JP2017507260A - メタログ構造物用の補強材 - Google Patents

Abstract

複数の中空メタログにより、自立壁または自立フェンスや、建物の壁、上床および／または屋根を含む構造物を適宜形成する。補強材をメタログの軸に対して直角に、メタログにおける一組の整列した孔部に貫通させる。１本以上の付加的な補強材を、同一のメタログにおける１組以上の付加的な整列した孔部に同様に貫通させてもよい。補強材が、メタログの軸に対して平行な方向に作用する力に抵抗することで、通常は必要とされるＸ形筋違を使用せずとも、構造物の安定性を向上させる。【選択図】図１

Description

本発明は、自立壁または自立フェンスや、建物の壁、上床または屋根を形成するメタログに関する。より具体的には、新規かつ効果の高い補強材下部構造と、必要とされる交差筋違（「Ｘ形筋違」）を使用せずとも、メタログを更に安定させるための方法とに関する。

自立壁および建築構造物を構築する最も簡単かつ迅速な方法の１つに、中空の「ログ」を使用する方法がある。中空ログは、プラスチックおよび板紙を含む様々な材料から製造することができるが、通常は金属から製造されるため、一般的に「メタログ(metalogs)」と称される。メタログは、可搬式チューブ成形機または「ＴＦＭ」によって、殆どどこでもカスタムメイドすることができる。ＴＦＭの場合、メタログを形成するストリップ材は、比較的容積の小さいコイル形態で輸送される。ストリップは、メタログ内に長手方向または螺旋状に係止した状態に形成されてもよい。ＴＦＭは、トレーラまたはバージ上に設置して建設現場に搬入することができる。典型的には、ＴＦＭは内燃機関により駆動するため、インフラストラクチャのない場所においてもメタログを製造することができる。このような建設手法は、同種の仕様において、至上の品質を有する壁またはフェンスや、住宅および住宅以外のファストトラック建設のための要件を満たすことが困難である場合が多い、遠隔地やへき地で使用するのに理想的である。

この種類の建設においては、２つの構造壁が接する角部において、コネクタ要素がメタログのインターロック部の端部に相互に取り付けられることにより、壁の基礎的な安定化がもたらされる。多くの場合、メタログは直角に交差することが予測されるが、コネクタ要素の形状を変更して、メタログを異なる角度で交差しても問題ない。コネクタ要素を使用して、屋根を形成するメタログを接続することもできる。

本出願人による、先行する米国特許第4619089号明細書（特許文献１）、米国特許第5282343号明細書（特許文献２）、米国特許第8074413号明細書（特許文献３）、米国特許第8099917号明細書（特許文献４）、米国特許第8122657号明細書（特許文献５）、米国特許第8215082号明細書（特許文献６）、米国特許第8555575号明細書（特許文献７）、および、米国特許第8567139号明細書（特許文献８）に加えて、他国における多数の特許に例示されるように、本出願人は、この種類の建設の先導的開発者である。上記の米国特許および出願を引用により、本明細書に組み込む。

メタログを備える比較的低い壁および建物の上部構造体は、地元の単純労働者による場合でも、作業の開始から終了まで、文字通り数分間または数時間内に組み立てることができる。より高い壁および建築構造物も、代替的な建設方法と比較して、特に短時間で組み立てることが可能である。典型的には、亜鉛めっき、アルミめっき、または予め塗装したメタログおよび他の構成部材は、錆、腐敗、火、およびシロアリに強いとともに、それらの構造物表面の連続性および軽量性の組み合わせは、組積工法および建設における別の従来法と比較して強風および地震による被害から影響を受けにくい。任意に、雨をはじく、不透水性の膜を屋根に適用してもよい。あるいは、中空のログを断熱性を有する、または断熱性を有しない内装および／または外装の下側に配置して、視界から消去してもよい。

これにより、低層建築物を建設するための、あるいは、特に自立壁並びに住宅および住宅以外を、場所によらずにファストトラックモードで設計する手段としての、この種の建設を様々な国において幅広く受け入れられるものにした。

そのような自立壁および建築構造物を、通常は必要とされるＸ形筋違を使用することなく、より頑丈かつ水平力に対して抵抗可能とするために、建設における設計および方法を改善する必要がある。

米国特許第4619089号明細書 米国特許第5282343号明細書 米国特許第8074413号明細書 米国特許第8099917号明細書 米国特許第8122657号明細書 米国特許第8215082号明細書 米国特許第8555575号明細書 米国特許第8567139号明細書

本発明の目的は、メタログからなる構造物の補剛において、改善された手段および方法を提供するにある。

より詳細には、本発明の目的は、メタログからなるアセンブリのための一連の補強材を提供するにあり、この補強材は、
・メタログの全部または一部が、メタログの軸に対して平行な方向に作用する水平力（例えば風に基づく力）に対して抵抗することができ、
・既存のメタログ技術に容易に適応可能であり、
・部品および労力をわずかにしか必要とせず、
・メタログと協働することにより、補強材自体は軽量かつ薄く、独立型の物品としては横力または圧縮力に対して僅かにしか抵抗しない反面、実際に壁または他の構造物のメタログと組み合わせるとき、特に、壁または他の構造物が、該構造物を設置した平面に対して平行な方向に作用する成分を有する力に耐える能力に関して、驚くべき剛性を供給する。

本発明の前述した目的および他の目的は、自立壁または自立フェンスを形成する複数のメタログからなる構造物において、あるいは、建物の壁、上床および／または屋根を含む構造物において、必須ではないが典型的には水平な軸を有する各メタログを適宜改善することにより達成することができる。即ち、補強材がメタログを貫通して、メタログの軸に対して平行な方向に作用する力に抵抗することによって、Ｘ形筋違を使用せずとも構造物を更に安定させる。

補強材は、メタログの直径よりも極めて小さい直径のロッドまたは管状体を含むことが好ましい。メタログとロッドまたは管状体との直径比は、少なくとも３対１、好適には約１０対１である。補強材は、金属、木材、または合成材料から製造されており、メタログの軸に対して直角に延在する。

コネクタによりメタログの端部をそれぞれ支持しており、補強材は該コネクタから離間している。所定の構造物におけるメタログの長さに応じて、コネクタから離間し、かつ相互に離間した複数の補強材を設置することができる。

各メタログは、一対の離間した孔部を有するように形成されており、複数のメタログの孔部を整列させる。補強材は、この整列した孔部を通過する。どの所定のメタログにおいても、孔部は径方向に対向する位置にあることが好ましい。

本発明の他の態様に係る方法においては、一組のメタログを用意し、一組の各メタログに一対の孔部を形成し、該メタログを配置して、自立壁または自立フェンスや、建物の壁、上床または屋根の少なくとも一部を形成する工程を含む方法を提供する。孔部は整列しており、補強材はこの孔部を通過する。

この方法において、ロッドまたは管状体を補強材として設置することが好ましい。メタログはそれぞれ、相互に平行に延在する軸を有しており、補強材はこの軸に対して直角に延在する。メタログの端部は、コネクタによって支持されており、補強材は該コネクタから離間している。複数の補強材を設置する場合、各補強材は、コネクタから離間し、かつ相互に離間した位置においてメタログを貫通する。補強材が、一連のコネクタ要素からなる隅柱に一致する場合、またはその付近を通過する場合、補強材は水平力に対して望ましく抵抗しない。

より詳細には、本方法は、一組のメタログにおける各メタログに複数の組の孔部を形成することを含み、各組の孔部は、各メタログ上で径方向に対向する位置に配置する。また、本方法は、第１および第２の接続手段を設け、第１の接続手段によりメタログの第１の端部を支持すると共に、第２の接続手段によりメタログの第２の端部を支持し、第１の補強材を第１の接続手段から第１の距離だけ離間させ、メタログにおける第１の組の整列した孔部を通過させ、第１の接続手段とは反対側で、第１の補強材の側方にある第２の補強材を第１の補強材から第２の距離だけ離間させ、メタログにおける第２の組の整列した孔部を通過させ、第２の補強材を第２の接続手段から第３の距離だけ離間させることを含む。

本発明によるメタログ用補強材をメタログからなる上部構造体に追加する工程を示す等角斜視図である。 補強材を設置した後の、図１のメタログからなる上部構造体を示す等角斜視図である。 以下に説明するように、メタログに形成された孔部内への補強材の挿入を容易にする、補強材の下端部の好適な実施形態における構造を示す等角斜視図である。 一体型補強材が、任意に、建物の上部構造壁の頂部から底部まで延在可能であることを示す、破断部を有する等角斜視図である。 図４の補強材を任意に延在させるため、図３の構造体を橋渡しとして使用する工程を示す等角斜視図である。 延在させた後の、図５の構造体を示す等角斜視図である。 各メタログにおいて、孔部は径方向に対向する位置にあり、一メタログの孔部が他のメタログの孔部と整列するように配置した、該孔部を貫通する補強材を有するメタログの端面図である。 図７の構造体の上面図である。 各メタログにおいて、孔部は径方向に対向する位置からずれており、一メタログの孔部が他のメタログの孔部と整列するように配置した、該孔部を貫通する補強材を有するメタログの端面図である。 図９の構造体の上面図である。

本発明の目的、特徴、および利点は、添付図面と併せて、本発明の好適な実施形態の以下の詳細な説明を考慮することによって、より理解することができる。

図１および図２に、任意のコンクリートスラブ１５上に設けたメタログ１４からなる壁１２を備える建物の上部構造体１０を示す。所定の壁１２におけるメタログ１４の軸は、水平であって相互に平行である。１つ以上のドア１８および窓２０用の開口部１６に加えて、通気孔、配管、および電気的接続、並びに任意に必要となる別の開口部（図示せず）を設ける。本発明に従って、補強材２２を提供する。補強材２２は、各メタログ１４に形成された一対の孔部２４を通過する。

図２に、補強材２２を設置した後の図１の構造体を示す。各補強材２２は、壁１２の頂部２６から底部２８まで延在する。以下に説明するように、補強材２２により上部構造体１０の壁１２を補剛し、例えば風によって生まれるような、壁に対して平行な成分を有する力に対して高い耐性を与える。

補強材２２の底部は、メタログ１４に形成される孔部２４内への挿入を容易にし、かつ、単純労働者によって補強材を速やかに設置することができるよう、図３に示すように構成されることが好ましい。図示した実施形態において、構成３０は胸壁に似ており、マーロン３４に類似した構造とクレネレーション３２とを交互に有する。

図４に示すように、構成３０は、その下端部３６に向かってテーパ形状に形成される。これにより、構成３０を図１に示す孔部２４内に容易に挿入することができるとともに、孔部２４内の補強材２２の主要部分３８をぴったりと接合することができる（即ち、ガタつきが少ない接合が可能となる）。

図５に、一緒に補強材２２を形成する２つの部分４２および４４を接続するリンク４０を示す。リンク４０は、上述したように、テーパ形状の胸壁に類似した構成３０を有しており、リンク４０の下部４２内への挿入を容易にする。リンク４０は、下部４２の頂部４６のはるか上方に突出しており、上部または延在部４４を良好に支持する。図６に、上述したように上部４４および下部４２を組み立てた後の複合補強材２２を示す。

多くの場合には、図４に示すような一体型補強材２２が好ましいが、壁１２の高さまたは他を考慮して代替的な補強材が推奨される場合、図５および図６の構造を代替的に提供する。

メタログ１４は略円筒形であるため、断面は略円形であり、円直径に相当する断面直径を有する。（断面は楕円形であることも可能だが、その場合を除く。楕円形断面は、長径および短径に加えて別の弦長を有する）。図７は、各メタログ１４において、孔部２４が径方向に対向する位置にあり、一メタログ１４の孔部２４が他のメタログ１４の孔部２４と整列するように配置した、該孔部２４を貫通する補強材２２を有するメタログ１４の端面図である。図８に、上方から見た同一の構造体を示す。

通常は図７および図８の構成が好ましいが、本発明は、補強材２２が、各メタログ１４において、孔部２４が径方向に対向する位置からずれるように配置された孔部２４を貫通する図９および図１０の場合にも適用可能である。図９および図１０の場合も、図７および図８の場合と同様に、所定の補強材２２を収容する一メタログ１４の孔部２４は、同一の補強材２２を収容する他のメタログ１４の孔部２４と整列している。

各補強材２２は、メタログの直径よりも極めて小さい直径からなるロッドまたは管状体を含む。メタログとロッドまたは管状体との直径比は、少なくとも３対１、好適には約１０対１である。

補強材２２は、圧縮荷重に影響されにくく、それ故、補強材２２は比較的薄い材料から製造することができる。更に、補強材２２の断面は完全な円形である必要すらない。即ち、補強材２２は、閉口すべき長手方向の継手または隙間さえ必要とすることなしに、建設現場において、または建設現場外において、円形または楕円形の断面を有する管内にロール成形されたストリップ材料を含むことができる。

補強材を比較的薄い材料から製造することができる別の理由として、補強材はメタログ１４によって形成される構造物を補剛すると同時に、メタログ１４によって支持される点が挙げられる。即ち、メタログ１４が例えばｘｃｍの直径を有する場合、図７および図８の実施形態においては、補強材２２はｘｃｍを超過しない間隔を置いて支持される。図９および図１０の実施形態においては、その間隔は更に短くなる。本明細書に記載のように、補強材２２はメタログ１４と係合すると、非常に驚くべき、軽量な補強材２２に不釣り合いな剛性をメタログ１４によって形成される構造物に付与する。

補強材２２は、金属、木材、または合成材料から製造することができ、メタログの軸に対して直角に延在する。

図１および図２に示すように、メタログ１４は、対向端部５０を有する。コーナーコネクタ５２によりそれぞれの端部５０を支持し、補強材２２は、端部５０およびコネクタ５２から離間している。図１および図２に示すように、所定の壁に複数の補強材５０を設置する場合、補強材２２はコネクタ５２から離間し、かつ、相互に離間している。

より詳細には、本発明による方法は、図２の裏壁に示すように、いずれかの補強材２２、例えば近い方の補強材２２と最も近くにあるコーナーコネクタ５２との間を分離することによって、第１の補強材を第１の接続手段から第１の距離だけ離間させる工程を含む。第１の補強材は、メタログ１４における第１の組の整列した孔部２４を通過し、図２の裏壁に示すように、裏壁にある２個の補強材の間を分離することによって、第１の接続手段とは反対側で、第１の補強材の側方にある第２の補強材を第１の補強材から第２の距離だけ離間させる。第２の補強材は、メタログにおける第２の組の整列した孔部を通過し、図２の裏壁に示すように、第２の補強材と第２の接続手段（即ち、図２の奥側の隅にあるコーナーコネクタ５２）との間を分離することによって、第２の接続手段から第３の距離だけ離間させる。

即ち、本発明によれば、Ｘ形筋違を必要としない、メタログを更に安定化させるための、新規かつ非常に有効的な構造および方法を提供する。本発明は、メタログからなる構造物を補剛する改善された手段および方法を提供する。

本発明は、メタログからなるアセンブリ用補強材を提供するものであり、この補強材により、メタログは、メタログの軸に対して平行な方向に作用する力（例えば風による力）に抵抗することができる。補強材は既存のメタログに容易に適応可能であり、部品および労力をわずかにしか必要としない。更に、補強材は、メタログと相互関係を有しており、補強材自体は軽量かつ薄く、独立型の物品としては横力または圧縮力に対して僅かにしか抵抗しない反面、特に、構造物が置かれた平面に対して平行な方向に作用する成分を有する力に耐える能力に関して、補強材はメタログからなる壁または他の構造物に対して驚くべき剛性を供給する。

本明細書に開示した本発明の好適な実施形態に対して、当業者は多くの修正形態を容易に想到することができるであろう。本発明は、その技術的範囲に含まれる全ての実施形態に及ぶものである。

Claims (17)

1. 自立壁もしくは自立フェンス、または、建物の壁、上床もしくは屋根を形成する、複数の交差するメタログを備える構造物であって、
   各メタログは軸を有しており、補強材を前記メタログに貫通させることにより、前記メタログの前記軸に対して平行な方向に作用する力に対して抵抗することで、安定性を向上させた、構造物。
2. 前記補強材は、前記メタログの直径よりも小さい直径のロッドまたは管状体を含む、請求項１に記載の構造物。
3. 前記メタログと前記ロッドまたは管状体との直径比が、少なくとも３対１である、請求項２に記載の構造物。
4. 前記直径比が、約１０対１である、請求項３に記載の構造物。
5. 前記補強材が、金属、木材または合成材料から製造される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の構造物。
6. 前記メタログの軸は水平であり、前記補強材は前記メタログの軸に対して直角に延在する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の構造物。
7. 前記メタログは端部を有しており、前記端部をそれぞれ支持するコネクタを備え、前記補強材を前記コネクタから離間させた、請求項１〜６のいずれか一項に記載の構造物。
8. 前記メタログは端部を有しており、前記端部をそれぞれ支持するコネクタを備え、複数の補強材は前記コネクタから離間しており、かつ相互に離間している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の構造物。
9. 各メタログは一対の離間した孔部を有し、複数の前記メタログの前記孔部が整列し、前記補強材が前記孔部を通過している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の構造物。
10. 各メタログは、径方向に対向する位置に一対の孔部を有し、複数の前記メタログの前記孔部が整列し、前記補強材が前記孔部を通過している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の構造物。
11. 一組のメタログを用意する工程と、
    前記一組のメタログにおける各メタログに一対の孔部を形成する工程と、
    前記メタログを配置して自立壁もしくは自立フェンス、または、建物の壁、上床もしくは屋根の少なくとも一部を形成する工程と、
    前記孔部を整列する工程と、
    補強材を前記孔部に通過させる工程と、を含む方法。
12. 前記補強材として、ロッドまたは管状体を使用する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記補強材として、金属ロッドまたは金属管状体を使用する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記メタログはそれぞれ、相互に平行に延在する軸を有しており、前記補強材を前記軸に対して直角に延在させる工程を含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記メタログは端部を有しており、
    コネクタを設ける工程と、前記コネクタを使用して前記端部を支持する工程と、前記補強材を前記コネクタから離間させる工程と、を含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記メタログは端部を有しており、
    コネクタを設ける工程と、前記コネクタを使用して前記端部を支持する工程と、複数の補強材を設ける工程と、前記コネクタから離間し、かつ相互に離間した位置において、各補強材を前記メタログに貫通させる工程と、を含む、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 一組のメタログにおける各メタログに複数組の孔部を、各組の孔部が相互に径方向で対向する位置に配置されるように形成する工程と、
    第１および第２の接続手段を設ける工程と、
    前記第１の接続手段により前記メタログの第１の端部を支持すると共に、前記第２の接続手段により前記メタログの第２の端部を支持する工程と、
    第１の補強材を、前記第１の接続手段から第１の距離だけ離間させ、かつ、前記メタログにおける第１の組の整列した孔部を通過させる工程と、
    前記第１の接続手段とは反対側で前記第１の補強材の側方にある第２の補強材を、前記第１の補強材から第２の距離だけ離間させ、かつ、前記メタログにおける第２の組の整列した孔部を通過させる工程と、
    前記第２の補強材を前記第２の接続手段から第３の距離だけ離間させる工程と、を含む、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の方法。

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