KR20140051434A - 스팬이 넓은 정적 구조물 - Google Patents

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KR20140051434A
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아놀드 에이. 데이비스
죠오지 압델-세이예드
케네스 에프. 리
개리 제이. 보나치
매트 헬기슨
제프리 피. 메트로폴리스
필립 오스트로우스키
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킹 솔로몬 크리에이티브 엔터프라이즈 코포레이션
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Abstract

빌딩 구조물이 상부 코드 부재, 하부 코드 부재, 및 상부 코드 부재와 하부 코드 부재 사이로 연장하는 웹 부재를 포함한다. 상부 코드 부재는 빌딩 구조물의 지붕 외면의 일부를 형성한다.

Description

스팬이 넓은 정적 구조물{WIDE SPAN STATIC STRUCTURE}
본 발명은 정적 구조물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스팬이 넓은 정적 구조물에 관한 것이다.
사전 제작된 금속 빌딩들이 상업용 및 주거용 적용에 모두 비용 절약적인 해결책으로서 자주 사용된다. 종래부터, 그러한 빌딩들과 구조물들은 얇은 금속 패널들을 벽 및 지붕 구조물에 모두 사용한다. 얇은 금속 패널은 통상 용이하게 제조될 수 있으며 비교적 저가이기 때문에 선호된다. 이들 정적 구조물의 일체성은 엔지니어링에 있어서 가장 중요한 관심사가 된다. 따라서, 이들 얇은 금속 패널들을 사용하고 폭이 약 150Cm(50피트)보다 큰 스팬을 가지는 정적 구조물들 또는 빌딩들에는 구조물의 전체 스팬을 보다 건실하게 지지 될 수 있는 분리된 섹션들로 구분하는 중간 지지 컬럼들이나 빔들이 제공된다. 지지 컬럼들은 엔지니어링 측면에서 선호되지만, 보이지 않는 경우가 빈번하며 소비자들에게 공간적 관심을 유발할 수 있다(예컨대, 항공기 격납고).
본 발명의 목적은 스팬이 없는 지붕 조립체를 포함하는 경량 게이지 금속으로 제조된 정적 구조물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 태양은, 상부 코드(chord) 부재, 하부 코드 부재 및 상기 상부 코드 부재와 상기 하부 코드 부재 사이로 연장되는 복수의 웹 부재들이 구비된 빌딩 구조물을 특징으로 한다. 상부 코드 부재는 빌딩 구조물용 지붕 외면부를 형성한다. 전형적인 빌딩은 나란히 서로 연결되어 배치된 많은 빌딩 구조물을 포함한다. 이 경우, 상부 코드 부재는 전체적으로 빌딩 지붕의 전체 외면을 형성한다.
본 발명의 전형적인 실시예에 있어서, 빌딩 구조물은 상부 코드 부재의 제1 단부에 연결된 제1 연결 패널을 포함한다. 제1 연결 패널은 곡형일일 수 있다. 전형적으로, 또한, 빌딩 구조물은 제1 연결 패널의 제1 단부에 연결되어 있고 빌딩 구조물 바닥으로 연장된 제1 측면벽 패널을 가진다. 제1 측면벽 패널은 빌딩 구조물의 제1 측면벽의 일부를 형성한다.
전형적인 실시예에서, 상부 코드 부재는 실질적으로 내후성으로 상부 코드 부재와 유사한 형상을 가지는 인접 구조 부재(예컨대, 다른 상부 코드 부재 또는 연결 패널)와 결합하도록 구성된다. 그러한 상태에서, 상부 코드 부재와 인접한 구조 부재는 협동하여 빌딩 구조물의 지붕 외면 일부를 형성한다.
일부 실시예는 상부 코드 부재의 제2 단부에 연결된 제2 연결 패널을 포함한다. 일반적으로, 제2 연결 패널은 곡형으로 이루어질 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 빌딩 구조물은 또한 제2 연결 패널의 제2 단부에 연결되고 빌딩 구조물의 바닥으로 연장되는 제2 측벽 패널을 포함한다. 그러한 상태에서, 제2 측벽 패널은 빌딩 구조물의 제2 측벽 일부를 형성한다.
일부 실시예에서, 제1 측벽 패널과 제2 측벽 패널 사이의 거리는 150m(50피트)보다 크고 360m(120피트)보다 작다. 추가적으로, 전형적인 실시예에서, 이러한 거리는 빌딩 구조물로부터 제1 측벽 패널과 제2 측벽 패널 사이의 바닥으로 연장되는 중간 구조 부재없이 달성된다.
복합 아치 트러스 지붕과 측벽 시스템들에는 또한 중간 지지체가 제공된다. 이 경우, 지붕 시스템은 컬럼들에 걸쳐 연속적이며 빌딩의 전체 폭에 어떤 제한도 가하여지지 않는다.
제1 측벽 패널과 제2 측벽 패널은, 예컨대 제1 연결 패널과 제2 연결 패널로부터 각각 연직에 대해 외측 각도로 바닥을 향해 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 외측으로 향하는 각도는 약 8도 내지 약 15도 사이이다. 일부 실시예들은 제1 측벽 패널에 결합된 보강 부재를 포함한다. 보강 부재는 c-채널, 백-투-백 c-채널을 포함하는 배열, I-빔, 직사각형 단면을 가진 빔, I-형상 단면을 가진 빔, 및 H-빔으로 구성된 그룹에서 선택된 구조 부재일 수 있다. 다른 단면들도 또한 가능하다.
일부 실시예에서, 측벽 패널들과 상부 코드 부재는 실질적으로 편평한 중심 세그먼트, 실질적으로 편평한 중심 세그먼트의 대향 단부들로부터 각각 연장하는 한 쌍의 경사진 측면 세그먼트들, 및 각각 경사진 측면 세그먼트들의 하나의 말단부로부터 연장하는 한 쌍의 플랜지들을 포함한다. 플랜지들의 쌍은 자주 실질적으로 편평한 중심 세그먼트에 실질적으로 수평인 평면에 위치한다.
어떤 실시예에서, 상부 코드 부재와 측벽 패널들은 또한 실질적으로 편평한 중심 세그먼트의 채널 형태의 보강재를 포함한다. 보강재 채널은 약 1.90cm(0.75인치)와 약 3.81cm(1.25인치) 사이의 폭(예컨대, 약 2.03cm(0.8인치)와 약 3.08cm(1.2인치) 사이, 약 2.28cm(0.9인치)와 약 2.79cm(1.1인치) 사이 등을 포함)을 가질 수 있다. 또한, 보강재 채널은 약 0.63cm(0.25인치)와 약 0.95cm(0.375인치) 사이의 깊이(예컨대, 0.76cm(0.3인치)를 포함)를 가질 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 상부 코드 부재는 또한 각각의 개별 플랜지의 말단부들에 결합된 한 쌍의 오버행립(overhanglip)들을 포함한다. 각각의 오버행립은 경사진 측벽들의 대응하는 립보다 반대 방향으로 플랜지들의 인접하는 립에 대해 각을 형성할 수 있다.
전형적인 실시예에서, 상부 코드 부재, 제1 연결판과 제1 측벽판은 실질적으로 유사한 단면을 가지며 결합되어(예컨대, 볼트에 의해) 연속 구조물을 형성한다.
전형적인 실시예에서, 횡방향으로 상부 코드 부재를 가로지르는 거리는 약 62.23cm(24.5인치)와 약 22.86cm(49.0인치) 사이이다.
웹 부재들은 대각선 부재들과 최단 거리를 따라 상부 코드 부재 위의 지점으로부터 하부 코드 부재로 연장하는 하나 이상의 실질적으로 "수직(vertical) 부재"들을 포함할 수 있다.
각각의 대각선 부재와 상부 코드 부재 사이의 연결은 하나의 볼트 연결에 의해 제공될 수 있다.
일부 실시예들에서, 빌딩 구조물은 보강(bracing) 시스템을 포함한다. 보강 시스템은 실질적으로 평행이며 하부 코드 부재(또는 달리 트러스 조립체에 결합된)에 결합된 하나 이상의 길이 방향 보강 부재들을 포함할 수 있다.
또 다른 태양에서, 빌딩은 상부 코드 부재와, 하부 코드 부재, 및 상부 코드 부재와 하부 코드 부재 사이로 연장되는 웹 부재를 가지는 제1 빌딩 구조물; 및 제1 빌딩 구조물에 인접한 제2 빌딩 구조물을 포함한다. 제2 빌딩 구조물은 제1 빌딩 구조물과 실질적으로 동일(적어도 부분적으로)할 수 있으며 실질적으로 내후성 방식으로 제1 빌딩 구조물의 상부 코드 부재와 결합하도록 구성될 수 있다. 제1 빌딩 구조물의 상부 코드 부재와 제2 빌딩 구조물의 구조 부재는 협동하여 빌딩용 지붕의 외면 일부를 형성한다.
전형적인 실시예에서, 일련의 상부 코드 부재와 구조 부재들이 협동하여 빌딩의 지붕 외면을 형성한다.
일부 실시예들에 따라, 빌딩은 또한 제1 연결 패널과 제2 연결 패널을 가진다. 전형적으로, 제1 연결 패널은 제1 빌딩 구조물의 상부 코드 부재에 연결되고 제2 연결 패널은 제2 빌딩 구조물의 구조 부재에 연결된다. 제1 연결 패널과 제2 연결 패널은 곡형일 수 있다.
일부 실시예들은 제1 연결 패널에 연결된 제1 측벽 패널과; 제2 연결 패널에 연결된 제2 측벽 패널을 포함한다. 그러한 경우, 제1 측벽 패널과 제2측벽 패널은 협동하여 빌딩의 제1 측벽 일부를 형성한다.
제1 빌딩 구조물의 상부 코드 부재는 실질적으로 내후성 방식으로 제1 빌딩 구조물의 구조 부재에 결합하도록 구성될 수 있다. 제2 빌딩 구조물의 구조 부재는 전형적으로 제1 빌딩 구조물의 상부 코드 부재와 실질적으로 유사한 형상을 가진다. 제2 빌딩 구조물의 구조 부재는 협동하여 빌딩용 지붕의 외면 일부를 형성한다.
일부 실시예들은 제1 연결 패널로부터 상부 코드 부재의 대향 단부에서 상부 코드 부재에 연결된 제3 연결 패널과 제2 연결 패널로부터 구조 부재의 대향 단부에서 구조 부재에 연결된 제4 연결 패널을 포함한다. 제3 및 제4 연결 패널들은 전형적으로 곡형일 수 있다.
일부 실시예들은 제3 연결 패널에 연결된 제3 측벽 패널과 제4 연결 패널에 연결된 제4 측벽 패널을 포함한다. 제3 측벽 패널과 제4 측벽 패널은 협동하여 빌딩의 제2 측벽의 외면 일부를 형성한다.
제1 측벽 패널과 제2 측벽 패널은 한편으로 빌딩으로부터 제1 측벽 패널과 제2 측벽 패널 사이 및 다른 한편으로 제3 측벽 패널과 제4 측벽 패널 사이의 바닥으로 연장되는 중간 구조 부재없이 150m(50피트)보다 크고 300m(120피트)보다 작은 제3 측벽 패널과 제4 측벽 패널로부터의 거리에 있을 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 측벽 패널과 제2 측벽 패널들은 제1 연결 패널과 제2 연결 패널로부터 각각 연직에 대한 제1의 외측으로 향하는 각도에서 바닥을 향하여 연장된다. 이러한 상황에서, 제3 측벽 패널과 제4 측벽 패널은 연직에 대해 제2의 외측으로 향하는 각도에서 바닥을 향해 각각 제3 연결 패널과 제4 연결 패널로부터 연장된다. 제1의 외측으로 향하는 각도와 제2의 외측으로 향하는 각도는 약 8도 내지 약 15도 사이이다.
일부 실시예들은 제1 측벽 패널, 제2 측벽 패널, 제3 측벽 패널 및 제4 측벽 패널의 하나 이상에 결합된 보강 부재를 포함한다. 보강 부재는 c-채널, 백-투-백 c-채널을 포함하는 배열, I-빔, 직사각 단면을 가지는 빔, l-형상 단면을 가지는 빔, 및 H-빔으로 구성되는 그룹에서 선택된 구조 부재일 수 있다.
상부 코드 부재와 구조 부재의 각각은 실질적으로 편평한 중심 세그먼트, 실질적으로 편평한 중심 세그먼트의 대향 단부들로부터 각각 연장하는 한 쌍의 경사진 측면 세그먼트들, 한 쌍의 플랜지들을 포함할 수 있으며, 각 플랜지는 경사진 측면 세그먼트들의 하나의 말단부로부터 연장된다. 쌍을 이루는 플랜지는 실질적으로 편평한 중심 세그먼트에 실질적으로 수평인 평면에 위치할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상부 코드 부재와 구조 부재의 각각은 또한 실질적으로 편평한 중심 세그먼트에 보강 채널을 포함할 수 있다. 보강 채널은 전형적으로 약 1.9cm(0.75인치)와 약 3.2cm(1.25인치) 사이의 폭과 0.63cm(0.25인치)와 약 0.95cm(0.375인치) 사이의 깊이를 가진다.
어떤 실시예에 따라서, 상부 코드 부재와 구조 부재의 각각은 추가로 각각의 개별 플랜지의 말단부들에 연결된 한 쌍의 오버행립들을 가진다. 각각의 오버행립은 경사진 측벽들의 대응하는 립보다 반대 방향으로 플랜지들의 인접하는 하나에 대해 각도를 형성한다.
어떤 실시예들에서, 상부 코드 부재, 제1 연결판, 제3 연결판, 제1 측벽들과 제3 측벽들 각각은 실질적으로 유사한 단면을 가지며 결합하여 연속 구조물을 형성한다. 또한, 어떤 실시예들에서, 구조 부재, 제2 연결판, 제4 연결판, 제2 측벽판 및 제4 측벽판의 각각은 실질적으로 유사한 단면들을 가지며 결합되어 연속 구조물을 형성한다.
일부 실시예들은 상부 코드 부재들의 하나와 구조 부재들의 하나 사이에 연결된 스페이서 부재를 포함한다.
복수의 웹 부재들은 대각선 부재와 상부 코드 부재 위의 지점으로부터 최단 경로를 따라 하부 코드 부재로 연장하는 하나 이상의 부재들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서 빌딩은, 실질적으로 평행이며 하부 코드 부재에 결합된 복수의 길이 방향 보강 부재들을 포함하는 보강 시스템을 가진다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 이하의 이점들이 달성된다.
예컨대, 구조적으로 간단하고 건축이 용이한 빌딩이 건설될 수 있다. 빌딩은 매우 넓은 스팬(예컨대, 150m(50피트) 이상이며 일부 실시예들에서 최대 360m(120피트)) 이상을 가질 수 있다. 이러한 넓은 스팬의 정적 구조물은 또한 양호한 구조적 일체성을 가지며 넓은 면적의 사용가능한 간섭없는 바닥 공간을 제공한다.
빌딩 지붕 등의 외면에 대한 설명은 여기에서 일반적으로 완전한 빌딩의 외면을 의미한다. 따라서, 전형적인 실시예들에서, 지붕 소재의 부가적인 층이 완성되어 사용 가능한 지붕 또는 빌딩을 형성하기 위하여 빌딩 지붕의 외표면 상에 설치되는 것이 필요하지 않을 것이다.
본 발명의 실시예들의 상세한 내용은 이하의 상세한 설명과 첨부 도면들에 개시된다. 본 발명의 다른 특징, 목적들, 및 이점들은 상세한 설명, 도면들 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 스팬 없는 지붕을 가지는 정적 구조물의 사시도이다.
도 2는 도 1의 정적 구조물의 정면도이다.
도 3은 도 1의 정적 구조물의 평면도이다.
도 4는 도 1의 정적 구조물의 측면도이다.
도 5a는 스팬 없는 지붕 패널과 지지 트러스 조립체의 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 제1 조인트의 상세 사시도이다.
도 5c는 도 5a에 도시된 제2 조인트의 상세 사시도이다.
도 6은 도 1의 정적 구조물의 부분 측단면도이다.
도 7a는 스팬 없는 지붕 패널의 일부의 상세 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 스팬 없는 지붕 패널의 개략적인 측면도이다.
도 8a는 보강 부재를 가지는 스팬 없는 지붕 패널의 개략적인 측면도이다.
도 8b는 도 8a의 보강 부재의 상세 측면도이다.
도 9a는 스팬 없는 지붕 패널과 벽 패널 사이의 결합의 사시 외관도이다.
도 9b는 도 1의 정적 구조물의 단부벽에 결합된 지붕 패널의 부분 내부 사시 도이다.
도 10은 지붕 조립체의 측단면도이다.
도 11a는 지붕 패널들 사이의 스플라이스의 상세 측단면도이다.
도 11b는 도 11a의 스플라이스의 정단면도이다.
도 12는 제1 실시예의 보강(bracing) 시스템의 사시도이다.
도 13은 제2 실시예의 보강 시스템의 사시도이다.
도 14a는 또 다른 실시예의 보강 시스템의 부분 정면도이다.
도 14b는 도 14a의 예시적인 보강 시스템의 사시도이다.
도 15a는 스팬 없는 지붕 패널과 지지 트러스 조립체의 사시도이다.
도 15b는 도 15a 도시의 제1 조인트의 상세 사시도이다.
도 15c는 도 15a 도시의 제2 조인트의 상세 사시도이다.
도 16a는 보강 측벽 패널의 부분 사시도이다.
도 16b는 보강 측벽 패널의 개략적인 평면도이다.
도 16c는 보강 측벽 패널의 측면도이다.
도 17은 보강 측벽 패널의 개략적인 평면도이다.
도 18은 중간 구조 빔의 사시도이다.
도 19a 내지 도 19e는 중간 컬럼들을 가진 지지 트러스 조립체와 지붕 패널의 개략적인 정면도들이다.
여러 도면들에서 유사한 도면 부호들은 유사한 요소들을 지시할 수 있다.
대부분의 강철 프레임 빌딩들은 상업 용도로 건축된다. 따라서, 외관은 건축 비용, 건축 소재의 강도 및 내구성보다 덜 중요하다. 목적은 저 비용으로 최대의 사용 가능한 바닥 공간을 제공하는 빌딩을 제공하는 것이다. 넓은 스팬의 강철 빌딩을 건설하는 것은 잘 알려져 있다. 그러나, 기둥(stanchions) 등과 같은 지붕 지지 부재를 사용하는 것을 피할 수 있도록 하기 위해서는, 빌딩은 두껍고, 무거운 게이지(gauge) 금속 소재로 건축되어야 한다. 이는 반드시 소재 비용과 건축 비용을 증가시킨다. 넓은 스팬(span: 경간)의 빌딩은 비용 절감 방안으로서 더 경량의 게이지 금속들로 건설될 수 있으나, 이는 기둥 등과 같은 내부 지지 부재들을 필요로 한다. 그러한 지지 부재가 없으면, 빌딩의 풍량 하중과 강설 하중 성능이 심각하게 위협된다. 그러한 내부 지지 부재들이 사용되면, 그들은 반드시 사용 가능한 내부 바닥 공간을 감소시킨다. 그러한 수직 지지 부재들의 또 다른 단점은 그들이 항공기 격납고 또는 대형 제품(예컨대, 산업용 발전기 또는 상업용 인쇄 설비)을 위한 창고 설비들과 같은 일정 용도가 배제된다. 지지 기둥들 사이에서 그러한 제품을 취급하는 것이 어려우며 자주 빌딩이나 빌딩 내에서 이동될 때, 제품의 손상을 유발한다. 따라서, 금속 빌딩 건축 분야는 23GA 내지 16GA의 경량 게이지 금속을 사용하여 건축될 수 있는 넓은 스팬의 빌딩 구조를 모색하였다.
본 발명은 스팬이 없는 지붕 조립체를 포함하는 경량 게이지 금속으로 제조된 정적 구조물을 제공한다. 지붕 조립체는 각각 지지 트러스의 상부 코드를 형성하는 복수의 상호 연결된 얇은 금속 패널들의 형태로 제공될 수 있다. 각각의 얇은 금속 지붕 패널은 하중을 수용하고 지지 트러스들의 부재들에 하중을 분포시키도록 구성될 수 있으며 하중의 분배로부터 발생되는 결합된 압축 및 굽힘 응력을 견디도록 구성된다.
대부분의 독립 구조의 경량 게이지 금속 구조물은 약 17.78cm(7인치) 내지 약 20.32cm(8인치)(예컨대, 약 17.98cm(7.08인치)) 깊이를 가지는 패널들을 사용하여 건축된다. 이들 패널들은 제한된 강도를 가지며 빌딩의 자유 스팬에 제한을 부여한다. 대조적으로, 더 깊은 깊이를 가지는 패널들을 사용하면 증가된 강 두께가 필요하므로, 비용이 증가하게 된다. 본 발명은 경제적인 넓은 스팬의 빌딩을 제공한다(측벽들 또는 기둥들과 같은 지지 구조물들 사이에 300m(100피트) 이상의 넓은 스팬을 가지는 빌딩). 지붕 영역에 걸친 트러스 시스템의 증가된 강도에 의해 본 발명의 금속 프레임 구조물은 향상된 바람 및 강설(snow)의 하중을 지탱하는 성능을 제공할 수 있다. 본 발명에 따라 구성된 구조물은 횡방향 하중(바람, 눈 등)을 지탱하는 지붕으로서, 그리고 트러스 시스템의 상부 코드 부재로서 기능하는 지붕 패널들의 이중 기능을 이용한다. 또한, 수직으로부터 일정한 각도를 형성하는 벽들이 선회 저항과 전체적인 프레임의 안정성을 향상시킨다.
본 발명의 구조물은 아치 형태 또는 박공(gable) 형태의 지붕 구조물을 사용할 수 있다. 아치들은 자주 주름진 지붕 패널들을 사용할 수 있도록 선택된다. 패널들의 주름은 웹들에 돌출부를 형성하여 국부적인 강성, 비틀림에 대한 전단 강도 및 손상에 대한 저항을 증가시킨다. 패널들의 주름은 큰 반경으로 이루어진다. 일반적으로, 반경은 빌딩의 구조에 적합하도록 선택되며 벽-패널들과, 연결용 처마 패널들과 지붕 패널들 사이에 부드럽게 전이하도록 선택된다. 여기에서 상세하게 설명된 바와 같이, 그러한 지붕 조립체들은 하중 지탱 성능을 향상시킬 수 있으며 다른 비교 가능한 지붕 조립체들에 비추어 그들의 구조적인 일체성을 손상시키지 않고 더 긴 지지되지 않은 스팬에 제공될 수 있다. 또한, 상기 설명된 구조의 이점들은 정적 구조물의 경제적인 지붕 구조 해결책을 제공하기 위하여 지붕 패널들의 두께를 제한하여 달성될 수 있다. 본 발명은 이하의 상세한 설명을 참조하면 더욱 잘 이해될 것이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 정적 구조물(100)의 사시도, 정면도, 평면도, 및 측면도이다. 도시와 같이, 정적 구조물(100)은 지붕(102), 지붕에 결합된 벽(104)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 지붕(102)은 스팬 없는 구조(즉, 중간의 지지 컬럼들 또는 빔들을 가지지 않는)구조이며 이하에 상세하게 설명되는 바와 같은 구조물의 폭을 각각 지탱하는 복수의 인접한 상호 연결된 패널들을 포함한다. 지붕(102)은 벽(104)에 의해 정해진 이격되어 에워싸인 공간을 차단하거나 덮는다. 벽(104)은 정적 구조물(100)의 길이 "L"을 형성하는 측벽(106)들과, 폭 "W"를 형성하는 단부 벽(108)을 포함한다. 정적 구조물(100)은 어느 적절한 길이 및/또는 폭을 가지도록 구성될 수 있다. 예컨대, 적절한 폭은 예상된 하중 하에서 붕괴되지 않고 지붕(102)의 패널들에 의해 달성될 수 있는 최대 자유 스팬(free span)(또는 최대보다 작은 어떤 폭)으로 고려될 수 있다. 일부 실시예들에서, 정적 구조물(100)의 적절한 폭은 약 360m(120피트)에 이르는 범위 내의 임의의 폭으로 고려될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 정적 구조물의 구조적 일체성은 그 길이에 의해 영향을 받지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 길이는 적절한 길이로 고려될 수 있다.
도 5a는 자유 스팬의 지붕 패널(110)과 지지 트러스 조립체(112)의 사시도이다. 측벽 패널(111)들과 지붕 패널(110)들을 측벽들에 연결하는 연결 패널(113)들이 또한 도시된다. 이 실시예에서, 지붕 패널(110)은 주름진 아치형 패널의 형태로 제공된다. 그러나, 다른 실시예에서, 다른 적절한 형태들의 지붕 패널 구조(예컨대, 박공 형태의 지붕 패널 구조 등)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 지붕 패널(110)은 얇은 냉간 압연 금속 시트 형태의 구조의 형태로 제공된다. 예컨대, 지붕 패널(110)은 내식성 물질(예컨대, ASTM A792, SS 급 50 내지 80), AZ55 알루미늄-아연 합금 코팅)로 코팅되고 약 0.0068cm(0.0027인치) 내지 0.15cm(0.06인치) 사이의 공칭 두께를 가지는 강 또는 강 합금 시트로 제조될 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 지붕 패널(110)의 상부는 트러스 조립체(112)의 상부 코드를 형성한다. 따라서, 지붕 패널(110)은 그 외면 위에 직접 하중(예컨대, 풍량 하중, 강설 하중 등)을 지탱함으로써 전형적인 지붕 부품으로서, 그리고 지탱된 하중을 다른 트러스 부재들에 분포시키고 결합된 압축 및 굽힘 응력을 지탱함으로써 트러스 조립체(112)의 상부 코드로서 기능할 수 있다. 이와 같이, 조립체의 고정 하중(즉, 트러스 조립체에 항상 부여되는 영구 하중, 예컨대, 트러스 자체, 외장재, 지붕, 천정 등의 중량)은 전형적인 지붕 트러스 조립체들의 대형 부품을 적절한 얇은 금속 지붕 패널(110)로 대체함으로써 감소된다(제조 비용이 또한 따라서 감소될 수 있다).
트러스 조립체(112)는 바닥 코드(114), 웹(116)(예컨대, 홍예 허리(haunch) 및 대각선 부재), 브레이스(118), 및 서로 상호 연결된 보강재(120), 및 거싯(gusset) 판(122)들을 통해 복수의 조인트들에서 정적 구조물(100)의 다른 부재들을 포함한다. 도 5b와 도 5c는 두 개의 그러한 조인트들의 상세 도면들을 제공한다. 바닥 코드(114)는 트러스 조립체(112)의 하부 에지를 형성하며 장력 또는 압축력을 지탱하도록 구성된다. 웹(116)들은 고정 및 활성 하중을 모두 분배하기 위한 삼각형 패턴들을 형성하는 지붕 패널(110)과 바닥 코드(114) 사이로 연장된다. 웹(116)들은 장력이나 압축 하중(보통 굽힘 응력이 아님)을 지탱하도록 구성된다. 이 실시예에서, 각각의 웹(116)은 바닥 코드(114)에 대해 약 40도와 약 48도(바람직하게 45도) 사이 각도에 위치된다. 그러나, 웹(116)은 바닥 코드(114) 또는 지붕 패널(110)에 대해 어느 적절한 각도에 위치될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 각 웹(116)은 다른 각도에 위치될 수 있으므로, 균일하지 않게 분포된 하중을 지탱하는 트러스 조립체를 형성할 수 있다. 브레이스(118)들은 가해진 하중 하에 코드들이나 웹들의 일정한 횡방향 운동에 견디기 위하여 바닥 코드(114)에 대해 직각으로 위치된다. 보강재(120)들은 바닥 코드(114)에 평행으로 연장하며 거싯 판(122)들을 통해 바닥 코드에 결합된다.
도 6은 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명된 부품들의 개략적인 사시도를 제공하는 정적 구조물(100)의 측면 단면도이다. 도시된 바와 같이, 측벽 패널(111)은 수직 평면(123)으로부터 각도 "α"로 연결 패널(113)로부터 외측으로 연장한다. 측벽 패널(111)들은 건축 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 계산들과 표들을 이용하여 계산된 예측 하중(예컨대, 예측된 바람 하중)에 기초해서 결정될 수 있는 일정한 적절한 각도 "α"로 외측으로 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각도 "α"는 약 8도와 약 15도 사이이며, 바람직하게는 약 8도이다. 예컨대, 이 예에서, 측벽 패널(111)들은 약 8도의 각도로서 외측으로 연장된다. 일부 케이스들에서, 벽 패널들의 외측 경사는 풍력 하중(연직 수직벽에 비교해서)에 의해 유발된 굽힘 모멘트를 경감시킴으로써 정적 구조물(100)의 일체성을 증가시킬 수 있다. 이하의 표는 144Km/h(90 mph)의 풍속을 견디는 두 개의 유사한 빌딩들(정적 구조물(100)과 같은)에 대해 발생된 최대 굽힘 모멘트를 결정하는 구조 프레임 분석의 비교 결과를 제공한다.
속도 연직 수직벽을 가진 빌딩
 각진 벽들을 가진 빌딩
양의 최대 굽힘 모멘트 +99.1 kip in/프레임 +76.75 kip.in/프레임
음의 최대 굽힘 모멘트 -35.05 kip.in/프레임 -31.33kip.in/프레임
일부 케이스들에서, 다소 각진 벽 패널들을 제공하면, 또한 측면 요동(여기서 수평 변위로서 정량화됨)의 감소가 발생한다. 예컨대, 벽의 상부에서 454kg(1000lb)의 수평 힘을 받는 연직 수직벽들을 가진 빌딩은 약 7.54cm(2.97인치)의 수평 변위(즉, 측면 요동)을 나타낼 수 있다. 위에 설명된 바와 같이 다소 각도를 형성하는 벽들을 가진 유사한 빌딩은 동일한 조건들 아래 약 6.88cm(2.71인치)의 수평 변위를 나타낼 수 있다.
도 7a는 지붕 패널(100)(명확성을 위하여, 지붕 패널의 단지 하나의 단부만을 도시)의 상세 사시도이며, 도 7b는 지붕 패널의 개략적인 측면도이다. 도시와 같이, 지붕 패널(110)은 두께를 형성하는 대향면들을 가지는 주 몸체(124)와, 주 몸체의 일측에 각각 배치된 두 개의 둘레 커넥터 아암(130) 들을 포함한다. 주 몸체(124)는 지붕 패널(110)을 대응하는 연결 패널(예컨대, 연결 패널(113))에 고정하기 위하여 기계적인 패스너들을 수용하도록 단부들에 배치된 구멍(126)들을 포함한다.
주 몸체(124)는 일정한 적절한 프로파일을 가질 수 있다. 예컨대, 이 실시예에서, 주 몸체(124)는 선택된 경사 각도에서 중심 세그먼트의 각각의 일측으로부터 외측으로 연장하는 중심 세그먼트(128)와 두 개의 경사진 측벽(132)들을 가지는 V-빔 주름의 형태로 제공된다. 프로파일 구조, 두께, 및 지붕 패널(110)의 길이는 지붕 패널이 손상되지 않고(예컨대, 뒤틀림) 지붕 패널이 지탱할 수 있는 최대 허용가능한 압축 응력을 결정하기 위한 가늘기 비율을 규정한다. 가늘기 비율은 이하와 같이 식(1, 2)으로 표현된다.
[식 1]
λ = Leff/rg
[식 2]
rg = (I/A)1/2
여기에서, λ는 가늘기(slenderness) 비율이며, Leff는 지붕 패널의 유효 길이이며, rg는 지붕 패널의 선회 반경이며, I는 지붕 패널의 단면 2차 모멘트이며, A는 지붕 패널의 전체 단면적이다.
일반적으로, 최대 허용 가능한 압축 응력은 가늘기 비율이 증가할수록 감소한다. 따라서, 지붕 패널(110)의 가늘기 비율을 감소시키면 지붕 패널의 최대 허용가능한 압축 응력을 증가시킬 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 프로파일 구조와 지붕 패널(110)의 두께는 선회 반경을 증가시키도록 선택되거나 또는 변형될 수 있으므로, 가늘기 비율을 증가시키지 않고 증가된 유효 길이를 허용할 수 있다(및 이어서 최대 허용가능한 압축 응력을 감소시킴).
커넥터 아암(130)들은, 지붕 패널들이 하나의 패널의 커넥터 아암을 인접 패널의 커넥터 아암과 결합시킴으로써 서로 결합될 수 있도록 다른, 인접한 지붕 패널들을 위한 결합 점을 제공하도록 구성된다. 이 실시예에서, 각각의 커넥터 아암(130)은 위에 배치된 구멍(136)들의 패턴을 가지는 플랜지(134)와, 플랜지로부터 연장하는 오버행 립(138)을 포함한다. 립(138)과 함께 플랜지(134)는 인접 패널의 에지 구조물(예컨대, 커넥터 아암)을 수용하기 위한 리세스(140)를 형성한다. 인접한 동일 지붕 패널들은 하나의 패널의 커넥터 아암(130)을 다른 패널의 리세스(140) 내에 삽입하고, 패널들의 구멍(136)들을 일치시키며, 일치된 구멍들에 기계적인 패스너(예컨대, 볼트, 리벳, 스크류 등)를 삽입함으로써 결합된다. 일부 대체적인 실시예들에서, 인접 지붕 패널들을 결합시키기 위한 다른 적절한 부품들 또는 방법이 사용된다(예컨대, 용접, 시이밍 등).
도 8a는 또 다른 예의 지붕 패널(110a)의 개략적인 측면도이다. 지붕 패널(110a)은 지붕 패널(110)과 유사한 구조로 제공된다(위에 상세히 설명). 그러나, 이 실시예에서, 지붕 패널(110a)은 중심선(144)에 일치된 보강 형성부(142)를 가지는 중심 세그먼트(128a)를 포함한다. 도 8b는 보강 형성부(142)의 상세 측면도이다. 도시와 같이, 보강 형성부(142)는 유효 폭 "w1"과 유효 깊이 "d"를 형성하는 평탄한 개방 채널 프로파일을 가지는 것으로 제공된다. 전형적인 실시예에서, 보강재는 효과적이도록 최소 크기를 가지는 것이 필요하다. 일부 실시예들에서, 보강 형성부(142)의 폭 "w1"은 약 2.54cm(1인치)이며 깊이 "d"는 약 0.63cm(0.25인치)와 0.95cm(0.375인치) 사이이다. 일부 실시예들에서, 보강 형성부(142)는 지붕 패널(110a)의 스팬을 따라 진행하는 연속 경로의 형태로 제공된다. 그러나, 일부 다른 실시예들에서, 보강 형성부는 지붕 패널 스팬 아래로 규칙적이거나 또는 불규칙한 패턴으로 이격된 복수의 분리된 비드들을 포함한다. 또한, 일부 대체적인 실시예들에서, 다른 적절한 형상 및/또는 프로파일의 보강 형성부가 사용될 수 있다.
보강 형성부(142)의 부가는 지붕 패널의 폭/두께 비율을 감소시킬 수 있다. 따라서, 지붕 패널의 음의 굽힘 모멘트는 크기가 증가할 수 있다. 예컨대, 보강 형성부없이 약 0.09cm(0.038인치)의 두께를 가지는 지붕 패널(예컨대, 지붕 패널(110))은 -16.2kip.in/ft.의 성능을 가지는 공칭 굽힘 모멘트를 나타낼 것으로 예측되지만, 균등한 두께와 약 2.54cm(1인치) 폭과 약 0.63cm(0.25인치) 깊이로 측정되는 연속적인 보강 형성부(예컨대, 도 7a와 도 7b 도시와 같은 보강 형성부)를 가지는 유사한 지붕 패널(예컨대, 지붕 패널(110a))은 약 -30.4 kip.in/ft의 성능을 가지는 공칭 굽힘 모멘트를 나타낼 것으로 예측될 수 있다. 따라서, 보강 형성부를 가지는 지붕 패널은 하중 아래 손상(예컨대, 항복)될 가능성이 적을 수 있으며 두께를 증가시키지 않고 길이나 스팬을 더 길게 가지도록 제공될 수 있다.
도 9a는 지붕 패널(110)과 벽 패널(148) 사이의 커플링(146)의 외관 사시도이다. 벽 패널(148)은 지붕 패널(110)과 유사한 프로파일을 가질 수 있다(예컨대, 도 7a, 도 7b 참조). 또한, 도시된 바와 같이, 커플링(146)은 지붕 패널(110)의 커넥터 아암(130)에 결합된 제1 단부와 벽 패널(148)에 결합되고 제1 단부로부터 일정 각도(대략 90도)에서 배치된 제2 단부를 가지는 아치형 앵글 형태로 제공된다. 이 실시예에서, 세트를 이루는 기계적인 패스너들이 앵글을 지붕과 벽 패널들에 결합하기 위하여 사용된다. 일부 실시예들에서, 실런트(150)(예컨대, 팽창 포옴)가 커플링(146)과 벽 패널(148) 사이 공간에 배치될 수 있다. 실런트(150)는 정적 구조물(100)에 의해 이격되고 둘러싸인 공간과 주위 환경 사이의 유체 누출을 억제하고, 감소시키거나 방지한다.
도 9b는 지붕 패널(110)과 단부 벽(108)(복수의 연결된 벽 패널(48)들로 형성된)의 내부 사시도이다. 도시된 바와 같이, 단부 벽(108)은 보강 부재(149)들에 의해 보강된다. 보강 부재(149)들은 단부 벽(108)에 결합되고 트러스 조립체(예컨대, 트러스 조립체(112)의 바닥 코드(114))의 바닥 코드를 가진 평면 또는 도어 헤더 레벨에 위치된다.
도 10은 정적 구조물의 지붕 조립체(102a)의 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 지붕 조립체는 지붕 패널(110), 트러스 조립체(112), 및 스페이서 부재(154)들을 포함한다. 스페이서 부재(154)들은 지붕 패널(110)에 결합되고 트러스 조립체(112)들 사이에 배치된다. 각각의 스페이서 부재(154)들은 지붕 패널(110)의 스팬을 따라 길이 방향으로 연장하는 단일의 연속 부재 또는 패널 스팬을 따라 단속적으로 위치된 복수의 분리 부재들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스페이서 부재(154)들은 지붕 패널(110)들 사이의 유니온 또는 스플라이스(splice)(156)(예컨대, 시임 또는 연결 조인트)를 가로질러 위치된다. 트러스 조립체(112)들은 또한 이하에서 보다 상세하게 설명된 바와 같이, 각 스플라이스가 스페이서 부재 또는 트러스 조립체에 의해 교대적으로 보강되도록 거싯 판(122)을 통해 패널 스플라이스(156)에 인접하여 위치된다. 이와 같이, 각각의 지붕 패널(110)은 한편으로 트러스 조립체(112)에 의해 지지되고 반대측에서 스페이서 부재(154)에 의해 지지된다. 따라서, 지붕 조립체의 구조적인 일체성은 유지되고 지붕 패널들은 여분의 트러스 부재 또는 부품을 포함함이 없이 하중을 분배할 수 있다.
도 11a는 지붕 패널(110a)들 사이의 스플라이스(156)의 상세 단면도이다. 도시된 바와 같이, 거싯 판(122)이 스플라이스(156)에 위치된다. 이 실시예에서 거싯 판(122)은 지붕 패널들의 커넥터 아암들 사이에 시임으로 통합된다. 도 11b는 스플라이스(156)의 정면 단면도이다. 이 실시예에서, 대각 웹(116)들은 지붕 패널(110a)들에 의해 지지되는 하중이 트러스 조립체(112)의 다른 부재들 사이에 균등하게 분배될 수 있도록 중심선(158) 둘레에 대칭 정위로 거싯 판(122)에 결합된다.
도 12는 트러스 조립체(112)들(명확성을 위하여, 트러스 조립체들의 바닥 코드와 브레이서들만이 보강 시스템들과 관련하여 도시됨)의 바닥 코드(114)들을 서로 결합시키는 제1의 예로서의 보강 시스템(160)의 사시도이다. 보강 시스템은 특히 길거나 높은 응력을 받을 수 있는 트러스 코드들과 웹들을 강화 또는 안정화시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 보강 시스템(160)은 정적 구조물의 길이에 걸쳐 설치되는 복수의 길다란 보강 부재(162)들을 포함한다. 보강 부재(162)들은 단일의 연속 빔 또는 거더, 또는 그러한 부재들이 단부에서 단부로 결합된 복수의 부재들의 형태로서 제공될 수 있다. 이 실시예에서, 보강 부재(162)들은 트러스 조립체(112)들의 평면에 실질적으로 수직으로 바닥 코드(114)들과 같은 높이로 위치되고 바닥 코드들에 결합된다. 보강 부재들은 트러스 조립체(112)들을 보강하기 위한 적절한 크기, 형상, 또는 프로파일을 가지도록 제공될 수 있다.
도 13은 트러스 조립체(112)(명확성을 위하여, 트러스 조립체(즉, 지붕 패널(110)의 상부 코드는 도시되지 않음)의 바닥 코드(114)에 결합된 또 다른 예로서의 보강 시스템(160a)의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 보강 시스템(160a)은 트러스 조립체(112)들의 평면에 수직인 평면 위에 일정 각도(예컨대, 약 45도)에서 바닥 코드(114)를 가로지르는 복수의 대각선 보강 부재(162a)들을 포함한다. 보강 부재(162a)들은 단부들에서 바닥 코드(114)들에 결합되고 그 길이를 따라 여러 지점들에서 부가적인 바닥 코드들에 결합될 수 있다. 보강 부재들은 트러스 조립체(112)들 사이에 하중 전달을 촉진하기 위하여 보강 부재들의 트러스 조립체 네트워크를 보강하기 위한 적절한 크기, 형상, 또는 프로파일을 가지도록 제공될 수 있다.
도 14a는 다른 보강 시스템(160b)의 단면도이며, 도 14b는 도 14a의 보강 시스템(160b)의 부분 사시도이다. 도시된 보강 시스템(160b)은 트러스 조립체(112)의 인접 웹(116)들에 결합되는 대각선 보강 부재(162b)들을 포함한다. 도시된 보강 부재(162b)는 트러스 조립체의 하부 코드 부재 근처의 하나의 웹(116)에 연결되고 트러스 조립체의 상부 코드 부재 근처의 또 다른 웹(116)에 연결되므로 대각선이다.
도시된 보강 시스템(160b)은 또한 상부 코드 부재들에 결합되며 인접 지붕 패널들의 상부 코드 부재들 사이에 연장하는 수평 스페이서 부재(154)를 포함한다.
도시된 보강 시스템(160b)은 또한 트러스 조립체(112)의 하부 코드 부재들에 결합된 길이 방향 보강 부재(162)를 포함한다.
도 15a는 도 5a의 스팬 없는 지붕 패널(110)에 유사한 스팬 없는 지붕 패널(110a)의 사시도로서, 도 15a의 측벽 패널(111)은 측벽 보강재(202)에 의해 구조적으로 보강되고 바닥 코드 부재(120)는 트러스 조립체(112)의 바닥 코드(114)의 실질적으로 전체 길이를 따라 연장하는 점이 다르다.
트러스 조립체(112)는 서로 상호 연결된 바닥 코드(114), 웹(116)(예컨대, 기둥 및 대각선 부재들), 보강재(118), 및 스티프너(stiffener)(120), 및 정적 구조물(100)의 다른 부재들을, 예컨대 거싯 판(122)을 통해 복수의 지점들에서 포함한다. 도 15b와 도 15c는 두 개의 그러한 지점들의 상세 도면들을 제공한다. 바닥 코드(114)들은 트러스 조립체(112)의 하부 에지를 형성하고 장력 또는 압축력을 지탱하도록 구성될 수 있다.
도 16a는 콘크리트 기초(218)(예컨대, 빌딩의 바닥) 위에 착좌하고 그 상단부에 부착된 주름진 연결 패널(113)을 가지는 측벽 패널(111)에 결합된 백-투-백 c-채널(216) 형태의 구조 보강재를 가진 측벽 패널(111)의 부분 사시도이다. 도시된 측벽 패널(111)은 상부(156), 중간부(158) 및 하부(160)를 가진다. 일 실시예에서, 상부(156)는 약 111.76cm(44인치) 길이이며, 중간부(158)는 약 152.4cm(65인치) 길이이며 하부(160)는 약 296cm(121인치) 길이이다. 물론, 이들 크기는 변할 수 있으며 다양한 수의 부분(하나의 부분을 포함)들이 여러 실시예에서 사용될 수 있다. 도시된 부분(156, 158, 및 160)들은 랩 조인트(220)들에 의해 서로 결합된다.
도 16b와 도 16c는 예시적인 실시예에서 백-투-백 c-채널(216)들이 측벽 패널(111)에 연결되는 방법에 대해 상세하게 도시한다. 도시된 실시예에서, 하나 이상의 클립 장치(270)가 측벽 패널(111)에 볼트 결합(예컨대, 272에서) 또는 달리 고정된다. 각각의 클립 장치(270)는 측벽 패널(111)로부터 거리 "d" (예컨대, 약 2.54cm(1인치)에서 백-투-백 c-채널을 지지하도록 구성된다. 클립 장치(270)는 두 개의 백-투-백 c-채널들 사이에 적어도 연장하며 하나 이상의 볼트들이 클립 장치(270)에 c-채널들을 고정하기 위하여 제공된다.
도 16c의 하부 클립 장치(270)의 부분(270a)은 백-투-백 c-채널(216)들을 지나 연장된다. 하부 코드 부재(114)는 단일 볼트(280a)에 의해 이러한 연장부(270a)에 연결된다. 유사하게, 웹(116)은 단일 볼트(280b)에 의해 하부 클립 장치(270)의 연장부(270a)에 연결된다.
도 17은 도 16b에 유사하나, 도 17이 예시적인 실시예에서 단일 c-채널(240)이 측벽 패널(111)에 구조적인 보강을 제공하기 위하여 측벽 패널(111)에 연결되는 방식을 상세히 도시한 점에서 다르다.
여기에 개시된 구조물과 기술의 실행이 빌딩 구조로부터 빌딩 바닥으로 수직으로 연장되는 중간 빔을 사용하지 않고 지붕 스팬을 매우 넓도록 구성할 수 있지만, 하나 이상의 그러한 중간 부재들을 부가하면 지붕 스팬을 더욱 멀리 연장할 수 있다. 그러한 중간 빔(302)의 예가 도 18과 도 19a 내지 도 19e에 도시된다.
도 18에 도시된 중간 빔(302)은, 예컨대, 거싯 판(122)에 의해 트러스 조립체(112)의 바닥 코드(114)에 결합된다. 보다 구체적으로, 중간 빔(302)은 네 개의 볼트(304)들에 의해 거싯 판(122)에 결합되며 거싯 판(122)은 두 개의 볼트(306)들에 의해 트러스 조립체(112)의 바닥 코드(114)에 결합된다. 중간 빔(302)은, 예컨대, c-채널 프로파일, 백-투-백 c-채널 프로파일 등을 포함하는 다양한 임의의 프로파일을 가질 수 있다. 중간 빔(302)은 각 조인트에서 작은 조인트 판(308)에 의해 서로 결합되는 여러 부분들을 포함한다. 중간 빔(302)은 클립(312)에 의해 바닥(310)(예컨대, 콘크리트 슬라브)에 결합된다.
도 19a 내지 도 19e는 대략 60m(200피트) 폭의 빌딩(도 19a와 도 19b), 대략 90m(300피트) 폭의 빌딩(도 19c 및 도 19d), 대략 120m(400피트) 폭의 빌딩(도 19e)에서 중간 빔(302)들 사이의 간격의 예를 도시한다.
많은 실시예들이 예시 목적으로서 설명되었지만, 상술한 설명은 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아니며, 본 발명은 첨부의 특허청구범위에 의해 정의된다. 이하의 특허청구범위의 범위 내의 다른 실시예들과 변형예들이 존재하고 존재할 수 있다.

Claims (36)

  1. 빌딩 구조물로서,
    상부 코드 부재,
    하부 코드 부재, 및
    상부 코드 부재와 하부 코드 부재 사이로 연장되는 복수의 웹 부재들을 포함하며,
    상부 코드 부재들이 빌딩 구조물용 지붕의 외면의 일부를 형성하는 빌딩 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재의 제1 단부에 연결된 제1 연결 패널을 더 포함하고,
    상기 제1 연결 패널은 곡형인 빌딩 구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 연결 패널의 제1 단부에 연결되고 상기 빌딩 구조물의 바닥으로 연장되는 제1 측벽 패널을 더 포함하며,
    상기 제1 측벽 패널은 상기 빌딩 구조물의 제1 측벽의 일부를 형성하는 빌딩 구조물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재는 실질적으로 내후성으로 상기 상부 코드 부재와 유사한 형상을 가지는 인접 빌딩 구조물과 결합하도록 구성되며,
    상기 상부 코드 부재와 상기 인접한 구조 부재는 협동하여 상기 빌딩 구조물용 지붕의 외면의 일부를 형성하는 빌딩 구조물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재의 제2 단부에 연결된 제2 연결 패널을 더 포함하고,
    상기 제2 연결 패널은 곡형인 빌딩 구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 연결 패널의 제2 단부에 연결되고 상기 빌딩 구조물의 바닥으로 연장되는 제2 측벽 패널을 더 포함하며,
    상기 제2 측벽 패널은 상기 빌딩 구조물의 제2 측벽의 일부를 형성하는 빌딩 구조물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이의 거리는 상기 빌딩 구조물로부터 상기 제1 측벽 패널과 상기 제2 측벽 패널 사이의 바닥으로 연장하는 중간 구조 부재 없이 150m(50피트)보다 크고 360m(120피트)보다 작은 빌딩 구조물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 측벽 패널과 상기 제2 측벽 패널은 각각 상기 제1 연결 패널과 상기 제2 연결 패널로부터 수직에 대해 외부로 향하는 각도에서 바닥을 향하여 연장되는 빌딩 구조물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 외부로 향하는 각도는 약 8도 내지 약 15도인 빌딩 구조물.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제1 측벽 패널에 결합된 보강 부재를 더 포함하는 빌딩 구조물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보강 부재는 c-채널, 백-투-백 c-채널을 포함하는 배열, I-빔, 직사각형 단면의 빔, I형상 단면의 빔, 및 H 빔으로 구성된 그룹에서 선택된 구조 부재인 빌딩 구조물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재는,
    실질적으로 편평한 중심 세그먼트;
    상기 실질적으로 편평한 중심 세그먼트의 대향 단부들로부터 각각 연장하는 한 쌍의 경사진 측면 세그먼트들; 및
    각 플랜지가 상기 경사진 측면 세그먼트들의 말단부로부터 연장하는 한 쌍의 플랜지들을 포함하며,
    상기 한 쌍의 플랜지들은 실질적으로 편평한 중심 세그먼트에 실질적으로 수평인 평면에 위치되는 빌딩 구조물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재는,
    실질적으로 편평한 중심 세그먼트의 보강 채널로서, 약 1.9cm(0.75인치) 내지 약 3.17cm(1.25인치) 사이의 폭과, 약 0.63cm(0.25인치)와 약 0.95cm(0.375인치) 사이의 깊이를 가지는 보강 채널을 더 포함하는 빌딩 구조물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재는 각각의 개별 플랜지의 말단부들에 결합된 한 쌍의 오버행립들을 더 포함하며,
    각각의 오버행립은 상기 경사진 측벽들에 대응하는 하나의 오버행립보다 반대 방향으로 플랜지들에 인접한 하나의 오버행립에 대해 각도를 형성하는 빌딩 구조물.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재, 상기 제1 연결판, 및 상기 제1 측벽판은 실질적으로 유사한 단면들을 가지며 연속 구조물을 형성하도록 결합되는 빌딩 구조물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재를 횡방향으로 가로지르는 거리는 약 27.01cm(24.5인치) 내지 약 51.54cm(49.0인치)인 빌딩 구조물.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 웹 부재들은 대각선 부재들과 최단 거리를 따라 상기 상부 코드 부재 위의 지점으로부터 상기 하부 코드 부재로 연장하는 하나 이상의 부재들을 포함하는 빌딩 구조물.
  18. 제1항에 있어서,
    실질적으로 평행이며 상기 하부 코드 부재에 결합된 복수의 길이 방향 보강 부재들을 구비하는 보강 시스템을 더 포함하는 빌딩 구조물.
  19. 빌딩으로서,
    상부 코드 부재,
    하부 코드 부재, 및
    상기 상부 코드 부재와 상기 하부 코드 부재 사이로 연장하는 복수의 웹부재들을 포함하는 제1 빌딩 구조물과;
    상기 제1 빌딩 구조물에 인접하며, 실질적으로 내후성으로 상기 제1 빌딩 구조물의 상기 상부 코드 부재와 결합하도록 구성된 구조 부재를 포함하는 제2 빌딩 구조물을 포함하며,
    상기 제1 빌딩 구조물의 상기 상부 코드 부재와 상기 제2 빌딩 구조물의 상기 구조 부재는 협동하여 상기 빌딩용 지붕의 외면의 일부를 형성하는 빌딩.
  20. 제19항에 있어서,
    제1 연결 패널과 제2 연결 패널을 더 포함하며,
    상기 제1 연결 패널은 상기 제1 빌딩 구조물의 상부 코드 부재에 연결되며,
    상기 제2 연결 패널은 상기 제2 빌딩 구조물의 상기 구조 부재에 연결되며,
    상기 제1 연결 패널과 상기 제2 연결 패널은 곡형인 빌딩.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 연결 패널에 연결된 제1 측벽 패널; 및
    상기 제2 연결 패널에 연결된 제2 측벽 패널을 포함하며,
    상기 제1 측벽 패널과 상기 제2 측벽 패널은 협동하여 상기 빌딩의 제1 측벽의 일부를 형성하는 빌딩.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 빌딩 구조물의 상기 상부 코드 부재는 실질적으로 내후성으로 상기 제2 빌딩 구조물의 상기 구조 부재와 결합하도록 구성되며,
    상기 제2 빌딩 구조물의 상기 구조 부재는 상기 제1 빌딩 구조물의 상기 상부 코드 부재와 실질적으로 유사한 형상을 가지며,
    상기 제1 빌딩 구조물의 상기 상부 코드 부재와, 상기 제2 빌딩 구조물의 구조 부재는 협동하여 상기 빌딩용 지붕의 외면의 일부를 형성하는 빌딩.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1 연결 패널로부터 상기 상부 코드 부재의 대향 단부에서 상기 상부 코드 부재에 연결되는 제3 연결 패널; 및
    상기 제2 연결 패널로부터 상기 구조 부재의 대향 단부에서 상기 구조 부재에 연결되는 제4 연결 패널을 포함하며,
    상기 제3 연결 패널과 상기 제4 연결 패널이 곡형인 빌딩.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제3 연결 패널에 연결된 제3 측벽 패널; 및
    상기 제4 연결 패널에 연결된 제4 측벽 패널을 포함하며,
    상기 제3 측벽 패널과 상기 제4 측벽 패널은 협동하여 상기 빌딩의 제2 측벽의 일부를 형성하는 빌딩.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 측벽 패널과 상기 제2 측벽 패널은, 한편으로 상기 제1 측벽 패널과 상기 제2 측벽 패널 사이이며 다른 한편으로 상기 제3 측벽 패널과 상기 제4 측벽 패널 사이의 바닥으로 상기 빌딩으로부터 연장되는 중간 구조 부재없이, 상기 제3 측벽 패널과 상기 제4 측벽 패널로부터 150cm(5피트)보다 크고 360m(120피트)보다 작은 거리에 있는 빌딩.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제1 측벽 패널과 상기 제2 측벽 패널은 상기 제1 연결 패널과 상기 제2 연결 패널로부터 각각 수직에 대해 제1의 외측으로 향하는 각도에서 상기 바닥을 향하여 연장되고,
    상기 제3 측벽 패널과 상기 제4 측벽 패널은 상기 제3 연결 패널과 상기 제4 연결 패널로부터 각각 수직에 대해 제2의 외측으로 향하는 각도에서 상기 바닥을 향하여 연장되는 빌딩.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제1의 외측으로 향하는 각도와 상기 제2의 외측으로 향하는 각도는 약 8도 내지 약 15도 사이인 빌딩.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 제1 측벽 패널, 상기 제2 측벽 패널, 상기 제3 측벽 패널, 및 상기 제4 측벽 패널의 하나 이상에 결합된 보강 부재를 더 포함하는 빌딩.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 보강 부재는 c-채널, 백-투-백 c-채널을 포함하는 배열, I-빔, 직사각형 단면의 빔, I형상 단면의 빔, 및 H 빔으로 구성된 그룹에서 선택된 구조 부재인 빌딩.
  30. 제19항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재와 상기 구조 부재는 각각은,
    실질적으로 편평한 중심 세그먼트;
    상기 실질적으로 편평한 중심 세그먼트의 대향 단부들로부터 각각 연장하는 한 쌍의 경사진 측벽들; 및
    각 플랜지가 상기 경사진 측벽들의 말단부로부터 연장하는 한 쌍의 플랜지들을 포함하며,
    상기 한 쌍의 플랜지들은 실질적으로 편평한 중심 세그먼트에 실질적으로 수평인 평면에 위치되는 빌딩.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재와 상기 구조 부재는 각각은,
    실질적으로 편평한 중심 세그먼트의 보강 채널로서, 약 1.90cm(0.75인치 내지 약 3.17cm(1.25인치) 사이의 폭과, 약 0.63cm(0.25인치)와 약 0.95cm(0.375인치) 사이의 깊이를 가지는 보강 채널을 포함하는 빌딩.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재와 상기 구조 부재는 각각은,
    각각의 개별 플랜지의 말단부들에 결합된 한 쌍의 오버행립들을 더 포함하며,
    각각의 오버행립은 상기 경사진 측벽들에 대응하는 하나의 오버행립보다 반대 방향으로 플랜지들에 인접한 하나의 오버행립에 대해 각도가 형성된 빌딩.
  33. 제30항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재, 상기 제1 연결판, 및 상기 제3 연결판, 상기 제1 측벽판과 상기 제3 측벽판은 실질적으로 유사한 단면들을 가지며 연속 구조물을 형성하도록 결합되며;
    상기 구조 부재, 상기 제2 연결판, 및 상기 제4 연결판, 상기 제2 측벽판과 상기 제4 측벽판은 실질적으로 유사한 단면들을 가지며 연속 구조물을 형성하도록 결합되는 빌딩.
  34. 제30항에 있어서,
    상기 상부 코드 부재의 하나와 상기 구조 부재의 플랜지들의 하나 사이에 연결된 스페이서 부재를 더 포함하는 빌딩.
  35. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 웹 부재들은 대각선 부재들과 최단 거리를 따라 상기 상부 코드 부재 위의 지점으로부터 상기 하부 코드 부재로 연장하는 하나 이상의 부재들을 포함하는 빌딩.
  36. 제19항에 있어서,
    실질적으로 평행이며 상기 하부 코드 부재에 결합된 복수의 길이 방향 보강 부재들을 구비하는 보강 시스템을 더 포함하는 빌딩.
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