(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物に関する構造的完全性を提供して、有害な暴風力に耐えて、関連の風力による雨の吹き付けの影響を最小限に又は阻止するようになった建築システムであって、
複数の間柱を有する壁構造体と、梁と垂木との組み合わせ、又は、トラスを有する複数の構成要素を含む屋根構造体とを含む、建造物に連結される複数のサブシステムを備え、
前記複数のサブシステムは、
基礎に連結され該基礎から部分的に延びるアンカー締結具を有するアンカーシステムと、
前記間柱のうちの隣接する間柱の間に個別に配置され、各々が前記アンカー締結具の２つに連結される複数の構造支柱を有する壁補強システムと、
前記壁補強システムが前記構造支柱を用いて前記屋根構成要素及び前記壁構造体を前記基礎にしっかり結合するように、前記構造支柱の各々を前記屋根構造体に個別に連結する複数の部材を有する、垂木／梁拘束システムと、
複数の前記梁に連結された、梁を補強し、垂木を受けることのない梁ブレースを有する、ダイアフラム補強システムと、
を含むことを特徴とする建築システム。
【請求項２】
前記複数のサブシステムは、各々が前記屋根構造体の部材を複数の真束のうちの個別のものに連結する、複数の連結具を有するウインドビームシステムを含む、請求項１に記載の建築システム。
【請求項３】
前記複数のサブシステムは、壁シーティングを前記構造支柱にボルト留めする壁シーティングシステムをさらに含む、請求項１に記載の建築システム。
【請求項４】
前記複数のサブシステムは、前記屋根構造体に取り付けられる複数のルーフデッキ部材の隣接するものの間に定められた接合部の各々に施工される防水テープシールを有する、ルーフデッキシステムをさらに含む、請求項１に記載の建築システム。
【請求項５】
前記複数のサブシステムは、前記梁ブレースに対して角度付られた筋かい部材と、前記筋かい部材を前記建造物の切妻壁に連結するパーリングブレースとを有する、ダイアフラム補強システムをさらに含む、請求項１に記載の建築システム。
【請求項６】
前記複数のサブシステムは、
前記建造物の居住部と前記建造物の外部の周囲空気との間を連通する外部アクセス通気孔を有しておらず、
前記屋根空間の空気を調整するために、前記居住部の調整部を屋根空間に直接、接続する内部アクセス通気孔を有する、
通気システムをさらに含む、請求項１に記載の建築システム。
【請求項７】
前記複数のサブシステムは、
前記建造物の窓に付加される取り外し可能な保護カバーと、
一連のカバーブラケット及び前記構造物への取り付けを可能とし前記保護カバーを受け入れて結果的に該カバーブラケットに装着されて協働する取り付け金具と、
を有する窓／ドア保護シールシステムをさらに含む、請求項１に記載の建築システム。
【請求項８】
前記窓／ドア保護シールシステムは、外部ドアを覆って又はその内側に設けられ、該外部ドアが吹き込まれること又は吸い出されることを防止するように機能する保護カバーをさらに含む、請求項７記載の建築システム。
【請求項９】
前記複数のサブシステムは、防風ドア及び換気口を装備した独立したユニット化された部屋を定める防風セーフルームシステムをさらに含み、前記ユニット化された部屋は前記建造物の内部に配置される、請求項１に記載の建築システム。
【請求項１０】
前記防風ドアは、嵐のような突風、飛翔デブリ、及び／又は流入水に曝される場合の閉鎖を保証するロック及び安全構成要素と、水の流入を防ぐ水密シールとをさらに含む、請求項９に記載の建築システム。
【請求項１１】
前記２つのアンカー締結具は、前記構造支柱の長手方向軸の両側に配置され、前記構造支柱の軸回転を抑制するようになっている、請求項１に記載の建築システム。
【請求項１２】
建造物に関する構造的完全性を提供して、有害な暴風力に耐えて、関連の風力による雨の吹き付けの影響を最小限に又は阻止するようになった建築システムであって、
複数の間柱を有する壁構造体と、梁と垂木との組み合わせ、又は、トラスを有する複数の構成要素を含む屋根構造体とを含む、建造物に連結される複数のサブシステムを備え、
前記複数のサブシステムは、
基礎に部分的に埋め込まれる２つのアンカー締結具の複数セットを備え、前記２つのアンカー締結具の前記基礎から外に延びる部分を有するアンカーシステムと、
前記間柱のうちの隣接する間柱の間に個別に配置される複数の構造支柱を有する壁補強システムであって、前記２つのアンカー締結具の一部は、両方とも前記前記構造支柱に連結され、前記構造支柱は、反対側で前記屋根構造体に連結され、前記壁補強システムは、前記構造支柱を用いて前記屋根構成要素及び前記壁構造体を前記基礎にしっかり固定するようになっている壁補強システムと、
ウインドビームシステムと、を含み、
前記ウインドビームシステムは、
梁及び真束に連結されるウインドビーム弦連結具であって、前記真束は前記梁から横方向に延びるとともに前記梁に連結され、また、前記真束は隣接する第１及び第２の垂木に連結されるウインドビーム弦連結具と、
隣接する第１及び第２の垂木及び前記真束に連結されるウインドビーム頭部連結部と、  前記真束とは独立して、前記ウインドビーム弦連結具を前記ウインドビーム頭部連結部に連結するウインドビーム伸長部と、を含む、建築システム。
【請求項１３】
前記壁補強システムは、前記構造支柱の両側に個別に連結される、第１及び第２のアンカーブラケットをさらに含む、請求項１２に記載の建築システム。
【請求項１４】
前記複数のサブシステムは、前記トラスの個別の上弦部及び下弦部に連結する垂木拘束伸長部を有する垂木／梁拘束システムをさらに含む、請求項１２に記載の建築システム。
【請求項１５】
前記複数のサブシステムは、各々が前記屋根構造体の垂木及び梁、及び前記構造支柱の１つに連結する複数の垂木拘束伸長部を有する、垂木／梁拘束システムをさらに含む、請求項１２に記載の建築システム。
【請求項１６】
前記複数のサブシステムは、前記構造支柱の複数にボルト留めされた壁シーティングを有する壁シーティングシステムを含む、請求項１２に記載の建築システム。
【請求項１７】
前記複数のサブシステムは、複数のルーフデッキ部材の隣接するものの間に定められた接合部の各々に施工される防水テープシールを有する、ルーフデッキシステムをさらに含む、請求項１２に記載の建築システム。
【請求項１８】
複数のルーフデッキ部材の隣接するものの間に定められた接合部の各々は、相欠き接合である、請求項１７に記載の建築システム。
【請求項１９】
複数のルーフデッキ部材の隣接するものの間に定められた接合部に配置され、該接合部を補強するように機能する整列ブロックをさらに含む、請求項１７に記載の建築システム。
【請求項２０】
前記複数のサブシステムは、前記建造物の切妻壁を補強するように機能するダイアフラム補強システムをさらに含み、該ダイアフラム補強システムは、前記複数の梁に連結された梁ブレースと、前記梁ブレースに対して角度付られた筋かい部材と、前記筋かい部材を前記建造物の切妻壁に連結するパーリングブレースとを有する、請求項１２に記載の建築システム。
【請求項２１】
建造物に関する構造的完全性を提供して、有害な暴風力に耐えて、関連の風力による雨の吹き付けの影響を最小限に又は阻止するようになった建築システムであって、
複数の間柱を有する壁構造体と、梁と垂木との組み合わせ、又は、トラスを有する複数の構成要素を含む屋根構造体とを含む、建造物に連結される複数のサブシステムを備え、
前記複数のサブシステムは、
基礎に連結され該基礎から部分的に延びるアンカー締結具を有するアンカーシステムと、
前記間柱のうちの隣接する間柱の間に個別に配置され、各々が前記アンカー締結具の２つに連結される複数の構造支柱を有する壁補強システムと、
前記壁補強システムが前記構造支柱を用いて前記屋根構成要素及び前記壁構造体を前記基礎にしっかり結合するように、前記構造支柱の各々を前記屋根構造体に個別に連結する複数の部材を有する、垂木／梁拘束システムと、
屋根構造体の部材を複数の真束の個別のものに連結する複数の連結具を有するウインドビームシステムと、
前記屋根構造体に取り付けられる複数のルーフデッキ部材の隣接するものの間に定められた接合部の各々に施工される防水テープシールを有するルーフデッキシステムと、
前記建造物の切妻端を補強するように機能し、複数の前記梁に連結され、梁を補強し、垂木を受けることのない梁ブレースを有する、ダイアフラム補強システムと、を含む建築システム。
【請求項２２】
前記ダイアフラム補強システムは、前記梁ブレースに対して角度が有する筋かい部材と、前記筋かい部材を前記建造物の切妻壁に連結するパーリングブレースとを含む、請求項２１に記載の建築システム。
【請求項２３】
前記ウインドビームシステムの前記複数の連結具は、
梁及び該梁から角度を成して延びる結合部材に連結するウインドビーム弦連結具と、
隣接する第１及び第２の垂木及び前記結合部材に連結するウインドビーム頭部連結部と、
を含む、請求項２１に記載の建築システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１２年９月出願の米国特許出願番号１３／６１３，４４１及び２０１１年出願の米国仮出願番号６１／５７３，９４３の優先権を享受する２０１２年３月２６日出願の米国特許出願番号６１／６８５，７９３の優先権を主張するものである。これらの全ての開示内容は、本明細書に引用により組み込まれている。
【０００２】
本開示は、耐暴風構成要素、並びに暴風及び豪雨に耐えるように強化された住宅及び商業構造物に関する。
【背景技術】
【０００３】
このセクションでは、本開示の背景となる情報を提示するが、これは必ずしも従来技術ではない。
【０００４】
ハリケーン及び竜巻は、標準的な住宅及び商業構造物に損傷を与える及び／又は破壊する可能性がある暴風力を引き起こすことが公知である。暴風力は、屋根板、屋根ふき材、壁板、及び化粧板の主シーリングシステムを移動させる及び／又は損なうことが知られている。さらに、暴風力は、全ての屋根システムを持ち上げて、壁を吹き倒す及び／又は吸引することがよく知られている。
【０００５】
さらに、暴風力は、実質的に雨が吹き込む状况がもたらされることがよく知られており、建築構成材が壊れる及び／又は損傷を受ける前であっても構造物に影響を及ぼすようになる。窓の割れ及び／又は他の損傷を受けた建築構成材に起因する明らかな流入機会以外に、暴風雨により、損傷を受けていない屋根システムの機能通気孔を通って雨が吹き込み、結果的に実際の構造的損傷が僅かである又は全くない場合でも水害がもたらされることが知られている。
【０００６】
特許記録には多数の公知技術が提示されており、これらは複数の補強構成要素のうちのいずれか１つの使用を主張することで、種々のハーケーン又は竜巻の暴風力に対処するものである。しかしながら、全ての公知例の１つの主たる問題点は、概して我々の日曜大工文化に適さないこと及び大量消費社会では費用効果の面で役に立たないことである。
【０００７】
公知例の他の問題点は、構造物の屋根板及び／又は壁板の一次シーリングシステムが損傷を受けた場合に、構造物に対して二次シーリングシステムを提供する手段を含む構造的補強システムに関する特許記録が存在しない点にある。
【０００８】
特許記録には、暴風雨による水侵入被害を最小にするシステムに関する幾つかの公知例があるが、この場合も同様に、概して我々の日曜大工文化に適しておらず、大量消費社会では費用効果の面で役に立たない。さらに、公知例には、建築物の構造的完全性を改善するための何らかの補強機能が提示されていない。さらに、従来のシーリングシステムは、一次シーリングシステムが損傷を受けた場合に二次シーリングシステムを提示しない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本セクションは，本開示の概要を提示するものであり、全ての範囲又はその全ての特徴の包括的な開示ではない。
【００１０】
本発明は、当業者であれば容易に気付いて理解できる方法で公知の問題点を解決する。さらに、本発明は、当業者であれば容易に理解でき本発明の精神を具現化できる、開示された好ましい実施形態以外の多く他の用途に関する特徴及び機能を提供する。
【００１１】
本発明の１つの好ましい実施形態は、特定の領域が改善されて実質的に強化されて、ハリケーン又は竜巻の破壊的な風力に良好に耐えるようになった、一般的な住居に適した現場組み立て式の又はプレハブ住宅の構造物に関する。また、１つの好ましい実施形態は、暴風雨時、屋根板及び／又は壁板による一次遮水部が損傷を受けた場合に流入する雨水及び吹き込む雨に対する適正な障壁を維持するために使用される、二次水密シールを提供する。
【００１２】
二次ウェザーシールは、構造体が適正な構造的完全性を維持する必要があることを要求することが理解され、従って、この目的のために一連の構造体の強化機能を用いて、暴風力に対する構造物の完全性をさらに維持するようになっている。構造的強化システムは複数のサブシステムから構成され、全ては一緒に機能して、構造物の構造的完全性を共同で強化するようになっている。これらのサブシステムは、限定されるものではないが、
・アンカーシステム
・壁補強システム
・垂木／梁拘束システム
・ウインドビームシステム
・ダイアフラム補強システム
・壁シーティングシステム
・ルーフデッキシステム
・通気システム
・窓／ドア保護シールシステム
・セーフルームシステム
を含む。
【００１３】
当業者であれば、多くの典型的な構造物は、暴風に対して構造物を強化するために全ての記載されたサブシステムを必要とするが、一部の複雑な構造物は、追加的な特殊なサブシステムを必要とする場合があり、一方で複雑でない構造物は、サブシステムの一部を必要とするのみであることを容易に理解できるはずである。各々のサブシステムを以下に簡単に説明する。
【００１４】
他の適用可能な分野は、本明細書の説明から明らかになるはずである。要約した説明及び特定の実施例は、例示目的であり、本開示の範囲を限定することを意図していない。
【００１５】
本明細書で説明する図面は、選択された実施形態を例示し、全ての可能性のある実施構成ではなく、本開示の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】建造物アンカーシステムの前方左側の斜視図である。
【図２】壁補強システムを含む図１の建造物の前方左側の斜視図である。
【図３】図２の領域３の前方左側の斜視図である。
【図４】床用根太で結合された上部構造及び下部構造を示すよう修正された、図１の建造物の一部の前方左側の斜視図である。
【図５】図３の領域５の前方右側の斜視図である。
【図６】トラス組立体の前方底部の斜視図である。
【図７】壁シーティングシステムをさらに含む、図２と類似の建造物の前方左側の斜視図である。
【図８】屋根デッキングシステムの前方左側の斜視図である。
【図９】図８の屋根デッキングシステムの正面図である。
【図１０】ダイアフラム補強システムを示す、建造物の切妻端部の正面断面図である。
【図１１】通気システムを示すように図１０から変更された横断面の端面図である。
【図１２】建物の窓／ドア保護シールシステムの正面概略図である。
【図１３】内部の防風セーフルームを含むよう変更された、図１２の建物の前方右側の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
各図面で対応する参照番号は対応する部品を示す。以下に添付図面を参照して例示的な実施形態を説明する。
【００１８】
図１を参照すると、基礎構造を定める一般的なスラブ１２に結合するアンカーシステム１０は、少なくとも部分的にスラブ１２に埋め込まれ、複数のアンカーブラケット１６と、該アンカーブラケット１６に結合される複数の特殊な構造部材又は構造支柱１８とを有する壁補強システムに結合される、アンカーボルトセット１４を含む。本発明で定義するアンカーシステム１０は、建造物２０をスラブ１２又は他の基礎要素にアンカー止めするサブシステムである。１つの好ましい実施形態の強化システムは、特殊な第１及び第２のアンカーボルト２２、２４を備え、適切な配置及びアンカー止め手段を提供して他の構造的強化構成要素と協働するようになっている。別の好ましい実施形態では、一般的なアンカーボルト構成要素を使用する。特殊なアンカーボルト２２、２４を使用するか又は一般的なアンカーボルトを使用するかに関わらず、本発明は、適切なアンカー手段が、特殊なアンカーボルト２２、２４の自由伸長部２２ａ、２４ａを、順次間隔をあけて配置される間柱３０、３２等の各部材の間に配置されるアンカーブラケット１６に結合するアンカーボルトナット２６、２８を含むことを必要とし、適切なアンカー手段は、打設された既存のスラブである新しい構造スラブ１２と一緒に、及びクロールスペース壁又は地下壁の上の構造物又は据え付け構造物のために使用される。各アンカーブラケット１６のためのアンカーボルト２２、２４の自由伸長部２２ａ、２４ａは、各アンカーブラケット１６に結合される構造支柱１８の長手軸２７に関して反対側に配置され、構造支柱１８の軸回転／ねじりに抗するようになっており、結果的に間柱３０、３２の軸回転／ねじりに耐える。本発明は、アンカーシステム１０をユニット化して、壁補強システム３４（図２−３を参照して説明する）及び／又はセーフルームシステム７２（図１３を参照して説明する）のそれぞれの特徴部と協働及び統合する。
【００１９】
図１及び２を参照すると、本発明で定義する壁補強システム３４は、建造物２０の一般的な間柱タイプの壁構造物３６に一体化するサブシステムであり、壁構造物３６に対して著しく強化された圧縮強度及び引張強度をもたらす。順次間隔をあけて配置される間柱３０、３２を有する一般的な木製又は金属の間柱構造の壁３８は、適切な圧縮強度をもつことができるが、引張強度が非常に低いので、暴風時の持ち上げ力の影響を受けやすい。さらに、本発明の壁補強システム３４は、ねじり及び／又はひし形の状况でもたらされる力に対する耐性を提供する。特殊な構造部材又は構造支柱１８は、壁３８に沿って隣接する間柱の間に間隔を置いて間柱壁３８に組み込まれる及び／又は壁のコーナ部４０に組み込まれる金属チューブであり、構造部材１８は木製又は金属間柱等の一般的な間柱壁構成要素よりも実質的に頑丈となっており、図１を参照して説明するアンカーシステム１０にしっかりと強固に取り付けることができる。１つの実施形態によれば、シーティング４２は、基礎スラブ１２にアンカー止めされ二重桁材４４を介して垂木／梁拘束システム４６にボルト留めされる、特殊な壁部材１８にボルト留めされる。壁補強システム３４は、間柱壁３８の底板４８から間柱壁３８の桁材４４までの頑丈で堅固な結合を可能にし、この場合もしっかりと堅固に取り付けられて終端する。
【００２０】
図１−２及び図３を参照すると、１つの実施形態によれば、構造支柱１８は、壁３８の桁材４４を介して、一般的な屋根システムの屋根組又は垂木及び天井梁の上弦材及び下弦材といった屋根要素５０、５２にボルト留めされる。壁補強システム３４は、両端が建造物に締結／ボルト留めされる構造支柱１８を用いて屋根構成要素、壁構成要素、及び基礎をしっかり結合する。
【００２１】
図１−３及び図４を参照すると、本発明は、高層壁構造物５６の床用根太構造物５４の全体にわたってボルト連結を用いることで高層構造物にも適用され、下階及び上階５８、６０の壁補強支柱１８、１８’は、床用根太構造物５４の全体にわたって、ボルト連結具６２、６４によって繋いで連結される。本発明は、壁補強システム３４を用いて、アンカーシステム１０及び垂木／梁拘束システム６６（図５を参照して説明する）、壁シーティングシステム６８（図７を参照して説明する）、ダイアフラム補強システム７０（図１０を参照して説明する）、及び／又はセーフルームシステム７２（図１３を参照して説明する）のそれぞれの特徴部と協働及び一体化することで、壁構造物５６全体を効果的にユニット化する。
【００２２】
図１−４及び図５を参照すると、本明細書で定義する垂木／梁拘束システム６６は、しっかりと頑丈に取り付ける手段であり、上弦材又は垂木５０と下弦材又は天井梁５２を間柱壁３８の桁材４４に、さらに重要なことには壁補強システム３４に直接、効果的に連結するようになっている。また、垂木／梁拘束システム６６は、全ての垂木５０及び／又は梁５２に関して、壁補強システム３４の部材１８に直接連結されるか又は間接的に連結されるかに関わらず、外壁と内壁の各交差点での頑丈な連結手段を提供する。
【００２３】
図５を参照すると、各壁補強部材又は構造支柱１８は、垂木拘束連結具７４にボルト留めされる。一般的なトラスの例が提示され、垂木拘束連結部７６はトラス７８の下弦部５２と上弦部５０との間に広がる。また、垂木／梁拘束システム６６は、垂木５０及び／又は梁５２が、暴風力によって生じる持ち上げ力による損傷を受け難くする。また、垂木／梁拘束システム６６は、ねじり力及び／又はひし形の力（ｒｈｏｍｂｕｓ  ｆｏｒｃｅ）により垂木５０及び／又は梁５２が簡単にねじれるのを抑制し、これにより、激しい直風又は竜巻の旋風による構造物に作用するせん断力に耐えるように、構造物の相対的な強度が高くなる。試験及び研究によれば、暴風耐性の最適な屋根勾配は水平面に対して約１５度であり、寄せ棟屋根構造物は切妻壁構造物よりも暴風雨に対して優れており、屋根張り出しの短い構造物は屋根張り出しの長い構造物よりも優れていることが示されて教示される。
【００２４】
本発明及び垂木／梁拘束システム６６は、標準的な屋根構造物を強化することができ、これは公知の研究を利用するすると共に、依然として最良の暴風雨の構造物に関する従来技術の研究に適合しない他の屋根構造物のための何らかの強化をもたらす。本発明は、垂木／梁拘束システム６６の特徴を用いて、壁補強システム３４及びウインドビームシステム８０（図６を参照して説明する）、ルーフデッキシステム８２（図８を参照して説明する）、通気システム８４（図１１を参照して説明する）、ダイアフラム補強システム７０、及び／又はセーフルームシステム７２のそれぞれの特徴と協働及び一体化することで、屋根システム全体を有効にユニット化する。
【００２５】
図６を参照すると、本発明で定義するウインドビームシステム８０は、垂木５０、５０’及びトラス５２の連結部に用いられる一連の補強構成要素であり、垂木及びトラスの構造的完全性を強化するようになっている。一般的なトラス５２は、連結点８６、８８、９０においてウインドビーム構成要素でもって強化され、いくつかの好ましい実施形態において、ウインドビーム構成要素はウインドビーム弦連結具９２、ウインドビーム伸長部９４、及びウインドビーム頭部連結具９６を含む。ウインドビーム弦連結具９２は金属部材であり、梁５２を角度が付けられた結合部材に連結し、この結合部材は、幾つかの態様において横断方向の中央切妻壁間柱又は真束１００である。ウインドビーム頭部連結具９６は金属板であり、真束１００を各上弦部又は垂木５０、５０’の両方に連結する。ウインドビーム伸長部９４は金属製のＵ字チャンネルであり、ウインドビーム弦連結具９２をウインドビーム頭部連結部９６に連結するために使用できる。垂木５０及びトラス５２に関する一般的な建築技術では、連結点で釘板及び個々の釘を含む。暴風時に風が直接吹きつける屋根の片側は風上側である。従って、屋根に作用する力は屋根を圧迫する。対照的に、屋根の反対側は風下側と呼ばれ、屋根のこの部分に作用する持ち上げ力が発生する。その結果、屋根の片側を圧迫すると同時に反対側を持ち上げようとするので、比較的小さな力で著しい構造的損傷が引き起こされる。
【００２６】
ウインドビームシステム８０は、ウインドビーム弦連結具９２、ウインドビーム伸長部９４、及びウインドビーム頭部連結部９６等の、頑丈でしっかり締結する部材を用いて屋根の垂木５２及び／又はトラス９８を効果的に補強し、これは屋根システム全体を効果的にユニット化して、個別の屋根構成要素ではなく一緒になってユニットとして機能する。ウインドビームシステム８０は、従来の垂木システム及び／又は従来のトラスシステムに効果を発揮する。当業者であれば、全ての条件が同じとして、屋根勾配を急にすれば、風下側の持ち上げ力が大きくなり、結果的にウインドビームシステム８０が事実上さらに必要となることを理解できるはずである。本発明は、ウインドビームシステム８０の特徴を用いて、垂木／梁拘束システム６６及びルーフデッキシステム８２、通気システム８４、ダイアフラム補強システム７０、及び／又はセーフルームシステム７２のそれぞれの特徴と協働及び一体化することで、屋根システム全体を効果的にユニット化する。
【００２７】
図１−６及び図７を参照すると、本発明で定義する壁シーティングシステム６８は、ビニール壁板、レンガ等の追加の表面材又は他の化粧カバリングを施工する前に、構造物の外壁３８をカバー及びシールする改善された方法を提供する。合板等の壁シーティング４２は、壁補強構造支柱１８にボルト１０２を使用してボルト留めされる。壁シーティングシステム６８は、シーティング４２を壁補強システム３４にボルト留めすることで改善された締結方法を提供し、構造物が暴風力に曝される場合にシーティング４２が所定位置にしっかり留まることを保証する。壁シーティングシステム６８が暴風力に曝される間に所定位置にしっかり留まるので、構造物が暴風に曝される間に、一次カバリング及びウェザーシール表面材が損傷を受けた場合及び／又は失われた場合に、雨及び吹き込む雨に耐える壁３８のための二次ウェザーシールを設けることが可能である。本発明の１つの好ましい実施形態は、特殊なボルト締結具１０２を含み、ボルト締結具１０２は、シーティング４２に着座する突起１０６を有する拡大平頭部１０４で特徴付けされ、拡大頭部１０４の底面１１０上にシールリングリブ１０８を含み、しっかりと堅固に水密シールを保持及び維持するようになっている。適切な用途において、壁シーティングシステム６８は、大気中のデブリの侵入を防ぐことが必要なセーフルームシステム７２に組み込まれる。本発明は、壁シーティングシステム６８の特徴を用いて、壁補強システム３４及び窓／ドア保護シールシステム１１２（図１２を参照して説明する）、及びセーフルームシステム７２のそれぞれの特徴と協働及び一体化することで、壁構造物全体を効果的にユニット化する。
【００２８】
当業者であれば、シーティングを構造支柱に取り付けるための構造支柱１８のボルトを受け入れるネジ穴等の別のボルト締結方法が存在することを理解できるはずである。他のボルト留めの例としては、構造支柱１８にクリップ留め又は付随するボルトを受け入れる一般的なナットの使用を挙げることができる。シーティングを構造支柱１８に締結する他のボルト留め方法としては、複数のセルフタッピングネジのうちの１つを挙げることができる。他の締結方法としては、シーティングにボルト留めされ、別個に構造支柱１８にボルト留めされるブラケットの使用を挙げることができる。これらの何らかのボルト締結方法は、シーティングを直接、構造支柱に固定する精神を満たすはずである。また、ボルト締結具は、暴風力が構造物に加わった場合に締結具の頭部がシーティングから抜けるのを防止するために、大形頭部及び／又はワッシャデバイスを必要とすることを理解されたい。大径頭部締結具は、標準的なキャリエッジボルト式締結具又は効果的に締結具の頭部の支持面を拡大するためのワッシャデバイスを備えた他の標準的な頭付きボルトとすることができる。
【００２９】
図１−３及び図８を参照すると、本発明で定義するルーフデッキシステム８２は、屋根板、金属板等の追加の表面材又は他の化粧カバリングを施工する前に、構造物の合板シート等のルーフデッキ１１４をカバーしてシールする改善された方法を提供する。ルーフデッキ１１４の合わせ端の継ぎ目１１８に施工される水密テープシール１１６は水密シールをもたらす。ルーフデッキシステム８２は、釘及び／又はネジ及び／又は垂木及び／又は梁構造物に取り付けられるデッキ１１４をしっかり保持するように特異なパターンに配列された締結具によって、改善された締結手段を提供する。
【００３０】
図１−３及び８、及び図９を参照すると、本発明の好ましい実施形態によれば、特殊な締結具１２０は、比較的大きな頭部及び特殊な保持特徴部を有しており、垂木及び／又は梁に対する改善されたデッキの保持が可能となっている。本発明の他の好ましい実施形態は、デッキの組み合わせ端によって水密シールを提供するように、実はぎ継ぎされたデッキ１１４を備える。デッキ１１４のさらに好ましい実施形態は、斜めカット上に水密シール端を与える相欠き端１２２を備える。デッキのさらに他の好ましい実施形態は、隣接する垂木５０、５０’の間で、隣接するデッキ１１４のエッジ部１２６の下に配置される整列ブロック１２４を備え、デッキ１１４の全てのエッジ部１２６のためのしっかりした締結面を提供するようになっている。また、整列ブロック１２４は、隣接する薄板のデッキ１１４のエッジ部の下に効果的なシール面を提供すると共に、隣接する薄板デッキの合わせ端での相対的な撓みを防止する。また、整列ブロック１２４は、垂木５０、５０’の間の適切な位置合わせ及び離間を提供すると同時に、垂木及び梁に作用するねじり力及びひし形の力への耐性を提供する。また、整列ブロック１２４は、横並びの垂木及び／又は梁の間に設けられた圧縮ブロックの連続した列を形成し、構造物の横方向のつぶれを防止する。
【００３１】
当業者であれば、ルーフデッキを垂木及び／又はトラス要素に取り付けるための他の締結方法が存在することを理解できるはずである。他の変形例としては、標準的なネジ式締結具を挙げることができる。ルーフデッキを締結する他の方法としては、複数の特殊なパターンの釘にうちのいずれかを挙げることができる。さらに他の締結方法としては、基本機能が釘のよう所定の位置に押し込まれたネジと同じ、らせん形の特殊な釘の使用を挙げることができる。これらのいずれの締結方法も垂木及び／又はトラス屋根要素に直接、ルーフデッキを固定する精神を満たすはずである。また、締結具は、暴風力が構造物に加わった場合に締結具の頭部がシーティングから抜けるのを防止するために、大形頭部及び／又はワッシャデバイスを必要とすることを理解されたい。大径頭部締結具は、標準的なネジ又は釘式締結具又は効果的に締結具の頭部の支持面を拡大するためのワッシャデバイスを備えた他の標準的な締結具とすることができる。
【００３２】
整列ブロック１２４の１つの好ましい実施形態は、整列ブロック１２４の端部に事前に取り付けること又は整列ブロック１２４を取り付けた後に設けることができるブラケット１２８を備える。ブラケット１２８は、垂木５０及びデッキ１１４に対する付加的な組み立て容易性及び付加的な構造的完全性を提供する。本発明の他の好ましい応用は、デッキ１１４及び／又は隆起部及び谷部を含む、隣接した各薄板デッキ１１４の合わせ端をカバーする水密シールテープ１１６の上に設けられた、水密部材１３０を用いることである。
【００３３】
図１−８及び図９を参照すると、ルーフデッキシステム８２の１つの好ましい実施形態の断面は、相欠き端、整列ブロック１２４、整列ブロックブラケット１２８、デッキ締結具１２０、接合のテープシール１１６、及び水密部材１３０を示す。ルーフデッキシステム８２は、構造物が暴風に曝される間に、一次カバリング及びウェザーシール表面材が損傷を受けた場合及び／又は失われた場合に、雨及び吹き込む雨に耐性のある屋根のための二次ウェザーシールを設けることが可能である。本発明は、ルーフデッキシステム８２を用いて、壁補強システム３４、ウインドビームシステム８０、垂木／梁拘束システム６６、ルーフデッキシステム８２、通気システム８４、ダイアフラム補強システム７０、及び／又はセーフルームシステム７２のそれぞれの特徴と協働及び一体化することで、屋根構造物全体を効果的にユニット化する。
【００３４】
図１０を参照すると、本発明で定義するダイアフラム補強システム７０は、一般に住居及び商業構造物に関連するいくつかのダイアフラムの問題点に対処する。１つの一般的なダイアフラムの問題点は、構造物の切妻壁であり、例えば、三角形の壁の切妻壁１３２は、屋根システム１３４の一端を包囲して形成される。切妻壁１３２は、三角枠の内部に切妻壁面１３６を形成し、暴風に応えて吹き込まれるか又は吸い出される可能性がある。他の一般的なダイアフラムの問題点は、図示の梁５２等の複数の垂木／梁／トラス構成要素のいずれか１つで形成され、屋根構造物の切妻壁１３２に隣接して並んで配置される梁面１３８である。梁面１３８は、暴風力に応じて歪曲及び／又はよじれる及び／又はねじれる及び／又は横移動する可能性がある。さらに他の一般のダイアフラムの問題点は、並んで配置された梁５２の底面で天井１４２が形成する天井面１４０である。天井面１４０は、構造物に作用する暴風に応じて、梁面１３８が原因で反って屈曲する可能性がある。
【００３５】
本発明は、ダイアフラム補強システム７０を用いて前記のダイアフラムに関する問題点を解決する。ダイアフラム補強システム７０の１つの好ましい実施形態は、切妻壁１３２を横切って横方向に広がるパーリングブレース１４４である。１つの好ましい実施形態のパーリングブレース１４４は、一般の木材構成要素と協働して切妻壁面１３６の構造的完全性を強化する、一連の特殊なブラケット１４６を備える。他の好ましいパーリングブレースの実施形態において、構造用金属ビーム１４８及び関連のブラケットは、切妻壁１３２を横切って横方向に広がり、切妻壁面１３６の構造的完全性を強化する。ダイアフラム補強システム７０の他の好ましい実施形態は、並んで配置される梁５２を横切って横方向に広がる一連の梁ブレース要素１５０を備え、梁アレイの構造的完全性を強化して、嵐のような突風の悪影響を防止するようになっている。
【００３６】
梁ブレース要素１５０は、梁５２が有害な梁面１３８の変形を受けるのを防止するだけでなく、有害な天井面１４０の変形を防止するように、梁５２にしっかりと固定される。梁ブレース要素１５０は、切妻壁１３２において特殊な切妻壁ブラケット１５２にしっかりアンカー止めされ、切妻壁ブラケット１５２は壁補強システム３４の構成要素に直接アンカー止めされ、これは構造物全体を基礎要素にアンカー止めする。また、梁ブレース要素１５０は、一端が梁ブレース要素１５０に取り付き、傾斜角αでパーリングブレース１４４の連結点１５６まで延びる、筋かい要素１５４を含む。筋かい部材１５４は、筋かい部材１５４、切妻壁面１３６、及び梁ブレース１５８要素が成す三角形の斜辺を形成し、実質的に強化された構造的手段を形成して、本発明より前には達成不可能であった構造的完全性を前述のダイアフラムに与えるようになっている。梁ブレース１５８を梁５２に連結する１つ又はそれ以上の梁ブレースブラケット１６０は、同様に梁ブレース要素１５０の部材を定める。
【００３７】
さらに図１０を参照すると、切妻壁面１３６、天井面１４０、及び梁面１３８は、切妻壁ブラケット１５２、梁ブレースブラケット１６０、梁ブレース１５８、筋かい部材１５４、及びパーリングブレース１４４の総合的な機能によって同時に構造的に強化される。その結果、ダイアフラムの全セットは、効果的に一緒にユニット化され、構造的完全性のための大きな統合システムに一体化されて、暴風力を受けた場合の構造物の水密シールシステムを維持するようになっている。本発明は、アンカーシステム１０、壁補強システム３４、垂木／梁拘束システム６６、ウインドビームシステム８０、壁シーティングシステム６８、通気システム８４、及び／又はセーフルームシステム７２のそれぞれの特徴を用いて一体化することで、ダイアフラム補強システム７０を効果的にユニット化する。
【００３８】
図１１を参照すると、通気システム８４の１つの好ましい実施形態によれば、内部アクセス通気孔１６２により、空気は、構造物の居住部１６４を定める調整空気空間から流入して、屋根空間１６６の空気を僅かに調整することができ、独立気泡のスプレー発泡体１６８は、屋根システム１７０及び切妻壁１３２の底面全体を覆ってシールして水漏れを防ぐようになっている。本発明で定義する通気システム８４は、屋根空間１６６の適切な空気交換及び／又は調整が生じるように、構造物の屋根空間１６６の空気の熱的条件を適切に維持する解決策を提供する。典型的な通気方法は、多くが受動的又は動力付き変形形態である、軒天通気孔、切妻通気孔、軒通気孔、タービン、及びルーバ等の一連の外部アクセス通気孔を含む。
【００３９】
基本的に全てが公知の外部アクセス通気システムが受ける重大な問題は、暴雨時の雨の吹き付けの間に損傷を受ける可能性が及び／又は完全に無くなる可能性があることであり、これは水漏れ及びその後の損傷につながる。基本的に従来の全ての外部アクセス通気システムが受ける他の重大な問題は、外部アクセス通気システムは、暴風時に何とか損傷を受けないとしても、暴風時に吹き付ける雨が屋根空間に流入する可能性があり、これは水漏れ及びその後の損傷につながる。従って、本発明の通気システム８４の１つの好ましい実施形態は、流入及び流出空気の処理のための特殊な外部通気デバイスを提供するが、これはしっかりと機能的に損傷を受けないようにすると同時に、暴風時に吹き付ける雨を制御して緩和することができ、水がチャンネルで運ばれる及び／又は方向を変えられる及び／又は構造物から排水されることで、構造物の内部で損傷が蓄積されるのを防ぐようになっている。
【００４０】
本発明の他の好ましい実施形態では、この位置に関する問題を無くすように外部アクセス通気孔及び関連の通気デバイスを省くようになっており、これらは、小さな適切なサイズの内部アクセス通気孔１６２取り替え、構造物の調整部を屋根空間に直接接続して、屋根空間の空気を僅かに「調整」するようになっている。従って、建造物の内部調整部と建造物の外部の周囲空気とを連通する外部アクセス通気孔を存在しない。屋根空間１６６の調整空気は、季節とともに適切に冷却及び／又は加熱されて、屋根空間１６６の適度な温度範囲を維持するようになっている。さらに、屋根空間１６６の調整空気は、流入又は流出する外気が屋根空間１６６に影響を与えないようにすることで可能になるが、独立気泡スプレー発泡体等の有効な断熱シーリングシステムは、空気及び水が屋根構造物から屋根空間１６６に貫入するのを防止するために、屋根構造物の底面全体に塗布して各垂木５０の間を充填して、空気及びウェザーシールを形成するようになっている。また、独立気泡スプレー発泡体１６８の断熱材は、デッキ１１４を貫通して屋根空間１６６に入る可能性がある、デッキ１１４又は屋根板１７２又は他の外部構造物の何らかの締結具をカバーしてシールして、将来水漏れ経路になる可能性を未然に防ぐようになっている。また、独立気泡スプレー発泡体１６８の断熱材は、同じやり方で切妻壁１３２の壁１７４をカバーする。本発明は、ルーフデッキシステム８２、ウインドビームシステム８０、垂木／梁拘束システム６６、及びダイアフラム補強システム７０のそれぞれの特徴と協働及び一体化する通気システム８４を用いて、ユニット化された屋根構造物と効果的に協働する。
【００４１】
図１２を参照して、窓／ドア保護システム１１２の１つの好ましい実施形態は、住宅構造の装飾カバーマウント１７８が取り付けられた一般的な窓１７６に関して提供され、取り外し可能な保護カバー１８０がカバーマウント１７８にしっかり留められている。本発明で定義する窓／ドア保護システム１１２は、窓１７６を覆う保護カバー１８０を備え、暴風時に破損する可能性を最小にするようになっている。窓／ドア保護システム１１２の１つの好ましい実施形態は、一連のブラケット１８２及び取り付け金具を備え、取り付け金具は、構造物１８４への強固な取り付けを安全に実現し、更に取り付けられた保護カバーブラケット１８２に装着されて協働するようにデザインされた適切な保護カバー１８０を受け入れるようにデザインされている。保護カバー１８０は、暴風の接近に対応する必要があるまで格納できる。取り付けられたブラケット１８２は、構造物１８４に取り付けたままとすることができ、適度に装飾的にデザインされる。本発明の他の好ましい実施形態は、ドア１８８を覆う及び／又は外部ドアの内側に組み込まれた類似の保護カバー１８６を備え、暴風時に吹き込まれること又は吸い出されることを防止するようになっている。本発明の他の好ましい実施形態は、ガレージドア（図示せず）を覆う保護カバーを備え、暴風時に吹き付けられること又は吸い込まれることを防止するようになっている。本発明は、窓／ドア保護システム１１２を用いて、壁補強システム３４及び／又はセーフルームシステム７２のそれぞれの特徴と協働及び一体化するようになっている。
【００４２】
図１３を参照すると、防風セーフルーム７２の好ましい実施形態は、建造物の内部に配置され防風ドア１９２及び換気口１９４を含む、独立してユニット化された部屋１９０を備える。本発明の他の好ましい実施形態は、防風セーフルームシステム７２を備え、これは、適切な教化された構成要素から作られて建設現場に運ばれ、その後、建物１９６がその周りに建設できるように据え付けられる。本発明で定義する防風セーフルームシステム７２は、構造体の基礎及び／又はスラブにしっかりと堅固にアンカー止めされた内蔵式防風セーフルームのための強化された構造物構成要素を提供する。強化された構造物構成要素は、全てが組み合わさって統合構造体を構築して適切な防風セーフルームシステム７２として機能する、壁補強システム３４、アンカー１０、垂木−梁拘束システム６６、ウインドビームシステム８０、ドア／窓保護シールシステム１１２、及び／又はルーフデッキシステム８２の特徴を含む。
【００４３】
防風セーフルームシステム７２の他の好ましい実施形態は、独立したユニット化された屋根１９８、強化された壁２００、及び内部に開く防風ドア１９２を含む。ドアは、強化されたヒンジ２０２、並びにロック及び安全構成要素２０４を備え、嵐のような突風、飛翔デブリ、及び／又は流入水に曝される場合の閉鎖を保証する。防風セーフルームシステム７２は、独立した外気換気口１９４及び居住者が意図する以外は開くことができない補強されたドア１９２を備え、更に水の流入を防ぐ水密シール２０６を備える。防風セーフルームシステム７２は、クローゼット、食料庫、浴室等の二重目的の部屋として使用するのに適した防風ルームを備える。本発明の１つの好ましい実施形態は、適切な強化された構成要素を用いて現場で組み立てた防風セーフルームシステム７２を特徴とする。
【００４４】
本発明は、アンカーシステム１０、壁補強システム３４、垂木／梁拘束システム６６、窓／ドア保護シールシステム１１２、ルーフデッキシステム８２、通気システム８４、ウインドビームシステム８０、ダイアフラム補強システム７０、及び壁シーティングシステム６８のそれぞれの特徴と協働及び一体化することでユニット化された防風セーフルームシステム７２を効果的に実現する。
【００４５】
本発明は、一般的な住居又は商業構造物のための改善されたシステムを提供し、一連の特殊な構成要素は一体化され、ハリケーン及び／又は竜巻に関する風力に対する構造物の構造的完全性を強化して、暴風によって屋根板及び／又は壁板の一次シーリングシステムが損傷した、破損した、又は無くなった場合でも構造物のための比較的水密性のある二次シールを提供するようになっている。その結果、公知の屋根板及び壁板は、構造物のための化粧カバリング及び一次ウェザーシールを提供するが、本発明は、暴風に曝される一次シールシステムが損傷を受けた場合の二次ウェザーシールを提供する。
【００４６】
本発明は、ハリケーン及び／又は竜巻に関する風力に対する構造的完全性及び二次シールを改善するように、新しい構造物並びに修復される既存構造物に適用することができる構造強化をさらに提供する。本発明は、ハリケーン及び／又は竜巻に関する風力に対する元の能力を超えて構造物構成要素の構造的完全性を改善するように、標準的な構造物構成要素と協働する構造強化をさらに提供し、一次シーリングシステムが損傷を受けた場合に流入水を抗する二次シーリングシステムをさらに提供する。
【００４７】
典型的な好ましい実施形態において、本開示の構造的に強化された構成要素に関する構造物の材料は金属である。構成要素は、打ち抜き、鍛造、曲げ、溶接、又は製造方法を組み合わせたものの等のいくつかの一般的な方法を用いて金属で作ることができる。さらに、構成要素は、プラスチック、強化プラスチック、ガラス繊維、複合材、及び／又は所定の用途に必要な強度を与える任意の他の適切な技術的材料等の非金属材料で作ることができる。
【００４８】
例示的な実施形態が提示されるので、本開示は完全であり当業者は本開示の範囲を理解することができる。多くの特定の詳細内容は、特定の構成要素、デバイス、及び方法の実施例として説明され、本開示の実施形態を完全に理解することを可能にする。当業者であれば、特定の詳細内容を用いる必要はなく、例示的な実施形態は種々の異なる形態で具体化することができ、いずれも本開示の範囲を限定すると解釈すべきではないことを理解できるはずである。幾つかの例示的な実施形態において、公知のプロセス、公知のデバイス構造、及び公知の技術は詳細に説明されていない。
【００４９】
本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明するだけの目的であり限定すること意図していない。本明細書で使用する場合、単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り複数形態も含む。本明細書内で使用する場合に、用語「備える」、「備えている」、「含む」、及び「有する」という用語は包括的であり、従って、そこに述べた特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、及び／又は構成部品の存在を明示しているが、１つ又はそれ以上の他の特徴部、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品、及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではない。本明細書で説明する方法ステップ、プロセス、及び動作は、特に実行の順序が規定されない限り、説明及び図示した特定の順序で必ず実行することを必要とすると解釈すべきではない。また、追加の又は代替のステップを使用できることを理解されたい。
【００５０】
要素又は層が他の要素又は層「の上にある」、「に係合する」、「に連結する」、又は「に結合する」ことに言及する場合、直接他の要素又は層の上にある、それに係合する、連結する、結合する、又は介在要素又は層が存在することができる。対照的に、要素が他の要素又は層「の上に直接ある」、「に直接係合する」、「に直接連結する」、又は「に直接結合する」ことに言及する場合、介在要素又は層は存在することができない。要素間の関係を説明するのに使用される他の用語も同様に解釈すべきである（例えば、「〜間」と「〜間に直接」、「隣接」と「直近」、その他）。本明細書で使用される用語「及び／又は」とは、関連する記載品目の１つ又はそれ以上の何れか及び全ての組み合わせを含む。
【００５１】
本明細書で用いる場合、用語「第１の」、「第２の」、「第３の」等は、種々の要素、構成要素、領域、層、及び／又は区域を説明するために用いるが、これらの要素、構成要素、領域、層、及び／又は区域は、これら用語で限定されるものではない。これらの用語は、１つの要素、構成要素、領域、層、又は区域を他の領域、層、又は区域と区別するためだけに使用できる。本明細書で用いる場合、「第１の」、「第２の」等に用語及び他の数に関する用語は、文脈で明示しない限り、順序又は順列を意味しない。従って、以下に説明する第１の要素、構成要素、領域、層、又は区域は、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、層、又は区域と呼ぶことができる。
【００５２】
本明細書で用いる場合、空間に関連する用語、例えば「内側」、「外側」、「真下」、「下方」、「下」、「上」、「上方」等は、図示したような、１つの要素又は特徴部の他の要素又は特徴部に対する関係の説明を容易にするために使用される。空間に関連する用語は、図示した方向に加えて使用中又は作動中のデバイスの別の方向を包含することを目的とすることができる。例えば、図面中のデバイスが回転すると、他の要素又は特徴部の「下方」又は「真下」と記載される要素は、他の要素又は特徴部の「上」に向きを定めることになる。従って、例示的な用語「下方」は、「上」及び「下」の両方の方向を包含することができる。デバイスは、別の方向に向くことができ（９０度回転して又は他の方向に）本明細書で用いる空間的に相対的な記述子は相応に解釈される。
【００５３】
前述の実施形態の説明は、例示及び説明目的で提示されている。これは網羅的であること又は本開示を限定することは意図されていない。特定の実施形態の個別の要素又は特徴部は、概してこの特定の実施形態を限定しないが、必要な場合、特に説明及び図示しない場合でも、これらは同義的であり、選択された実施形態において用いることができる。それは多くの方法で変更できる。このような変更例は、本開示を逸脱するものではなく、全ての変更例は、本開示の範疇に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００５４】
１０  アンカーシステム
１２  スラブ
１４  アンカーボルトセット
１６  アンカーブラケット
１８  構造支柱
２０  建造物
２２  第１のアンカーボルト
２４  第２のアンカーボルト
２６  アンカーボルトナット
２８  アンカーボルトナット
３０  間柱
３２  間柱
４８  底板
【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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