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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-19
(45)【発行日】2024-06-27
(54)【発明の名称】鉄骨ハウスの耐力壁
(51)【国際特許分類】
E04B 2/56 20060101AFI20240620BHJP
【ＦＩ】
E04B2/56 605D
E04B2/56 604G
E04B2/56 611B
E04B2/56 651D
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2023028912
(22)【出願日】2023-02-27
【審査請求日】2023-02-27
(73)【特許権者】
【識別番号】503005559
【氏名又は名称】株式会社キタムラ
(74)【代理人】
【識別番号】100162857
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 健一
(72)【発明者】
【氏名】北村 浩一
【審査官】山口 敦司
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－０１３６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２６５６４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３２７４９５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ ２／５６
Ｅ０４Ｂ １／２４
Ｅ０４Ｂ １／５８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
梁と、両端にフランジが固定されている一対の柱と、
複数のブレース材とを有し、
前記柱は、前記フランジを介して前記梁に固定されており、
前記ブレース材の両端部は、前記柱にピン接合により固定されているトラス構造をした鉄骨ハウスの耐力壁であって、
前記梁は、上下一対のフランジ部分とウェブ部分とを有するＨ形鋼であり、
該フランジ部分の内側には、それぞれ上下一対の補強用の水平プレートが対峙した状態で溶接されており、
該水平プレートの対向面と、前記Ｈ形鋼の前記ウェブ部分には、補強用の複数枚の垂直プレートが溶接されているものである
ことを特徴とする鉄骨ハウスの耐力壁。
【請求項2】
前記Ｈ形鋼は、軽量Ｈ形鋼であり、前記水平プレートは、前記軽量Ｈ形鋼の曲面に当接する部分が面取りされているものである
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄骨ハウスの耐力壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軽量化が可能なトラス構造をした鉄骨ハウスの耐力壁に関するものである。
【背景技術】
【0002】
地震による横揺れや台風による強風等の水平力に耐える工法として、多数枚のブレース材を用いてトラス構造をした耐力壁を製造し、建造物の構造上必要な位置にその耐力壁を配置することによって、軽量化及び高強度化を図る発明が特許文献１に開示されている。
【0003】
また、本願出願人によって、一対の金属製の柱の間を跨ぐように、長尺の金属製棒状体をジグザグ状に折り曲げることによるトラス構造をした鉄骨構造の耐力壁に関する発明が特許文献２に開示されている。この耐力壁は、従来、幅方向（スパン）が９１０ｍｍであったものを、その半分の４５０ｍｍにコンパクト化したものである。
【0004】
本発明を用いると、多数枚のブレース材に替えて、一本の金属製棒状体を用いることができるので、コンパクト化が可能であるとともに、設置時の作業性にも優れるトラス構造をした鉄骨構造の耐力壁を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００６－３７７０４号公報
【文献】特許第６８３３２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した特許文献１に記載の発明は、一対の鉄骨製柱の間を、多数枚のブレース材を用いてジグザグ状に設置し、その端部をボルト・ナットでピン接合をするものである。この工法を用いると、多数枚のブレース材を作成したり、それぞれブレース材の端部をボルト・ナットで鉄骨製の柱にピン接合をしたりする必要があることから作業性が悪く、原材料費が嵩むという問題点があった。
【0007】
一方、特許文献２に記載の発明に限らず、前述した特許文献１にも共通する課題ではあるが、最近の鉄鋼価格の高騰に伴い、使用する原材料がコスト高になっており、その結果、製品価格に重大な影響を与えているという問題点があった。
【0008】
本発明は、上記した問題点の除去を目的としており、従来品と同等以上の強度を有するとともに、原材料費を低減させ、低コストで製造できる鉄骨ハウスの耐力壁の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、トラス構造をした鉄骨ハウスの耐力壁に関するものである。
請求項１に記載した発明は、
梁と、
両端にフランジが固定されている一対の柱と、
複数のブレース材とを有し、
前記柱は、前記フランジを介して前記梁に固定されており、
前記ブレース材の両端部は、前記柱にピン接合により固定されているトラス構造をした鉄骨ハウスの耐力壁であって、
前記梁は、上下一対のフランジ部分とウェブ部分とを有するＨ形鋼であり、
該フランジ部分の内側には、それぞれ上下一対の補強用の水平プレートが対峙した状態で溶接されており、
該水平プレートの対向面と、前記Ｈ形鋼の前記ウェブ部分には、補強用の複数枚の垂直プレートが溶接されているものである
ことを特徴としている。
請求項１に記載した発明は、
梁と、
両端にフランジが固定されている一対の柱と、
複数のブレース材とを有し、
前記柱は、前記フランジを介して前記梁に固定されており、
前記ブレース材の両端部は、前記柱にピン接合により固定されているトラス構造をした鉄骨ハウスの耐力壁であって、
前記梁は、上下一対のフランジ部分とウェブ部分とを有するＨ形鋼であり、
該フランジ部分の内側には、それぞれ上下一対の補強用の水平プレートが対峙した状態で溶接されており、
該水平プレートの対向面と、前記Ｈ形鋼の前記ウェブ部分には、補強用の複数枚の垂直プレートが溶接されているものである
ことを特徴としている。
【0010】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発明において、
前記Ｈ形鋼は、軽量Ｈ形鋼であり、
前記水平プレートは、前記軽量Ｈ形鋼の曲面に当接する部分が面取りされているものである
ことを特徴としている。
前記Ｈ形鋼は、軽量Ｈ形鋼であり、
前記水平プレートは、前記軽量Ｈ形鋼の曲面に当接する部分が面取りされているものである
ことを特徴としている。
【0012】
請求項１及び請求項２に記載した発明を用いると、軽量、低コストであり、強度的にも優れた鉄骨ハウスの耐力壁を提供することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明を用いると、コンパクト化が可能であるとともに、軽量、低コストであり、強度的にも優れた鉄骨ハウスの耐力壁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】鉄骨ハウスの耐力壁１の概略図である。
【0018】
（ａ）耐力壁１の正面図である。
（ｂ）耐力壁１のＡ－Ａ断面図である。
（ｂ）耐力壁１のＡ－Ａ断面図である。
【図2】梁５の概略図である。 （ａ）水平プレート２１ａ，ｃを取付ける前の概略図である。 （ｂ）垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅを取付ける前の概略図である。 （ｃ）水平プレート２１ａ，ｃ及び垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅを取 付後の概略図である。
【図3】柱３ａの概略図である。
【0019】
（ａ）一対のＣ形鋼４ａ，ｂを、柱間プレート３３と開き止めプレー
ト３１を介して溶接する前の概略図である。
（ｂ）完成した柱３ａの概略図である。
ト３１を介して溶接する前の概略図である。
（ｂ）完成した柱３ａの概略図である。
【図4】角形鋼管１４の概略図である。
【図5】フランジ７ａ～ｄの概略図である。
【図6】耐力壁１の組立工程の概略図である。
【図7】２階建の鉄骨ハウスに使用する場合の概略図である。
【図8】強度試験の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明に係わる鉄骨ハウスの耐力壁について、以下において詳細に説明する（図１～図８）。
（１）鉄骨ハウスの耐力壁１の概略構造
図１は、本発明に係わる鉄骨ハウスの耐力壁１の概略図である。この耐力壁１は、ベース１０上に設置され、左右一対の柱３ａ，ｂと、その上方の梁５とで構成されるものである。本実施例では、ベース１０から上方の梁５を含めた耐力壁１の高さ方向の寸法を、例えば、２８００ｍｍ、幅方向の寸法を４５５ｍｍ（（約１／４間（けん））のスパン）としている。
鉄骨ハウスの一階部は、下方の金属製のアンカーボルト９ａ～ｄが埋め込まれているベース１０（例えば、コンクリート製の基礎土台。）に、両端にフランジ７ａ～ｄが固定されている左右一対の柱３ａ，ｂをナット等で固定する。なお、コンクリート製のベース１０（基礎）に、アンカーボルト９ａ～ｄを埋め込み、ナット等で柱３ａ，ｂを固定する工法は周知な工法であるので詳細な説明は省略する。そして、それぞれの柱３ａ，ｂと上部の梁５とを、ボルト・ナット８ａ～ｄを用いて固定する。
（１）鉄骨ハウスの耐力壁１の概略構造
図１は、本発明に係わる鉄骨ハウスの耐力壁１の概略図である。この耐力壁１は、ベース１０上に設置され、左右一対の柱３ａ，ｂと、その上方の梁５とで構成されるものである。本実施例では、ベース１０から上方の梁５を含めた耐力壁１の高さ方向の寸法を、例えば、２８００ｍｍ、幅方向の寸法を４５５ｍｍ（（約１／４間（けん））のスパン）としている。
鉄骨ハウスの一階部は、下方の金属製のアンカーボルト９ａ～ｄが埋め込まれているベース１０（例えば、コンクリート製の基礎土台。）に、両端にフランジ７ａ～ｄが固定されている左右一対の柱３ａ，ｂをナット等で固定する。なお、コンクリート製のベース１０（基礎）に、アンカーボルト９ａ～ｄを埋め込み、ナット等で柱３ａ，ｂを固定する工法は周知な工法であるので詳細な説明は省略する。そして、それぞれの柱３ａ，ｂと上部の梁５とを、ボルト・ナット８ａ～ｄを用いて固定する。
【0021】
左右一対の金属製の柱３ａ，ｂの間は、補強を目的とする上下一対の水平ブレース材１１ａ，ｂと、その間に６個の傾斜ブレース材１３ａ～ｆがジグザグ状に固定、例えば、アーク溶接によるピン接合されたトラス構造をしたものである。なお、柱３ａ，ｂ及び梁５の部分の詳細については後述する。
【0022】
すなわち、本発明に係わる鉄骨ハウスの耐力壁１は、梁５と、両端にフランジ７ａ～ｄが固定されている一対の柱３ａ，ｂと、複数のブレース材１１ａ、ｂ，１３ａ～ｆとを有している。そして、一対の柱３ａ，ｂは、フランジ７ａ～ｄを介して梁５に固定されている。ブレース材１１ａ、ｂ，１３ａ～ｆの両端部は、一対の柱３ａ，ｂにピン接合により固定されている。
【0023】
耐力壁１の外側には、図示されていない外装パネルを、内側には内装パネルを取り付けて建造物の壁面が完成するので、この耐力壁１の部分は、通常、見ることができないものである。
（２）梁５の構造
耐力壁１上部の梁５の構造について説明する（図１、図２（ａ）～（ｃ））。梁５は、長尺のＨ形鋼６と、水平プレート２１ａ，ｃと、垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅとで構成されている。この、水平プレート２１ａ，ｃ及び垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅは、梁５の補強を目的とするものである。なお、図２（ａ）～（ｃ）には、梁５を構成する長尺のＨ形鋼６のうちで、本発明に係わる耐力壁１の近傍部分が記載されている。
＜Ｈ形鋼６＞
本発明に係わるＨ形鋼６は、上下一対のフランジ部分２５ａ，ｂと、該フランジ部分２５ａ，ｂを離間させた状態で保持するためのウェブ部分２７とで構成される長尺状のものである（図２（ａ））。
本実施例では、図において、フランジ部分２５ａ，ｂの厚みが８ｍｍ、幅が１００ｍｍ、ウェブ部分２７の厚みが５．５ｍｍ、高さが２００ｍｍの軽量化したＨ形鋼６（以下において、軽量Ｈ形鋼と呼ぶことがある。）を用いた。
＜梁５の補強＞
上述したように、梁５の部分に軽量Ｈ形鋼を用いることによって、原材料費の低減に加えて軽量化が可能になる。しかしながら、軽量Ｈ形鋼を用いると、当然ながら地震等の水平力に対して十分な強度が得られないという問題点がある。
（２）梁５の構造
耐力壁１上部の梁５の構造について説明する（図１、図２（ａ）～（ｃ））。梁５は、長尺のＨ形鋼６と、水平プレート２１ａ，ｃと、垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅとで構成されている。この、水平プレート２１ａ，ｃ及び垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅは、梁５の補強を目的とするものである。なお、図２（ａ）～（ｃ）には、梁５を構成する長尺のＨ形鋼６のうちで、本発明に係わる耐力壁１の近傍部分が記載されている。
＜Ｈ形鋼６＞
本発明に係わるＨ形鋼６は、上下一対のフランジ部分２５ａ，ｂと、該フランジ部分２５ａ，ｂを離間させた状態で保持するためのウェブ部分２７とで構成される長尺状のものである（図２（ａ））。
本実施例では、図において、フランジ部分２５ａ，ｂの厚みが８ｍｍ、幅が１００ｍｍ、ウェブ部分２７の厚みが５．５ｍｍ、高さが２００ｍｍの軽量化したＨ形鋼６（以下において、軽量Ｈ形鋼と呼ぶことがある。）を用いた。
＜梁５の補強＞
上述したように、梁５の部分に軽量Ｈ形鋼を用いることによって、原材料費の低減に加えて軽量化が可能になる。しかしながら、軽量Ｈ形鋼を用いると、当然ながら地震等の水平力に対して十分な強度が得られないという問題点がある。
【0024】
本願出願人が鋭意検討をしたところ、軽量Ｈ形鋼を用いる横長の梁５のうちで、柱３ａ，ｂが固定される部分近傍を補強しておけば、構造上及び強度上の問題はないことが分かった。そこで、本実施例では、図２において補強用の上下一対の水平プレート２１ａ，ｃと、三枚の垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅを用いて、柱３ａ，ｂが梁５に固定される部分近傍を補強した。なお、実際には、Ｈ形鋼６の奥側（右側）にも同様の構造としているが、重複を避けて手前側（左側）の構造についてのみ説明する（図２（ａ）～（ｃ））。
＜水平プレート２１ａ，ｃ＞
水平プレート２１ａ，ｃは、幅が５２ｍｍ、長さが１９０ｍｍ、厚みが１６ｍｍの厚板状の鋼板である（図２（ａ））。この水平プレート２１ａ、ｃを、一対のフランジ部分２５ａ，ｂの内側に対峙した状態で固定、例えばアーク溶接をした（図２（ｂ））。
＜水平プレート２１ａ，ｃ＞
水平プレート２１ａ，ｃは、幅が５２ｍｍ、長さが１９０ｍｍ、厚みが１６ｍｍの厚板状の鋼板である（図２（ａ））。この水平プレート２１ａ、ｃを、一対のフランジ部分２５ａ，ｂの内側に対峙した状態で固定、例えばアーク溶接をした（図２（ｂ））。
【0025】
本実施例では、梁５と水平プレート２１ａ，ｃを溶接した後、ボルト孔２９を開けるようにした（図２（ｂ））。このボルト孔２９は、梁５と柱３ａ，ｂとをボルト・ナットによって固定するためのものである。なお、このボルト孔２９は、Ｈ形鋼６と水平プレート２１ａ，ｃの両方にあらかじめ開けておき、その後に溶接・固定することもできる（図２（ｂ））。
【0026】
Ｈ形鋼６（軽量Ｈ形鋼を含む。）のフランジ部分２５ａ，ｂとウェブ部分２７とが交わる部分は、構造上、図示されたような曲面となっている（図２（ａ））。そこで、水平プレート２１ａ，ｃとして、この曲面に当接する部分は、その形状に対応するように面取りがされているもの、すなわち、面取り部分２２ａ，ｃを有するものを使用した（図２（ａ）、（ｂ））。この面取り部分２２ａ，ｃを有する水平プレート２１ａ，ｃを用いることによって、Ｈ形鋼６にしっかりと溶接できるので強度を向上させることができる。
＜垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅ＞
垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅは、幅が４７ｍｍ、長さが１５２ｍｍ、厚みが４．５ｍｍの鋼板である（図２（ｂ））。この垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅを、上下一対の水平プレート２１ａ、ｃの対向面と、その奥のＨ形鋼６のウェブ部分２７に固定、例えばアーク溶接をした（図２（ｃ））。
＜垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅ＞
垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅは、幅が４７ｍｍ、長さが１５２ｍｍ、厚みが４．５ｍｍの鋼板である（図２（ｂ））。この垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅを、上下一対の水平プレート２１ａ、ｃの対向面と、その奥のＨ形鋼６のウェブ部分２７に固定、例えばアーク溶接をした（図２（ｃ））。
【0027】
上述したように、軽量Ｈ形鋼を用いる横方向に長い梁５のうちで、柱３ａが固定される部分近傍を一対の水平プレート２１ａ，ｂと、三枚の垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅを溶接して補強した。
【0028】
すなわち、梁５は、上下一対のフランジ部分２５ａ，ｂと、ウェブ部分２７とを有するＨ形鋼６である。Ｈ形鋼６のフランジ部分２５ａ，ｂの内側には、その曲面に当接する部分が面取りされている水平プレート２１ａ，ｃが、対峙した状態で溶接されている。そして、水平プレート２１ａ，ｃの対向面と、Ｈ形鋼のウェブ部分２７とに、垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅが溶接されている。
（３）柱の構造
耐力壁１の柱の構造について説明する（図１、図３（ａ）、（ｂ））。柱ａは、一対のＣ形鋼４ａ，ｂのリップ部分（開口部分）を外側に向けて背中合わせの状態とし、その背中合わせ部分を開き止めプレート３１及び柱間プレート３３を介して溶接されて一体化したものである（図３（ａ）、（ｂ））。なお、開き止めプレートと、柱間プレートとは、一対のＣ形鋼４ａ，ｂの溶接時に使用する板状の鋼板であり、溶接される位置は異なるものの、その構造も目的も近似するものであることから以下において区別しないで用いる場合がある。
＜Ｃ形鋼４ａ，ｂ＞
柱３の大部分を構成するＣ形鋼４ａ，ｂは、規格が１００×５０×２０×３．２、すなわち厚さが３．２ｍｍの薄形鋼板を断面Ｃ字状に折曲げて製造される長尺のものであり、本実施例では２５５０ｍｍに切断して使用した。
＜柱３ａの製造＞
柱３ａを構成する一方のＣ形鋼４ｂ（図３（ａ）。図１に対応させて内側のＣ形鋼と呼ぶ場合がある。同様にＣ形鋼４ａを、図１に対応させて外側のＣ形鋼と呼ぶ場合がある。）のリップ部分には、９枚の受けプレート（２枚の「受けプレートＡ」と。７枚の「受けプレートＢ」。）が溶接されている（図１、図３）。なお、図３（ｂ）において、受けプレートＡ１５ａのみを表示した。
（３）柱の構造
耐力壁１の柱の構造について説明する（図１、図３（ａ）、（ｂ））。柱ａは、一対のＣ形鋼４ａ，ｂのリップ部分（開口部分）を外側に向けて背中合わせの状態とし、その背中合わせ部分を開き止めプレート３１及び柱間プレート３３を介して溶接されて一体化したものである（図３（ａ）、（ｂ））。なお、開き止めプレートと、柱間プレートとは、一対のＣ形鋼４ａ，ｂの溶接時に使用する板状の鋼板であり、溶接される位置は異なるものの、その構造も目的も近似するものであることから以下において区別しないで用いる場合がある。
＜Ｃ形鋼４ａ，ｂ＞
柱３の大部分を構成するＣ形鋼４ａ，ｂは、規格が１００×５０×２０×３．２、すなわち厚さが３．２ｍｍの薄形鋼板を断面Ｃ字状に折曲げて製造される長尺のものであり、本実施例では２５５０ｍｍに切断して使用した。
＜柱３ａの製造＞
柱３ａを構成する一方のＣ形鋼４ｂ（図３（ａ）。図１に対応させて内側のＣ形鋼と呼ぶ場合がある。同様にＣ形鋼４ａを、図１に対応させて外側のＣ形鋼と呼ぶ場合がある。）のリップ部分には、９枚の受けプレート（２枚の「受けプレートＡ」と。７枚の「受けプレートＢ」。）が溶接されている（図１、図３）。なお、図３（ｂ）において、受けプレートＡ１５ａのみを表示した。
【0029】
後述するように、受けプレートＡは、水平ブレース材１１ａ，ｂを溶接するための小形のものであり、受けプレートＢは、一対の傾斜ブレース材１３ａ～ｆを溶接するための大形のものである。Ｃ形鋼４ｂのリップ部分に、受けプレートＡ及び受けプレートＢを溶接することによって柱３ａの強度が向上する。
【0030】
そして、開き止めプレート３１及び柱間プレート３３を介して外側のＣ形鋼４ａと、内側のＣ形鋼４ｂとを溶接して一体化して柱３ａとした。ここで、一対のＣ形鋼４ａ，ｂの上端部と下端部に開き止めプレート３１を溶接すると、柱３ａ、ｂの強度がさらに向上することが分かった。なお、図３では、柱３ａの上端部の「開き止めプレート３１」についてのみ示した。
加えて、受けプレートＡ及び、図示されていない受けプレートＢを、柱間プレート３３に対峙する位置（図３（ｂ）に示すＣ形鋼４ｂを挟んで対峙する反対側の位置。以下において、この位置を柱間プレートに対峙する位置と呼ぶ。図６（ｂ）の拡大図も参照。）に溶接すると、柱３ａ、ｂの強度がさらに向上することが分かった。なお、柱３ｂも同様の構造なので詳細な説明は省略する。
上述したように、柱３ａは、一対のＣ形鋼４ａ，ｂのリップ部分を外側に向けた背中合わせの状態とし、背中合わせ部分を柱間プレート３３を介して溶接して一体化されたものであり、内側のＣ形鋼４ｂのリップ部分には、受けプレートＡ１５ａが溶接されている。そして、Ｃ形鋼４ｂの受けプレートＡ１５ａは、柱間プレート３３に対峙する位置に溶接されている。
（４）ブレース材
トラス構造をした耐力壁１に使用するブレース材について説明する（図１、図４）。軽量化に適したブレース材としては、平板鋼、Ｃ形鋼、Ｈ形鋼、円筒鋼管、角形鋼管等の使用が考えられるが、本願出願人が鋭意検討をしたところ、強度の面から角形鋼管が最も優れていることが分かった（図４）。そこで、長尺の角形鋼管を後述する寸法・形状に切断してブレース材に使用した（図４、図６（ａ））。
（５）フランジ
柱３ａ，ｂの両端に固定、例えば溶接されているフランジ７ａ～ｄについて説明する（図１、図５）。柱３ａ，ｂは、このフランジ７ａ～ｄを介して、ベース１０や梁５にボルト・ナット等によって固定される（図１）。主に強度の面から、フランジ７ａ～ｄは厚板鋼板を用いており、ベース１０や梁５にボルト・ナット等によって固定するための４箇所の孔が開けられている。
加えて、受けプレートＡ及び、図示されていない受けプレートＢを、柱間プレート３３に対峙する位置（図３（ｂ）に示すＣ形鋼４ｂを挟んで対峙する反対側の位置。以下において、この位置を柱間プレートに対峙する位置と呼ぶ。図６（ｂ）の拡大図も参照。）に溶接すると、柱３ａ、ｂの強度がさらに向上することが分かった。なお、柱３ｂも同様の構造なので詳細な説明は省略する。
上述したように、柱３ａは、一対のＣ形鋼４ａ，ｂのリップ部分を外側に向けた背中合わせの状態とし、背中合わせ部分を柱間プレート３３を介して溶接して一体化されたものであり、内側のＣ形鋼４ｂのリップ部分には、受けプレートＡ１５ａが溶接されている。そして、Ｃ形鋼４ｂの受けプレートＡ１５ａは、柱間プレート３３に対峙する位置に溶接されている。
（４）ブレース材
トラス構造をした耐力壁１に使用するブレース材について説明する（図１、図４）。軽量化に適したブレース材としては、平板鋼、Ｃ形鋼、Ｈ形鋼、円筒鋼管、角形鋼管等の使用が考えられるが、本願出願人が鋭意検討をしたところ、強度の面から角形鋼管が最も優れていることが分かった（図４）。そこで、長尺の角形鋼管を後述する寸法・形状に切断してブレース材に使用した（図４、図６（ａ））。
（５）フランジ
柱３ａ，ｂの両端に固定、例えば溶接されているフランジ７ａ～ｄについて説明する（図１、図５）。柱３ａ，ｂは、このフランジ７ａ～ｄを介して、ベース１０や梁５にボルト・ナット等によって固定される（図１）。主に強度の面から、フランジ７ａ～ｄは厚板鋼板を用いており、ベース１０や梁５にボルト・ナット等によって固定するための４箇所の孔が開けられている。
【0031】
上述した例では、外側のＣ形鋼４ａと内側のＣ形鋼４ｂとを、開き止めプレート３１を介して溶接して一体化して柱３ａを製造する例を示した。なお、あらかじめフランジ７ａ～ｄに、開き止めプレート３１を垂直方向に突合せ溶接して固定して断面Ｔ字状のフランジを作成し（図示せず。）、それを用いて外側のＣ形鋼４ａと内側のＣ形鋼４ｂとを溶接・一体化して柱３ａを製造することもできる。
【0032】
（６）ブレース材の取付け
内側のＣ形鋼４ｂ，ｃのリップ部分に、受けプレートＡ及び受けプレートＢが溶接されている一対の柱３ａ，ｂに、複数のブレース材を取付ける方法について説明する（図１、図３、図６（ａ）、（ｂ））。
上述したように、長尺の角形鋼管を、一定の寸法・形状に切断して水平ブレース材１１ａ，ｂ及び、傾斜ブレース材１３ａ～ｆ（一部は図示せず。）を製造する（図１、図６（ａ））。これらのブレース材１１ａ、ｂ，１３ａ～ｆを、上述した柱３ａ，ｂの受けプレートＡ１５ａ，ｂ及び、受けプレートＢ１７ａ～ｆに溶接して固定する（図６（ｂ））。
その後、ベース１０と、柱３ａ，ｂのフランジ７ｃ，ｄとをアンカーボルト９ａ～ｄで固定し、梁５と、柱３ａ，ｂのフランジ７ａ，ｂとをボルト・ナットで固定して鉄骨ハウスの耐力壁１が完成する。なお、複数のブレース材は、作業現場において、柱３ａ，ｂをベース１０と梁５に固定し、その後に柱３ａ，ｂの受けプレートＡ１５ａ，ｂ及び受けプレートＢ１７ａ～ｆに溶接することもできる。
（７）変形例
本発明の変形例について説明する（図１、図７）。上述した耐力壁１は、一階建ての鉄骨ハウスについて本発明の実施例を示したが、二階建又はそれ以上の階を有する鉄骨ハウスについても同様に使用することができる。すなわち、二階部分については、上述したベース１０の部分を梁５に置き換わるものなので、図示するのみに留めることとして詳細な説明は省略する（図７）。
内側のＣ形鋼４ｂ，ｃのリップ部分に、受けプレートＡ及び受けプレートＢが溶接されている一対の柱３ａ，ｂに、複数のブレース材を取付ける方法について説明する（図１、図３、図６（ａ）、（ｂ））。
上述したように、長尺の角形鋼管を、一定の寸法・形状に切断して水平ブレース材１１ａ，ｂ及び、傾斜ブレース材１３ａ～ｆ（一部は図示せず。）を製造する（図１、図６（ａ））。これらのブレース材１１ａ、ｂ，１３ａ～ｆを、上述した柱３ａ，ｂの受けプレートＡ１５ａ，ｂ及び、受けプレートＢ１７ａ～ｆに溶接して固定する（図６（ｂ））。
その後、ベース１０と、柱３ａ，ｂのフランジ７ｃ，ｄとをアンカーボルト９ａ～ｄで固定し、梁５と、柱３ａ，ｂのフランジ７ａ，ｂとをボルト・ナットで固定して鉄骨ハウスの耐力壁１が完成する。なお、複数のブレース材は、作業現場において、柱３ａ，ｂをベース１０と梁５に固定し、その後に柱３ａ，ｂの受けプレートＡ１５ａ，ｂ及び受けプレートＢ１７ａ～ｆに溶接することもできる。
（７）変形例
本発明の変形例について説明する（図１、図７）。上述した耐力壁１は、一階建ての鉄骨ハウスについて本発明の実施例を示したが、二階建又はそれ以上の階を有する鉄骨ハウスについても同様に使用することができる。すなわち、二階部分については、上述したベース１０の部分を梁５に置き換わるものなので、図示するのみに留めることとして詳細な説明は省略する（図７）。
【実施例1】
【0033】
本発明に係る耐力壁１の強度試験結果について説明する（図８）。
上述したように、梁の材料として軽量Ｈ形鋼と、柱の材料としてＣ形鋼等を用いるので、特許文献２に示されている当社従来品に比べて重量を約１０％低減することができた。
上述したように、梁の材料として軽量Ｈ形鋼と、柱の材料としてＣ形鋼等を用いるので、特許文献２に示されている当社従来品に比べて重量を約１０％低減することができた。
【0034】
本発明に係る耐力壁１について、荷重に対する変形量を測定する強度試験をした（図８）。なお、この強度試験は、埼玉大学理工学研究科、牧教授の指導により行ったところ、
（ａ）２５ｋＮの荷重を与えたところ、最大１６ｍｍの変位
（ｂ）９０ｋＮの荷重を与えたところ、最大５５ｍｍの変位
であった。そして、外力を停止することによって耐力壁１は復元し、繰り返し同程度の外力を与えても塑性変形は起こらないことが確認された。
（ａ）２５ｋＮの荷重を与えたところ、最大１６ｍｍの変位
（ｂ）９０ｋＮの荷重を与えたところ、最大５５ｍｍの変位
であった。そして、外力を停止することによって耐力壁１は復元し、繰り返し同程度の外力を与えても塑性変形は起こらないことが確認された。
【0035】
なお、特許文献２に示されている当社従来品は、２４ｋＮの荷重で最大４０ｍｍの変位であった。従って、本願発明に係わる耐力壁１は、軽量化したにも関わらず強度的にも優れていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明は、鉄骨ハウスの耐力壁として利用することができる。
【符号の説明】
【0037】
１ 耐力壁
３ａ～ｃ 柱
４ａ～ｆ Ｃ形鋼
５ 梁
６ Ｈ形鋼
７ａ～ｅ フランジ
８ａ～ｄ ボルト・ナット
９ａ～ｄ アンカーボルト
１０ ベース
１１ａ，ｂ 水平ブレース材
１３ａ～ｆ 傾斜ブレース材
１４ 角形鋼管
１５ａ，ｂ 受けプレートＡ
１７ａ～ｆ 受けプレートＢ
２１ａ～ｈ 水平プレート
２２ａ～ｈ 面取り部分
２３ａ～ｌ 垂直プレート
２５ａ，ｂ フランジ部分
２７ ウエブ部分
２９ ボルト孔
３１ 開き止めプレート
３３ 柱間プレート
４１ 荷重変位測定部
４３ 計測装置
４５ ベース固定部
３ａ～ｃ 柱
４ａ～ｆ Ｃ形鋼
５ 梁
６ Ｈ形鋼
７ａ～ｅ フランジ
８ａ～ｄ ボルト・ナット
９ａ～ｄ アンカーボルト
１０ ベース
１１ａ，ｂ 水平ブレース材
１３ａ～ｆ 傾斜ブレース材
１４ 角形鋼管
１５ａ，ｂ 受けプレートＡ
１７ａ～ｆ 受けプレートＢ
２１ａ～ｈ 水平プレート
２２ａ～ｈ 面取り部分
２３ａ～ｌ 垂直プレート
２５ａ，ｂ フランジ部分
２７ ウエブ部分
２９ ボルト孔
３１ 開き止めプレート
３３ 柱間プレート
４１ 荷重変位測定部
４３ 計測装置
４５ ベース固定部
【要約】
【課題】軽量、低コストで、強度的にも優れた鉄骨ハウスの耐力壁１を提供する。
【解決手段】梁５と、両端にフランジ７ａ～ｅが溶接されている一対の柱３ａ，ｂと、複数のブレース材１１、１３を用いる。梁５は、Ｈ形鋼６であり、そのフランジ部分２５ａ，ｂには面取りされた一対の水平プレート２１ａ，ｃを対峙した状態で溶接し、それらの対向面を垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅで溶接する。柱３ａ，ｂは、一対のＣ形鋼４ａ，ｂのリップ部分を外側に向けた背中合わせの状態とし、柱間プレート３３を介して溶接して一体化する。柱ａ，ｂを構成する一方のＣ形鋼４ｂのリップ部分には、柱間プレート３３に対峙する位置に受けプレートＡ、Ｂを溶接し、その受けプレートＡ，Ｂに角形鋼管製のブレース材１１，１３を溶接する。
【選択図】図１
【解決手段】梁５と、両端にフランジ７ａ～ｅが溶接されている一対の柱３ａ，ｂと、複数のブレース材１１、１３を用いる。梁５は、Ｈ形鋼６であり、そのフランジ部分２５ａ，ｂには面取りされた一対の水平プレート２１ａ，ｃを対峙した状態で溶接し、それらの対向面を垂直プレート２３ａ，ｃ，ｅで溶接する。柱３ａ，ｂは、一対のＣ形鋼４ａ，ｂのリップ部分を外側に向けた背中合わせの状態とし、柱間プレート３３を介して溶接して一体化する。柱ａ，ｂを構成する一方のＣ形鋼４ｂのリップ部分には、柱間プレート３３に対峙する位置に受けプレートＡ、Ｂを溶接し、その受けプレートＡ，Ｂに角形鋼管製のブレース材１１，１３を溶接する。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
