(57)【要約】すべての横荷重を配分し分担するために、柱（２４、２６）、および梁（３６、３８）が柱（２４、２６）と梁（３６、３８）の間の取り付けの結節点（６６）において柱を取り囲む留め枠（３０、３２、３４）を通して相互に連結されている柱−梁建築物骨組構造（２０）。各留め枠構造は、骨組組み立て時に着座し、重力で一緒にロックし、かつある一定量の横荷重に対する速やかな耐モーメント性も提供する内部部品（１０６）および外部部品（１０８）を備えている。テンションボルト（７４）とナットの組立体が内部および外部の留め枠部品を一緒にロックし、これらの組立体が所定位置にあることによって、（梁の周りを囲む）留め枠が、複数位置の角を形成するように配置された圧縮荷重としての梁モーメント荷重を柱の別々の側面領域に伝達するように作用する。
2005501988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い柱と、
細長い梁と、
前記梁の端部を前記柱に連結する留め枠構造とを備え、該留め枠構造が、前記柱の長軸まわりで角を形成するように配置される複数の対向する支持面を通して圧縮することによって、前記梁と前記柱との間でモーメント荷重を伝達するようにする、耐モーメント性柱／梁構造システム。
【請求項２】
前記留め枠構造が、前記柱に取り付けられる柱取り付け可能なＣＡ部材と、前記梁に取り付けられかつ主に重力の影響下で前記ＣＡ部材上に浮いた状態から着座され梁端部が取り付け可能なＢＡ部材とを備える、請求項１に記載の構造システム。
【請求項３】
複数の相互連結支持面を含む留め枠形式の柱取り付け可能なＣＡ部材と、
複数の相互連結支持面を含む留め枠形式の梁端部取り付け可能なＢＡ部材とを備え、
重力によってそれらの各支持面が、対向しかつ支持面が抵抗する状態で互いに自動追求的にかつ相補的に着座するように相互連結するために、前記ＣＡ部材およびＢＡ部材が組み立てられ、これによって他の相互連結構造をなんら必要とせずに、前記２つの部材間で満足すべき三次元的位置的安定性とモーメントに耐える安定性を確立する、建築物用の自己安定形、耐モーメント性、留め枠形式の細長い柱／細長い梁用相互連結構造。
【請求項４】
前記ＣＡ部材および前記ＢＡ部材が相補的に係合可能なクリートおよびソケットである、請求項３に記載の相互連結構造。
【請求項５】
前記ＢＡ部材が複数のボルトで相互連結する部品を含み、前記ＣＡ部材がボルト隙間通路を含み、前記ＣＡ部材および前記ＢＡ部材が互いに着座されかつ軸を含むボルトが前記各ＢＡ副部材を相互連結する状態で、前記ボルトの前記軸が前記隙間通路内で伸張して前記２つの部材の着座不良を防ぐ、請求項３に記載の相互連結構造。
【請求項６】
前記ＣＡ部材および前記ＢＡ部材が互いに着座し、前記支持面のそれぞれが、前記柱の長軸から下に向かい遠ざかる方向に傾斜する平面上にある、請求項３に記載の相互連結構造。
【請求項７】
平面図的に見て縦横配列内に配置され、すべての荷重を建築物構造から外部支持構造へ伝達する荷重伝達部材としての作用を目的とする複数の直立する柱と、
異なる前記柱の対の間に伸張する全体に水平な複数の梁と、
前記建築物構造に伝えられたすべての荷重を実質的に柱と梁との個体全体を通して受けるように、特にこのような荷重が荷重を伝達するすべての柱に伝えられこの柱によって対応して分担されるように、前記柱と前記梁を作動可能に近接した位置で相互連結する、多軸三次元耐モーメント性の留め枠形式の相互連結構造とを備える、外部支持構造上で載置可能な建築物構造。
【請求項８】
建築物の事前組み立て時に、細長い全体に水平な梁の端部を、細長い全体に直立な柱に連結する、耐モーメント性空間内位置決定型かつ安定化型の相互連結構造であって、作動可能な状態で、
このような柱に当該柱の長軸に対して外側を囲うようにして固定され、第１の重力利用の支持面副構造を含む、第１の内部相互連結型留め枠構造と、
このような梁の端部に隣接して固定され、第２の重力利用の支持面副構造を含む、第２の外部相互連結型留め枠構造とを備え、
建築物の事前組み立て時に、前記第２の支持面副構造が、重力の影響下で前記第１の支持面副構造の上およびこの副構造に対して、着座状態で係合可能とすることにより、前記建築物内の前記柱と前記梁の正しい空間位置を自ら生成する、重力でロックされ、安定化される、耐モーメント性の連結された柱と梁間の相互連結を確立する、相互連結構造。
【請求項９】
細長い柱に、その全長に沿って選択した箇所において、前記柱の長軸まわりで角度的に間隔をあけて異なる複数の箇所に配置される複数の圧縮受け入れ支持面を設けるステップと、
前記柱の上述の選択した箇所の近傍で、最初に述べた支持面と異なるものを支持するが、これとは分離されている複数の圧縮送り出し支持面を通して、細長い梁の端部を該選択箇所に結合するステップと、
前記梁が受けるモーメント荷重に関して、圧縮受け入れおよび圧縮送り出し各支持面のうち複数の支持面間で同時に生じる圧縮を介して、この荷重を前記柱に伝達するステップとを含む、柱／梁のモーメント荷重処理方法。
【請求項１０】
細長い柱と細長い梁の間で、三次元、多軸のモーメント結合、荷重伝達性の相互連結および相互作用を確立する、耐モーメント性の相互連結構造であって、
このような柱に、前記柱の長軸に対して周囲を囲むように選択的に固定可能な内部留め枠構造と、
このような梁の端部に選択的に接合可能で、連結した梁と柱の間でモーメント荷重を圧縮伝達するための前記内部留め枠構造に結合される、不連続で周囲を囲む支持面として構成される外部留め枠構造とを備える、相互連結構造。
【請求項１１】
作動状態で細長い柱と細長い梁との間の耐モーメント性支持面の荷重を伝達する相互連結構造であって、
このような柱に接合されて、前記柱の長軸の周囲をほぼ囲む内部留め枠構造を形成し、前記柱の長軸に対して、および前記柱の長軸まわりの角度的に間隔をあけた別々の位置で、それぞれが外方向に向いている複数の支持面を含む第１の支持面構造と、
このような梁の端部に接合されて、同じく前記柱の長軸の周囲をほぼ囲み、前記内部留め枠構造を囲む被覆体として配置される外部留め枠構造を形成し、前記第１の支持面構造の前記支持面の少なくとも１つとそれぞれが対向して面している複数の支持面を含む第２の支持面構造と、
前記第１の支持面構造および前記第２の支持面構造の対向する各支持面が互いに向かい合うように対向することにより、それらの間、したがって前記柱と前記梁との間で、前記梁内に伝えられるモーメント荷重に由来する圧縮荷重伝達を促進するように、前記第１の支持面構造と第２の支持面構造とを作動可能に連結するコネクタ構造とを備える、相互連結構造。
【請求項１２】
その全長に沿って１つまたはそれ以上の箇所に、第一型の重力効果式のクリート構造を含み軸線方向で周囲を取り囲む内部留め枠構造をそれぞれ設置する複数の細長い柱と、
重力の影響下で前記第一型のクリート構造と相補的に係合可能な第二型の重力効果式のクリート構造を含む外部留め枠構造に、隣接するその両端がそれぞれ取り付けられる複数の細長い梁とを備え、
前記第一型のクリート構造と第二型のクリート構造との重力係合によって、それらの間、即ち連結された柱と梁との間に、重力でロックされ、安定化され、相対位置を適正に決められる耐モーメント性で、柱と梁との間の相互連結が生成される、重力によるロックおよび自動位置決め式かつモーメント安定化式の骨組の建築物構造。
【請求項１３】
柱と、
梁と、
作動可能に間に置かれ、前記梁によって生成されるモーメント荷重を、実質的に相互連結構造だけを通し、かつ同時に前記柱の長軸まわりで角を形成するように配置される複数の領域において、前記柱に伝達するように前記梁の端部を前記柱に相互連結する相互連結構造とを備える、耐モーメント性柱／梁構造システム。
【請求項１４】
複数の柱と、複数の梁と、隣接する柱と梁とを結節点において相互に連結する複数の相互連結留め枠とを備える、多軸、二次元の耐モーメント性建築物構造であって、該相互連結留め枠によって、前記建築物構造に伝達されたすべての荷重をその構造全体に分配し伝える、建築物構造。
【請求項１５】
梁内に存在するモーメント荷重を支持面を圧縮する形で前記留め枠を通して、前記柱に分配するように前記留め枠を構成する、請求項１４に記載の建築物構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明（構造および方法）は、建築物構造に関し、さらに詳細に述べると改良された非常に能力の高い建築物用耐モーメント性骨組をもたらすように作用する新規な柱／梁／留め枠の相互連結構造体（およびそれに関する方法）に関する。本発明の実施において特徴的なものは、隣接する柱と梁をその間で交差する結節点において接合する独特の支持面と留め枠との相互連結構造である。
【背景技術】
【０００２】
建築物骨組構造を改良するため、また、地震等のいくつかの横荷重をうまく処理することができるように、特に建築物骨組構造を改良するための現在進行中の取り組みにおいて、多くの注意は、直立する柱と水平の梁を連結するやり方に焦点を合わせている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は特にこの課題に取り組んだものであり、そうすることで、建築物骨組の建設および究極の建築物骨組性能において、いくつかの独特で重要な利益を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の好ましい実施形態、および本発明を実施する方法によれば、本発明は、柱の側面および長軸を事実上取り囲む独特の留め枠（カラー）構造を通して梁の各端部が相互連結の結節点において柱に接合されて、梁によるモーメント荷重に由来する圧縮性荷重を対向する支持面を通して伝達する柱−梁相互連結の構造および方法を提案している。特に、梁から柱に伝えられるモーメント荷重の圧縮を介して伝達することに伴って、柱内の垂直方向に分岐（オフセット）する反対方向の圧縮荷重が発生し、この圧縮荷重がこれに関係したモーメントを柱内に発生する。本発明によって組み立てられる建築物骨組が受けるおのおのの横荷重およびあらゆる横荷重について、各横荷重はすべて、基本的にすべての柱が均等に分担しており、この結果、従来方法で建設された建築物骨組構造と比較して、本発明によって建設された建築物骨組構造によれば、任意の単一の柱が他の任意の柱よりも多くの荷重を受けることが避けられる。以下で明白になるように、本発明のこの重要な特徴は、それが機能する限り、これによって多くの例で建築規則の最低要件を超えるように建築物を建設することが可能になり、したがって従来の骨組構造が規則要件を満たすことができない状況で本発明による建築物骨組を使用する機会が広がる。
【０００５】
本発明を実施したことによる結節点連結は、三次元の多軸モーメント結合、荷重移動相互連結および梁と柱間の相互作用とそれぞれ呼ばれるものを生じるように機能する。
【０００６】
ある単一の柱と、これと連結されるモーメント荷重を帯びた梁との間に生じる特定の負荷伝達性相互作用に焦点を合わせてみると、この荷重は、柱の長軸まわりで角を形成するように配置された複数の支持面領域において、対応する単一の結節点留め枠構造によって柱内に圧縮して結合される。圧縮性荷重移動の結合は、ただ１つの作用面、または荷重を伝達する局所領域に限定されない。圧縮対が生成されているので柱の荷重処理能力が十分に利用されている。
【０００７】
提案される結節点留め枠構造は、溶接によって柱の外面に固定される内部部品と、同じく溶接によって梁の両端に適切に固定される各部品で構成される外部留め枠とを備えている。内部および外部留め枠各部品は、精密鋳造および／または機械加工で成形することが好ましいと同時に望ましく、また外の建設現場で組み立てるよりはむしろ自動化された工場型の環境で柱と梁とに事前に接合することも好ましい。したがって、本発明の留め枠部品は、柱と梁とについて経済的で高精度な製造および組み立てに適用され、その後、正確な組み立ての用意ができている建築現場に配送することができる。
【０００８】
留め枠部品に対して本発明が提案する各結合構造（ジオメトリー）を理解すれば明白になるように、これらの部品は、建築物骨組の組み立ての初期、ならびに後期に、建築物の根本的な性能において、重要な役割を果たしている。
【０００９】
梁と柱との間の連結領域において、および建築現場の空間におおむね正しく（垂直に）直立している隣接する各柱の対について、梁が水平位置に下ろされた際に、梁の両端で運ばれている外部留め枠部品が、重力の影響下で外部留め枠部品内および対向する内部留め枠部品内に設けられる特別な角形の支持面の結合構造（ジオメトリー）を通って着座される。この支持面の結合形状は、位置を下げた梁、および関連する２本の柱を効果的に導き、集め、このとき連結されたこれらの梁および柱部材を互いに本質的に正確に揃え空間内に位置決めして、安定した、重力でロックした状態にする。内部留め枠部品および外部留め枠部品の対向する支持面部の内部および隣接位置に形成された雄／雌のクリート／ソケットの配置が、このような事前の建築物組み立て時に重力の影響下で機能して、連結された各骨組部品のこのような重力によるロックおよび位置決めを可能にするだけでなく、柱−梁が交差する結節点箇所でさらに部品組み付けを行わなくても、横荷重に対する速やかで大幅な安定化と耐モーメント性を確立する。
【００１０】
事前の骨組組み立てに続いて、留め枠構造内、特に外部留め枠構造の部品内に、好ましくは適当なテンションボルトを導入して、内部および外部留め枠構造を分離しないよう固定位置に効果的にロックし、利用可能な引張り荷重を負う成分を外部留め枠構造内に導入する。このような引張り荷重を負うことは、本発明の構造が梁のモーメント荷重を集め柱内の多方向に結合する方法において重要な役割を果たす。
【００１１】
内部および外部留め枠部品間の対向する面は、（梁内で伝わる）モーメント荷重を圧縮荷重として直接柱内に送り出すまたは伝達する支持面として機能する。特に、これらの支持面は、柱の長軸まわりで角を形成するように配置された複数の箇所においてこのような圧縮荷重を柱に送り出す（留め枠が柱の軸を囲んでいる性質のために）。梁のモーメント荷重に対する対処について、このような荷重分散は柱の荷重伝達能力をほぼ十分に利用している。
【００１２】
したがって、本発明によって組み立てられた建築物骨組構造は、著しく安定した、能力が高い骨組をもたらし、そこで、横荷重がすべて、圧縮を介して多軸的に、かつ各配置された結節点において柱内に伝達し、骨組構造全体を通じて、おおむね比較的均等かつ均一に配分されて伝達される。このような骨組構造はブレーシング（筋かい）またはシヤーウォール（剪断壁）をなんら必要とせず、（できつつある建築物内に）外表面構造と内部床構造との両方をあとで取り込むことに容易に対応できる。
【００１３】
本発明による梁と柱との間に存在する結節点相互連結は、少なくとも一連の観点から不連続な浮いている状態の連結として思い描くことができ、この状態は、梁から柱へ構造的に流れる連続の（均質な）金属またはその他材質の経路がないという意味で不連続であり、所望すれば、特別な目的で梁と柱とを非破壊的に切り離すことができるという意味で浮いている状態である。さらに別の観点から後者のことについて考えて見ると、本発明による梁と柱との間に存在する結合性の境界面は荷重処理時になんら変形を受けない部分を備えており、このような部分は結節点境界面において梁と柱との間に存在する不連続箇所にある。
【００１４】
本発明によって提供されるこれら、およびその他各種の特徴や利益、は添付図を参照し、以下に続く説明を読めばさらに十分に明白になるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図に注目し、まず初めに図１について説明すると、本発明によって建設された建築物骨組構造が全体的に符号２０で示されている。この構造は、本明細書において、建築物構造、および構造システムとも呼ばれる。当業者によって了解されるように、骨組構造２０は、地面などの任意の適切な基礎をなす支持構造上で組み立て、そこから立ち上げることができるが、図１に示される特別な状況では、駐車ガレージなどの前もって組み立てられ、基礎をなす「最下部土台」の建築物構造２２の最上部の上に骨組構造２０が支持され、そこから立ち上がる状態で示される。本明細書で、「最下部土台」構造２２の最上部の上にあるということを背景にして構造２０を例示する理由の１つは、もっと十分にかつ間もなく説明する予定の、本発明が提供する重要な特徴を指摘するためである。この点で、図１に示したものに関して、最下部土台構造２２は、構造部材の中でも特に符号２２ａで示すような縦横に配置した柱の配列を備えていることに注目すべきである。ちょうど提起された本発明の構造の特徴と利点を簡潔に説明する文脈の中で、水平方向に縦横に配置された柱２２ａの位置は、この後十分に説明する骨組構造２０内にある柱の位置とは異なるという事実について言及する。
【００１６】
したがって、符号２４、２６、２８で示されるような複数の直立する細長い柱が、骨組構造２０内に含まれ、縦横配列と呼ばれたもの中に配置される。柱２４、２６、２８の長軸はそれぞれ２４ａ、２６ａ、２８ａで示される。骨組構造２０の１つの高さにおいて、細長い水平梁３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８が留め枠構造すなわち留め枠（留め枠形式の相互連結構造とも呼ぶ）３０、３２、３４をそれぞれ通して、柱２４、２６、２８に連結されている。骨組構造２０で用いられている他の留め枠すべてに対して（に関して）言えることであるが、留め枠３０、３２、３４は構成がほぼ同じである。留め枠３０は、梁３６、３８の柱２４への取り付けに対応する。留め枠３２は、梁３８、４０、４２の柱２６への取り付けに対応する。留め枠３４は、梁４２、４４、４６、４８の柱２８への取り付けに対応する。
【００１７】
それゆえ、ここで説明した本発明の特定の実施形態は、１つの柱と連結する単一の結節点において、合計４つの梁まで連結するシステムを示していることが理解されるはずである。本明細書で本発明を説明していくにつれて、当業者は、特別な「連結結節点」においてもっと多数の連結でも十分に対応するために、本発明の変更形態を容易に導入し採用することができることを認識するだろう。
【００１８】
本明細書で示す本発明の特定の実施形態および方法を建築物の骨組構造に関して示し、説明するが、本発明に用いる柱は事実上中空であり、鋼で作られ、かつ、全体的に矩形の断面を有し、４つの直交して連結する外側に面した側面、すなわち表面を備えている。また、本明細書では、本発明を従来のＩ字形梁形状の梁の使用と関連して説明する。
【００１９】
柱と梁との断面形状の選択については図示すべきものと考えられるが、これによって有用性の範囲、本発明が提供する利益、および本発明の特徴について制限するものではない。言い換えれば、本発明の構造および方法は、広範囲な梁と柱との形状および材質に対応するものである。
【００２０】
図１について説明を続けると、その図で、骨組構造２０内の柱の縦横配列は、連結された柱の長軸の位置が前述の最下部土台構造２２内の柱２２ａの長軸位置と１対１の関係で揃っていないことに注目すべきである。なお、骨組構造２０内の柱の基礎は、最下部土台構造２２の最上部近くの所定位置に、任意の適切な方法で固定することができるが、その詳細は、これらの固定連結が本発明の一部を形成するものではないので本明細書で特に例示も説明もしない。
【００２１】
ここで図１〜図６全体に注目すると、本発明による柱と梁との間の相互連結または境界面の領域について、特に柱２８が隣接する各梁４２、４４、４６、４８の各端部と連結する領域に関して説明する。この節領域（または節）である連結領域は、前述の留め枠３４を用いる領域である。以下に続く留め枠３４自体に対する説明は、骨組構造２０で用いられる他の留め枠すべての本質的に詳細な説明であると理解すべきである。この説明に関して、柱２８の４つの直交して連結する外側に面する平面２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅが関係する。
【００２２】
ここで初めの注意として、図２において、符号４６ａの破線で示されるのは、所望により骨組構造２０の梁で用いることができる、任意選択の通常の梁「ヒューズ（fuse）」を表わすものである。このような塑性降伏保護装置としてのヒューズの機能性はよく理解されている。代表的なヒューズ４６ａは図２にのみ示した。
【００２３】
留め枠３４は内部留め枠構造（または柱取り付け可能（column-attachable）部材、即ちＣＡ部材）５０および外部留め枠構造５２を備えている。これらの内部および外部留め枠構造は、本明細書で重力利用の支持面構造、ないしは副構造とも呼ばれる。この内部留め枠構造は、符号５４、５６、５８、６０で示される４つの部品で構成されている。外部留め枠構造は、４つの部品（または梁端部取り付け可能（beam-end-attachable）部材、即ちＢＡ部材）６２、６４、６６、６８で構成されている。これら内部および外部留め枠構造の各部品は、工事現場とは別のところで精密鋳造および／または機械加工によって作成することが好ましい、同じく現場から離れた場所でこのような各部品を柱または梁と共に適宜事前組み立てすることが好ましい。内部留め枠部品５４、５６、５８、６０は適宜柱２８の面２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅにそれぞれ溶接される。外部留め枠部品６２、６４、６６、６８は、図２〜図６全体に示されているように、柱２８の近くの梁４２、４４、４６、４８の端部にそれぞれ適宜溶接される。このような精密製造、および柱と梁との事前組み立ては、骨組構造２０の梁と柱との間に非常に高精度の相互連結システムであると認められるものをもたらす。
【００２４】
上に述べた内部留め枠構造５０を構成する４つの部品（５４、５６、５８、６０）はそれぞれ、他のこのような部品と本質的に同一であり、したがって、ここでは部品５８だけについて詳細に説明する。部品５８はある程度平面の板状体５８ａを含み、内部の平面５８ｂが柱面２８ｄと面一にある。板状体５８ａは平面の外面５８ｃも含んでおり、この外面は下方向かつ柱２８の長軸２８ａから離れてやや外方向に傾斜している平面内にある（特に、図３および図５を参照）。面５８ｃは本明細書では支持面とも呼ばれる。
【００２５】
図示するように島状のものとして面５８ｃから外方向に突出しているのは、部品５８の垂直中心線のやや上部から部品５８のおおむね底部まで、全体に均一な厚さで伸びる、上方向に先細りになったくさび形のクリート５８ｄである。クリート５８ｄの横方向および上方向に面した縁は、間もなく明らかになる理由で内側に傾斜している。内側に傾斜していることは図３、図４および図６で最もよくわかる。クリート５８ｄは本明細書ではクリート構造、および重力効果の、第一型構造とも呼ばれる。
【００２６】
建築物構造２０において、内部留め枠部品５８は、これから説明する相補的な方法で外部留め枠構造５２内の外部留め枠部品６６と連結する。部品６６のある程度の平面体は、梁４６に溶接され、骨組構造２０内で垂直に配列される外面６６ａを有している。部品６６は、内部留め枠部品５８内の前述した部品面５８ｃの平面におおむね平行な平面上にある幅の広い内面６６ｂも有している。面６６ｂは本明細書で支持面とも呼ばれる。
【００２７】
上記のクリート５８ｄを、寄り添うようにかつ相補的に、収納するように寸法を決めた角のあるくさび形のソケット６６ｃが、部品６６の本体内に適宜形成され、面６６ｂから本体内部に伸びている。本明細書では、クリート５８ｄおよびソケット６６ｃはまとめて重力係合型のクリートおよびソケット構造と呼ばれる。ソケット６６ｃの３つの横壁は、クリート５８ｄの内側に傾斜される３つの縁と（ぴったりとはまって）係合するように適宜角度がつけられる。ソケット６６ｃは本明細書で重力効果の、第二型構造とも呼ばれる。
【００２８】
部品５８、６６の両方を見て、その各組み立ての説明の仕上げをすると、部品６６の２つの横側面において、符号６６ｄ、６６ｅ、６６ｆ、６６ｇで示されるような４つの座ぐり（counter-sunk）してあるボルト受け穿孔（中ぐり孔）が形成されている。部品本体５８ａの横の縁には、符号５８ｅ、５８ｆ、５８ｇで示される関係する３つの切り欠きが形成されている。図１〜図５全体に示すように、部品５８、６６を互いに適正に着座した場合、切り欠き５８ｅ、５８ｆ、５８ｇは穿孔６６ｅ、６６ｆ、６６ｇとそれぞれ位置が揃う。図４、図５および図６の適当な一点鎖線と十字印は、これら（および他の部材の）穿孔の中心軸およびこれら軸（それらのあるもの）が前述の例示した切り欠きと位置が揃う様子を示している。本明細書のこの切り欠きはボルト隙間通路とも呼ばれる。
【００２９】
留め枠３４において確立される結節点連結に関する「より大きな」観点に説明を戻すと、結節点連結において柱２８と連結する４つの梁が、両方で留め枠３４の全体を構成する留め枠の内部および外部留め枠構造の各部品を通して連結することが見てわかる。特に、柱の長軸２８ａに沿って見たときに、留め枠３４が基本的に柱２８の外側を包囲するか、又は取り囲んでいることに注目すべきである。外部留め枠構造５２は内部留め枠構造５０上に（前述のように）浮いた状態で不連続的に着座される。
【００３０】
図１〜図６全体に示すものの説明の仕上げをすると、外部留め枠構造を構成する各部品を一緒にロックするために、組となった適当なテンションボルトとナットが用いられている。留め枠３４を通して確立される連結について、４つのボルトとナットからなる組立体の４組が、図示するような角度で外部留め枠構造のかどを横切って伸張して、外部留め枠構造部品６２、６４、６６、６８の各側面を接合する。このような４つの組立体は全体的に図２で７０、７２、７４、７６で示される。図４に示すように、組立体７４は、切り欠き５８ｆおよび隣接部品５６にあるこれと対の切り欠きによって作られるボルト隙間通路の中に、特に伸張する細長い軸７４ｂがあるボルト７４ａを含む。
【００３１】
これらのナットとボルトの組立体は、内部留め枠構造のまわりに外部留め枠構造を効果的にロックし、内部留め枠構造に対して外部留め枠構造が垂直に移動することを防いでいる。このボルトとナットの組立体は、また、留め枠構造３４を通して柱２８に連結する梁内で伝えられるモーメント荷重に関して、隣接する外部留め枠部品間で張力を伝達する部材としても機能する。ボルトとナットの組立体は、留め枠３４が各梁内の各モーメント荷重を周囲を囲むやり方で柱２８に伝達する機能を確保している。
【００３２】
図７〜図１０全体について説明すると、これら４つの図（以下においては、新しい異なる参照番号を用いる）は、ある組立体および本発明が提供する任意選択の特徴と利益を例示するのに役立つ。図７および図８は、建築物骨組組み立ての初期の段階で、留め枠を通して柱に連結するために梁を所定位置に下ろす際に起こる、安定化し、位置決めを行いかつ位置を揃える作用を説明している。図９および図１０は全体に、本発明の装置が独特の作用を行って梁内に発生するようになるモーメント荷重を処理する様子、特に、これらのモーメント荷重を、支持面の圧縮を通して柱の長軸とそのまわりに伝達することによって処理する様子を説明している。以下で明白になるように、図９および１０に示すモーメント処理機能の一部は、図７および図８に示す場合のときにも起こる。
【００３３】
図７に示すものについて説明すると、２つの直立する柱１００、１０２、および未配置の一般に水平な梁１０４が、断片的に、実線（移動される位置）で示されている。柱１００は、所望の高さで、内部留め枠構造１０６と共に適宜設置され、柱１０２は類似の内部留め枠構造１０８と共に設置される。本明細書で図７に示されるものについて説明する目的に対して、２つの特定部分である内部留め枠構造１０６、１０８だけが関係する。これらは、留め枠１０６内に傾斜した支持面１０６ａとこれに連結したクリート１０６ｂを、留め枠１０８内に傾斜した支持面１０８ａと突出するクリート１０８ｂをそれぞれ含んでいる。
【００３４】
前述のように、梁１０４の両端には２つの外部留め枠構造部品１１０、１１２が溶接されている。ちょうど説明した、柱１００、１０２に溶接される内部留め枠構造部品について言えるように、部品１１０、１１２について、特に特定し扱うべき関連する構造的特徴は２つだけある。これらには、部品１１０内部の傾斜した支持面１１０ａとソケット１１０ｂ、および部品１１２内部の傾斜した支持面１１２ａとソケット１１２ｂが含まれる。
【００３５】
図７の平面で示されるように、柱１００、１０２は、互いから遠ざかる方向に傾いていることが実線で示され、特に、各柱の長軸１００ａ、１０２ａは垂直方向に対してそれぞれ外方向にずらした角度α１およびα２を占めている。これら外方向の角度上の移動について言及する場合は図７の垂直中心線を基準にして述べる。なお、柱１００、１０２内に示される角度的な垂直位置合わせ不良は、説明および例示のために本明細書で誇張されている。
【００３６】
一般に、まだ本発明によって連結されていない柱の垂直性がいくらか欠けていることはしばしば（または常に）あるが、垂直性からはずれた状態（実際の現実として）は一般に十分少なめであり、（留め枠部品１０６、１０８、１１０、１１２を介して）取り付けるために梁１１０を柱１００、１０２まで下げる等のように取り付けのために、梁を所定位置に下げると、梁の両端にある向かい合った支持面およびクリートとソケット構造が互いに十分に接近し、特別に努力しなくても各部品が係合される。
【００３７】
矢印１１３によって示されるように梁１０４を下げ、かつ図７で誇張されている角度的な位置合わせ不良はそれほど大きくないと仮定すると、部品１０６、１１０が互いに接触し始め、部品１０８、１１２もまた接触し始める。非常に詳細に述べると、梁の降下が進むにつれて、向かい合った各クリートとソケット（この時点では係合している）は相補的に入れ子になり始める。クリートの横側面の内側に傾斜した縁は、集合ソケット内のはめ合いの相補的な横の面と協力して２つの柱を互いの方向に引張り始める。特に、２つの柱は互いの方向に角度的に移動して（矢印１１５、１１７参照）、正しい相対的間隔、位置合わせおよび相対的な角度位置決めの状態になり、最後には梁１１０が真の水平配置になる。このような梁１０４の真の水平状態は、当然、正確な相対垂直配置によって変わってくる。梁を下げ、かつ少し前に述べた所定位置に柱を駆り立てることは、重力によって梁が柱の間にある状態にロックされ、クリートと受けのソケットが完全かつ密接に係合し、主要支持面１０６ａ、１１０ａおよび１０８ａ、１１２ａが向かい合って互いに接触するということになる。
【００３８】
それゆえに、所定位置に梁を下げる行為が原因となって、重力が、一対の柱と梁との間に安定しかつ位置がロックされた関係を効果的に作り出していることが明白であろう。この作用に加えて、梁の両端近くおよびこれに関連する内部および外部留め枠構造部品の間で互いに向かい合った各支持面が、（重力によって影響を受ける際に）直ちに自ら位置を定め、その後すぐにおよび建築物骨組構造全体の建造の進行中に、梁が受けるあるモーメント荷重を処理する状況を作り出している。
【００３９】
２つの柱が互いから遠ざかって外方向に上向きに広がっている単一平面上の特定の状態を説明するために図７を用いたが、各柱は、垂直方向に対する相対的な角度が異なる多数の配置にあってもよいことが明白であろう。たとえば、図７に示すようにこれらが両方とも事実上同じ方向に傾いている可能性があり、またはこれらが互いに向かう方向に傾いている可能性がある。さらに、２つの柱はこれら種々の状態のいずれかの状態またはすべての状態で傾いているかもしれず、また図７の平面内および／または平面から外れるように傾いているかもしれない。
【００４０】
図８はこの柱の非垂直性のより一般的であり得る場合について概略的に示している。この図は多少三次元的な方法で示している。ここで、明白に表示された柱の配列（垂直線）、および梁と柱の交点領域を囲む卵形で表される留め枠を通して柱と相互に連結された梁の層（斜めの線）を示すために何本かの長く伸びた単一線が描かれている。梁を表す線のある領域にある卵形の黒点は、単一線の黒く塗った矢印と一緒に、黒点の場合は隣接する柱の上部領域について従来の非垂直な角度がついた位置を示唆しており、矢印は、異なった梁の様々なものを柱の間の所定位置に下げたときに生ずる調整の方向を示す。図８のこの配置の黒点および黒く塗った矢印は、いわゆる梁の層が骨組構造の特定の高さで（重力によって）所定位置に設置されるまでは、各柱が異なった非垂直性の状態と角度を有する非常に典型的な状況を明確に示している。
【００４１】
さらに図８について説明すると、図８の左側のいくらか下で右手の白抜きの小さな卵形の点および白抜きの短く太い矢印に加えてこの図の最も左側に現れる黒点および黒く塗った矢印は、一般に上記図７について説明した状況を示す。
【００４２】
次に図９および図１０の説明に移り、まず図９について説明すると、その図には長く伸びた軸１２０ａを有し、留め枠１２２を通して４つの梁に結合される柱１２０が示されており、また図９には４つの梁のうち３つだけが示されている（これらは１２４、１２６、１２８で示される）。ほんの少しわき道へそれて図１０について説明すると、この図は同一の梁と柱の配置を示し、そこでは４つ目の梁１３０が示されている。
【００４３】
図９には、梁１２４、１２８が、それぞれ矢印１３２、１３４によって表されるようなモーメントがかけられた状態で示されている。これらのモーメントのうち１つだけ、具体的にはモーメント１３２に焦点を合わせると、このモーメントは矢印１３６によって示されるように留め枠１２２の内部および外部部品を通して、支持面圧縮によって結合される。したがって、（図９に示すように）梁１２４が受けたモーメント荷重が、留め枠１２２によって少なくとも部分的に柱１２０に伝えられるのは圧縮によるものである。本発明による留め枠１２２の独特な構成のために、また留め枠１２２内の張力を伝達するナットとボルトの組立体が存在するために、留め枠１２２内部の外部留め枠構造もまた図９の留め枠１２２の右側にある支持面を通して圧縮を伝達する。このような圧縮の伝達は図９の矢印１３８によって図示される。
【００４４】
これはモーメント１３２が、柱１２０の長軸１２０ａ（に対して異なった角度の位置に）のまわりに配置された角度的に間隔をあけた場所に支持面の圧縮を介して伝達される場合である。結果として、柱１２０の主荷重処理能力が必要とされ、直ちに使用されて、モーメント１３２を処理する。
【００４５】
図９に示される方向を有するモーメント１３４は、柱１２０の軸まわりの角度的に間隔をあけた場所に配置された支持面を通して圧縮するやり方で伝達する方法において同様な種類の作用を生ずる。
【００４６】
したがって、本発明による梁と柱と留め枠構造との関係の中にある結節点相互連結の独特な構造によって、モーメント荷重は実質的に各柱の全荷重処理力にゆだねられる様子がわかるだろう。また、本発明によって組み立てられる全体的な骨組構造は、本明細書で説明したように、組み立てられ機能する留め枠形式結節点が相互に連結されたネットワークで構成されているという事実のために、このような建築物骨組構造に与えられたあらゆる横荷重は本質的にその構造を通して完全に分配され、関係および連結された各柱全体を通して、およびすべての柱によって全く均等に処理される。
【００４７】
図１０は、横荷重が、梁の特定平面上で矢印１４０、１４２、１４４、１４６で示すような水平のモーメント荷重を生ずるように、各梁の中に存在するようになる様子を示している。このようなモーメント荷重が存在するようになると、それら荷重のそれぞれが、支持面圧縮として、留め枠構造を通して、柱１２０などの角度的に分散される複数の柱の側面へ効果的に分配される。このようなモーメント荷重１４０、１４２、１４４、１４６の複数箇所での圧縮伝達は、矢印１４８、１５０、１５２、１５４で示される。
【００４８】
少し前に一般的に説明した、本発明の構造が機能して梁内のモーメント荷重を処理する方法のおかげで、本発明によって組み立てた骨組を図１に示すように用いることができる。すなわち、最下部土台構造の最上部の上では、最下部土台構造に関して上層構造中の柱は最下部土台構造の柱と軸が揃っていない。この利点の理由として重要なのは、本発明によって組み立てられる留め枠形式の結節点を通して連結される、柱の縦横配列中のすべての柱が、上部骨組に与えられた横荷重を受ける際に比較的均等に分担するように本発明の構造が荷重を分配することにある。具体的に述べると、すべての柱が、少なくとも、現在適用できる建築基準下で今日一般に許可されるどれよりも大きな一定の上層建築物の寸法までは、基礎をなす構造柱と位置を揃える必要性もなしに使用できるように荷重を分担する。
【００４９】
はじめの方ですでに示唆した本発明の別の重要な特徴は、留め枠構造の各部品が工場型の環境、および自動制御のもとでも正確な事前製作が可能なことであり、その結果、高度な建設の簡易性および正確性をもって、建築物骨組を組み立てることができる。それだけでなく、梁と柱とを相互に連結する内部および外部留め枠部品に対して提案した特別な形状によって、骨組は、組み立て時重力の影響下で、外部留め枠構造を種々の内部部品に剛性的にロックし内部および外部留め枠部品が分離するのを防ぐために張力を支えるボルト組立体を導入する前でも、安定した、完全にモーメント荷重を伝達することができる状態にロックされる。
【００５０】
本発明のさらに明白な利益は、本発明によって提案された構成要素は組み立てが極めて簡単でかつ経済的に製造できる点にある。
【００５１】
本発明によれば、本明細書で前述した浮いた状態のかつ不連続な性質を有する結節点相互連結が存在しているので、いくつかの横荷重が発生した後、基本的に、荷重が発生する前の状態に「復帰する」骨組構造がもたらされる。
【００５２】
したがって、本発明の好ましい実施形態、および本発明を実施する方法について例示し、説明してきたが、本発明の精神を逸脱することなく変形や変更が可能であることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明によって建設された建築物骨組構造を、基礎をなす前もって組み立てられた、本明細書では最下部土台と呼ぶ下部建築物構造の最上部の上に支持された組立体の段として示す部分等角図である。
【図２】本発明による図１の建築物骨組構造内の一結節点において用いられる留め枠構造を示す切り離した部分等角図である。
【図３】図２の線３−３に沿って見た部分断面図である。
【図４】図２の線４−４に沿って見た部分断面図である。
【図５】図２の線５−５に沿って見た部分断面図である。
【図６】本発明によって建設され機能する一対の内部および外部留め枠部品の構造、およびこの一対の部品間の機能的関係を示す、かどを分解した部分等角図である。
【図７】水平梁を一対の隣接する柱の間の所定位置に重力で下げる作用が、耐モーメント性の空間的に適切に構成した全体的な建築物骨組構造を直ぐに生み出す様子を含む本発明の特徴を示すために様式化した図である。
【図８】水平梁を一対の隣接する柱の間の所定位置に重力で下げる作用が、耐モーメント性の空間的に適切に構成した全体的な建築物骨組構造を直ぐに生み出す様子を含む本発明の特徴を示すために様式化した、図７とは異なる図である。
【図９】本発明によって組み込まれた留め枠部品が梁モーメント荷重を処理し、これを柱内で分配するように作用する様子を示す図である。
【図１０】本発明によって組み込まれた留め枠部品が梁モーメント荷重を処理し、これを柱内で分配するように作用する様子を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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