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公開番号2025011866
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114246
出願日2023-07-12
発明の名称複合構造部材
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人
主分類E04C 3/08 20060101AFI20250117BHJP(建築物)
要約【課題】円形貫通孔を有する鋼構造部材において、鋼構造部材に孔を空けることなく、円形貫通孔の近傍に生じる座屈を木質材によって抑えることができる複合構造部材を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る複合構造部材1は、円形貫通孔15を有する鋼板部を有する鋼構造部材3と、円形貫通孔15と同径以下の開口部17を有し鋼構造部材3における少なくとも円形貫通孔15周辺において鋼板部を挟むように配設された一対の木質材5と、円形貫通孔15及び開口部17に挿通された管部材7と、を備え、
管部材7によって一対の木質材5を連結して一対の木質材5によって鋼板部を挟持したことを特徴とするものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
円形貫通孔を有する鋼板部を有する鋼構造部材と、前記円形貫通孔と同径以下の開口部を有し前記鋼構造部材における少なくとも前記円形貫通孔周辺において前記鋼板部を挟むように配設された一対の木質材と、前記円形貫通孔及び前記開口部に挿通された管部材と、を備え、
該管部材によって前記一対の木質材を連結して該一対の木質材によって前記鋼板部を挟持したことを特徴とする複合構造部材。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記円形貫通孔と前記開口部が同径でかつ両者の内周面に雌ねじ部を有し、前記管部材の外周面に前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部と前記雌ねじ部を螺合させることで前記管部材によって前記一対の木質材を連結して該一対の木質材によって前記鋼板部を挟持したことを特徴とする請求項１に記載の複合構造部材。
【請求項３】
前記円形貫通孔が前記開口部より大径でかつ前記開口部の内周面に雌ねじ部を有し、前記管部材の外周面に前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を有し、該雄ねじ部と前記雌ねじ部を螺合させることで前記管部材によって前記一対の木質材を連結して該一対の木質材によって前記鋼板部を挟持したことを特徴とする請求項１に記載の複合構造部材。
【請求項４】
前記管部材は、一端に外径が前記開口部より大径な外向きフランジ部を有し他端部に雄ねじ部が形成された第１管部材と、一端に外径が前記開口部より大径な外向きフランジ部を有し他端部に前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が形成された第２管部材と、からなり、
前記第１管部材と前記第２管部材を前記円形貫通孔及び前記開口部に挿通して前記雄ねじ部と前記雌ねじ部を螺合させることで前記管部材によって前記一対の木質材を連結して該一対の木質材によって前記鋼板部を挟持したことを特徴とする請求項１に記載の複合構造部材。
【請求項５】
前記外向きフランジ部を前記木質材に固定することで前記管部材によって前記一対の木質材を連結して該一対の木質材によって前記鋼板部を挟持したことを特徴とする請求項４に記載の複合構造部材。
【請求項６】
前記円形貫通孔が前記開口部より大径で、前記管部材は、両端に外径が前記開口部より大径かつ前記円形貫通孔より小径な外向きフランジ部を有し、前記木質材は、前記円形貫通孔を挟んで貫通孔の正面視で左右に分割されており、前記外向きフランジ部を前記木質材に固定することで前記管部材によって前記一対の木質材を連結して該一対の木質材によって前記鋼板部を挟持したことを特徴とする請求項１に記載の複合構造部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、円形貫通孔を有する鋼構造部材と、該鋼構造部材における少なくとも円形貫通孔周辺を補剛する木質材と、を有する複合構造部材に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、日本の中層及び高層建築物では、強度やコストの観点からコンクリート構造部材や鋼構造部材が多く用いられてきたが、近年は、環境への配慮や意匠性、加工性の観点から木質材が用いられることもある。また、前述のそれぞれのメリットを活かすように、鋼構造部材と木質材を組み合わせたハイブリッド構造も提案されている。
【０００３】
Ｈ形鋼等の鋼構造部材は建築物の梁に多く用いられているが、地震による外力などによって梁が変形する場合がある。
地震時に生じる梁の変形例を図１０に示す。図１０は、梁として用いられた鋼構造部材３（Ｈ形鋼）に外力が加わり変形した状態を示している。図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、地震等によって鋼構造部材３に外力１９が加わると、柱１３との接合部近傍で局部座屈３９が発生する。梁に局部座屈３９が発生すると梁の耐力および変形能力が低下し危険である。
【０００４】
特に近年は、梁の強軸方向の剛性および耐力の効率化のため、フランジ１１の板厚を厚く、ウェブ９の板厚を薄くする傾向があり、ウェブ９の座屈を抑える工法の需要が高まっている。
これに対し、特許文献１には、鋼材のウェブの両面にそれぞれ木質部材を宛がい、木質部材相互を連結材によって連結して鋼材のウェブを補剛する技術が提案されている。
【０００５】
また近年の建築物では、配管自由度を高めるため、梁のウェブに複数の貫通孔を設けることがある。ウェブに円形貫通孔が設けた鋼構造部材３の例を図１１に示す。図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、ウェブ９に円形貫通孔１５が設けられている場合、外力によって鋼構造部材３が変形すると、円形貫通孔１５の付近で局部座屈３９が発生しやすくなる。
これに対し、特許文献２、３には、梁のウェブに設けられた貫通孔を補強する金具が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２０－８４４０６号公報
特許第７０６１４０１号公報
特許第３８３７４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１０の鋼構造部材３を特許文献１の方法で補剛した場合の例を図１２に示す。
図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、ウェブ９における局部座屈３９が生じやすい部位の両面にそれぞれ木質材５を宛がい、ウェブ９及び木質材５に挿通された連結材４１によって木質材５相互を連結した例である。このようにすることで、木質材５が図１２（ｂ）の破線に示すようなウェブ９の面外変形を抑えるので、鋼構造部材３の耐力および変形能力が上昇する。
【０００８】
木質材５は軽量で意匠性、加工性にも優れるため、梁のウェブ９を補剛する部材として有用であるが、木質材５をウェブ９に固定するためには、連結材４１を挿通するための孔４３をウェブ９に複数空ける必要があった。
【０００９】
特に、ウェブ９の円形貫通孔１５に木質材５を宛がう場合、図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、連結材４１を挿通するための孔４３を円形貫通孔１５の周りに複数空けることとなり、鋼構造部材３の耐力、変形能力及び施工性が低下して問題であった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、円形貫通孔を有する鋼構造部材において、鋼構造部材に孔を空けることなく、円形貫通孔の近傍に生じる座屈を木質材によって抑えることができる複合構造部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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