(57)【要約】  構造柱を互いに垂直方向に締結する。壁パネルを構造柱に締結することにより、荷重は、垂直方向に壁パネル間で伝達されるのではなく、構造柱を介して伝達される。【選択図】図３Ａ
2013514476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側コネクタと下側コネクタとを有する第１の構造柱と、
上側コネクタと下側コネクタとを有する第２の構造柱であって、前記第１及び第２の構造柱が直接接続され且つ垂直方向に整合するように、前記第１の構造柱の前記上側コネクタが第２の構造柱の前記下側コネクタに直接接続される、第２の構造柱と、
前記第１の構造柱に取り付けられる第１の構造トラスパネルと、
前記第２の構造柱に取り付けられる第２の構造トラスパネルであって、前記第１及び第２の構造トラスパネルによって、前記第１及び第２の構造トラスパネルに加わる垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とが、横方向に前記第１及び第２の構造柱に伝達した後に垂直方向に前記第１及び第２の構造柱を通るようになっており、前記第１及び第２のトラスパネルの間、並びに前記第１及び第２のトラスパネルと前記第１及び第２のトラスパネルに接続されるあらゆる床との間に隙間が存在することにより、荷重が前記第１及び第２のトラスパネル間で伝達しないようになっている、第２の構造トラスパネルと、
を含む、建物区画。
【請求項２】
前記第１及び第２の構造柱各々の前記下側コネクタが、該下側コネクタを貫通する少なくとも１つの穴を有する下側コネクタ板を含み、前記第１及び第２の構造柱各々の前記上側コネクタが、該上側コネクタから上方に突出する少なくとも１つのボルト又は螺を有する上側コネクタ板を含み、前記第２の構造柱の前記下側コネクタ板の穴が、前記第１の構造柱の前記上側コネクタ板の前記ボルト又は螺を受容することで、前記第１及び第２の構造柱が垂直方向に互いに直接締結される、請求項１の建物区画。
【請求項３】
第１及び第２のスタッド部分と第１及び第２の取付板とを更に含み、前記第１のスタッド部分が前記第１の構造柱に取り付けられ、前記第２のスタッド部分が前記第２の構造柱に取り付けられ、前記第１の取付板が前記第１の構造トラスパネルの側部を前記第１のスタッド部分に締結することにより、前記第１の構造トラスパネルに作用する垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とが前記第１のスタッド部分を介して前記第１の構造柱に伝達し易くなり、前記第２の取付板が前記第２の構造トラスパネルの側部を前記第２のスタッド部分に締結することにより、前記第２の構造トラスパネルに作用する垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とが前記第２のスタッド部分を介して前記第２の構造柱に伝達し易くなる、請求項２の建物区画。
【請求項４】
前記第１及び第２のスタッド部分が各々、ウェブと、第１及び第２のフランジと、第１及び第２のリップとを含み、前記第１及び第２のフランジが、前記ウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記第１及び第２のリップが、前記第１及び第２のリップが前記ウェブと平行になるように前記第１及び第２のフランジの端部から内方に延在する、請求項３の建物区画。
【請求項５】
前記第１の構造柱に取り付けられる第３の構造トラスパネルと、
前記第２の構造柱に取り付けられる第４の構造トラスパネルであって、前記第３及び第４の構造トラスパネルが垂直方向に整合し、前記第３及び第４の構造トラスパネル間に隙間が存在することにより、垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とが、前記第３及び第４の構造トラスパネル間で垂直方向に伝達されるのではなく、横方向に前記第３及び第４の構造トラスパネルを介して前記第１及び第２の構造柱に伝達された後に垂直方向に伝達される第４の構造トラスパネルと、
第３及び第４のスタッド部分であって、該第３のスタッド部分が前記第１の構造柱に取り付けられ、該第４のスタッド部分が前記第２の構造柱に取り付けられ、前記第１の取付板が前記第３の構造トラスパネルの側部を前記第１のスタッド部分に締結することにより、前記第３の構造トラスパネルに作用する垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とが該第３のスタッド部分を介して前記第１の構造柱に伝達し易くなり、前記第２の取付板が前記第４の構造トラスパネルの側部を前記第２のスタッド部分に締結することにより、前記第４の構造トラスパネルに作用する垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とが第４のスタッド部分を介して前記第２の構造柱に伝達し易くなる、第３及び第４のスタッド部分と、
を更に含む、請求項３の建物区画。
【請求項６】
第１及び第２の構造トラスパネルは、１８及び１４ゲージを含めた１８〜１４ゲージの鋼からロール成形される骨組部材を含む、請求項１の建物区画。
【請求項７】
建物において垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とを横方向に構造柱に伝達するように構成される一体的構造トラスパネルであって、
第１、第２、第３、及び第４の水平細長部材と、
第１及び第２の垂直細長部材であって、前記第１、第２、第３、及び第４の水平細長部材に締結されることにより、前記第１及び第４の水平細長部材がそれぞれ該構造トラスパネルの頂部と底部とを形成し、該第１及び第２の垂直細長部材が該構造トラスパネルのそれぞれの側部を形成し、前記第１、第２、及び第３の水平細長部材が、床及び／又は天井トラスに取り付けられる一体的ウェブトラスを形成し、前記第２及び第３の水平細長部材が、該第１及び第２の垂直細長部材各々に接続されて該構造トラスパネルの側部を形成する第１及び第２の垂直細長部材間で連続的に架かる連続二重水平筋交いを形成する、第１及び第２の垂直細長部材と、
前記第１及び第２の垂直細長部材と前記第１及び第２の水平細長部材との間に締結されることにより、該構造トラスパネル内に一体的ウェブトラスを創出する斜めウェブ材であって、前記一体的ウェブトラスを伝達梁として機能させ、該構造トラスパネルに加わる垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とを前記構造柱に横方向に伝達させ易くする、斜めウェブ材と、
を含む、一体的構造トラスパネル。
【請求項８】
前記第１、第２、第３、及び第４の細長部材が、対応する第１、第２、第３、及び第４のトラックを含み、前記第１、第２、第３、及び第４のトラックが各々、トラックウェブと第１及び第２のトラックフランジと第１及び第２のトラックリップとを含み、前記第１及び第２のトラックフランジが、前記トラックウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記第１及び第２のトラックリップが、前記第１及び第２のトラックリップが前記トラックウェブと平行になるように前記第１及び第２のトラックフランジの端部から内方に延在し、
更に、前記第１及び第２の垂直細長部材が、対応する第１及び第２のスタッドを含み、前記第１及び第２のスタッドが各々、スタッドウェブと第１及び第２のスタッドフランジと第１及び第２のスタッドリップとを含み、前記第１及び第２のスタッドフランジは、前記スタッドウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記第１及び第２のスタッドリップは、前記第１及び第２のスタッドリップが前記スタッドウェブと平行になるように前記第１及び第２のスタッドフランジの端部から内方に延在し、前記トラックウェブが、前記第１及び第２のスタッドを前記第１、第２、第３、及び第４のトラック内に嵌合させることができるように前記スタッドウェブよりも幅広である、請求項７の一体的構造トラスパネル。
【請求項９】
前記第１、第２、第３、及び第４のトラックの各々と前記第１及び第２のスタッドの各々が、１８及び１４ゲージを含めた１８〜１４ゲージの軽量鋼から成る、請求項８の一体的構造トラスパネル。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３及び、第４の水平細長部材に締結される第３、第４、及び第５の垂直細長部材であって、該第４の垂直細長部材が実質的に前記第１及び第２の垂直細長部材の間の中央に配置され、該第３の垂直細長部材が前記第１及び第４の垂直細長部材間に配置され、該第５の垂直細長部材が前記第４及び第２の垂直細長部材間に配置される、第３、第４、及び第５の垂直細長部材を更に含む、請求項７の一体的構造トラスパネル。
【請求項１１】
前記第１、第２、第３、及び第４の水平細長部材が、対応する第１、第２、第３、及び第４のトラックを含み、前記第１、第２、第３、及び第４のトラックの各々が、トラックウェブと第１及び第２のトラックフランジと第１及び第２のトラックリップとを含み、前記第１及び第２のトラックフランジが、前記トラックウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記第１及び第２のトラックリップが前記トラックウェブと平行になるように、前記第１及び第２のトラックリップが前記第１及び第２のトラックフランジの端部から内方に延在し、
更に、前記第１、第２、第３、第４、及び第５の垂直細長部材が、対応する第１、第２、第３、第４及び第５のスタッドを含み、前記第１、第２、第３、第４、及び第５のスタッドの各々が、スタッドウェブと第１及び第２のスタッドフランジと第１及び第２のスタッドリップとを含み、前記第１及び第２のスタッドフランジが、前記スタッドウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記第１及び第２のスタッドリップが前記スタッドウェブと平行になるように、前記第１及び第２のスタッドリップが前記第１及び第２のスタッドフランジの端部から内方に延在し、前記トラックウェブが、前記第１、第２、第３、第４、及び第５のスタッドを前記第１、第２、第３及び第４のトラック内に嵌合させることができるように前記スタッドウェブよりも幅広である、請求項１０の一体的構造トラスパネル。
【請求項１２】
前記第１、第２、第３、及び第４のトラックの各々と前記第１、第２、第３、第４及び第５のスタッドの各々が、１８及び１４ゲージを含めた１８〜１４ゲージの軽量鋼から成る、請求項１１の一体的構造トラスパネル。
【請求項１３】
前記第１及び第３の垂直細長部材と前記第４の水平細長部材とに締結される第１の筋交い部材と、
前記第２及び第５の垂直細長部材と前記第４の水平細長部材とに締結される第２の筋交い部材であって、前記第１及び第２の筋交い部材が、Ｖ筋交い付き構造パネルに加わる横方向の荷重を横方向に前記構造柱に伝達するように設計される、該構造トラスパネルの一体的Ｖ筋交いを形成する、第２の筋交い部材と、
を更に含む、請求項１０の一体的構造トラスパネル。
【請求項１４】
前記第３及び第５の垂直細長部材間で前記第３、第４、及び第５の垂直細長部材に締結される、第３の筋交い部材を更に含む、請求項１３の一体的構造トラスパネル。
【請求項１５】
前記第１の水平細長部材に締結される第１のトラスハンガであって、前記連続二重水平筋交いと前記第１の水平細長部材との間で、該一体的構造トラスパネルの側部で天井又は床トラスに締結されるように構成される、第１のトラスハンガと、
前記第３及び第２の水平細長部材の少なくとも一方に締結される第２のトラスハンガであって、前記連続二重水平筋交いと前記第１の水平細長部材との間で、該一体的構造トラスパネルの側部で天井又は床トラスに締結されるように構成される第２のトラスハンガを更に含む、請求項７の一体的構造トラスパネル。
【請求項１６】
前記天井又は床トラスは、
前記第１のトラスハンガに締結される第１の水平トラス部材と、
前記第２のトラスハンガに締結される第２の水平トラス部材と、
前記第１及び水平トラス部材に締結される複数の斜め部材と、
を含む、請求項１５の一体的構造トラスパネル。
【請求項１７】
前記第１及び第２の水平細長部材と前記斜め部材との各々が、スタッドウェブと第１及び第２のスタッドフランジと第１及び第２のスタッドリップとを有するスタッドを含み、前記第１及び第２のスタッドフランジが、前記スタッドウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記第１及び第２のスタッドリップが前記スタッドウェブと平行になるように、前記第１及び第２のスタッドリップが前記第１及び第２のスタッドフランジの端部から内方に延在する、請求項１６の一体的構造トラスパネル。
【請求項１８】
前記第１、第２、第３、及び第４の各々の水平細長部材と前記第１及び第２の垂直細長部材の各々が、１８及び１４ゲージを含めた１８〜１４ゲージの軽量鋼から成る、請求項７の一体的構造トラスパネル。
【請求項１９】
第１、第２、第３、及び第４の水平細長部材と、
前記第１、第２、第３、及び第４の水平細長部材に締結される第１及び第２の垂直細長部材であって、前記第１及び第４の水平細長部材が、それぞれ該構造パネルの頂部と底部とを形成し、該第１及び第２の垂直細長部材が該パネルのそれぞれの側部を形成し、前記第２及び第３の水平細長部材が、第１及び第２の垂直細長部材の各々に接続されると共に該構造パネルの側部を形成する該第１及び第２の垂直細長部材間に架かる連続二重水平筋交いを形成する、第１及び第２の垂直細長部材と、
を含み、
前記水平及び垂直細長部材の少なくとも１つがスタッドを含み、前記水平及び垂直細長部材の少なくともまた別の１つがトラックを含み、前記トラックがトラックウェブと第１及び第２のトラックフランジとを含み、前記第１及び第２のトラックフランジが前記トラックウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記スタッドがスタッドウェブと第１及び第２のスタッドフランジとを含み、前記第１及び第２のスタッドフランジが前記スタッドウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記トラックウェブが、前記スタッドを前記トラック内に嵌合させることができるように、前記スタッドウェブよりも幅広である、建築用構造パネル。
【請求項２０】
前記トラックは更に、第１及び第２のトラックリップを含み、前記第１及び第２のトラックリップは、前記第１及び第２のトラックリップが前記トラックウェブと平行になるように前記第１及び第２のトラックフランジの端部から内方に延在し、前記スタッドが更に、第１及び第２のスタッドリップを含み、前記第１及び第２のスタッドリップが前記スタッドウェブと平行になるように、前記第１及び第２のスタッドリップが前記第１及び第２のスタッドフランジの端部から内方に延在する、請求項１９の構造パネル。
【請求項２１】
前記トラック及び前記スタッドの各々が、１８及び１４ゲージを含めた１８〜１４ゲージの軽量鋼から成る、請求項１９の構造パネル。
【請求項２２】
前記第１、第２、第３、及び第４の水平細長部材に締結される、第３、第４、及び第５の垂直細長部材であって、該第４の垂直細長部材が前記第１及び第２の垂直細長部材の間の実質的に中央に位置し、該第３の垂直細長部材が前記第１及び第４の垂直細長部材間に位置し、該第５の垂直細長部材が該第４及び前記第２の垂直細長部材間に位置する、第３、第４、及び第５の垂直細長部材を更に含む、請求項１９の構造パネル。
【請求項２３】
第１及び第３の垂直細長部材と前記第４の水平細長部材とに締結される第１の筋交い部材と、
第２及び第５の垂直細長部材と前記第４の水平細長部材とに締結される第２の筋交い部材であって、前記第１及び第２の筋交い部材が、Ｖ筋交い付き構造パネルに加わる横方向の荷重を構造柱に伝達するように設計される該構造パネルの一体的Ｖ筋交いを形成する、第２の筋交い部材と、
を更に含む、請求項２２の構造パネル。
【請求項２４】
前記第３及び第５の垂直細長部材間で、前記第３、第４、及び第５の垂直細長部材に締結される第３の筋交い部材を更に含む、請求項２３の構造パネル。
【請求項２５】
第１の構造トラスパネルを第１の構造柱に締結するステップと、
第２の構造柱を前記第１の構造柱に垂直方向に直接締結するステップと、
第２の構造トラスパネルが垂直方向に前記第１の構造トラスパネルの上方に位置するように、且つ、前記第１及び第２の構造トラスパネル間に隙間が存在するように、且つ、垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とが、構造トラスパネルから構造トラスパネルへと垂直方向に伝達されるのではなく、横方向に前記第１及び第２の構造柱に伝達した後に垂直方向に前記第１及び第２の柱間で伝達するように、前記第２の構造トラスパネルを前記第２の構造柱に締結するステップと、
を含む建物の建設方法。
【請求項２６】
第３の構造トラスパネルを前記第１の構造柱に締結するステップと、
第４の構造トラスパネルが垂直方向に前記第３の構造トラスパネルの上方に位置するように、且つ、前記第３及び第４の構造トラスパネル間に隙間が存在するように、且つ、前記第３及び第４の構造トラスパネルに加わる垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とが、構造トラスパネルから構造トラスパネルに伝達するのではなく、横方向に前記第３及び第４の構造トラスパネルを介して前記第１及び第２の構造柱に伝達するように、前記第４の構造トラスパネルを前記第２の構造柱に締結するステップと、
を更に含む、請求項２５の方法。
【請求項２７】
第１の床及び／又は天井トラスが、少なくとも部分的に前記第１の構造トラスパネルにより画定される第１の空間の天井と少なくとも部分的に前記第２の構造トラスパネルにより画定される第２の空間の床とを構成する部材を支持するように、前記第１の床及び／又は天井トラスを前記第１の構造トラスパネルの一体的トラス部分に締結するステップと、
第２の床及び／又は天井トラスが前記第２の空間の天井と前記第２の空間の上方の第３の空間の床とを構成する部材を支持するように、前記第２の床及び／又は天井トラスを前記第２の構造トラスパネルの一体的トラス部分に締結するステップと、
を更に含む、請求項２５の方法。
【請求項２８】
第３の構造柱を前記第２の構造柱に垂直方向に直接締結するステップと、
第３の構造トラスパネルを前記第２の構造トラスパネルの上方で前記第３の構造柱に垂直方向に締結するステップと、
第４の構造柱を前記第３の構造柱に垂直方向に直接締結するステップと、
第４の構造トラスパネルを前記第３の構造トラスパネルの上方で前記第４の構造柱に垂直方向に締結するステップと、
第５の構造柱を前記第４の構造柱に垂直方向に直接締結するステップと、
第５の構造トラスパネルを前記第４の構造トラスパネルの上方で前記第５の構造柱に垂直方向に締結するステップと、
第６の構造柱を前記第５の構造柱に垂直方向に直接締結するステップと、
第６の構造トラスパネルを前記第５の構造トラスパネルの上方で前記第６の構造柱に垂直方向に締結するステップと、
を更に含み、
前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の構造トラスパネル間に隙間があることにより、前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の構造トラスパネルに加わる垂直力及び水平力が、垂直方向に前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の構造トラスパネル間で伝達されるのではなく、横方向に前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の構造トラスパネルから前記第１、第２、第３、第４、第５、及び第６の構造柱に伝達した後に垂直方向に下方へと伝達する、請求項２５の方法。
【請求項２９】
前記構造トラスパネルが全て、１８及び１４ゲージを含めた１８〜１４ゲージの軽量鋼から成るスタッドで構成される、請求項２８の方法。
【請求項３０】
前記スタッドの各々が、スタッドウェブと第１及び第２のスタッドフランジと第１及び第２のスタッドリップとを含み、前記第１及び第２のスタッドフランジが、前記スタッドウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記第１及び第２のスタッドリップが前記スタッドウェブと平行になるように、前記第１及び第２のスタッドリップが前記第１及び第２のスタッドフランジの端部から内方に延在する、請求項２９の方法。
【請求項３１】
少なくとも６層を有する建物の建設方法であって、
第１の一体化された構造トラスパネルを第２の一体化された構造トラスパネルに締結するステップであって、前記第１の一体化された構造トラスパネルが、第１の構造トラスパネルと第１の構造柱とを含み、前記第２の一体化された構造トラスパネルが、第２の構造トラスパネルと第２の構造柱とを含み、前記第１の一体化された構造トラスパネルが、前記第１及び第２の構造柱を互いに垂直方向に直接締結することにより、前記第２の一体化された構造トラスパネルに締結されるステップと、
第３の一体化された構造トラスパネルを前記第２の一体化された構造トラスパネルに締結するステップであって、前記第３の一体化された構造トラスパネルが第３の構造トラスパネルと第３の構造柱とを含み、前記第３の一体化された構造トラスパネルが、前記第３の構造柱を前記第２の構造柱に垂直方向に直接締結することにより、前記第２の一体化された構造トラスパネルに締結されるステップと、
第４の一体化された構造トラスパネルを前記第３の一体化された構造トラスパネルに締結するステップであって、前記第４の一体化された構造トラスパネルが第４の構造トラスパネルと第４の構造柱とを含み、前記第４の一体化された構造トラスパネルが、前記第４の構造柱を前記第３の構造柱に垂直方向に直接締結することにより前記第３の一体化された構造トラスパネルに締結されるステップと、
第５の一体化された構造トラスパネルを前記第４の一体化された構造トラスパネルに締結するステップであって、前記第５の一体化された構造トラスパネルが、第５の構造トラスパネルと第５の構造柱とを含み、前記第５の一体化された構造トラスパネルが、前記第５の構造柱を前記第４の構造柱に垂直方向に直接締結することにより、前記第４の一体化された構造トラスパネルに締結されるステップと、
第６の一体化された構造トラスパネルを前記第５の一体化された構造トラスパネルに締結するステップであって、前記第６の一体化された構造トラスパネルが第６の構造トラスパネルと第６の構造柱とを含み、前記第６の一体化された構造トラスパネルが、前記第６の構造柱を前記第５の構造柱に垂直方向に直接締結することにより、前記第５の一体化された構造トラスパネルに締結され、これにより、個別の前記構造トラスパネルに作用する垂直方向の活荷重及び死荷重と横方向の荷重とが、垂直方向にパネルからパネルへと伝達するのではなく、横方向に前記構造トラスパネルから前記構造柱へ伝達した後に垂直方向に構造柱から構造柱へと伝達するステップと、
を含む方法。
【請求項３２】
第１の床及び／又は天井トラスが、少なくとも部分的に前記第１構造トラスパネルにより画定される第１の空間の天井と少なくとも部分的に前記第２の構造トラスパネルにより画定される第２の空間の床とを構成する部材を支持するように、前記第１の床及び／又は天井トラスを前記第１の構造トラスパネルに締結するステップと、
第２の床及び／又は天井トラスが、前記第２の空間の天井と前記第２の空間の上方の第３の空間の床とを構成する部材を支持するように、前記第２の床及び／又は天井トラスを前記第２の構造トラスパネルに締結するステップと、
第３の床及び／又は天井トラスが、前記第３の空間の天井と前記第３の空間の上方の第４の空間の床とを構成する部材を支持するように、第３の床及び／又は天井トラスを前記第３の構造トラスパネルに締結するステップと、
第４の床及び／又は天井トラスが前記第４の空間の天井と前記第４の空間の上方の第５の空間の床とを構成する部材を支持するように、前記第４の床及び／又は天井トラスを前記第４の構造トラスパネルに締結するステップと、
第５の床及び／又は天井トラスが、前記第５の空間の天井と前記第５の空間の上方の第６の空間の床とを構成する部材を支持するように、前記第５の床及び／又は天井トラスを前記第５の構造トラスパネルに締結するステップと、
第６の床及び／又は天井トラスが、前記第６の空間の天井を構成する部材を支持するように、前記第６の床及び／又は天井トラスを前記第６の構造トラスパネルに締結するステップと、
を更に含む、請求項３１の方法。
【請求項３３】
前記構造トラスパネルが全て、１８及び１４ゲージを含めた１８〜１４ゲージの軽量鋼から成るスタッドで構成される、請求項３１の方法。
【請求項３４】
前記スタッドの各々が、スタッドウェブと第１及び第２のスタッドフランジと第１及び第２のスタッドリップとを含み、前記第１及び第２のスタッドフランジが、前記スタッドウェブの両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、前記第１及び第２のスタッドリップが前記スタッドウェブと平行になるように、前記第１及び第２のスタッドリップが前記第１及び第２のスタッドフランジの端部から内方に延在する、請求項３３の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２００９年１２月１８日に出願された仮出願第６１／２８８，０１１号の利益を主張する。
【０００２】
本開示は、建物の建設及び組立用の、パネル化及びモジュール化されたシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
建物の構造は、倒壊の危険を伴わずに、或いは耐用性又は機能を損うことなく、物理的な力又は変位に耐えなければならない。建物に加わる応力を担っているのは、建物の構造である。
【０００４】
５層以下の高さの建物では、一般に「耐力壁」構造システムを用いて死荷重及び活荷重の垂直力に対処している。構造の屋根、床、及び壁に加わる垂直力は、これらの荷重を壁に均等に分散させることと、骨組又は骨組構造の大きさと密度を上層から下方向に下層へと層を追って漸増させることにより、垂直方向に屋根から壁を経て基礎へと伝達される。天井及び床梁間には、トラスを用いることで、天井及び床に加わる荷重を支持すると共にこれらの荷重を壁と柱とに伝達する。
【０００５】
垂直支持要素が無い場所、例えば窓及び扉の壁面開口には、梁を用いて荷重を柱又は壁に伝達する。壁の垂直荷重支持能力が限られている、５層よりも高層の建物では、大型の梁及び柱の形態のコンクリート及び／又は構造用鉄骨を用いて、構造を支持する。
【０００６】
建物に作用する水平力（例えば風及び地震の力）に対処し、これを伝達するのが筋交いである。（通常は５層以下の）建物の筋交い壁外郭線を構築する一般的な方法では、羽目板構造を用いて、壁外郭線を成す筋交いパネルを創出する。更に従来的な方法では、壁外郭線全体にわたって斜め嵌め込み筋交いを用いるが、この方法は、扉や窓等の多くの開口部を有する建物には使用できない。５層よりも高層の建物の水平力に対処し、これを伝達するのが、大型鋼材嵌め込み筋交い、又は大型鋼材、及び／又はコンクリートパネルや、コンクリート又は石造の階段塔、及びエレベータ昇降路等の基本構造要素である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コンクリート及び／又は構造用鉄骨と、大型鋼材嵌め込み筋交いと、大型鋼材及び／又はコンクリートパネルに依存することなく、建物の建設及び組立を行える、パネル化及びモジュール化されたシステムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書に開示の一体化トラス建築システム（ＵＴＣＳ）は、標準化された構造パネルを基本とする、１層及び多層建築用の独自且つ新規な革新的構造システムである。本システムで用いるのは、僅かな形態の独自技術による軽量金属軸組み垂直壁パネル（水平トラスパネル）と、軽量金属床、及び天井トラスと、冷間圧延方形又は矩形鋼管（構造柱）と、独自の接続板及びクリップである。
【０００９】
多数の異なるアセンブリ（壁、柱、梁、筋交い、胴縁、及びこれらを互いに締結する締結具）を用いて垂直方向の活荷重及び死荷重の力と水平力とに対処する、従来手法による建物構造の設計及び構築とは違い、ＵＴＣＳは、構造柱及びトラスを用いて組み立てる、僅かな数の独自設計による標準化水平トラスパネルにより、これらの力に対処する。この独自の構成要素アセンブリでは、垂直力及び水平力を効果的に支持し、この力をＵＴＣＳの非常に多数の密な柱システムに、床、天井、及び屋根から伝達する。このように、柱がこれらの垂直力及び水平力を吸収するので、ＵＴＣＳは垂直耐力壁構造システムではなくなり、建物の構造システムの一部分としての、「熱間成形」された構造用鋼（大型鋼材又は「赤鉄（ｒｅｄ ｉｒｏｎ）」）とコンクリートが不要になる。
【００１０】
ＵＴＣＳ骨組部材は、特殊設計のコンピュータ式ロール成形機により作製される。これらの機械で、一般に「コイル鋼」とよばれる冷間圧延鋼により骨組スタッド又は部材を製造する。各スタッドは、一定寸法に切断され、締結螺用の穴とアセンブリの螺頭部分の皿穴とを予め設けられ、機械、電気、及び配管用（「ＭＥＰ」）アセンブリの敷設及び隠蔽工事用に予め打抜き加工され、垂直方向及び横方向の筋交いを通すために予め打抜き加工され、組立用にラベリングされる。これらの機械は、スタッドの仕様をＣＡＤファイルから読み取る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】水平トラスパネルの骨組部材として用いるスタッドの図である。
【図２】水平トラスパネルの骨組部材として用いるトラックの図である。
【図３Ａ】Ｖ筋交い付き水平トラスパネルの図である。
【図３Ｂ】Ｖ筋交い付き水平トラスパネルの図である。
【図４Ａ】開口水平トラスパネルの図である。
【図４Ｂ】開口水平トラスパネルの図である。
【図４Ｃ】開口水平トラスパネルの図である。
【図５】水平トラスパネルに取り付けるトラスの図である。
【図６】水平トラスパネルを互いに取り付ける構造柱アセンブリの図である。
【図７】図３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃに示すような水平トラスパネルを図６の構造柱アセンブリに取り付ける態様を示す図である。
【図８】図３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃに示すような水平トラスパネルを図６の構造柱アセンブリに取り付ける態様を示す図である。
【図９】一体化トラス建築システム（ＵＴＣＳ）の壁外郭線を成す、開口及びＶ筋交い付き水平トラスパネルを有する、一体化水平トラスパネル壁外郭線を示す図である。
【図１０】図５のトラスの図である。
【図１１】図６のトラス／スタッドハンガを示す図である。
【図１２】図６の構造柱アセンブリの部分図である。
【図１３】水平トラスパネルに接続されるトラスの図である。
【図１４】水平トラスパネルに接続され、壁外郭線を創出するＵＴＣＳ開口梁間アセンブリを形成するトラスの図である。
【図１５】複数層のＵＴＣＳ構造のアセンブリとして形成されるＵＴＣＳ建物部分の図である。
【図１６】建物における図６の構造柱アセンブリの整合を示す図である。
【図１７】この建物の一部分の階間部の立体図及び平面図である。
【図１８】図６の構造柱アセンブリへの力の伝達を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ＵＴＣＳで用いる水平トラスパネル及びトラスは、建物の高さ及び建築法規上の要件によって１８〜１４ゲージ鋼等の軽量鋼からロール成形される骨組部材を用いて構成される。水平トラスパネルに用いる骨組部材には、図１に示すスタッド１０と図２に示すトラック１２との２つの形状がある。スタッド１０及びトラック１２の各々は、１８〜１４ゲージ鋼等の軽量鋼から圧延される。
【００１３】
スタッド１０及びトラック１２の各々は、図１に示すように形成されるウェブ１４とフランジ１６とリップ１８とを含む。フランジ１６はウェブ１４の両側から同じ方向に実質的に直角に延在し、リップ１８は、リップ１８がウェブ１４に平行になるようにフランジ１６の端部から内方に延在する。スタッド１０とトラック１２とは、主にトラック１２のフランジ１６がスタッド１０のフランジ１６よりも若干高く、トラック１２のウェブ１４がスタッド１０のウェブ１４よりも若干幅広であるという点で相違する。これらの相対的な寸法により、構造性能に影響を及ぼすスタッド１２のフランジ１６の圧縮を要さずに、スタッド１０をトラック１２内へ又はトラック１２を通って摺動させることが可能になる。
【００１４】
ＵＴＣＳは、例えば２つの限られた数の形態の水平トラスパネルを用いる。これらの水平トラスパネルは、ＵＴＣＳの構造壁構成要素である。２つの形態のみを用いる場合、これらは（ａ）「Ｖ」形の筋交い（「Ｖ」筋交い）を含む、図３Ａ又は図３Ｂに示すＶ筋交い付き水平トラスパネル２０／２２と、（ｂ）Ｖ筋交いを含まない、図４Ａに示す開口水平トラスパネル２４である。
【００１５】
開口水平トラスパネル２４は一般に、ＵＴＣＳ構造において大きな開口部（窓、扉、壁面開口等）を有する建物のあらゆる部分に用いられる。開口水平トラスパネル２４は、建物内の各パネルに取り付けられるか又は近接する床及び天井アセンブリからの垂直方向の活荷重（例えば人員負荷）及び死荷重（例えば乾式壁、ＭＥＰアセンブリ、断熱材等）の力（「局所力」）を支持し、伝達するように設計される。Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０／２２は、構造に作用する垂直方向の局所力及び水平力（例えば風及び地震の力）を支持するように設計される。
【００１６】
図３Ａに示すように、Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０は、上側トラック２６と下側トラック２８とを有する。上側トラック２６の内側には、ボルト又は螺等の締結具３４によりＶ筋交い付き水平トラスパネル２０の側部の側部スタッド３６及び３８に固定される背中合わせの（ウェブ同士を合わせた）トラック３０及び３２（二重水平筋交いと称する）から成る連続水平筋交いがある。上側トラック２６及び下側トラック２８も締結具３４により側部スタッド３６及び３８に固定される。トラック３０及び３２により形成される連続水平筋交いと上側トラック２６との間の部分には、スタッドにより構成される垂直方向の斜めウェブ材４０が含まれる。図３Ａの、この筋交いを有する部分は、Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０内で、以下に述べるトラス１０６を取り付けるトラス取り付け部分４２として機能すると共に、Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０に加わる力を支持し、且つＶ筋交い付き水平トラスパネル２０の各々の側部スタッド３６及び３８に取り付けられる後述の構造柱に伝達する。
【００１７】
Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０は更に、締結具３４により上側トラック２６及び下側トラック２８とトラック３０及び３２とに固定される２つの内側スタッド４４及び４６と中央スタッド４８とを有する。側部スタッド３６及び３８は、トラック３０及び３２のウェブ１４及びリップ１８の端部の末端切欠部５０を貫通し、スタッド３６及び３８のフランジ１６がトラック２６、２８、３４、及び３６の端部においてフランジ１６に当接するようになっている。これらの末端切欠部５０を、図２に示す。締結具３４は、これらの当接部分に配置される。同様に、内側スタッド４４及び４６と中央スタッド４８とは、トラック３０及び３２のウェブ１４及びリップ１８の内部切欠部５２を貫通して、スタッド３６及び３８と中央スタッド１００とのフランジ１６の外面がトラック２６、２８、３４、及び３６のフランジ１６の内面に当接するようになっている。これらの内部切欠部５２も図２に示す。締結具３４は、これらの当接部分に配置される。例えば、５つの垂直スタッド３６、３８、４４、４６、及び４８を、心々で２４インチ離間してよい。内側スタッド４４及び４６と中央スタッド４８とがトラック３０及び３２を貫通する点はヒンジ接合部である（即ち、単一の締結具により回動可能となっている）。Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０のスタッドは、乾式壁、導管、配線、配管アセンブリ等を支持する役割も果たす。
【００１８】
Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０は、連続Ｖ形筋交いも含む。このＶ筋交いは、その設計と構成が独特である。Ｖ筋交いの２本の脚部は、図１に示すスタッド１０のようなＶ筋交いスタッド５４及び５６である。Ｖ筋交いスタッド５４は、締結具３４により、トラック３０及び３２のすぐ下で側部スタッド３６に固定され、下側トラック２８に固定されると共に、内側スタッド４４のウェブ１４内の内部切欠部５８を貫通する。この内部切欠部５８を、図１に示す。Ｖ筋交いスタッド５４のウェブ１４は、スタッド３６及び４４とトラック２８との各々の一方のフランジ１６に当接する。これらの当接部分は、図示のように、締結具３４を受ける。
【００１９】
同様に、Ｖ筋交いスタッド５６は、締結具３４により、トラック３０及び３２のすぐ下で側部スタッド３８に固定され、下側トラック２８に固定されると共に、内側スタッド４６の内部切欠部５８を貫通する。Ｖ筋交いスタッド５６のウェブ１４は、スタッド３８及び４６とトラック２８との各々の一方のフランジ１６に当接する。これらの当接部分は図示のように締結具３４を受ける。
【００２０】
Ｖ筋交いスタッド５４及び５６をスタッド３６及び３８とトラック２８とに取り付けるためには、Ｖ筋交いスタッド５４及び５６の端部が図３Ａに示すように斜めになっていることが必要になる。これらの斜め端部によって、複数の締結具３４を用いてＶ筋交いスタッド５４及び５６を対応する側部スタッド３６及び３８に固定することが可能になる。
【００２１】
Ｖ筋交いスタッド５４及び５６は、自身のウェブをＶ筋交い付き水平トラスパネル２０のスタッド３６、４４、４８、及び３８のウェブに対して垂直に配置される。更に、Ｖ筋交いスタッド５４及び５６は、トラック３２及び３４のすぐ下から内側スタッド４４及び４６を貫通して下側トラック２８の実質的に中間に位置する「Ｖ」の頂点まで連続的に延在する。Ｖ筋交いの頂点における接合は、Ｖ筋交いスタッド５４及び５６と中央スタッド４８とを相互接続する頂点板６０と追加の締結具３４により、容易になる。板６０と下側トラック２８とスタッド４８とＶ筋交いスタッド５４及び５６は、図３Ａに示すように下側の３つの締結具により相互に接続される。内側スタッド４６も締結具３４により上側トラック２６に取り付けられると共に、内側スタッド４６がトラック３０及び３２の内部切欠部５２を貫通する点でトラック３０及び３２に取り付けられる。１８〜１４ゲージの冷間圧延鋼等の材料により、頂点板６０を形成できる。
【００２２】
Ｖ筋交いスタッド５４及び５６と側部スタッド３６及び３８、中央スタッド４８及びトラック２８との接合は、モーメント接合であり、これによって、Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０の水平方向の構造性能が高まる。
【００２３】
これらの接合によって、Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０に作用する水平力の殆どを、システムの構造柱に伝達できる（以下に更に詳述する）。
【００２４】
Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０は更に、水平筋交いとなるトラック６２を含む。トラック６２は、例えばＶ筋交いスタッド５４及び５６により形成されるＶ筋交い部の中間に配置される。トラック６２は、内側スタッド４４及び４６を収容する末端切欠部５０を有すると共に、中央スタッド４８を収容する内部切欠部５２を有し、且つ締結具３４により内側スタッド４４及び４６と中央スタッド４８とに固定される。トラック６２は、Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０の水平力に関する構造性能に寄与する。
【００２５】
Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０は、乾式壁、飾り棚、掴み棒等のようなアセンブリの構築に必要なその他の筋交い及び裏当てを含み得る。Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０は、内部構造壁（界壁及び間仕切り壁）と外部構造壁とのいずれにも用いられる。Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０／２２は、窓及び壁面開口にも対応できるが、図面からわかるようにその空間は制限される。
【００２６】
図３ＢのＶ筋交い付き水平トラスパネル２２は、図３ＡのＶ筋交いの半分を形成するＶ筋交いスタッド５４が互いに当接するリップ１８を有する２つのスタッド６４及び６６に置き換えられることと、図３ＡのＶ筋交いの残りの半分を形成するＶ筋交いスタッド５６が互いに当接してもしなくてもよい２つのスタッド６８及び７０に置き換えられることを除いて、図３ＡのＶ筋交い付き水平トラスパネル２０と同じ構造を有する。このように、スタッド６４、６６、６８、及び７０は、図３ＢのＶ筋交い付き水平トラスパネル２２の二重Ｖ筋交いを形成することにより、極めて高い強度をもたらす。
【００２７】
図４Ａに示すように、開口水平トラスパネル２４は、上側トラック８０と下側トラック８２とを有する。上側トラック８０の内側には、ボルト又は螺等の締結具３４により開口水平トラスパネル２４の側部の側部スタッド８８及び９０に固定される背中合わせの（ウェブ同士を合わせた）トラック８４及び８６（二重水平筋交いと称する）によって構成される、連続水平筋交いがある。上側トラック８０及び下側トラック８２は、締結具３４により側部スタッド８８及び９０にも固定される。トラック８４及び８６により形成される連続水平筋交いと上側トラック８０との間の部分には、スタッドで作製される垂直方向の斜めウェブ材９２が含まれる。図４Ａの、この筋交いを有する部分は、開口水平トラスパネル２４の構造トラス９４として機能すると共に、開口水平トラスパネル２４に加わる力を支持し、且つ開口水平トラスパネル２４の各々の側部スタッド８８及び９０に取り付けられる後述の構造柱に伝達する。
【００２８】
開口水平トラスパネル２４は更に、締結具３４により上側トラック８０及び下側トラック８２とトラック８４及び８６とに固定される２つの内側スタッド９６及び９８と中央スタッド１００とを有する。側部スタッド８８及び９０は、トラック８４及び８６のウェブ１４及びリップ１８の端部の末端切欠部５０を貫通し、スタッド８８及び９０のフランジ１６がトラック８０、８２、８４、及び８６の端部においてフランジ１６に当接するようになっている。これらの末端切欠部５０を、図２に示す。締結具３４は、これらの当接部分に配置される。同様に、内側スタッド９６及び９８と中央スタッド１００とは、トラック８４及び８６のウェブ１４及びリップ１８の内部切欠部５２を貫通し、スタッド９６、及び９８と中央スタッド１００とのフランジ１６がトラック８０、８２、８４、及び８６のフランジ１６に当接するようになっている。これらの内部切欠部５２も、図２に示す。締結具３４は、これらの当接部分に配置される。例えば、５つの垂直スタッド８８、９０、９６、９８、及び１００は、心々で２４インチ離間してよい。内側スタッド９６及び９８と中央スタッド１００とがトラック８４及び８６を貫通する点は、ヒンジ接合部である（即ち、単一の締結具により回動可能となっている）。開口水平トラスパネル２４のスタッドは、乾式壁、導管、配線、配管アセンブリ等を支持する役割も果たす。
【００２９】
開口水平トラスパネル２４は、横方向の筋交いを行うトラック１０２も含む。トラック１０２は、例えばトラック８２と８６の中間に配置される。水平筋交いトラック１０２は、側部スタッド８８及び９０が貫通する末端切欠部５０を含むと共に、内側スタッド９６及び９８と中央スタッド１００とが貫通する３つの内部切欠部５２を有し、且つ締結具３４により側部スタッド８８及び９０と、内側スタッド４４及び４６と、中央スタッド４８とに固定される。スタッド８８、９０、９６、９８、及び１００のフランジ１６は、トラック１０２のフランジ１６に当接する。これらの当接部分には、締結具３４が取り付けられる。開口水平トラスパネル２４は、垂直方向の局所力に対処できるように構成される。
【００３０】
開口水平トラスパネル２４は、窓、扉、及び壁面開口に対応できるように設計される。開口水平トラスパネル２４は、例えば２０フィート以下の幅であってもよい。図４Ｂ及び４Ｃに、窓、扉、及び壁面開口用の１つ以上の開口部を有する開口水平トラスパネルを示す。図４Ｂには、ＭＥＰアセンブリを貫通させることができる一般的な敷設用開口部１０４を示す。これらの敷設穴１０４は、Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０及び２２にも形成可能である。図４Ｃは、扉用の開口部を有する幾つかの開口水平トラスパネルの図である。
【００３１】
開口水平トラスパネル２４は、窓、扉、壁面開口、乾式壁、飾り棚、掴み棒等のような、アセンブリの構築に必要なその他の筋交い及び裏当てを含み得る。開口水平トラスパネル２４は、内部構造壁（界壁及び間仕切り壁）と外部構造壁とのいずれにも用いられる。
【００３２】
上述の水平トラスパネルは、建物の床から天井部分まで対応でき、また、図５に示すトラス１０６等のトラスの取り付けに対応できるだけの十分な高さを有する。トラス１０６は、トラス取付け部分４２に取り付けられ、斜めウェブ材１１２を締結具３４により上側及び下側スタッド１０８及び１１０に取り付けるようにして、スタッドで作製される斜めウェブ材１１２により、相互接続される上側スタッド１０８と下側スタッド１１０とを含む。トラス１０６は、トラス／スタッドハンガ１１６と締結具３４とを用いることにより、水平トラスパネル１１４のトラス取付け部分４２に取り付けられる。水平トラスパネル１１４は、Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０／２２として示されているが、水平トラスパネル１１４は、本明細書に記載のいずれの水平トラスパネルであってもよい。トラス／スタッドハンガ１１６については、図１１に関連して以下に更に詳述する。
【００３３】
トラスハンガ１１６は、１８〜１４ゲージの冷間圧延鋼等の材料から形成可能である。
【００３４】
トラス１０６を、図１０にも示す。ＵＴＣＳに用いるトラスは、スタッド１０で作製されている。これらのトラスは、上側スタッド１０８及び下側スタッド１１０と、内側斜めウェブ材１１２とを有する。トラス１０６は、自身の上側及び下側弦材１０８及び１１０を接続する側部又は端部ウェブ材を有さない。トラス１０６は、１８〜１４ゲージ鋼等の軽量鋼から形成可能である。トラス１０６のゲージ及び長さは、用途と床梁間の幅に応じて異なる。
【００３５】
図６に、上板１３４が構造柱１３２の頂部を覆い、下板１３６が構造柱の底部を覆うように構造柱１３２の頂部と底部とに溶接される、上板１３４と下板１３６とを有する構造柱１３２を含む構造柱アセンブリ１３０を示す。構造柱１３２は、例えば４つの面を有するものであってもよく、中空であってもよく、且つ建物の高さ及び建築法規上の要件に応じて壁厚さを変えることができる。上板１３４と下板１３６とは、図６では、横方向に線状に示されており、２つの壁が共通の線状水平軸を共有するように横並びに接合される場合に用いられる。しかし、上板１３４と下板１３６とは、２つの壁が隅で接合されて２つの壁の水平軸が互いに垂直な場合には「Ｌ」形の板であってもよい。
【００３６】
１本以上のボルト１３８が上板１３４に適切に（溶接又は鋳造等により）取り付けられる。ボルト１３８は、上板１３４から離れる方向に直角に延在する。下板１３６の各端部は、自身を貫通する穴１４０を有する。したがって、第２の構造柱１３２の上板１３４のボルト１３８が第１の構造柱１３２の下板１３６の穴１４０を貫通するように、第１の構造柱１３２を第２の構造柱の上に垂直に積み重ねることができる。その後、ナットを第２の構造柱１３２の上板のボルト１３８に取り付けて締めることで、第１及び第２の構造柱１３２を垂直方向に互いに締結できる。
【００３７】
上及び下板１３４及び１３６は、水平トラスパネル２０／２２／２４に用いられるトラック１２よりも若干幅広であって、建物の高さ及び建築法規上の要件によって厚さが異なる。ボルト１３８及び穴１４０により得られる通しボルト締めによって、構造柱１３２を互いに垂直方向に接続し、構造柱１３２を建物内のその他のアセンブリ（屋根、基礎、車庫等）と接続できる。
【００３８】
構造柱１３２は、スタッド１０のスタッド部分１４２によって水平トラスパネル２０／２２／２４に接続される。スタッド部分１４２は、構造柱１３２の頂部及び底部に溶接されるか又は別の方法で適切に締結される。スタッド部分１４４は、自身のウェブ１４が外方に向くように、構造柱１３０の略中間に溶接又は適切な締結具により締結される。このスタッド部分１４４は、「間隔維持（ｈｏｌｄ−ｏｆｆ）部」となって、水平トラスパネルのスタッド３６、３８、８８、及び９０の撓みを防ぐ。１５４のような一体化板をこの位置に用いても、用いなくてもよい。
【００３９】
構造柱１３２の材料は、例えば冷間圧延鋼である。構造柱１３２は、中空であってもよく、用途及び建築法規に応じて異なる壁厚さを有するものでよい。板１３４及び１３６とトラスハンガ１４４及び１４６との材料は、例えば１８〜１４ゲージの冷間圧延鋼である。
【００４０】
図７及び８に、水平トラスパネル２０、２２、及び２４等の水平トラスパネルを構造柱アセンブリ１３０に取り付ける態様を示す。一体化された水平トラスパネルは、以下に更に詳述するトラス１０６取付け用スタッド挿入突起部を有する４つのトラスハンガ一体化板１５０と２つの扁平な一体化板１５４とを用いて構造柱アセンブリ１３０を水平トラスパネル２０／２２／２４に取り付けると創出され、これらの一体化板は全て、締結具３４により水平トラスパネル２０／２２／２４の側部スタッド３６及び３８とスタッド部分１４２とに取り付けられる。図７に示すスタッド部分１４４は、スタッド３６及び３８を「間隔維持（ｈｏｌｄ−ｏｆｆ）」するように作用するので、これらのスタッドが側部スタッド３６及び３８と構造柱１３２との間の空間を通って撓むことがなくなる。１５４等の一体化板をこの位置に用いても、用いなくてもよい。
【００４１】
ＵＴＣＳ構造では、構造柱アセンブリ１３０を用いて或る個数（壁長さによる）の水平トラスパネルを互いに取り付けることによって、或る区画又は長さの壁を組み立てる。開口水平トラスパネル２４は、窓、扉、及び壁面開口のような大き目の開口がある建物内の壁区画として用いられる。Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２２／２２を、概ね残りの構造部分全体にわたって壁区画として用いて、構造を密に水平支持するようになっている。図９に、ＵＴＣＳ壁外郭線において開口及びＶ筋交い付き水平トラスパネル２４及び２０／２２を有する水平トラスパネル壁外郭線を示す。
【００４２】
上述のように、トラス１０６は、内側スタッド４４及び４６と中央スタッド４８とに配置されるトラス／スタッドハンガ１１６と締結具３４とによって水平トラスパネル２０／２２／２４に取り付けられる。トラス／スタッドハンガ１１６は、図１１に示されており、図５に示すようにトラス１０６の上側スタッド１０８内に受容されると共に、そして図５及び８に示すように１８０度転位させるとトラス１０６の下側スタッド１１０内に受容される、スタッド挿入突起部１５２を含む。トラス／スタッドハンガ１１６は更に、トラス／スタッドハンガを上側トラック２６に締結すると共に、転位させて水平トラスパネルの水平筋交い３０及び３２に締結するために用いられる、Ｌ形フランジ１７２を含む。
【００４３】
トラス１０６と水平トラスパネル２０／２２／２４との接続は、トラス１０６の上側スタッド１０８の端部を挿入突起部１５２内に挿入すると共に締結具３４により締結し且つ締結具３４によりＬ形フランジ１７２を上側トラック２６のウェブ１４とフランジ１６とに接続すること、並びに、締結具３４によりトラスハンガ１１６の突起部タブ１７６をスタッド１０８の上側フランジ１６に接続することにより行われる。トラス１０６の下側スタッド１１０の接続は、トラス／スタッドハンガ１１６を１８０度転位させて、トラス１０６の下側スタッド１１０の端部を挿入突起部１５２内に挿入すると共に締結具３４により締結し且つ締結具３４によりＬ形フランジ１７２をトラック３０及び３２のウェブ１４に接続すること、並びに、締結具３４により突起部タブ１７６をスタッド１１０の下側フランジ１６に接続することにより行われる。
【００４４】
トラス１０６は、一体化板１５０上の挿入突起部１５２によって、各々の構造柱１３２にも取り付けられる。トラス１０６の上側スタッド１０８の端部は、一体化板１５０の挿入突起部１５２に被さるように挿入され、スタッド１０８のウェブ１４に締結具３４を用いて締結される。突起部タブ１７６は締結具によりスタッド１０８の上側フランジ１６に締結される。トラス１０６の下側スタッド１１０の接続は、１８０度回転させた一体化板１５０の挿入突起部１５２に被さるようにスタッド１１０の端部を挿入することによって行われる。締結具３４を用いて、挿入突起部１５２がスタッド１１０のウェブ１４に接続される。突起部タブ１７６は、締結具によってスタッド１１０の下側フランジ１６に取り付けられる。
【００４５】
図１３に、水平トラスパネル２０／２２／２４に接続されたトラス１０６を示す。
【００４６】
図１４に、水平トラスパネル２０／２２／２４に接続されて、水平トラスパネル２０／２２／２４がトラス１０６と組み合わさって壁外郭線を創出するＵＴＣＳ開口梁間アセンブリを形成するトラス１０６を示す。トラス１０６は床及び天井アセンブリを支持する。
【００４７】
このようにトラス１０６を水平トラスパネルに取り付けることにより、トラス１０６を水平トラスパネル２０／２２／２４と合体し、壁アセンブリが床上に着座する場所又は天井アセンブリが壁の最上部に着座する場所に位置する「ヒンジポイント」を解消できる。この接続により、トラス１０６と水平トラスパネル２０／２２／２４とを一体化させて、実質的に壁及び床システム全体を一緒に「トラス」として機能させることが可能になる。この構成により、床、天井、及び水平トラスパネル２０／２２／２４に加わる力が、これらが取り付けられている構造柱アセンブリ１３０に伝達し易くなる。したがって、垂直力及び水平力が垂直方向に水平トラスパネルから水平トラスパネルへと伝達されなくなる。建物に床下地と乾式壁とを取り入れる場合は、このシステム全体が「ダイヤフラム」として機能する。
【００４８】
図１５に、ＵＴＣＳ構造の複数階のアセンブリとして形成されたＵＴＣＳ建物部分を示す。ＵＴＣＳ建物又は構造において、水平トラスパネル２０／２２／２４は、１つの階の構造柱アセンブリ１３０がその下の階の構造柱アセンブリ１３０等から基礎に至るまで、垂直方向に整列するように配置される。
【００４９】
図１６は、こうした構造柱アセンブリの整合を示す図である。図１６には、ＵＴＣＳ構造の構造柱アセンブリ１３０の密度も示す。
【００５０】
図１７に、このアセンブリの階間連結部の立体図と平面図とを示す。水平トラスパネル２０／２２／２４では、「耐力壁」及び鋼とコンクリートとの構造で本来ならよくある相互の接触又は担持が起こらないことがわかる。ＵＴＣＳ構造の１つの階の水平トラスパネルは、その上の階の荷重を担わない。その代わりに、この荷重は構造柱アセンブリ１３０に伝達され、構造柱アセンブリ１３０がこれを担う。構造の各「階」又は層によって、自身の垂直方向の活荷重及び死荷重の力が減少して、これが構造柱アセンブリ１３０に伝達され、これらの力が減少し、垂直方向に建物の基礎に伝達される。
【００５１】
Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０／２２によって、建物に作用する水平力が減少し、構造の非常に多数の構造柱アセンブリ１３０に伝達される。この力の伝達を図１８に示す。図１８の部分拡大図からもわかるように、パネルが互いに垂直方向に担持し合わず、力（矢印）が垂直方向にパネルからパネルへと伝達されない。寧ろ、垂直力及び水平力は、横方向に構造柱アセンブリ１３０に伝達される。この種の荷重伝達は、本システムの独自の設計と組立によって容易になる。水平トラスパネル２０／２２／２４とトラス１０６との両方が、一体化トラスシステムとして機能する。
【００５２】
ＵＴＣＳでは２０フィート〜２フィートの多様な幅の水平トラスパネルを用いることができ、最も一般的なものは８フィート及び４フィートの寸法のＶ筋交い付き水平トラスパネル２０／２２である。これらのパネルにより、構造内の構造柱アセンブリ１３０が大幅に増える。各開口水平トラスパネル２４は、自身に取り付けられる構造柱アセンブリ１３０に近接する垂直方向の局所力のみを支持し軽減するように機能する。Ｖ筋交い付き水平トラスパネル２０／２２は、構造に作用する垂直方向の局所力だけではなく水平力も支持するように機能する。水平トラスパネル２０／２２／２４が垂直力及び水平力を伝達する独自の態様と、システム内の構造柱アセンブリ１３０が非常に多数であることにより、階毎にパネルの形態を異ならせる必要はない。トラック１２、スタッド１０、及びＶ筋交いの幅及びゲージのみが、建物の高さ及び建築法規上の要件に応じて異なる。
【００５３】
ＵＴＣＳ建物内の空間を分割する内部非構造仕切り壁は、軽量鋼（一般に２４〜２８ゲージ）から作製され、Ｉ種（Ｔｙｐｅ Ｉ）及びＩＩ種（Ｔｙｐｅ ＩＩ）の鉄骨造において一般的である。
【００５４】
ＵＴＣＳは、建物に加わる垂直力及び水平力に対処する上で極めて効率的である。ＵＴＣＳを用いると、耐力壁構造又は重量構造コアを構築する必要がなくなり、従来の建築工法よりもコストを大幅に削減できる。ＵＴＣＳでは、建物の構造を限られた個数の事前組立パネルで組み立てるので、時間も節約できる。このことも更に、建物構造の構築コストを劇的に削減する。
【００５５】
ＵＴＣＳは独自且つ革新的である。スラブ、立体駐車場、小売店舗、及び商業ビルを含む、ほぼあらゆる基礎システム上に、これを建設できる。ＵＴＣＳは、組立をシステム化した、パネル工法を基本とする骨組技術を用いている。ＵＴＣＳは、パネル建築技術と革新的な工学技術とを用いて、建物の設計、材料、及び建設のコストを大幅に削減する。ＵＴＣＳの科学技術及び工学技術は、１層及び多層建築を組み立てる新規な構造システム及び方法である。
【００５６】
以上、本発明の一部の改変について論じた。例えば、本発明は、コンクリート及び／又は構造用鉄骨と、大型鋼材嵌め込み筋交いと、大型鋼材及び／又はコンクリートパネルに依存することなく、建物の建設及び組立を行うにあたり特に有用であるが、コンクリート及び／又は構造用鉄骨と、大型鋼材嵌め込み筋交いと、大型鋼材及び／又はコンクリートパネルを有する建物にも、適用可能である。当業者には、その他の改変も想到されよう。したがって、本発明の記述は、あくまでも例証であって、当業者に本発明を実施するための最良の形態を教示することを目的とするものと解釈されるべきである。本発明の精神から逸脱することなく細部を変更することが実質的に可能であり、添付の特許請求の範囲に含まれる全ての改変の排他的使用権が保たれる。
【図１】
2013514476.tif 000003
【図２】
2013514476.tif 000004
【図３Ａ】
2013514476.tif 000005
【図３Ｂ】
2013514476.tif 000006
【図４Ａ】
2013514476.tif 000007
【図５】
2013514476.tif 000008
【図６】
2013514476.tif 000009
【図７】
2013514476.tif 000010
【図８】
2013514476.tif 000011
【図９】
2013514476.tif 000012
【図１１】
2013514476.tif 000013
【図１２】
2013514476.tif 000014
【図１３】
2013514476.tif 000015
【図１７】
2013514476.tif 000016
【図１８】
2013514476.tif 000017
【図４Ｂ】
2013514476.tif 000018
【図４Ｃ】
2013514476.tif 000019
【図１０】
2013514476.tif 000020
【図１４】
2013514476.tif 000021
【図１５】
2013514476.tif 000022
【図１６】
2013514476.tif 000023
【国際調査報告】
2013514476.tif 000024