネル（２２）、 該パネルの一方の側部を補強する複数個の構造部材であって、これら構造部材の 少なくとも幾つかが、全体的に直線形の縁部（４０）と全体的にジグザグ形の縁 部（４２）及びこれら直線縁部とジグザグ縁部との間に延在するウェブ（４０） を備え、該ジグザグ縁部が頂点（６０）とのど部分（６２）を形成する該複数個 の構造部材、及び 該頂点に形成され、そして該パネルの該一方の側部に埋込まれることにより該少 なくとも幾つかの構造部材を該パネルに固定する埋込み形成部分（７０）、 を含むことを特徴とする構造パネル。 １０．該構造部材が相互に平行に離間して配置され、それら構造部材に頂部及び 底部枠部材（３２，３４）が固定され、これによって全体的に矩形の枠組に形成 される、請求の範囲第９項記載のパネル。 １１．所定の１対の該構造部材の間のスペースと整合する開口部が各該枠部材に 設けられ、キャスト可能建築材料が該開口部を通して該所定対の構造部材の間に 流込まれて建物の柱を形成する、請求の範囲第１０項記載のパネル。 １２．該所定対の構造部材に取付けられる型枠を含む、請求の範囲第１１項記載 のパネル。 １３．所定の１対の該構造部材の間に流込まれるキャスト可能建築材料を含み、 このキャスト可能な建築材料が流込まれ、該所定対の構造部材と一体に硬化され る、請求の範囲第９項記載のパネル。 １４．建物パネルを建造する方法において：複数個の構造部材であって、これら 構造部材はそれぞれ、一方の側部に沿った全体的に直線形の縁部分（４０）と他 方の側部に沿った全体的にジグザグ形の縁部分（４２）を有するシート金属ウェ ブ（４４）を備え、該ジグザグ縁部分はより広い幅の区域とより狭い幅の区域を 形成し、該ウェブが１つの該狭幅区域から該広幅区域を通って次の狭幅区域へと 延在し、そして該広幅区域に頂点を有する該複数個の構造部材を組立て、そして これを補強枠組に形成すること、 キャスト可能な建築材料を型枠内の所定の深さまで流込むこと、該ウェブの該頂 点が該キャスト可能材料内に部分的に延在するようにして該構造部材の補強枠組 を設置すること、該キャスト可能材料を硬化させること、及び該建物パネルを該 型枠から取外すこと、を含む諸工程を特徴とする構造パネルの構成方法。 １５．該ウェブの該頂点を該キャスト可能材料内へ挿入する前に該頂点に合成プ ラスチック材料のコーティングを被覆する段階を含む、請求の範囲第１４項記載 のパネルの構成方法。 １６．該複数個の構造部材が相互に平行に離間するようにして組合わされ、それ ら構造部材の両端部に上部及び下部枠部材が固定されて全体的に矩形の枠組を形 成し、そして少なくとも１つの所定の対の該構造部材の間のスペースと整合する 開口部が該上部及び下部枠部材に設けられる、請求の範囲第１４項記載のパネル の構成方法。 １７．キャスト可能建築材料を該開口部に通して該所定対の構造部材の間のスペ ース内に流込んで建物の支持柱を形成する工程を更に含む、請求の範囲第１６項 記載のパネルの構成方法。 １８．建物のレベル部分を建造する方法において：それぞれに直線形の縁部、及 びウェブのより広い幅の部分とより狭い幅の部分を形成するジグザグ形の縁部を 有する複数個の構造部材を全体的に横断方向水平方向にして相互に離間するよう に立てること、 該構造部材の問に型枠を設置すること、該構造部材の該広幅部分が該型枠より上 方へ離間して延出するようにして、該構造部材と該型枠に係合する型枠支持手段 により該型枠を支持すること、 キャスト可能な建築材料を該型枠上に流込み、該構造部材の該上方へ延出する広 幅部分の周りに流れさせること．該キャスト可能材料を硬化させること、及びそ の後で該型枠支持と型枠を取外すことにより、該広幅部分が埋込まれ、そして該 構造部材によって補強且つ支持された一体のキャスト・レベル部分を形成するこ と、 の諸工程を含むことを特徴とする建物のレベル部分の建造方法。 １９．複数個の構造パネルであって、これら構造パネルはそれぞれに外部の均質 な一体のキャスト・パネル部分、及び、相互に離間してそのキャスト・パネル部 分内に部分的に埋込まれるジグザグ形ウェブ部分と項部及び底部枠部分を有する 複数個の補強構造部材を含み、そして型枠手段が所定の複数対の該構造部材に取 付けられ、開口部が所定の１対の該構造部材と整合して該頂部及び底部枠部分に 形成される該複数個の構造パネルを立てて建物の壁を形成すること、次いで該複 数個の構造部材を全体的に横断方向水平方向に立てること、及び該キャスト可能 な建築材料を流込んで該建物の該レベル部分を形成すると同時に該キャスト可能 建築材料を該所定対の構造部材の間の該頂部枠部分の該開口部を通して下方へ流 込み、こうして該レベル部分の流込みと同時に該建物を支持する建物柱を形成す ることの、諸工程を更に含む請求の範囲第１８項記載の方法。 ２０．シート金属の単一の長形のストリップから１対のシート金属構造部材を同 時に製造する方法において：該シート金属ストリップを所定のジグサグ形の分離 線に沿って切断することにより、該ストリップを該ジグサグ分離線の両側の、相 互に合わさる全体的にジグザグ形の縁部をそれぞれ有する２つのストリップ部分 に分割すること、 該ストリップ部分の該ジグザグ縁部に沿って縁部フランジ形成部分を形成するこ と、及び 該ストリップ部分の該ジグザグ縁部の反対側の縁部に沿って直線形の縁部形成部 分を形成すること、 の諸工程を含むことを特徴とする製造方法。 ２１．該ストリップ部分の該ジグザグ縁部形成部分で形成されるより広い幅の区 域に開口部を打抜くこと、及びそれら開口部の周囲に縁部フランジを形成するこ との工程を含む、請求の範囲第２０項記載の方法。 ２２．該直線縁部を折曲げて全体的に管状の形成部分にすること、及び、該スト リップ部分の外縁部を中間部分へ結合することにより該ストリップ部分を管形状 に固定することの工程を含む、請求の範囲第２１項記載の方法。 ２３．該ストリップ部分の該ジグザグ緑部分の該広幅部分に更に他の開口部を形 成すること、及び該他の開口部から外方へ該ストリップ部分の舌部分を折曲げる ことの工程を含む、請求の範囲第２１項記載の方法。