KR20150121134A - 모듈 빌딩 유닛과, 상기 모듈 빌딩 유닛을 구성하고 수송하는 방법 - Google Patents

모듈 빌딩 유닛과, 상기 모듈 빌딩 유닛을 구성하고 수송하는 방법 Download PDF

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Abstract

하부 연결구에 결합된 상부 연결구 및 상부 연결구와 하부 연결구 사이에 개재된 보강 플레이트를 가지는 연결구 조립체가 개시된다. 또한, 호이스트 연결구 조립체, 리프트 프레임 조립체, 모듈 프레임 유닛을 위한 결합 시스템, 연결구 조립체를 이용하여 모듈 유닛을 조립하는 방법 및, 연결구 조립체를 가진 빌딩과 모듈 프레임 유닛도 개시된다.

Description

모듈 빌딩 유닛과, 상기 모듈 빌딩 유닛을 구성하고 수송하는 방법{Modular building units, and methods of constructing and transporting same}
본 출원은 2013 년 2 월 22 일자로 출원된 미국 가출원 61/768,328 호, 2013 년 6 월 20 일자로 출원된 61/837,451 호 및, 2014 년 2 월 5 일자로 출원된 61/935,992 호 '모듈 빌딩 유닛 및 상기 모듈 빌딩 유닛의 건설 및 운반 방법'의 우선권을 주장한다. 상기 특허 출원들의 내용은 본원의 상세한 설명에 참고로서 포함된다.
본 발명은 연결구 조립체, 상기 연결구 조립체를 이용하는 호이스트 연결구 조립체(hoistable connector assembly), 리프트 프레임 조립체(lifting frame assembly), 모듈 프레임 유닛(modular frame unit)들을 위한 결합 시스템, 연결구 조립체를 가진 모듈 프레임 유닛을 형성하기 위한 지그, 연결구 조립체(connector assembly)를 가지는 모듈 프레임 유닛들을 결합시키기 위한 방법, 연결구 조립체를 가진 모듈 유닛의 조립 방법 및, 연결구 조립체를 가진 빌딩에 관한 것이다.
제어된 공장 설정에서 표준화된 구성 요소들로부터 구성된 모듈 빌딩 유닛들의 사전 제작은 야외의 건설 현장에서의 유사한 작업을 수행하는 것과 비교하여 얻을 수 있는 고품질 및 저렴한 비용 때문에 소망스럽다.
따라서, 바닥, 벽 및 오버헤드 구조를 가지면서 그 내부에 미리 설치된 모든 시스템들과 가구를 포함하는, 사전 제작된 모듈 빌딩 유닛들은 당해 기술 분야에 공지되어 있고 선호된다. 대형 구조물을 형성하도록 2 개 이상의 모듈 빌딩 유닛들을 함께 결합시키는 방법 및 수단들로 구성된 빌딩 조립 시스템들은 당해 기술 분야에 공지되어 있다.
모듈 빌딩 유닛들을 들어올리고 움직일 목적으로 해제 가능한 연결을 제공하기 위하여 구조 프레임의 상부 표면 또는 측부 표면에 특별하게 준비된 통공과 맞물리는 장치들도 당해 기술 분야에 공지되어 있다.
공장에서 구성된 모듈들을 이용하여 높거나 또는 가느다란(slender) 빌딩들을 건조하는 것에 대한 제한은, 바람 및 지진의 힘으로부터 초래되는 큰 모멘트 및, 빌딩과 점유자들에 대한 중력 효과로부터 초래되는 큰 압축 하중에 저항하고 그것을 전달하도록 모듈들을 경제적으로 구성할 수 없다는 점이다. 더욱이, 모든 이러한 힘의 유형들은 빌딩들의 하나의 축 또는 양쪽의 축들에서의 협소함(narrowness)에 의해 과장된다. 이러한 효과는 낮은 층에서 최대이고, 높이가 상승되고 가늘어지는 것에 비례하여 상승됨으로써, 낮은 층에서 힘이 최대가 된다. 인접한 모듈들 사이 연결의 고정된 특성(pinned nature) 및, 운송의 일체성에 필요한 것을 넘어서는 대각선 브레이싱(diagonal bracing)의 결핍이 통상적인 모듈 유형들의 대형 조립체를 통한 힘 전달 효과를 제한하는 것은 많은 모듈 구성 시스템들의 특징이다.
여기에 인용된 기술에서 교시된 바와 같이 모듈들을 이용하여 높거나 가느다란 빌딩을 건설하기 위한 현재의 기술은 생산 규모의 경제를 유지하기 위한 것인데, 이것은 빌딩이 구성되는 모든 모듈들 전체를 강화시킴으로써, 해양 화물 콘테이너들의 적층체와 같이 모두가 분배된 방식으로 힘에 저항하는데 기여하거나; 또는 모든 모듈들의 벽의 내부 또는 외부에 위치된 대형 칼럼들을 채용하여 대안의 하중 경로를 발생시키거나; 또는 결합되거나 또는 상호 연결된 브레이스 프레임을 구성하여 이들이 모듈들을 바이패스시키고 큰 하중을 제 2 구조를 통해 지면에 전달하게 하거나; 또는 수직으로 빌딩을 통과하는 텐션 로드 또는 케이블을 이용하여 모듈들을 상승 및 측방향의 밀림에 대하여 고정시키는 것에 의하여 이루어진다. 상기 지적된 접근 방식들 모두는 힘에 대한 달성 가능한 저항 및 힘의 전달에서 제한을 가질 수 있거나, 또는 추가적인 구조체를 세워야 하며, 이것은 다시 달성 가능한 높이를 제한할 수 있거나 또는 사용되는 재료의 양을 증가시켜서 비용을 증가시킨다.
더욱이, 대형 칼럼들을 이용하는 구성 방법은, 특히 모서리에서 그룹을 형성할 때 또는 벽들 안의 중간 위치에서 발생되는 경우에, 모듈들 사이의 큰 공간들 및/또는 두께가 증가된 벽들을 초래하며, 이는 결과적인 빌딩 및/또는 설계의 유용한 바닥 면적을 감소시키는데, 이는 캐비넷 및 샤워 스톨(shower stall)과 같은 고정구들을 설치할 목적을 위한 벽 및 공동(voids)의 자유로운 사용을 제한하고, 그리고/또는 거주자의 공간 사용에 다른 제한을 가함으로써, 결과적인 빌딩의 가치를 감소시킨다.
또한, 2 차적인 프레임들을 채용하는 모듈 빌딩 구성 방법은 빌딩의 조립 시간을 추가함으로써 구성 시간 및 비용을 증가시키고 유용한 바닥 면적을 감소시키며, 그에 의하여 결과적인 빌딩의 가치를 감소시킨다.
빌딩내에서 모듈에 작용하는 힘들에 대하여 특이한 세부 사항(details)을 각각 가지는 다수의 비유사 모듈 유형들을 제작하는 것은 소망스럽지 않은데, 이는 변화가 증가되면 사용시까지 측정되고, 절단되고 목록에 기입되어야 하는 특이한 구성 요소들의 수가 증가되기 때문이다. 더욱이, 조립을 위하여 서로에 대하여 상기 부분들을 정확하게 위치시키는데 필요한 제조 공구의 설정(setup)은 오류를 발생시키는 경향이 있고 따라서 보통 숙련자에 의해 수행되며, 따라서 설정되는 수의 그 어떤 증가라도 제조 시간 및 비용을 증가시킨다.
네트워크 구조를 포함하는 부재들은 거의 동일한 길이를 가져야 하기 때문에, 용접 또는 다른 수단에 의해 모듈들을 정확하게 조립하는데 필요한 여러 특징부들의 제작, 모듈이 만들어지는 하위 조립체들의 차후 위치 선정 및 연결, 완성된 모듈의 장비(rigging)과 호이스팅(hoisting) 및, 일반적으로 실시되는 바와 같이 여분의 적절한 하중 경로를 제공하는 구조적으로 튼튼한 그룹을 형성하도록 모듈들을 고정하는 것은 다수의 정밀한 절단 및 조립 작용을 필요로 하며, 이는 비용을 증가시킨다.
모멘트 연결(moment-connected) 모듈 프레임 또는 빌딩 프레임은 대각선 강화 요소들의 필요성을 감소시킨다는 점이 공지되어 있으며, 그렇지 않으면 대각선 강화 요소들은 점유자의 시야를 방해하고 빌딩 서비스 설비의 설치 및 유지 관리를 방해한다. 그러나, 연결 수단으로서 확장적인 스플라이스 플레이트(splice plates)를 필요로 하는 모멘트 연결은 모듈의 하나 이상의 면들에 대한 방해 받지 않는 접근(clear access)을 필요로 하며, 따라서 현장에서 완료되어야만 하는 포장 작업(enclosing) 및 마무리 작업의 양을 증가시킨다.
현장 조건, 점유자의 필요성 및 건축가 또는 소유자의 미적 취향에 가장 적절한 모듈 빌딩의 일부 실시예들은, 테이퍼, 만곡, 다각형등을 포함하는 직각이 아닌 형상을 가진 모듈 형태들로 구성될 수 있지만, 높은 빌딩 구조에 적합한 구조 모듈들의 구성을 위한 현존의 시스템들은 직교하지 않는 형상들에 본질적으로 적합하지 않다.
모듈의 형상 변화 및, 벽, 고정구 및 다른 구성 요소들의 위치 변화는, 빌딩을 구성하거나 또는 상기 빌딩의 단일 바닥을 제공하는데 이용되는 모듈들의 무게 중심이 변화되게 한다. 유격을 최소로 감소시키면서 배치를 용이하게 하도록, 호이스트 작업을 하는 동안 모듈들의 측벽을 가능한한 직각에 근접하게 지향시키는 것이 소망스럽다. 이러한 소망스러운 조건을 달성하기 위하여 장비(rigging)의 조절을 이루도록 오랜 시간의 지연 및 반복적인 시도의 들어올림(lift)이 요구된다. 필요한 변화를 만드는데 필요한 시간은 다시 호이스트 작용의 전체 지연 기간을 증가시키고, 따라서 빌딩의 완성을 지연시킬 뿐만 아니라 크레인과 같은 장비 및 노무 비용을 증가시킨다.
모듈들을 정확하지 않게 배치하고 상호 연결하는 요건은 모듈들 사이에 필요한 공간의 크기를 증가시키는데, 이는 구조상의 그룹으로의 모듈 통합을 어렵게 하고 공간을 낭비하며 소음, 매연 및 해충의 순환을 위한 공간을 제공하여야 할 뿐만 아니라 최대의 가능한 강도를 달성하기 위하여 부재들을 상호 연결해야 하는 곤란성 및 구조체를 내화 처리해야 하는 곤란성을 증가시킨다.
모듈들의 치수 및 그 안의 부재들의 위치 배열은 외벽 외장의 위치 및 크기, 기계적인 서비스 설비의 위치 및 크기, 맞닿음 및 결합 모듈의 위치 및 크기, 그리고 빌딩 아래의 지지 구조체들의 위치 및 크기를 한정하며, 모듈 빌딩이 구성되는 모든 요소들 사이에는 상호 의존적인 관계가 있다.
본 발명은 모듈 프레임들의 조립 및 지향을 위하여 상호 관련된 구성 요소들의 콤팩트하고, 정확하고, 하중을 지탱하고, 모멘트 연결이 이루어지며, 다기능적이고 완전한 시스템에 대한 필요성을 해결하는데 도움이 될 수 있으며, 이는 모듈들의 구조적 특성을 완전하게 이용하기 위하여 마무리되지 않은 과도한 영역의 필요성 없이 모듈들 상호간의 연결 및 빌딩의 다른 필수 구성 요소들에 대한 연결을 제공할 수 있고 완성된 모듈들의 신속하고 신뢰성 있는 호이스팅(hoisting) 및 장비(rigging)를 용이하게 할 수 있고, 또한 부분들의 수를 한정하고 감소시키며, 접합 영역에서의 복잡한 연결의 조립, 필요한 자재의 절단에서의 과도한 정밀성, 곤란한 위치에서의 어려운 용접의 수행 및, 여러가지 정밀한 설정에 대한 필요성 없는 특징들을 제공한다.
상세하게는, 본 발명은, 특정의 구성에 적합한 모듈들을 제작하는데 이용되는 구성 요소들의 수의 한정, 선택 및 접합을 위한 방법과 함께, 빌딩 모듈들의 조립 및 제작과 상기 모듈들로 구성된 빌딩들을 형성하도록 모듈들을 상호 연결하는 구성 요소들의 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 또한 광범위 유형의 빌딩들을 제작자가 경제적이고 안전하게 구성할 수 있는 구성 요소들의 시스템 및 작업 방법들에 대한 필요성을 해결하는데 도움을 줄 수도 있는데, 상기 유형은 단일의 가족 거주지로부터 복수 형태인 20 층 이상의 타워에 이르며, 직교형, 테이퍼형, 방사형 및 만곡 형상을 포함하며, 그러나 그것에 제한되지 않는다.
이제 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하는 첨부된 도면을 하나의 예로서 참조하기로 한다.
도 1 은 전형적인 코너 연결 블록의 분해도이다.
도 1a 은 하부 코너 블록의 사시도이다.
도 1b 는 테이퍼진 위치 선정을 나타내는 하부 코너 블록의 측면도.
도 1c 은 상부 코너 블록의 사시도.
도 2 는 보강 플레이트의 사시도.
도 2a 은 4 개 칼럼들을 결합하는 보강 플레이트의 사시도.
도 2b 는 2 개 칼럼들을 결합하는 보강 플레이트의 사시도.
도 3 은 모듈 코너의 부분적인 분해 사시도.
도 3a 은 2 개의 인접한 모듈들의 적층체 사이의 연결에 대한 부분적인 사시도.
도 3b 은 연결부에서 아암들, 보강 플레이트 및 HSS 를 통한 수직 단면도.
도 3c 는 단일 적층체에서 2 개 모듈들 사이의 연결에 대한 사시도.
도 3d 는 모듈들의 2 개의 인접한 적층체들 사이 연결의 부분적인 측면도.
도 4 는 모듈들의 2 개의 인접한 적층체들 사이 코너 연결의 랙킹(racking)에 대한 저항을 나타낸다.
도 4 는 모듈의 분해 사시도.
도 4a 은 수직 스티프너(stiffner) 및 대각선 브레이싱(bracing)을 나타내는 모듈 코너의 내부의 부분적인 사시도.
도 4ba 는 강화된 칼럼의 진보적인 대안의 실시예들을 나타내는 3 개의 상부 단면도들의 그룹이다.
도 4bb 는 강화된 칼럼의 진보적인 대안의 실시예들을 나타내는 3 개의 상부 단면도들의 그룹이다.
도 5 은 모든 바닥에서 중앙의 복도를 가진 빌딩을 형성하도록 접합된 18개 모듈들의 그룹에 대한 사시도이다.
도 6 은 빌딩을 형성하도록 결합된 모듈들의 그룹에 대한 측면도이다.
도 6a 은 빌딩을 형성하도록 결합된 모듈들의 그룹에 대한 정면도이다.
도 7 는 빌딩에 설치된 슬래브의 단부 및 복도 슬래브의 투시 사시도이다.
도 8 은 2 개의 연속적인 복도 슬래브들 사이의 연결 지점에서의 복도 바닥과 모듈들의 2 개 적층체들 사이의 연결에 대한 부분적인 분해 사시도이다.
도 9 은 2 개의 결합된 모듈들로 이루어진 잉여의 높은 모듈을 통한 측부 단면도이다.
도 10 는 인접한 칼럼들에서의 짝맞춤선의 정면도와 함께 2 개의 적층된 계단 타워 모듈들의 사시도이다.
도 11 은 짝맞춤선에서의 계단의 블라인드 연결(blind connection)에 대한 부분적인 사시도이다.
도 12 은 바닥/천장 배치의 핀 배치 및 제작 고정구에 대한 평면도이다.
도 12a 은 바닥/천장 배치 및 제작 고정구의 부분적인 평면도 및 부분적인 측면도이다.
도 12b 는 작업물 위치 핀들(좌측) 및 엘리베이션 블록들의 2 개 실시예들을 나타내는 도면들의 그룹이다.
도 12c 은 통상적인 부재들 사이의 용접부들의 위치에 대한 부분적인 평면도(중앙) 및 간극을 가진 단일 핀의 도면(아래 좌측)이다.
도 13 는 상부 블록의 동체 및 호이스트 피팅(hoisting fitting)에 대한 측면도이다.
도 14 은 호이스트 피팅 및 상부 블록의 사시도이다.
도 15 은 모듈에 맞물린 호이스트 장비(hoisting rig)에 대한 사시도이다.
도 15a 은 전형적인 미끄럼 호이스트 지점에 대한 사시도이다.
도 16 는 전형적인 모듈에 맞물린 것으로 도시된 호이스트 프레임의 부분적인 단부를 나타낸다.
도 17 의 상부는 호이스트 프레임상에서 호이스트 지점을 움직이는 것에 대한 측방향 무게 중심의 효과를 나타내는 평면도이고, 저부 좌측은 조합된 호이스트 지점을 나타내고, 저부 우측은 중심으로부터 일측으로의 무게 중심의 변화에 대한 단부를 나타낸다.
도 17a 은 호이스트 프레임의 하나의 코너에 대한 부분적인 사시도이다.
도 18 는 모듈을 조립하는데 필요한 회전 모듈 조립체 고정구들의 쌍중 하나에 대한 측면도이다.
도 19 는 도 18 의 장치의 플래튼(platen)에 대한 사시도이다.
도 20 은 도 19 의 일부인 위치 선정 정지 랙(locating stop rack)의 부분적인 사시도이다.
도 21 은 분리 칼럼(split column)을 통한 단면도이다.
도 28 은 연장 가능 짝맞춤선 가스켓을 통한 단면도이다.
도 22 는 정면 시스템(facade system)의 분해도이다.
도 24 은 강화된 칼럼들과 구성된 상부 바닥 모듈과 빌트 업 메가 칼럼(built-up mega column)과 구성된 하부 바닥 모듈 사이의 연결에 대한 부분적인 분해도이다.
도 25 은 빌트업 메가 칼럼에 의해 프레임에 이루어진 패널로 구성된 패널 구조체의 수평 단면도이다.
도 26 는 모듈들의 적층체의 정확한 전체 높이 및 정렬을 유지하도록, 변화하는 두께 및 개수의 보강 플레이트의 사용을 나타내는 모듈 적층체의 수직 분해도이다.
도 27 은 모듈들 열(row)의 정확한 전체 폭 및 정렬을 유지하도록, 변화하는 두께 및 수의 쐐기 사용을 나타내는 모듈들의 열에 대한 수평 분해 단면도이다.
유사한 참조 번호들은 상이한 도면들에서 유사한 구성 요소들을 지시하도록 이용된다.
상세한 설명은 읽기의 편의를 위하여 구성 요소들의 그룹 또는 각각의 구성 요소에 대한 단락으로 세분되었다.
코너 블록
본 발명은 상부 및 하부 하중 지탱 연결부 또는 블록들을 제공하며, 이들은 하나의 실시예에서 코너 블록(corner block)이다. 특정 실시예에서, 블록들은 실질적으로 4 변형이고, 다른 실시예들에서 다각형 또는 비대칭 형상을 가진다. 이러한 블록들은 대상체의 적은 수 및 크기로 정밀 작업에 집중하기 위하여 그리고 다른 부재들상에서 수행되어야 하는 작업의 복잡성 및 양을 감소시키기 위하여 다양한 기능들을 제공하는 특징부들을 가지고 대량 생산될 수 있다. 상부 및 하부 블록들은 별개의 형태들이고 전체적으로 각도 형태이거나, 튜브 형태이거나, 또는 빌트업(built-up) 형태인 수직 코너 부재(칼럼)들의 상단부 및 하단부상에 위치되는데, 이것은 구성된 모듈들이 대형 구조 또는 높은 구조를 형성하도록 블록상의 특징부들을 이용하여 결합될 때 다층 칼럼(multi-story column)의 기능을 수행한다.
마찬가지로 블록상의 다른 특징부들은 빌딩의 수평 부재들과 맞물리고, 그렇게 구성된 모듈들이 대형 또는 넓은 구조물을 형성하도록 접합될 때 연속적인 수평 부재들의 기능을 수행한다.
특정의 실시예에서, 블록들은 블록들의 면에 직각인 것을 포함하지만 그에 제한되지 않는 복수의 각도로 돌출된 테이퍼 아암(tapering arms)을 가지며, 이는 복수개의 각도들에서 인접한 부재들의 위치 및 접합을 제공한다. 특정의 실시예에서, 본 발명은 모듈들의 조립 및 건립을 용이하게 하는데, 이는 직각 형상, 테이퍼 형상, 방사 형상 및 만곡 형상들을 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 아암들에 있는 나사 구멍 및 비나사 구멍은 나사 패스너(threaded fasteners)의 위치 선정을 달성하고, 아암들의 수직 벽들은 하중 지탱 용량의 증가를 제공하고, 패스너의 작용 및 빌딩에 작용하는 힘들에 의해 발생된 압축력 및 텐션의 전달을 증가시킨다.
특정의 실시예에서, 블록들은 볼트의 통과 및 너트로 볼트를 수용하기 위하여 아암 및 동체 양쪽에서 구멍들을 가지거나, 또는 볼트를 수용하도록 나사화되며, 이는 칼럼들을 통한 수직 텐션의 연속성을 제공하고 인접한 모듈들 또는 다른 빌딩 구조들 사이의 모멘트 저항 상호 연결을 제공하기 위한 것이다. 수직 평면에서의 칼럼들의 연결로부터 초래되는 텐션 저항은 구조체가 들어올려짐(uplift)에 저항할 수 있게 하는데, 이것은 수평 평면에서 높은 레벨의 고정성을 가지고 측방향 부재들에 힘을 전달하기 위하여 보강용 플레이트(gusset plate)상에서 발생되고 그곳에 마찰을 발생시킨다.
보다 상세하게는, 조립하는 동안, 보강용 플레이트에 대하여 지탱되는 HSS 의 내부 표면에 가장 인접한 아암들의 표면들은 모든 공차가 대향하는 단부상에 있으면서 빈틈없이(tight) 만들어짐으로써, 볼트의 작용에 의해 아암들에 부여되는 텐션이 연결 표면들을 압축하고 HSS 를 파쇄하지 않는다.
특정의 실시예에서, 볼트들은 벽의 공동 또는 다른 장소들 안에서 접근 가능하고 표면과 같은 높이 또는 표면 아래에 배치될 수 있어서, 제거 가능한 패치(patch)가 볼트의 위치를 덮도록 용이하게 구성될 수 있고 하중 지탱 구조체를 둘러싸는 내화 재료(fireproofing materials)들의 연속성을 보장할 수 있다.
특정의 실시예에서, 블록들은 조립 용접을 위한 지원을 제공하도록 위치된 블록의 내부면 및 외부면상의 돌출 특징부들을 가져서, 짧게 절단되거나 또는 정사각형 단부를 벗어나게 절단되거나 또는 다른 불완전성을 가지고 절단된 연결 부재에 대한 용접의 구조적 충격을 감소시킴으로써 작업자가 블록에 용접된 부재들과 코너 블록들 사이에서 부적합의 용접 연결을 수행할 가능성을 감소시키고, 또한 용접부가 표면을 벗어나게 돌출되어 인접한 모듈과 충돌(conflict)할 가능성을 감소시키도록 위치된 블록 외측상의 경사 특징부(beveled feature)를 가진다.
코너 블록들에 있는 구멍들은 결속(tie-down) 및 호이스트 장치들에 대한 연결의 수단을 제공한다. 특정의 실시예에서, 블록의 상부면에는 개구가 형성되고 개구 안으로 신속 해제 연결구가 삽입될 수 있어서 신속하고 신뢰성 있게 모듈을 리프트 장치(lifting device)에 연결 및 연결 해제시키는 수단을 제공한다.
보강용 플레이트
다른 구성 요소는 칼럼들의 그룹들 또는 칼럼들의 상단부 및 저단부에 있는 블록들 사이에 배치된 플레이트인데, 이것은 상방향으로 향하는 테이퍼진 위치 선정 핀들을 가지며, 상기 핀들은 코너 블록의 하부측에 대응되게 위치된 요부와 미끄럼 접촉됨으로써 하강하는 모듈을 지향시키고 그것과 맞물리기 위한 것으로서, 고정을 위한 정확한 위치에 모듈을 위치시킨다. 플레이트는 또한 건축되는 동안 및 완성된 빌딩에서 수평 평면상의 구조적인 연속성을 제공하도록 볼트로 인접한 모듈들을 연결하는데 이용되는 관통 구멍들을 제공하며, 이러한 연성(ductility) 때문에, 칼럼 길이에서의 약간의 변화를 수용함으로써 그렇게 형성된 칼럼 그룹의 모든 부재들에 동등하게 지탱되는 연속적인 하중 경로를 보장한다. 당업자에게 이해될 수 있는 바로서, 플레이트는 직각으로 또는 다른 배치로 구성된 2 개 이상의 칼럼들 사이 또는 단일의 수직 칼럼 사이에 맞도록 형상화될 수 있다. 특정의 실시예에서 적절한 구멍들을 가지고 제조되고 유사한 치수를 가진 쐐기(shim)들이 연결부의 일측 또는 양측에 배치되어 모듈들의 최종 치수에서의 변화를 수용하고 따라서 모듈 적층체의 정확한 기하 형상을 유지한다.
계단통(stairwell) 및 엘리베이터 샤프트
본 발명의 시스템은 계단 또는 승강 장치들이 내부에 설치되는 모듈들의 조립을 허용하며 모듈들은 현저한 시각적 또는 기능적 혼란 없이 2 개 모듈들 사이의 짝맞춤 선(mateline)에서 분리된다.
높이 초과 모듈(overheight modules)
본 발명의 시스템은 거주 가능 체적의 상부 절반 및 하부 절반을 포함하는 모듈들의 조립을 허용하는데, 이들은 운송에서의 제한(shipping restriction)이 통상적으로 허용하는 것보다 높고, 현저한 시각적 또는 기능적 혼란 없이 2 개 또는 그 이상의 적층된 모듈들 사이의 짝 맞춤 선에서 접합된다.
복도(hallways)
본 발명의 구성 요소들의 다른 그룹은 구조상의 복도 바닥부(structural hallway floor)로서, 이것은 강화 콘크리트, 샌드위치 플레이트, 목재와 같은 적절한 재료로 만들어지거나 또는 지지하는 받침부(pedestal)들과 함께 금속으로 형성된다. 특정의 실시예에서, 슬래브(slab)는 강화 바아들을 가진 강화 콘크리트로 구성되는데 강화 바아(reinforcement bar)들은 받침부들의 굽힘에 저항하기 위하여 지지 받침부상의 특징부가 강화 바아들과 맞물리도록 배치됨으로써, 그렇게 연결된 인접한 모듈들의 적층체 사이에서 모멘트 연결(moment connection)을 형성한다. 받침부에는 상부 및 하부 코너 블록들에 있는 대응 구멍들과 정렬되는 구멍들이 제공되며 이들은 조합된 하중 경로를 생성하기 위하여 일측에 있는 적층체 안에 있는 인접한 칼럼들을 연결할 뿐만 아니라 모듈들의 2 개의 평행한 적층체들을 연결하는 역할을 한다. 받침부 및 바닥 슬래브들은 슬래브의 일측에서 모듈들의 적층체의 단부들 또는 측부들에 연결될 수도 있고 외측에서 발코니 지지 프레임에 연결되어 발코니 또는 브리즈웨이(breezeway)를 가진 빌딩을 형성한다. 바닥 슬래브 및 받침부 조립체들은 도관, 파이프 및 배선과 같은 빌딩 설비를 위한 편리한 캐리어(carrier)로서 이용될 수 있어서 공장 환경의 현장 아닌 곳에서 이들 구성 요소들의 조립을 용이하게 한다.
상호 의존하는 세부 시스템
본 발명은 또한 미리 결정된 격자(grid)를 포함하며, 빌딩의 상호 연결 요소들의 치수 선정은 고정구들의 시스템(system of fixtures)과 함께 상기 격자에 기초하고, 고정구들은 격자가 모든 조립된 조립체들을 통하여 모든 축들에서 유지되는 것을 보장하며, 이는 모든 축들에서 코너 블록들로부터 부재들, 하위 조립체들, 모듈들 및 전체 빌딩으로 연장된 정확하고 상호 의존적인 관계를 보장한다. 따라서 치수 선정 시스템은 단편적인 요소 및 모듈 크기를 감소시키는 역할을 하여, 공통 부분들의 수를 증가시키고 기초 및 토대 계약자들과의 협동의 어려움을 감소시키며, 이는 그렇게 조립되는 모듈들에서 통합되어야 하는 구성 요소들의 모든 내부 및 외부 공급자들의 작업을 용이하게 한다.
특정의 실시예에서, 고정을 위한 구멍들 사이에서 플러스 또는 마이너스 1/32"의 중심 대(對) 중심의 정확도 및, 모든 짝을 이룬 표면들에서 플러스 0" 마이너스 1/16"의 외측 대(對) 외측의 치수 정확도를 가지고, 시스템은 3 개의 축들에서 2 인치보다 작지 않거나 또는 크지 않은 증분(increment)에 기초한다.
고정구(Fixtures)
본 발명은 모듈 프레임들의 조립을 위한 시스템을 포함하는데, 이것은 모듈들이 상기 설정된 격자에 일치하는 것을 보장하고, 또한 모듈의 부분이 최외측의 이상적인 치수를 지나서 돌출되지 않는 것을 보장하며, 이는 조립의 달성 가능한 속도 및 구조체의 정확도를 증가시키고, 추가적인 치수 편차(dimensional drift)의 가능성을 제거하여, 건립의 곤란성의 감소, 내화의 곤란성의 감소, 모듈들을 높은 정도의 고정성을 가지고 상호 연결할 수 있는 가능성 및, 벽 두께와 공간 낭비의 감소를 초래한다.
테이블 고정구(Table Fixture)
본 발명의 시스템의 구성 요소는 평탄 테이블 또는 피봇 회전이 가능하도록 트러니언(trunion)상에 장착된 평탄 테이블로 이루어진 조절 가능 고정구이며, 이는 충분한 두께를 가지고, 조립 용접을 위하여 바닥 프레임 또는 모듈 천장의 구성 요소들을 지향시키도록 위치된 수직 핀들을 수용하는 구멍들의 격자들과 함께 제조됨으로써, 바닥, 천장 및 벽과 같은 모듈 하위조립체(module subassembly)를 만든다. 위치 선정 구멍들은 모듈들이 위에 확립된 격자에 맞는 것을 보장하도록 배치되며, 이는 다른 빌딩 요소들과 조화됨으로써 그렇게 제조된 모듈들이 용이하게 조립되어 완성된 모듈을 형성하는 것을 보장하고 그리고 완성된 모듈이 빌딩을 형성하도록 조립될 수 있는 것을 보장한다. 핀들에는 스페이서들의 시스템이 설치되는데, 스페이서들은 바닥 또는 천장 표면들의 적용에 필요한 동일 높이의 조건들을 만들기 위하여 조립체의 구성 요소들의 정확한 높이를 보장하는데 이용된다. 고정구는, 용접이 구조 용접에 이상적인 위치에서 수행되는 것을 보장하도록 구성되고 그리고 완성된 부분들이 축적된 공차 조건들을 초래하는 공차 범위(tolerance envelope)를 초과하지 않는 것을 보장하도록 구성된다.
회전 고정구(Rotating fixture)
본 발명의 다른 구성은 조절 가능하고 회전 가능한 고정구이며, 이것은 조립 용접을 위하여 서로에 대하여 천장 프레임, 바닥 프레임, 코너 칼럼들, 중간 칼럼들, 칼럼 강화부 및 대각선 브레이싱(diagonal bracing)을 지향시키며, 이들 모두는 복수의 치수를 가지고, 이는 모듈들을 위에 확립된 격자에 맞추는 것을 보장함으로써 모듈들의 상호 연결에서의 용이성을 보장하기 위한 것이고, 또한 완성된 부분들이 공차 범위를 초과하지 않는 것을 보장하기 위한 것이며 부분들이 구조 용접의 수행에 이상적인 위치에 지향될 수 있게 보장하는 것이다.
신속 연결 호이스트 커넥터
본 발명의 다른 구성은 해제 가능하고 집약적인 신속 커넥터(quick connector)로서, 이것은 호이스트 장치(hoisting apparatus)를 모듈에 부착시키는데 채용되고, 코너 블록들에 있는 특별히 준비된 개구 안에 공구 없이 위로부터 설치되며, 우발적으로 해제되는 것에 저항하고, 공구 없이 제거될 수 있다. 특정의 실시예에서, 토글(toggle)의 상방향으로 향하는 베어링 표면 및 수용 블록의 대응되게 하방향으로 향하는 베어링 표면과 하중을 베어링 표면으로부터 호이스트 장치로 이송시키는 토글 샤프트(toggle shaft) 의 텐션 부하 부분(tension loaded part)은, 코너 블록의 상부면내에 조립의 치수 한계를 유지하면서 가장 콤팩트한 공간내에 조합된 요소들의 하중 지탱 용량을 최대화시키기 위하여, 이상적으로 비례한다.
호이스트 프레임(hoisting frame)
본 발명의 다른 구성 요소는 호이스트 장치로서, 이것은 빌딩 안의 배치를 위한 이상적인 자세로 하중을 매달도록 구성되며, 특정의 실시예에서 수평이고, 모든 연결 지점들의 위치에 대한 신속한 조절을 제공하는데, 모듈의 길이에서 발생되는 무게 중심의 차이를 보상하기 위하여 상기 연결 지점들로부터 크레인 후크(crane hook)로 라인들이 통과된다. 설명된 장치는 프레임의 일측에서 케이블 쌍들 사이의 벌어짐을 변경할 수 있게 하여 모듈의 일측에 있는 크레인 후크로 통과되는 라인들의 쌍의 수직으로부터의 매달림 각도를 변화시키는데, 이는 프레임의 장축(long axis)의 일 측에 대한 크레인 부착의 중심을 이동시킴으로써 그로부터 매달린 모듈의 폭에서 발생되는 하중의 무게 중심 변화를 보상하기 위한 것이다.
강화 부재(Reinforcing members)
또한 본 발명은 표준화된 강화 부재들의 시스템을 포함하는데, 이것은 서로 연결되고, 또한 여기에 설명된 칼럼들, 측방향 프레임(lateral framing), 대각선 브레이싱 및 코너 블록들과 연결됨으로써, 강화 구성부들의 경우에 따른 설계(case-by-case design) 및 제작 또는 주문 제작을 제거한다.
강화 해석(Reinforcement analysis)
본 발명은, 모듈들로 구성된 빌딩에 작용하는 힘들을 시스템적으로 해석하고, 표준화된 강화 시스템들의 적용을 위한 최적의 위치를 한정하고, 점진적인 버클링(progressive bucking) 및 업리프트(uplift) 저항성을 가진 표준화된 강화부들의 목록으로부터 선택하고, 추가적인 스트레스 하에 있는 영역들을 강화시키는데 최소한으로 필요한 바로서 오직 그러한 강화부들을 포함시키는 작업 방법을 포함하며, 이것은 필요한 것보다 더 많은 위치들에 불필요한 구조 재료를 추가하지 않으면서, 내화 재료의 적용을 현저하게 혼란시키지 않으면서, 그리고 모듈 벽의 추가적인 두께를 요구하지 않으면서 이루어진다.
빌트 업 칼럼(Built up columns)
또한, 본 발명은 외측 칼럼들의 조립 및 연결을 위한 방법을 포함함으로써, 외측 칼럼들은 고층 빌딩 및/또는 가느다란 빌딩(slender building)의 건축에서 발생되는 하중들로부터 초래된 압축력 및 장력에 대하여 커다란 저항성을 가진 그룹을 형성한다.
연장 가능 가스켓(Extendable gasket)
더욱이, 본 발명은 호이스트 및 배치(hoisting and placement) 작용중에 기스켓 표면에 대한 손상을 방지하기 위하여 모듈이 작용에 의해 배치된 이후에 다른 대향하는 가스켓과 만나도록 연장되는 가스켓을 포함한다.
장점
프레임 없는 높이 증가
본 발명의 작업 방법 및 구성 요소들의 시스템은, 그렇게 형성되고 연결된 모듈 빌딩 유닛들 전체를 포함함으로써, 부차적인 외부 또는 내부 브레이싱 프레임에 대한 필요성 없이 건설될 수 있는 빌딩 높이를 증가시키는 역할을 하고, 또한 사용 가능한 바닥 면적을 증가시키는 역할을 하는데, 이는 부재들의 많은 부분이 구조 기능 및 향상된 연결의 고정성에 포함되고, 다수이고 여분의 하중 경로들이 형성되고 보장되며, 브레이스 프레임이 모듈 벽들에 통합되고, 그리고 결과적으로 완성된 빌딩에 부과되는 외부, 내부 및 자체 하중들이 인접한 모듈들을 통해서 그리고 따라서 지면으로 효과적으로 전달되기 때문이다.
프레임에 의한 높이 증가(Increases height with frame)
상부 바닥에서 필요한 철(steel)의 양을 감소시키고 따라서 전체 중량을 감소시킴으로써, 본 발명은 주어진 크기의 부차적인 외부 또는 내부 브레이싱 프레임을 사용함으로써 지어지는 빌딩의 높이를 증가시키는 역할을 한다.
특이 부분들의 수, 위치들의 수 및 부재들의 크기 감소(Reduces number of unique parts, number of locations and size of members)
가해지는 하중을 해석하고 구조 기능에서 필요한 더 많은 부재들을 더 효율적으로 포함시킴으로써, 본 발명은 필요한 부재들의 크기를 감소시키고, 특이한 강화부의 세부 사항(reinforcement detail) 및 내화재(fireproofing)의 관련된 복잡성이 필요한 곳의 위치, 크기 및 수를 제한하며, 그에 의해 그러한 빌딩의 비용을 감소시킨다.
정밀 요건의 감소(Reduces requirement for precision)
본 발명은 모듈 제조 설비에서 작업자들에 의해 만들어져야 하는 부분들의 정밀도를 감소시키며, 이는 제조 비용을 절감시킨다.
복잡한 제조의 감소(Reduces complex fabrication)
본 발명은 부재들을 결합시키고, 모듈을 끌어올리고, 모듈들을 단일의 대량 생산 구성으로 결합시키는데 필요한 많은 복잡한 특징들에 집중하여, 모듈을 구성하는데 필요한 숙련 작업에 대한 필요성 및 복잡성 모두를 감소시킨다.
높이 및 넓이의 허용(Allows taller and wider)
추가적으로 이러한 시스템은 2 개의 적층된 프레임들로 구성된 높은 모듈들을 구성할 수 있게 하는데, 모듈들중 하나는 천장에 개구를 가지고 다른 하나는 바닥에 개구를 가지며, 브레이싱(bracing)의 수행에 기인하여 긴 모듈들이 이루어지고, 단부들에 있는 통공들의 향상된 거동에 기인하여 넓은 모듈들이 이루어져서, 그렇게 건설되는 빌딩들의 설계자들에게 더 큰 융통성을 제공한다.
벽 두께의 감소(Reduces wall thickness)
하중 지탱 구성 요소들을 보다 완전하게 분포시킴으로써, 본 발명은 구조 및 서비스를 수용하는데 필요한 벽 두께를 감소시킨다.
보수를 위한 현장 노동의 감소(Reduces site labour for patching)
벽 공동내의 텐션 연결을 배치하고 칼럼에 인접한 연결 수단에 집중함으로써, 본 발명은 차후에 보수되어야만 하는 빠트린 영역(leave-out area)의 범위 및 수를 감소시킬 수 있다.
건설중에 가스켓 손상의 제거(Eliminates gasket damage during erection)
수축 위치에 있다가 건설 이후에 연장되는 가스켓을 가지는 모듈들을 운송(shipping)하고 건설함으로써, 본 발명은 가스켓에 대한 손상 가능성을 감소시키고, 빌딩 엔벨로프(building envelope)의 수반하는 성능 감소를 줄인다.
명세서에 개시된 실시예에 따라서 본 발명은 이제 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1 은 연결구 조립체(1)로서, 이것은 상부 연결구(10) 및 하부 연결구(20)를 가지고 보강 플레이트(30)와 함께 도시되어 있다.
도 1 은 연결구 조립체(1)의 실시예를 개시하는데, 이것은 상부 연결구(10), 하부 연결구(20) 및, 상기 상부 연결구(10)와 하부 연결구(20) 사이에 개재된 보강 플레이트(30)로 이루어진다. "상부" 및 "하부"와 같은 용어들은 상대적이며 서로 대체될 수 있다. 그러나, 연결구 조립체(1)를 설명할 목적으로, 상부 연결구(10)는 제 2 (또는 하부) 모듈 프레임상에 위치되고 들어올려질 수 있는, 모듈 프레임의 상부 단부 또는 상부 코너에 통상적으로 위치될 연결구를 지칭한다. 하부 연결구(20)들은 모듈 프레임의 하부 단부 또는 하부 코너상에 위치되는 연결구를 지칭하며, 그것은 (상부 연결구보다) 지면 또는 바닥에 더 인접한다.
도시된 실시예에서, 상부 코너 연결구(10) 및 하부 코너 연결구(20)는 강철의 중공형 주물(hollow casting)로부터 만들어질 수 있다. 더욱이, 상부 연결구(10)는 칼럼, 기둥 또는 모듈 프레임의 다른 구조 유닛을 수용하기 위하여 형성된 개구를 일 단부(제 1 단부(2))에 가지며, 따라서 상부 연결구는 제 1 모듈 프레임의 단부에 결합될 수 있다. 상부 연결구(10)의 제 2 단부(3)는 상부 연결구(10)를 보강 플레이트(30)에 결합할 수 있도록 설계된다. 하부 연결구(20)에는 제 1 단부(4) 및 제 2 단부(5) 양쪽에 개구가 제공될 수 있고; 보강 플레이트(30)에 결합되도록 적합화된 제 1 단부(4)가 제공되는 반면에, 제 2 단부(5)는 제 2 모듈 프레임의 코너 또는 단부에 결합될 수 있다. 연결구들은 연강(mild steel)과 동등하거나 또는 그보다 큰 연성(ductility) 및 인장 강도와 같은 기계적인 특성을 가질 수 있고 또한 연결구들이 구조 금속 불활성 기체(MIG) 용접과 같은 표준적인 실행으로 연강에 용접될 수 있는 야금학적 특성을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 상부 및 하부 연결구(10,20)는 중공형 동체(2,4)를 각각 가진다. 상부 연결구의 중공형 동체(2) 및 하부 연결구의 중공형 동체(4)는 설계 및 적용 요건들에 따라서 다양한 형상들을 가질 수 있다. 그러나, 도면에서, 상부 및 하부 연결구(10,20)는 정사각형 단면을 가진 형상을 구비한 중공형 동체(2,4)를 포함한다. 돌기(6)는 상부 연결구(10)의 중공형 동체(2)의 외측 표면상에 제공된다. 유사한 돌기(18)가 하부 연결구(20)의 중공형 동체(4)의 외측 표면상에 제공된다.
상부 연결구(10)는 돌기(18)들로부터 연장된 적어도 한 쌍의 아암(11)들에 의해 제공된다. 하부 연결구(20)에는 돌기(18)로부터 연장된 적어도 한쌍의 아암(11)들이 제공된다. 도시된 실시예에서, 아암(11)들은 통상적으로 돌기(18)의 표면으로부터 연장된다. 또한, 아암(11)들은 서로 직각으로 위치되며, 즉, 하나의 아암은 제 1 아암에 대하여 거의 90°로 연장된다. 그러나, 아암(11)들의 위치는 설계 및 적용 요건들에 따라서 변화될 수 있고, 아암(11)들은 90°보다 크거나 작은 각도로 존재할 수 있다. 상부 연결구(10)상의 아암(11)들에는 통공(12)들이 제공될 수 있는데, 상기 통공들은 상부 또는 하부 연결구를 연결구 조립체(1)에 결합시키는데 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 중앙의 중공형 동체(2,4)들은 4" x 4" 중공형 구조 섹션(Hollow Structural Section;HSS)을 받아들이는 4" 정사각형이다. 다른 실시예에서, 중앙의 중공형 동체(2,4)들은 6"x 6" HSS 를 받아들이는 6" 정사각형(square)이다. 연결구(10,20)들은 주조를 용이하게 하는 섹션의 균일성 및 드래프트 각도(draft angle)과 같은 의도된 기능 및 세부 내용을 위하여 적절한 두께를 가진다. 특정의 실시예에서, 아암(11)들의 위치 선정 표면들과 통공(12)들의 중심들 사이에서 측정된 바로서 +0 내지 -0.010 인치의 정밀도로 표면들이 밀링되고 주물이 드릴되거나, 편의에 따라서 다른 공차들이 이용된다. 다른 실시예에서, 연결구는 하나 이상의 롤링된 섹션(rolled section)들을 조립함으로써 만들어지고, 용접 또는 다른 기계적 수단에 의해 평탄하거나 또는 브레이크-형성(brake-formed) 플레이트를 조립함으로써 만들어진다. 다른 실시예에서, 부품들은 비철, 플라스틱, 세멘트 재료(cementitious material) 또는 그 어떤 다른 적절한 재료를 캐스팅함으로써 만들어진다. 다른 실시예에서, 칼럼 및 아암들이 연결될 블록들의 부분들은 HSS 를 위치시키고 용접을 용이하게 하는 특징부들을 가질 수 있다.
연결구 조립체(1)는 상부 연결구(10)와 하부 연결구(20) 사이에 보강 플레이트(30)를 개재시킴으로써 형성될 수 있다. 도시된 보강 플레이트(30)는 2 개의 면들을 가지는데, 제 1 면은 하부 연결구(20)와 접촉될 수 있고, 제 2 면은 상부 연결구(10)와 접촉될 수 있다. 또한, 보강 플레이트(30)에는 관통 구멍(31)들이 제공되며, 이들은 상부 연결구(10) 및 하부 연결구(20)상의 통공(12)들과 정렬되어, 고정 수단을 이용하여 연결구(10,20)의 고정을 용이하게 한다. 고정 수단은 특히 제한되지 않으며, 너트 볼트 스크류를 포함할 수 있다.
도 1a: 하부 연결구(20)
하부 연결구는 돌기(18)들을 가지며, 이들은 모듈 프레임의 길이 방향 부재 및 횡방향 부재들에 위치를 제공하고 조립체 용접을 위한 지지(backing)를 제공한다. 도시된 실시예에서, 상부 연결구 및 하부 연결구의 중공형 동체의 가장자리들은 경사진 가장자리(beveled edges)를 가진다. 경사부(19)는 용접 비드(weld bead)의 외부 표면에 대한 위치를 제공하는데, 이는 용접이 같은 높이에 있게 하고 연결된 부재를 경사지게 하는 필요성을 제거한다. 하부 커넥터(20)의 외측면들은 복수개 구멍(또는 보어(bore))(21)들을 가질 수 있으며, 이들 구멍들은 볼트, 핀, 클립, 결합용 플레이트 또는 다른 고정 수단의 사용을 통하여 칼럼 그룹, 복도 슬래브(hallway slab), 고정구, 호이스트 수단 또는 다른 유용한 특징부들과의 연결에 이용되도록 환경에서 필요한 바에 따라 나사화되거나 또는 나사화되지 않는다. 다른 실시예에서, 연결구(20)는 4 개 보다 많거나 적은 측부를 가지고 4 변형은 아니며, 그러나 부등변 사각형 또는 평행 사변형 또는 다른 형상을 가지며, 이는 둥글거나, 만곡되거나, 테이퍼지거나, 별 형상이거나 또는 다른 빌딩 형태의 생산을 용이하게 하기 위한 것이다.
하부 연결구(20)는 텐션 볼트(tension bolt, 25)들의 통과를 위한 구멍(또는 통공)(12)들을 가진 아암(11)들을 구비하며, 텐션 볼트는 보강 플레이트(30)를 통과하여 모듈을 수직으로 고정시키고 연속적인 텐션 및 모멘트 연결(moment connection)을 제공하며, 이는 수평 비임들과 적층된 칼럼들 사이의 연결을 통하여 하중을 통과시킨다. 다른 실시예에서, 상기 아암들은 표면에 직각으로 돌출되고, 다른 실시예에서 테이퍼진 측부(22)를 가짐으로써 각도를 두고 부재들의 연결을 허용하며, 다른 실시예에서 아암들 전체는 각도를 두고 돌출된다.
도 1b: 하부 연결구(20)
하나의 실시예에서, 연결구(20)는 도 1b 에 도시된 치수들을 가진다. 점선으로 도시된 바와 같이 저부면은 개구를 가지며, 그것의 측부들은 저부면(23)에 대하여 테이퍼지거나 또는 직각이다. 모듈 중심에 대하여 방사상의 관계를 가지는 모듈상의 복수개의 개구들은 보강 플레이트(30)에 있는 대응되고 테이퍼진 위치 선정 핀(33)을 아래에서 수용하며, 따라서 모듈을 아래에 있는 모듈의 상부에서 연결을 위한 정확한 위치에 위치시킨다.
도 1c: 상부 연결구(10)
상부 코너 연결구(10)는 돌기(18)들을 가지며, 돌기들은 모듈 프레임의 길이 방향 부재 및 횡방향 부재들에 대한 위치를 제공하고 조립 용접을 위한 지지를 제공한다. 하부 연결구(20)와 유사하게, 도시된 실시예에서, 상부 및 하부 연결구들의 중공형 동체의 가장자리는 경사진 가장자리를 가진다. 경사부(19)는 외부 용접 비드(weld bead)를 위한 위치를 제공하며, 이것은 용접부가 같은 높이에 놓이게 하고 연결된 부재를 경사지게 할 필요성을 제거한다. 블록(10)의 외측면들은 복수개의 구멍들(또는 보어들)(21)을 가지는데, 이들은 볼트, 핀, 클립, 결합 플레이트 또는 다른 고정 수단의 사용을 통해 칼럼 그룹, 복도 슬래브 또는 다른 유용한 특징부들의 연결에서 이용되도록 환경에서 요구되는 바에 따라서 나사화되거나 또는 나사화되지 않는다. 다른 실시예에서 블록은 높고, 추가적인 구멍들이 추가적인 패스너들의 사용을 위하여 또는 추가적인 브레이싱 또는 다른 특징부들의 추가를 위하여 제공된다. 다른 실시예에서 블록은 4 개 보다 많거나 적은 측면을 가지며 4 변형이 아니고, 그러나 부등변 사각형, 평행 사변형 또는 다른 형상을 가지는데, 이는 둥글거나, 만곡되거나, 테이퍼지거나, 별 형상이거나 또는 다른 빌딩 형태의 제조를 용이하게 하기 위한 것이다. 다른 실시예에서 이들 아암들은 표면에 직각으로 돌출되고, 다른 실시예에서 이들은 각도를 두고 부재들의 연결을 허용하도록 테이퍼진 측부(22)들을 가지며, 다른 실시예에서 아암들 전체는 각도를 두고 돌출된다.
또 다른 실시예에서, 상부 연결구(10)는, 텐션 볼트(25)들의 수용을 위하여 블록의 동체에 가장 근접한 나사 구멍들(또는 제 2 통공)(12) 및, 보강 플레이트 스크류(34)의 수용을 위하여 블록으로부터 가장 멀리 있는 나사 구멍들(또는 제 1 통공)(13)을 가진 아암(11)들을 구비한다. 특정의 실시예에서 이들 아암들은 표면에 직각으로 돌출되고, 다른 실시예에서 이들은 각도를 두고 부재들의 연결을 허용하도록 테이퍼진 측부(22)들을 가지며, 다른 실시예에서 아암들 전체는 각도를 두고 돌출된다.
블록의 상부면은 T 형상 구멍(14)을 가지며, 이것은 여기에 설명되고 도 13 및 도 14 에 도시된 바와 같이 강철 리프트 피팅(lifting fitting, 15)과 맞물린다.
도 2: 보강 플레이트(30)
일 실시예에서, 보강 플레이트(30)는 적절한 두께 및 의도된 기능을 위한 기계적 특성을 가진 강철 플레이트 또는 다른 재료로부터 절단된다. 다른 실시예에서, 두께는 3/8" 이다. 보강 플레이트는 관통 구멍(31), 카운터싱크 구멍(countersunk hole, 32) 및 위치 선정 핀(33)을 가진다. 상부 연결구(10)에 있는 구멍(13) 안으로 나사 결합되고 구멍(32)을 통과하는 평탄 헤드 스크류(34)는 인접한 칼럼들을 정확하게 결합시키고 따라서 전체 모듈들을 결합시킨다. 수직 평면에서의 플레이트(30)의 연성(ductility)은 칼럼 그룹들이 큰 하중을 견디도록 함께 작용하는 것을 보장한다. 평탄 헤드(flathead) 스크류들을 위한 구멍(32)들 및 연결구들에 있는 대응 구멍들의 위치의 정밀성은 모듈-대(對)-모듈의 공차가 유지되고 제어되는 것을 보장한다.
보강 플레이트(30)는 1개, 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 칼럼들의 상부에 맞는 크기를 가질 수 있어서 모든 위치들에서 등가의 수직 분리를 제공하고, 2 개, 3 개, 4 개 또는 그 이상의 모듈들의 그룹을 형성한다. 도 2a 에 도시된 바와 같이 보강 플레이트가 4 개의 모듈들을 결합시키는 실시예를 개시하는 반면에, 도 2b 는 2 개의 모듈들을 결합하는 보강 플레이트(30)를 2 개의 모듈들을 결합하는 보강 플레이트(30)를 개시한다. 도 2b 에 도시된 보강 플레이트(30)의 실시예에서, 여기에 더 개시되는 바와 같이 플레이트에는 인접한 구성 요소의 지지를 위한 돌출 가장자리가 제공된다.
도 3: 모듈의 조립
모듈의 바닥 프레임을 형성하도록, 길이 방향 바닥 비임(41) 및 측방향 바닥 비임(42)은 길이로 절단되고, 이들에는 구멍(43)들이 제공되며, 상기 구멍들은 연결구(10)의 아암(11)들에 있는 구멍들의 위치들에 전체적으로 대응하지만 그것과 간섭하지 않는다. 특정의 실시예에서, 상기 비임들은 주변(perimeter)을 위한 3" x 8" HSS 및, 충전 부재(infill member)를 위한 3" x 6" HSS 이다. 여기에 설명된 위치 선정 및 용접 고정구(도 17)는 미리 기계 가공된 연결 블록들을 위치시키고 구멍 위치를 한정하기 때문에, 그리고 서로에 대한 이들의 위치들은 조립의 외부 치수들을 제공하기 때문에, 고정구(fixture)는 고정구를 이용하여 제작된 모듈들이 이전에 설명된 확립된 격자에 맞는 것을 보장한다. 또한, 비임들이 단부들의 가장자리에서 경사(beveling)를 필요로 하지 않는 것과, 길이로의 절단 작용이 길이 또는 정사각형에서 중요하지 않은 것을 블록들상의 특징부들이 보장한다. 비임들은 하부 코너 연결구(20)상에서 대응하는 아암(11)들에 걸쳐 미끄러지며 이전에 설명된 방식으로 용접된다.
당업자는 천장의 조립이 동일한 고정구에 배치된 적절한 크기의 부재들을 이용하는 유사한 과정을 따른다는 점을 인식하여야 한다. 특정의 실시예에서, 이들은 주변을 위한 3" x 3" HSS 및 충전 부재를 위한 2" x 2" HSS 이다. 따라서 상부 및 저부 프레임들 양쪽은 동일한 고정구의 외측 치수를 가지고 상부 및 저부 프레임들 양쪽은 조화된다.
섬유-시멘트 보드(fibre-cement board), 또는 강철 시트 덱크 및 콘트리트 상부(concrete toping), 또는 강철-복합 시트 덱킹(decking)과 같은 적절한 재료(44)가 모듈 바닥의 바닥 비임들의 상부면에 적용되어 구성되고 적절하게 고정되거나, 또는 콘크리트 또는 다른 재료가 프레임 사이에 채워지는데, 이는 점유된 하중을 지지하고 필요한 다이아프램 작용(diaphragm action)을 모듈에 제공하고 다시 모듈들로 구성된 빌딩에 제공하기 위한 것이다. 마찬가지로, 조건에 따른 다양한 유형의 절연체 및 내화 보드 또는 드라이월(drywall)과 같은 재료가 프레임 및 보드의 표면들과 벽 및 천장들 안의 공동에 적용되어, 점유자들의 프라이버시, 구조물의 내화 작용(fireproofing)의 제공 및 음의 전달 제한과 같은 다양한 기능을 제공한다.
도 3a, 도 3c, 도 3d, 도 3e: 모멘트 저항 구조를 형성하는 모듈들의 수직 연결
이전에 설명된 바와 같이, 하부 연결구 튜브(41)는 아암(22)에 있는 구멍과 소통되는 오버사이즈 구멍(oversize hole, 43)들을 가지며, 텐션 볼트(25)가 상기 구멍을 통과하여 상부 벽 프레임 튜브(45) 내부에 있는 상부 블록(10)상의 아암(11)의 상부면에 있는 나사 구멍과 나사 결합되어, 보강 플레이트(30)를 포착 및 클램핑하고 수직 텐션 하중을 연결을 통해 전달한다.
텐션 볼트(25)는 정확한 토크 값으로 아래에 있는 모듈의 상부 연결구(20)상의 아암(11)의 구멍(12)내 암나사에 결합되므로, 발생된 텐션은 상부 및 하부 프레임 튜브들 및 보강 플레이트를 함께 당김으로써 연속적인 모멘트 작용(25.1)이 확립되며, 상기 모멘트 작용(moment action)은 그렇게 형성된 연결을 통하여 칼럼으로부터 칼럼으로 통과되고, 그리고 인접한 프레임 튜브들, 특히 바닥 프레임을 포함하는 깊은 부재(deeper member)들에 의하여 수직 평면에서 회전되는 것이 방지된다. 바람, 지진 및 다른 하중을 겪는 모든 빌딩들의 특징인 랙킹 작용(racking action)은 그렇게 감소된다. 특정의 실시예에서, 볼트(25)들은 Grade 8 과 같은 고강도 강철로 구성됨으로써 볼트들의 수 및 인장 강도의 조합은 그렇게 연결된 구조체상에 바람 또는 지진으로 유발된 상승에 저항하기에 충분하다.
도 4: 통상적인 프레임의 분해도
바닥 프레임(40)은 코너 칼럼(50) 및 중간 칼럼(51)들에 의해 천장 프레임(47)에 연결되는데, 특정의 실시예에서 이들은 바닥 및 천장 프레임들에 실질적으로 직각이고 제 위치에 용접된다. 다른 실시예에서 상부 및 하부 수평 부재들과 중간 수직 칼럼(48)들 사이의 연결은 도 1a 및 도 1c 에 설명된 연결구들과 형태가 유사하지만 대향하는 아암들을 가진 중간 연결구(49)로써 구성된다. 다른 실시예에서 칼럼들은 다양한 길이를 가지고 서로에 대하여 또는 블록들에 대하여 맞도록 연귀 이음(mitred)됨으로써 천장과 바닥 사이의 복수의 각도 관계들이 구현된다.
도 4a: 측벽 브레이싱(sidewall bracing)의 도면
만약 모듈에 작용하는 하중이 대각선 강화의 추가를 보장할 정도로 충분히 크다면, 도 4a 에 도시된 굳게 하는(rigidifying) 대각선 브레이싱 시스템(diagonal bracing system)이 설치된다. 대각선 강화 시스템은 수직 강화 바아(60)들로 이루어지는데, 이것은 특정의 실시예에서 도 4a 에 도시된 위치에 설치되고 그에 도시된 형태이거나 또는 도 4ba 또는 도 4bb 에 도시된 다른 특정 실시예들의 위치에 설치되고 그에 도시된 형태이다. 대각선 바아(61)들은 이들 부재들에 용접 또는 볼트 결합되거나, 또는 작은 하중을 가지는 가벼운 구조체들의 경우에, 수직 또는 수평 프레임 부재들에 직접 용접되거나 또는 이들 양쪽 모두에 직접 용접된다. 그렇게 형성된 모듈은 도 4 에 설명된 모멘트-저항 코너 연결에 의해 다른 모듈들에 연결되었을 때 모멘트 및 텐션 저항 구조를 형성하며, 이것은 하중을 모든 축들에서 그 자체를 통하여 전달한다. 특정의 실시예에서, 바아들은 대각선으로 대향되고 섹션이 3/4" 이고 텐션을 받으면서 기능한다. 다른 실시예에서 이들은 대각선으로 대향되고 섹션이 1" x 3" 이고 텐션을 받으면서 기능한다. 다른 실시예에서 이들은 단일의 바아이고 3" x 4" HSS 이거나 또는 다른 치수를 가지며,이들이 저항하는 하중들에 적절한 바로서 압축 및 텐션 모두를 받으면서 기능한다.
도 4ba 및 도 4bb 수직 보강재(vertical stiffeners)
도 4ba 및 도 4bb 는 상부에서 가장 약하고 저부에서 가장 강하게 시작되는 들어올림(uplift) 및 버클링(buckling)에 대하여 칼럼들을 강화시키는 점진적인 수단을 도시하는, 순차적으로 배치된 도면이다.
도 4ba 및 도 4bb 에 도시된 바와 같이, 벽의 두께를 증가시키지 않거나 또는 분리된 브레이스 프레임(brace frame)을 도입하지 않으면서 버클링 및 굽힘에 대한 저항 및 하중 지탱 용량을 증가시키기 위하여 칼럼들의 단면을 증가시키고 수직으로 보강(stiffening)하는 것은 점진적인 방식으로 적용되고 도시된 그 어떤 수단에 의해서라도 달성되며, 상기 방식은 하중 및 비용에 의해 보장된다: 이는 벽을 증가시키고, 칼럼들을 그라우트(grout)로 채우고, 핀(fin)들을 코너에 추가하고, 섹션을 그룹으로 만들고, 대형 섹션을 이용하고 이러한 섹션들을 그룹으로 만들어서 이루어진다. 특정의 실시예에서, 특히 칼럼들이 그룹을 이루거나 또는 벽들의 중심에 위치되는 경우 또는 유용한 공간이 방해를 받을 경우에, 벽의 두께에 최소를 추가하는 접근 방식이 있다.
도 5: 소형 빌딩
도 3 에서 설명된 바와 같이 조립된 모듈들은 통상적으로 도시된 대형 구조체를 형성하도록 연결된다. 특정의 실시예에서, 중심의 복도(90)가 나타나며 중심의 복도는 모듈 단부들에 대한 접근을 제공할 수 있는데, 이는 고정을 위하여, 기계적인 서비스 설비(mechanical services)들의 상호 연결을 완성하기 위하여, 그리고 점유자들이 그들의 유닛들에 접근하는데 이용하기 위한 것이다.
도 6: 소형 빌딩의 측면도
중심에 위치된 복도(76)를 가진 통상적인 구조체의 측면도는 도 4a 에 도시된 대각선 브레이싱(60)과 함께 도시되어 있다.
도 6a: 소형 빌딩의 정면도
통상적인 구조의 정면도가 도시되어 있다.
도 7: 복도 바닥 시스템
바닥의 섹션은 강화용 바아(71)와 함께 콘크리트 슬래브(70)로 이루어진 것으로 도시되어 있으며, 이것은 받침부(72)들에 의해 지지되고, 받침부들은 모멘트 연결을 형성하는 구멍(74)들에 의해서 연결구 블록(10,20)들에 볼트 결합됨으로써 회전이 방지된다; 또한 이들은 콘크리트 및 강화용 바아들과 맞물리는 전단 스터드(shear stud, 73)에 의해 콘크리트 밖으로 빠져나오는 것이 방지된다. 특정 실시예에서, 받침부들은 수직으로 상부 및 하부 코너 연결구들에 걸치게 되며 그들에 볼트 결합되어 칼럼들 사이에서 수직 연결의 고정(fixity)에 추가된다. 다른 특정의 실시예에서, 슬래브는 받침부들이 2 개 이상의 인접한 모듈들에 걸칠 정도로 길어서, 수평 다이아프램 작용의 고정에 추가된다.
다른 특정의 실시예에서, 복도 슬래브는 성형 플레이트로 구성되거나, 또는 다른 적절한 재료, 예를 들어 목재 또는 강철-우레탄 샌드위치 플레이트 또는 복합체로 구성된다.
특정의 실시예에서, 복도는 빌딩들에서 통상적으로 존재하는 전기 또는 액체 공급 라인(75)들과 같은 공통적인 서비스를 위한 편리한 지지 및 유지부로서 사용되며, 따라서 추가적인 처리 없이, 상기 요소들을 사전 제작하고, 그것들을 건축 현장으로 운반하고 그것들을 제 위치로 끌어올리는 수단을 제공한다.
도 7 에 도시된 실시예에서, 받침부(72)들은 보강 플레이트(30)와 접촉하고 그 위에 위치된다. 사용된 보강 플레이트(30)는 모듈 프레임을 지나서 연장되어, 슬래브 지지용 받침부(72)들을 배치하기 위한 표면을 제공한다.
도 8: 복도 바닥 시스템에 대한 연결의 분해 사시도
적절한 공간에 의해 분리된 모듈들의 2 개 적층체 사이에서 복도의 바닥으로서 사용되도록 여기에 설명된 바와 같이 설치되었을 때, 그렇게 형성된 구조는 인접한 적층체들을 모멘트 저항 연결로써 결합시킴으로써, 복도 바닥 구조는 측방향 하중에 대한 전체 빌딩의 저항을 증가시키며, 그에 의하여, 필요한 대각선 강화부의 크기 및 수 모두를 감소시킨다.
다른 특정의 실시예에서, 복도 슬래브 구조는 모듈들의 적층체의 외측면에 연결되고 칼럼 격자 또는 대각선 텐션 브레이스 또는 대각선 스트럿들에 의해 지지되어 브리즈웨이(breezeway) 또는 발코니(balcony)를 제공한다. 도 8 에 도시된 실시예에서, 복도(70)의 받침부(72)들에는 각각 한쌍의 구멍(74)들이 제공된다. 바닥(70)에 인접하게 위치된 받침부에 있는 구멍(74)들의 제 1 세트는 상부 모듈 프레임에 있는 하부 연결구(20)에 결합될 수 있다. 바닥(70)으로부터 이탈되게 위치된 받침부에 있는 구멍(74)들의 제 2 세트는 하부 모듈 프레임에 있는 상부 연결구(10)에 결합될 수 있다. 결과적으로, 도 8 에 도시된 실시예에서, 받침부들은 보강 플레이트(30)상에 위치되지 않으며, 이는 도 7 에 도시된 연장부를 결여되게 한다.
도 9: 이중 높이 모듈
단일 부재보다 높은 공간을 형성할 필요가 있을 때, 도로를 통한 운송(shipment)은 모듈들이 수평 프레임 부재들을 통한 볼트들을 이용하여 접합될 수 있게 한다. 도 9 는 볼트(83)를 이용하여 개방형 저부 모듈(81)에 결합된 개방형 상부 모듈(80)을 도시한다. 대각선 브레이싱(82)은 필요한 연속 대각선 브레이싱 작용을 제공하도록 구성된다.
도 10: 짝맞춤 선(mateline)을 나타내는 계단 타워
계단 및 계단 스트링거(stair stringer, 150)와 도어(151)들은 연속적인 모듈 프레임(152,153)들로 공장에서 설치된 것으로 도시되어 있으며, 이들은 현장에서 이전에 설명된 코너 연결구 및 보강 플레이트의 시스템과 연결되도록 마련된다.
도 11: 계단 스트링거에서의 비 가시적인 스플라이스(invisible splice)
층뒤판(riser)는 모듈과 같은 평면상에 수평으로 분리되는데, 층 뒤판은 모듈 안에 설치된다. 모듈들 사이의 수평 짝맞춤 선의 시각적인 충격을 최소화시키기 위하여, 계단들은 디딤판(156) 및 층뒤판(157)의 뒤와 아래에서 스트링거(155)의 내측면상의 숨겨진 플레이트(154)에 의해 접합된다.
도 12: 바닥, 천장 및 벽 조립체 고정구
바닥, 천장 및 내부 충전 벽들 및 필요한 다른 구조체들은 수직의 정렬 및 특징부들의 규칙성(regularity)을 보장하도록 고정구(100) 안에 구성된다. 고정구의 사용은 모듈들이 이전에 설명된, 확립된 격자에 맞는 것을 보장한다.
도 12a: 고정구, 치구 핀(jig pins) 및 지그 핀 위치
용접을 위하여 모듈 바닥의 부재들을 위치시키도록, 조립체가 고정구(100)에 배치될 때 주변 비임(40,41)들은 연결구(20)의 아암들 위로 통과되는데, 이것은 위치자(locator, 105)에 있는 블록을 버튼(102)들과 접촉되게 위치시키고, 버튼들은 연결구의 하부면 및 2 개의 외측 수직면들의 중심들과 접촉하며 따라서 연결구의 직각성을 유지하고 모듈의 외측 치수들을 확립하는데 도움을 줄 수 있으며, 이는 오류의 축적을 방지하거나, 또는 소망되는 바로서 임의의 다른 기하학적 관계를 유지하기 위한 것이다. 주변 비임들의 외측면은 스텝핑(stepping)되지 않은 핀(101)들의 측부들과의 접촉에 의해 위치되고, 내측면들은 스텝핑된 스텝 핀(stepped pin, 101.1)과의 접촉에 의해 위치되는데, 이는 섹션들의 제조에서 발생되는 작은 변화를 허용하기 위한 것이고 조립체의 부품이 공차 범위를 초과하지 않는 것을 보장하기 위한 것이다. 중간 바닥 비임(42)은 스텝핑된 핀(101.1)과의 접촉에 의해 확립된, 미리 정해진 격자에 따라서 배치되며, 이것은 상기 예에서 그렇게 위치된 부재의 양쪽 측부들상에서 이용될 수 있다.
바닥 조립체는 주변 비임들 및 중간 비임들을 코너 연결구 및 서로에 대하여 용접함으로써 완성된다.
도 12b: 엘리베이팅 블록(Elevating Block)
프레임을 도립된 위치로 조립하는 것이 편리하지 않거나 또는 바닥 높이에서의 스텝(step)들이 필요하지 않다면, 상부 면을 정확하게 지향시키는데 필요한 바로서 선택되고 크기가 정해진 가변적인 높이의 스페이서(103)들을 이용하여 부재들이 상승된다. 다른 실시예에서 스페이서들은 104 에 도시된 형태로 HSS 로부터 절단되고 핀들에 걸쳐 느슨하게 배치된다.
도 12c: 지그 간극(jig clearance)
비임들은 간극을 이용하여 제 위치에 용접되는데, 간극들은 핀들의 위치에 의해 제공되고, 핀들의 측부들에 의해 수평으로 위치되고, 스페이서들에 의해 상승된다.
도 13 및 도 14: 호이스트 가능한 연결구 조립체
도 13 은 호이스트(hoist) 가능한 연결구 조립체의 실시예를 개시하며, 이것은 여기에 설명되는 바와 같이 상부 연결구(10)를 가진 모듈 프레임의 호이스트 작용 및 연결을 위해 이용될 수 있다.
이전에 설명된 바와 같이, 상부 코너 연결구(10)의 상부면은 T 형상 구멍(또는 개구)(14)을 가질 수 있고, 이것은 리트프 장치의 동체(15)상에 있는 T 형상 맞물림 수단과 맞물린다. 도시된 실시예에서, 리프트 장치의 동체는 연결구(10)에 있는 T 형상 개구 안으로 삽입될 수 있는 T 형상 단부를 가진다. 다른 실시예에서, 도면에 도시된 바와 같이, 리프트 장치에는 블록(16)이 제공되는데, 이것은 리프트 장치의 동체에 결합된다. 블록(16)은 제 1 맞물림 해제 위치로부터 제 2 맞물림 위치로 움직일 수 있다. 제 1 맞물림 해제 위치(도 13)는 T 형상 단부가 연결구(10)에 있는 T 형상 개구 안으로 삽입되거나 또는 그로부터 제거될 수 있게 한다. 제 2 맞물림 위치에 있는 동안, 블록(16)은 T 형상 개구안으로 미끄러져 들어가며(블록(16)의 미끄럼 방향을 도시하는 도 13 의 화살표 참조), 연결구(10)로부터 T 형상 단부의 제거를 방지하고 연결이 제 위치에서 잠기는 것을 방지한다.
리프트 프레임을 상승되어야 하는 모듈에 연결하려면, 블록(16)이 상승됨으로써 동체(15)상의 리프트 특징부(lifting feature)를 치우고 특징부는 슬롯 안으로 도입되어 옆으로 움직인다 (도 13 에서 연결구 내부에 표시된 화살표 참조). 일단 구멍(14) 안에 맞물리면, 중력의 작용으로 피팅(fitting)이 맞물리고, 이것은 블록(16)이 안내부(17)들 사이에서 아래로 미끄러지게 하는데, 이는 슬롯의 넓은 진입 부분을 점유함으로써 리프트 피팅의 우발적인 해제 및 후방 움직임을 방지하기 위한 것이다. 블록(16)은 요부(18) 안에서 자유롭게 주행하는 리테이너(retainer, 15.1)에 의해 동체(15)의 면에 대하여 유지되는데, 이것은 슬롯(19.1) 안에서 수직으로 움직이는 스탠드 오프(stand off, 19)에 고정된다. 상대적으로 정교한 블록 리테이너의 특징부들이 표면과 동일한 평면에 있음으로써 취급하는 동안 우발적인 접촉에 의한 손상을 방지한다. 상승 체인(rising chain) 또는 케이블에 의한 오류를 방지하도록, 블록(16)은 블록 표면에 있는 함몰부(20) 안에 삽입된 핑거(finger)를 이용하여 조작된다. 다른 특정한 실시예에서, 스탠드오프(18)의 상부 표면과 슬롯(19)의 하부측 사이에 배치된 보충 스프링에 의해 중력의 효과와 독립적으로 블록이 진입 슬롯으로 가압된다. 다른 실시예에서 센서가 배치됨으로써 리프트 슬롯 안에서의 잠금 블록의 적절한 위치를 검출한다. 그렇게 발생된 신호는 장비의 제어부 또는 작업자에게 송신됨으로써 만약 리프트 장치가 완전하고 적절하게 맞물리지 않았다면 하중의 리프트 작용을 방지한다.
도 14 에 도시된 바와 같이, 말단 단부(T 형상 단부로부터의 말단)에는 구멍이 제공될 수 있고, 이것은 호이스트 연결구 조립체에 결합되어 들어올리는데 이용될 수 있다.
도 15 및 도 17a: 들어올릴 수 있는 프레임 조립체
리프트 프레임은 리프트 라인(lifting lines)의 거대 변위의 원인이 될 수 있는 모듈 프레임 부재들의 압축 하중 감소를 위하여 제공되고, 또한 크레인까지 위로 통과하는 길이에 무관하게 리프트 작용의 모든 국면 동안 모듈들의 레벨을 정확하게 하는 수단을 제공하는데, 이는 프레임, 시일, 단열재 및 마감재(finish)에 손상을 일으킬 수 있는 우발적인 접촉 없이 모듈들의 배치를 용이하게 하기 위한 것이다.
비임(80)들은 볼트를 이용하여 플랜지(82)를 통해 스트럿(strut, 81)에 의해 결합된다. 8 개의 미끄럼 호이스트 지점(83)들이 제공되며, 이들은 비임(80)상에서 미끄러지고, 구멍(85)들의 열(row)에 있는 잠금 핀(84)을 이용하여 제 위치에 잠겼을 때 움직임이 방지된다. 도 17 에 도시된 바와 같이 하중 지탱 케이블(86)들은 위로 통과되고 마스터 호이스트 피팅(master hoisting fitting, 87)상에 수렴된다.
도 15 에 도시된 실시예에서, 비임(80)은 상단부 및 하단부를 가진 I 비임일 수 있다. 4 개의 호이스트 블록(83)들의 제 1 세트가 비임(80)의 상단부상에 제공되고, 호이스트 블록(83)들의 제 2 세트는 비임(80)의 하단부상에 제공된다. 호이스트 블록(83)들은 비임에 결합되고, 프레임을 들어올리는데 필요할 수 있는 바로서, 제 1 위치로부터 제 2 위치로 (예를 들어 호이스트 블록을 미끄러뜨려서) 움직일 수 있다. I 비임에는 제 1 단부 및 제 2 단부에 인접하여 복수개의 구멍들이 제공될 수도 있으며, 이들은 볼트 및 너트와 같은 패스너를 이용하여 I 비임상의 제 위치에 호이스트 블록(83)들의 고정을 허용한다.
I 비임의 상단부(또는 제 1 단부)상에 존재하는 호이스트 블록(83)의 제 1 세트는 하중 지탱 케이블(86)들에 부착되는데, 하중 지탱 케이블들은 도 23 에 도시된 마스터 호이스트 피팅(master hoisting fitting, 87)에 부착된다. 리프트 프레임 구조는 호이스트 블록(83)을 I 비임(80)상에서 움직임으로써 그리고 호이스트 블록(83)을 상이한 위치에 고정시킴으로써 모듈 프레임의 임의 특정 부분상의 하중을 감소시키도록 균형을 맞춘다.
도 16: 호이스트 장비(Hoisting rigging)
도 16 는 도 15 의 리프트 가능한 프레임 조립체의 일부에 대한 측면도이다. 호이스트 가능한 연결구 조립체(15)는 섀클(shackle, 88)에 의해 체인 또는 와이어 로프(89)에 연결되는데, 이것은 다른 섀클에 의해 리프트 프레임(80)의 하단부상에 위치된 통상적인 미끄럼 호이스트 지점(83)의 하부 부분에 연결된다. 잠금 핀 또는 핀들(84)은 미끄럼 블록들의 움직임을 방지한다.
도 17: 호이스트 기하 형상(Hoisting geometry)
모듈의 호이스트 작용을 준비함에 있어서, 모듈의 무게 중심은 컴퓨터 모델에서 제시되는 바로서 모듈을 포함하는 질량의 위치 및 기록된 중량들에 기초하여 무게 중심을 계산할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 이용하여 판단되거나, 또는 한번 이상의 시험 리프트(trial lift)에 의해 반복적으로 판단된다. 그렇게 모인 데이터는 기록되고 데이터에는 모듈이 제공된다. 컴퓨터 프로그램 또는 삼각법(trigonometry)을 이용하여 표(table)가 준비되는데, 이것은 모듈 및 호이스트 프레임 시스템의 조합된 무게 중심을 조절하는데 이용되는 구멍 위치들을 상술(specify)함으로써 호이스트되어야 하는 모듈의 레벨을 맞춘다. 호이스트 프레임을 모듈에 연결하기 전에, 표를 참조함으로써 미끄럼 블록들은 기재된 위치들에 있는 정 위치에 놓여서 잠긴다.
시스템의 장축(long axis)을 따라서 시스템의 무게 중심을 움직이려면, 호이스트 지점(83)들이 하중의 무게 중심을 향하여 그룹으로서 움직이며, 등거리(사변형) 배치를 유지한다. 무게 중심을 시스템의 장축에 직각으로 옆으로(88) 움직이려면, 비임(80)들의 오직 일 측에만 있는 호이스트 지점(83)들은 그들 사이의 각도를 증가 또는 감소시켜서 공통 호이스트 지점(87)을 향해 위로 통과하는 호이스트 라인들 사이의 각도 관계를 변화시키기 위하여 벌어지거나 또는 함께 모인다.
다른 실시예에서 호이스트 지점들은 다른 소망스러운 목적을 달성하도록, 예를 들어 줄의 하중을 균등화시키거나 또는 하중을 의도적으로 기울이도록 독립적으로 움직인다.
다른 실시예에서 프레임은 단일의 비임으로 이루어지고, 다른 실시예에서 프레임은 사변형이 아니고 삼각형이거나, 다각형이거나, 또는 하중을 최상으로 지지하고 균형을 맞추는 목적을 위해서 편리한 그 어떤 형상일 수 있다.
도 15a: 조립 상세를 가진 단일 미끄럼 블록의 도면
도 15a 은 본 발명에 따른 호이스트 블록의 실시예를 개시한다. 호이스트 블록은 블록의 일면으로부터 다른 면으로 연장되는 T 형상 채널을 가진 블록으로 만들어질 수 있으며, 이것은 블록의 상부 단부상에 개구를 가진다. 상부 단부상의 개구는 블록에 있는 T 형상 개구로 연장된다. 블록은 또한 블록의 상부면으로부터 위로 연장된 제 1 플랜지 및, 블록의 하부 단부로부터 연장된 제 2 플랜지를 가진다. 각각의 플랜지에는 블록에 결합되기 위한 개구가 제공된다. 특정의 실시예에서, 블록은 고체 강철 또는 주물로부터 기계 가공되거나 또는 다른 적절한 재료로 제조된다. 다른 특정의 실시예에서, 블록은 도시된 플레이트로부터 용접된다.
도 18: 모듈 조립체 고정구(Module assembly fixture)
완성된 모듈 프레임을 조립하려면, 2 개의 대향되고 미러 이미지(mirror image)의 동력 회전 고정구(120)의 플래튼(platen)상의 정지부에 완성된 바닥이 배치된다 (도 18,도 19, 도 20). 타워(121)는 롤러(122)상에서 움직이는데, 롤러들에는 플랜지들이 설치됨으로써 트랙(122.1)에 정확하고 올바르게 위치된다. 타워(121)의 베이스상에 있는 브래킷을 통한 핀은 트랙(122.1)에 인접한 구멍들의 열과 맞물리는데, 이는 이전에 설명된 바와 같이 정해진 치수 격자와의 일관성을 보장하기 위한 것이다. 회전 베어링(slewing bearing, 124)은 플래튼(125)을 지지하고 플래튼이 회전할 수 있게 하며, 이는 조립 및 용접을 위한 이상적인 자세로 작업물을 위치시키기 위한 것이다. 동일한 구조가 같은 트랙에 위치되고 도시된 구조에 대향하며 프레임의 대향하는 단부를 지지한다.
도 19: 플래튼 및 도 20: 가동 정지 랙(Movable stop rack)
플래튼(125)은 그것의 수직면에 장착된 2 개 이상의 가동 정지 랙(movable stop rack, 126)을 가지며, 그에 대하여 측면 작업 지지부(127) 및 상부/저부 작업 지지부(128)(도 26)가 장착되는데, 이들은 플래튼이 구성되었던 고정구(fixture)와 같은 방향으로, 대응 코너 연결구들의 외측 하부면 및 외측 상부면에 대하여 위치된다. 작업 지지부들 안에 있는 구멍들은 대응하는 연결구들에 있는 구멍들과 정합됨으로써 고정구내에 구성된 모듈들이 상기 고정구 및 다른 고정구에 구성된 대응 구성 요소들과 상호 연결될 것을 보장한다.
칼럼(50)은 하부 코너 연결구(20)상의 위치 돌출부가 존재한다면 그것에 걸쳐서 미끄러지거나, 또는 만약 존재하지 않는다면 인접하게(proximally) 지향되며, 칼럼 지지 바아(122)에 대하여 작용하는 클램프(121)(미도시)들에 의해 제한된다. 다음에 상부 프레임 조립체의 코너들에 위치된 코너 연결구(10)들은 칼럼들의 상단부상에 배치되고 코너 블록들의 상부 외측면들에 의해 위치되며, 다음에 중간 수직 튜브(51)들은 중간의 클램프-온 수용부(clamp-on receivers, 미도시) 안에 배치되고, 추가적인 클램프(130, 미도시)로써 제한된다. 클램프들과 조합된 칼럼 지지 바아들의 내부 외측면들상의 위치 선정 돌출부들은 프레임 구성 요소들이 조립체 용접중에 움직이는 것을 방지하는데, 조립체 용접은 고정구의 회전에 의해 편리하게 되는 이상적인 위치에서 진행된다.
고정구에는 복수개의 프레임 폭 한정 구멍(131)들 및 프레임 높이 한정 구멍(132)들이 설치됨으로써, 논리적인 증분(increments)으로써 다양한 형상의 모듈들의 생산을 위한 지크의 정확하고 신속한 조절을 용이하게 하며, 이는 그렇게 구성된 부분들이 본 발명에 따라서 구성된 다른 구성 요소들과 조화되는 것을 보장한다.
도 21 은 분리 칼럼(split column)을 통한 단면도이다.
도 21 은 공유된 구조 칼럼의 특정 실시예를 개시한다. 모듈의 높이에 걸쳐 있는 빌트업(built-up) "C" 섹션(152)은 여러 위치들에서 볼트(153)들로써 유사한 섹션(151)에 볼트 결합됨으로써 칼럼을 형성하며, 이것은 2 배로 넓어서 버클링의 힘(buckling force)에 더 큰 저항을 제공한다. 상부 및 저부 양쪽에 발생되는 베이스 플레이트(156)는, 하중에 따라 적절하게, 가벼운 칼럼(154) 또는 무거운 칼럼으로의 천이부를 형성한다. 필요한 대각선 브레이스(150)는 칼럼(151)의 연장된 웹에 연결된다. 내화벽 보드(fire-proof wall board, 155)의 제거 가능한 섹션은 구조물을 세우는 동안 볼트들에 대한 접근을 제공한다.
도 22 은 연장 가능한 짝맞춤선 가스켓(mateline gasket)을 통한 단면도이다.
연장 가능한 짝맞춤선 가스켓의 특정 실시예가 도시되어 있다. 다수의 밀봉 특징부들을 가지면서 몰딩되거나 또는 압출된 탄성 재료(168)가 채널(166)에 고정되며, 채널(166)은 채널(169)의 내측 표면에 고정된 가스켓(167) 안에서 미끄러지고 포착 스크류(captive screw, 164)에 의해 연장되며, 상기 포착 스크류는 나사 소켓(165) 안에서 이동하고 회전 헤드(163)에 의해 작동된다. 조립체는 임의의 편리한 깊이를 가질 수 있는 지지 채널(160)에 장착되고, 음향 및 화재에 저항성이 있는 재료(170)가 지지 채널에 고정된다. 가스켓을 전진시키는 스크류를 작동시키도록 덮개(161)를 통해 접근하며, 덮개는 특정의 실시예에서 장식을 가질 수 있고 제거 가능한 방식으로 고정된다.
제 1 모듈 유닛과 제 2 모듈 유닛 사이에 밀봉을 형성하도록, 모듈 유닛들에는 각각 채널(166)이 제공된다. 도시된 실시예에서, 가스켓(167)은 치 형성 연결구(toothed connector, 168)와 함께 채널(160) 안에 존재한다. 치 형성 연결구(168)는 제 2 모듈 유닛의 채널에 있는 치 프로파일(toothed profile)에 상보적인 프로파일을 가진다. 특정의 실시예에서, 가스켓(167)은 치 형성 연결구(168)가 오직 일 방향으로만 움직일 수 있게 하는데, 이는 모듈 프레임으로부터 멀어지는 방향이다. 이것은 예를 들어 치 형성 연결구의 표면으로부터 연장된 각도 탭(angled tab)들을 제공하고 또한 상기 탭들을 수용하도록 가스켓(167) 안에 대응 수용부들을 제공함으로써 이루어질 수 있다. 일단 탭들이 수용부들 안에 삽입되면, 가스켓은 제 위치에 잠기며 치 형성 연결구는 채널(160) 안으로 뒤로 움직이는 것이 방지될 수 있다.
처음에, 2 개의 모듈 유닛들이 서로 접촉되고 채널들이 정렬된다. 제 2 모듈 프레임에 있는 치 형성 연결구는 연장 위치에 존재할 수 있으며, 그곳에서 2 개 모듈 프레임들의 짝맞춤선을 지나서 그리고 또한 채널(160)의 공동(cavity)을 지나서 연장된다. 일단 제 위치에 있으면, 제 1 채널에 있는 치 형성 연결구는 맞물림 해제 위치로부터 연장될 수 있는데, 여기에서 치 형성 연결구는 채널의 공동 안에서 맞물림 위치로 위치되고, 여기에서 채널의 공동(cavity) 외부로 연장되고 제 1 모듈 프레임에 있는 치 형성 연결구의 치는 제 2 모듈 프레임에 있는 치 형성 연결구의 상보적인 치와 맞물리고 정렬된다.
도 23 는 정면 시스템(facade system)의 분해도이다.
모듈 구조를 위한 정면 시스템의 특정 실시예는 관련된 구조 프레임과 함께 도시되어 있다. 모멘트 블록(181)을 가진 구조 프레임(171)은 단열 보드 층(172)으로 내화 처리(fireproofed)되고, 바닥 보드(182)로 덱크가 형성되며, 구멍(183)들 안에 삽입된 볼트를 이용하여 인접한 칼럼(미도시)에 연결된 점진적으로 강화된 분리 칼럼(split column, 179)의 절반에 의해 지지되는 것으로 도시되어 있다. 스페이서 프레임(spacer frame, 173)에는 보드 층(178)으로 방음 및 내화 처리되고 구멍(177)들이 제공되어 가스켓 연장 스크류(164)에 접근된다 (도 28). 정면부 충전(facade infill) 및 가스켓 장착 프레임(175)에는 가스켓 조립체(176)가 설치되고 외부 벽 패널(174)로 표면이 이루어진다. 슬립 크리티칼 볼트(slip-critical bolting, 183)로써 빌트 업(built up) 구조 칼럼(179)으로 전이되는 것이 도시되어있다.
도 24 는 공유된 구조 칼럼에서의 수직 전이(vertical transition)의 분해도이다.
가벼운 칼럼으로의 전이 지점에서 공유된 구조 칼럼의 양쪽 절반부들에 대한 특정의 실시예가 도시되어 있다. 빌트 업 "C" 섹션(152)들은 서로 볼트 결합됨으로써 "I" 섹션을 형성한다. 구조 프레임(171)의 부재들은 "C" 섹션들이 이용되는 프레임들에서 모멘트 블록(moment block) 대신으로 "C" 채널들에 용접된다. 모멘트 블록(181)은 조합된 쐐기 및 강화 플레이트(shimming and gusset plate, 30)상에 놓이는데 (도 2 에 상세하게 도시되어 있다) 이것은 칼럼(152)들의 상단부에 다시 고정된다. 정면 프레임(facade framming, 173)은 도 23 에 유사한 방식으로 조립체의 면에 고정된다.
도 25 는 구조상의 패널 정면 시스템의 수평 단면이다.
모듈 빌딩을 위한 구조 정면 시스템의 특정 실시예가 도시되어 있다. 빌트 업 섹션(152)들은 윈도우 유닛(190)을 가진 조립체를 형성하도록 상부 및 저부의 헤더(header)에 의해 이전에 설명된 바와 같은 방식으로 접합되지만, 이전에 설명된 체적형 모듈(volumetric modules)과는 다르게, 바닥 및 내부 벽들과 분리된 정면 유닛(facade unit)이 운송되어 세워진다. 비임(191)들은 바닥 슬래브(178)들을 지지한다. 내화 덮개(178)는 강철 구조물을 단열시킨다. 정면 패널(50)은 단열 및 외관을 제공한다. 당업자가 이해하는 바로서, 45 도 분리 코너 칼럼(192)은 90 도 외측 코너에서 유사한 기능을 수행한다. 다른 특정의 실시예에서 분리 코너 칼럼(split corner column)의 각도는 가변적인 기하 형상을 가진 구조체들의 구성을 용이하게 하기 위하여 45 도보다 크거나 작다.
도 26 은 모듈들의 수직 적층체의 단순화된 분해도이다.
이전에 설명된 바와 같이, 상부 코너 연결구(10)는 보강 플레이트(30)를 통과하는 볼트에 의해 하부 코너 연결구(20)에 접합된다. 특정의 실시예에서, 보강 플레이트(30)는 다양한 두께로 제공되는데, 이것은 빌딩의 조립 동안에 선택되어 필요에 따라 연결부에 배치될 수 있어서 모듈들 치수에서의 변화를 보상하며, 따라서 모듈들 적층의 전체 치수는 195 에서 측정된 정확한 값과 일치한다. 다른 특정의 실시예에서, 부분적인 플레이트(192)에는 대응하는 구멍 패턴 및 다양한 두께가제공되어 인접한 모듈들의 치수와 차이를 보상한다.
도 27 은 모듈들의 수평 열(row)의 단순화된 분해도이다.
이전에 설명된 바와 같이, 2 개의 절반부(152)들로 구성된 빌트 업 "C" 섹션칼럼들은 함께 볼트로 결합되어 인접한 모듈들을 접합시키고 더 큰 섹션을 형성한다. 특정의 실시예에서, 쐐기(178)가 다양한 두께로 제공되고 쐐기에는 연결 볼트들의 통과를 위한 미리 절단된 구멍들이 제공된다. 빌딩의 조립 동안에, 적절한 쐐기가 필요에 따라 선택되어 연결부에 배치될 수 있어서 196 에서 측정된, 모듈들의 축적된 수평 치수 변화를 보상한다.
설명된 실시예들의 특정한 적합화 및 개량이 이루어질 수 있다. 따라서 상기 설명된 실시예들은 예시적인 것으로 간주되어야 하고 제한적인 것은 아니다.
2.4. 중공형 동체 10. 상부 연결구
20. 하부 연결구 30. 보강 플레이트

Claims (29)

  1. 하부 연결구에 결합된 상부 연결구 및, 상기 상부 연결구와 상기 하부 연결구 사이에 개재된 보강 플레이트(gusset plate)를 포함하는, 연결구 조립체로서,
    상기 하부 연결구는:
    제 1 모듈 프레임의 제 1 단부를 수용하도록 적합화된 하부 연결구의 제 1 단부 및, 보강 플레이트에 결합되도록 적합화된 하부 연결구의 제 2 단부를 가지는, 하부 연결구 중공형 동체;
    하부 연결구의 중공형 동체에 결합된 적어도 한쌍의 하부 연결구 돌기들(bosses); 및,
    적어도 한쌍의 하부 연결구 아암들로서, 각각의 하부 연결구 아암은, 하부 연결구 돌기에 결합되고 상기 하부 연결구 돌기로부터 연장되며, 하부 연결구를 상부 연결구에 결합시키는 고정 수단을 수용하기 위한 통공을 가지는, 적어도 한쌍의 하부 연결구 아암들;을 포함하고,
    상기 상부 연결구는:
    보강 플레이트에 결합되도록 적합화된 상부 연결구의 제 1 단부 및, 제 2 모듈 프레임의 제 1 단부를 수용하도록 적합화된 상부 연결구의 제 2 단부를 가진 상부 연결구 중공형 동체;
    상부 연결구 중공형 동체에 결합되는 적어도 한쌍의 상부 연결구 돌기들; 및,
    적어도 한쌍의 상부 연결구 아암들로서, 각각의 상부 연결구 아암은, 상부 연결구 돌기에 결합되고 상부 연결구 돌기로부터 연장되며, 상부 연결구를 보강 플레이트에 결합시키는 결합 수단을 수용하도록 적합화된 제 1 통공 및 하부 연결구를 상부 연결구에 결합시키는 고정 수단을 수용하도록 적합화된 제 2 통공을 가지는, 적어도 한상의 상부 연결구 아암들;을 포함하고,
    상기 보강 플레이트는:
    제 1 면, 제 2 면 및, 상부 연결구 및 하부 연결구를 결합시키는 결합 및 고정 수단을 수용하기 위한 관통 구멍들을 포함하는, 연결구 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 연결구를 보강 플레이트상에 위치시키기 위하여 하부 연결구 중공형 동체의 제 2 단부와 맞물리도록 보강 플레이트의 제 1 면상에 위치된 위치 선정 핀(locating pin)을 더 포함하는, 연결구 조립체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    하부 연결구 중공형 동체 및/또는 상부 연결구 중공형 동체는 고정 수단(affixing means)을 수용하도록 적합화된 하나 이상의 보어(bore)들을 가지는, 연결구 조립체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상부 연결구 중공형 동체는 동체의 제 1 단부에 전체적으로 T 형상의 개구를 가지는, 연결구 조립체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상부 및 하부 연결구의 중공형 동체는 프레임 구조체와 협동되게 맞물리는 경사 가장자리(beveled edges)들을 가지는, 연결구 조립체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    하부 연결구 중공형 동체 및 상부 연결구 중공형 동체는 정사각형 단면을 가지는, 연결구 조립체.
  7. 연결구 및 상기 연결구에 분리 가능하게 부착될 수 있는 리프트 장치를 포함하는, 호이스트 연결구 조립체로서,
    연결구는 중공형 동체의 제 1 단부에서 전체적으로 T 형상의 개구를 가지는 중공형 동체를 포함하고,
    리프트 장치는, T 형상 개구에 맞물려서 T 형상 개구 내에서 제 1 맞물림 해제 위치로부터 제 2 맞물림 위치로 미끄럼 가능하게 움직일 수 있도록 리프트 장치의 맞물림 단부상에 전체적으로 T 형상인 맞물림 수단을 가진 리프트 장치 동체 및, 상기 리프트 장치 동체에 결합되고 제 1 맞물림 해제 위치로부터 제 2 맞물림 위치로 미끄럼 가능하게 움직일 수 있는 블록을 포함하고,
    제 2 맞물림 위치에서의 블록은 T 형상 개구를 제 2 위치에서의 T 형상 맞물림 수단과 맞물리고, T 형상 맞물림 수단이 제 1 위치로 움직이는 것을 방지하는, 호이스트 연결구 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    리프트 장치 동체의 말단 단부에 있는 구멍으로서, 리프트 연결구 조립체를 승강시키는 수단을 수용하도록 적합화된 구멍을 가지는, 호이스트 연결구 조립체.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항으로서,
    블록의 미끄럼 가능한 움직임을 제 1 맞물림 해제 위치로부터 제 2 맞물림 위치로 안내하기 위한 안내부를 더 포함하는, 호이스트 연결구 조립체.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    연결구는 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 기재된 상부 연결구인, 호이스트 연결구 조립체.
  11. 상부 단부 및 하부 단부를 가지는 적어도 한쌍의 비임들;
    적어도 한쌍의 비임들에 결합되어 승강 가능한 프레임 구조를 형성하는 스트럿들(struts);
    비임들의 상부 단부들에 해제 가능하게 고정되고, 해제되었을 때 비임들상에서 제 1 위치로부터 제 2 위치로 미끄러질 수 있게 움직일 수 있는, 복수개의 제 1 호이스트 블록들(hoist blocks);
    복수개의 제 1 호이스트 블록들에 결합된 하중 지탱 케이블들;
    비임들의 하부 단부에 해제 가능하게 고정되고 해제되었을 때 비임들의 제 1 위치로부터 제 2 위치로 미끄러질 수 있게 움직일 수 있는, 복수개의 제 2 호이스트 블록들; 및,
    일 단부에서 복수개의 제 2 호이스트 블록들에 결합되고 다른 단부에서 모듈 프레임 유닛에 결합되는 리프트 연결구 조립체(lifting connector assembly);를 포함하는, 리프트 프레임 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    비임들은 호이스트 블록들을 비임에 고정시키도록 적합화된 통공들을 가지는, 리프트 프레임 조립체.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    리프트 연결구는 제 7 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 기재된 것과 같은, 리프트 프레임 조립체.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,
    리프트 연결구는 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 기재된 연결구 조립체에 결합되고, 연결구 조립체는 모듈 프레임 유닛에 부착되는, 리프트 프레임 조립체.
  15. 모듈 빌딩 형성을 위한 모듈 프레임 유닛들의 시스템으로서,
    하부 연결구에 결합된 제 1 단부를 가진 제 1 모듈 프레임 유닛;
    상부 연결구에 결합된 제 1 단부를 가진 제 2 모듈 프레임 유닛; 및,
    보강 플레이트에 결합되고 보강 플레이트를 개재시킨(sandiwiching) 상부 연결구 및 하부 연결구;를 포함하고,
    상부 연결구, 하부 연결구 및 보강 플레이트는 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 기재되어 있는 것인, 모듈 빌딩 형성을 위한 모듈 프레임 유닛들의 시스템.
  16. 모듈 빌딩 형성을 위하여 인접한 모듈 프레임 유닛들을 결합하기 위한 시스템으로서,
    제 1 모듈 프레임 유닛 연결구에 결합된 제 1 모듈 프레임 유닛 제 1 단부를 가진 제 1 모듈 프레임 유닛;
    제 1 모듈 프레임 유닛에 인접하게 위치되고 제 2 모듈 프레임 유닛 연결구를 가진 제 2 모듈 프레임 유닛 제 1 단부를 가지는, 제 2 모듈 프레임 유닛; 및,
    슬래브(slab)에 결합된 받침부들(pedestals)을 가진 바닥 섹션으로서, 받침부들은 받침부들을 제 1 및 제 2 모듈 프레임 유닛 연결구들에 결합시키도록 적합화된 개구를 가지는, 바닥 섹션;을 포함하고,
    제 1 및 제 2 모듈 프레임 유닛 연결구들은 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 기재된 상부 연결구 또는 하부 연결구이고, 받침부들을 수용하여 받침부들에 결합되도록 적합화된 중공형 동체내의 보어(bore)를 가지는, 인접한 모듈 프레임 유닛들을 결합하기 위한 시스템.
  17. 제 15 항 및 제 16 항에 기재된 시스템을 포함하는, 모듈 빌딩을 형성하기 위하여 수직 및 수평으로 결합되는 모듈 프레임 유닛들의 시스템.
  18. 모듈 빌딩 형성을 위한 모듈 프레임 유닛들의 결합 방법으로서,
    하부 연결구를 제 1 모듈 프레임 유닛의 제 1 단부에 결합하는 단계;
    상부 연결구를 제 2 모듈 프레임 유닛의 제 1 단부에 결합하는 단계; 및,
    보강 플레이트를 개재시키고, 모듈 프레임 유닛들을 형성하도록 상부 및 하부 연결구들을 결합시키는 단계로서, 상부 연결구, 하부 연결구 및 보강 플레이트는 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 기재되어 있는 것인, 단계;를 포함하는, 모듈 프레임 유닛들의 결합 방법.
  19. 모듈 유닛의 조립 방법으로서,
    모듈 유닛의 일 단부의 치수들을 확립하는 격자를 가진 제 1 조절 가능 고정구에 대하여 모듈 유닛의 일단부의 구성 요소들을 결합하는 단계;
    모듈 유닛의 제 2 단부의 치수들을 확립하는 격자를 가진 제 2 조절 가능 고정구에 대하여 모듈 유닛의 제 2 단부의 구성 요소들을 결합하는 단계; 및,
    모듈 유닛을 형성하도록 모듈의 일 단부를 모듈의 제 2 단부에 결합하는 단계;를 포함하는, 모듈 유닛의 조립 방법.
  20. 모듈 프레임들의 외측 칼럼들의 연결 및 제작 방법으로서, 칼럼들은 면(face)과 상기 면으로부터 연장된 아암(arm)들을 가진 전체적으로 C 형상의 단면을 가지고, 상기 방법은:
    제 1 모듈 유닛의 칼럼의 면을 제 2 모듈의 칼럼에 결합시키는 단계 및 제 1 칼럼의 아암들을 제 2 칼럼의 아암들로부터 멀어지게 연장시키는 단계를 포함하는, 모듈 프레임들의 외측 칼럼들의 연결 및 제작 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    제 1 칼럼은 패스너(fasteners)들을 이용하여 제 2 칼럼에 고정되는, 모듈 프레임들의 외측 칼럼들의 연결 및 제작 방법.
  22. 제 1 모듈 유닛을 제 2 모듈 유닛 또는 프레임에 밀봉하기 위한 방법으로서, 제 1 모듈 유닛 및 제 2 모듈 유닛 또는 프레임 각각은 채널을 가지고, 제 1 모듈 유닛에 있는 채널은, 제 2 모듈 유닛 또는 프레임의 채널에 위치된 상보적인 정렬 및 결합 수단에 맞물리도록 내부에 위치된, 연장 가능 정렬 및 결합 수단을 가지고, 상기 방법은:
    제 1 모듈 유닛을 제 2 모듈 유닛 또는 프레임에 맞물리는 단계;
    제 1 모듈 유닛에 있는 채널을 제 2 모듈 유닛 또는 프레임에 있는 채널과 정렬하는 단계; 및,
    상보적인 정렬 및 결합 수단과 맞물리고 결합되도록, 연장 가능 정렬 및 결합 수단을 맞물림 해제 위치로부터 맞물림 위치로 연장하는 단계;를 포함하는,
    제 1 모듈 유닛을 제 2 모듈 유닛 또는 프레임에 밀봉하기 위한 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상보적인 정렬 및 결합 수단은 제 2 모듈 유닛 또는 프레임의 채널에서 맞물림 해제 위치로부터 맞물림 위치로 연장 가능한, 제 1 모듈 유닛을 제 2 모듈 유닛 또는 프레임에 밀봉하기 위한 방법.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    연장 가능 정렬 및 결합 수단은:
    제 1 모듈 유닛에 있는 채널내에 위치하는 지지 브래킷(support bracket); 및,
    지지 브래킷에 결합되고 치 형성 연결구(toothed connector)를 맞물림 해제 위치로부터 맞물림 위치로 작동시키도록 적합화된 액튜에이터를 포함하는,
    제 1 모듈 유닛을 제 2 모듈 유닛 또는 프레임에 밀봉하기 위한 방법.
  25. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 따른 상부 연결구 및 하부 연결구를 포함하는 모듈 프레임 유닛.
  26. 제 25 항의 모듈 프레임 유닛 또는 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 따른 연결구 조립체를 포함하는, 빌딩.
  27. 바닥, 천장 또는 벽의 조립체를 형성하기 위한 지그 시스템으로서, 상기 지그 시스템(jig system)은:
    상기 조립체의 주변 가장자리들을 한정하도록 프레임상에 위치된 복수개의 위치 선정 블록(locator block)들을 가진 프레임으로서, 위치 선정 블록들 각각은 상기 조립체의 연결구에 결합되도록 적합화되는, 프레임;
    위치 선정 블록들에 인접하게 위치되고, 상기 조립체의 연결구에 맞물리고 상기 조립체의 연결구의 적절한 정렬을 보장하도록 적합화된 복수개의 버튼들; 및,
    상기 조립체의 주위를 한정하기 위한 상기 조립체의 복수개의 주위 비임들과 접촉하도록 적합화된 복수개의 핀들;을 포함하는, 지그 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 조립체의 중간 비임들을 위치시키기 위한 격자를 한정하도록 위치된 복수개의 중간 핀들을 더 포함하는, 지그 시스템.
  29. 모듈 프레임의 형성을 위한 지그 시스템으로서, 상기 지그 시스템은:
    각각의 기둥은 제 1 단부에서 제 1 비임을 결합시키고 상기 기둥의 제 2 단부에서 제 2 비임을 결합시키고, 상기 기둥은 기둥의 제 1 위치로부터 기둥의 제 2 위치로 미끄러질 수 있게 움직일 수 있고 비임에 분리 가능하게 부착될 수 있는, 복수개의 비임들 및 기둥들;
    기둥에 결합되는 위치 선정 기둥(locator post);
    상기 위치 선정 기둥에 부착되고 바닥 조립체의 연결구에 결합되기 위한 통공을 가지는 제 1 벽; 및,
    상기 위치 선정 기둥에 부착되고 벽 조립체의 비임 또는 기둥에 결합되기 위한 통공을 가지는 제 2 벽으로서, 상기 비임 또는 기둥이 상기 연결구와 정렬될 수 있게 위치되는, 제 2 벽;을 포함하는, 지그 시스템.
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