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WO2024058086A1 - 鉄骨柱及びそれを用いた木材とのハイブリッド柱材 - Google Patents

鉄骨柱及びそれを用いた木材とのハイブリッド柱材 Download PDF

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Publication number
WO2024058086A1
WO2024058086A1 PCT/JP2023/032943 JP2023032943W WO2024058086A1 WO 2024058086 A1 WO2024058086 A1 WO 2024058086A1 JP 2023032943 W JP2023032943 W JP 2023032943W WO 2024058086 A1 WO2024058086 A1 WO 2024058086A1
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WO
WIPO (PCT)
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column
steel
wood
pillar
steel column
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/032943
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
茂 内田
Original Assignee
株式会社内田鐵工所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社内田鐵工所 filed Critical 株式会社内田鐵工所
Publication of WO2024058086A1 publication Critical patent/WO2024058086A1/ja

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/32—Columns; Pillars; Struts of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/36—Columns; Pillars; Struts of materials not covered by groups E04C3/32 or E04C3/34; of a combination of two or more materials

Definitions

  • the present invention relates to a rectangular cylindrical steel column that can easily fix wood, panels, etc. to the outer surface of the column surface, and a hybrid column material using the same with wood.
  • Patent Document 1 A method of manufacturing a steel pipe/wood hybrid pillar material (Patent Document 1) has been proposed.
  • an object of the present invention is to provide a steel frame column that can directly fix wood or the like to the outer surface of the column face portion of the steel frame column, and a hybrid column material using the same with wood.
  • the present invention includes the following configuration to achieve the above object.
  • the steel column according to the present invention is a rectangular cylindrical steel column, and between the four vertically long column surfaces constituting the rectangular column in which a hollow portion is formed, there is a space between the opposing column surface portions.
  • the spanning member is provided by a cylindrical bar.
  • a groove is provided at the peripheral edge of the through hole provided in the column surface portion on the outer surface side of the column surface portion, and the bridging member is connected to the column surface portion. It can be characterized in that the outer periphery of the end of the bridging member and the groove are fixed by welding.
  • the spanning member spans between one facing column surface portion and the other facing column surface portion.
  • the square pillars may be arranged alternately at intervals in the longitudinal direction of the square pillar.
  • the hollow portion of the square column may be filled with concrete.
  • the hybrid column material with wood using a steel frame column by screwing a bolt into the female thread portion, a portion of the wood is inserted between the outer surface of the column surface portion and the head of the bolt. It can be characterized in that it is fixed in a sandwiched state.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a steel column according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view showing details of the tapping section of the embodiment of FIG. 1;
  • FIG. 2 is a sectional view showing a construction method of the embodiment of FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a hybrid column material with wood using the steel column of the embodiment shown in FIG. 1; It is a top view which shows the 2nd example of a steel frame column based on this invention.
  • FIG. 6 is an enlarged sectional view showing details of the tapping section of the embodiment of FIG. 5;
  • FIG. 5 is a side view of a column material using the steel column of the embodiment shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a hybrid column material with wood using the steel column of the embodiment shown in FIG. 5;
  • the steel column according to the present invention is a rectangular cylindrical steel column 10, and a vertically long (elongated) column surface portion 11 constituting a square column has an internal thread.
  • the portion 12 is provided by tapping.
  • the column surface portion 11 in this embodiment is a plate-shaped thick wall portion that constitutes the four sides of the square cylindrical steel column 10 such as a square column of steel pipes, and has a required thickness to provide the required strength.
  • the outer surface thereof forms the elongated column surface (outer surface) of the steel column 10.
  • the wood 30 etc. can be directly fixed to the column surface portion 11 of the steel column 10. That is, as shown in FIG. 4 showing the fixed state of the wood 30, a member such as the wood 30 can be properly and easily fixed to a column (steel column 10) by fastening the bolt 40 to the female threaded portion 12. Can be done. More specifically, by screwing the bolt 40 into the female threaded portion 12, the wood 30 can be fixed in a sandwiched state between the outer surface of the columnar surface portion 11 and the head of the bolt 40. In this way, by fixing the wood 30 to the column surface portion 11 of the steel column 10, fire resistance can be improved.
  • the wood 30 it is preferable to use laminated wood with few dimensional deviations, but it is not limited to this, and since it can be directly fixed to the column surface 11, the allowable value of the dimensional accuracy between the wood 30 can be adjusted. It can be made larger, and wood materials other than laminated wood can be suitably used, increasing the range of tolerance.
  • the head of the bolt 40 is placed in the slot 32 provided on the surface side of the wood 30 and is hidden by the decorative wood piece 33. This makes it possible to improve the appearance of the column surface 34 (outer surface) made of wood 30. Moreover, the head of the bolt 40 is provided so as to come into pressure contact with the wood 30 via the washer 41, which has the effect that the wood 30 is not damaged. Furthermore, the diameter of the bolt hole 31, which is a through hole provided in the wood 30 through which the bolt passes, should be set larger than the diameter of the bolt 40, taking into consideration the difference in thermal expansion coefficient between the steel column 10 and the wood 30. If possible, it is sufficient that the gap caused by displacement between the steel column 10 and the timber 30 can be tolerated.
  • each piece of wood (wood 30) can be separately fixed to the steel column 10, as shown in FIG.
  • a panel such as an outer wall or a member (for example, C-shaped steel) fixed in a horizontal beam-like manner may be fixed as appropriate. You can also do that.
  • the embodiment shown in FIG. 1 can also be used to strengthen a column by pouring concrete 60 into the steel column 10 (in this embodiment, a square steel pipe).
  • the construction process at that time is, as shown in FIG. 3, after a dummy bolt 50 is screwed into the female threaded portion 12 and set, concrete 60 is filled inside the steel column 10 and hardened.
  • the dummy bolts 50 are removed. That is, the concrete 60 and the metal dummy bolt 50 are not bonded together, and the dummy bolt 50 can be easily attached and detached.
  • members such as wood 30 can be appropriately fixed to the column surface portion 11 of the steel column 10 using bolts 40.
  • the steel column 10 has a rectangular cylindrical shape, and has four vertically long sides constituting a square column in which a hollow portion 16 is formed.
  • the end portions of the columnar portions 11 are fitted into the through holes 13 provided in each of the opposing columnar portions 11, 11 so as to be bridged between the opposing columnar portions 11, 11.
  • a bridging member 20 is provided between the columnar surface portions, and a female screw portion 21 is provided on the end face of the bridging member 20. That is, a pair of female screw portions 21 are provided on the central axis of the bridging member 20 so that a male screw can be screwed into the center axis from either end surface.
  • the female threaded portion 21 may be formed in advance before the bridging member 20 is spanned and fixed, or may be provided by tapping after the bridging member 20 is spanned and fixed. .
  • the bridge members 20 are arranged at intervals within the steel column 10 so as not to interfere with each other in the longitudinal direction (vertical direction).
  • the bridge members 20 are arranged at regular intervals in the vertical direction of the steel column 10, but the present invention is not limited to this, and each bridge member 20
  • the spacing between the bridging members 20 and the number thereof can be set appropriately as long as they do not interfere with each other in the longitudinal direction (vertical direction).
  • the bridging member 20 is fixed substantially perpendicularly to a pair of columnar surfaces 11, 11 arranged substantially parallel to each other, as a reasonable general-purpose form. There is.
  • the bridging member 20 is bridged between one facing columnar surface portions 11, 11, and the other bridged member bridged between the opposing columnar surface portions 11, 11. They are alternately arranged at intervals in the longitudinal direction of the square pillars (steel pillars 10). According to this, the plurality of bridging members 20 are arranged alternately so as to intersect (orthogonally in this embodiment) in the front, rear, left, and right directions in a plan view, and the rigidity of the steel column 10 can be increased in a well-balanced manner. can.
  • the wood 30 and the like can be directly fixed to the column surface portion 11 of the steel column 10, similarly to the first embodiment described above. That is, as shown in FIG. 6 showing the fixed state of the wood 30, a member such as the wood 30 can be properly and easily fixed to a column (steel column 10) by fastening the bolt 40 to the female threaded portion 21. Can be done. More specifically, by screwing the bolt 40 into the female threaded portion 21, the wood 30 can be secured in a state where it is sandwiched between the outer surface of the columnar surface portion 11 and the head of the bolt 40.
  • the head of the bolt 40 is placed in the slot 32 provided on the surface side of the wood 30 and is hidden by the decorative wood piece 33. This makes it possible to improve the appearance of the column surface 34 made of wood 30. Further, the head of the bolt 40 is provided so as to come into pressure contact with the wood 30 via the washer 41, which has the effect of not damaging the wood 30. Further, the hole diameter of the bolt hole 31 provided in the wood 30 may be set larger than the diameter of the bolt 40 in consideration of the difference in thermal expansion coefficient between the steel frame column 10 and the wood 30. It is only necessary to allow a gap caused by displacement between the wood 30 and the wood 30.
  • each piece of wood (wood 30) is It can be separately fixed to the steel column 10.
  • a panel such as an outer wall or a member (for example, C-shaped steel) fixed in a horizontal beam-like manner may be fixed as appropriate. You can also do that.
  • concrete 60 can be poured into the steel column 10 and hardened to increase the strength of the column.
  • the bridging member 20 is fixed between the columnar parts 11, it is possible to prevent the columnar parts 11 from deforming in a bulging manner.
  • the through hole 13 is filled with the end portion of the bridging member 20, there is no loss of cross section, it is possible to prevent destruction due to stress concentration, and it is possible to obtain sufficient strength.
  • the spanning member 20 is provided by a cylindrical bar, so that the steel column 10 of the second embodiment can be formed rationally and easily.
  • the bridging member 20 is not limited to a bar with a solid axis as in this embodiment, but may be a bar with a hollow axis as long as the female threaded portion 21 can be appropriately provided. It may be.
  • the column surface portion 11 is located at the periphery of the through hole 13 provided in the column surface portion 11.
  • a groove 14 is provided on the outer surface side of the groove 14, and a bridging member 20 is fixed by welding between the outer periphery of the end 20 of the bridging member and the groove 14. .
  • the steel column 10 of the second embodiment can be formed rationally and easily while suppressing the influence of welding heat on the end portion of the spanning member 20.
  • both end surfaces of the bridging member 20 are formed so as to be flat with the outer surface of the columnar section 11, but the present invention is not limited to this. It can also be in the form of a protruding convex portion.
  • the convex portion at the end of the bridging member 20 welding can be easily performed, and in relation to the attachment material such as the wood 30, a recessed portion is provided on the side of the attachment material, and during temporary fixing.
  • the fitting relationship (positioning means) in a loose fitting state can be used for purposes such as the following.
  • the bridging member 20 and the through-hole 13 of the columnar surface portion 11 of the present invention are not limited to the above-mentioned forms, and that at least one end of the bridging member 20 is provided with a male thread, and the male thread is threaded.
  • the through hole 13 may be in the form of a female screw portion 12 so that the through hole 13 is fixed in an internally fitted state by mating.
  • the bridging member 20 is provided with male threads at both ends, and the diameter of the middle part of the bridging member 20 is made thinner than the inner diameter of the female threaded part 12 to improve symmetry and improve the symmetry of the facing pillars. You may make it span between the surface parts 11.
  • Three front and rear bridging members 20 are fixed at a pitch of 1 m, and two left and right bridging members 20 spanned between the left and right surfaces in the drawing are fixed at a pitch of 1 m,
  • the pitch between the front and rear bridging members 20 and the left and right bridging members 20 is 50 cm.
  • the steel column 10 of this embodiment has a rectangular cylindrical shape with one side of the square being, for example, 30 cm or 45 cm, the size of the groove 14 is, for example, 3 to 5 mm, and the bolt 40 is assumed to be, for example, M12 to M22. However, it is of course not limited to these.
  • the bridging members 20 are arranged one by one at intervals in the required positions in the height direction (longitudinal direction of the pillar material).
  • the invention is not limited to this, and it goes without saying that a plurality of bridging members 20 may be arranged at predetermined positions in the height (longitudinal) direction of the steel column 10.
  • the present invention is not limited to pillar materials that can be erected vertically, but can of course be applied to pillar-shaped structural materials that are long and square in cross section.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

鉄骨柱の柱面部の外面に木材等を直接的に固着することができる鉄骨柱及びそれを用いた木材とのハイブリッド柱材を提供する。角筒状の鉄骨柱であって、中空部が形成された四角柱を構成する縦長の柱面部に雌ねじ部がタッピングされて設けられている。他の形態として、角筒状の鉄骨柱であって、中空部が形成された四角柱を構成する縦長の四面の柱面のうち、対面する柱面部の間に前記中空部内で架け渡されるように、前記対面する柱面部のそれぞれに設けられた貫通孔に端部が内嵌された状態で固着された柱面部間の架け渡し部材を備え、該架け渡し部材の端面に雌ねじ部が設けられている。

Description

鉄骨柱及びそれを用いた木材とのハイブリッド柱材
　この発明は、木材やパネルなどを、柱面部の外面に容易に固着することができる角筒状の鉄骨柱及びそれを用いた木材とのハイブリッド柱材に関する。
　従来、鉄骨柱を用いた木材とのハイブリッド柱材としては、木質系長尺素材を長手方向の面から、長手方向に溝を削出し、該溝に鋼管を挿入し、溝が形成された木質系長尺素材の溝の両側に形成された２つの面と、該溝に跨って前記２つの面を覆う巾を備えた木質系覆い材を接着して、両木質材を接合することにより、鋼管・木材ハイブリッド柱材を製造する方法（特許文献１）が提案されている。
　また、従来、鉄骨柱を用いた木材とのハイブリッド柱材としては、鋼管柱の周囲に緩衝材を巻着し、その外周に集成材を包着し、更に集成材外周面に板目化粧を貼着して組み立てられてなると共に、前記集成材は複数の集成材分割体の端面に咬み合い溝を形成し、各分割体の咬み合い溝同士を咬合接着して接合されてなることを特徴とする建築材（特許文献２）が提案されている。
特開２０１７－８９３２９号公報（請求項４、図２） 特開昭５７－５４６５３号公報（特許請求の範囲、図２）
　鉄骨柱及びそれを用いた木材とのハイブリッド柱材に関して解決しようとする問題点は、従来、鉄骨柱を集成材などの木材で被覆する場合は、木材片同士を鉄骨柱の周囲で接着することで行われており、鉄骨柱が角柱であって柱面（柱面部の外面）が四面ある場合、例えばその四面の柱面のうち一面に外壁などのパネルを固着する際には、そのパネルを鉄骨柱の柱面に直接的に固着することが難しい構造になっている。すなわち、従来の鉄骨柱では、その柱面に木材等を直接的に固着する構造が提案されていないことにある。
　そこで本発明の目的は、鉄骨柱の柱面部の外面に木材等を直接的に固着することができる鉄骨柱及びそれを用いた木材とのハイブリッド柱材を提供することにある。
　本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
　本発明に係る鉄骨柱の一形態によれば、角筒状の鉄骨柱であって、中空部が形成された四角柱を構成する縦長の四面の柱面部のうち、対面する柱面部の間に前記中空部内で架け渡されるように、前記対面する柱面部のそれぞれに設けられた貫通孔に端部が内嵌された状態で固着された柱面部間の架け渡し部材を備え、該架け渡し部材の端面に雌ねじ部が設けられていることを特徴とする。
　本発明に係る鉄骨柱の一形態によれば、前記架け渡し部材が、円柱状の棒材によって設けられていることを特徴とする。
　本発明に係る鉄骨柱の一形態によれば、前記柱面部に設けられた前記貫通孔の周縁部であって該柱面部の外面の側に開先が設けられ、前記架け渡し部材が、該架け渡し部材の端部の外周と前記開先との間で溶接によって固着されていることを特徴とすることができる。
　本発明に係る鉄骨柱の一形態によれば、前記架け渡し部材が、一方の対面する柱面部の間に架け渡されたものと、他方の対面する柱面部の間に架け渡されたものとによって、前記四角柱の長手方向に間隔を置いて交互に配されていることを特徴とすることができる。
　本発明に係る鉄骨柱の一形態によれば、前記四角柱の中空部にコンクリートが充填されていることを特徴とすることができる。
　本発明に係る鉄骨柱を用いた木材とのハイブリッド柱材の一形態によれば、前記雌ねじ部にボルトを螺合することで、前記柱面部の外面と前記ボルトの頭との間に、木材が挟持された状態に固定されていることを特徴とすることができる。
　本発明に係る鉄骨柱及びそれを用いた木材とのハイブリッド柱材によれば、鉄骨柱の柱面部の外面に木材等を直接的に固着することができるという特別有利な効果を奏する。
本発明に係る鉄骨柱の第１の形態例を示す断面図である。 図１の形態例のタッピング部の詳細を示す拡大断面図である。 図１の形態例の施工方法を示す断面図である。 図１の形態例の鉄骨柱を用いた木材とのハイブリッド柱材の断面図である。 本発明に係る鉄骨柱の第２の形態例を示す平面図である。 図５の形態例のタッピング部の詳細を示す拡大断面図である。 図４の形態例の鉄骨柱を用いた柱材の側面図である。 図５の形態例の鉄骨柱を用いた木材とのハイブリッド柱材の断面図である。
　以下、本発明に係る鉄骨柱及びそれを用いた木材のハイブリッド柱材の形態例を、図面（図１～８）に基づいて詳細に説明する。
　本発明に係る鉄骨柱の第１の形態では、図１及び図２に示すように、角筒状の鉄骨柱１０であって、四角柱を構成する縦長（長尺）の柱面部１１に雌ねじ部１２がタッピングされて設けられている。
　なお、本形態例の柱面部１１とは、鋼管角柱などの角筒状の鉄骨柱１０の四面を構成する板状の肉厚部であり、所要の強度を具備するために所要の厚さを備えており、その外面が、鉄骨柱１０の長尺の柱表面（外側面）を形成している。
　これによれば、鉄骨柱１０の柱面部１１に木材３０等を直接的に固着することができる。すなわち、木材３０の固着状態を示す図４のように、木材３０などの部材を、柱（鉄骨柱１０）に、雌ねじ部１２に対してボルト４０を締結することで適切且つ容易に固着させることができる。より具体的には、雌ねじ部１２にボルト４０を螺合することで、柱面部１１の外面とボルト４０の頭との間に木材３０が挟持された状態に固定することができる。このように、鉄骨柱１０の柱面部１１に木材３０を固着することで、耐火性を向上できる。なお、木材３０としては、寸法的な狂いの少ない集成材を用いると良いが、それに限定されることなく、直接的に柱面部１１に固定できるため、木材３０相互間の寸法精度の許容値を大きくでき、集成材以外の木質材も好適に利用し易いなど許容範囲が広がる。
　なお、ボルト４０の頭は、木材３０の表面側に設けられた溝穴３２の中に入った状態となり、化粧木片３３によって隠される。これによって、木材３０による柱表面３４(外面)の見栄えを良くすることができる。また、ワッシャー４１を介してボルト４０の頭が木材３０に圧接するように設けられており、木材３０が損傷しない効果がある。さらに、木材３０に設けられたボルトを通す透孔であるボルト孔３１の孔径は、鉄骨柱１０と木材３０との熱膨張率の差を考慮して、ボルト４０の径に対して大きく設定すればよく、鉄骨柱１０と木材３０との間に変位によって生じるズレを許容できるようにすればよい。
　また、この鉄骨柱１０の柱面部１１に対する木材３０等の取り付け形態によれば、図４に示すように各木材片（木材３０）を、それぞれ別々に鉄骨柱１０に固着することができる。また、各柱面部１１に固定される木材３０のいずれかに代えて、外壁などのパネルや、横方向に梁状に架け渡す形態に固定される部材（例えばＣ型鋼）などを適宜に固定することもできる。
　ところで、従来は、鋼管角柱などの角筒状の鉄骨柱１０の柱面部１１の四面において、その柱面部１１の各面との相互間にあって、正確な位置にタッピング（ネジ切り）を行うことは手間がかかるもので困難であった。このことが阻害要因となって、従来は、木材３０同士を接着するか、木材同士を釘で固定することで、その木材を鉄骨柱１０に対して固着していたのが実情である。
　これに対して、最近は、鉄骨柱１０などの長尺の鋼材について切断や孔開け及びタッピングなどの加工が自在にできるように開発された装置であって、ファイバーレーザーなどを用いてコンピュータ制御によって極めて高い精度で鋼材を加工できる工作機械を利用できる状況になってきている。これによれば、鉄骨柱１０の柱面部１１の四面において、その柱面部１１の各面との相互間について正確な位置にタッピング（ネジ切り）を行うことが可能となっている。このことによって、以上に説明した本発明に係る鉄骨柱１０の生産を容易に行うことが可能となり、従来の阻害要因を解消することができる。
　また、図１に示す形態例では、柱の補強形態として、コンクリート６０を、鉄骨柱１０（本形態例では角型鋼管）の内部に流し込んで固める場合にも対応できる。その際の施工工程は、図３に示すように、ダミーのボルト５０を雌ねじ部１２にねじ込んでセットした後で、コンクリート６０を鉄骨柱１０の内部に充填して固める。次に、コンクリート６０が硬化した後で、ダミーのボルト５０を取り外す。すなわち、コンクリート６０と金属のダミーのボルト５０は結着することがなく、ダミーのボルト５０は簡単に脱着することができる。そして、図４に示すように、木材３０などの部材を、鉄骨柱１０の柱面部１１にボルト４０を用いて適切に固着することができる。
　本発明に係る鉄骨柱の第２の形態では、図５及び図６に示すように、角筒状の鉄骨柱１０であって、中空部１６が形成された四角柱を構成する縦長の四面の柱面部１１のうち、対面する柱面部１１、１１の間に架け渡されるように、その対面する柱面部１１、１１のそれぞれに設けられた貫通孔１３に端部が内嵌された状態で固着された柱面部間の架け渡し部材２０を備え、その架け渡し部材２０の端面に雌ねじ部２１が設けられている。つまり、架け渡し部材２０の中心軸に、どちらの端面からも雄螺子が螺合できるように、一対の雌ねじ部２１が設けられている。
　なお、雌ねじ部２１は、架け渡し部材２０が架け渡されて固着される前に予め形成されていてもよいし、架け渡し部材２０が架け渡されて固着された後にタッピングによって設けられてもよい。
　また、この第２形態例では、図７に示すように、各架け渡し部材２０が、鉄骨柱１０の内部で長手方向（上下方向）について干渉しないように間隔をあけて配置されている。図７の形態例では、各架け渡し部材２０が、鉄骨柱１０の上下方向に等間隔に配置されているが、本発明に限定されるものではなく、各架け渡し部材２０が、鉄骨柱１０に長手方向（上下方向）について干渉しなければ、架け渡し部材２０相互間の間隔及びその数を適宜に設定できるのは勿論である。
　なお、本形態例では、架け渡し部材２０が、合理的な汎用形態として、一対の実質的に平行に配された柱面部１１、１１に対して、実質的に垂直に固定され形態になっている。
　さらに、本形態例では、架け渡し部材２０が、一方の対面する柱面部１１、１１の間に架け渡されたものと、他方の対面する柱面部１１、１１の間に架け渡されたものとによって、前記四角柱（鉄骨柱１０）の長手方向に間隔を置いて交互に配されている。これによれば、複数の架け渡し部材２０が平面視で前後左右に交差（本形態例では直交）する状態で交互に配置されることになり、鉄骨柱１０の剛性強度をバランスよく高めることができる。
　これによれば、前述した第１の形態例と同様に、鉄骨柱１０の柱面部１１に木材３０等を直接的に固着することができる。すなわち、木材３０の固着状態を示す図６のように、木材３０などの部材を、柱（鉄骨柱１０）に、雌ねじ部２１に対してボルト４０を締結することで適切且つ容易に固着させることができる。より具体的には、雌ねじ部２１にボルト４０を螺合することで、柱面部１１の外面とボルト４０の頭との間に木材３０が挟持された状態に固定することができる。
　また、前述した第１の形態例と同様に、ボルト４０の頭は、木材３０の表面側に設けられた溝穴３２の中に入った状態となり、化粧木片３３によって隠される。これによって、木材３０による柱表面３４の見栄えを良くすることができる。また、ワッシャー４１を介してボルト４０の頭が木材３０に圧接するように設けられており、木材３０を損傷させない効果がある。さらに、木材３０に設けられたボルト孔３１の孔径は、鉄骨柱１０と木材３０との熱膨張率の差を考慮して、ボルト４０の径に対して大きく設定すればよく、鉄骨柱１０と木材３０との間に変位によって生じるズレを許容できるようにすればよい。
　さらに、これも前述した第１の形態例と同様に、この鉄骨柱１０の柱面部１１に対する木材３０等の取り付け形態によれば、図６に示すように各木材片（木材３０）を、それぞれ別々に鉄骨柱１０に固着することができる。また、各柱面部１１に固定される木材３０のいずれかに代えて、外壁などのパネルや、横方向に梁状に架け渡す形態に固定される部材（例えばＣ型鋼）などを適宜に固定することもできる。
　また、この第２の形態例でも、図示しないが前述した第１の形態例と同様に、コンクリート６０を鉄骨柱１０の内部に流し込んで固め、柱としての強度を高めることができる。この場合、柱面部１１間に架け渡し部材２０が固定されているため、柱面部１１が膨らむように変形することを防止することができる効果がある。また、架け渡し部材２０の端部によって貫通孔１３が埋められた形状となるため、断面欠損とならず、応力集中による破壊を防止でき、十分な強度を得ることができる。
　本形態例によれば、架け渡し部材２０が、円柱状の棒材によって設けられていることで、第２の形態例の鉄骨柱１０を合理的且つ容易に形成することができる。なお、この架け渡し部材２０としては、本形態例のような軸心が中実の棒材に限定されるものではなく、雌ねじ部２１を適切に設けることができれば、軸心が中空の棒材であってもよい。また、この円柱状の棒材で設けられた架け渡し部材２０を鉄骨柱１０の柱面部１１間に固着するため、柱面部１１に設けられた貫通孔１３の周縁部であってその柱面部１１の外面の側に開先１４が設けられ、架け渡し部材２０が、その架け渡し部材の端部２０の外周と開先１４との間で溶接によって固着されていることを特徴とすることができる。これによれば、第２の形態例の鉄骨柱１０を、架け渡し部材２０の端部への溶接熱の影響を抑制しつつ、合理的且つ容易に形成することができる。なお、本形態例では、架け渡し部材２０の両端面がそれぞれ柱面部１１の外面とフラットになるように形成されているが、これに限定さえるものではなく、柱面部１１の外面から外側へ若干突起する凸部の形態とすることもできる。この架け渡し部材２０の端部による凸部によれば、溶接を行い易い形態とすることができ、木材３０等の取り付け材との関係でその取り付け材の側に凹部を設け、仮止めの際などに利用可能な遊嵌状態の嵌め合い関係（位置決め手段）とすることができる。
　ところで、従来は、角型鋼管柱などの角筒状の鉄骨柱１０の柱面部１１の四面において、その柱面１１の各面との相互間について正確な位置に孔開け加工や開先を形成する加工を行うことは手間がかかるもので困難であった。このことが阻害要因となって、従来は、木材３０同士を接着するか、木材同士を釘で固定することで、その木材を鉄骨柱１０に対して固着していたのが実情である。
　これに対して、最近は、鉄骨柱１０などの長尺の鋼材について切断や孔開け及び開先の形成などの加工が自在にできるように開発された装置であって、ファイバーレーザーなどを用いてコンピュータ制御によって極めて高い精度で鋼材を加工できる工作機械を利用できる状況になってきている。これによれば、鉄骨柱１０の柱面部１１の四面において、その柱面部１１の各面部との相互間について正確な位置に開先１４を形成した貫通孔１３を容易に設けることが可能になっている。このことによって、以上に説明した本発明に係る第２の形態例の鉄骨柱１０の生産を容易に行うことができ、従来の阻害要因を解消している。なお、本発明の架け渡し部材２０や柱面部１１の貫通孔１３は、以上の形態に限定されるものではなく、架け渡し部材２０の少なくとも端部の一方に雄ねじを設けると共に、その雄ねじが螺合することで内嵌された状態で固着されるように貫通孔１３を雌ねじ部１２の形態としてもよい。また、その架け渡し部材２０について、両端部に雄ねじを設けると共に、その架け渡し部材２０の中途部の径を雌ねじ部１２の内径に比較して細くすることで、対称性を高め、対面する柱面部１１の間に架け渡すようにしてもよい。
　次に、以上に説明した形態例の具体例にあって、具体的な寸法（サイズ）などについて簡単に説明する。
　図７に示す形態例の基板１５の上に固定された鉄骨柱１０の長さ（高さ）は、例えば４ｍであり、図面上において正面から裏面（前後の面の間）に架け渡された前後の架け渡し部材２０が１ｍのピッチで３本固着されていると共に、図面上において左右の面の間に架け渡された左右の架け渡し部材２０が１ｍのピッチで２本固着されており、前後の架け渡し部材２０と左右の架け渡し部材２０との間のピッチが５０ｃｍとなっている。また、本形態例の鉄骨柱１０は、四角の一辺が例えば３０ｃｍ又は４５ｃｍの角筒形であり、開先１４の大きさは例えば３～５ｍｍであって、ボルト４０は例えばＭ１２～Ｍ２２を想定しているが、これらに限定されるものではないのは勿論である。
　また、以上に説明した形態例によれば、高さ方向（柱材の長手方向）の所要位置について、架け渡し部材２０を、間隔を置いて一本ずつ配した形態になっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、架け渡し部材２０を鉄骨柱１０の高さ（長尺）方向の所要位置について複数本を配した形態にしてもよいのは勿論である。
　さらに、本発明によれば、上下に立てる柱材に限定されるものではなく、断面が四角で長尺に設けられた柱状の構造材として応用できるのは勿論である。
　以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
　１０　鉄骨柱（四角柱）
　１１　柱面部
　１２　雌ねじ部
　１３　貫通孔
　１４　開先
　１５　基板
　１６　中空部
　２０　架け渡し部材
　２１　雌ねじ部
　３０　木材
　３１　ボルト孔
　３２　溝穴
　３３　化粧木片
　３４　柱表面
　４０　ボルト
　４１　ワッシャー
　５０　ダミーのボルト
　６０　コンクリート

Claims (6)

  1. 　角筒状の鉄骨柱であって、中空部が形成された四角柱を構成する縦長の四面の柱面部のうち、対面する柱面部の間に前記中空部内で架け渡されるように、前記対面する柱面部のそれぞれに設けられた貫通孔に端部が内嵌された状態で固着された柱面部間の架け渡し部材を備え、該架け渡し部材の端面に雌ねじ部が設けられていることを特徴とする鉄骨柱。
  2. 　前記架け渡し部材が、円柱状の棒材によって設けられていることを特徴とする請求項１記載の鉄骨柱。
  3. 　前記柱面部に設けられた前記貫通孔の周縁部であって該柱面部の外面の側に開先が設けられ、前記架け渡し部材が、該架け渡し部材の端部の外周と前記開先との間で溶接によって固着されていることを特徴とする請求項２記載の鉄骨柱。
  4. 　前記架け渡し部材が、一方の対面する柱面部の間に架け渡されたものと、他方の対面する柱面部の間に架け渡されたものとによって、前記四角柱の長手方向に間隔を置いて交互に配されていることを特徴とする請求項３記載の鉄骨柱。
  5. 　前記四角柱の中空部にコンクリートが充填されていることを特徴とする請求項４記載の鉄骨柱。
  6. 　前記雌ねじ部にボルトを螺合することで、前記柱面部の外面と前記ボルトの頭との間に、木材が挟持された状態に固定されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の鉄骨柱を用いた木材とのハイブリッド柱材。
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