KR20230022208A - 공학적 목구조 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공학적 목구조 시스템에 관한 것으로, 서로 연결된 연속 배열 수직 스트럿 세그먼트(13)들로 형성되는 평행한 수직 스트럿(12)들 사이에 포함되는 제 1 시트(11)를 포함하는 다수의 수직 구조 요소(10), 상기 제 1 시트(11)에 지지되는 다수의 수평 구조 요소(20, 120)로서 각각 상부 수평 보드(21)와 하부 수평 보드(22) 및 이들 사이에 배치된 적어도 하나의 제 2 스페이서(23)를 포함하는 다수의 수평 구조 요소(20, 120), 및 선택적으로 적어도 하나의 구조 플로어(1)를 규정하는 상기 수평 구조 요소(20, 120)에 지지되는 슬래브 부재(30)를 포함한다.
Description
본 발명은 바람직하게 폴리우레탄 또는 다른 수지와 같은 내구성이 있는 내습성 구조적 접착제를 사용하여 서로 연결된 공학적 목재로 구성된 구성요소로 대부분 또는 완전히 이루어진 구조를 건설하기 위한 공학적 목구조 시스템에 관한 것이다.
공학적 목재로 구성된 구조 시스템이 기술의 상태에 알려진다.
예를 들어, 문헌 WO2016191510A1은 빔 또는 슬래브의 형태로 벽 판넬 및 수평 구조 요소를 포함하는 공학적 목구조 시스템을 기재한다. 각각의 빔은 상부 수평 보드, 하부 수평 보드, 및 상부 및 하부 수평 보드 사이에 위치되고 그에 부착된 제 2 스페이서를 포함한다. 슬래브는 구조적 플로어 레벨로 구성되고, 각각의 슬래브는 빔 상에 지지되고 제 1 리브 및 제 1 리브에 수직인 제 2 리브에 의해 규정된 제 2 스페이서를 통해 분리되고 연결된 상부 수평 보드 및 하부 수평 보드를 포함한다. 벽 판넬은 슬래브와 유사하지만 상부 단부 상에 제 1 시트를 포함하는 구성을 갖고, 빔의 제 2 스페이서에 의해 규정된 제 2 시트가 맞물리고 지지되고, 구조 노드를 규정하고, 빔으로부터 벽 판넬로 수직 하중을 전달한다.
이러한 해법은 프리패브리케이션 및 구조 시스템의 다른 구성 요소의 뒤이은 조립을 허용한다.
이러한 해법에 제안된 구조 노드를 통한 다른 구성 요소 사이에 연결은 예를 들어, 빔으로부터 벽 판넬로의 수직 하중의 전달을 허용하지만, 구조 노드를 통한 판넬 벽의 구조적 연속성 및 그를 통한 굽힘 하중의 전달을 방지한다.
또한, 동일한 구조 노드 상에 수렴하는 다른 수평 구조 요소는 서로 연결되지 않고 그들 사이에 하중을 전달하거나 수렴하는 수평 구조 요소 사이에 하중을 보상할 수 있다.
또한, 수평 구조 요소와 벽 판넬 사이에 제안된 연결은 강성 연결이 아니고 따라서 수직 하중, 그러한 전단 하중, 굽힘 하중 또는 비틀림 하중과는 다른 하중이 다른 구성 요소를 가로질러 그리고 본 해법에 따라서 적절하게 전달되지 않을 수 있고, 수직 하중은 벽 판넬을 통해 전달되지만, 빔이 벽 판넬의 최상부 상에 적층되고, 수직 연속성을 방해하고, 세 개 이상의 구조 플로어 레벨이 벽 판넬 상에 중첩되고 지지될 때, 벽 판넬을 통한 하중의 수직 전달을 방지한다. 수직 하중이 수직 하중을 전달하도록 의도된 구성 요소를 통해 계속적으로 전달될 수 없다면, 본 경우에, 벽 판넬, 구성 요소에 의해 지지된 수직 하중이 감소되고 구조 시스템의 크기, 저항, 및 가격은 부정적으로 영향받는다.
문헌 US3866371A는 또한 연속적인 직립부에 의해 규정된 수직 구조 요소, 및 하중의 보상을 허용하는 수렴 빔 사이에 하중을 전달하도록 수직 구조 요소의 측방향 측면에 연결된 빔의 형상으로 수평 구조 요소를 포함하는 공학적 목구조 시스템을 기재하고, 수직 구조 요소는 빔의 빈 코어를 통해 가로지른다.
각각의 빔은 수직 구조 요소가 통과하는 공간 사이에 규정하는 서로 마주하는 좌측 및 우측 보드로 구성된다.
본 해법에 규정된 수직 구조 요소는 굽힘력 앞에 감소된 저항을 가진다.
또한, 본 경우에, 제 1 방향 및 제 2 방향, 예를 들어, 제 1 및 제 2 직교 방향에서 빔이 동일한 수직 구조 요소 상에 수렴할 때, 제 1 방향에서 빔의 수직 커넥터는 제 2 방향에서 빔의 수직 커넥터를 간섭하고 부분적으로 차단하고, 각각의 수직 커넥터의 총 수직 하이(high)의 절반만이 반대 빔과 연결하는 구조 노드를 가로질러 계속적이고, 수직 커넥터의 저항에 부정적으로 영향을 주고, 연결된 빔 사이에 하중 전달을 감소시킨다. 이러한 해법은 정렬된 빔 사이에 연결을 허용하지만, 비정렬된 빔 사이의 하중의 적절한 하중 전달은 동일한 수직 구조 요소에 수렴하지 않는다.
문헌 US20100275551은 마주하는 단부 상에 핑거 조인트를 통해 그리고 빔의 하부 표면에 부착된 하부 커넥터를 통해 빔의 두 개의 정렬된 부분 사이에 연결을 기재한다. 본 경우에, 하부 커넥터는 상보적 리세스에 맞춰진 삼각형 형상 보드이다. 본 경우에, 빔은 솔리드 스퀘어 빔이고, 이는 구조적으로 비효율적이고 그러므로 다른 유형의 빔과 비교해 고가이다. 본 해법은 또한 함께 접착된 다중 부분 빔으로 구성된 긴 경도 빔의 획득에만 관한 것이지만, 수직 구조 요소와 빔의 연결에 관한 것은 아니고, 수직 구조 요소 상에 지지된 수렴 빔 사이에 하중의 전달 또는 수렴 빔으로부터 수직 구조 요소로의 하중의 전달에 관한 것은 아니다.
문헌 EP0550803A1은 문헌 US20100275551 상에 기재된 것과 유사한 정렬된 빔 사이에 연결 시스템을 기재한다. 본 경우에, 빔은 또한 솔리드 스퀘어 빔이고, 커넥터는 빔의 리세스된 스태거 스텝(staggered step)에서 일체화된다. 그러나 본 문헌에서, 본 해법이 수렴 빔과 수직 구조 요소 사이의 연결에 적용될 때, 빔의 그리고 수직 구조 요소의 측방향 수직 표면에 부착된 수직 보드로 구성된 수직 커넥터만이 제안되어, 수직 커넥터를 통해 굽힘 하중을 전달하고 정렬된 빔 사이에 연결만을 허용지만 빔과의 연결은 기타 다른 방향으로부터 수렴하지 않는다. 위에 언급된 바와 같이, 공학적 목재는 굽힘 하중을 전달할 때보다 견인 하중의 압축을 전달할 때 더 효율적이고, 그러므로 본 문헌에 제안된 수직 커넥터는 공학적 목재의 가장 효율적인 사용이 아니고 구조 시스템 효율성에 부정적으로 영향을 미친다. 본 문헌은 다중 중첩된 구조 플로어 레벨이 수직 구조 요소 상에 지지될 때, 수직 하중 전달의 연속성을 갖는 수직 구조 요소를 제안하지 않는다.
문헌 EP0079761A1은, 단부가 제 2 스페이서가 지지되는 제 1 시트를 포함하는 수직 구조 요소에 연결되는, 제 2 스페이서를 통해 연결된 상부 수평 보드 및 하부 수평 보드를 포함하는 빔을 포함하는 구조 시스템을 기재하지만, 본 문헌은 동일한 수직 구조 요소 상에 수렴하는 다른 빔 사이에 연결을 기재하지 않는다.
문헌 FR2613403A1은 4개의 L 형상 수직 스트럿으로 구성된 수직 구조 요소를 포함하는 공학적 목구조 시스템을 기재한다. 수직 스트럿 사이에, 수직 플랫 슬레이트가 볼트를 통해 삽입되고 연결될 수 있고, 관절화된 연합을 제공한다. 본 해법은 서로 견인력 및 압축력을 전달하도록 서로 동일한 구조 노드 상에 수렴하는 여러 수평 구조 세그먼트의 연결을 허용하지 않는다.
문헌 FR2133487A1, WO2015011300A1, 및 WO2015121886A1은 또한 다른 공학적 목구조 시스템을 기재한다.
본 발명은 위에 기재된 그리고 다른 문제를 해소한다.
본 발명은 공학적 목재 구성요소로 구성된 공학적 목구조 시스템에 관한 것이다.
공학적 목재는 복합 소재를 형성하도록 접착제로 함께, 목재, 우드 칩, 목재 분말, 또는 대나무와 같은 다른 식물 제품의 스트랜드, 입자, 섬유, 베니어 또는 보드를 묶거나 고정함으로써 제조된 파생 목재 제품임이 이해될 것이다. 이러한 유형의 목재는 또한 대형 목재, 복합 목재, 인공 목재, 또는 제조된 보드로서 알려진다.
가장 흔한 유형의 공학적 목재는 방향을 바꾸고 내구성 있는 내습성 접착제로 열 및 압력 하에 결합된 라미네이트된 베니어의 시트로부터 제조된 합판, 합판과 유사하지만 모두 동일한 방향으로 적층된 베니어를 갖는 단판적층재(LVL), 함께 압축되고 접착된 다중 방향으로 배향된 우드 플레이크로부터 제조된 배향성 스트랜드 보드(OSB), OSB와 유사하지만 모두 동일한 방향으로 적층된 스트랜드를 갖는 스트랜드 적층 럼버(LSL), 및 함께 압축되고 접착된 나무 섬유 또는 톱밥으로부터 제조된 중간 밀도 섬유판이다. 다른 유형의 공학적 목재 제품은 접착식집성재(Glulam), 매스 팀버(EWP), 및 교차 적층 집성재(CLT)로 흔히 알려진다.
본 발명의 목적은 구조 요소 뿐만 아니라 저들 구조 요소 사이의 연결의 주요 구조 구성요소로서 공학적 목재를 사용하는 구조 시스템을 기재하는 것이다.
바람직하게, 주요 공학적 목재 구성요소에서, 또는 적어도 더 높은 하중을 지지하는 공학적 목재 구성요소에 대해 본 발명에 사용된 공학적 목재는 20 내지 40 N/mm2에 포함되는 최대 압축 강도 및/또는 8 N/mm2까지의 최대 전단 강도를 갖고, 사용된 접착제는 일단 경화되면, 부착된 공학적 목재 구성요소의 압축 강도와 동일하거나 더 높은 최대 압축 강도 및 부착된 공학적 목재 구성요소의 전단 강도와 동일하거나 더 높은 최대 전단 강도를 바람직하게 가진다.
구조 시스템은 기술의 상태에 이미 알려진 다음의 구성요소를 포함한다:
다른 플로어 레벨에 상응하는, 다른 수직 위치 상의 여러 구조 노드를 갖는 적어도 하나의 수직 구조 요소, 각각의 구조 노드는 적어도 하나의 제 1 시트를 포함하고;
각각의 구조 노드에 대한 적어도 하나의 수평 구조 요소, 각각의 수평 구조 요소는 서로 마주하는 상부 수평 보드 및 하부 수평 보드로 구성되고, 수직 방향으로 서로 분리되고 상부 및 하부 수평 보드 사이에 포함된 제 2 스페이서를 통해 서로 강성으로 연결되고, 적어도 하나의 수평 구조 요소는 수직 구조 요소의 적어도 하나의 제 1 시트 상에 지지되고 수직으로 중첩된 적어도 하나의 제 2 시트를 포함한다.
여러 개의 평행 수직 구조 요소, 즉, 여러 개의 평행 필러는 여러 중첩된 구조 플로어 레벨을 갖는 구조를 규정하는 수평 구조 요소를 통해 서로 연결될 수 있다.
각각의 수평 구조 요소는 서로 마주하고 거리로 분리된 상부 수평 보드 및 하부 수평 보드를 포함한다. 각각의 수평 구조 요소의 상부 수평 보드 및 하부 수평 보드는 적어도 하나의 제 2 스페이서를 통해 서로 강성으로 부착되고, 상부 및 하부 수평 보드 사이에 전단력을 전달하고, 수평 구조 요소의 저항을 증가시키고, 저항적이고, 가볍고, 저렴한 수평 구조 요소를 생성한다.
워드 보드는 보드의 가장 큰 표면 영역을 갖는 두 개의 메인 표면을 결정하는 물질의 플랫 시트를 언급하고, 4개의 주변 표면은 두 개의 메인 표면을 연결함이 이해될 것이다.
보드의 경도는 메인 표면의 가장 긴 치수일 것이고, 보드의 폭은 경도에 수직인 메인 표면의 치수일 것이고, 두께는 경도 및 폭에 직교하는 치수일 것이다.
또한, 보드 또는 슬레이트의 수평 또는 수직 위치에 대한 기준은 메인 표면의 위치로 언급되고, 그래서 수평 보드는 메인 표면이 대개 수평 위치에 있는 보드임이 이해될 것이다. 요소가 복잡한 구조 요소, 그러한 수직 구조 요소 또는 수평 구조 요소일 때, 수평 또는 수직 방향에 대한 기준은 메인 경도의 방향으로 언급된다.
제 1 및 제 2 시트는 서로 마주하는 바람직하게 대개 평평하고 수평인 표면이고, 수평 구조 요소로부터 수직 구조 요소로 전달된 수직 하중을 확산하도록 제 1 및 제 2 시트 사이에 넓은 접촉 영역을 제공하고, 바람직하게 접촉 영역은 수직 구조 요소 사이의 거리가 적어도 3 m일 때, 적어도 수 제곱 센티미터, 예를 들어, 10cm2 초과 또는 15cm2 초과이다. 바람직하게, 제 1 및 제 2 시트 모두는 공학적 목재로 구성된다.
바람직하게, 제 2 시트는 수평 구조 요소 상의 스루 홀에 의해서가 아니라 하향 노출된 표면에 의해 규정되고, 스루 홀이 가장 응력이 가해진 영역 상에 수평 구조 요소의 저항을 감소시키고 설치 공정을 더 어렵게 하기 때문에 동일한 수평 구조 요소의 다른 표면을 마주하지 않는다.
제 2 시트는 예를 들어, 하부 수평 보드의 영역 또는 강화된 영역, 또는 하부 수평 보드에 의해 커버되지 않은 제 2 스페이서의 부분, 또는 강화된 영역 및/또는 수평 구조 요소의 나머지로부터 캔틸레버로 연장된 상부 보드의 부분 또는 강화된 부분일 수 있다.
제 2 시트는 직접 또는 공학적 목재, 금속, 또는 플라스틱 개재 요소와 같은 개재 요소를 통해 제 1 시트 상에 지지될 수 있다.
강화된 영역은 수평 구조 요소의 나머지 및 바람직하게 제 2 스페이서가 바람직하게 공학적 목재로 수평 하부 및 상부 보드 사이의 공간을 완전히 채우는 영역보다 더 저항적인 제 2 스페이서 또는 더 치밀하게 밀집한 제 2 스페이서를 포함하는 영역이다.
수평 구조 요소는 하중이 축적되거나 하중이 다른 영역보다 더 큰 다른 영역에 강화재를 더 포함할 수 있다. 저들 영역 상에, 강화재는 상부 또는 하부 수평 보드에 및/또는 제 2 스페이서로 구성된 리브에 소재의 추가된 강화층을 포함하거나 더 두껍거나 더 강건한 소재를 사용함으로써 얻어질 수 있다. 이는 굽힘력이 가장 높은 영역에, 예를 들어, 2개 또는 4개의 구조 노드 사이에 또는 구조 노드 부근에 지지된 수평 구조 요소의 중심 영역에 특히 유리할 수 있다.
제 2 시트는 수직 하중을 전달하는 제 1 시트 상에 직접 지지될 것이다. 강화된 영역은 예를 들어, 하부 수평 보드의 또는 증가된 두께를 갖는 제 2 스페이서의 영역일 수 있거나, 동일한 요소의 다른 영역보다 더 저항적인 소재 또는 더 저항적인 공학적 목재로 구성될 수 있다.
바람직하게, 상부 수평 보드, 하부 수평 보드, 그리고 선택적으로 또한 제 2 스페이서는 공학적 목재로 구성되고, 접착제로 저들 요소를 연결하는 것 역시 제안된다.
바람직하게, 제안된 구조 시스템으로 구성된 다른 요소 사이에 접착은 접착제를 통해 또는 못 또는 나사와 조합해서 접착제를 통해 달성될 것이다. 접착제는 넓은 접착 영역을 통해 전달된 하중을 확산하여, 접착이 적은 수의 나사 또는 못을 통해서만 생성될 때 일반적으로 생성되는, 공학적 목재 요소에 국부 손상을 생성할 수 있는 하중 집중을 회피한다.
바람직하게, 사용된 접착제는 폴리우레탄 또는 다른 수지, 예를 들어, 에폭시 수지와 같은 내구성이 있는 내습성 구조 접착제이다.
목재의 직교 성질로 인해, 공학적 목재 슬레이트, 스트럿 및 보드는 메인 표면 또는 메인 경도에 수직인 방향으로보다 요소의 메인 표면 또는 메인 경도에 평행한 방향으로 일반적으로 더 저항적이다.
수직인 방향으로 갇힌 베니어를 갖는 합판의 경우에, X와 Y 사이의 저항차는 균형이 맞춰진다.
수평 구조 요소로부터 제 1 시트로 전달된 하중이 특정 임계 하에 있을 때, 수평 구조 요소는 하부 수평 보드에 규정된 제 2 시트를 통해 제 1 시트 상에 지지될 수 있고, 메인 표면에 수직인 방향으로 하부 수평 보드를 압축한다. 수평 구조 요소로부터 제 1 시트로 전달된 하중이 특정 임계 위에 있을 때, 그때 제 2 시트는 제 2 스페이서 상에 바람직하게 규정될 것이고, 이는 예를 들어, 하부 수평 보드의 두께를 통해 돌출하는 하향 돌출부, 또는 하부 수평 보드에 의해 커버되지 않은 영역을 통해 접근가능한 제 2 스페이서의 일부를 포함할 수 있다.
수직 요소로 구성된 수직 스트럿은 서로 떨어져 이격된 수직 스트럿을 유지하는 개재된 제 1 스페이서를 통해 서로 강성으로 연결되고, 서로에 전단력을 전달하고, 수직 구조 요소의 전체 저항을 증가시킨다.
수직 스트럿은 바람직하게 공학적 목재로 구성되고 사각형 또는 직사각형 횡단면을 가질 수 있다.
바람직하게, 수직 스트럿, 및 선택적으로 또한 제 1 스페이서 및/또는 제 1 시트는 공학적 목재로 구성되고, 접착제로 저들 요소를 연결하는 것 역시 제안된다.
제 1 시트는 서로 마주하는 두 개의 수직 스트럿의 수직 표면 사이에 포함되거나 그에 부착될 수 있고, 제 1 시트는 상향의 마주하는 표면을 포함하고, 제 2 시트는 하향 표면을 통해 지지된다.
본 구성은 주변에 수직 구조 요소의 고체 부분에 집중하고, 그것은 굽힘력 앞에 더 많은 저항을 제공하고, 낮은 질량 및 낮은 비용으로 경성의 수직 구조 요소를 생성하고, 수직 구조 요소의 중공 내부를 생성한다.
제 2 시트를 포함하는 수평 구조 요소의 영역은 수직 스트럿의 수직 연속성을 방해하지 않고 서로 마주하는 두 개의 수직 스트럿 사이에 수직 구조 요소의 중공 내부에 삽입된다.
제 2 시트는 수직 스트럿 사이에 수직 구조 요소의 중공 내부에 적어도 부분적으로 포함된 제 1 시트 상에 지지되고, 수평 구조 요소로부터 수직 구조 요소로 수직 하중을 전달한다.
각각의 수직 구조 요소는 그에 부착된 모든 수평 구조 요소로부터 수직 하중을 받을 것이고, 다중 구조 플로어로부터 수직 하중을 축적한다.
일반적으로, 각각의 수직 구조 요소는 구조가 위치되는 지역의 더 넓은 영역에 수직 구조 요소의 모든 수직 하중을 확산하고 전달하는 하부 단부 상의 토대와 연결된다.
구현예에 따라서, 구조 시스템은 서로 평행한 다중 수직 구조 요소를 포함하고, 각각은 제 1 시트를 포함한다. 다중 수평 구조 요소는 제 1 시트를 통해 수직 구조 요소에 연결되고, 각각의 연결은 구조 노드를 규정한다. 바람직하게, 슬래브 부재는 다른 플로어 레벨 상에 여러 중첩된 구조 플로어를 규정하는 수평 구조 요소 상에 지지된다.
다중 수평 구조 요소의 각각은 적어도 두 개의 마주하는 수직 스트럿 사이에 포함되고 두 개의 마주하는 수직 스트럿 사이에 포함된 제 1 시트 상에 수직으로 지지된 부분을 가진다. 바람직하게, 각각의 수직 스트럿은 공학적 목재의 수직 시트로 구성된 다중의 연속적인 수직 스트럿 세그먼트로 구성되고, 공학적 목재의 수직 시트로 구성된 수직 커넥터를 통해 서로 정렬되고 경성으로 연결되고, 인접한 연속적인 수직 스트럿 세그먼트의 수직 필러 표면에 부착되거나, 상보적 리세스된 스태거 스텝을 통해, 서로 중첩되고 부착된 두 개의 연속적인 수직 스트럿 세그먼트의 인접한 단부 부분 상에 규정된다.
본 발명의 구현예에 따라서, 적어도 하나의 수직 구조 요소는 수직 스트럿의 방해 없이 수직 스트럿에 의해 교차된 중간 부분에 적어도 하나의 중간 구조 노드를 포함하고, 수직 구조 요소는 중간 구조 노드 위로 아래로 연장한다.
그에 따라서, 구조 노드는 수직 구조 요소의 중간 위치에, 그리고 뿐만 아니라 극단의 위치에 위치될 수 있고, 구조 노드의 위로 그리고 아래로 수직 스트럿의 구조 연속성을 유지하고, 수직 구조 요소의 구조 노드를 통해 수직 하중뿐만 아니라 굽힘 하중, 전단 하중 및 비틀림 하중을 전달한다.
또한, 적어도 하나의 구조 노드는 수평 구조 요소의 중단 없이 그리고 수직 스트럿의 중단 없이 적어도 하나의 수평 구조 요소에 의해 교차되고, 수평 구조 요소는 수직 구조 요소의 적어도 두 개의 다른 측면 상에 수직 구조 요소로부터 돌출하는 부분을 포함하고, 이는 수직 구조 요소의 대향하는 측면, 그러한 좌측면 및 우측면, 또는 두 개의 계속적인 측면, 그러한 전면 및 좌측면, 그리고 바람직하게 수직 구조 요소의 3개 또는 4개의 측면일 수 있는 것이 제안된다.
그에 따라서, 적어도 하나의 수평 구조 요소는 중단 없이 구조 노드를 통해 통과하고, 구조 노드를 통해 하나의 돌출부로부터 다른 것으로 하중을 전달하고, 수평 구조 요소의 구조 성능을 증가시킨다.
위에 언급된 연속적인 수직 스트럿 세그먼트는 예를 들어,:
접착제를 통해 서로 부착된 연속적인 수직 스트럿 세그먼트의 단부 표면;
수직 커넥터; 또는
양 연속적인 수직 스트럿 세그먼트에 부분적으로 중첩되고 그에 부착된 수직 커넥터; 또는
상보적인 리세스된 스태거 스텝을 통해 양 연속적인 수직 스트럿 세그먼트에 부분적으로 중첩되고 그에 부착된 수직 커넥터; 또는
양 연속적인 수직 스트럿 세그먼트 사이에 포함되고 연속적인 수직 스트럿 세그먼트에 경성으로 부착된 제 1 스페이서에 연결된 수직 커넥터; 또는
서로 중첩되고 부착된 두 개의 연속적인 수직 스트럿 세그먼트의 단부 부분 상에 규정된 상보적인 리세스된 스태거 스텝을 통해 서로에 경성으로 연결된다.
그에 따라서, 수직 스트럿 세그먼트 사이에 연결은 동일한 수직 스트럿의 두 개의 계속적인 수직 스트럿의 단부 부분에 동시에 부착되고 및/또는 두 개의 계속적인 수직 스트럿 세그먼트의 단부 부분에 동시에 연결된 제 1 스페이서에 연결된 수직 커넥터에 의해 달성될 수 있다. 일부 경우에, 제 1 스페이서는 또한 수직 커넥터의 기능을 할 수 있다. 임의의 경우에, 연속적인 수직 스트럿 세그먼트 사이에 연결은 경성 연결일 수 있다. 수직 커넥터는 공학적 목재, 금속, 및/또는 탄소 섬유로 구성될 수 있다.
대안적으로, 수직 스트럿 세그먼트 사이의 연결은 서로 연결된 연속적인 수직 스트럿 세그먼트의 두 개의 중첩된 부분의 직접 부착에 의해 달성될 수 있고, 중첩된 부분은 상보적 리세스된 스태거 스텝을 포함하고, 부착 부분을 규정한다. 각각의 리세스된 스태거 스텝은 수직 스트럿의 메인 표면에 평행한 수직 평면에 규정되고, 접착제가 양 연결된 요소를 부착하는 부착 영역을 증가시킨다.
바람직하게, 각각의 수직 세그먼트는 두 개의 구조 노드 사이에 포함되고, 연속적 수직 스트럿 세그먼트 사이의 부착은 구조 노드를 규정하는 수직 구조 요소의 부분에 생성된다.
또한, 수직 커넥터의 적어도 일부는 상보적이고, 수직 커넥터를 통해 서로 연결된 연속적인 수직 스트럿 세그먼트에 포함된 리세스된 스태거 스텝에 부착된 하나 이상의 리세스된 스태거 스텝을 포함할 수 있음이 제안된다. 이러한 연결은 하중의 더 고른 분배를 제공하고, 연결 표면을 증가시키고, 각각의 스텝 상에 수직 연결 표면뿐만 아니라 수평 연결 표면을 제공하고, 연결의 강도를 증가시킨다. 수직 표면은 요소 사이의 연결을 보장하는 한편, 수평 표면은 압축 하중을 전달할 수 있다.
두 개의 연속적인 수직 스트럿 세그먼트가 동일한 횡단면 영역을 가질 때, 이러한 연결은 또한 두 개의 연속적인 수직 스트럿 세그먼트 및 수직 커넥터가 동일 평면 상에 있는 것을 허용한다.
연속적인 스트럿 세그먼트는 모두 동일한 단면 영역을 가질 수 있거나, 바람직하게 각각의 스트럿 세그먼트에 의해 지지된 수직 하중에 적응된 다른 단면 영역을 가질 수 있다. 토대에 가까울수록, 스트럿 세그먼트는 최상부 구조 플로어에 더 가까운 스트럿 세그먼트에 비해 더 큰 수직 하중을 지지하고, 그러므로 아래에 동일한 수직 구조 요소의 스트럿 세그먼트와 같거나 그보다 더 작은 단면 영역을 갖는 스트럿 세그먼트를 항상 사용하는 것이 제안된다.
다중 수평 구조 요소는 동일한 구조 노드 상에 지지될 수 있고, 각각의 수평 구조 요소는 구조 노드의 적어도 하나의 제 1 시트 상에 지지된 적어도 하나의 제 2 시트를 포함한다.
본 경우에, 동일한 구조 노드 상에 지지된 수평 구조 요소는 상부 커넥터를 통해 및/또는 하부 커넥터를 통해 서로 경성으로 연결될 것이다.
상부 커넥터는 수직 구조 요소의 중공 내부에 적어도 부분적으로 포함되고, 연결된 수평 구조 요소의 상부 수평 보드 사이에 수평 견인 하중을 전달하도록 구조 노드에 지지된 모든 수평 구조 요소에 적어도 부분적으로 중첩되고 그에 부착된다. 바람직하게, 상부 커넥터는 모든 수렴하는 수평 구조 요소의 단부 부분에 중첩되고 수렴하는 수평 구조 요소의 상부 수평 보드에 부착된다.
하부 커넥터는 수직 구조 요소의 중공 내부에 적어도 부분적으로 포함되고, 수렴하는 수평 구조 요소 사이에 그리고 그와 직접 접촉에서, 개재된 경화 접착제를 통해 그와 접촉해서 위치되고 및/또는 구조 노드에 지지된 모든 수평 구조 요소에 의해 적어도 부분적으로 중첩되고 그리고 그에 부착되고 및/또는 연결된 수평 구조 요소의 하부 수평 보드 사이에 수평 압축 하중을 전달하도록 구조 노드에 지지된 모든 수평 구조 요소의 제 2 시트에 의해 적어도 부분적으로 중첩되고 그리고 그에 부착된다.
하부 커넥터는 공학적 목재, 금속으로 구성될 수 있거나 경화된 접착제의 고체 블록일 수 있다.
예를 들어, 하부 커넥터는 수렴하는 수평 구조 요소 사이에 위치될 수 있고, 예를 들어, 블록으로서 또는 수렴하는 수평 구조 요소의 마주하는 단부 사이에 맞춰진 반전된 절두 원추대형 형상으로서, 그들 사이에 수평 압축 하중을 전달하도록 그들과 근접 접촉하여 위치될 수 있고, 그래서 하부 커넥터는 마주하는 단부 사이에 압축될 수 있다. 근접 접촉이 개재된 경화 접착제를 통해 생성될 수 있음이 고려될 것이다.
하부 커넥터는 또한 상부 커넥터와 유사한, 그들 사이에 수평 압축 하중을 전달하도록, 그들 아래에 그리고 그에 부착된, 구조 노드에 지지된 모든 수평 구조 요소에 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
하부 커넥터는 또한, 제 1 시트가 동일한 구조 노드 상에 지지된 모든 수평 구조 요소의 모든 제 2 시트에 동시에 부착될 때, 수직 구조 요소의 제 1 시트일 수 있고, 수렴하는 수평 구조 요소 사이에 수평 압축 하중을 전달한다.
상부 커넥터 및/또는 하부 커넥터는 예를 들어, 수직 구조 요소의 중공 내부에 포함된 중심 부분을 둘러싼 여러 개의 방사상 커넥터 아암을 포함할 수 있고, 각각의 방사상 수평 커넥터 아암은 하나의 수평 구조 요소에 연결되거나, 각각의 방사상 수평 커넥터는 상보적 리세스된 스태거 스텝을 통해 하나의 수평 구조 요소에 부착된다.
상부 커넥터 및/또는 하부 커넥터는 예를 들어, 공학적 목재, 금속 및/또는 탄소 섬유로 구성될 수 있다.
상부 또는 하부 커넥터가 여러 방사상 커넥터 아암을 포함하고 공학적 목재로 구성될 때, 커넥터는 함께 부착된 다른 베니어 배향을 갖는 공학적 목재의 여러 중첩된 층을 바람직하게 포함할 것이다.
수평 구조 요소는 예를 들어, 빔 또는 I-형상 빔을 지지하는 각각의 구조 노드 상에 수직 구조 요소의 중공 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 2 시트를 포함하는 영역을 갖는, 빔 또는 I-형상 빔일 수 있다.
빔 또는 I-형상 빔은 수직 구조 요소의 중공 내부에 삽입된 빔의 중간 영역에 규정된 제 2 시트를 갖는, 구조 노드를 통과하는 빔일 수 있다. 빔은 다른 수직 구조 요소의 여러 개의 정렬된 노드를 통과할 수 있고, 빔은 다른 수직 구조 요소의 중공 내부에 삽입된 여러 개의 중간 영역에 규정된 여러 개의 제 2 시트를 가진다. 서로 가까운, 예를 들어, 1 m보다 더 가깝거나 0,5 m보다 더 가까운 정렬된 수직 구조 요소의 연속 상에 지지된 빔은 특히, 정렬된 수직 구조 요소의 연속 사이에 공간이 수직 벽 패널과 가깝다면, 구조 벽으로서 간주될 수 있다.
i-형상을 갖는 빔이 다른 유형의 빔보다 더 적은 부피의 소재를 사용하여 강하고 저항적이고, 따라서 더 가볍고 저가이기 때문에, i-형상 빔은 소재의 최적 사용을 제공한다.
바람직하게, 빔 또는 I-형상 빔의 제 2 스페이서는 하나 또는 여러 개의 중심 수직 보드이고, 다시 말해, 수직 위치에 위치된 메인 표면을 갖는 슬레이트는 상부 수평 보드와 하부 수평 보드를 연결하고, 이는 수평 위치에서 대개 메인 표면을 가진다.
대안적으로, 빔 또는 I-형상 빔의 제 2 스페이서는 예를 들어, 중첩된 수평 슬레이트, 그러한 여러 개의 쌓인 수평 보드 및/또는 서로 평행한 배향 섬유를 갖는 여러 개의 쌓인 수평 보드 및/또는 연속적인 보드에서 수직 방향으로 분포된 배향 섬유를 갖는 여러 개의 쌓인 수평 보드로 구성될 수 있거나, 공학적 목재 또는 금속의 삼각형 바에 의해 대안적으로 구성될 수 있다.
빔, 또는 I-형상 빔은 두 개의 대향하는 단부 사이에 적어도 하나의 포스트 스트레스트(post-stressed) 케이블을 포함하는 포스트 스트레스트 빔일 수 있다. 대안적으로, 다중 정렬된 계속적인 빔은 모든 연속적인 빔을 따라 통과하는 적어도 하나의 계속적인 포스트 스트레스트 케이블을 포함하는 포스트 스트레스트 빔일 수 있다.
적어도 하나의 빔의 대향하는 단부는 대향하는 단부 사이에 위치된, 상부 수평 보드 및 적어도 하나의 빔의 중심 영역에 인접한 상부 위치에 적어도 하나의 포스트 스트레스트 케이블을 유지할 것이고, 하부 수평 보드에 인접한 하부 위치에 적어도 하나의 포스트 스트레스트 케이블을 유지한다.
본 해법에 따라, 포스트 스트레스트 케이블은 하나의 단부에서 반대편 단부로 빔의 전체 경도를 커버하고, 포스트 스트레스트 케이블은 다각형의 또는 아치형의 형상을 규정하는 장력으로 유지되고, 포스트 스트레스트 케이블의 중심 영역은 빔의 하부 수평 보드의 중심 영역에 인접하고, 포스트 스트레스트 케이블의 두 개의 대향하는 단부는 빔의 상부 수평 보드의 단부 부분에 인접하고, 빔의 전체 하중 저항을 증가시킨다.
선택적으로, 다중 계속적인 빔은 모든 계속적인 빔을 따라 통과하는 적어도 하나의 계속적인 포스트 스트레스트 케이블을 포함하는 포스트 스트레스트 빔이고, 각각의 빔의 대향하는 단부는 대향하는 단부 사이에 위치된, 상부 수평 보드 및 각각의 빔의 중심 영역에 인접한 상부 위치에 적어도 하나의 포스트 스트레스트 케이블을 유지하고, 하부 수평 보드에 인접한 하부 위치에 적어도 하나의 포스트 스트레스트 케이블을 유지하고, 동일한 포스트 스트레스트 케이블을 사용하는 다중 연속적인 빔의 포스트 텐셔닝(post-tensioning)을 허용한다.
대안적으로, 다중 계속적인 빔은 각각 적어도 하나의 케이블 슬리브를 포함하는 포스트 스트레스트 빔이고, 각각의 빔의 대향하는 단부는 대향하는 단부 사이에 위치된, 상부 수평 보드 및 각각의 빔의 중심 영역에 인접한 상부 위치에 적어도 하나의 케이블 슬리브를 유지하고, 하부 수평 보드에 인접한 하부 위치에 적어도 하나의 케이블 슬리브를 유지하고, 각각의 빔의 각각의 케이블 슬리브는 슬리브 커넥터를 통해 계속적인 빔들 중 연속적인 빔의 케이블 슬리브와 연결되고, 다중 계속적인 빔은 슬리브 커넥터에 의해 서로 연결된 각각의 케이블 슬리브를 통해 모든 계속적인 빔을 따라 통과하는 적어도 하나의 계속적인 포스트 스트레스트 케이블을 포함한다.
이러한 방식으로, 케이블 슬리브는 각각의 빔 상에 미리 설치될 수 있고, 일단 빔이 설치되면, 케이블 슬리브는 슬리브 케넥터를 통해 서로 연결될 수 있고 포스트 스트레스트 케이블은 그런 후에 케이블 슬리브를 통해 삽입되고 포스트 텐셔닝될 수 있다.
대안적으로, 수평 구조 요소는 슬래브를 지지하는 각각의 구조 노드 상에 수직 구조 요소의 중공 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 2 시트를 포함하는 영역을 갖는 슬래브일 수 있고, 슬래브는 수직 구조 요소의 하나의 수직 스트럿이 슬래브를 통과하는 제 2 시트에 인접한 적어도 하나의 수직 스루 홀을 포함한다.
슬래브는 다른 수직 구조 요소의 여러 구조 노드 상에 동시에 지지될 수 있고, 슬래브는 각각의 수직 구조 요소의 중공 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 2 시트를 갖는 부분을 포함한다. 슬래브는 각각의 제 2 시트에 인접한 적어도 하나의 수직 스루 홀을 포함할 것이고, 각각의 수직 스루 홀은 수직 구조 요소의 하나의 수직 스트럿에 의해 교차된다.
본 경우에, 제 2 스페이서는 하나 또는 여러 개의 중심 수직 보드 또는 직교하는 방향으로 배열된 여러 개의 중심 수직 보드 및/또는 상부 및 하부 수평 보드를 강성으로 연결하는 경질 폼(rigid foam)을 포함할 수 있다. 중심 수직 보드는 수직 방향으로 메인 표면을 갖는 보드이다. 대안적으로, 저들 제 2 스페이서는 또한 하나의 방향으로 또는 두 개의 직교하는 방향으로 쌓인 수평 보드일 수 있다.
구현예에 따라서, 슬래브는 서로 평행하거나 두 개의 교차 방향으로 배치된 다중 슬래브 포스트 스트레스트 케이블을 포함하는 포스트 스트레스트 슬래브일 수 있다.
대안적으로, 다중 정렬된 계속적인 슬래브는 서로 평행하거나 두 개의 교차 방향으로 배치된 다중 계속적인 슬래브 포스트 스트레스트 케이블을 포함하는 포스트 스트레스트 슬래브일 수 있고, 슬래브 포스트 스트레스트 케이블 중 적어도 일부는 모든 계속적인 슬래브를 따라 통과한다.
바람직하게, 적어도 하나의 구조 노드에서, 구조 노드에 연결된 적어도 하나의 수평 구조 요소의 상부 및 하부 수평 보드는 갭 거리에 의해 수직 구조 요소의 수직 스트럿으로부터 분리되고, 제 1 및 제 2 시트는 굽힘력의 전달을 감소시키거나 회피하도록 구성되고, 수평 구조 요소와 수직 구조 요소 사이에 관절형 조인트를 규정한다. 본 경우에, 수직 하중은 수직 구조 요소의 제 1 시트 상에 중첩되고 지지되는 제 2 시트를 통해 수평 구조 요소로부터 수직 구조 요소로 전달되지만, 경성 부착을 제공하지 않고 따라서 굽힘력의 전달을 회피한다.
수평 구조 요소가 상부 및 하부 커넥터에 부착될 때, 상부 및 하부 커넥터는 또한 갭 거리에 의해 수직 스트럿으로부터 분리될 것이고, 그를 통해 굽힘력의 전달을 회피한다.
당업자는 굽힘력의 전달을 회피할 많은 다른 연결을 완벽히 인지할 것이다. 예를 들어, 굽힘력의 전달을 회피하기 위해, 제 1 및 제 2 시트는 수직 하강 방향으로 힘의 전달을 제공하지만 수직 상승 방향으로 또는 수평 방향으로 완전히 또는 대부분 힘의 전달을 방지하거나 차단한다.
대안적으로, 적어도 하나의 구조 노드에서, 구조 노드에 연결된 적어도 하나의 수평 구조 요소의 상부 및 하부 수평 보드는 수직 스트럿의 대향하는 수직 측면에 각각 연결되고, 수평 구조 요소와 수직 구조 요소 사이에 경성 조인트를 규정하는 수직 스트럿에 굽힘력을 전달한다. 연결은 직접 또는 상부 및/또는 하부 커넥터를 통해 및/또는 갭 거리를 채우는 경화 접착제를 통해 생성될 수 있다.
수평 구조 요소가 상부 및 하부 커넥터에 부착될 때, 상부 및 하부 커넥터는 또한 수직 스트럿의 대향하는 수직 측면에 연결될 수 있고, 한 쌍의 대향하는 수평력을 전달하고, 수직 구조 요소에 굽힘력을 전달한다.
본 경우에, 하부 수평 보드, 또는 하부 수평 보드에 부착된 하부 커넥터는 수직 구조 요소의 하나 또는 여러 개의 수직 스트럿의 수직 측면에 대해 압축될 것이고, 그에 수평 압축력을 전달하고, 상부 수평 보드 또는 상부 수평 보드에 부착된 상부 커넥터는 하나 또는 여러 개의 수직 스트럿의 또 다른 수직 측면에 대해 압축될 것이고, 수직 측면은 하부 수평 보드에 연결된 앞서 언급된 수직 측면에 대향되고, 대향되는 그리고 앞서 언급된 수평 압축력 위의 수평 압축력을 그에 전달한다. 한 쌍의 대향하는 수평력은 수직 스트럿에 굽힘력을 전달하고, 수평 구조 요소와 수직 구조 요소 사이에 경성 부착을 생성한다.
본 경우에, 제 1 및 제 2 시트는 굽힘력의 전달을 회피하거나 또한 굽힘력을 전달하도록 구성될 수 있다.
본 구현예의 일부 실시예에 따라서, 수평 압축력을 수용하는 대향하는 측면은 수직 구조 요소의 중공 내부에 서로 마주하는 수직 측면이고, 두 개의 다른 수직 스트럿의 수직 측면이거나, 동일한 수직 스트럿의 대향하는 수직 측면이거나, 다른 수직 스트럿의 수직 측면이고, 수직 측면은 수직 구조 요소의 외주변에 있다.
일 구현예에 따라서, 적어도 하나의 수평 구조 요소는 다른 수직 구조 요소의 여러 개의 구조 노드 상에 동시에 지지될 수 있다.
동일한 플로어 레벨의 수평 구조 요소는 측방향으로 인접한 슬래브일 수 있다. 저들 인접한 슬래브는 예를 들어,:
수평 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 개재된 조인트 커넥터를 통해, 하나가 다른 하나의 최상부 상에, 직접 다른 측방향으로 인접한 슬래브의 상부 수평 보드의 주변 영역에 부착된 하나의 슬래브의 상부 수평 보드의 주변 영역; 및/또는
수평 견인 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 개재된 조인트 커넥터를 통해, 하나가 다른 것의 최상부 상에, 직접 다른 측방향으로 인접한 슬래브의 상부 수평 보드의 주변 영역에 부착된 하나의 슬래브의 상부 수평 보드의 주변 영역, 및 수평 하중을 전달하도록 다른 측방향으로 인접한 슬래브의 하부 수평 보드의 주변 영역에, 부착된 하나의 슬래브의 하부 수평 보드의 주변 영역의 부착을 통해, 서로 연결될 수 있다.
그에 따라서, 동일한 플로어 레벨의 다른 수평 구조 요소, 일반적으로 다른 슬래브는 서로 측방향으로 부착되어, 계속적인 플로어 레벨을 생성할 수 있다. 인접한 수평 구조 요소 사이의 부착은 구조 연속성을 제공하고, 그들 사이의 하중 전달 덕분에 수평 구조 요소의 성능을 증가시킨다. 수평 구조 요소는 슬래브일 때, 연결은 인접한 슬래브의 주변 영역을 통해 또는 인접한 슬래브를 연결하는 조인트 커넥터를 통해 직접 생성될 수 있다.
슬래브는 두 개의 대향하는 단부의 주변 영역을 통해서만 인접한 슬래브에 연결될 수 있고, 인접한 슬래브와의 단향성 구조 연속성을 갖는 슬래브를 얻는다. 대안적으로, 슬래브는 슬래브의 4개의 측면의 주변 영역을 통해서 인접한 슬래브에 연결될 수 있고, 인접한 슬래브와의 양방향성 구조 연속성을 얻는다.
수평 구조 요소가 슬래브이거나 빔이거나에 상관 없이, 추가 구현예가 제안되고, 이는 위에 기재된이전 구현예로부터 독립적으로 실시될 수 있거나(즉, 위에 기재된 것들과 다른 수직 구조 요소를 갖거나 위에 기재된 연결과 다른 수평 구조 요소와 수직 구조 요소 사이에 연결을 갖음), 제안된 구현예 중 어느 하나와 자유롭게 조합될 수 있고 분할 출원을 위한 기초가 될 수 있는 다른 해법을 제공한다. 본 구현예는:
갭 거리에 의해 분리된 여러 개의 수평 구조 요소, 각각의 수평 구조 요소는 하나의 수직 구조 요소의 적어도 하나의 제 1 시트 상에 지지되고 수직으로 중첩된 적어도 하나의 제 2 시트를 포함하고, 각각의 수평 구조 요소는 서로 마주하고, 수직 방향으로 서로 분리되고, 상부 및 하부 수평 보드 사이에 포함된 제 2 스페이서를 통해 서로 경성으로 연결된, 상부 수평 보드 및 하부 수평 보드로 구성되고;
그들 사이에 갭 거리를 커버하고 플로어 레벨을 규정하는 수평 구조 요소 사이에 위치되고 그 상에 지지된 적어도 하나의 슬래브 세그먼트를 포함하는 공학적 목재 구성요소로 구성된 공학적 목구조 시스템에 관한 것이고, 슬래브 세그먼트는 서로 마주하고, 수직 방향으로 서로 분리되고, 상부 및 하부 수평 보드 사이에 포함된 제 3 스페이서를 통해 서로 경성으로 연결된 상부 수평 보드 및 하부 수평 보드로 구성된다.
제 3 스페이서는 위에 기재된 제 2 스페이서와 동일한 가능한 구현예를 가질 수 있다.
적어도 하나의 슬래브 세그먼트는 슬래브 세그먼트에 포함된 제 3 시트를 통해 수평 구조 요소 상에 지지될 수 있다. 제 3 시트는:
수평 견인 하중을 전달하도록 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터를 통해, 직접 둘러싼 수평 구조 요소의 상부 수평 보드에 부착된 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드의 주변 영역; 및/또는
수평 견인 하중을 전달하도록 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터를 통해, 직접 둘러싼 수평 구조 요소의 상부 수평 보드에 부착된 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드의 주변 영역, 및 수평 압축 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 개재된 커넥터를 통해, 직접, 둘러싼 수평 구조 요소의 하부 수평 보드의 주변 영역에 부착된 슬래브 세그먼트의 하부 수평 보드의 주변 영역; 및/또는
수평 견인 하중을 전달하도록 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터를 통해, 직접 다른 인접한 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드에 부착된 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드의 주변 영역, 슬래브 세그먼트는 적어도 하나의 수평 구조 요소 상에 지지되고,
수평 견인 하중을 전달하도록 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터를 통해, 직접 다른 인접한 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드에 부착된 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드의 주변 영역, 슬래브 세그먼트는 적어도 하나의 수평 구조 요소 상에 지지되고, 및 수평 압축 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 개재된 커넥터를 통해, 직접, 인접한 슬래브 세그먼트의 하부 수평 보드의 주변 영역에 부착된 슬래브 세그먼트의 하부 수평 보드의 주변 영역일 수 있다.
각각의 슬래브 세그먼트는 수직으로 중첩되고 수평 구조 요소에 부착된 제 3 시트를 통해 수평 구조 요소에 연결될 수 있다. 제 3 시트는 예를 들어, 슬래브 세그먼트의 하부 수평 보드의 영역 또는 강화된 영역, 또는 슬래브 세그먼트의 하향 노출된 표면, 적어도 하나의 수평 구조 요소의 상부 수평 보드에 또는 수평 구조 요소의 상향 노출된 표면에 중첩되고 부착된 제 3 스페이서의 그러한 노출된 부분일 수 있다.
수평 구조 요소가 슬래브일 때, 개재된 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드는 슬래브의 상부 수평 보드와 동일 평면 상에 있을 수 있다. 연결은 예를 들어, 스태거 스텝을 통해, 상호연결된 슬래브의 부분적으로 중첩된 주변 영역을 통해 생성될 수 있다.
슬래브 세그먼트는 두 개의 대향하는 단부의 주변 영역을 통해서만 인접한 슬래브에 연결될 수 있고, 인접한 슬래브와의 단향성 구조 연속성을 갖는 슬래브 세그먼트를 얻는다. 대안적으로, 슬래브 세그먼트는 슬래브 세그먼트의 4개의 측면의 주변 영역을 통해서 인접한 슬래브에 연결될 수 있고, 인접한 슬래브와 슬래브 세그먼트의 양방향성 구조 연속성을 얻는다.
수평 구조 요소가 빔일 때, 개재된 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드는 빔의 상부 수평 보드 상에 중첩되고 그에 부착될 수 있고, 바람직하게 동일한 빔의 대향하는 측면 상에 위치된 인접한 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드는 서로 연결될 수 있고, 인접한 슬래브 세그먼트 사이의 견인 하중을 전달한다.
이 경우에, 슬래브 세그먼트는 두 개의 대향하는 단부의 주변 영역을 통해서만 인접한 슬래브 세그먼트에 연결될 수 있고, 인접한 슬래브 세그먼트와의 단향성 구조 연속성을 갖는 슬래브 세그먼트를 얻는다. 대안적으로, 슬래브 세그먼트는 슬래브 세그먼트의 4개의 측면의 주변 영역을 통해서 인접한 슬래브 세그먼트에 연결될 수 있고, 인접한 슬래브 세그먼트와 슬래브 세그먼트의 양방향성 구조 연속성을 얻는다.
슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드는 그들 사이에 수평 견인 하중을 전달하도록, 상부 수평 보드의 주변 구역에 제공된 상보적 중첩된 스태거 스텝을 통해 또는 커넥터를 통해, 직접 인접한 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드에 연결되고 및/또는 슬래브 세그먼트의 하부 수평 보드는 그들 사이에 수평 압축 하중을 전달하도록, 하부 수평 보드의 주변 구역에 제공된 상보적 중첩된 스태거 스텝을 통해 또는 커넥터를 통해, 직접 인접한 슬래브 세그먼트의 하부 수평 보드에 연결된다.
슬래브 세그먼트는 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드의 하향으로 마주하는 표면에 규정된 제 3 시트를 통해 수평 구조 요소의 상부 수평 보드 상에, 및/또는 제 3 시트를 통해 수평 구조 요소의 하부 수평 보드 상에, 및/또는 수평 구조 요소의 제 2 스페이서 상에 지지될 수 있다.
슬래브 세그먼트가 빔 상에 지지될 때, 슬래브 세그먼트는 슬래브 세그먼트의 하부 수평 보드에 또는 제 3 스페이서에 규정된 제 3 시트를 갖는 빔 위에 위치될 수 있고, 제 3 시트는 빔의 상부 수평 보드 상에 지지되고 그에 부착된다.
대안적으로, 빔은 구조 플로어 레벨에 적어도 부분적으로 임베디드되어서, 전체 두께를 감소시킬 수 있고, 빔의 대향하는 측면 상에 위치된 인접한 슬래브 세그먼트는 그들 사이에 수평 견인 하중을 전달하도록, 상부 수평 보드의 주변 구역에 제공된 상보적 중첩된 스태거 스텝을 통해 또는 커넥터를 통해, 직접 서로 연결될 수 있다. 슬래브 세그먼트의 하부 수평 보드는 또한 그들 사이에 수평 압축 하중을 전달하도록, 하부 수평 보드의 주변 구역에 제공된 상보적 중첩된 스태거 스텝을 통해 또는 커넥터를 통해, 직접 인접한 슬래브 세그먼트의 하부 수평 보드에 연결될 수 있다. 커넥터는 빔에 일체화될 수 있거나 빔을 통과할 수 있다.
슬래브 세그먼트의 슬래브의 빔의 구성, 및 주변 영역을 통한 그 연결은 수직 구조 요소와의 수평 구조 요소의 연결과 독립적으로 실시될 수 있고, 따라서 그러한 특징은 분할 출원을 위한 기초일 수 있다.
바람직하게, 수직 구조 요소는 구조 노드의 중공 내부에 대한 두 개의 입구를 규정하는 수직 구조 요소의 두 개의 모서리를 각각 커버하는 두 개의 수직 스트럿에 의해 규정된 사각형 또는 직사학형 횡단면을 가진다. 두 개의 다른 수평 구조 요소는 입구를 통해 중공 내부 상에 삽입될 수 있거나, 하나의 단일 수평 구조 요소는 두 개의 입구를 통해 돌출하는 중공 내부를 통과할 수 있다.
대안적으로, 수직 구조 요소는 3개의 수직 스트럿, 수직 구조 요소의 두 개의 모서리를 커버하는 하나의 수직 스트럿 및 수직 구조 요소의 나머지 두 개의 모서리 상에 위치된 다른 두 개의 수직 스트럿에 의해 규정되고, 구조 노드의 중공 내부에 대해 3개의 입구를 규정한다.
선택적으로, 수직 구조 요소는 구조 노드의 중공 내부에 대한 4개의 입구를 규정하는 수직 구조 요소의 4개의 모서리 상에 위치된 4개의 수직 스트럿에 의해 규정된다.
서로 연결된 일부 공학적 목재 요소는 그들 사이에 공차 갭을 가질 수 있거나, 어떠한 전단 하중도 경화 접착제를 통해 전달되지 않을 때, 경화 접착제로 채워진 그들 사이에 25 mm까지의 공차 갭을 가질 수 있거나, 전단 하중이 경화 접착제를 통해 전달될 때, 경화된 접착제로 채워진 그들 사이에 1 mm까지의 공차 갭을 가질 수 있다.
평행 위치, 수직 위치, 접선 위치 등과 같은 기하학적 위치에 대한 기준은 이러한 명명법에 의해 규정된 이론적 위치로부터 ± 5°까지의 편차를 허용함이 이해될 것이다.
본 발명의 다른 특징은 구현예의 다음의 상세한 설명으로부터 나타난다.
앞서 언급한 그리고 다른 이점 및 특징은 제한적이고 비제한적인 방식으로 취해진 첨부하는 도면을 참조하여 구현예의 다음의 상세한 설명으로부터 더 완전히 이해될 것이다.
도 1a는 본 공학적 목구조 시스템을 사용하는 구성 하에 건축물의 사시도를 도시하고, 본 도면은 연결된 16개의 수직 구조 요소의 사각형 매트릭스를 도시하고, 슬래브 세그먼트에 의해 완전히 커버된 하나의 제 1 구조 플로어 레벨을 지지하고, 제 1 구조 플로어 레벨에 중첩된 제 2 구조 플로어 레벨에 대해 빔의 매트릭스를 지지하고, 수직 구조 요소는 제 3 구조 플로어 레벨의 빔의 매트릭스를 지지하도록 준비된 제 2 구조 플로어 레벨로부터 상향으로 돌출하고;
도 1b는 건축물의 절반이 분리된 수직 구조 요소를 갖고 건축물의 다른 절반이 정렬된 수직 구조 요소로 구성된 구조 벽을 갖는 구현예에 따라, 본 공학적 목구조 시스템을 사용하는 구성 하의 건축물의 사시도를 도시하고;
도 1c는 수평 구조 요소가 각각이 하나 또는 두 개의 구조 노드에 연결되고, 플로어 레벨을 규정하는 슬래브 사이에 위치되고 그에 지지된 슬래브 세그먼트를 포함하는 슬래브인 구현예에 따라, 본 공학적 목구조 시스템을 사용하는 구성 하에 건축물의 사시도를 도시하고;
도 2a는 두 개의 평행한 중심 수직 솔트(salt)를 포함하는 일 구현예에 따른 빔을 도시하고;
도 2b는 도 2a의 빔의 분해도를 도시하고;
도 3a는 두 개의 평행한 중심 수직 보드 사이에 포함된 포스트 스트레스트 케이블을 포함하는 도 2a 상에 도시된 빔의 대안적인 구현예를 도시하고;
도 3b는 도 3a의 분해도이고;
도 4는 4개의 수직 스트럿 세그먼트를 포함하는 수직 구조 요소 세그먼트, 수직 구조 요소 스페이서 및 4개의 수렴 빔을 수용하고 지지하도록 의도된 4개의 제 1 시트의 분해도 및 사시도이고;
도 5a는 구조 시스템의 노드의 조립 단계의 사시도이고, 두 개의 정렬된 빔이 수직 구조 요소 세그먼트에 연결되고, 수직 구조 요소 세그먼트는 두 개의 수직 스트럿 세그먼트 및 두 개의 제 1 시트를 포함하고, 빔 중 하나는 제 1 시트 중 하나에 연결되고 하나의 빔은 명료함을 위해 분리되고;
도 5b는 양 수렴 빔이 제 1 시트 상에 지지되고 상부 커넥터, 하부 커넥터 및 뒤이은 수직 구조 요소 세그먼트가 분해도에 도시되는 도 5a 상에 도시된 동일한 노드의 추가 조립 단계를 도시하고;
도 5c는 완전히 조립된 도 5a 및 도 5b 상에 도시된 노드를 도시하고, 두 개의 계속적인 수직 구조 요소 세그먼트는 계속적인 수직 구조 요소를 생성하는, 서로 부착된 각각의 수직 스트럿 세그먼트를 갖고;
도 6a는 4개의 수렴 빔이 동일한 수직 구조 요소 세그먼트의 4개의 제 1 시트 상에 지지되는 노드를 제외하고, 연속적인 정렬된 수직 스트럿 세그먼트가 노드를 둘러싼 4개의 수직 커넥터를 통해 서로 연결된 노드를 제외하고, 도 5b와 등가인 도면을 도시하고;
도 6b는 완전히 조립된 도 6a 상에 도시된 노드를 도시하고, 두 개의 계속적인 수직 구조 요소 세그먼트는 계속적인 수직 구조 요소를 생성하는, 수직 커넥터를 통해 서로에 부착된 각각의 수직 스트럿 세그먼트를 갖고;
도 6c는 도 6b에 도시된 구조 노드의 두 개의 수직 커넥터를 통해 수직 횡단면을 도시하고, 수직 커넥터 중 하나를 통한 수직 하중 전달은 수직 화살표로서 도시되고 수직 커넥터와 수직 구조 요소 세그먼트 사이의 공차 갭은 경화 접착제로 채워진 것으로 도시되고;
도 6d는 도 6b에 도시된 구조 노드의 하부 커넥터를 통한 수평 횡단면을 도시하고, 4개의 수렴 하부 수평 보드에 의한 하부 커넥터의 압축은 화살표로서 도시되고, 하부 커넥터와 수평 구조 요소 사이의 공차 갭은 경화 접착제로 채워진 것으로 도시되고;
도 6e는 도 6b에 도시된 구조 노드의 상부 커넥터를 통한 수평 횡단면을 도시하고, 우측면 상의 견인 하중은 좌측면에 견인 하중보다 더 크고, 수직 구조 요소의 좌측면의 두 개의 수직 스트럿에 대해, 수직 커넥터에 의해 전달된 순 우측 견인 하중을 생성하고, 상부 커넥터와 수직 스트럿 사이의 공차 갭은 경화 접착제로 채워진 것으로 도시되고;
도 6f는 도 6a의 대안적인 구현예를 도시하고, 제 1 시트는 수직 구조 요소로부터 외부로 돌출하고, 수렴하는 수평 구조 요소 사이의 공간은 약간 더 크고, 더 큰 하부 커넥터를 포함하고;
도 6g는 도 6a 상에 도시되지만, 수직 커넥터가 스태거 스텝 구성을 포함하지 않는 것에 따른 그리고 수평 구조 요소의 제 2 스페이서가 상부 및 하부 보드 사이에 쌓인 중첩된 수평 보드인 것에 따른 대안적인 구현예에 따라 노드를 도시하고;
도 6h는 도 6a 상에 도시되지만, 수직 커넥터 및 상부 및 하부 커넥터가 금속 또는 탄소 섬유로 구성되고 스태거 스텝 구성을 포함하지 않는 것에 따른 그리고 수평 구조 요소의 제 2 스페이서가 상부 및 하부 보드 사이에 쌓인 중첩된 수평 보드인것에 따른 대안적인 구현예에 따라 노드를 도시하고;
도 7a는 구조 시스템의 노드의 조립 단계의 사시도를 도시하고, 하나의 슬래브는 하부 수평 보드, 상부 수평 보드, 및 교차된 리브에 의해 규정된 제 2 스페이서를 포함하고, 슬래브는 중심 상의 4개의 수직 스루 홀을 포함하고 4개의 수직 스트럿 세그먼트, 각각의 수직 스루 홀 상의 하나, 및 4개의 제 1 시트를 포함하는 하나의 수직 구조 요소 세그먼트에 연결되고;
도 7b는 완전히 조립된 도 7a 상에 도시된 노드를 도시하고, 두 개의 계속적인 수직 구조 요소 세그먼트는 계속적인 수직 구조 요소를 생성하는, 수직 커넥터를 통해 서로에 부착된 각각의 수직 스트럿 세그먼트를 갖고;
도 8a는 3개의 빔이 3개의 제 1 시트, 두 개의 정렬된 빔 및 다른 두 개의 빔에 수직인 하나의 빔을 포함하는 동일한 수직 구조 요소 상에 수렴하고, 상부 커넥터가 3개의 수평 커넥터 아암을 포함하는 노드를 제외하고, 도 5b 상에 도시된 것과 등가인 구현예를 도시하고;
도 8b는 수직 커넥터를 더 포함하는 도 8a 상에 도시된 노드를 도시하고, 이는 수직 구조 요소의 두 개의 연속적인 수직 스트럿 세그먼트의 수직 필러 표면에 부착되도록, 분해된 위치에 도시되고;
도 9a는 그 안에 설치된, 3개의 슬래브 세그먼트로 구성된, 하나의 슬래브 세그먼트를 갖는 빔의 매트릭스의 사시도를 도시하고, 중심 슬래브 세그먼트는 분해도로 도시되고;
도 9b는 3개의 슬래브 세그먼트가 빔의 매트릭스 상에 설치되는 것을 제외하고, 도 9a와 동일하게 도시하고, 분해도로 제 2 리브 조인트 및 상부 시트 조인트를 도시하고;
도 9c는 하나의 빔 및 빔 상에 지지된 두 개의 인접한 슬래브 세그먼트의 분해 단면도이고;
도 9d는 조립된 위치에서, 양 인접한 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드 및 하부 수평 시트가 서로에 연결되는 것을 제외하고, 도 9c와 동일한 도면이고;
도 9e, 도 9f, 및 도 9g는 도 9d에 도시된 구현예와는 다른 빔 상에 지지된 두 개의 인접한 슬래브 세그먼트의 3개의 대안적인 구현예의 횡단면을 도시하고;
도 10은 구조 플로어 레벨 내의 슬래브 포스트 텐셔닝 케이블의 배치의 개략도를 포함하는 하나의 구조 플로어 레벨의 빔의 매트릭스의 사시도를 도시하고, 각각의 슬래브 세그먼트의, 명료함의 이유로 두 개의 제 1 및 제 2 리브만을 도시한다.
도 11은 각각이 두 개의 수직 스트럿 및 두 개의 수직 커넥터를 포함하는 다중 정렬된 수직 구조 요소 상에 지지된 빔을 포함하는 구조 벽의 사시도를 도시하고, 빔은 도어 열림을 위한 추가 하부 수평 보드를 갖는 강화된 부분을 포함하고, 빔의 일 단부는 상부 커넥터 및 하부 커넥터에 의해 다른 두 개의 빔과 연결된다.
도면 상에서, 접착제가 적용된 표면 상에 음영이 추가되었다.
도 1b는 건축물의 절반이 분리된 수직 구조 요소를 갖고 건축물의 다른 절반이 정렬된 수직 구조 요소로 구성된 구조 벽을 갖는 구현예에 따라, 본 공학적 목구조 시스템을 사용하는 구성 하의 건축물의 사시도를 도시하고;
도 1c는 수평 구조 요소가 각각이 하나 또는 두 개의 구조 노드에 연결되고, 플로어 레벨을 규정하는 슬래브 사이에 위치되고 그에 지지된 슬래브 세그먼트를 포함하는 슬래브인 구현예에 따라, 본 공학적 목구조 시스템을 사용하는 구성 하에 건축물의 사시도를 도시하고;
도 2a는 두 개의 평행한 중심 수직 솔트(salt)를 포함하는 일 구현예에 따른 빔을 도시하고;
도 2b는 도 2a의 빔의 분해도를 도시하고;
도 3a는 두 개의 평행한 중심 수직 보드 사이에 포함된 포스트 스트레스트 케이블을 포함하는 도 2a 상에 도시된 빔의 대안적인 구현예를 도시하고;
도 3b는 도 3a의 분해도이고;
도 4는 4개의 수직 스트럿 세그먼트를 포함하는 수직 구조 요소 세그먼트, 수직 구조 요소 스페이서 및 4개의 수렴 빔을 수용하고 지지하도록 의도된 4개의 제 1 시트의 분해도 및 사시도이고;
도 5a는 구조 시스템의 노드의 조립 단계의 사시도이고, 두 개의 정렬된 빔이 수직 구조 요소 세그먼트에 연결되고, 수직 구조 요소 세그먼트는 두 개의 수직 스트럿 세그먼트 및 두 개의 제 1 시트를 포함하고, 빔 중 하나는 제 1 시트 중 하나에 연결되고 하나의 빔은 명료함을 위해 분리되고;
도 5b는 양 수렴 빔이 제 1 시트 상에 지지되고 상부 커넥터, 하부 커넥터 및 뒤이은 수직 구조 요소 세그먼트가 분해도에 도시되는 도 5a 상에 도시된 동일한 노드의 추가 조립 단계를 도시하고;
도 5c는 완전히 조립된 도 5a 및 도 5b 상에 도시된 노드를 도시하고, 두 개의 계속적인 수직 구조 요소 세그먼트는 계속적인 수직 구조 요소를 생성하는, 서로 부착된 각각의 수직 스트럿 세그먼트를 갖고;
도 6a는 4개의 수렴 빔이 동일한 수직 구조 요소 세그먼트의 4개의 제 1 시트 상에 지지되는 노드를 제외하고, 연속적인 정렬된 수직 스트럿 세그먼트가 노드를 둘러싼 4개의 수직 커넥터를 통해 서로 연결된 노드를 제외하고, 도 5b와 등가인 도면을 도시하고;
도 6b는 완전히 조립된 도 6a 상에 도시된 노드를 도시하고, 두 개의 계속적인 수직 구조 요소 세그먼트는 계속적인 수직 구조 요소를 생성하는, 수직 커넥터를 통해 서로에 부착된 각각의 수직 스트럿 세그먼트를 갖고;
도 6c는 도 6b에 도시된 구조 노드의 두 개의 수직 커넥터를 통해 수직 횡단면을 도시하고, 수직 커넥터 중 하나를 통한 수직 하중 전달은 수직 화살표로서 도시되고 수직 커넥터와 수직 구조 요소 세그먼트 사이의 공차 갭은 경화 접착제로 채워진 것으로 도시되고;
도 6d는 도 6b에 도시된 구조 노드의 하부 커넥터를 통한 수평 횡단면을 도시하고, 4개의 수렴 하부 수평 보드에 의한 하부 커넥터의 압축은 화살표로서 도시되고, 하부 커넥터와 수평 구조 요소 사이의 공차 갭은 경화 접착제로 채워진 것으로 도시되고;
도 6e는 도 6b에 도시된 구조 노드의 상부 커넥터를 통한 수평 횡단면을 도시하고, 우측면 상의 견인 하중은 좌측면에 견인 하중보다 더 크고, 수직 구조 요소의 좌측면의 두 개의 수직 스트럿에 대해, 수직 커넥터에 의해 전달된 순 우측 견인 하중을 생성하고, 상부 커넥터와 수직 스트럿 사이의 공차 갭은 경화 접착제로 채워진 것으로 도시되고;
도 6f는 도 6a의 대안적인 구현예를 도시하고, 제 1 시트는 수직 구조 요소로부터 외부로 돌출하고, 수렴하는 수평 구조 요소 사이의 공간은 약간 더 크고, 더 큰 하부 커넥터를 포함하고;
도 6g는 도 6a 상에 도시되지만, 수직 커넥터가 스태거 스텝 구성을 포함하지 않는 것에 따른 그리고 수평 구조 요소의 제 2 스페이서가 상부 및 하부 보드 사이에 쌓인 중첩된 수평 보드인 것에 따른 대안적인 구현예에 따라 노드를 도시하고;
도 6h는 도 6a 상에 도시되지만, 수직 커넥터 및 상부 및 하부 커넥터가 금속 또는 탄소 섬유로 구성되고 스태거 스텝 구성을 포함하지 않는 것에 따른 그리고 수평 구조 요소의 제 2 스페이서가 상부 및 하부 보드 사이에 쌓인 중첩된 수평 보드인것에 따른 대안적인 구현예에 따라 노드를 도시하고;
도 7a는 구조 시스템의 노드의 조립 단계의 사시도를 도시하고, 하나의 슬래브는 하부 수평 보드, 상부 수평 보드, 및 교차된 리브에 의해 규정된 제 2 스페이서를 포함하고, 슬래브는 중심 상의 4개의 수직 스루 홀을 포함하고 4개의 수직 스트럿 세그먼트, 각각의 수직 스루 홀 상의 하나, 및 4개의 제 1 시트를 포함하는 하나의 수직 구조 요소 세그먼트에 연결되고;
도 7b는 완전히 조립된 도 7a 상에 도시된 노드를 도시하고, 두 개의 계속적인 수직 구조 요소 세그먼트는 계속적인 수직 구조 요소를 생성하는, 수직 커넥터를 통해 서로에 부착된 각각의 수직 스트럿 세그먼트를 갖고;
도 8a는 3개의 빔이 3개의 제 1 시트, 두 개의 정렬된 빔 및 다른 두 개의 빔에 수직인 하나의 빔을 포함하는 동일한 수직 구조 요소 상에 수렴하고, 상부 커넥터가 3개의 수평 커넥터 아암을 포함하는 노드를 제외하고, 도 5b 상에 도시된 것과 등가인 구현예를 도시하고;
도 8b는 수직 커넥터를 더 포함하는 도 8a 상에 도시된 노드를 도시하고, 이는 수직 구조 요소의 두 개의 연속적인 수직 스트럿 세그먼트의 수직 필러 표면에 부착되도록, 분해된 위치에 도시되고;
도 9a는 그 안에 설치된, 3개의 슬래브 세그먼트로 구성된, 하나의 슬래브 세그먼트를 갖는 빔의 매트릭스의 사시도를 도시하고, 중심 슬래브 세그먼트는 분해도로 도시되고;
도 9b는 3개의 슬래브 세그먼트가 빔의 매트릭스 상에 설치되는 것을 제외하고, 도 9a와 동일하게 도시하고, 분해도로 제 2 리브 조인트 및 상부 시트 조인트를 도시하고;
도 9c는 하나의 빔 및 빔 상에 지지된 두 개의 인접한 슬래브 세그먼트의 분해 단면도이고;
도 9d는 조립된 위치에서, 양 인접한 슬래브 세그먼트의 상부 수평 보드 및 하부 수평 시트가 서로에 연결되는 것을 제외하고, 도 9c와 동일한 도면이고;
도 9e, 도 9f, 및 도 9g는 도 9d에 도시된 구현예와는 다른 빔 상에 지지된 두 개의 인접한 슬래브 세그먼트의 3개의 대안적인 구현예의 횡단면을 도시하고;
도 10은 구조 플로어 레벨 내의 슬래브 포스트 텐셔닝 케이블의 배치의 개략도를 포함하는 하나의 구조 플로어 레벨의 빔의 매트릭스의 사시도를 도시하고, 각각의 슬래브 세그먼트의, 명료함의 이유로 두 개의 제 1 및 제 2 리브만을 도시한다.
도 11은 각각이 두 개의 수직 스트럿 및 두 개의 수직 커넥터를 포함하는 다중 정렬된 수직 구조 요소 상에 지지된 빔을 포함하는 구조 벽의 사시도를 도시하고, 빔은 도어 열림을 위한 추가 하부 수평 보드를 갖는 강화된 부분을 포함하고, 빔의 일 단부는 상부 커넥터 및 하부 커넥터에 의해 다른 두 개의 빔과 연결된다.
도면 상에서, 접착제가 적용된 표면 상에 음영이 추가되었다.
앞서 언급한 그리고 다른 이점 및 특징은 설명적이고 제한적이지 않게 취해진 첨부하는 도면을 참조하여 구현예의 다음의 상세한 설명으로부터 더 완전히 이해될 것이다.
일 구현예에 따라서, 본 발명의 공학적 목구조 시스템은 예를 들어, 5 내지 20 구조 플로어 레벨 사이의 다중 적층된 구조 플로어 레벨을 갖는 다층 건축물을 세우도록 사용될 수 있고, 각각의 수직 구조 요소(10)는 각각의 구조 플로어 레벨에 대해 수직 구조 요소(10)의 구조 노드 상에 수렴하는, 빔(20)의 형태로, 2개, 3개, 또는 4개의 수평 구조 요소(120, 20)와 연결된 분리된 구조 요소이다. 저들 건축물에서, 구조 노드는 빔과 수직 구조 요소를 연결하는 바람직하게 경성 노드이다. 유사하게, 수평 구조 요소는 수직 구조 요소(10)의 구조 노드에 연결된 하나 또는 여러 개의 슬래브(120)일 수 있다.
대안적으로, 건축물은 건축물의 전체 높이를 커버하는 경성 요소, 그러한 경성 코어(일반적으로 계단 또는 엘리베이터 외장) 또는 다른 레벨의 일부 구조 노드를 연결하는 대각선 요소를 포함할 수 있다.
제안된 공학적 목구조 시스템은 또한 구조 벽을 갖는 다층 건축물, 예를 들어, 벌룬 또는 플랫폼 프레임 건축물을 세우도록 사용될 수 있고, 구조 벽은 빔 또는 슬래브의 형태로, 하나의 계속적인 수평 구조 요소를 지지하는 평행 정렬 수직 구조 요소의 연속으로 구성된다.
제안된 공학적 목구조 시스템은 또한 도 1b에 도시된 바와 같이, 하나의 빔을 지지하는 정렬된 수직 구조 요소 및 분리된 수직 구조 요소로 구성된, 구조 벽을 조합하는 혼합 구조를 허용하고, 이 경우에, 구조 벽은 분리된 수직 구조 요소를 위한 경성 코어로서 작동할 수 있고, 이 경우에, 구조 노드의 경성은 선택적이다.
도 1a에서, 부분적으로 세워진 건축물의 실시예가 되시되고, 모든 수평 구조 요소는 각각의 구조 플로어 레벨에 대해 빔(20)의 사각형 매트릭스를 규정하는 서로 직교하는 수평 빔(20)이다.
도 2a 및 도 2b 상에 도시된 바와 같이, 각각의 빔(20)은 서로 평행하고, 거리로 분리되고, 제 2 스페이서(23)를 통해 서로 연결된 하나의 상부 수평 보드(21) 및 하나의 하부 수평 보드(22)를 포함하고, 본 구현예에서, 두 개의 평행 중심 수직 보드는 상부 및 하부 수평 보드(21 및 22)에 수직이고 그에 부착되고, 더블 중심 수직 보드를 갖는 i-형상 빔(20)을 제공한다. 본 형상은 저항, 비용 및 중량 사이에 최적 관계를 가진다.
본 구현예에서, 메인 경도에 평행한 하중에 주로 저항하는 상부 수평 보드(21) 및 하부 수평 보드(22) 모두는 스트랜드 적층 럼버로 구성된다.
두 개의 평행한 중심 수직 보드의 각각은 두 개의 단부 부분(23a)을 가진다. 본 실시예에서, 저항성 공학적 목재 소재, 그러한 합판으로 구성된 각각의 단부 부분(23a)은 하나의 수직 구조 요소(10)에 인접하고, 그 중심 부분 상에서 하중이 단부 부분(23a)에서보다 훨씬 적기 때문에, 빔(20)이 지지되고, 두 개의 단부 부분(23a) 사이에 두 개의 평행한 중심 수직 보드의 나머지는 배향성 스트랜드 보드와 같은 더 저렴하고 덜 저항적인 공학적 목재 소재로 본 실시예에 구성된다.
예를 들어, 도 4 및 도 5a 상에 도시된 바와 같이, 각각의 수직 구조 요소(10)는 수직 구조 요소(10) 상에 지지된 각각의 수평 구조 요소에 대해 제 1 시트(11)를 포함하고, 수평 구조 요소는 제 1 시트(11)의 최상부 상에 지지되도록 구성된 제 2 시트를 포함한다.
감소된 하중이 수평 구조 요소로부터 수직 구조 요소(10)로 전달될 때, 예를 들어, 빔(20)이 예를 들어, 도 11 상에 도시된 바와 같이 다중 정렬된 수직 구조 요소(10) 상에 지지될 때, 빔(20)은 하부 수평 보드(22)에 규정된 제 2 시트를 통해 각각의 수직 구조 요소(10)의 제 1 시트(11) 상에 지지될 수 있고, 차선이지만 그러한 감소된 하중에 충분히 저항적인 수직 방향으로 하부 수평 보드(22)를 압축한다.
빔(20)으로부터 수직 구조 요소(10)로 전달된 하중이 현저할 때, 예를 들어, 3 m 내지 8 m 사이에 포함되는 긴 빔이 단부 상에서만 수직 구조 요소(10) 상에 지지될 때, 각각의 빔(20)의 두 개의 중심 수직 보드의 단부 부분(23a)은 제 1 시트(11) 상에 수직으로 지지될 것이고, 하중 전달에 최적인 중심 수직 보드의 메인 표면에 평행한 방향으로 빔(20)으로부터 수직 구조 요소(10)로 수직 하중을 전달한다.
이러한 하중 전달은 중심 수직 보드의 단부 부분(23a) 상의 압축 하중 및 전단 하중을 생성하기 때문에, 단부 부분(23a)은 합판과 같은, 다른 방향으로 베니어 섬유를 포함하는 공학적 목재로 바람직하게 구성된다.
도면에 도시된 실시예에서, 각각의 제 1 시트(11)는 지지될 중심 수직 보드에 수직인 두 개의 수직의 평행한 보드를 포함할 수 있고, 각각의 보드는 두 개의 수평 지지 영역 사이에 하나의 중심 노치를 포함한다. 지지 영역의 각각은 지지될 빔(20)의 두 개의 중심 수직 보드 중 하나와 접촉하도록 의도되고 중심 노치는 제 1 시트(11) 상에 지지된 빔(20)의 하부 수평 보드(22)의 단부 부분(22a)을 하우징하도록 의도되고, 단부 부분(22a)과 제 1 시트(11) 사이에 접촉을 방지한다. 대안적으로, 제 1 시트(11)는 수직 스트럿에 접착된 공학적 목재 블록이다.
도면에 도시된 구현예에 따라서, 각각의 수직 구조 요소(10)는 건축물의 전체 경도를 따라 계속적인 다중 수직 스트럿(12)을 포함하고, 수직 스트럿(12)은 스트럿(12) 사이에 위치되고 그에 부착된 수직 구조 요소 스페이서(14)에 의해 수평 방향으로 분리되고, 중공 수직 구조 요소(10)를 발생시킨다. 수직 구조 요소(10)의 스트럿(12) 사이에 분리는 상응하는 중심 수직 보드의 단부 부분(23a)을 포함하는 수직 구조 요소(10) 상에 수렴하는 모든 빔의 단부 부분의 삽입을 허용하고, 수직 구조 요소(10)의 스트럿(12) 사이의 공간에서, 빔(20)의 단부 부분을 둘러싼 스트럿(12)의 수직 연속성을 허용한다.
제 1 시트(11)는 또한 스트럿(12) 사이에 포함되고 그에 부착되고, 제 1 시트(11)는 중공 수직 구조 요소 내의 스트럿(12) 사이에 개재되고 그에 연결되고, 수직 구조 요소(10)의 기하학적 중심에 가까운 영역에서 빔(20)으로부터 수직 구조 요소(10)로 하중의 전달을 허용하고, 수직 구조 요소(10) 상에 생성된 굽힘 하중을 감소시킨다.
제 1 시트(11)를 통해 빔(20)으로부터 수직 구조 요소(10)로 전달된 하중은 다중 구조 플로어 레벨로부터 축적되고 수직 구조 요소(10)가 지지되는 토대에 대해 수행된 스트럿(12) 상에 집중된다.
동일한 수직 구조 요소(10) 상에 수렴하는 동일한 구조 플로어 레벨의 다중 빔(20)은 도 5b 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 적어도 상부 커넥터(40)를 통해 그리고 하부 커넥터(50)를 통해 서로 연결된다.
상부 커넥터(40)는, 동일한 구조 플로어 레벨의 빔(20)이 수직 구조 요소(10) 상에 수렴함에 따라 그 만큼 많은 수평 커넥터 아암(41)을 포함하는 평평한 수평 시트이고, 수직 구조 요소(10) 상에 수렴하는 빔(20)의 각도 분포와 일치하는 수평 커넥터 아암(41)의 각도 분포이다.
각각의 수평 커넥터 아암(41)은 수직 구조 요소(10) 상에 지지된 하나의 빔(20)의 하나의 상부 수평 보드(21)의 단부 부분(21a)에 부착된다. 상부 커넥터(40)는 수직 구조 요소(10) 상에 수렴하는 모든 빔(20)의 상부 수평 보드(21) 사이에 하중을 전달한다.
도면에 도시된 바람직한 구현예에 따라서, 각각의 상부 수평 보드(21)의 단부 부분(21a) 및 그에 부착된 수평 커넥터 아암(41)은 서로 결합되고 부착된 상보적 리세스된 스태거 스텝을 포함하고, 각각의 스텝은 상부 수평 보드(21)의 상측 메인 표면과 평행한 평평한 표면이다. 리세스된 스태거 스텝을 통한 연결은 하중의 분배된 전달을 생성하고 또한 상부 커넥터(41)가 빔(20)의 상부 수평 보드(21)의 상측 메인 표면과 동일 평면 상에 있도록 허용한다. 상부 커넥터(40)는 합판과 같은 다른 방향으로 베니어 섬유를 포함하는 공학적 목재로 바람직하게 구성된다.
하부 커넥터(50)는 동일한 수직 구조 요소(20) 상에 수렴하는 동일한 구조 플로어 레벨의 빔(20)의 하부 수평 보드(22)의 단부 부분(22a) 사이에 하강 방향으로 단단히 삽입된, 테이퍼드 형상 블록, 예를 들어, 반전된 절두 피라미드 형상을 포함한다. 상부 커넥터(50)는 동일한 구조 플로어 레벨의 수렴 빔(20)의 하부 수평 보드(22) 사이에 하중을 전달한다.
각각의 하부 수평 보드(22)는 빔(20)의 2개의 중심 수직 보드 사이의 단부 부분(22a)에 부착된 강화재를 포함할 수 있고, 하부 커넥터(50)와 접촉하는 하부 수평 보드(22)의 단부 부분(22a)의 두께에서 그리고 저항에서 증가를 생성한다.
도 5b, 도 6a 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 하부 커넥터(50)는 수렴 빔(20)의 단부 부분 사이에 수직 구조 요소(10)로 구성되는 수직 스트럿(12) 사이에 규정된 중공 수직 구조 요소(10)의 중심에 삽입된 테이퍼드 형상 블록이고, 하부 커넥터(50)는 동일한 구조 플로어 레벨의 수렴 빔(20)의 하부 수평 보드(22)의 단부 부분(22a) 사이에 압축된다.
선택적으로, 각각의 빔(20)은 또한 도 7a 내지 도 8b 상에 도시된 바와 같이, 공학적 목재의 수직 시트로 구성된 적어도 하나의 수직 커넥터(60)를 통해 수직 구조 요소(10)에 연결될 수 있다.
각각의 수직 커넥터(60)는 구조 노드 아래 및 위의 수직 구조 요소(10)의 하나의 수직 스트럿(12)의 하나의 수직 필러 표면(10a)에 부착된다.
수직 커넥터(60)는 빔(20)으로부터 수직 구조 요소(10)의 스트럿(12)으로의 전단 하중, 굽힘 하중, 및 비틀림 하중을 전달하고, 합판과 같은 다른 방향으로 베니어 섬유를 포함하는 공학적 목재로 바람직하게 구성된다.
하나의 단일한 계속적인 수직 구조 요소(10)의 각각의 스트럿(12)은 서로 경성으로 연결된 다중 연속적인 수직 스트럿 세그먼트(13)로 일반적으로 구성되고, 각각의 수직 스트럿 세그먼트(13)는 연속적인 구조 플로어 레벨 사이의 거리만큼 동일하게 높은 거리를 가진다.
도 5b 및 도 5c에 도시된 구현예에 따라서, 동일한 스트럿(12)으로 구성되는 두 개의 연속적인 수직 스트럿 세그먼트(13)는 서로 결합되고 부착된 단부 상의 상보적 리세스된 스태거 스텝을 포함하고, 하중의 수직 연속성 및 수직 전달을 제공한다.
도 7a 내지 도 8b에 도시된 대안적인 구현예에 따라서, 동일한 스트럿(12)으로 구성된 두 개의 연속적인 수직 스트럿 세그먼트(13)는 빔(20) 아래에 위치된 수직 스트럿 세그먼트(13)의 수직 필러 표면(10a)에 부착되고 빔(20) 위에 위치된 수직 스트럿 세그먼트(13)의 수직 필러 표면(10a)에 부착된 수직 커넥터(60)를 통해 서로 연결된다.
바람직하게, 수직 스트럿 세그먼트(13)의 각각은 분배된 하중 전달을 제공하도록 수직 스트럿 세그먼트(13)에 그리고 수직 커넥터(60)에 포함된 수직 필러 표면(10a)에 평행한 상보적 리세스된 스태거 스텝을 통해 수직 커넥터(60)에 연결된다. 상보적 리세스된 스태거 스텝은 하중의 수직 연속성 및 수직 전달을 제공한다.
일부 경우에, 더 큰 축적된 하중을 견디도록 일반적으로 더 낮은 수직 스트럿 세그먼트(13) 더 큰 횡단면 영역을 갖는, 다른 횡단면 영역을 갖는 수직 스트럿 세그먼트(13)을 연결하여, 증가하는 단면 및 증가하는 저항을 갖는 수직 구조 요소(10)을 생성하는 것이 바람직하다.
하나 또는 여러 개의 빔(20) 및 하나의 수직 구조 요소(10)의 하나의 구조 노드 사이의 연결에 대해 기재된 모든 구현예는 또한 예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 하나 또는 여러 개의 슬래브(120)와 수직 구조 요소(10)의 구조 노드 사이의 연결에 적용가능하다.
저들 실시예에서, 수직 스트럿이 수직 구조 요소의 중공 내부에 하우징된 스루 홀 사이에 분기된 부분을 규정하는 본 실시예에서, 4개의 지지되는 수직 구조 요소를 가짐에 따라, 슬래브(120)는 중심 영역에 그 만큼 많은 사각형 수직 스루 홀을 포함한다. 명백할 바와 같이, 여러 개의 슬래브(120)가 동일한 구조 노드 상에 지지될 때, 각각의 슬래브(120) 상의 수직 스루 홀의 개수는 지지되는 수직 구조 요소의 수직 스트럿의 총 개수의 일부뿐이고, 스루 홀은 그때 슬래브(120)의 에지에 또는 모서리에 인접할 것이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 실시예에서, 슬래브(120)의 제 2 스페이서(23)는 교차된 리브의 어레이이고, 제 2 시트는 더 치밀하게 밀집된 제 2 스페이서의 영역을 포함한다. 본 실시예에서, 또한 수평 구조 요소의 상부 보드는 영역에 상부 보드의 수평 저항을 개선하기 위해, 수직 스루 홀 사이에 규정된 분기된 부분과 일치하는, 상부 보드의 두꺼워진 부분에 의해 규정된 강화재를 포함한다.
동일한 구조 플로어 레벨의 4개의 직교하는 빔(20) 사이에 규정된 프레임 사이에, 빔(20) 상에 지지된 슬래브 세그먼트(30)에 의해 커버된다.
각각의 슬래브 세그먼트(30)는 서로 평행하고, 서로 평행한 제 1 리브(31)를 통해 서로 연결된 상부 수평 보드(33), 하부 수평 보드(34), 및 상부 및 하부 수평 보드(33 및 34) 사이에 개재된 제 1 리브(31)에 수직인 제 2 리브(32)를 포함한다.
상부 수평 보드(33)는 슬래브 세그먼트(30)가 지지되는 빔(20) 사이에 규정된 중공 공간의 풋 프린트보다 더 크다. 상부 수평 보드(33)는 빔(20)의 상부 수평 보드(21) 상에 지지되고 그에 부착된 주변 구역을 포함한다.
상부 수평 보드(33)는 예를 들어, 서로 연결된 인접한 슬래브 세그먼트(30)의 양 상부 수평 보드(33)의 상부 수평 보드(33)의 주변 구역에 제공된 상보적 리세스된 스태거 스텝을 통해 또는 서로 연결된 인접한 슬래브 세그먼트(30)의 양 상부 수평 보드(33)의 상부 수평 보드(33)의 주변 구역에 부착된 상부 시트 커넥터(36)를 통해 인접한 슬래브 세그먼트(30)의 상부 수평 보드(33)에 연결된다. 본 경우에, 상부 시트 커넥터(36)는 양 상부 수평 보드(33)의 주변 구역을 연결하는 연신된 슬레이트이고, 바람직하게 연신된 슬레이트는 도 1에 도시된 바와 같이 주변 구역의 리세스된 영역에 삽입되고 상부 수평 보드(33)와 공동 평면 상에 있다.
하부 수평 보드(34)는 슬래브 세그먼트(30)가 지지되는 빔(20) 사이에 규정된 중공 공간의 풋 프린트와 같거나 그보다 더 작다. 하부 수평 보드(34)는 본 실시예에서, 예를 들어, 서로 그리고 중심 수직 보드에 부착된 상보적 리세스된 스태거 스텝을 통해, 하부 수평 보드(34)의 주변 구역에 부착된 슬레이트인, 하부 시트 커넥터(35)를 통해, 둘러싼 빔(20), 바람직하게, 빔(20)의 둘러싼 중심 수직 보드에 부착된 주변 구역을 포함한다.
본 구현예에서, 빔(20)의 적어도 하나의 중심 수직 보드는 동일한 빔(20)의 양 측면 상에 부착된 두 개의 다른 슬래브 세그먼트의 하부 시트 커넥터(35) 사이에 하중을 전달하도록 중간에 압축 구성을 포함하는 두 개의 평행한 중심 수직 보드이다. 본 실시예에서, 압축 구성은 두 개의 중심 수직 보드에 수직이고, 둘 모두 슬래브 세그먼트(30)에 인접한 하부 수평 보드(34)와 평행하고 바람직하게 그와 공동 평면에 있는, 두 개의 평행한 중심 수직 보드 사이에 개재된 트랜스버셜 리브이다.
제안된 슬래브 세그먼트(30)는 3개의 인접한 공면의 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 및 30b)로 나누어질 수 있고, 각각은 슬래브 세그먼트(30)의 총 평면의 대략적으로 3분의 1을 갖고, 각각의 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 및 30c)는 상부 수평 보드(33)의 일부, 하부 수평 보드(34)의 일부, 다수의 제 1 리브(31), 및 모든 제 2 리브(32)의 일부를 포함하고, 3개의 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 및 30c)는 슬래브 조인트를 통해 서로 연결된다.
각각의 슬래브 조인트는 상부 시트 조인트, 하부 시트 조인트, 및 각각의 단일 제 2 리브(32)에 대해 제 2 리브 조인트를 포함한다.
상부 시트 조인트는 예를 들어, 상부 시트 조인트 커넥터(37)에 그리고 인접한 상부 수평 보드의 연결 영역에 제공된 상보적 리세스된 스태거 스텝을 통해, 서로 연결된 두 개의 인접한 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 30c) 사이에 에지에 인접한 연결 영역에 상부 수평 보드(33)의 두 개의 인접한 부분에 부착된 상부 시트 조인트 커넥터(37)를 포함하고, 상보적 리세스된 스태거 스텝은 서로 결합되고 부착된다.
하부 시트 조인트는 서로 연결된 두 개의 인접한 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 30c) 사이에 에지에 인접한 연결에서 하부 수평 보드(34)의 두 개의 인접한 부분 상에 제공된 상보적 리세스된 스태거 스텝을 포함하고, 상보적 리세스된 스태거 스텝은 서로 결합되고 부착된다.
대안적으로, 하부 시트 조인트는 서로 연결된 두 개의 인접한 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 30c) 사이에 에지에 인접한 연결 영역에서 하부 수평 보드(34)의 두 개의 인접한 부분에 부착된 하부 시트 커넥터를 포함한다.
각각의 제 2 리브 조인트는 서로 연결된 두 개의 인접한 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 30c) 사이에 에지에 인접한 연결에서 제 2 리브(32)의 두 개의 인접한 부분 상에 제공된 상보적 리세스된 스태거 스텝을 포함하고, 상보적 리세스된 스태거 스텝은 서로 결합되고 부착된다.
대안적으로, 각각의 제 2 리브 조인트는 제 2 리브 커넥터(39)를 포함하고, 본 경우에, 작고 평평한 피스는 서로 연결된 두 개의 인접한 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 30c) 사이의 에지에 인접한 연결 영역에 제 2 리브(32)의 2개의 인접한 부분에 부착된 공학적 목재로 구성되고, 그를 통해 연결된 제 2 리브(32)의 부분 사이에 구조적 연속성을 제공한다.
일반적으로, 3개의 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 및 30c)는 서로 인접해서 설치되고, 상부 수평 보드(33)의 주변 구역을 통해 둘러싼 빔(20) 상의 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 및 30c)를 지지하고, 각각의 하부 수평 보드 부분은 하부 시트 조인트를 통해 서로 연결된다. 그런 후에, 다른 슬래브 세그먼트(30a, 30b, 및 30c)의 제 2 리브(32)의 부분은 제 2 리브 조인트에 의해 서로 연결된다. 최종으로, 상부 수평 보드 부분은 그에 부착된 상부 시트 조인트 커넥터(37)에 의해 서로 연결된다.
추가 구현예에 따라서, 각각의 슬래브 세그먼트(30)는 제 1 리브(31)에 평행한 여러 개의 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73)을 포함하는 포스트 스트레스트 슬래브 세그먼트이고, 각각의 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73)은 장력으로 슬래브 세그먼트(30)를 가로질러 연장하고 상부 수평 보드(33)의 주변 구역에 인접한 대향하는 단부를 갖고 슬래브 세그먼트(30)의 하부 수평 보드(34)에 인접한 중심 영역을 갖고, 슬래브 세그먼트(30)의 전체 구조 저항에서 증가를 제공한다.
선택적으로, 슬래브 세그먼트는 제 2 리브(32)에 평행한 여러 개의 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73)을 더 포함하고, 슬래브 세그먼트(30)의 양방향성 포스트 텐셔닝을 제공한다.
다중 계속적인 슬래브 세그먼트(30)가 포스트 스트레스트 슬래브 세그먼트일 때, 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73)의 적어도 일부는 모든 계속적인 슬래브 세그먼트(30)를 따라 계속적일 수 있다. 본 경우에, 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73)은 인접한 슬래브 세그먼트(30) 사이에 개재된 빔(20) 위의 하나의 슬래브 세그먼트(30)로부터 인접한 하나로 통과한다.
또한, 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73)이 슬래브 케이블 슬리브에 삽입되고, 각각의 슬래브 세그먼트(30)가 그 경로를 재생성하는 각각의 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73)에 대해 하나의 슬래브 케이블 슬리브를 포함하고, 인접한 슬래브 세그먼트(30)의 슬래브 케이블 슬리브가 인접한 슬래브 세그먼트(30) 사이에 개재된 빔(20) 위에 위치된 슬리브 커넥터를 통해 서로 연결되는 것이 심사숙고된다. 그 방식으로, 슬래브 케이블 슬리브는 구조 시스템 내의 슬래브 세그먼트(30)의 설치 전에 슬래브 세그먼트에 설치되고 나중에, 제 위치에 한 번 슬리브 커넥터를 통해 서로 연결된다.
유사한 방식으로, 각각의 빔(20)은 두 개의 대향하는 단부 사이에 적어도 하나의 포스트 스트레스트 케이블(70)을 포함하는 포스트 스트레스트 빔일 수 있고, 적어도 하나의 빔(20)의 대향하는 단부는 상부 수평 보드(21)에 인접한 상부 위치에 적어도 하나의 포스트 스트레스트 케이블(70), 및 대향하는 단부 사이에 위치된 적어도 하나의 빔(20)의 중심 영역을 유지하고, 하부 수평 보드(22)에 인접한 하부 위치에 적어도 하나의 포스트 스트레스트 케이블(70)을 유지한다. 도 3a 및 도 3b 상에 도시된 실시예에서, 포스트 스트레스트 케이블(70)은 두 개의 평행한 중심 수직 보드 사이에 위치되고, 빔(20)은 두 개의 평행한 중심 수직 보드에 개재되고 그에 수직인 3개의 케이블 리테이너를 포함한다. 하나의 케이블 리테이너는 빔의 중심에 있고, 하부 단부 상에 포스트 스트레스트 케이블(70)을 유지하고, 두 개의 케이블 리테이너는 각각의 상부 단부 상에 포스트 스트레스트 케이블(70)을 각각 유지하는 빔의 대향하는 단부에 있고, V 형상 포스트 스트레스트 케이블(70)을 규정한다.
또한, 다중 계속적인 빔(20)은 모든 계속적인 빔(20)을 따라 통과하는 적어도 하나의 계속적인 포스트 스트레스트 케이블(70)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 계속적인 프리 스트레스트 케이블(70)은 각각의 빔(20) 상에 미리 설치된 하나의 케이블 슬리브에 삽입될 수 있고, 모든 계속적인 빔(20)의 케이블 슬리브는 슬리브 커넥터를 통해 서로 연결된다.
본 발명의 일 구현예의 다양한 부분이 다른 구현예에 기재된 부분과 자유롭게 조합될 수 있고, 그러한 조합이 어떠한 해도 없다는 조건 하에, 심지어 분명하게 기재되지 않은 조합일 수 있음이 이해될 것이다.
본 발명의 일 구현예의 다양한 부분이 다른 구현예에 기재된 부분과 자유롭게 조합될 수 있고, 그러한 조합이 청구항의 범위 내에 있고 그러한 조합에 어떠한 해도 없다는 조건 하에, 심지어 분명하게 기재되지 않은 조합일 수 있음이 이해될 것이다.
제안된 공학적 목구조 시스템으로 구성된 다른 하위 요소는 공장에서 개별적으로 생산되고, 건축 현장에 전달되고, 나중에, 구조를 얻도록 함께 조립되고 접착제를 사용하여 부착될 수 있다.
제안된 시스템으로 구성된 언급된 하위 요소는 예를 들어, 수평 구조 요소, 슬래브 세그먼트, 수직 구조 요소(10)의 부분에 상응하는 수직 구조 요소 세그먼트를 포함할 수 있고, 각각의 수직 구조 요소 세그먼트는 적어도 하나의 구조 노드, 상부 커넥터, 및 하부 커넥터를 포함한다.
Claims (17)
- 공학적 목재 구성요소로 제조되는 공학적 목구조 시스템으로서,
상기 공학적 목재 구성요소는:
다른 플로어 레벨에 대응하는 다른 수직 위치들 상의 복수의 구조 노드들을 가지고 각각의 구조 노드는 적어도 하나의 제 1 시트(11)를 포함하는, 적어도 하나의 수직 구조 요소(10);
각각의 구조 노드에 대한 적어도 하나의 수평 구조 요소(20, 120)로서, 각각의 수평 구조 요소(20, 120)는 서로 마주하는 상부 수평 보드(21) 및 하부 수평 보드(22)로 이루어지고, 수직 방향으로 서로 분리되며, 상기 상부 수평 보드 및 하부 수평 보드(21, 22) 사이에 포함된 제 2 스페이서(23)를 통해 서로 강성으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 수평 구조 요소(20, 120)는 상기 수직 구조 요소(10)의 상기 적어도 하나의 제 1 시트(11) 상에 지지되고 수직으로 중첩된 적어도 하나의 제 2 시트를 포함하는, 적어도 하나의 수평 구조 요소(20, 120);를 포함하며,
상기 적어도 하나의 수직 구조 요소(10)는, 수평 방향으로 서로 분리되는 상기 수직 구조 요소(10)의 전체 경도를 따라 연속되고 수직 스트럿(12)들 사이에 포함된 제 1 스페이서(14)를 통해 서로 강성으로 연결되는 다수의 연속 수직 스트럿(12)들로 구성되고, 적어도 하나의 제 1 시트(11)는 상기 수직 스트럿(12) 사이에 적어도 부분적으로 포함되고, 상기 연속 수직 스트럿(12)은 서로 정렬되고 강성으로 연결된 다수의 연속 수직 스트럿 세그먼트(13)로 구성되며,
상기 적어도 하나의 제 2 시트는 상기 수직 스트럿(12)들 사이에 삽입된 상기 수평 구조 요소(20, 120)의 영역에 있고, 상기 수직 스트럿(12)들을 방해하지 않으면서 제 1 스페이서(14) 없이 상기 수직 구조 요소(10)의 중공 내부에 있는 것을 특징으로 하는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수직 구조 요소(10)는 중간 부분에 적어도 하나의 중간 구조 노드를 포함하고, 상기 수직 스트럿(12)이 상기 중간 구조 노드 위로 아래로 연장되며,
상기 적어도 하나의 구조 노드는 수평 구조 요소(20, 120)의 중단 없이 적어도 하나의 수평 구조 요소에 의해 교차되고, 상기 수평 구조 요소(20, 120)는 수직 구조 요소의 적어도 두 개의 다른 측면 상에 수직 구조 요소로부터 돌출되는 부분을 포함하는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다수의 연속 수직 스트럿 세그먼트(13)는:
접착제를 통해 서로 부착되는 연속 수직 스트럿 세그먼트의 단부 표면;
서로 중첩되고 부착된 두 개의 연속 수직 스트럿 세그먼트(13)의 단부 상에 규정된 상보적인 리세스된 스태거 스텝; 또는
수직 커넥터(60); 또는
공학적 목재, 금속 및/또는 탄소 섬유로 형성되는 수직 커넥터(60); 또는
양쪽 연속 수직 스트럿 세그먼트(13)에 부분적으로 중첩되고 그에 부착되는 수직 커넥터(60); 또는
상보적인 리세스된 스태거 스텝을 통해 양쪽 연속 수직 스트럿 세그먼트(13)에 부분적으로 중첩되고 그에 부착되는 수직 커넥터(60); 또는
양쪽 연속 수직 스트럿 세그먼트(13) 사이에 포함되고 연속 수직 스트럿 세그먼트(13)에 경성으로 부착된 제 1 스페이서(14)에 연결된 수직 커넥터(60);를 통해 서로에 경성으로 연결되는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
다수의 수평 구조 요소(20, 120)가 동일 구조 노드 상에 지지되고, 각각의 수평 구조 요소(20, 120)는 구조 노드의 적어도 하나의 제 1 시트 상에 지지된 적어도 하나의 제 2 시트를 포함하는, 공학적 목구조 시스템. - 제4항에 있어서,
동일 구조 노드 상에 지지된 다수의 수평 구조 요소(20, 120)는:
수직 구조 요소(10)의 중공 내부에 적어도 부분적으로 포함되는 상부 커넥터(40)로서, 연결된 수평 구조 요소(20, 120)의 상부 수평 보드(21)들 사이에 수평 견인 하중을 전달하도록 상기 구조 노드에 지지된 모든 수평 구조 요소(20, 120)에 적어도 부분적으로 중첩되고 그에 부착되는, 상부 커넥터(40); 및/또는
수직 구조 요소(10)의 중공 내부에 적어도 부분적으로 포함되는 하부 커넥터(50)로서, 수렴하는 수평 구조 요소 사이에 위치되고, 그와 직접 접촉하거나 개재된 경화 접착제를 통해 그와 접촉하며, 및/또는 상기 구조 노드에 지지된 모든 수평 구조 요소(20, 120)에 의해 적어도 부분적으로 중첩되고 그에 부착되며, 및/또는 연결된 수평 구조 요소(20, 120)의 하부 수평 보드(22)들 사이의 수평 압축 하중을 전달하도록 상기 구조 노드에 지지된 모든 수평 구조 요소(20, 120)의 제 2 시트에 의해 적어도 부분적으로 중첩되고 그에 부착되는, 하부 커넥터(50);를 통해 서로 경성으로 연결되는, 공학적 목구조 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 상부 커넥터(40) 및/또는 하부 커넥터(50)는 상기 수직 구조 요소(10)의 중공 내부에 포함된 중심 부분을 둘러싸는 복수의 방사상 커넥터 아암(41)을 포함하고, 각각의 방사상 수평 커넥터 아암(41)은 하나의 수평 구조 요소(20, 120)에 부착되거나, 상보적 리세스된 스태거 스텝을 통해 하나의 수평 구조 요소(20, 120)에 부착되며, 상부 커넥터(40) 및/또는 하부 커넥터(50)는 공학적 목재, 금속, 경화된 접착제, 및/또는 탄소 섬유로 형성되는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수평 구조 요소(20, 120)는:
빔(20) 또는 I-형상 빔을 지지하는 각각의 구조 노드 상에 수직 구조 요소(10)의 중공 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 2 시트를 포함하는 영역을 갖는, 빔(20) 또는 I-형상 빔; 또는
슬래브(120)를 지지하는 각각의 구조 노드 상에 수직 구조 요소(10)의 중공 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 2 시트를 포함하는 영역을 갖는 슬래브(120)로서, 수직 구조 요소(10)의 하나의 수직 스트럿(12)이 슬래브(120)를 통과하는 제 2 시트에 인접한 적어도 하나의 수직 스루 홀을 포함하는, 슬래브(120);인, 공학적 목구조 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 빔(20)은 두 개의 대향하는 단부들 사이에 적어도 하나의 포스트 스트레스트(post-stressed) 케이블(70)을 포함하는 포스트 스트레스트 빔고; 또는
다수의 정렬된 연속 빔(20)들이 모든 상기 연속 빔(20)들을 따라 통과하는 적어도 하나의 연속 포스트 스트레스트 케이블(70)을 포함하는 포스트 스트레스트 빔들이고; 또는
상기 슬래브(120)는 서로 평행하거나 두 개의 교차 방향으로 배치된 다수의 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73)을 포함하는 포스트 스트레스트 슬래브이고; 또는
다수의 정렬된 연속 슬래브(120)들이 서로 평행하거나 두 개의 교차 방향으로 배치된 다수의 연속 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73)을 포함하는 포스트 스트레스트 슬래브이고, 상기 슬래브 포스트 스트레스트 케이블(73) 중 적어도 일부는 모든 상기 연속 슬래브(120)들을 따라 통과하는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 스페이서(23)는, 하나 또는 복수의 중심 수직 보드, 및/또는 직교 방향으로 배열된 복수의 중심 수직 보드, 및/또는 상부 및 하부 수평 보드(21, 22)를 연결하는 경질 폼, 및/또는 복수의 포개진 수평 보드, 및/또는 서로 평행한 배향 섬유를 갖는 복수의 포개진 수평 보드, 및/또는 연속적인 보드에서 수직 방향으로 분포된 배향 섬유를 갖는 복수의 포개진 수평 보드를 포함하는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 시트는, 하부 수평 보드(22)의 영역, 또는 강화된 영역, 및/또는 하부 수평 보드(22)에 의해 커버되지 않은 제 2 스페이서(23)의 부분, 또는 강화된 영역, 및/또는 수평 구조 요소의 나머지로부터 캔틸레버로 연장된 상부 보드의 부분, 또는 강화된 부분이고, 상기 제 2 시트는 직접, 또는 개재 요소나 공학적 목재, 금속, 또는 플라스틱 개재 요소를 통해 제 1 시트(11) 상에 지지되는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 구조 노드에서:
상기 구조 노드에 연결된 적어도 하나의 수평 구조 요소(20, 120)의 상부 및 하부 수평 보드(21, 22)는 갭 거리에 의해 수직 스트럿(12)으로부터 분리되며, 제 1 및 제 2 시트는 굽힘력의 전달을 감소시키거나 회피하도록 구성되고, 수평 구조 요소(20, 120)와 수직 구조 요소(10) 사이에 관절형 조인트를 규정하며; 또는
상기 구조 노드에 연결된 적어도 하나의 수평 구조 요소(20, 120)의 상부 및 하부 수평 보드(21, 22), 및 그에 부착된 상부 및 하부 커넥터는 갭 거리에 의해 수직 스트럿(12)으로부터 분리되며, 제 1 및 제 2 시트는 굽힘력의 전달을 감소시키거나 회피하도록 구성되고, 수평 구조 요소(20, 120)와 수직 구조 요소(10) 사이에 관절형 조인트를 규정하며; 또는
상기 구조 노드에 연결된 적어도 하나의 수평 구조 요소(20, 120)의 상부 및 하부 수평 보드(21, 22)는, 각각 수직 스트럿(12)의 대향하는 수직 측면들에 직접 접촉하거나 또는 경화 접착제를 통해 연결되며, 수직 스트럿(12)에 굽힘력을 전달하고, 수평 구조 요소(20, 120)와 수직 구조 요소(10) 사이에 경성 조인트를 규정하며, 또는
상기 구조 노드에 연결된 적어도 하나의 수평 구조 요소(20, 120)의 상부 및 하부 수평 보드(21, 22), 및 그에 부착된 상부 및 하부 커넥터는, 각각 수직 스트럿(12)의 대향하는 수직 측면들에 직접 접촉하거나 또는 경화 접착제를 통해 연결되며, 수직 스트럿(12)에 굽힘력을 전달하고, 수평 구조 요소(20, 120)와 수직 구조 요소(10) 사이에 경성 조인트를 규정하는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
동일한 플로어 레벨의 다수의 수평 구조 요소(20, 120)는, 측방향으로 인접한 슬래브이고,
수평 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 개재된 조인트 커넥터를 통해, 직접 다른 측방향으로 인접한 슬래브의 상부 수평 보드의 주변 영역에 부착되는 하나의 슬래브의 상부 수평 보드의 주변 영역; 및/또는
수평 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 개재된 조인트 커넥터를 통해, 직접 다른 측방향으로 인접한 슬래브의 상부 수평 보드의 주변 영역에 부착되는 하나의 슬래브의 상부 수평 보드의 주변 영역, 및 수평 하중을 전달하도록 다른 측방향으로 인접한 슬래브의 하부 수평 보드의 주변 영역에 부착된 하나의 슬래브의 하부 수평 보드의 주변 영역;을 통해 서로 연결되는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
동일한 플로어 레벨의 수평 구조 요소(20, 120)들은 갭 거리에 의해 이격되고, 상기 갭 거리는 갭 거리를 둘러싸는 수평 구조 요소(20, 120)들에 지지되는 하나 또는 복수의 슬래브 세그먼트(30)에 의해 커버되며, 각각의 슬래브 세그먼트(30)는 서로 마주하는 상부 수평 보드(33) 및 하부 수평 보드(34)를 포함하고, 상기 상부 수평 보드(33) 및 하부 수평 보드(34)는 수직 방향으로 서로 분리되고 상기 슬래브 세그먼트(30)의 상부 및 하부 수평 보드(33, 34) 사이에 포함된 제 3 스페이서(31, 32)를 통해 서로 경성으로 연결되며, 각각의 슬래브 세그먼트(30)는:
수평 견인 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터(37)를 통해, 직접 둘러싼 수평 구조 요소(20, 120)의 상부 수평 보드(21)에 부착된 슬래브 세그먼트(30)의 상부 수평 보드(33)의 주변 영역; 및/또는
수평 견인 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터(37)를 통해, 직접 둘러싼 수평 구조 요소(20, 120)의 상부 수평 보드(21)에 부착된 슬래브 세그먼트(30)의 상부 수평 보드(33)의 주변 영역, 및 수평 압축 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 개재된 커넥터(35)를 통해, 직접, 둘러싼 수평 구조 요소(20, 120)의 하부 수평 보드(22)의 주변 영역에 부착된 슬래브 세그먼트(30)의 하부 수평 보드(34)의 주변 영역; 및/또는
수평 견인 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터(37)를 통해, 직접 다른 인접한 슬래브 세그먼트(30)의 상부 수평 보드(33)에 부착된 슬래브 세그먼트(30)로서 적어도 하나의 수평 구조 요소(20, 120) 상에 지지되는 슬래브 세그먼트(30)의 상부 수평 보드(33)의 주변 영역; 및/또는
수평 견인 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터(37)를 통해, 직접 다른 인접한 슬래브 세그먼트(30)의 상부 수평 보드(33)에 부착된 슬래브 세그먼트(30)로서 적어도 하나의 수평 구조 요소(20, 120) 상에 지지되는 슬래브 세그먼트(30)의 상부 수평 보드의 주변 영역, 및 수평 압축 하중을 전달하도록, 상보적 스태거 스텝을 통해 또는 개재된 커넥터(35)를 통해, 직접, 인접한 슬래브 세그먼트(30)의 하부 수평 보드(34)의 주변 영역에 부착된 슬래브 세그먼트(30)의 하부 수평 보드(34)의 주변 영역;을 가지는, 공학적 목구조 시스템. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 슬래브 세그먼트(30)의 상부 수평 보드(33)는, 수평 견인 하중을 전달하도록, 상부 수평 보드(33)의 주변 구역에 제공된 상보적 중첩된 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터(37)를 통해, 직접 인접한 슬래브 세그먼트(30)의 상부 수평 보드(33)에 연결되고, 및/또는 상기 슬래브 세그먼트(30)의 하부 수평 보드(34)는, 수평 압축 하중을 전달하도록, 하부 수평 보드(34)의 주변 구역에 제공된 상보적 중첩된 스태거 스텝을 통해 또는 조인트 커넥터(37)를 통해, 직접 인접한 슬래브 세그먼트(30)의 하부 수평 보드(34)에 연결되는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 시트(11)는 서로 마주하는 두 개의 수직 스트럿(12)의 수직 표면 사이에 포함되거나 그에 부착되고, 제 2 시트가 지지되는 상향 표면을 포함하며, 및/또는 제 2 시트는 수평 구조 요소(20, 120)의 하향으로 노출된 표면인, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수직 구조 요소(10)는:
ㆍ 상기 수직 스트럿(12)들 사이에서 구조 노드의 중공 내부에 대한 두 개의 입구를 규정하는, 수직 구조 요소(10)의 두 개의 모서리를 각각 커버하는, 두 개의 수직 스트럿(12)들에 의해 규정되거나; 또는
ㆍ 상기 수직 스트럿(12)들 사이에서 구조 노드의 중공 내부에 대한 세 개의 입구를 규정하는, 수직 구조 요소(10)의 두 개의 모서리를 커버하는 하나의 수직 스트럿(12)과, 수직 구조 요소(10)의 나머지 두 개의 모서리에 배치되는 나머지 두 개의 수직 스트럿(12)들의, 세 개의 수직 스트럿(12)들에 의해 규정되거나; 또는
ㆍ 상기 수직 스트럿(12)들 사이에서 구조 노드의 중공 내부에 대한 네 개의 입구를 규정하는, 수직 구조 요소(10)의 네 개의 모서리에 배치되는, 네 개의 수직 스트럿(12)들에 의해 규정되는; 사각형 또는 직사학형 횡단면을 가지는, 공학적 목구조 시스템. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
서로 연결된 공학적 목재 요소는 그들 사이에 경화 접착제로 채워진 공차 갭을 가지거나, 또는 경화 접착제를 통해 어떠한 전단 하중도 전달되지 않을 때, 그들 사이에 경화 접착제로 채워진 25 mm 이하의 공차 갭을 가지거나, 또는 경화 접착제를 통해 전단 하중이 전달될 때, 그들 사이에 경화 접착제로 채워진 1 mm 이하의 공차 갭을 가지는, 공학적 목구조 시스템.
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