(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組立体において応力を生じる環境負荷を受ける構造物用の組立体であって、
ｉ）支持体と、
ｉｉ）外部表面と内部表面とを有し、該内部表面が、前記外部表面と内部表面との間の周囲縁部によって前記外部表面から離隔されているパネルであって、前記パネルの前記内部表面が、前記パネルの前記内部表面と前記支持体との間に空洞が画定された状態で、前記支持体に面し、かつ、前記支持体に結合されている、パネルと、
ｉｉｉ）前記パネルを前記支持体に結合するために前記空洞内に配設された構造用接着剤と、を備え、
前記構造用接着剤が、
前記支持体に面する第１の結合表面と、
前記第１の結合表面から離隔し、前記パネルの前記内部表面に面する第２の結合表面と、
前記第１の結合表面と第２の結合表面との間にあり、前記パネルの前記周囲縁部に隣接して配設されている外周表面と、
前記第１の結合表面と第２の結合表面との間にあり、前記パネルに沿って前記外周表面に対して内側に、前記外周表面から離隔している内周表面と、を有し、
前記第１及び第２の結合表面と、前記外周及び内周表面とが、実質的に直角台形の横断面を画定し、
前記外周表面は、前記パネルの前記内部表面から前記支持体に向かって延びる厚さ（Ｔ１）を有し、
前記内周表面は、同様に前記パネルの前記内部表面から前記支持体に向かって延びる厚さ（Ｔ２）を有し、
前記第１の結合表面が前記第２の結合表面に対して傾斜するように、前記内周表面のＴ２が前記外周表面のＴ１よりも厚いことによって、前記構造物にかかる環境負荷を原因とする、前記組立体における応力が低減される、組立体。
【請求項２】
前記支持体が、前記構造用接着剤の前記第１の結合表面の少なくとも大部分に沿って当接し、
前記パネルの前記内部表面が、前記構造用接着剤の前記第２の結合表面の少なくとも大部分に沿って当接する、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記パネルの前記外部表面には前記支持体がない、請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
前記支持体が、内壁と外壁とを有し、
該外壁が、前記内壁と外壁との間に延びる結合縁部によって前記内壁から離隔しており、そのため、前記結合縁部と前記内壁との間に鈍角が定義され、前記結合縁部と前記外壁との間に鋭角が定義され、前記結合縁部が、前記構造用接着剤の前記第１の結合表面と当接する、請求項１に記載の組立体。
【請求項５】
前記支持体が、たて枠、上枠、下枠、又はそれらの組合わせからなる群から選択される押出枠部材である、請求項１又は４に記載の組立体。
【請求項６】
前記支持体が、第１の支持体及び第２の支持体として更に定義され、
該第２の支持体が、前記第１及び第２の支持体の各々の間に、かつ、それらに被さって延びる前記パネルによって前記第１の支持体から離隔している、請求項１に記載の組立体であって
ｉ）第１の支持体及び前記第１の支持体から離隔した第２の支持体と、
ｉｉ）外部表面と内部表面とを有し、前記内部表面が、前記外部表面と内部表面との間の周囲縁部によって前記外部表面から離隔されているパネルであって、前記パネルが、前記第１及び第２の支持体の間に、かつ、それら各々に被さって延び、前記パネルの前記内部表面が、空洞が前記パネルの前記内部表面と前記第１の支持体との間及び前記パネルの前記内部表面と前記第２の支持体との間に画定された状態で、前記第１及び第２の支持体の各々に面し、かつ、それら各々に結合されている、パネルと、
ｉｉｉ）前記パネルを前記第１及び第２の支持体に結合するために前記空洞の各々に配設された構造用接着剤と、を備え、
前記構造用接着剤が、
前記第１及び第２の支持体の各々に面する第１の結合表面と、
前記第１の結合表面から離隔し、前記パネルの前記内部表面に面する第２の結合表面と、
前記第１の結合表面と第２の結合表面との間にあり、前記パネルの前記周囲縁部に隣接して配設されている外周表面と、
前記第１の結合表面と第２の結合表面との間にあり、前記パネルに沿って前記外周表面に対して内側に、前記外周表面から離隔している内周表面と、を有し、
前記第１及び第２の結合表面と、前記外周及び内周表面とは、実質的に直角台形の横断面を画定し、
前記外周表面は、前記パネルの前記内部表面から前記第１及び第２の支持体の各々に向かって延びる厚さ（Ｔ１）を有し、
前記内周表面は、同様に前記パネルの前記内部表面から前記第１及び第２の支持体の各々に向かって延びる厚さ（Ｔ２）を有し、
前記第１の結合表面が前記第２の結合表面に対して傾斜するように、前記内周表面のＴ２が前記外周表面のＴ１よりも厚いことによって、前記構造物にかかる環境負荷を原因とする、前記組立体における応力が低減される、組立体。
【請求項７】
前記第１の支持体と第２の支持体との間に延びる第３の支持体と、前記第１の支持体と第２の支持体との間に延び、前記第３の支持体から離隔した第４の支持体とを更に備え、  前記第１、第２、第３、及び第４の支持体によって四辺形の外形が画定される、請求項６に記載の組立体。
【請求項８】
前記パネルもまた、前記第３の支持体と第４の支持体との間に、かつ、それら各々に被さって延び、
前記パネルの前記内部表面が、空洞が前記パネルの前記内部表面と前記第３の支持体との間及び前記パネルの前記内部表面と前記第４の支持体との間に画定された状態で、前記第３及び第４の支持体の各々に面し、かつ、それら各々に結合されている、請求項７に記載の組立体。
【請求項９】
前記構造用接着剤もまた、更に前記パネルを前記第３及び第４の支持体に結合するために前記空洞の各々に配設される、請求項８に記載の組立体。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３、及び第４の支持体の各々が、前記構造用接着剤の前記第１の結合表面の少なくとも大部分に沿って当接し、
前記パネルの前記内部表面が、前記構造用接着剤の前記第２の結合表面の少なくとも大部分に沿って当接する、請求項７、８又は９に記載の組立体。
【請求項１１】
前記第１及び第２の支持体の各々が、前記構造用接着剤の前記第１の結合表面の少なくとも大部分に沿って当接し、
前記パネルの前記内部表面が、前記構造用接着剤の前記第２の結合表面の少なくとも大部分に沿って当接する、請求項７又は８に記載の組立体。
【請求項１２】
前記構造用接着剤の前記第１の結合表面と前記外周表面とが、前記実質的に直角台形の横断面の鈍角を規定し、
前記構造用接着剤の前記第２の結合表面と前記外周表面とが、前記実質的に直角台形の横断面の直角を規定し、
前記構造用接着剤の前記第１の結合表面と前記内周表面とが、前記実質的に直角台形の横断面の鋭角を規定し、
前記構造用接着剤の前記第２の結合表面と前記内周表面とが、前記実質的に直角台形の横断面のもう１つの直角を規定する、請求項１又は６に記載の組立体。
【請求項１３】
前記構造用接着剤の前記外周表面のＴ１が、少なくとも約０．６センチメートルであり、
前記構造用接着剤の前記内周表面のＴ２が、前記外周表面のＴ１よりも厚い、請求項１、６又は１２に記載の組立体。
【請求項１４】
前記第１及び第２の支持体が、第１及び第２のたて枠として、又は、上枠及び下枠として更に定義される、請求項６又は１１に記載の組立体。
【請求項１５】
前記第１の支持体が、第１のたて枠であり、
前記第２の支持体が、第２のたて枠であり、
前記第３の支持体が、上枠であり、
前記第４の支持体が、下枠である、請求項７、８又は９に記載の組立体。
【請求項１６】
組立体において応力を生じる環境負荷を受ける構造物用の組立体であって、
ｉ）支持体と、
ｉｉ）外部表面と内部表面とを有し、該内部表面が、前記外部表面と内部表面との間の周囲縁部によって前記外部表面から離隔されているパネルであって、前記パネルの前記内部表面が、前記パネルの前記内部表面と前記支持体との間に空洞が画定された状態で、前記支持体に面しており、かつ、前記支持体に結合されている、パネルと、
ｉｉｉ）前記パネルを前記支持体に結合するために前記空洞内に配設された構造用接着剤と、を備え、
前記構造用接着剤が、
前記支持体に面し、第１の部分と、前記第１の部分に隣接する第２の部分とを有する第１の結合表面であって、前記第１の部分と第２の部分との間に鈍角が規定される、第１の結合表面と、
前記第１の結合表面から離隔し、前記パネルの前記内部表面に面する第２の結合表面と、
前記第１の結合表面と第２の結合表面との間にあり、前記パネルの前記周囲縁部及び前記第１の結合表面の前記第２の部分に隣接して配設されている外周表面と、
前記第１の結合表面と第２の結合表面との間にあり、前記パネルに沿って前記外周表面に対して内側に、前記外周表面から離隔し、前記第１の結合表面の前記第１の部分に隣接している内周表面と、を有し、
前記第１及び第２の結合表面と、前記外周及び内周表面とが、実質的に凹多角形の横断面を画定し、
前記構造用接着剤が、前記第１の結合表面の前記第１の部分と第２の部分との間で、前記パネルの前記内部表面から前記支持体に向かって延びる厚さ（Ｔ１）を有し、
前記内周表面が、同様に前記パネルの前記内部表面から前記支持体に向かって延びる厚さ（Ｔ２）を有し、
前記外周表面が、更に同様に前記パネルの前記内部表面から前記支持体に向かって延びる厚さ（Ｔ３）を有し、
前記第１の結合表面は、前記第２の結合表面に対して凹状であるように、前記構造用接着剤のＴ１が、前記内周及び外周表面のＴ２、Ｔ３のいずれよりも薄いことによって、前記構造物にかかる環境負荷を原因とする、前記組立体における応力が低減される、組立体。
【請求項１７】
前記構造用接着剤の前記第１の結合表面の前記第１の部分と前記内周表面とが、前記実質的に凹多角形の横断面の鋭角を規定し、
前記構造用接着剤の前記第１の結合表面の前記第２の部分と前記外周表面とが、前記実質的に凹多角形の横断面のもう１つの鋭角を規定し、
前記構造用接着剤の前記第２の結合表面と前記内周表面とが、前記実質的に凹多角形の横断面の直角を規定し、
前記構造用接着剤の前記第２の結合表面と前記外周表面とが、前記実質的に凹多角形の横断面のもう１つの直角を規定する、請求項１６に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、そのすべての内容が本明細書に組み込まれる、２０１１年１月２６日出願の米国仮特許出願第６１／４３６，５２１号の利益を主張するものである。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、広義には、組立体において応力を生じさせる環境負荷を受ける構造物用の組立体に関し、より具体的には、支持体と、パネルと、その支持体とパネルとの間に配設される、特殊な横断面形状を有する構造用接着剤とを備える組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
カーテンウォール（又はグレージングシステム）は、複数の組立体（又は単位体）を備える建築物の外装である。カーテンウォールの組立体の各々は、パネル又は「嵌込み材」を有し、嵌込み材は、垂直の方立、上枠、及び下枠を含めた様々な枠部材から構成された内部支持体の中及び／又は上に配設されるものである。ガラスパネルがカーテンウォールに使用される場合、光が建築物に進入し得ることが利点となる。
【０００４】
従来のカーテンウォールは通常、空気及び水の浸入、風及び地震力が建築物に作用することによって誘発される揺れ、並びにカーテンウォールの死荷重に耐えるように設計される。カーテンウォールは、カーテンウォールにかかる水平風荷重を、建築物の床又は柱の連結部を通じて建築物に伝達する。そのような風荷重は、建築物の設計、高さ、及び位置によっては極端に高くなり得る。
【０００５】
２辺式グレージングシステムは通常、ガラスパネルが慣習的に両側に張り付けられる、すなわちガスケットで機械的に保持されるが、構造用シリコーンを利用して、残りの２面（典型的には中方立）の周囲枠にガラスパネルを接合するものである機械的に保持された縁部は一般に、ガラスパネルの死荷重を支持する。ガラスパネルの活荷重は、２つの縁部で構造用シリコーンによって支えられる。死荷重は一般に、グレージングシステムの構成要素の質量に起因する荷重であると考えられており、活荷重は、建築物の利用及び占有、例えば雪及び風によって与えられる重量であると考えられている。２辺式グレージングシステムは、突き合わせのグレージングと混同されるべきではなく、突き合わせのグレージングは内部支持体に構造接着をもたらすものではない。突き合わせのグレージングは、ガラスパネルの２つの縁部にウェザーシールのみを設けるものである。
【０００６】
４辺式グレージングシステムは通常、構造用シリコーンを使用してすべての面の周囲枠にガラスパネルを接合するものである。したがって、構造用シリコーンは、ガラスパネルと枠部材との間の連続的な可撓性アンカーとして働く。死荷重は、グレージングシステムの設計に応じて、水平フィンによって、かつ／又は、構造用シリコーンのみによって機械的に支持される。４辺式グレージングシステムは、ガラスパネルの周囲で連続的に封止され、建築物の内部に空気及び水が進入することを阻止する。通常、いずれのグレージングシステムにおいても、構造用シリコーンは、ガラスパネルの形状及びガラスパネルの後方の枠部材の形状により、実質的に長方形の横断面を有する。
【０００７】
「構造的食い付き」又は「食い付き」は、ガラスパネルと支持体の両方に対する構造用シリコーンの最小幅又は接触面である。通常、建築設計上の風荷重、ガラスパネル寸法、衝撃荷重、死荷重、及び熱膨張応力が、食い付き寸法を決定する際に考慮されなければならない。構造用接着剤の長方形横断面に対する、食い付きと厚さとの典型的な比は、最小の食い付きを６ｍｍ、最小の厚さを６ｍｍとして、１：１〜３：１である。したがって、食い付きは通常、構造用シリコーンの厚さよりも厚いものである。厚さは、ガラスパネルから枠部材までの距離、すなわち長方形横断面の最短側と見なされる。適切な厚さにより、構造用シリコーンの据付けが容易となり、また、ガラスパネルと枠部材との間で熱的移動に差があることによる付着応力が低減される。
【０００８】
食い付きの要件は、建築物にかかる風荷重とガラスパネルの寸法に正比例する。制御変数のうち、食い付きの要件に影響を及ぼす２つは、ガラスパネルの最大短スパン寸法と、グレージングシステムが対処するように設計されなければならない設計風荷重である。通常、風荷重がより高く、ガラスパネルの短スパン寸法がより長くなるほど、必要となる食い付きの大きさも大きくなる。
【０００９】
不都合にも、いくつかの建築設計において、またいくつかの建築物の立地においても、高い風荷重により、ガラスパネルと枠部材との間の接着を維持するのに必要な食い付きの大きさが原因で、構造用シリコーンを有する組立体の使用が禁止されている。この問題は、構造用シリコーンのより大きな食い付きに対処するために、より大きな枠部材が必要となることによって悪化する。食い付きの大きさを、ひいては枠部材の大きさを増すことは、カーテンウォールを通過し得る光の量を低減するだけでなく、カーテンウォールの審美的な性質を損なうことにもなる。例えば、〜１．５ｍ（５フィート）幅のガラスパネルを用いる建築設計において、〜９．６ｋＰａ（２００ｌｂ／ｆｔ２）ＰＳＦ（例えばフロリダで建築物に作用する風荷重）では、構造用シリコーンの長方形横断面は、少なくとも〜５ｃｍ（２インチ）の食い付きと、少なくとも〜０．５ｃｍ（１／４インチ）の厚さとを必要とする。構造用シリコーンのこの５ｃｍ（２インチ）の食い付きは、その後方に更に大きな枠部材を必要とし、これらはいずれもカーテンウォールの採光性及び審美的な性質を損なうものである。
【００１０】
加えて、この高い風荷重に基づけば、風がカーテンウォールに当たり、カーテンウォールからそれるときに、ガラスパネルが枠組みに対して内及び外に撓むことが原因で、構造用シリコーンは高い内部応力を有する。時間が経つにつれて、これらの内部応力は、構造用接着剤の疲労及び／又は破損を生じることがあり、このことは特に、通常はガラスパネルを保持する手段が他にない４辺式グレージングシステムにおいて問題となる。加えて、ハリケーンの間などにガラスパネルが破砕した場合、残りのガラス片が、ハリケーンの間、更に何度も、そしてより高度に内及び外に撓む。これにより、構造用シリコーンの破壊時間が大幅に短くなり、その結果、ガラス片が構造用シリコーンから離れて破砕し、場合によっては人又は資産に更なる損害を生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、環境負荷にさらされたときの応力低減など、改善された特性を有する組立体を提供する機会が依然として存在する。また、採光性及び審美性を改善した組立体を提供する機会が依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、構造用の組立体を提供するものである。構造物は、組立体において応力を生じさせる環境負荷を受け得る。組立体は、支持体とパネルとを備える。パネルは、外部表面と、その外部表面から離隔されている内部表面とを有する。周囲縁部が、外部表面と内部表面との間にある。パネルの内部表面は支持体に面し、かつ、支持体に結合されている。空洞が、パネルの内部表面と支持体との間に画定される。この組立体は更に、パネルを支持体に結合するために空洞内に配設された構造用接着剤を備える。構造用接着剤は、支持体に面する第１の結合表面を有する。構造用接着剤はまた第２の結合表面を有し、この第２の結合表面は、第１の結合表面から離隔し、パネルの内部表面に面するものである。外周表面が、構造用接着剤の結合表面の間にある。構造用接着剤の外周表面は、パネルの周囲縁部に隣接して配設されている。構造用接着剤の内周表面が、結合表面の間にある。内周表面は、パネルに沿って外周表面に対して内側に、外周表面から離隔している。結合表面及び周囲表面は、構造用接着剤の実質的に直角台形の横断面を画定する。外周表面は、パネルの内部表面から支持体に向かって延びる厚さ（Ｔ１）を有する。内周表面は、同様にパネルの内部表面から支持体に向かって延びる厚さ（Ｔ２）を有する。内周表面のＴ２は、外周表面のＴ１よりも厚い。第１の結合表面は、構造用接着剤の第２の結合表面に対して傾斜しており、それによって、構造物にかかる環境負荷を原因とする、組立体における応力が低減される。他の支持体及び組立体もまた提供される。
【００１３】
各組立体は、構造物が環境負荷を受けるとき、通常の組立体と比べて応力を低減する。各組立体はまた、採光性及び審美性を改善させ、構造の気密性、水密性、及び／又は熱障壁など、様々な利点をもたらす一方で、様々な立地及び建築設計で使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
添付の図面と共に検討すれば、以下の詳細な説明を参照することによって本発明が更に理解されるので、本発明は容易に評価され得る。
【図１】並列構成をなす組立体の複数の実施形態を有する構造物の斜視図であり、この並列構成は構造物のカーテンウォールを形成している。
【図２】支持体を共有する２つの組立体を有する、カーテンウォールの一部分の横断面図。
【図３】２つの組立体の別の実施形態を有する、別のカーテンウォールの一部分の横断面図であり、組立体の各々は、補助支持体に機械的に連結された支持体を有している。
【図４】図３に類似しており、組立体の別の実施形態が、補助支持体にスライド可能に連結された支持体を有している。
【図５】２つの組立体の別の実施形態を有するカーテンウォールの斜視破断図であり、組立体の各々は４辺式グレージングシステムにおいて下枠と方立とを有している。
【図６】２つの組立体の別の実施形態を有するカーテンウォールの斜視破断図であり、組立体の各々は２辺式グレージングシステムにおいて下枠と方立とを有している。
【図７】実質的に長方形の横断面を有する、パネルと支持体との間に配設された関連技術による構造用接着剤の横断面図であり、有限要素解析（ＦＥＡ）に従って荷重下にある構造用接着剤の内部応力をｋＰａ（ポンド毎平方インチ）（ｐｓｉ）単位で示すファントム画法で示しており、ピーク応力は約〜４０７ｋＰａ（５９ｐｓｉ）。
【図８】実質的に直角台形の横断面を有する、パネルと支持体との間に配設された発明的な構造用接着剤の実施形態の横断面図であり、ＦＥＡに従って荷重下にある構造用接着剤の内部応力をｐｓｉ単位で示すファントム画法で示しており、ピーク応力は約〜２６９ｋＰａ（３９ｐｓｉ）。
【図９】様々な厚さ、長さ、及び角度を備えた実質的に直角台形の横断面を有する、本発明の構造用接着剤の種々の実施形態の横断面図。
【図１０】様々な厚さ、長さ、及び角度を備えた実質的に直角台形の横断面を有する、本発明の構造用接着剤の種々の実施形態の横断面図。
【図１１】様々な厚さ、長さ、及び角度を備えた実質的に直角台形の横断面を有する、本発明の構造用接着剤の種々の実施形態の横断面図。
【図１２】様々な厚さ、長さ、及び角度を備えた実質的に直角台形の横断面を有する、本発明の構造用接着剤の種々の実施形態の横断面図。
【図１３】様々な厚さ、長さ、及び角度を備えた実質的に直角台形の横断面を有する、本発明の構造用接着剤の種々の実施形態の横断面図。
【図１４】様々な厚さ、長さ、及び角度を備えた実質的に直角台形の横断面を有する、本発明の構造用接着剤の種々の実施形態の横断面図。
【図１５】様々な厚さ、長さ、及び角度を備えた実質的に直角台形の横断面を有する、本発明の構造用接着剤の種々の実施形態の横断面図。
【図１６】実質的に凹多角形の横断面を有する構造用接着剤を備えた組立体の別の実施形態の分解横断面図。
【図１７】支持体の分解横断面図であり、パネルと構造用接着剤とがファントム画法で示されている。
【図１８】支持体の別の実施形態の分解横断面図であり、パネルと構造用接着剤とがファントム画法で示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
これらの図を参照するが、同様の参照符号は複数の図面を通じて対応する部品を示しており、組立体（又は単位体）は概して２０として示されている。図１を参照すると、複数の組立体２０が、構造２２に結合して示されている。組立体２０は、並列構成をなして配列されている。組立体２０は、図示のように互いに直結されてもよく、あるいは互いに食い違っていてもよい（図示せず）。組立体２０は通常、モジュール式であり、そのため、実質的に互いに全く同じものである。しかしながら、構造２２は、異なる大きさ、形状、及び／又は構成をなす組立体２０など、互いに異なる組立体２０を有してもよい。例えば、図１に示すように、構造２２の一方の側の組立体２０は、構造２２のもう一方の側の組立体２０よりも小さいものである。
【００１６】
図１に示す組立体２０の構成は、当該技術分野において、カーテンウォール、より具体的には４辺式カーテンウォール又は４辺式グレージングシステムと呼ばれ得る。この構成において、カーテンウォールは、実質的に平滑で連続的な、構造２２の外部表面を呈している。組立体２０はまた、２辺式カーテンウォールとして、又は２辺式グレージングシステムとして実現されてもよいが、２辺式グレージングシステムは通常、４辺式グレージングシステムと比べて平滑性の低い外観を有する。組立体２０に好適な他の種類の用途の例には、スティック方式、ユニット方式、ウィンドウウォールの用途、及び天窓（図示せず）が挙げられる。更なる例には、ガラス、セラミック、石、複合材、又は金属のスパンドレルの用途を含めて、スパンドレルの用途、例えば半透明（non vision）の用途が挙げられる。グレージングは、ガラスに対して一般に用いられるもう１つの用語である。「２辺式」及び「４辺式」と呼ぶことは、構造２２を指すものではなく、組立体２０の構成を指すものである。
【００１７】
カーテンウォールは、商業用建築物、工業用建築物、居住用建築物など、様々な構造物２２に使用され得る。これらの建築物は、低層であっても、中層であっても、高層であってもよい。カーテンウォールは、光、眺望、空気調和、雨よけ、及び審美性をもたらすことを含め、様々な利点を構造物２２にもたらし得る。カーテンウォールは、通常、屋根又は床荷重を支えるものではなく、一般には構造物２２の床版の支柱又は面又は上面から吊り下げられるものである。したがって、カーテンウォールは通常、当該技術分野においては、非構造的かつ／又は非耐荷重性であると見なされている。
【００１８】
カーテンウォールは、構造物２２の外壁全体（若しくは外部の正面）を表現するものであっても、その一部分のみを表現するものであってもよい。対照的に、ウィンドウウォールは一般に、構造物２２の外部ファサードもまた床版の面及び／又は支柱を有するように、構造物２２に対して異なる位置に向けられる。例えば、ウィンドウウォールは通常、ある床の上面から下の床の下側まで、かつ／又は構造物２２を囲む長い水平ストリップをなして延びる。したがって、ウィンドウウォールは一般に、構造物２２の連続的な外壁として外に向くのではなく、構造物２２の中に、例えば床同士の間に向かう。したがって、組立体２０は、実際には、構造物２２の１層に満たずにわたっても、１層にわたっても、１層を越えてわたってもよい。組立体２０は、構造物２２のカーテンウォール及びウィンドウウォールを形成するのに有用であるとして述べられているが、組立体２０は、いかなる特定の用途にも限定されない。
【００１９】
図２〜６を参照すると、２つの組立体２０が概して、一方の組立体２０の右側部分ともう一方の組立体２０の左側部分とで、カーテンウォールの構成をなして示されている。組立体２０の左及び右側は概して、互いの鏡像であり、それについては以下でより詳細に説明する。同じことが、組立体２０の上及び下側にも概ね当てはまる。しかしながら、特定の用途においては、組立体２０が何を目的とするかによって、又は構造物２２の中若しくは上の組立体２０の位置によって、組立体２０の側面のうちの１つ以上が互いに異なっていてもよい。これは一般に、２辺式のシステムに当てはまり、２辺式のシステムでは、組立体２０の上側及び下側、すなわち上枠及び下枠は、組立体２０の左側及び右側、すなわち左の方立及び右の方立とは異なる。２辺式グレージングシステムにおける２つの組立体２０の右下隅及び左下隅の例が、図６に示されている。対照的に、４辺式のシステムにおいては、組立体２０の４面すべてが概ね同じである。４辺式グレージングシステムにおける２つの組立体２０の右下隅及び左下隅の例が、図５に示されている。
【００２０】
組立体２０は支持体２４を備えている。支持体２４は、様々な大きさ、形状、及び構成をなし得る。図２〜６に示すように、支持体２４の様々な構成が示されている。支持体２４は、構造物２２の既存の部分、例えば梁であってもよく、より典型的には、組立体２０のうちの、構造物２２の床版の上面又は面に支持体２４を取り付けることなどによって構造物２２に取り付けられる部分であってもよい。用途に応じて、組立体２０は、４辺式グレージングシステムでは一般的であるが、生産施設で製作され、現場で建設されてもよく、かつ／又は、２辺式グレージングシステムでは一般的であるが、直接現場で製作されてもよい（ただし、２辺式グレージングシステムもまた、現場外で製作され、現場で建設されてもよい）。組立体２０は、いかなる特定の種類の製造プロセスにも限定されない。
【００２１】
支持体２４は通常、枠部材２４である。したがって、支持体２４はたて枠２４であってもよく、このたて枠２４は一般に、組立体２０の鉛直枠部材２４である。支持体２４はまた、上枠２４又は下枠２４であってもよく、上枠２４又は下枠２４は一般に、組立体２０の水平枠部材２４である。そのような枠部材２４はまた、当該技術分野において、方立、無目、又は桟と呼ばれることもある。組立体２０の構成に応じて、支持体２４はまた、例えば天窓又は屋根の用途において、構造２２に対してある角度をなしてもよい。支持体２４は、組立体２０の周囲全体を形成する単一の枠部材２４を備えてもよく、あるいは、組立体２０の周囲全体又はその一部分を囲む、２つ以上の結合された枠部材２４であってもよい。
【００２２】
組立体２０は、上で示したように、様々な形状のものであってよく、典型的には四辺形の形状をなし、より典型的には長方形の形状をなしてよい。例えば、図１に示すように、組立体２０の各々は、４本の支持体２４（ファントム画法で示す）を有し、組立体２０の一部は長方形の外形をなし、組立体２０の一部は正方形の外形をなす。
【００２３】
一実施形態において、支持体２４は、第１の支持体２４ａ、及びその第１の支持体２４ａから離隔した第２の支持体２４ｂとして定義される。支持体２４は更に、第１の支持体２４ａと第２の支持体２４ｂとの間に延びる第３の支持体２４ｃ、及び、第１の支持体２４ａと第２の支持体２４ｂとの間に延び、第３の支持体２４ｃから離隔した第４の支持体２４ｄとして定義される。四辺形の外形が、第１、第２、第３、及び第４の支持体２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄによって画定される。上で示したように、支持体２４は枠部材２４であってもよい。例えば、第１の支持体２４ａは右のたて枠２４ａであってもよく、第２の支持体２４ｂは左のたて枠２４ｂであってもよく、第３の支持体２４ｃは上枠２４ｃであってもよく、第４の支持体２４ｄは組立体２０の下枠２４ｄであってもよい。
【００２４】
支持体２４は、様々な長さ（又は高さ）、幅Ｗ、及び深さＤをなし得る。支持体２４の幅Ｗを最小化して組立体２０の採光性を増加させると有益である。支持体２４の幅Ｗが増加されると、組立体２０を貫く光の通路は一般に縮小する。支持体２４の幅Ｗを最小化することはまた、審美的に心地よいこととなり得る。支持体２４は通常、選択的に、約１．２５ｃｍ〜約１５ｃｍ（１／２インチ〜６インチ）、約２ｃｍ〜約８ｃｍ（７／８インチ〜３インチ）、又は約２．５ｃｍ〜約５ｃｍ（１５／１６インチ〜２インチ）の幅Ｗを有する。支持体２４の、したがって組立体２０の強度は一般に、支持体２４の幅Ｗよりもむしろ、支持体２４の深さＤによって制御される。したがって、支持体２４の深さＤは、組立体２０の用途に基づいて調整され得る。
【００２５】
上で示したように、支持体２４は、組立体２０の用途に応じて、様々な構成及び形状をなし得る。例えば、図２に示すように、支持体２４は、Ｃ字形状の横断面を有し、２つの別々の組立体２０を並列構成で保持する。図３に示すように、２つの支持体２４が、補助支持体２６に機械的に締結されて示されている。支持体２４は内壁２８と外壁３０とを有し、外壁３０は、その内壁２８と外壁３０との間に延びる結合縁部３２によって内壁２８から離隔している。結合縁部３２と内壁２８との間に鈍角Ａ１が規定され、結合縁部３２と外壁３０との間に鋭角Ａ２が規定される。壁２８、３０は、約〜０．３ｃｍ（１／８インチ）又はそれ以上など、様々な厚さをなし得る。図１７は、図３の支持体２４と類似した支持体２４を示している。壁２８、３０は、支持体２４が図に示すように中空とならないように、相当な厚さをなしてよい。支持体２４のＡ１、Ａ２は、公称の角度範囲内で実質的に不変であれば、様々な角度をなしてよく、例えば、Ａ１は９０°〜１８０°であり、Ａ２は９０°未満である。
【００２６】
図４は、図３に示すものと類似した状況を示しているが、異なる形状の支持体２４と補助支持体２６が用いられている。この構成において、組立体２０は、補助支持体２６上の定位置に滑り込まされ得る。支持体２４は、また補助支持体２６が存在する場合、その補助支持体２６は、所望の構造物２２に応じて、様々な大きさ、形状、及び構成をなしてよく、そのような構成はほぼ無限にある。
【００２７】
図１６及び１８は、別の実施形態のための、別の種類の支持体２４を示している。支持体２４は、図３の支持体２４など、他の支持体２４と類似しているが、異なる形状の結合縁部３２を有している。特に、結合縁部３２は、壁２８と３０との間に延び、第１の部分と、その第１の部分に隣接する第２の部分とを有している。第１の部分は内壁２８に隣接し、第２の部分は外壁３０に隣接している。第１及び第２の部分は、構造用接着剤５０に対して、概ね相補的な形状をなしている（逆もまた同様である）。図示のように、結合縁部３２は、形状において概ね凸状であり、つまり尖っている。別の実施形態（図示せず）において、結合縁部３２は更に、第１の部分と第２の部分との間の第３の部分を有する。第３の部分は、パネル３４の内部表面３８に対して実質的に平行であっても、わずかに傾斜していてもよい。例えば、支持体３４の結合縁部３２は、第１、第２、及び第３の部分によって画定される不完全な二等辺の横断面を有し得る。第３の部分が存在する場合、その第３の部分はまた、構造用接着剤５０に対して、概ね相補的な形状をなす（逆もまた同様である）。結合縁部３２は、パネル３４の内部表面３８と支持体２４との間に空洞Ｃが画定されるように、パネル３４の周囲縁部４０と隣接している。結合縁部３２が本明細書で説明したような形状を画定するならば、すなわち結合縁部３２が傾斜し、かつ／又は凸状であれば、支持体２４の結合縁部３２は、２つ以上の別個の支持体２４によって画定されてもよい。構造用接着剤５０については、以下で更に説明する。
【００２８】
更に図１６及び１８を参照すると、結合縁部３２の第１の部分と第２の部分との間に鈍角Ａ３が規定され、結合縁部３２の第１の部分と内壁２８との間に別の鈍角Ａ１が規定され、結合縁部３２の第２の部分と外壁３０との間に更に別の鈍角Ａ２が規定されている。支持体２４のＡ１、Ａ２、Ａ３は、公称の角度範囲内で実質的に不変であれば、様々な角度をなしてよく、例えば、Ａ１は９０°〜１８０°である。結合縁部３２の第１及び第２の部分、並びに存在する場合の第３の長さは、同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、第１及び第２の部分は実質的に同じ長さを有し、そのため、Ａ１、Ａ２は実質的に同じとなる。
【００２９】
支持体２４は、様々な材料から、典型的には、金属、ポリマー、又は複合材などの硬質材料から形成され得る。通常、支持体２４は、アルミニウム又はスチールなど、金属又は金属合金から形成される。アルミニウムは、支持体２４の設計上及び審美上の目的に必要な、ほとんどすべての形状に容易に押出しが可能であるという利点をもたらす。したがって、支持体２４は、様々な大きさ及び形状をなす押出しアルミニウムの枠部材２４となり得る。
【００３０】
所望により、支持体２４は、腐食の防止及び／又は接着性の増強のための塗料組成物を下塗り又は塗布されてもよい。そのような塗料組成物の例が、様々な化学物質供給業者から商業的に入手可能なＡｌｏｄｉｎｅ（登録商標）である。利用される場合、Ａｌｏｄｉｎｅ（登録商標）は、支持体２４と構造用接着剤５０との間の接着強度を増強するのに有用である。
【００３１】
組立体２０は更にパネル３４を備えており、このパネル３４は、当該技術分野において、嵌込み材３４又はライト（lite）３４と呼ばれ得るものである。パネル３４は、外部表面３６と、その外部表面３６から離隔した内部表面３８とを有している。周囲縁部４０が、表面３６と３８との間にある。パネル３４の内部表面３８は、支持体２４に面し、かつ、支持体２４に結合され、空洞Ｃがパネル３４の内部表面３８と支持体２４との間に画定される。空洞Ｃは、実質的に直角台形の横断面を有する。
【００３２】
パネル３４は通常、支持体２４同士の間に、かつ支持体２４に被さって延びる。４辺式グレージングシステムなど、特定の実施形態において、パネル３４の外部表面３６には支持体２４がない。そのような実施形態が概して、図１〜５に示されている。２辺式グレージングシステムなど、他の実施形態において、パネルの外部表面３６は、支持体２４のうちの少なくとも１本によって、典型的には組立体２０の上枠２４ｃと下枠２４ｄなど、支持体２４のうちの２本によって保持される。そのような実施形態が概して、図６に示されている。支持体２４は通常、組立体２０の採光性及び審美性を向上させるためにパネル３４の周囲縁部４０に近接しているが、支持体２４もまた、周囲縁部４０から後退していてもよい。通常、支持体２４の結合縁部３２は、パネル３４の内部表面３８に対して傾斜している。パネル３４の内部表面３８は一般に、部屋又は階段吹抜けの中など、構造物２２の内側に面している。
【００３３】
パネル３４は、ガラス、石、金属、プラスチックなど、様々な材料から形成され得る。パネル３４もまた、ルーバー、窓、通気口など、機能的要素を有してもよい。通常、図に示すように、パネル３４はガラスから形成され、したがって、パネル３４はガラスパネル３４又はグレージング３４となる。パネル３４は、一重ペインであっても二重ペインであってもよい。図２〜６に示すように、パネル３４は、内部ペイン４２と、外部ペイン４４とを有している。ペイン４２、４４は、シール４６の両側に接合される。シール４６は、様々な材料から形成され得るものであり、第１のシーラント及び第２のシーラントなど、１片又は複数片を有してよい。シール４６に好適な材料には、限定するものではないが、ポリイソブチレン及びシリコーンが挙げられる。空隙４８が、断熱の目的でパネル３４内に画定される。
【００３４】
ペイン４２、４４は通常、パネル３４の破損を防止するために強化ガラスから形成されるが、他の種類のガラスも使用され得る。パネル３４はまた、内部層をペイン４２と４４との間に挟んだ強化ガラスのペイン４２、４４など、合わせガラス３４又は複合材３４であってもよい。内部層は、イオノプラスト（ionoplast）樹脂などの高分子材料から形成され得る。そのような複合材３４はまた、当該技術分野において、安全ガラス３４とも呼ばれ得る。
【００３５】
パネル３４は、様々な大きさ及び形状をなし得る。パネル３４は、典型的には形状において四辺形であり、より典型的には形状において長方形である。しかしながら、パネル３４は、台形、円形、又は三角形など、他の形状をなしてもよい。パネル３４は通常、選択的に、約０．２５ｃｍ〜約４．７５ｍ（１フィート（ｆｔ）〜１５ｆｔ）、約１ｍ〜約３ｍ（３ｆｔ〜１０ｆｔ）、又は約１．２ｍ〜約２ｍ（４ｆｔ〜７ｆｔ）の幅Ｗを有する。パネル３４は通常、選択的に、約０．２５ｍ〜約６ｍ（１フィート（ｆｔ）〜２０ｆｔ）、約１．５ｍ〜約４．７５ｍ（５ｔ〜１５ｆｔ）、又は約１．５ｍ〜約２ｍ（５ｆｔ〜７ｆｔ）の高さＨを有する。上述のように、組立体２０は、構造物２２の１層の一部分にわたっても、１層にわたっても、１層を越えてわたってもよい。
【００３６】
通常、パネル３４は、実質的に均一な厚さＴを伴って平面的である。パネル３４は通常、選択的に、約０．３ｃｍ〜約２０ｃｍ（１／８インチ〜８インチ）、約０．６ｃｍ〜約１０ｃｍ（１／４インチ〜４インチ）、又は約１ｃｍ〜約２．５ｃｍ（３／８インチ〜１インチ）の厚さＴを有する。上述のように、パネル３４は、１重ペイン４２又は２重ペインのガラス４２、４４（他にない場合）であっても、上述のような他の材料、例えば金属であってもよい。したがって、上記のＴは、１重ペイン４２、ペイン４２、４４の組み合わせ、又は断熱スパンドレルパネル３４のＴを指し得る。ペイン４２、４４の各々は、互いに同じＴであっても、互いに異なっていてもよい。パネル３４が、上述の３層の複合材３４などの複合材３４である場合、それらの層のうちの２層以上が同じＴを有してもよく、あるいはそれらの層がそれぞれ、異なるＴをなしてもよい。特定の実施形態において、ペイン４２、４４はそれぞれ、約〜０．５ｃｍ（３／１６インチ）の厚さＴ１、Ｔ２を有し、空隙４８（又は高分子材料の内層）は、約〜０．２５ｃｍ（１／１０インチ）の厚さＴ３を有する。また、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３はそれぞれ、より大きくても、より小さくてもよい。
【００３７】
組立体２０は更に、上で示したように、構造用接着剤５０（以下、接着剤５０とする）を備える。接着剤５０は、パネル３４を支持体２４に結合するために、空洞Ｃ内に配設される。図２に最良に示されるように、接着剤５０は通常、空洞Ｃと相補的な形状をなす。接着剤５０はまた、当該技術分野において、接着剤ビード５０又は接着剤継手５０とも呼ばれ得る。しかしながら、接着剤５０は、パネル３４を支持体２４に接着しない通常のガスケット又はくさびとは異なるものである。通常、ガスケット又はくさびは、パネル３４と支持体２４とを単に機械的に係合させるものであるが、接着剤５０は、パネル３４を支持体２４に接着させるものである。
【００３８】
接着剤５０は、支持体２４に面する第１の結合表面５２を有する。接着剤５０はまた、第２の結合表面５４を有し、この第２の結合表面５４は、第１の結合表面５２から離隔し、パネル３４の内部表面３８に面するものである。外周表面５６が、結合表面５２と５４との間にある。外周表面５６は、パネル３４の周囲縁部４０に隣接して配設されている。内周表面５８が結合表面５２と５４との間にあり、外周表面４０に対してパネル３４に沿って内側に、外周表面５６から離隔している。
【００３９】
結合表面５２、５４及び周囲表面５６、５８は、実質的に直角台形の横断面を画定している。外周表面５６は、パネル３４の内部表面３８から支持体２４に向かって延びる厚さＴ１を有する。内周表面５８は、同様にパネル３４の内部表面３８から支持体２４に向かって延びる厚さＴ２を有する。内周表面５８のＴ２は、外周表面５６のＴ１よりも厚い。したがって、第１の結合表面５２は、第２の結合表面５４に対して傾斜している。
【００４０】
接着剤５０の外周表面５６のＴ１は通常、選択的に、約０．６ｃｍ〜約２．５ｃｍ（１／４インチ〜１インチ）、約０．６ｃｍ〜約２ｃｍ（１／４インチ〜３／４インチ）、又は約０．６ｃｍ〜約１．３ｃｍ（１／４インチ〜１／２インチ）である。接着剤５０の内周表面５８のＴ２は、外周表面５６のＴ１よりも厚い。接着剤５０の内周表面５８のＴ２は通常、選択的に、約０．８ｃｍ〜約５ｃｍ（５／１６インチ〜２インチ）、約１．３ｃｍ〜約２．５ｃｍ（１／２インチ〜１インチ）、又は約１．３ｃｍ〜約２ｃｍ（１／２インチ〜３／４インチ）である。
【００４１】
接着剤５０の第２の結合表面５４は、長さＬ２を有する。接着剤５０の第１の結合表面５２は、第２の結合表面５４のＬ２よりも長い長さＬ１を有する。通常、接着剤５０の第２の結合表面５４のＬ２は、選択的に、約５ｃｍ以下（約２インチ以下）、約１．３ｃｍ〜約５ｃｍ（１／２インチ〜２インチ）、約２ｃｍ〜約５ｃｍ（３／４インチ〜２インチ）、又は約２．３ｃｍ〜約２．５ｃｍ（１５／１６インチ〜１インチ）である。接着剤５０の第１の結合表面５２のＬ１は、Ｔ１、Ｔ２とピタゴラスの定理によって決定され得る。接着剤５０は、図９〜１５に例示するように、接着剤５０の実質的に直角台形の横断面が維持されるという条件で、様々な組み合わせのＴ１、Ｔ２及びＬ１、Ｌ２を有し得る。
【００４２】
接着剤５０の第２の結合表面５４のＬ２はまた、当該技術分野において、「食い付き」Ｌ２又は「構造的食い付き」Ｌ２と呼ばれることもある。これに関連して、「ガラスの食い付き」は、支持体２４及び接着剤５０によってガラスパネル３２が遮られる程度を指すこともある。上述のように、組立体２０の構造的完全性を依然として維持しながらも、食い付きが可能な限り最小化されるように、組立体２０を通過できる光の量を増加させることが、多くの場合に有効である。例えば、定位置に置かれると、例えばカーテンウォールに置かれると、組立体２０は、特定の環境負荷、例えば風荷重に耐えなければならず、それらの環境負荷については以下で説明する。
【００４３】
図に示すように表面５２、５４、５６、５８が完全には平面的とならないように、接着剤５０の表面５２、５４、５６、５８のうちの１つ以上が、なんらかの不規則性を有してもよい。例えば、周囲表面５６、５８の一方は、接着剤５０の配置及び／又は膨張若しくは収縮が原因で、わずかに凹状であっても凸状であってもよい。加えて、結合表面５２、５４の一方は、支持体２４及び／又はパネル３４の形状、通常は支持体２４の形状に応じて、凹状であっても凸状であってもよい。支持体２４の結合縁部３２は、第１の結合表面５２に対して概ね相補的である。例えば、支持体２４は、実質的に平面的な、凹状の、又は凸状の結合縁部３２を含むように形成されてよく、それによって空洞Ｃの形状が、したがって接着剤５０の形状が規定される。各図に示すように、結合縁部３２は通常、実質的に平面的であるが、支持体２４の結合縁部３２の形状の変化が生じることがあり、そのような変化はまた、以下で説明するように、接着剤５０の応力を更に低減し得る。上述のように、支持体２４を形成するために押出しが用いられ得る。したがって、支持体２４は、結果として得られる支持体２４の結合縁部３２を画定する平面、凹面、及び／又は凸面の部分を有するダイを通じた押出しによって形成されてもよい。
【００４４】
図２〜４及び図９〜１５に最良に示されるように、接着剤５０の第１の結合表面５２と外周表面５６とは、実質的に直角台形の横断面の鈍角Ａ１を規定している。接着剤５０の第２の結合表面５４と外周表面５６とは、実質的に直角台形の横断面の直角Ａ２を規定している。接着剤５０の第１の結合表面５２と内周表面５８とは、実質的に直角台形の横断面の鋭角Ａ３を規定している。接着剤５０の第２の結合表面５４と内周表面５８とは、実質的に直角台形の横断面の別の直角Ａ４を規定している。
直角台形は、２つの直角を有する台形である。Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、公称の角度範囲内で実質的に不変であれば、異なる角度をなしてもよく、例えば、Ａ１は９０°〜１８０°であり、Ａ３は９０°未満である。Ａ２、Ａ４は厳密でなくてもよい。換言すれば、Ａ２、Ａ４は９０°よりわずかに大きくても小さくてもよく、例えば９０±５°以下であってもよい。
【００４５】
図１６及び１８は、接着剤５０の別の実施形態を示している。接着剤５０は、他の図の構造用接着剤と類似しているが、異なる横断面を有している。図１６に最良に示されるように、第１の結合表面５２は支持体２４に面し、第１の部分と、その第１の部分に隣接する第２の部分とを有している。第１の部分と第２の部分との間に鈍角Ａ５が定義される。外周表面５８が、パネル３４の周囲縁部４０及び第１の結合表面５２の第２の部分に隣接して配設されている。内周表面５６は、外周表面５８に対して、また第１の結合表面５２の第１の部分に隣接して、パネル３４に沿って内側に、外周表面５８から離隔している。結合表面５２、５４及び外周表面５６、５８は、実質的に凹多角形の横断面を画定している。その横断面はまた、半蝶ネクタイの横断面とも呼ばれ得る。接着剤５０は、第１の結合表面５２の第１の部分と第２の部分との間に、パネル３４の内部表面３８から支持体２４に向かって延びる厚さＴ１を有している。Ｔ１は、Ａ５に隣接している。内周表面５６は、同様にパネル３４の内部表面３８から支持体２４に向かって延びる厚さＴ２を有する。外周表面５８は、更に同様にパネル２４の内部表面３８から支持体２４に向かって延びる厚さＴ３を有する。接着剤５０のＴ１は、第１の結合表面５２が第２の結合表面５４に対して凹状であるように、周囲表面５６、５８のＴ２、Ｔ３のいずれよりも薄い。
【００４６】
図１６に最良に示されるように、接着剤５０の第１の結合表面５２の第１の部分と内周表面５６とは、実質的に凹多角形の断面の鋭角Ａ１を規定している。接着剤５０の第１の結合表面５２の第２の部分と外周表面５８とは、実質的に凹多角形の横断面の別の鋭角Ａ２を規定している。接着剤５０の第２の結合表面５４と内周表面５６とは、実質的に凹多角形の横断面の直角Ａ３を規定している。接着剤５０の第２の結合表面５４と外周表面５８とは、実質的に凹多角形の横断面の別の直角Ａ４を規定している。
【００４７】
図１６を更に参照すると、内周表面５６のＴ２と外周表面５８のＴ３とは実質的に等しい。他の実施形態において、Ｔ２、Ｔ３は、Ｔ３がＴ２より薄いかあるいはその逆など、異なっていてもよい。同様に図１６に示すように、第２の結合表面５４は、各々がそれぞれ長さＬ２ａ、Ｌ２ｂを有する第１の部分と第２の部分とを有している。Ｌ２ａ、Ｌ２ｂは同じであっても、互いに異なっていてもよい。第１の結合表面５２はまた長さＬ１を有し、第１の部分が長さＬ１ａを有し、第２の部分が長さＬ２ｂを有している。Ｌ１ａ、Ｌ１ｂは同じであっても、互いに異なっていてもよい。図示のように、第１の結合表面５２は、形状において概ね凹状である。別の実施形態（図示せず）において、第１の結合表面５２は更に、第１の部分と第２の部分との間の第３の部分を有する。その第３の部分は、第２の結合表面５４に対して実質的に平行であっても、わずかに傾斜していてもよい。例えば、接着剤５０の第１の結合表面５２は、第１、第２、及び第３の部分によって画定される不完全な二等辺の横断面を有し得る。第３の部分が存在する場合、その第３の部分はまた、支持体２４に対して概ね相補的な形状をなす（逆もまた同様である）。接着剤５０のＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５は、公称の角度範囲内で実質的に不変であれば、異なる角度をなしてもよく、例えば、Ａ５は９０°〜１８０°である。一実施形態において、第１及び第２の部分は実質的に同じＬ１ａ、Ｌ２ｂを有し、そのため、Ａ１、Ａ２は実質的に同じとなる。
【００４８】
図２〜４に最良に示されるように、構造物２４は通常、接着剤５０の第１の結合表面５２の少なくとも大部分に沿って当接する。パネル３４の内部表面３８は通常、接着剤５０の第２の結合表面５４の少なくとも大部分に沿って当接する。支持体２４の結合縁部３２は通常、接着剤５０の第１の結合表面５２と当接する。接着剤５０と、パネル３４と、支持体２４との間の接触性を高めると、一般に、支持体２４と組立体２０のパネル３４との間の接着強度が高められる。
【００４９】
接着剤５０は、様々な接着剤を含み得る。通常、接着剤５０は、一液又は二液系から形成され得るシリコーンを含む。したがって、接着剤５０はまた、当該技術分野において、構造用シリコーンとも呼ばれ得る。Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）９８３（シリコーングレージング及びカーテンウォール接着剤／シーラント）又はシリコーン構造用シーラント（Silicone Structural Sealant）など、好適な接着剤系がミシガン州ミッドランド（Midland）のダウコーニング社（Dow Corning Corporation）から商業的に入手可能である。更なる例には、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）９９５（シリコーン構造用シーラント（Silicone Structural Sealant））、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）９９３（構造用シーラント（Structural Sealant））、及びＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）８９５（構造用グレージングシーラント（Structural Glazing Sealant））が挙げられる。そのような接着剤は通常、組立体２０の間又はその中でウェザーストリップ６０として使用され得る他の接着剤又はシーラントとは異なる。Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）７９５（シリコーン建築用シーラント（Silicone Building Sealant））及び／又はＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）７９１（耐候性シーラント（Weatherproofing Sealant））など、そのようなシーラント系がまた、ダウコーニング社（Dow Corning Corp.）から商業的に入手可能である。
【００５０】
必ずしも図示されていないが、組立体２０は付加的な構成要素を有し得る。例えば、組立体２０は更に、ウェザーストリップ６０と、ガスケット６２と、バッキングテープと、セッティングブロックと、バッキングロッド６４と、スペーサとを有してもよい。バッキングテープ又はガスケット６２は多くの場合、接着剤５０を塗布する間に空洞Ｃを支えるために使用される。接着剤５０は、通常の填隙技術によって空洞Ｃの中に塗布され得る。バッキングロッド６４は多くの場合、ウェザーストリップ６０を張り付けるときに間隙を支えるために使用される。ガスケット６２が図５及び６に示されているが、これらのガスケットのうちの１つ以上が存在しなくても、バッキングテープで置き換えられてもよい。加えて、概して図には示されていないが、バッキングテープ又は類似の構成要素は、接着剤５０の周囲表面５６、５８の一方又は両方で空洞Ｃに配設され得る。
【００５１】
ここで図７を参照すると、実質的に長方形の横断面を有する通常の構造用シリコーンが示されている。そのような構造用シリコーンは多くの場合、支持体及びパネルに関して多数の直角をしばしば有する通常の組立体の構成により、そのような組立体に存在する。例えば、多数の支持体は、長方形の空洞が組立体のパネルと支持体との間に画定されるように、パネルに対して平行である。いくつかの建築設計において、更にはいくつかの建築物の立地において、ガラスパネルと支持体との間の接着性を維持するのに必要な食い付きの大きさが原因で、環境負荷により、この種の構造用シリコーン又は他の構造用シリコーンを有するそのような組立体の使用が禁止される。この問題は、構造用シリコーンのより大きな食い付きに対処するために、より大きな支持体が必要となることによって悪化する。食い付きの大きさを、ひいては支持体の大きさを増すことは、組立体を通過し得る光の量を低減するだけでなく、組立体の審美的な性質を損なうことにもなる。例えば、〜１．５ｍ（５フィート）幅のガラスパネルを用いる建築設計において、例えばフロリダでは〜９．６ｋＰａ（２００ＰＳＦ）の風荷重が建造物に作用するが、構造用シリコーンの長方形横断面は、少なくとも〜５ｃｍ（２インチ）の食い付きと、少なくとも〜０．６ｃｍ（１／４インチ）の厚さとを必要とする。構造用シリコーンのこの５ｃｍ（２インチ）の食い付きは、その後方に更に大きな支持体を必要とし、これらはいずれも、通常の組立体を含めて、カーテンウォールの採光及び審美的な性質を損なうものである。
【００５２】
加えて、この高い風荷重に基づけば、風がガラスパネルに当たり、ガラスパネルからそれるときに、ガラスパネルが支持体に対して内及び外に撓むことが原因で、長方形の横断面を有する構造用シリコーンは高い内部応力を有する。これらの応力は、図７に示す様々なクロスハッチで示されており、約〜４０７ｋＰａ（５９ｐｓｉ）のピーク応力を伴う。構造用シリコーンを超弾性材料としてモデル化するために、これらの応力はＡＮＳＹＳを用いたＦＥＡに従って決定される。パネルは、〜１．５ｍ×２．２ｍ（５フィート×７  １／４フィート）である。構造用シリコーンは、〜５ｃｍ（２インチ）の食い付きと〜１３８ｋＰａ（２０ｐｓｉ）の設計とを有する。１３８ｋＰａ（２０ｐｓｉ）の設計は一般に、許容可能な設計応力値又は業界基準と考えられている。
【００５３】
〜９．６ｋＰａ（２００ＰＳＦ）の風荷重を受けて、パネルは支持体に対して内向き又は外向きに回転する（又は撓む）。構造用シリコーンは、構造用シリコーンがパネルと支持体との間で挟まれ、引き延ばされるように、旋回点として働く。風荷重を受けてパネルの周囲にかかる応力は、等分布荷重を受ける板の挙動の理論に従って、台形の形式で挙動する。長方形の横断面を有する構造用シリコーンの他の大きさがまた算出され、〜３．４ｃｍ（１．３３インチ）の食い付きでは約〜３２４ｋＰａ（４７ｐｓｉ）のピーク応力を有し（〜２０７ｋＰａ／（３０ｐｓｉ）の設計）、〜１ｃｍ（１５／１６インチ）の食い付きでは約〜３４５ｋＰａ（５０ｐｓｉ）のピーク応力を有する（〜３０３ｋＰａ／（４４ｐｓｉ）の設計）。
【００５４】
時間が経つにつれて、これらの内部応力は、構造用シリコーンの疲労及び／又は破壊、例えば凝集破壊及び／又は接着破壊を生じ得る。図７から分かるように、応力は、構造用シリコーンの横断面全体にわたって、均等ではないが散在的である。ハリケーンなどの間にガラスパネルが破砕した場合、残りのガラス片が、ハリケーンの間、更に何度も、そしてより大きく内及び外に撓む。これにより、構造用シリコーンの破壊時間が大幅に短くなり、その結果、ガラス片が構造用シリコーンから離れて破砕し、場合によっては人又は資産に更なる損害を生じる。
【００５５】
図８に、接着剤５０の一実施形態が示されている。接着剤５０は、〜１ｃｍ（１５／１６インチ）の食い付きＬ２と、〜０．６ｃｍ（１／４インチ）の厚さＴ１と、〜１．３ｃｍ（１／２インチ）の厚さＴ２とを有している。接着剤５０は、図７の構造用シリコーンに関して説明したものと同じ方式で算出された。驚くべきことに、図７に示す構造用シリコーンが約４０６．７ｋＰａ（５９ｐｓｉ）のピーク応力を有するのに対し、接着剤５０のピーク応力は約〜２６９ｋＰａ（３９ｐｓｉ）であり、これは〜３３％の低下である。０．９３ｃｍ（１５／１６インチ）の等価な食い付きを有するが、約３４４．７ｋＰａ（５０ｐｓｉ）（又は〜２８％高い）のピーク応力を有するものを含めて、接着剤５０のピーク応力はまた、長方形の横断面を有する他の算出済みのサンプルよりも十分に低いものである。
【００５６】
いかなる特定の理論によっても限定されるものではないが、接着剤５０の実質的に直角台形の横断面は、長方形の横断面の構造用シリコーンを有する通常の組立体に対して、組立体２０における応力を低減すると考えられる。加えて、接着剤５０の実質的に直角台形の横断面の向きは、通常の組立体に対して、組立体２０における応力を低減するとも考えられる。例えば、接着剤５０のＴ１がＴ２よりも薄いことにより、Ｔ２がＴ１よりも薄くなる逆の状況に対して、応力が低減すると考えられる。パネル３４が風荷重を受けるとき、接着剤５０は、パネル３４と支持体２４との間のヒンジとして働き得ると考えられるため、この向き及び特殊な横断面は重要であると考えられる。
【００５７】
接着剤５０の他の実施形態の実質的に凹多角形の横断面もまた、実質的に直角台形の横断面の実施形態と類似した利点を有すると考えられる。例えば、パネル３４が風荷重を受けるとき、接着剤５０は、パネル３４と支持体２４との間の二重ヒンジとして働き得ると考えられるため、この向き及び特殊な横断面は重要であると考えられる。
【００５８】
これらの発見及び更なる仮説に基づけば、接着剤５０はしたがって、構造物２２にかかる環境負荷を原因とする、組立体２０の応力を低減する。通常、最も懸念される構造物２２への環境負荷は、日常的には、上述のような風荷重である。例えば、組立体２０は、パネル３４を構造物２２から引き出そうとする約〜９．６ｋＰａ（２００ＰＳＦ）の最大の負の風荷重と、パネル３４を構造物２２に押し付けようとする約〜６．２ｋＰａ（１３０ＰＳＦ）の正の風荷重とを受け得る。しかしながら、地震荷重、雪荷重、熱負荷、及び／又は爆風荷重など、他の環境負荷もまた関与し得る。また、これらの他の種類の環境負荷を受けるとき、組立体２０は応力も低減させると考えられる。環境負荷は死荷重と同等ではなく、死荷重は一般に、組立体２０の構成要素によって付与される荷重である。
【００５９】
組立体２０は一般に、建築基準に合格するように構成されている。通常、組立体２０は、下記の２つの建築基準、つまり、１）プロトコルＴＡＳ−２０１、ＴＡＳ−２０２、及びＴＡＳ−２０３に従うフロリダ州建築基準、又は２）プロトコルＰＡ−２０１、ＰＡ−２０２、及びＰＡ−２０３に従うマイアミ・デイド郡建築基準の要件のうち少なくとも１つに合格する。マイアミ・デイド群建築基準は一般に、フロリダ州建築基準よりも厳格であると考えられている。組立体２０は、フロリダ州ブロワード郡（Broward County）で要求されるものなど、他の立地における他の建築基準にも同様に合格するように構成され得る。
【００６０】
構造物２２の特定の立地には、厳格な建築基準の要件がある。例えば、フロリダなどの立地は、ハリケーンを伴う傾向があり、ハリケーンは、高速度の風を、したがって構造物２２に影響を及ぼす高い風荷重を含む。そのような強い風と共に、茶色の岩屑（又は投射物）が構造物２２に衝突する機会が生じる。したがって、ＴＡＳ−２０１は、衝撃試験を実施するための手順に関するものとなっている。ＴＡＳ−２０２は、均等静圧試験を実施するための手順に関するものである。ＴＡＳ−２０３は、周期的風圧荷重試験を実施するための手順に関するものである。
【００６１】
ＰＡ−２０１、２０２、及び２０３は、フロリダ州のＴＡＳプロトコルに類似しているが、フロリダ州マイアミ・デイド郡に対するものである。マイアミ・デイド郡の建築基準は一般に、住居用であっても商用であってもすべての外部の開口部が、ハリケーンで生じる風送の岩屑に対する保護を設けることを要求している。そのような保護には、耐衝撃製品が含まれる。大型飛来物の耐性と小型飛来物の耐性との２種類の耐衝撃製品がある。大型飛来物に対して試験するために、製品、例えば組立体２０が、約４．０８ｋｇ（９ポンド）の重量があり、〜５ｃｍ×１０ｃｍ×２．７ｍ（２インチ×４インチ×９フィート）の大きさがあり、〜５５ｋｍ／時（５０フィート／秒）の速度で移動する一片の用材を用いて、様々な衝撃にさらされる。次に、製品は、正と負の９，０００の風サイクル（又は±４，５００サイクル）のハリケーン荷重にさらされる。小型飛来物の耐性を試験するために、製品は、〜８８ｋｍ／時（８０フィート／秒）の速度で移動する１０個のボールベアリングを用いて、様々な衝撃に暴露されてきた。製品は次いで、９，０００サイクルにわたって風荷重を受ける。通常、組立体２０は、少なくとも大型飛来物に準拠しており、これは一般に、小型飛来物の準拠よりも厳格な規格である。
【００６２】
本発明の組立体を示す以下の実施例は、本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００６３】
様々な物理特性を試験するために、第１及び第２の発明的な組立体が作製される。組立体の各々は、支持体に、特に陽極処理アルミニウム枠に構造的に嵌められたパネルを有し、４辺式グレージングシステムとして構成される。構造用接着剤はシリコーンを含み、〜０．８ｃｍ（１５／１６インチ）の食い付きを有し、より具体的には、図８の説明で上に説明したものと同じ寸法及び向きを有する。
【００６４】
構造用接着剤は、ダウコーニング社（Dow Corning）から商業的に入手可能であり、ＥＴＡＧ  ００２−「構造用シーラントグレージングシステム（ＳＳＧＳ）に対する欧州技術認証のための指針（Guideline for European Technical Approval for Structural Sealant Glazing Systems）」及びＡＳＴＭ  Ｃ１１８４−「構造用シリコーンシーラントの標準規格（Standard Specification for Structural Silicone Sealants）」の最低必要条件を上回っている。構造用接着剤は、ＡＳＴＭ  Ｃ１１３５−「構造用シーラントの引張り接着特性を測定するための標準試験法（Standard Test Method for Determining Tensile Adhesion Properties of Structural Sealants）」に従って測定される特性を有する。これらの特性は、３つ組で測定され、以下の表Ｉに列挙される。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
パネルの各々は、明澄な強化ガラスの内部及び外部ペインを有している。パネルの各々は、〜１５２．４ｃｍ×〜１９０．５ｃｍ（６０インチ×７５インチ）であり、〜０．４８ｃｍ（３／１６インチ）の平均厚さを有している。中間層が、ペインの間に挟まれる。中間層は、約〜０．２３ｃｍ（０．０９０インチ）の平均厚さを有する。第１の組立体において、中間層はポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を含む。第２の組立体において、中間層は、デュポン（Dupont）（商標）セントリグラス（SentryGlas）（登録商標）プラス（Plus）（ＳＧＰ）を含む。
【００６７】
各組立体は、ＡＳＴＭ  Ｅ３３０−「一様な静圧の差による外部の窓、ドア、天窓、及びカーテンウォールの構造性能に関する標準試験法（Standard Test Method for Structural Performance of Exterior Windows, Doors, Skylights and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference）」、及びＡＳＴＭ  Ｅ３３１−「一様な静圧の差による外部の窓、ドア、天窓、及びカーテンウォールの水の浸入に関する標準試験法（Standard Test Method for Water Penetration of Exterior Windows, Skylights, Doors, and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference）」というＡＳＴＭ規格に従って、空気の浸入、水の浸入、及び構造性能について試験される。
【００６８】
各組立体に対する空気の浸入が、〜７５Ｐａと〜３００Ｐａ（１．５７ＰＳＦと６．２４ＰＳＦ）の両方で測定される。測定可能な空気の浸入は、いずれの組立体にも検出されない。各組立体に対する水の浸入が、〜３００Ｐａ（６．２４ＰＳＦ）で１５分間にわたって試験される。はっきりとした水の浸入は検出されない。各組立体に対する構造性能が、〜７．２ｋＰａ、〜９．６ｋＰａ、及び〜１４．４ｋＰａ（±１５０ＰＳＦ、±２００ＰＳＦ、及び±３００ＰＳＦ）で試験される。パネル、構造用接着剤、又は支持体の破損は、いずれの組立体にも検出されない。各組立体は、空気の浸入、水の浸入、及び構造的完全性に関する性能の業界基準に合格する。
【００６９】
第３の発明的組立体が作製され、この第３の組立体は、第２の組立体と同じである、明澄な熱強化ガラスのペインを有するものである。ペインの各々は、〜０．６３５ｃｍ（１／４インチ）の平均厚さを有している。この組立体は、上述のようにＡＳＴＭ  Ｅ３３０及びＡＳＴＭ  Ｅ３３１に従って試験される。この組立体はまた、ＡＳＴＭ  Ｅ１８８６−「飛来物による衝撃を受け、周期的な差圧にさらされる外窓、カーテンウォール、ドア、及び衝撃保護システムの性能に関する標準試験法（Standard Test Method for Performance of Exterior Windows, Curtain Walls, Doors, and Impact Protective Systems Impacted by Missile（s）and Exposed to Cyclic Pressure Differentials）」に従って試験される。パネル、構造用接着剤、又は支持体の破損は、組立体に検出されない。組立体は、空気の浸入、水の浸入、構造的完全性、及び衝撃性能に関する性能の業界基準に合格する。図８は、上述した構造用接着剤の特性を示している。
【００７０】
分散が依然として本開示の範囲内にある限り、上述の値のうちの１つ以上が、±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％などだけ変動してもよい。他のすべての部材とは無関係に、マーカッシュ群の各部材から、予期しない結果が得られることがある。各部材は、個別にかつ／又は組み合わせで依存してもよく、添付の「特許請求の範囲」に含まれる特定の実施形態を十分に支援する。独立請求項と、単一及び多重に従属する従属請求項とのすべての組み合わせの主題が、本明細書で明確に企図される。本開示は、説明の文言を含めて、限定よりもむしろ説明のためのものである。上記の教示を鑑みれば、本開示の多数の修正及び変形が可能となり、本開示は、本明細書で具体的に説明した以外の形でも実施され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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