特許 6404231 標準構造部材を使用する方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6404231

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】標準構造部材を使用する方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/50 20060101AFI20181001BHJP

   E04B 1/00 20060101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 680B

   G06F17/50 608B

   G06F17/50 608A

   G06F17/50 608C

   G06F17/50 604G

   E04B1/00ESW

【請求項の数】20

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2015-549648(P2015-549648)

(86)(22)【出願日】2013年12月18日

(65)【公表番号】特表2016-509707(P2016-509707A)

(43)【公表日】2016年3月31日

(86)【国際出願番号】US2013076243

(87)【国際公開番号】WO2014100243

(87)【国際公開日】20140626

【審査請求日】2016年11月1日

(31)【優先権主張番号】13/719,561

(32)【優先日】2012年12月19日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512158206

【氏名又は名称】パトコ リミテッド ライアビリティ カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＰＡＴＣＯ， ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100088580

【弁理士】

【氏名又は名称】秋山 敦

(74)【代理人】

【識別番号】100111109

【弁理士】

【氏名又は名称】城田 百合子

(72)【発明者】

【氏名】ヴァンカー，ジョン ルイス

(72)【発明者】

【氏名】ラストウスキ，マイケル ジェー．

【審査官】 松浦 功

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１９２５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６４６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０７５３９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３２７１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２２４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１０２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１６１３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５９４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３８５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１９１０６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００７３４１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１７４０２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１２６０２３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １７／５０

Ｅ０４Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の建築レイアウトを示す建築図を作成する工程であって、前記建物の１つ以上の壁が標準構造壁として指定される工程と、
前記標準構造壁の夫々を幾何学的グリッドのグリッド線及びグリッド線交差部に沿って位置合わせすることによって、前記幾何学的グリッドに対して前記標準構造壁の夫々を、コンピュータを使用して、自動的に位置決めする工程と、
複数の標準構造部材の１つ以上を前記幾何学的グリッドの座標に対してマッピングする工程であって、前記複数の標準構造部材は、標準パネルと、標準柱と、標準トラスとを含む工程と、を含み、
前記複数の標準構造部材の１つ以上をマッピングする工程は、
前記１つ以上の標準構造壁の夫々についての複数のマッピング結果を取得する工程と、
前記１つ以上の標準構造壁の夫々についての前記複数のマッピング結果の１つを、所定の基準に基づいて選択する工程と、をさらに含み、
前記複数のマッピング結果を取得する工程は、
構造性能基準に基づいて前記グリッド線を分析する工程と、
標準トラスの位置及び向きを決定する工程と、
前記１つ以上の標準構造壁における開口部の位置に基づいて、前記標準パネルのレイアウトを決定する工程と、をさらに含み、
前記複数のマッピング結果の夫々は、前記１つ以上の標準構造壁の夫々に使用される前記標準構造部材を特定すると共に、前記１つ以上の標準構造壁の夫々に使用される前記標準構造部材の構造性能特性を特定し、
前記所定の基準は、前記複数の標準構造壁の夫々を支える構造柱の数の最小化であることを特徴とする方法。

【請求項2】

前記複数の壁の夫々についての複数のマッピング結果を取得する前記工程は、２フィート単位で前記複数の標準構造壁の夫々を分析する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記複数の標準構造壁の夫々に対する前記複数の標準構造部材の夫々についての一意的識別子を含む標準構造部材リストを作成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項4】

複数のクイックレスポンス（ＱＲ）コードを作成する工程と、
前記複数のＱＲコードの１つ以上を、前記複数の標準構造部材の１つ以上に対して一意的に関連付けする工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項5】

複数の統一資源位置指定子（ＵＲＬ）を作成し、前記複数のＵＲＬの１つに対して前記複数のＱＲコードの夫々を関連付けする工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項6】

位置コードに対して前記複数のＱＲコードの夫々を関連付けする工程をさらに含み、
前記位置コードは、前記建物内における前記標準構造部材の１つの位置を特定することを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記複数の標準構造部材の１つ以上に対して、前記ＱＲコードを含む識別タグを取り付ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項8】

前記標準構造部材の１つ以上に関連する前記ＱＲコードに対して、前記標準構造部材の１つ以上のステータスを関連付けする工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項9】

複数の構造パネル名を作成し、前記複数の標準構造部材の１つ以上に対して前記複数の構造パネル名の夫々を関連付けする工程をさらに含み、
前記複数の構造パネル名の夫々は、前記建物における対応する標準構造パネルの位置、前記対応する標準構造パネルの寸法、前記対応する標準構造パネルの向き、前記対応する標準構造パネルに対する接続オプション、ならびに、前記対応する標準構造パネルの図面ファイルのファイル名の少なくとも１つを特定することを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項10】

（１）前記建物内における前記複数の標準構造部材の１つ以上を特定する、前記建物の三次元モデルと、（２）前記建物の製作図及び仕様と、を自動的に作成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項11】

前記建物の前記三次元モデルを使用して部品表を自動的に作成する工程をさらに含み、
前記部品表は、スタッド要素、トラック要素、接続板、柱要素、及びコネクタの少なくとも１つの数量を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

トラック要素仕様及びスタッド要素仕様を含むマクロ・ファイルを自動的に作成する工程と、
軽量ロール成形機に対して前記マクロ・ファイルを転送する工程と、
前記トラック要素及び前記スタッド要素の少なくとも１つの、パンチ穴、窪み、及び長さの少なくとも１つを制御するために、前記マクロ・ファイルを使用して前記軽量ロール成形機と通信する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記マクロ・ファイルは、組立シーケンス命令をさらに含み、
前記組立シーケンス命令が記載されたラベルを前記トラック要素又は前記スタッド要素に貼り付けるために、前記軽量ロール成形機の印刷機を制御する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

コンピューティングシステム上においてコンピュータプロセスを実行するコンピュータ実行可能命令を記憶する１つ以上の有形コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記コンピュータプロセスは、
建物の建築レイアウトを示す建築図を作成する工程であって、前記建物の１つ以上の壁が標準構造壁として指定される工程と、
前記標準構造壁の夫々を幾何学的グリッドのグリッド線及び前記幾何学的グリッドのグリッド線交差部に沿って位置合わせすることによって、前記幾何学的グリッドに対して前記標準構造壁の夫々を、コンピュータを使用して、自動的に位置決めする工程と、
前記１つ以上の標準構造壁の夫々についての複数のマッピング結果を取得する工程と、
前記１つ以上の標準構造壁の夫々についての前記複数のマッピング結果の１つを、所定の基準に基づいて選択する工程と、
前記選択されたマッピング結果に基づいて、複数の標準構造部材の１つ以上を前記幾何学的グリッドの座標に対してマッピングする工程と、を含み、
前記複数の標準構造部材は、標準パネルと、標準柱と、標準トラスとを含み、
前記所定の基準は、前記複数の標準構造壁の夫々を支える構造柱の数の最小化であり、
前記複数の壁の夫々についての複数のマッピング結果を取得する前記工程は、２フィート単位で前記複数の標準構造壁の夫々を分析する工程をさらに含むことを特徴とする１つ以上の有形コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項15】

複数のマッピング結果を取得する前記コンピュータプロセスは、
構造性能基準に基づいて前記グリッド線を分析する工程と、
標準トラスの位置及び向きを決定する工程と、
前記１つ以上の標準構造壁における開口部の位置に基づいて、前記標準パネルのレイアウトを決定する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の１つ以上の有形コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項16】

前記複数のマッピング結果の夫々は、前記１つ以上の標準構造壁の夫々に使用される前記標準構造部材を特定すると共に、前記１つ以上の標準構造壁の夫々に使用される前記標準構造部材の構造性能特性を特定することを特徴とする請求項１４に記載の１つ以上の有形コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項17】

前記コンピュータプロセスは、
前記複数の標準構造壁の夫々に対する前記複数の標準構造部材の夫々についての一意的識別子を含む標準構造部材リストを作成する工程と、
複数のクイックレスポンス（ＱＲ）コードを作成する工程と、
前記複数のＱＲコードの１つ以上を、前記複数の標準構造部材の１つ以上に対して一意的に関連付けする工程と、
複数の統一資源位置指定子（ＵＲＬ）を作成し、前記複数のＵＲＬの１つに対して前記複数のＱＲコードの夫々を関連付けする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の１つ以上の有形コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項18】

建物の建築レイアウトを示す建築図を作成し、前記建物の１つ以上の壁を標準構造壁として指定可能とする設計モジュールと、
グリッド線とグリッド線交差部とを有する幾何学的グリッドを作成し、前記標準構造壁の夫々を前記グリッド線及び前記グリッド線交差部に沿って位置合わせすることによって、前記幾何学的グリッドに対して前記標準構造壁の１つ以上を、コンピュータを使用して位置決め可能にする幾何学的グリッド・モジュールと、
コンピュータメモリに記憶される１つ以上のコンピュータ命令を含み、複数の標準構造部材の１つ以上を前記グリッド線及び前記グリッド線交差部に対してマッピングするマッピング結果モジュールと、を備え、
前記複数の標準構造部材は、標準パネルと、標準柱と、標準トラスとを含み、
出力モジュールをさらに備え、
前記出力モジュールは、
前記複数の標準構造壁の夫々に対する前記複数の標準構造部材の夫々についての一意的識別子を含む標準構造部材リストを作成し、
複数のクイックレスポンス（ＱＲ）コードを作成し、前記複数のＱＲコードの１つ以上を、前記複数の標準構造部材の１つ以上に対して一意的に関連付けし、
複数の統一資源位置指定子（ＵＲＬ）を作成し、前記複数のＵＲＬの１つに対して前記複数のＱＲコードの夫々を関連付けし、位置コードに対して前記複数のＱＲコードの夫々を関連付けし、前記位置コードは、前記建物内における前記標準構造部材の１つの位置を特定し、
複数の構造パネル名を作成し、前記複数の標準構造部材の１つ以上に対して前記複数の構造パネル名の夫々を関連付けし、前記複数の構造パネル名の夫々は、前記建物における対応する標準構造パネルの位置、前記対応する標準構造パネルの寸法、前記対応する標準構造パネルの向き、前記対応する標準構造パネルに対する接続オプション、ならびに、前記対応する標準構造パネルの図面ファイルのファイル名の少なくとも１つを特定し、
前記建物内における前記複数の標準構造部材の１つ以上を特定する、前記建物の三次元モデルと、前記建物の製作図及び仕様とを作成し、
軽量ロール成形機を制御するために、トラック要素仕様及びスタッド要素仕様を含むマクロ・ファイルを作成することを特徴とするシステム。

【請求項19】

ＱＲコードスキャン装置をさらに備え、
前記ＱＲコードスキャン装置は、
前記複数の標準構造部材の１つに関連するＱＲコードをスキャンし、
前記複数の標準構造部材の１つに関連する入力をユーザから受信し、
前記スキャンされたＱＲコードに関連するＵＲＬに関連する情報を更新することを特徴とする請求項１８に記載のシステム。

【請求項20】

前記ＵＲＬに関連する前記情報は、前記複数の標準構造部材の１つの設置ステータスであることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。

【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、「標準構造部材を使用する方法及びシステム（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭ ＯＦ ＵＳＩＮＧ ＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＥＤ ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ）」という名称の、２０１２年１２月１９日に出願された米国非仮出願第１３／７１９，５６１号の優先権の利益を主張し、当該米国非仮出願は、「建築構造用のパネル化された構造システム（ＰＡＮＥＬＩＺＥＤ ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＢＵＩＤＬＩＮＧ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ）」という名称の、２０１０年１２月９日に出願された米国非仮出願第１２／９６４，３８０号の一部継続出願であり、その利益を主張し、さらに当該米国非仮出願は、２００９年１２月１８日に出願された米国仮出願第６１／２８８，０１１号の利益を主張するものである。これらの両方は、その全記載が参照として本明細書に援用される。

【0002】

本開示は、パネル化されたモジュール式の構造システムを使用する、建物の建設及び組み立ての方法ならびにシステムに関する。

【背景技術】

【0003】

建物の構造体は、倒壊の危険性、あるいは、有用性又は機能の損失なく、物理的力又は変位に耐えなければならない。建物にかかる応力は、建物の構造体によって持ちこたえられる。

【0004】

５階又はそれ以下の高さの建物には、通常、「耐力壁」構造システムが使用され、垂直方向の死荷重力及び活荷重力を管理する。構造体の屋根、床、壁にかかる垂直力は、壁にかかる荷重を均一に広げ、フレーム又はフレーム構造体のサイズ及び密度を上階から下階に向かって各階で徐々に増加させることによって、壁を伝い屋根から基礎に垂直方向に伝わる。天井及び床スパンについては、天井及び床にかかる荷重を支え、これらの荷重を壁及び柱に伝達させるために、トラスが使用される。

【0005】

例えば窓及びドア開口部等において垂直耐力要素が存在しない場合に、荷重を柱又は壁に伝達するために、梁が使用される。５階を超える高さの建物においては、垂直荷重を支える壁の能力が限られており、大型の梁及び柱の形状のコンクリート及び／又は構造用鋼フレームが、構造体を支えるために使用される。

【0006】

建物に作用する横力（例えば、風力及び地震力）は、ブレースによって管理及び伝達される。建物（通常、５階建て又はそれ以下）におけるブレース付きの壁線の一般的な組立方法は、構造下張りを使用して、壁線においてブレース付きパネルを作成する方法である。より従来の方法として、壁線に亘って入れ込み式（ｌｅｔ−ｉｎ）傾斜ブレースを使用する方法があるが、この方法は、ドア、窓等の多数の開口部を有する建物に対しては実行可能でない。５階を超える高さの建物における横力は、重鋼製の入れ込み式ブレース、あるいは、重鋼及び／又はコンクリートパネルによって管理及び伝達され、コンクリート又は石造りの階段タワー及びエレベータ昇降路等の構造コア要素によっても管理及び伝達される。

【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／又は構造用鋼フレーム、重鋼製の入れ込み式ブレース、ならびに、重鋼及び／又はコンクリートパネルに頼ることなく、建物を建築及び組み立てる、パネル化されたモジュール式のシステムが必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書において開示する方法及びシステムによれば、建物の建築レイアウトを示す建築図を作成する工程において、建物の１つ以上の壁が標準構造壁として指定される工程と、標準構造壁の夫々を幾何学的グリッドに対して自動的に位置決めする工程と、複数の標準構造部材の１つ以上を、コンピュータを使用して、幾何学的グリッドの座標に対してマッピングする（又は「設置する」）工程において、複数の標準構造部材は、標準パネルと、標準柱と、標準トラスとを含む工程と、を提供する。

【0009】

いくつかの実施形態においては、製品はコンピュータプログラム製品として提供される。コンピュータプログラム製品の一実施形態によれば、コンピュータシステムによって読み取り可能であり、コンピュータプログラムを符号化するコンピュータプログラム記憶媒体を提供する。コンピュータプログラム製品の別の実施形態は、コンピュータシステムによって搬送波上に具現化され、コンピュータプログラムを符号化するコンピュータデータ信号の形で提供可能である。

【0010】

その他の実施形態についても、本明細書において説明及び列挙される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】水平トラスパネルにおいてフレーム部材として使用されるスタッドを示す。

【図2】水平トラスパネルにおいてフレーム部材として使用されるトラックを示す。

【図3】Ｖ型ブレース付き水平トラスパネルを示す。

【図3.1】Ｖ型ブレース付き水平トラスパネルを示す。

【図4】各種開口型水平トラスパネルを示す。

【図4.1】各種開口型水平トラスパネルを示す。

【図4.2】各種開口型水平トラスパネルを示す。

【図5】水平トラスパネルへの取り付けのためのトラスを示す。

【図6】水平トラスパネルを互いに取り付ける構造柱組立体を示す。

【図7】図３、図３．１、図４、図４．１、及び図４．２に示すような水平トラスパネルを、図６の構造柱組立体に対して取り付ける方法を示す。

【図8】図３、図３．１、図４、図４．１、及び図４．２に示すような水平トラスパネルを、図６の構造柱組立体に対して取り付ける方法を示す。

【図9】一体型トラス建築システム（ＵＴＣＳ）壁線における、開口型及びＶ型ブレース付き水平トラスパネルを有する一体型水平トラスパネル壁線を示す。

【図10】図５のトラスを示す。

【図11】図６のトラス／スタッドハンガを示す。

【図12】図６の構造柱組立体の一部を示す。

【図13】水平トラスパネルに接続されるトラスを示す。

【図14】水平トラスパネルに接続され、壁線を形成するＵＴＣＳオープンスパン組立体を形成するトラスを示す。

【図15】複数階のＵＴＣＳ構造体の組立体として形成されるＵＴＣＳ建物部分を示す。

【図16】建物における図６の構造柱組立体の配列を示す。

【図17】本建物のある区画の階間連結部の立体図及び平面図を示す。

【図18】図６の構造柱組立体への力の伝達を示す。

【図19】標準構造部材を使用するシステムの例示的ブロック図を示す。

【図20】標準構造部材を使用するシステムの代替的な例示的ブロック図を示す。

【図21】標準構造部材を使用する方法の例示的フロー図を示す。

【図22】本明細書において開示するシステムによって作成される構造パネル名の例を示す。

【図23】特殊コードを使用し、建物建設工程を追跡する方法の例示的フロー図を示す。

【図24】機械制御ファイルを使用し、標準構造部材の製造を制御する方法の例示的フロー図を示す。

【図25】本明細書において開示する方法及びシステムによって使用される例示的な幾何学的グリッドを示す。

【図26】グリッド線に沿った各種標準構造部材と共に、幾何学的グリッドの例示的平面図を示す。

【図27】各種標準構造部材を使用する建造物の例示的立面図を示す。

【図28】各種標準構造部材を使用して形成される構造体の立体図を示す。

【図29】本明細書において開示する方法及びシステムの１つ以上の構成要素を実行するために使用可能な例示的コンピューティングシステムを示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書において開示する一体型トラス建築システム（ＵＴＣＳ）は、標準構造パネルを基本とする、単層及び多層建築用の独自の革新的な新構造システムである。当該システムにおいて採用されるのは、限られた数の構成の独自技術による、軽量金属フレーム型垂直壁パネル（水平トラスパネル）、床及び天井用軽量金属トラス、冷延角形（正方形又は矩形）鋼管（構造柱）、ならびに、独自の接続板及びクリップである。

【0013】

多くの異なる組立体（壁、柱、梁、ブレース、ストラップ、及びこれらを共に固定する締結部材）が垂直方向の活荷重力及び死荷重力、ならびに、横力を管理するために採用される建造物の設計及び構築のための従来の手法と違って、ＵＴＣＳは、これらの力を、限られた数の独自に設計された標準水平トラスパネルを介して管理しており、当該標準水平トラスパネルは、構造柱及びトラスを使用して組み立てられる。各要素のこのような独自の組立体によって、垂直力及び横力を効果的に支え、壁、床、天井、及び屋根からＵＴＣＳの冗長性のある密集した柱システムに対して当該力を効果的に伝達する。従って、柱がこれらの垂直力及び横力を吸収し、これにより、ＵＴＣＳが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としての、「熱間成形」された構造用鋼（加重鋼又は「赤鉄（ｒｅｄ ｉｒｏｎ）」）及びコンクリートが不要となる。

【0014】

ＵＴＣＳフレーム部材は、コンピュータ化された専用のロール成形機によって作製される。これらの機械によって、フレームスタッド又は部材が、一般的に「帯鋼」と称される冷延鋼から製造される。各スタッドは、一定のサイズに切断され、組立体のねじ頭部分に座ぐり部を有する、ねじの締め付け用の穴がドリルで予め開けられ、機械・電気・配管（「ＭＥＰ」）組立体のたて溝、ならびに、下地工事用の穴がパンチで予め開けられ、垂直ブレース及び水平ブレースの挿入用の穴がパンチで予め開けられ、組立体に対してラベルが付けられる。上記の機械は、ＣＡＤファイルからスタッドの仕様を読み取る。

【0015】

ＵＴＣＳにおいて使用される水平トラスパネル及びトラスは、建物高さ及び法律上の要件に応じて、１８〜１４ゲージ鋼等の軽量鋼からロール成形されるフレーム部材で構成される。水平トラスパネルにおいて使用されるフレーム部材には２つの形状があり、当該フレーム部材は、図１に示すスタッド１０及び図２に示すトラック１２である。スタッド１０及びトラック１２は、夫々、１８〜１４ゲージ鋼等の軽量鋼から圧延される。

【0016】

スタッド１０及びトラック１２の夫々は、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、を備える。フランジ１６は、ウェブ１４の対向する側部から略直角に同一方向に延び、リップ１８は、ウェブ１４と平行になるように、フランジ１６の端部から内側に延びる。スタッド１０及びトラック１２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よりも僅かに高く、トラック１２のウェブ１４がスタッド１０のウェブ１４よりも僅かに広いという点で互いに異なる。これらの相対的な寸法によって、構造性能に影響する、スタッド１２のフランジ１６の圧縮の必要なく、トラック１２に対してスタッド１０が摺動可能となる。

【0017】

ＵＴＣＳにおいては、限られた数、例えば２つの水平トラスパネル構成が採用される。これらの水平トラスパネルは、ＵＴＣＳの構造壁要素である。このような構成が２つのみ使用されている場合には、当該構成は、（ａ）図３又は図３．１において示す、「Ｖ字」状ブレース（「Ｖ型ブレース」）を含むＶ型ブレース付き水平トラスパネル２０／２２、ならびに、（ｂ）図４において示す、Ｖ型ブレースを含まない開口型水平トラスパネル２４である。

【0018】

開口型水平トラスパネル２４は、一般的に、ＵＴＣＳ構造における大型の開口部（例えば、窓、ドア、壁面開口部等）を有する建物の任意の部分で使用される。開口型水平トラスパネル２４は、建物内の各パネルのいずれか又はその近傍に取り付けられる床及び天井組立体からの垂直方向の活荷重力（例えば、部屋）及び死荷重力（例えば、乾式壁、ＭＥＰ組立体、絶縁体等）（「局所力」）を支え、当該力を伝達するように構築される。Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０／２２は、構造体に作用する垂直局所力及び横力（例えば、風及び地震等）を支えるように構築される。

【0019】

図３に示すように、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０は、頂部トラック２６と、底部トラック２８と、を備える。頂部トラック２６の内側は、連続的な水平ブレースであり、当該水平ブレースは、背中合わせ（ウェブ合わせ）のトラック３０，３２から成り（二重水平ブレースと称する）、これらのトラック３０，３２は、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０の側部において、ボルトやねじ等の締結部材３４によって側部スタッド３６，３８に固定される。また、頂部トラック２６及び底部トラック２８は、締結部材３４によって側部スタッド３６，３８に固定される。トラック３０，３２及び頂部トラック２６によって形成される連続的な水平ブレースの間の部分は、スタッドから成る鉛直角ウェブ４０を含む。図３に示すこのようなブレース部分は、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０内における、下記のトラス１０６の取り付けのためのトラス取付部分４２として機能し、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０に働く力を支え、以下で述べるような、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０の側部スタッド３６，３８の夫々に取り付けられる構造柱に当該力を伝達する。

【0020】

また、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０は、２つの内側スタッド４４，４６と、頂部及び底部トラック２６，２８、ならびに、トラック３０，３２に対して締結部材３４によって固定される中央スタッド４８と、を有する。側部スタッド３６，３８は、スタッド３６，３８のフランジ１６がトラック２６，２８，３４，３６の端部におけるフランジ１６と当接するように、トラック３０，３２のウェブ１４及びリップ１８の端部における端部切込み５０を貫通する。これらの端部切込み５０を図２において示す。締結部材３４は、これらの当接部に位置する。同様に、内側スタッド４４，４６及び中央スタッド４８は、スタッド３６，３８及び中央スタッド１００のフランジ１６の外側がトラック２６，２８，３４，３６のフランジ１６の内側に当接するように、トラック３０，３２のウェブ１４及びリップ１８の内側切込み５２を貫通する。これらの内側切込み５２もまた図２において示す。締結部材３４は、これらの当接部に位置する。５つの垂直スタッド３６，３８，４４，４６，４８は、例えば、それらの間に２４インチの間隔をあけていてもよい。内側スタッド４４，４６及び中央スタッド４８がトラック３０，３２を貫通する箇所は、ヒンジ接続部（即ち、１つの締結部材で回転可能）である。また、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０のスタッドは、乾式壁、導管、配線、配管組立体等を支えるように機能する。

【0021】

さらに、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０は、連続的なＶ字状ブレースを含む。このＶ型ブレースは、その設計及び構築が独特である。Ｖ型ブレースの２つの脚部は、図１に示すスタッド１０のようなＶ型ブレーススタッド５４，５６である。Ｖ型ブレーススタッド５４は、締結部材３４によって、トラック３０，３２の直下においては側部スタッド３６に固定され、底部トラック２８にも固定される。また、Ｖ型ブレーススタッド５４は、内側スタッド４４のウェブ１４における内側切込み５８を貫通する。この内側切込み５８を図１において示す。Ｖ型ブレーススタッド５４のウェブ１４は、スタッド３６，４４及びトラック２８の夫々の１つのフランジ１６に当接する。これらの当接部において図示のように締結部材３４を受ける。

【0022】

同様に、Ｖ型ブレーススタッド５６は、締結部材３４によって、トラック３０，３２の直下においては側部スタッド３８に固定され、底部トラック２８にも固定される。また、Ｖ型ブレーススタッド５６は、内側スタッド４６における内側切込み５８を貫通する。Ｖ型ブレーススタッド５６のウェブ１４は、スタッド３８，４６及びトラック２８の夫々の１つのフランジ１６に当接する。これらの当接部において図示のように締結部材３４を受ける。

【0023】

Ｖ型ブレーススタッド５４，５６のスタッド３６，３８及びトラック２８に対する取り付けには、Ｖ型ブレーススタッド５４，５６の端部に図３に示すように角度をつける必要がある。このように角度のついた端部によって、Ｖ型ブレーススタッド５４，５６をそれに対応する側部スタッド３６，３８に固定するために多数の締結部材３４が使用可能となる。

【0024】

Ｖ型ブレーススタッド５４，５６は、それらのウェブがＶ型ブレース付き水平トラスパネル２０のスタッド３６，４４，４８，３８のウェブと垂直となるように位置決めされている。また、Ｖ型ブレーススタッド５４，５６は、内側スタッド４４，４６を通って、トラック３２，３４の直下から底部トラック２８の略中間にある「Ｖ字」の頂点まで連続的に延びる。Ｖ型ブレースの頂点における接続は、頂点整合板６０及び付加的な締結部材３４によって容易に行うことができ、頂点整合板６０及び付加的な締結部材３４は、Ｖ型ブレーススタッド５４，５６及び中央スタッド４８を互いに接続する。板６０、底部トラック２８、スタッド４８、及びＶ型ブレーススタッド５４，５６は、図３に示すように下側の３つの締結部材によって互いに接続されている。また、内側スタッド４６は、当該スタッド４６がトラック３０，３２の内側切込み５２を貫通する箇所において、締結部材３４によって、頂部トラック２６及びトラック３０，３２に取り付けられる。頂点整合板６０は、１８〜１４ゲージの冷延鋼等の材料から形成されてもよい。

【0025】

Ｖ型ブレーススタッド５４，５６の側部スタッド３６，３８、中央スタッド４８、及びトラック２８に対する接続部は、モーメント接合部であり、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０の横方向における構造性能を向上する。

【0026】

これらの接続部によって、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０に作用する横力のほとんどの本システムの構造柱に対する伝達が容易になる（以下にさらに詳細に述べる）。

【0027】

Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０は、また、水平ブレースを構成するトラック６２を含む。トラック６２は、例えばＶ型ブレーススタッド５４，５６によって形成されるＶ型ブレースの中間に位置している。トラック６２は、内側スタッド４４，４６を収容する端部切込み５０を有し、中央スタッド４８を収容する内側切込み５２を有し、締結部材３４によって内側スタッド４４，４６及び中央スタッド４８に固定される。トラック６２は、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０の横力に対する構造性能に寄与する。

【0028】

Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０は、必要に応じて、乾式壁、キャビネット、つかまり棒等の建物組立体用のその他のブレース及び基材を含み得る。Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０は、内側の構造壁（界壁及び仕切り）及び外側の構造壁の両方として使用される。また、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０／２２は、図から明らかなように空間が限られてはいるが、窓及び壁面開口部を収容してもよい。

【0029】

図３．１のＶ型ブレース付き水平トラスパネル２２は、以下の点を除いて図３のＶ型ブレース付き水平トラスパネル２０と同一の構成を有する：図３のＶ型ブレースの半分を形成するＶ型ブレーススタッド５４の代わりに、互いにリップ１８が当接する２つのスタッド６４，６６が使用され、図３のＶ型ブレースの残りの半分を形成するＶ型ブレーススタッド５６の代わりに、互いに当接しているとは限らない２つのスタッド６８，７０が使用される。従って、スタッド６４，６６，６８，７０は、図３．１のＶ型ブレース付き水平トラスパネル２２用の二重Ｖ型ブレースを形成し、さらに強度を与える。

【0030】

図４に示すように、開口型水平トラスパネル２４は、頂部トラック８０と、底部トラック８２と、を備える。頂部トラック８０の内側は、連続的な水平ブレースであり、当該水平ブレースは背中合わせ（ウェブ合わせ）のトラック８４，８６から成り（二重水平ブレースと称する）、これらのトラック８４，８６は、開口型水平トラスパネル２４の側部において、ボルトやねじ等の締結部材３４によって側部スタッド８８，９０に固定される。また、頂部トラック８０及び底部トラック８２も、締結部材３４によって側部スタッド８８，９０に固定されている。トラック８４，８６及び頂部トラック８０によって形成される連続的な水平ブレースの間の部分において、スタッドから成る鉛直角ウェブ９２が含まれる。図４に示すこのようなブレース部分は、開口型水平トラスパネル２４用の構造トラス９４として機能し、開口型水平トラスパネル２４に働く力を支え、以下で述べるような、開口型水平トラスパネル２４の側部スタッド８８，９０の夫々に取り付けられる構造柱に当該力を伝達する。

【0031】

また、開口型水平トラスパネル２４は、頂部及び底部トラック８０，８２、ならびに、トラック８４，８６に対して締結部材３４によって固定される、２つの内側スタッド９６，９８と、中央スタッド１００と、を有する。側部スタッド８８，９０は、そのフランジ１６がトラック８０，８２，８４，８６の端部においてフランジ１６と当接するように、トラック８４，８６のウェブ１４及びリップ１８の端部において端部切込み５０を貫通する。これらの端部切込み５０を図２において示す。締結部材３４は、これらの当接部に位置する。同様に、内側スタッド９６，９８及び中央スタッド１００は、そのフランジ１６がトラック８０，８２，８４，８６のフランジ１６に当接するように、トラック８４，８６のウェブ１４及びリップ１８の内側切込み５２を貫通する。これらの内側切込み５２もまた図２において示す。締結部材３４は、これらの当接部に位置する。５つの垂直スタッド８８，９０，９６，９８，１００は、例えば、それらの間に２４インチの間隔を開けていてもよい。内側スタッド９６，９８及び中央スタッド１００がトラック８４，８６を貫通する箇所は、ヒンジ接続部（即ち、１つの締結部材で回転可能）である。また、開口型水平トラスパネル２４のスタッドは、乾式壁、導管、配線、配管組立体等を支えるように機能する。

【0032】

開口型水平トラスパネル２４は、また、水平ブレースを構成するトラック１０２を含む。トラック１０２は、例えばトラック８２とトラック８６との中間に位置する。水平ブレーストラック１０２は、側部スタッド８８，９０が貫通する端部切込み５０を有し、内側スタッド９６，９８及び中央スタッド１００が貫通する３つの内側切込み５２を有し、締結部材３４によって、側部スタッド８８，９０、内側スタッド４４，４６、及び中央スタッド４８に固定される。スタッド８８，９０，９６，９８，１００のフランジ１６は、トラック１０２のフランジ１６に当接する。締結部材３４は、これらの当接部に取り付けられる。開口型水平トラスパネル２４は、垂直局所力に対処するよう構築される。

【0033】

開口型水平トラスパネル２４は、窓、ドア、壁面開口部を収容するように設計される。開口型水平トラスパネル２４は、例えば、２０フィート幅又はそれ以下であってもよい。図４．１及び図４．２は、窓、ドア、及び壁面開口部用の１つ以上の開口部を有する開口型水平トラスパネルを示す。図４．１は、ＭＥＰ組立体が貫通し得る典型的なたて溝開口部１０４を示す。これらのたて溝開口部１０４は、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０，２２にも形成されてもよい。図４．２は、ドア用の開口部を有する開口型水平トラスパネルをいくつか示す。

【0034】

開口型水平トラスパネル２４は、必要に応じて、窓、ドア、壁面開口部、乾式壁、キャビネット、つかまり棒等の建物組立体用のその他のブレース及び基材を含み得る。開口型水平トラスパネル２４は、内側の構造壁（界壁及び仕切り）及び外側の構造壁の両方として使用される。

【0035】

上述の水平トラスパネルは、建物における床から天井までの部分を収容し、例えば図５に示すトラス１０６等のトラスの取付体も収容可能とする十分な高さを有する。トラス１０６は、トラス取付部分４２に取り付けられ、また、トラス１０６は、スタッドから成る傾斜ウェブ１１２によって互いに接続される頂部スタッド１０８及び底部スタッド１１０を備え、それにより、傾斜ウェブ１１２が頂部及び底部スタッド１０８，１１０に締結部材３４によって取り付けられる。トラス１０６は、トラス／スタッドハンガ１１６及び締結部材３４を使用して、水平トラスパネル１１４のトラス取付部分４２に取り付けられる。水平トラスパネル１１４は、Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０／２２として示されるが、水平トラスパネル１１４は、ここにおいて述べる水平トラスパネルのいずれかであってもよい。トラス／スタッドハンガ１１６は、図１１を参照して以下でさらに十分に説明する。

【0036】

トラスハンガ１１６は、１８〜１４ゲージの冷延鋼等の材料から形成されてもよい。

【0037】

トラス１０６を図１０においても示す。ＵＴＣＳにおいて使用されるトラスは、スタッド１０から成る。これらのトラスは、頂部及び底部スタッド１０８，１１０、ならびに、内側傾斜ウェブ１１２を有する。トラス１０６は、頂部及び底部弦材１０８，１１０を接続する側部又は端部ウェブを有さない。トラス１０６は、１８〜１４ゲージ鋼等の軽量鋼から形成されてもよい。トラス１０６のゲージ及び長さは、用途及び床スパンの幅に応じて異なる。

【0038】

図６は、構造柱１３２を有する構造柱組立体１３０を示し、構造柱１３２は、その頂部及び底部に対して溶接される頂部板１３４及び底部板１３６を有し、それにより、頂部板１３４が構造柱１３２の頂部を覆い、底部板１３６が構造柱１３２の底部を覆う。構造柱１３２は、例えば、４つの辺を有し、中空であり、建物高さ及び法律上の要件に応じて壁厚さが異なってもよい。頂部板１３４及び底部板１３６は、水平方向に直線状となるように図６において示され、２つの壁が共通の直線状の水平軸を共有するように隣り合って接合される部分で使用される。しかしながら、２つの壁がそれらの水平軸が互いに垂直となるように角部で接合される場合には、頂部板１３４及び底部板１３６は、「Ｌ字」状板であってもよい。

【0039】

１つ以上のボルト１３８は、頂部板１３４に対して適切に（例えば、溶接又は鋳造等によって）取り付けられる。ボルト１３８は、頂部板１３４から離れるように直角に延びる。底部板１３６の各端部は、そこを貫通する穴１４０を有する。従って、第１構造柱１３２は、第２構造柱１３２の頂部板１３４のボルト１３８が第１構造柱１３２の底部板１３６の穴１４０を貫通するように、第２構造柱１３２上に垂直に積み重ねられる。そして、ナットが第２構造柱１３２の頂部板のボルト１３８に取り付けられ、第１及び第２構造柱１３２が互いに垂直に固定されるように締められてもよい。

【0040】

頂部及び底部板１３４，１３６は、水平トラスパネル２０／２２／２４に使用されるトラック１２よりも僅かに広く、建物高さ及び法律上の要件に応じて厚さが異なる。ボルト１３８及び穴１４０による貫通ボルト締めによって、構造柱１３２が、互いに垂直に接続され、建物内のその他の組立体（屋根、基礎、ガレージ等）に接続可能となる。

【0041】

構造柱１３２は、スタッド１０のスタッド部１４２を介して水平トラスパネル２０／２２／２４に接続される。スタッド部１４２は、構造柱１３２の頂部及び底部に溶接又は別の方法により適切に固定される。スタッド部１４４は、そのウェブ１４が外側に向くように、構造柱１３０の略中間において溶接又は適切な締結部材によって固定される。このスタッド部１４４は、水平トラスパネルのスタッド３６，３８，８８，９０のゆがみを防ぐための「ホールドオフ」である。この位置において、１５４等の一体化板が使用されてもされなくてもよい。

【0042】

構造柱１３２の材料は、例えば、冷延鋼である。構造柱１３２は、中空であってもよく、用途及び法律に応じて異なる壁厚さを有する。板１３４，１３６及びトラスハンガ１４４，１４６の材料は、例えば、１８〜１４ゲージの冷延鋼であってもよい。

【0043】

図７及び図８は、水平トラスパネル２０，２２，２４等の水平トラスパネルを構造柱組立体１３０に対して取り付ける方法を示す。構造柱組立体１３０を４つのトラスハンガ一体型板１５０及び２つの平坦な一体化板１５４を使用して水平トラスパネル２０／２２／２４に取り付けることで一体型水平トラスパネルが作られ、トラスハンガ一体型板１５０は、以下でさらに詳細に説明されるトラス１０６の取り付け用のスタッド挿入突出部を有し、トラスハンガ一体型板１５０及び一体化板１５４の全ては、締結部材３４によって、水平トラスパネル２０／２２／２４の側部スタッド３６，３８及びスタッド部１４２に取り付けられる。図７に示すようなスタッド部１４４は、「ホールドオフ」スタッド３６，３８として働き、これにより、これらのスタッドが側部スタッド３６，３８と構造柱１３２との間の空間でゆがまない。この位置において、１５４等の一体化板が使用されてもされなくてもよい。

【0044】

ＵＴＣＳ構造において、ある区画又は長さを有する壁が、構造柱組立体１３０を使用して多数の水平トラスパネル（その数は壁長さに応じて異なる）を取り付けることによって組み立てられる。開口型水平トラスパネル２４は、窓、ドア、及び壁面開口部等の大型の開口部のある建物において、壁区画として使用される。Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２２／２２は、概ね残りの構造体部分に亘って壁区画として使用され、当該構造体を密に水平支持する。図９は、ＵＴＣＳ壁線における、開口型水平トラスパネル２４及びＶ型ブレース付き水平トラスパネル２０／２２を有する水平トラスパネル壁線を示す。

【0045】

上述のように、トラス１０６は、内側スタッド４４，４６及び中央スタッド４８に位置するトラス／スタッドハンガ１１６及び締結部材３４を使用して、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を図１１において示し、トラス／スタッドハンガ１１６は、図５に示すようなトラス１０６の頂部スタッド１０８内において受けられ、図５及び図８に示すように１８０度反転した状態では、トラス１０６の底部スタッド１１０内において受けられるスタッド挿入突出部１５２を備える。また、トラス／スタッドハンガ１１６は、頂部トラック２６に対してトラス／スタッドハンガを固定し、反転した状態では、水平トラスパネルの水平ブレース３０，３２に対してトラス／スタッドハンガを固定するために使用されるＬ字状フランジ１７２をさらに備える。

【0046】

トラス１０６は、その頂部スタッド１０８の端部を挿入突出部１５２に対して挿入後、締結部材３４によって固定し、Ｌ字状フランジ１７２を頂部トラック２６のウェブ１４及びフランジ１６に対して締結部材３４によって接続し、トラスハンガ１１６の突出タブ１７６をスタッド１０８の頂部フランジ１６に対して締結部材３４によって接続することによって、水平トラスパネル２０／２２／２４に対して接続される。トラス／スタッドハンガ１１６を１８０度反転させた状態で、トラス１０６の底部スタッド１１０の端部を挿入突出部１５２に対して挿入後、締結部材３４によって固定し、Ｌ字状フランジ１７２をトラック３０，３２のウェブ１４に対して締結部材３４によって接続し、突出タブ１７６をスタッド１１０の底部フランジ１６に対して締結部材３４によって接続することによって、トラス１０６の底部スタッド１１０を接続する。

【0047】

また、トラス１０６は、一体型板１５０上の挿入突出部１５２を使用して、構造柱１３２の夫々において取り付けられる。トラス１０６の頂部スタッド１０８の端部は、一体型板１５０の挿入突出部１５２に対して挿入され、スタッド１０８のウェブ１４に対して締結部材３４によって固定される。突出タブ１７６は、スタッド１０８の頂部フランジ１６に対して締結部材によって固定される。トラス１０６の底部スタッド１１０は、１８０度回転された一体型板１５０の挿入突出部１５２に対するスタッド１１０の端部の挿入によって接続される。締結部材３４は、挿入突出部１５２をスタッド１１０のウェブ１４に対して接続するために使用される。突出タブ１７６は、スタッド１１０の底部フランジ１６に対して締結部材を使用して取り付けられる。

【0048】

図１３において、水平トラスパネル２０／２２／２４に接続されるトラス１０６を示す。

【0049】

図１４において、ＵＴＣＳオープンスパン組立体を形成する水平トラスパネル２０／２２／２４に接続されるトラス１０６を示し、当該ＵＴＣＳオープンスパン組立体において、水平トラスパネル２０／２２／２４がトラス１０６と組み立てられ壁線を形成する。トラス１０６は、床及び天井組立体を支える。

【0050】

このような方法での水平トラスパネルに対するトラス１０６の取り付けによって、トラス１０６を水平トラスパネル２０／２２／２４に組み込み、これにより、壁組立体が床の上に載置される場所又は天井組立体が壁の頂部の上に載置される場所に存在する「ヒンジポイント」を不要にする。この接続により、トラス１０６と水平トラスパネル２０／２２／２４とが一体化され、実質的に壁及び床システム全体を共に「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にかかる力が、これらに取り付けられる構造柱組立体１３０に伝達し易くなる。したがって、垂直力及び横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。建物に床の下張り材及び乾式壁を組み込む場合には、このシステム全体が「ダイヤフラム」として機能する。

【0051】

図１５において、複数階のＵＴＣＳ構造体の組立体として形成されるＵＴＣＳ建物部分を示す。ＵＴＣＳ建物又は構造体において、水平トラスパネル２０／２２／２４は、ある階の構造柱組立体１３０がその下の階の構造柱組立体１３０等から基礎に至るまで垂直方向に並ぶように、配置される。

【0052】

図１６において、構造柱組立体のこのような配列を示す。図１６においては、ＵＴＣＳ構造体における構造柱組立体１３０の密度も示す。

【0053】

図１７において、この組立体の階間連結部の立体図及び平面図を示す。「耐力壁」、ならびに、鋼及びコンクリート構造体において通常起こる、水平トラスパネル２０／２２／２４の相互の接触又は凭れ掛りが見られないことが分かる。ＵＴＣＳ構造体のある階の水平トラスパネルは、その上の階からの荷重を負担していない。その代わりに、この荷重は構造柱組立体１３０に伝達され、当該構造柱組立体１３０がこれを負担する。構造体の各「階」又は高度によって、その垂直方向の活荷重力及び死荷重力が弱まり、これらが構造柱組立体１３０に伝達され、構造柱組立体１３０において、これらの力が弱まり、垂直方向に建物の基礎に伝達される。

【0054】

Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０／２２によって、建物に作用する横力が弱まり、構造体における冗長性のある構造柱組立体１３０に伝達される。このような力の伝達を図１８において示す。図１８の拡大部分において、パネルが互いに垂直方向に凭れ掛らず、力（矢印）があるパネルから別のパネルへと垂直方向に伝達されない。むしろ、垂直力及び横力は、構造柱組立体１３０に対して横方向に伝達される。この種の荷重伝達は、本願システムの独自の設計と組立体によって容易になる。水平トラスパネル２０／２２／２４及びトラス１０６の両方が、一体型トラスシステムとして機能する。

【0055】

ＵＴＣＳにおいては、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採用可能であり、最も一般的なものは、８フィート及び４フィートの間の寸法のＶ型ブレース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、構造体内における構造柱組立体１３０の著しい冗長化をもたらす。各開口型水平トラスパネル２４は、それに取り付けられる構造柱組立体１３０に近接する垂直局所力のみを支え、当該力を軽減するように機能する。Ｖ型ブレース付き水平トラスパネル２０／２２は、構造体に作用する垂直局所力だけではなく横力も支えるように機能する。水平トラスパネル２０／２２／２４が垂直力及び横力を伝達する独自の方法、ならびに、本システム内の構造柱組立体１３０の冗長性により、階毎にパネルの構成を異ならせる必要はない。トラック１２、スタッド１０、及びＶ型ブレースの幅及びゲージのみが、建物高さ及び法律上の要件に応じて異なる。

【0056】

ＵＴＣＳ建物内の空間を分割する内側非構造間仕切壁は、軽量鋼（通常、２４〜２８ゲージ）から構成され、Ｉ種及びＩＩ種の鉄骨構造において一般的である。

【0057】

ＵＴＣＳは、建物にかかる垂直力及び横力を管理する上で極めて効率的である。ＵＴＣＳを用いると、耐力壁構造体又は高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費用を大幅に削減できる。ＵＴＣＳでは、建物の構造体を限られた数の組立前パネルから組み立てるので、時間も節約できる。このことによっても更に、建物の構造体の構築費用を劇的に削減する。

【0058】

ＵＴＣＳは、独特であり革新的である。スラブ、立体駐車場、小売店舗、及び商業ビルを含む、ほぼ任意の基礎システム上に、ＵＴＣＳを建設可能である。ＵＴＣＳにおいて、建築についてのシステム化されたパネル化手法を基本とするフレーム化技術を採用している。ＵＴＣＳは、パネル化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、及び組み立て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、単層及び多層建物を組み立てる新たな構造システム及び方法である。

【0059】

本発明のある変形例が上記において説明されている。例えば、本発明は、コンクリート及び／又は構造用鋼フレーム、重鋼製の入れ込み式ブレース、ならびに、重鋼及び／又はコンクリートパネルに頼ることなく、建物の建築及び組み立てに特に有用であるが、本発明は、コンクリート及び／又は構造用鋼フレーム、重鋼製の入れ込み式ブレース、ならびに、重鋼及び／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。本発明の当業者は、その他の変形例も想到するであろう。

【0060】

図１〜図１８及びその開示部分は、標準構造部材用の限られた数の構成体を使用して示す。具体的には、標準構造部材によって、建造物の建築設計と構造設計との融合、当該建造物の部材の製造、ならびに、標準構造部材を使用した当該建造物の最終的な組み立てが可能となる。これらの標準構造部材の各種使用方法及びシステムを以下の説明で示す。具体的には、以下で開示するシステム及び方法によって、非効率な実施、不要な費用、整合性不足、不要な遅延、ならびに、典型的な建築設計及び建設計画に関連するその他の問題を解消する。

【0061】

以下で開示する完全一体化方法及びシステムによって、建造物の設計、製造、及び建設のための一体型プラットフォームが提供される。さらに、ここにおいて開示するシステムによって、下地工事、仕上げ、窓、階段、エレベータ等のその他の要素及び建築部材がどのように関連し、どのように自動的にサイズ決めされるか、あるいは、建物の構造体に対して位置するかを決定するのに役立つ能動的な設計機能が提供される。当該システムによって提供される自動化及び整合によって、より良好な設計効率、より良好な全体整合、ならびに、建築、構造体構築、機械・電気・配管（「ＭＥＰ」）構築、製造、及び建設にかかる時間及び費用の削減が可能となる。

【0062】

図１９は、上述の標準構造部材を使用するシステム１９００の例示的ブロック図を示す。具体的には、システム１９００は、建物についての設計ファイル１９０４を作成するために使用されるコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェア・モジュール１９０２を備える。ＣＡＤソフトウェア１９０２の一例として、オートデスクによるＲｅｖｉｔ建築設計ソフトウェアを含む。設計ファイル１９０４は、ＡｕｔｏＣＡＤによるＤＷＧファイル、ＤＸＦファイル、ＪＰＥＧファイル、ＢＭＰファイル、ＧＩＦファイル、ＴＸＴファイル等の形式で作成されてもよい。システム１９００の一実施形態において、設計ファイル１９０４は、建物の１つ以上の壁１９０６の標準構造パネル壁としての指定をさらに含む。例えば、建物の設計段階で建築士によってこのような壁の指定がなされてもよい。

【0063】

システム１９００は、各種標準構造部材１９１０についての構造細部を記憶するデータベース１９０８をさらに備える。例えば、データベース１９０８は、図１〜図１８について上述したようなトラス、トラス部材、その他の標準構造部材１９１０についての定義を示す記録を有する。さらに、そのような記録は、これらの標準構造部材１９１０のその他の特性を有し、当該特性は、例えば、寸法、横及び垂直荷重負担能力、せん断耐力、特定のパネルに取り付けられるスタッドの特定等である。システム１９００は、データベース１９０８がＣＡＤソフトウェア・モジュール１９０２と互いに分離しているように示されているが、一実施形態においては、データベース１９０８は、ＣＡＤソフトウェア・モジュール１９０２と一体化されていてもよい。あるいは、データベース１９０８は、データベース１９０８にアクセスするように設計される、ＣＡＤソフトウェア・モジュール１９０２に対するプラグインを介して、ＣＡＤソフトウェア・モジュール１９０２にアクセス可能であってもよい。このような実施形態によって、データベース１９０８を、異なるＣＡＤソフトウェア・モジュールの多数のユーザがアクセス可能なデータベースサーバ上に遠隔配置可能とする。

【0064】

システム１９００は、設計ファイル１９０４及び標準構造部材１９１０を入力として使用する幾何学的グリッド・モジュール１９１２を備える。グリッド・モジュール１９１２は、アドインとしてＣＡＤソフトウェア・モジュール１９０２に存在するように構成されてもよい。ＣＡＤソフトウェア・モジュール１９０２を使用して建築設計を行う設計士によって、グリッド・モジュール１９１２を起動するように選択してもよい。あるいは、グリッド・モジュール１９１２は、ＣＡＤソフトウェア・モジュール１９０２が有効となっているときに自動的に起動されるように構成されてもよい。グリッド・モジュール１９１２は、標準構造パネル壁１９０６の１つ以上に基づいて幾何学的グリッドを作成し、ここにおいて、グリッドは、標準構造パネル壁１９０６の夫々の座標を特定する。代替的な一実施形態においては、グリッド・モジュール１９１２によって作成される幾何学的グリッドは、ｘ、ｙ、ｚ面の夫々において存在する。さらに別の代替案としては、幾何学的グリッドは、建築設計における典型的な角度を考慮して、各種角度における複数のグリッドのネットワークとして設定されてもよい。また、幾何学的グリッドによって、各種角度のいくつかのグリッドが互いに有効となり、傾斜する建物の設計が可能となり、ここにおいて、アクティブグリッドによって、標準構造部材が正確なグリッド座標に吸着する。

【0065】

続いて、グリッド・モジュール１９１２は、標準構造パネル壁１９０６の端部が実質的にグリッド線交差部に近くなるように、グリッド線に沿って標準構造パネル壁１９０６の１つ以上を自動的に位置付けする。このような方法で、標準構造パネル壁１９０６の位置及び長さが幾何学的グリッドの線に対して調整される。

【0066】

続いて、システム１９００は、マッピング・ソリューション・モジュール１９１４を採用し、マッピング・ソリューション・モジュール１９１４は、構造性能を使用して幾何学的グリッドにマッピングされる壁線、ならびに、標準構造部材１９１０に関連するその他のデータを分析し、グリッド線に沿って標準構造部材１９１０の位置、向き等を決定する。一実施形態においては、標準構造部材１９１０は、所定の距離間隔でグリッド座標にマッピングされる。例えば、標準構造部材１９１０は、２フィート間隔でグリッドにマッピングされる。所定の距離間隔は、標準構造部材１９１０の最低縮尺分母に基づいて選択されてもよい。

【0067】

マッピング・ソリューション・モジュール１９１４は、先ず、トラス等の床構造体の一部で使用される標準構造部材１９１０をグリッド線に沿ってマッピングしてもよい。床構造体の一部として使用されるこのようなトラスの例は、図５において示す上述のトラス１０６を含む。マッピング・ソリューション・モジュール１９１４がトラスの位置及び向きを規定すると、マッピング・ソリューション・モジュール１９１４は、壁パネルとして使用される標準構造部材１９１０の位置決定及び選択をする。当該壁パネルの例は、図３において示すＶ型ブレース付き水平トラスパネル２０、ならびに、図４において示す開口型水平トラスパネル２４等を含む。マッピング・ソリューション・モジュール１９１４は、壁における開口部、構造柱１３０等の柱要素等の位置を分析することによって壁パネルの効率的なレイアウトを算出する。例えば、マッピング・ソリューション・モジュール１９１４は、各種壁パネルの荷重負担能力及びせん断耐力等と共に、構造柱の荷重負担能力及びせん断耐力等を分析し、それにより、結果として得られる構造体が、壁の開口等の設計に確実に適合し、建築法の要件を確実に満たす。具体的には、マッピング・モジュール１９１２は、例えば効率を最大化したり、費用を最小化するように、壁パネルを選択してもよい。

【0068】

また、一実施形態においては、システム１９００は、建物の建築図に対する１つ以上の変更に基づいて、標準構造部材１９１０の選択及びレイアウトを変更するように構成される。例えば、窓の開口部を、ある壁から別の壁に移動するか、ある壁におけるある位置から別の位置に移動する場合に、トラス及び壁トラスパネル等の選択及び配置もまた変更される。別の代替案としては、システム１９００によって、エンジニアが構造体に対して局所的な変更を加えることが可能となり、建物の残りの部分に対して当該変更の影響を反映させる。例えば、特定の管轄における耐震基準によって建物の壁線に沿って特定のパネル構成が要求される場合に、エンジニアは、要求される変更を加えることが可能である。このような場合において、システム１３０は、法律及び構造健全性等が建物全体で確実に順守されるように残りの構造体を自動的に分析する。

【0069】

また、システム１９００は、マッピング・ソリューション・モジュール１９１４によって作成される結果に基づいて各種出力１９２０をユーザによって作成可能にする出力モジュール１９１６をさらに備える。システム１９０は、個別のモジュールとして出力モジュール１９１６を示しているが、代替的な一実施形態においては、当該出力モジュール１９１６は、システム設定の一部としてもよい。例えば、ユーザは、本システムの設定時に出力及び／又は機能の１つ以上を選択してもよく、出力モジュール１９１４は、必要な出力を作成する。図１に示すシステム１９００において、出力モジュール１９１６は、出力１９２２〜１９３４を作成する。

【0070】

具体的には、出力モジュール１９１６は、建物における各種壁の夫々に対する各種構造部材の夫々の一意識別子を含む構造部材リスト１９２２を作成するように構成される。従って、例えば、構成部材リスト１９２２は、建造物に要する締め付けねじ、ボルト、スタッド等のリストを含み得る。一実施形態においては、出力モジュール１９１６は、各種構造部材についてのクイックレスポンス（ＱＲ）コードも作成する。このようなＱＲコード（登録商標。以下同じ）は、特定の構造部材又は特定の種類の構造部材を一意的に特定するために使用されてもよい。例えば、ＱＲコードは、構造パネルを水平トラスパネルに取り付けるために使用される特定の一体型板を一意的に特定するために設けられる。さらに別の代替案として、ＱＲコード１９２４の夫々は、構造部材を特定するその他の情報に関連付けられ、当該その他の情報は、例えば、建造物における構造部材の位置、構造部材の価格、構造部材の構造特性等である。

【0071】

また、出力モジュール１９１６は、建造物の各種構造部材についての構造パネル名１９２６を作成するように構成されてもよい。例えば、建造物の特定の柱の夫々は、それを特定する構造パネル名を割り当てられ、柱幅、柱サイズ、高さ、柱面構成等の柱に関する各種情報が提供される。同様に、構造パネル名によって、特定のパネル、パネルの種類、各種軸上における角部からのパネル距離、端部からの柱のオフセット量等を特定してもよい。構造パネル名について、以下で図２２を参照してさらに説明する。

【0072】

さらに、出力モジュール１９１６は、建造物の各種構造部材に関する情報を提供するページ１９２を作成するように構成してもよい。これらのページ１９２８は、ＱＲコードを介して起動可能なＵＲＬ付きウェブページとして構成されてもよい。例えば、ユーザがＱＲコードスキャナを使用してＱＲコード１９２４の１つをスキャンするときに、ユーザに対して、当該特定のクライアントに関する情報を含むウェブページを提供してもよい。従って、例えば、ＱＲコードが建造物に既に設置されている部材に対して提供されている場合に、フィールド上のＱＲコードをスキャンすることによって、ユーザが当該構造部材に関するさらなる情報を取得可能である。さらに、ページ１９２８は、例えば構造部材の位置、設置状態等の情報で動的に更新される。一実施形態においては、ＱＲコードをスキャンするために使用されるユーザ装置上に提供される１つ以上のアプリケーションによって、ページ１９２８上の情報が更新可能である。

【0073】

さらに、出力モジュール１９１６は、建造物の三次元モデル１９３０を作成するように構成されてもよい。一実施形態においては、このような３Ｄモデル１９３０もまた、建物の建設が進むにつれて３Ｄモデル１９１６が更新されるように、動的に更新される。さらに、３Ｄモデル１９３０によって、建造物の各種構造部材を特定してもよい。一実施形態においては、出力モジュール１９１６は、また、設計審査及び承認のための出力ファイルを作成する。例えば、これらの出力ファイルは、建造物の詳細な三次元の製図、各種応力分析レポート、各種建築基準法の順守要件に対して提出する必要のあるデータ等を含み得る。ユーザは、審査及び承認結果に基づいてフィードバックを行ってもよく、この場合において、建造物に対する異なる解決案の作成時に、ユーザ入力が組み込まれる。

【0074】

一実施形態においては、出力モジュール１９１６は、建造物の各種構造部材に関する情報を使用して部品表１９３２を作成するように構成される。このような部品表は、ユーザによってさらに処理可能なスプレッドシートの形式であってもよい。あるいは、出力部品表１９３２は、さらなる処理のために、会計ソフトウェア又はその他の財務ソフトウェアによって直接インポート可能なファイルの形式であってもよい。さらに別の代替案としては、出力モジュール１９１６は、外注の部品の発注書を作成してもよい。この場合も先と同様に、このような出力発注書は、会計ソフトウェア又は財務ソフトウェアによってさらに処理可能な形式であってもよい。

【0075】

さらに別の代替案としては、出力モジュール１９１６は、構造部材及び標準構造部材を製造するために使用される各種機械を制御するために使用可能な機械制御ファイル１９３４又はマクロ・ファイルを作成してもよい。例えば、出力モジュール１９１６によって作成されるマクロ・ファイル１９３４は、建造物のトラック及びスタッド要素を作製する各種軽量ロール成形機を制御するために使用されてもよい。このようなマクロ・ファイルは、手動又は自動で製造機械に取り込まれてもよい。さらに、当該マクロ・ファイルは、製造部品及び標準構造部材のラベルを作成するための製造機械に対する命令を含み得る。マクロ・ファイルの使用については、以下で図２４を参照してさらに説明する。また、出力モジュール１９１６は、プロジェクト設計チーム、エンジニア、及び建築部によって使用可能な製作図及び仕様１９３６を作成する。例えば、建築設備検査資格者は、出力モジュール１９１６によって作成される製作図を使用して、建築設計に対する承認等を行ってもよい。

【0076】

図２０は、標準構造部材を使用するシステムの代替の例示的ブロック図を示す。具体的には、図２０は、既存の建築設計ソフトウェアとの相互作用、ならびに、ソフトウェア・モジュール２００２の入力／出力との各種相互作用に使用可能なソフトウェア・モジュール２００２を示す。ソフトウェア・モジュール２００２は、標準構造部材を使用する各種機能を提供する各種コンポーネント又はモジュール２００４〜２０１４を備える。ソフトウェア・モジュール２００２は、任意の既製建築設計ソフトウェア、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェア等にプラグインとしてインストールされてもよい。あるいは、ソフトウェア・モジュール２００２は、１つ以上のアプリケーション・プログラミング・インターフェース（ＡＰＩ）を使用して建築設計ソフトウェアと通信するスタンドアロン型ソフトウェアであってもよい。例えば、ソフトウェア・モジュール２００２は、リモート・サーバにインストールされ動作するように構成されてもよく、各種ＣＡＤソフトウェア・インスタンスによって、ＡＰＩコールをソフトウェア・モジュール２００２と通信させるようにしてもよい。

【0077】

図２０に示す実施形態において、建築ソフトウェア２０２０は、建物設計レイアウトと、間取りレイアウトとを含むソフトウェア・モジュール２００２と通信する。建物設計レイアウト及び間取りレイアウトは、ＤＷＧファイルやＤＸＦファイル等の標準形式であってもよい。ソフトウェア・モジュール２００２は、建築設計における壁の夫々に対して床面高さ及び高さを割り当てる壁位置決めモジュール２００４をさらに備える。具体的には、壁位置決めモジュール２００４は、建築図に基づいて幾何学的グリッドを作成し、幾何学的グリッドに対して建築図の各種壁をマッピングする。例えば、建築図が１０フィート×９．５フィートの部屋を含む場合に、壁位置決めモジュール２００４は、建築士の最終決定に応じて１０×１０又は１０×８の幾何学的グリッドを作成し、部屋の壁をグリッドに対してマッピングする。

【0078】

また、ソフトウェア・モジュール２００２は、床の向きを決定する床向きモジュール２００６をさらに備える。具体的には、建物における床構造体は、図面に記名されるエンジニアによって、荷重（活荷重又は死荷重）に基づいて決定され、ここにおいて、床荷重は、トラスによって壁から壁に伝達される。伝達される荷重が最も少なくなり、それにより使用される構造体がより少なくなる（費用がより削減される）ような床の設置方向に関して明確な場合があり、当該方向は、例えば、南北（Ｎ−Ｓ）方向、東西（Ｅ−Ｗ）方向等である。ここにおいて開示するシステムは、最小荷重方向を自動的に決定し、Ｅ−Ｗ方向、Ｎ−Ｓ方向、又はその他の方向のうちの１つの方向で床を設置する。可能な場合は、自動的に、外壁に対しても床からの荷重がかからないようにする。図２Ａｎにおいて、開口分析モジュール２００８は、幾何学的グリッドに沿って合わせられる壁における開口部を分析する。例えば、開口分析モジュール２００８は、特定の壁におけるドア、窓、壁面開口部等を分析し、当該壁に含まれる可能性のある各種標準構造部材の位置を決定してもよい。

【0079】

壁のサイズ、床の向き、開口部、及びその他の壁の特性が決定されると、標準構造パネル適合モジュール２０１０は、当該特定の壁に使用される標準構造部材を決定する。従って、例えば、適合モジュール２０１０は、図３において示すようなＶ型ブレース付き水平トラスパネル２つが、図４、図４．１、及び図４．２において示すような開口型水平トラスパネルと共に、既定の壁において使用されるように決定してもよい。適合モジュール２０１０は、各種標準構造部材の夫々に関するデータ構造を記憶する標準構造パネルデータベース２０１２を使用してもよい。例えば、当該データベース２０１２における各データ構造によって、標準構造パネルの寸法、重さ、応力容量、隣接するパネル等に関する情報が提供される。モジュール２０１０は、壁の長さに基づき、どの標準構造パネルが特定のモジュールに適合するかを選択する。一実施形態においては、適合モジュール２０１０は、２フィート単位で壁の夫々を分析し、当該特定の壁に対して最も適合する標準構造部材を調べる。しかしながら、代替の実施形態においては、その他の大きさの単位を使用してもよい。

【0080】

適合モジュール２０１０は、また、幾何学的グリッド線に沿って構造柱を追加する場所を決定する。構造柱の決定に際して、適合モジュール２０１０は、要求される荷重負担能力及びその他の建物の特性を分析する。適合モジュール２０１０が各種標準構造部材及び構造柱をグリッド線に対して適合させると、各種出力データが結果に基づいて作成される。例えば、製造データ作成モジュール２０１４は、外注の構造部材及びその仕様に関するデータ、製造される構造部材に関するデータ、製造される構造部材の夫々についてのマクロ・ファイル等を作成する。当該マクロ・ファイルは、最終製造部材を作製するために製造機械２０３０によって使用されてもよい。例えば、マクロ・ファイルは、冷間ロール成形インターフェース２０３２に対して作成されてもよく、冷間ロール成形インターフェース２０３２は、冷間ロール成形機に対して、パンチで穴を形成する場所、冷延パネルの縁部を切る場所等を命令する。同様に、その他のマクロ・ファイルは、溶接インターフェース２０３４によって使用されてもよく、溶接インターフェース２０３４は、溶接接合部を形成する場所、適切な溶接接合の種類等を決定するために溶接ロボットによって使用可能である。このようなマクロ・ファイルによって、製造過程の自動化、ならびに、建築構造２０２６において使用される部材の組み立てが可能となる。

【0081】

ソフトウェア・モジュール２００２は、仕様と共に、詳細な三次元の製図を作成し、当該仕様は、例えば、各壁（標準構造部材及び構造柱の組み合わせとしての壁）の応力負担能力、騒音緩和仕様等である。このような仕様を含む製図は、さらなる審査のために、例えば地域の建物承認委員会、エンジニア等の審査承認手続担当２０２２に提出され、当該手続担当は、建築ソフトウェア２０２０を介して、製図を承認するか、変更を促してもよい。変更が促された場合には、ソフトウェア・モジュール２００２は、修正後の承認のために、新しい製図の一式を仕様と共に作成する。

【0082】

審査承認手続担当２０２２によって設計が承認されると、建築ソフトウェアは、ソフトウェア・モジュール２００２からの入力を使用し、計画及び仕様２０２４を建築エンジニアに対して作成する。このような計画及び仕様２０２４は、例えば、実際の建築構造２０２６に対する、建物建設が進む順番が明記される予定表、特定の部材がどのように設置されるかについての指示等を含む。

【0083】

図２１は、標準構造部材を使用する方法の例示的フロー図２１００を示す。動作２１０２において、建築図を受信する。例えば、設計ソフトウェアに組み込まれるソフトウェア・モジュールが、設計ソフトウェアから当該建築図を受信してもよい。床寸法を決定後、動作２１０４において、建築設計に基づいて幾何学的グリッドを作成する。一実施形態においては、幾何学的グリッドは、２フィート×２フィートの粒度を有している。しかしながら、代替的な実施形態においては、その他の粒度を有する幾何学的グリッドも使用可能である。具体的には、幾何学的グリッドは、各種グリッド線及びそれらの交差部を含む。続いて、動作２１０６において、受信した建築図から床寸法及び向きを決定する。一実施形態においては、建築図が多数の部屋を有している場合に、動作２１０６では、１回につき１つの部屋が夫々分析され、各部屋の床寸法及び向きが個々に決定されてもよい。あるいは、動作２１０６において、全ての部屋の床寸法及び向きが同時に決定されてもよい。

【0084】

動作２１０８において、建築設計の各種壁をグリッド線上に位置付けする。具体的には、幾何学的グリッド線がその交差部に対して適合する壁のみがグリッド線に沿って位置付けられる。従って、例えば、壁が湾曲している、又はその寸法が２フィート未満である場合には、当該壁を、グリッド線に沿って位置付けできない。このような例において、建築士が湾曲した壁又は傾斜した壁、あるいは、２フィート単位ではないその他の壁を使用したい場合には、そのような湾曲した壁等は、非標準壁であると決定される。このような場合において、前述の壁は、グリッド線に対してマッピングされたり、グリッド上に存在することはない。具体的には、非耐力壁もまた、グリッド線に対してマッピングされるとは限らない。このような建築用壁のグリッド線に対する適合の例について、図２５を参照して以下でさらに詳細に説明する。

【0085】

続いて、動作２１１０において、グリッド線に沿って位置する壁に沿って標準部材が位置付けられる。具体的には、もしグリッド線が２フィート×２フィートの粒度を有する場合に、標準部材は、任意の特別注文された製造部材を必要とすることなく、当該壁に適合する。従って、例えば、６フィートの壁がグリッド線に沿って位置している場合に、４フィートの水平パネル及び２フィートの別の水平パネルが、当該６フィートの壁を作製するために使用されてもよい。さらに、別の動作２１１０において、壁における窓及びその他の開口部の位置が分析され、例えば図４、図４．１、及び図４．２において示すような開口型水平パネルを要するかが決定される。標準構造部材の選択については、各種構造柱が構造体に追加されることも考慮に入れられる。具体的には、動作２１１４において、構造部材が選択され、構造体に対して追加される。このような構造パネルの例は、上記の図６で示すものである。

【0086】

標準パネル、トラス、及び柱等の構造部材の全てが建築設計の壁に対してマッピングされると、動作２１１６において、マッピング結果を分析する。一実施形態においては、得られた構造体の各種法律の順守状況、荷重負担能力等について、結果が分析される。分析動作２１１６においては、必要に応じて、得られた構造体に対する変更を促すために検査者やエンジニア等によって使用される、警告や違反等を含む出力レポートが作成されてもよい。さらに、動作２１１８において、建造物の製造及び建築の自動化に使用可能な各種出力が作成される。任意の変更が必要な場合に、フロー図２１００の１つ以上の動作が、必要に応じて繰り返されてもよい。

【0087】

図２２は、ここにおいて開示するシステムによって作成される構造パネル名の例を示す。具体的には、図２２は、パネル略称を使用する構造パネル名２２１０、ならびに、各種柱略称に使用する構造柱名２２４０の例を示す。このような例示的構造パネル名２２１０において、「ＰＡ」は、パネルの種類を示し、「３１２」は、パネルのシステムサイズ（３．５インチ又は５．５インチ）及びパネルの長さを示す。例えば、「３１２」の「３」は、３．５インチのシステムサイズを示し、「１２」は、パネルの長さが１２フィートであることを示す（パネル長は、２フィート単位である）。番号「４０３２」は、１／３２インチ単位でパネルの高さを示し、「Ｓｘｘｘ」は、パネル上における柱の中央線（ＣＬ）又はグリッド線からの第１スタッドのオフセット量を示し、「Ｘｘｘｘ」は、ｘ軸上における角部までのパネルの距離を示し、「Ｙｘｘｘ」は、ｙ軸上における角部までのパネルの距離を示し、「Ｗｘｘｘ」は、開口部の幅を示し、「Ｈｘｘｘ」は、開口部の高さを示し、「Ｅｘｘｘ」は、端部におけるＣＬからのオフセット量を示す。

【0088】

例示的構造柱名２２４０においては、「ＣＢ」は、柱幅を示し、「３ＸＸ」は、柱サイズを示し、「４０３２」は、１／３２インチ単位で柱の高さを示し、「ＡＯＪＯ」は、柱の端面構成を示し、「３０３３」は、柱に対して接続されるパネルのサイズを示し、１番目の「Ａ３０３０」は、柱の頂部に取り付けられる端板の種類を示し、２番目の「Ａ３０３０」は、柱の底部に取り付けられる端板の種類を示す。

【0089】

図２３は、特殊コードを使用し、建物建設工程を追跡する方法の例示的フロー図２３００を示す。具体的には、フロー図２３００は、クイックレスポンス（ＱＲ）コードを使用し、建物建設工程を追跡するシステムによって行われる１つ以上の動作を示す。動作２３０２において、ＱＲコードが作成される。パネル、柱、トラス等の各種標準構造部材が既定のＱＲコードによって一意的に特定可能なように、ＱＲコードが作成される。あるいは、ＱＲコードは、互いに類似する複数の部材を特定するために使用されてもよい。従って、例えば、全ての一体化板１５４は、同様のＱＲコードによって特定されてもよい。別の例としては、パネル用のＱＲコードには、特定のパネルに関する情報を提供する構造パネル名２２１０を含むフィールドが添付されてもよい。

【0090】

続いて、動作２３０４において、構造部材に関する情報をＱＲコードに対して添付する。従って、例えば、データベースにおいては、ＱＲコードの夫々には、そのＱＲコードに関する構造部材についての情報を提供する１つ以上のフィールドが添付されてもよい。これらの構造部材情報は、構造部材の寸法、建造物における構造部材の位置、構造部材の費用情報等を含み得る。続いて、ＱＲコードは、構造部材に対して物理的に取り付けられる。従って、例えば、トラス用のＱＲコードは、製造後の特定のトラスに対して印刷及び取り付けられる。

【0091】

構造部材がＱＲコードと共に設けられると、決定動作２３０８において、ＱＲコードがスキャンされたか否かが決定される。例えば、特殊なＱＲコードスキャン装置、スマートフォン等の市販のＱＲコードスキャン装置等が、ＱＲコードをスキャンするために使用されてもよい。ＱＲコードがスキャンされている場合には、構造部材に関する情報に対する変更があるか否かを決定する別の決定動作２３１０に制御が移行する。例えば、建物建設工程における構造部材のステータスを更新する能力、建物における構造部材の位置を更新する能力等を有するＱＲコードスキャン装置を設けてもよい。決定動作２３１０において、そのような情報の更新が受信されたと決定される場合に、更新動作２３１２において、構造部材情報を更新する。このような更新は、例えば、特定の構造部材に関するデータベース内の各種フィールドの更新を含み得る。一例として、スキャン装置は、建造物に既に設置されたトラスについてのＱＲコードをスキャンし、当該トラスのステータスを「設置済」と更新し得る。このような方法で、ここにおいて開示するシステムによって、建築構造において使用される標準構造部材を含む各種構造部材の配置の自動的な追跡及び更新をもたらす。

【0092】

図２４は、機械制御ファイル又はマクロ・ファイルを使用し、標準構造部材の製造を制御する方法の例示的フロー図２４００を示す。動作２４０２において、マクロ・ファイルを作成する。一実施形態においては、このようなマクロ・ファイルは、製造される部材の寸法に基づいて作成される。例えば、トラスの弦材の製造において、弦材の長さ及び幅、ならびに、弦材におけるパイロット穴及び溶接穴の位置等が、マクロ・ファイルに含まれる。動作２４０４において、構造部材を作製するために使用される機械にマクロ・ファイルを取り込む。例えば、マクロ・ファイルがトラスの弦材を作製するためのものである場合に、マクロ・ファイルは、軽量ロール成形機の制御モジュールに取り込まれる。

【0093】

この例において、動作２４０６では、軽量ロール成形機は、冷延トラス弦材を作製し、適当な長さや角度等に切断する。一実施形態においては、マクロ・ファイルは、製造部材に割り当てられるＱＲコードに関する情報も含む。このような実施形態において、動作２４０８では、製造トラス弦材にラベル付けするために使用されるＱＲコードを作成する。さらに、動作２４１０において、部材の仕様を、組立部材を作製するために使用される溶接機に通信する。当該組立部材は、例えば、各種冷延ロール成形ブレースと組み合わせられる冷延ロール成形トラスを使用するトラス等である。溶接機は、部材仕様を使用し、各種トラス部材間の溶接接合部を自動的に作製してもよい。

【0094】

さらに、動作２４１２において、製造が外注される部品のリストを作成する。具体的には、動作２４１２において、部品に関する詳細な仕様を含む発注書も作成してもよい。一例として、一体化板１５４についての仕様は、動作２４１２によって作成され、発注書として外部の製造業者に送付されてもよい。ここにおいて開示するシステムの一実施形態においては、動作２４１４において、１つ以上の製造部材及び／又は外注部材を使用して、柱、トラス、パネル等の標準構造部材を組み立てる。例えば、自動組立機は、部品を組み立て、標準構造部材を作製する命令を有するマクロ・ファイルを含み得る。さらに、標準構造部材が組み立てられると、ラベル付け動作２４１６において、当該標準構造部材に対してＱＲコード又はその他の識別コードが記載されたラベルを貼り付ける。例えば、トラスの夫々に対しては、当該トラスを一意的に特定するＱＲコードが記載されたラベルが貼り付けられていてもよい。あるいは、同一種のトラスの全てに対して、同一のＱＲコードが記載されたラベルが貼り付けられる。続いて、動作２４１８では、標準構造部材を、建造物を組み立てるために使用する。

【0095】

図２５は、本明細書において開示する方法及びシステムによって使用される例示的な幾何学的グリッド２５００を示す。具体的には、幾何学的グリッド２５００は、各種標準構造部材が幾何学的グリッド２５０の正確なグリッド座標に対してマッピング（又は「吸着」）可能であるアクティブグリッドである。例えば、幾何学的グリッド２５００は、水平及び垂直グリッド線２５０２を含む。一実施形態においては、グリッド線は、２フィート単位で設けられる。しかしながら、代替的な実施形態においては、その他の寸法の単位で設けられてもよい。ここにおいて開示するシステムを使用する建築士は、建造物の１つ以上の壁をグリッド線２５０２に対して描くことが可能である。従って、例えば、構造壁２５０４は、幾何学的グリッド線２５０２の１つに対してマッピング又は吸着される。幾何学的グリッド線２５０２に適合しない建物の任意の壁又はその他の要素がある場合には、それらはグリッド線に対してマッピングされない。例えば、図示の実施形態においては、隔壁２５０６やドア等は、幾何学的グリッド線２５０２に対して吸着又はマッピングされない。

【0096】

図２６は、グリッド線に沿った各種標準構造部材と共に、幾何学的グリッドの例示的平面図２６００を示す。具体的には、平面図２６００は、多数のグリッド線２６０２、ならびに、グリッド線２６０２に沿った各種標準構造部材２６０４，２６０６等を示す。上述のように、標準構造部材２６０４，２６０６の夫々は、ＱＲコードと関連付けされ、当該標準構造部材２６０４，２６０６に関するその他の情報を含むデータベースに保存され得る。

【0097】

図２７は、各種標準構造部材を使用する建造物の例示的立面図２７００を示す。例えば、立面図２７００は、標準トラス２７０２と、標準パネル２７０４と、標準柱２７０６等とを含む各種標準構造部材を示す。図２８は、各種標準構造部材を使用して形成される構造体の立体図２８００を示す。例えば、立体図２８００は、各種標準トラス２８０２、標準パネル２８０４、標準柱２８０６等を示す。

【0098】

図２９は、ここにおいて開示する方法及びシステムの１つ以上の構成要素を実行するために使用可能な例示的コンピューティングシステムを示す。汎用コンピュータシステム１０００は、コンピュータプログラム製品を実行し、コンピュータプロセスを実行可能とする。データ及びプログラムファイルは、コンピュータシステム１０００に入力されてもよく、コンピュータシステム１０００は、ファイルを読み込み、その内部のプログラムを実行する。汎用コンピュータシステム１０００の要素の一部を図１０において示し、ここにおいて、処理部１００２は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）部１００４と、中央処理装置（ＣＰＵ）１００６と、メモリ部１００８とを有するように示される。１つ以上の処理部１００２があってもよく、コンピュータシステム１０００の処理部１００２は、通常並列処理環境と称される、単数の中央処理装置１００６又は複数の処理装置を備えていてもよい。コンピュータシステム１０００は、従来のコンピュータ、分散コンピュータ、あるいは、クラウド・コンピューティング・アーキテクチャを介して利用可能である１つ以上の外部コンピュー等のその他の種類のコンピュータであってもよい。既述の技術は、任意に、メモリ１００８に取り込まれるソフトウェアデバイスにおいて実行され、構成されるＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭ１０１０又は記憶ユニット１０１２において記憶され、搬送波信号で有線又は無線ネットワークリンク１０１４を介して通信されるが、上記の全てが行われるか、いずれかが行われる。これにより、図１０に示すコンピュータシステム１０００を、上述の動作を実行するための専用機械に変換する。

【0099】

Ｉ／Ｏ部１００４は、１つ以上のユーザインターフェースデバイス（例えば、キーボード１０１６及び表示ユニット１０１８）、ディスク記憶ユニット１０１２、及びディスクドライブユニット１０２０に接続される。一般に、現代のシステムにおいては、ディスクドライブユニット１０２０は、ＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭ媒体１０１０を読み込み可能なＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭドライブユニットであり、ＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭ媒体１０１０は、通常、プログラム及びデータ１０２２を含む。既述の技術に係るシステム及び方法を達成するための機構を含むコンピュータプログラム製品は、システム１０００のメモリ部１００４、ディスク記憶ユニット１０１２、又はＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭ媒体１０１０に存在してもよく、あるいは、クラウド・コンピューティング・アーキテクチャを介してコンピュータプログラム製品で利用可能な外部記憶装置に存在してもよい。当該コンピュータプログラム製品は、１つ以上のデータベース管理製品、ウェブサーバ製品、アプリケーションサーバ製品、及び／又はその他の付加的なソフトウェアコンポーネントを含む。また、ディスクドライブユニット１０２０は、フロッピー（登録商標）ドライブユニット、テープドライブユニット、又はその他の記憶媒体ドライブユニットと取り換えるか、当該ユニットを追加してもよい。ネットワークアダプタ１０２４は、ネットワークリンク１０１４を介してコンピュータシステムをネットワークに接続可能であり、ネットワークリンク１０１４を通じて、コンピュータシステムは、搬送波上に具現化される命令及びデータを受信可能である。このようなシステムの例は、アップルコンピュータから販売されるＩｎｔｅｌ及びＰｏｗｅｒＰＣシステム、デル株式会社又はその他のインテル互換パソコンの製造業者から販売されるパソコン、ＡＭＤベースのコンピューティングシステム、ならびに、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）ベース、ＵＮＩＸ（登録商標）ベース、又はその他のオペレーティングシステムを実行するその他のシステムを含む。コンピューティングシステムは、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、スマートフォン、ゲーム機、セットトップボックス、タブレット又はスレート（例えば、ｉＰａｄ）等の装置を具現化してもよいことを理解されたい。

【0100】

ＬＡＮネットワーク環境において使用されるときには、コンピュータシステム１０００は、ネットワークインターフェース又はアダプタ１０２４を介してローカルネットワークに（有線又は無線）接続され、ネットワークインターフェース又はアダプタ１０２４は、通信装置の１種である。ＷＡＮネットワーク環境において使用されるときには、コンピュータシステム１０００は、通常、モデム、ネットワークアダプタ、又は広域エリアネットワーク上での通信を行うその他の種類の通信装置を備える。ネットワーク環境において、コンピュータシステム１０００又はその一部に対して図示されるプログラムモジュールは、遠隔記憶装置に記憶されてもよい。図示のネットワーク接続は、例示であり、コンピュータ間の通信リンクを確立するその他の手段又は通信装置を使用可能であることに留意されたい。

【0101】

さらに、複数の内部及び外部データベース、データストア、ソースデータベース、及び／又はクラウドサーバ上のデータキャッシュは、メモリ１００８又はその他の記憶システムとして記憶され、当該その他の記憶システムは、例えば、ディスク記憶ユニット１０１２又はＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭ媒体１０１０と、クラウド・コンピューティング・アーキテクチャを介してアクセス及び利用可能なその他の外部記憶装置との両方又はいずれか一方である。またさらに、ここにおいて開示するシステムの動作の一部又は全ては、処理部１００２によって実行可能である。さらに、ここにおいて開示するシステムの１つ以上の機能は、処理部１００２によって作成可能であり、ユーザは、１つ以上のユーザインターフェースデバイス（例えば、キーボード１０１６及び表示ユニット１０１８）を使用して、ウェブサービスコール及び明確なユーザインプットのないインターフェースを含むがこれに限定されるものではない任意の方法を介して、第三者のウェブサイト、ならびに、他のオンラインソース及びデータストアから直接受信される使用中のデータの一部を有するＧＵＩと相互作用可能である。

【0102】

サーバは、ここにおいて開示する標準構造部材を使用するシステムを機能させる。また、代替的な実施形態においては、サーバは、標準構造部材を使用するシステムにアクセスするためにユーザがアクセスするウェブサイト又はアプリケーションを機能させる。サーバは、単数のサーバであってもよく、複数のサーバであってもよい。当該サーバの夫々は、物理サーバ又は仮想サーバ、あるいは、その両方からなるサーバ群であってもよい。あるいは、クラウドは、標準構造部材を使用するシステムの１つ以上の構成要素を機能させる。ユーザデバイス、サーバ、クラウド、ならびに、通信ネットワークに接続されるその他のリソースは、標準構造部材を使用するシステムにおいて使用される１つ以上のウェブサイト、アプリケーション、ウェブサービスインターフェース等へのアクセスを得るためのサーバの１つ以上にアクセスする。また、一実施形態においては、サーバは、標準構造部材を使用するシステムにアクセスするシステムによって使用される検索エンジンを機能させ、標準構造部材を使用するシステムにおいて使用される１つ以上のサービスを選択する。

【0103】

本発明の説明は、例示としてのみ解釈され、発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的でなされるものである。その詳細については、発明の精神から逸脱することなく実質的に変更可能であり、添付の特許請求の範囲内にある全ての変形例の排他的使用を留保する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図3.1】

【図4】

【図4.1】

【図4.2】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】