JP7115264B2 - 組立材、チャンネル材、耐力壁、トラス梁、及び、梁 - Google Patents

Description

本発明は、組立材、チャンネル材、耐力壁、トラス梁、及び、梁に関する。

特許文献１には、一組のチャンネル材（溝形鋼）を組み立てた組立材が開示されている。これらの組立材は、耐力壁の枠材、トラス梁の弦材、トラス梁の斜材、トラス梁の束材、梁等に用いられている。

特開２０１８－１１１９６８号公報

ところで、特許文献１では、一組のチャンネル材の組立状態を維持するために、一組のチャンネル材同士を接合部品（ねじ等）で接合している。

本発明は上記事実を考慮し、一組のチャンネル材を組み立てた組立材において、接合部品を用いなくても、一組のチャンネル材の組立状態を維持できる組立材、この組立材に用いられるチャンネル材、並びに、前記組立材を用いる耐力壁、トラス梁、及び、梁を提供することを課題とする。

本発明の第１態様の組立材は、一組のチャンネル材を組み立てた組立材であって、前記チャンネル材は、長尺なウェブ部と、前記ウェブ部の短手方向の一端部から延びる第１フランジ部と、前記ウェブ部の短手方向の他端部から前記第１フランジ部と平行に延び、前記第１フランジ部よりも延出長さが長い第２フランジ部と、前記第１フランジ部の前記ウェブ部とは反対側の端部から前記第２フランジ部側へ向けて延びる第１リップ部と、前記第２フランジ部の前記ウェブ部とは反対側の端部から前記第１フランジ部側へ向けて延びる第２リップ部と、前記第２リップ部に形成され、厚み方向に凹又は凸となる第１係合部と、前記ウェブ部の前記第１フランジ部側の部分に形成され、厚み方向に凸又は凹となる第１被係合部と、を有しており、一方の前記チャンネル材の前記第２フランジ部と前記ウェブ部と前記第２リップ部とで形成される凹状部に他方の前記チャンネル材の前記第１フランジ部側が嵌合すると共に他方の前記チャンネル材の前記第２フランジ部と前記ウェブ部と前記第２リップ部とで形成される凹状部に一方の前記チャンネル材の前記第１フランジ部側が嵌合し、一方の前記チャンネル材の前記第１係合部及び前記第１被係合部と、他方の前記チャンネル材の前記第１被係合部及び前記第１係合部とがそれぞれ係合している。

第１態様の組立材では、一方のチャンネル材の第２フランジ部とウェブ部と第２リップ部とで形成される凹状部に他方のチャンネル材の第１フランジ部側が嵌合し、他方のチャンネル材の第２フランジ部とウェブ部と第２リップ部とで形成される凹状部に一方のチャンネル材の第１フランジ部側が嵌合して組み立てられている。また、一方のチャンネル材の第１係合部と他方のチャンネル材の第１被係合部とが係合し、一方のチャンネル材の第１被係合部と他方のチャンネル材の第１係合部とが係合している。このため、接合部品を用いなくても、一組のチャンネル材の組立状態を維持することができる。

本発明の第２態様の組立材は、第１態様の組立材において、前記チャンネル材は、前記第１リップ部に形成され、板厚方向に凹又は凸となる第２係合部と、前記ウェブ部の前記第２フランジ部側の部分に形成され、板厚方向に凸又は凹となる第２被係合部と、をさらに有しており、一方の前記チャンネル材の前記第２係合部及び前記第２被係合部と、他方の前記チャンネル材の前記第２被係合部及び前記第２係合部とがそれぞれ係合している。

第２態様の組立材では、第１リップ部に第２係合部が形成され、ウェブ部の第２フランジ部側の部分に第２被係合部が形成されている。そして、一方のチャンネル材の第２係合部と他方のチャンネル材の第２被係合部とが係合し、一方のチャンネル材の第２被係合部と他方のチャンネル材の第２係合部とが係合している。このため、第１係合部と第２係合部の二か所を介して一方のチャンネル材から他方のチャンネル材への荷重伝達が可能になる。また、チャンネル材の第１フランジ部および第１リップ部にゆがみ座屈が発生することを抑制することができる。さらに、一組のチャンネル材の組立状態を効果的に維持することができる。

本発明の第３態様の組立材は、第２態様の組立材において、前記第２被係合部は、対向する前記第２リップ部に向けて凸となっており、前記第２係合部は、前記第２被係合部が嵌合可能な形状の凹となっており、前記第２リップ部の自由端が、前記ウェブ部に形成された前記第２被係合部よりも前記第１フランジ部側に位置している。

第３態様の組立材では、第２リップ部の自由端がウェブ部に形成された第２被係合部よりも第１フランジ部側に位置している。このため、他方のチャンネル材の第１フランジ部が一方のチャンネル材の凹状部に嵌合した後で、他方のチャンネル材が一方のチャンネル材の凸とされた第２被係合部に乗り上げて、一方のチャンネル材の第１リップ部をチャンネル外側に向けて押圧し、当該第１リップ部がチャンネル外側に向けて反るように変形する。同様に、一方のチャンネル材の第１フランジ部が他方のチャンネル材の凹状部に嵌合した後で、一方のチャンネル材が他方のチャンネル材の凸とされた第２被係合部に乗り上げて、他方のチャンネル材の第１リップ部をチャンネル外側に向けて押圧し、当該第１リップ部がチャンネル外側に向けて反るように変形する。
そして、一方のチャンネル材の凹とされた第２係合部に他方のチャンネル材の凸とされた第２被係合部が係合すると、反り変形していた一方のチャンネル材の第１リップ部が弾性復帰（復元）する。同様に、他方のチャンネル材の凹とされた第２係合部に一方のチャンネル材の凸とされた第２被係合部が係合すると、反り変形していた他方のチャンネル材の第１リップ部が弾性復帰（復元）する。
このように上記組立材では、第１リップ部の自由端をウェブ部の第２被係合部よりも第１フランジ部側に位置させることで、一組のチャンネル材の組立を実施した際に、第１リップ部に過度な残留変形が生じて組立材としての一体性が損なわれることを抑制することができる。

本発明の第４態様の組立材は、第２態様又は第３態様の組立材において、前記第１係合部と前記第１被係合部の大きさが同じであり、前記第２係合部と前記第２被係合部の大きさが同じである。

第４態様の組立材では、チャンネル材の第１係合部と第１被係合部の大きさが同じため、一方のチャンネル材又は他方のチャンネル材の第１係合部の両側面（凹側面又は凸側面）と、他方のチャンネル材又は一方のチャンネル材の第１被係合部の両側面（凸側面又は凹側面）とがそれぞれ当接する。また、上記組立材では、チャンネル材の第２係合部と第２被係合部の大きさが同じため、一方のチャンネル材又は他方のチャンネル材の第２係合部の両側面（凹側面又は凸側面）と、他方のチャンネル材又は一方のチャンネル材の第２被係合部の両側面（凸側面又は凹側面）とがそれぞれ当接する。これにより、一方のチャンネル材と他方のチャンネル材との一体性が向上し、両チャンネル材間の相対回転（ねじり）、および、チャンネル材の第１フランジ部と第１リップ部にゆがみ座屈が発生することを確実に抑制することが可能となる。

本発明の第５態様の組立材は、第１態様～第３態様のいずれか一態様の組立材において、一組の前記チャンネル材として、それぞれ同じ寸法形状のチャンネル材を用いている。

第５態様の組立材では、一組のチャンネル材として、それぞれ同じ寸法形状のチャンネル材を用いているため、例えば、異なる寸法形状のチャンネル材を用いる構成と比べて、部品点数を減らすことができる。

本発明の第６態様のチャンネル材は、長尺なウェブ部と、前記ウェブ部の短手方向の一端部から延びる第１フランジ部と、前記ウェブ部の短手方向の他端部から前記第１フランジ部と平行に延び、前記第１フランジ部よりも延出長さが長い第２フランジ部と、前記第１フランジ部の前記ウェブ部とは反対側の端部から前記第２フランジ部側へ向けて延びる第１リップ部と、前記第２フランジ部の前記ウェブ部とは反対側の端部から前記第１フランジ部側へ向けて延びる第２リップ部と、前記第２リップ部の内面に形成され、対向する前記ウェブ部に向けて突出する第１凸部と、前記ウェブ部の前記第１フランジ部側の部分の外面に形成され、前記第１凸部が嵌合可能な形状とされた第１凹部と、を有する。

第６態様のチャンネル材を一組準備し、一方のチャンネル材の第２フランジ部とウェブ部と第２リップ部とで形成される凹状部に他方のチャンネル材の第１フランジ部側を嵌合させると共に他方のチャンネル材の第２フランジ部とウェブ部と第２リップ部とで形成される凹状部に一方のチャンネル材の第１フランジ部側を嵌合させる。これにより、一組のチャンネル材が組み立てられる。また、この組立状態では、一方のチャンネル材の第１凸部が他方のチャンネル材の第１凹部に嵌り、一方のチャンネル材の第１凹部に他方のチャンネル材の第１凸部が嵌っている。このため、接合部品を用いなくても、一組のチャンネル材の組立状態を維持することができる。

本発明の第７態様のチャンネル材は、第６態様のチャンネル材において、前記ウェブ部の前記第２フランジ部側の部分の内面に形成され、対向する第２リップ部に向けて突出する第２凸部と、前記第１リップ部の外面に形成され、前記第２凸部が嵌合可能な形状とされた第２凹部と、をさらに有する。

第７態様のチャンネル材では、ウェブ部の第２フランジ部側の部分の内面に第２凸部が形成され、第１リップ部の外面に第２凹部が形成されている。そして、一組のチャンネル材の組立状態では、一方のチャンネル材の第２凸部が他方のチャンネル材の第２凹部に嵌り、一方のチャンネル材の第２凹部に他方のチャンネル材の第２凸部が嵌っている。このため、第１係合部と第２係合部の二か所を介して一方のチャンネル材から他方のチャンネル材への荷重伝達が可能になる。また、チャンネル材の第１フランジ部および第１リップ部にゆがみ座屈が発生することを抑制することができる。さらに、一組のチャンネル材の組立状態を効果的に維持することができる。

本発明の第８態様のチャンネル材は、第７態様のチャンネル材において、前記第２リップ部の自由端が前記第２凸部よりも前記第１フランジ部側に位置している。

第８態様のチャンネル材では、第２リップ部の自由端がウェブ部に形成された第２凸部よりも第１フランジ部側に位置している。このため、他方のチャンネル材の第１フランジ部が一方のチャンネル材の凹状部に嵌合した後で、他方のチャンネル材が一方のチャンネル材の第２凸部に乗り上げて、一方のチャンネル材の第１リップ部をチャンネル外側に向けて押圧し、当該第１リップ部がチャンネル外側に向けて反るように変形する。同様に、一方のチャンネル材の第１フランジ部が他方のチャンネル材の凹状部に嵌合した後で、一方のチャンネル材が他方のチャンネル材の第２凸部に乗り上げて、他方のチャンネル材の第１リップ部をチャンネル外側に向けて押圧し、当該第１リップ部がチャンネル外側に向けて反るように変形する。
そして、一方のチャンネル材の第２凹部に他方のチャンネル材の第２凸部が嵌ると、反り変形していた一方のチャンネル材の第１リップ部が弾性復帰（復元）する。同様に、他方のチャンネル材の第２凹部に一方のチャンネル材の第２凸部が嵌ると、反り変形していた他方のチャンネル材の第１リップ部が弾性復帰（復元）する。
このように上記チャンネルでは、第１リップ部の自由端をウェブ部の第２凸部よりも第１フランジ部側に位置させることで、一組のチャンネル材の組立時における第１リップ部の塑性変形（反り変形）を抑制することができる。

本発明の第９態様のチャンネル材は、第７態様又は第８態様のチャンネル材において、厚みをＴ、前記第１フランジ部の前記延出長さをＢ１、前記第２フランジ部の前記延出長さをＢ２、前記第２フランジ部から前記第１凸部までの長さをＣ１、前記第２フランジ部から前記第２凸部までの長さをＣ２としたとき、Ｂ２－２Ｔ≧Ｂ１で且つＣ１＞Ｃ２の関係を満たす。

第９態様のチャンネル材では、Ｂ２－２Ｔ≧Ｂ１で且つＣ１＞Ｃ２の関係を満たすため、例えば、上記関係を満たさない構成と比べて、一組のチャンネル材の組立を実施した際に、第１リップ部に過度な残留変形が生じて組立材としての一体性が損なわれることを抑制することができる。

本発明の第１０態様の組立材は、第６態様～第９態様のいずれか一態様のチャンネル材を一組備え、一方の前記チャンネル材の前記第２フランジ部と前記ウェブ部と前記第２リップ部とで形成される凹状部に他方の前記チャンネル材の前記第１フランジ部側が嵌合すると共に他方の前記チャンネル材の前記第２フランジ部と前記ウェブ部と前記第２リップ部とで形成される凹状部に一方の前記チャンネル材の前記第１フランジ部側が嵌合し、一方の前記チャンネル材の前記第１凸部が他方の前記チャンネル材の前記第１凹部に嵌合し、一方の前記チャンネル材の前記第１凹部に他方の前記チャンネル材の前記第１凸部が嵌合している。

第１０態様の組立材は、第６態様～第９態様のいずれか一態様のチャンネル材を一組備えている。また、一方のチャンネル材の第２フランジ部とウェブ部と第２リップ部とで形成される凹状部に他方のチャンネル材の第１フランジ部側が嵌合すると共に他方のチャンネル材の第２フランジ部とウェブ部と第２リップ部とで形成される凹状部に一方のチャンネル材の第１フランジ部側が嵌合し、一方のチャンネル材の第１凸部が他方のチャンネル材の第１凹部に嵌合し、一方のチャンネル材の第１凹部に他方のチャンネル材の第１凸部が嵌合して組み立てられている。上記組立材では、チャンネル材として第６態様～第９態様のいずれか一態様のチャンネル材を用いるため、一方のチャンネル材の第１凸部及び第１凹部と、他方のチャンネル材の第１凹部及び第１凸部とがそれぞれ嵌り合うため、接合部品を用いなくても、一組のチャンネル材の組立状態を維持することができる。

本発明の第１１態様の耐力壁は、一対の縦材と前記一対の縦材をつなぐ複数の横材とを有する枠材と、前記枠材に接合された壁面材と、を備えた耐力壁であって、前記縦材及び前記横材の少なくとも一方が、第１態様～第５態様及び第１０態様のいずれか一態様の組立材を用いて形成されている。

第１０態様の耐力壁では、枠材を形成する縦材及び横材の少なくとも一方が、第１態様～第５態様及び第１０態様のいずれか一態様の組立材を用いて形成されている。このように上記耐力壁では、接合部品を用いなくても一組のチャンネル材の組立状態を維持できる組立材を用いるため、部品点数を減らすことができる。

本発明の第１２態様のトラス梁は、一対の上弦材及び下弦材と、前記上弦材と前記下弦材とを連結する連結材と、を備えたトラス梁であって、前記上弦材、前記下弦材及び前記連結材の少なくとも一つが、第１態様～第５態様及び第１０態様のいずれか一態様の組立材を用いて形成されている。

第１２態様のトラス梁では、上弦材、下弦材及び連結材の少なくとも一つが、第１態様～第５態様及び第１０態様のいずれか一態様の組立材を用いて形成されている。このように上記トラス梁では、接合部品を用いなくても一組のチャンネル材の組立状態を維持できる組立材を用いるため、部品点数を減らすことができる。

本発明の第１３態様の梁は、第１態様～第５態様及び第１０態様のいずれか一態様の組立材を用いて形成され、建物の柱を水平方向につなぎ、建物の上下方向及び水平方向の少なくとも一方向への荷重を支持する。

第１３態様の梁は、第１態様～第５態様及び第１０態様のいずれか一態様の組立材を用いて形成されており、この組立材が建物の柱を水平方向につないでいる。このように上記梁では、接合部品を用いなくても一組のチャンネル材の組立状態を維持できる組立材を用いるため、部品点数を減らすことができる。

本発明は、一組のチャンネル材を組み立てた組立材において、接合部品を用いなくても、一組のチャンネル材の組立状態を維持できる組立材、この組立材に用いられるチャンネル材、並びに、前記組立材を用いる耐力壁、トラス梁、及び、梁を提供することができる。

第１実施形態に係る組立材の断面斜視図である。 図１の矢印２で指し示す部分の拡大図である。 第１実施形態に係るチャンネル材の断面図である。 第１実施形態に係る一組のチャンネル材の組立途中を示す断面図である。 図４に示す一組のチャンネル材の組み立てをさらに進めた状態を示す断面図である。 図５に示す一組のチャンネル材を組み立てた状態を示す断面図である。 耐力壁を示す側面図である。 トラス梁を示す側面図である。 建物の骨格を示す斜視図である。

図面を用いて本発明の実施形態に係る組立材について説明する。

図１には、第１実施形態に係る長尺な組立材１８を長手方向と直交する方向に沿って切断した断面図が示されている。この図に示されるように、組立材１８は、寸法形状（寸法及び断面形状）が同一の長尺な２つのチャンネル材２０、２１を組み立てた部材である。

チャンネル材２０、２１は、薄板を曲げ加工した部材であり、長尺とされている。なお、本実施形態のチャンネル材２０、２１は、所謂薄板軽量リップみぞ形鋼である。

チャンネル材２０は、図１に示されるように、ウェブ部２２と、第１フランジ部２４と、第２フランジ部２６、第１リップ部２８と、第２リップ部３０と、を有している。

ウェブ部２２は、長尺とされ、長手方向（図１の矢印Ｚ方向）がチャンネル材２０の長手方向と同じ板状部である。

第１フランジ部２４は、ウェブ部２２の短手方向（図１の矢印Ｙ）の一端部からウェブ部２２の厚み方向（図１の矢印Ｘ方向）へ略９０度屈曲して延びる板状部である。

第２フランジ部２６は、ウェブ部２２の短手方向の他端部から略９０度屈曲して第１フランジ部２４と平行に延びる板状部である。この第２フランジ部２６のウェブ部２２からの延出長さ（言い換えると、第２フランジ部２６の幅寸法）Ｂ２は、第１フランジ部２４のウェブ部２２からの延出長さ（言い換えると、第１フランジ部の幅寸法）Ｂ１よりも長くなっている。

第１リップ部２８は、第１フランジ部２４のウェブ部２２とは反対側の端部から第２フランジ部２６側へ向けて略９０度屈曲して延びる板状部である。

第２リップ部３０は、第２フランジ部２６のウェブ部２２とは反対側の端部から第１フランジ部２４側へ向けて略９０度屈曲して延びる板状部である。本実施形態では、第１リップ部２８の第１フランジ部２４からの延出長さ（言い換えると、第１リップ部２８の幅寸法）Ｂ３と第２リップ部３０の第２フランジ部２６からの延出長さ（言い換えると、第２リップ部３０の幅寸法）Ｂ４は、互いに同じ長さになっている。なお、本発明は上記構成に限定されず、例えば、第１リップ部２８の延出長さＢ３と第２リップ部３０の延出長さＢ４が異なっていてもよい。

なお、本実施形態のチャンネル材２０は、ウェブ部２２の長手方向に亘って第１フランジ部２４、第２フランジ部２６、第１リップ部２８及び第２リップ部３０が連続して形成されている。同様に、チャンネル材２１は、ウェブ部２３の長手方向に亘って第１フランジ部２５、第２フランジ部２７、第１リップ部２９及び第２リップ部３１が連続して形成されている。

また、チャンネル材２０は、図１に示されるように、第１係合部の一例としての第１凸部３２と、第１被係合部の一例としての第１凹部３４と、第２係合部の一例としての第２凹部３６と、第２被係合部の一例としての第２凸部３８と、を備えている。

第１凸部３２は、第２リップ部３０に形成されている。この第１凸部３２は、第２リップ部３０の内面３０Ｉから対向するウェブ部２２に向けて突出している。具体的には、第２リップ部３０には、ウェブ部２２に向けて突出した加工部４０がプレス加工によって形成されている。この加工部４０は、内面が第２リップ部３０の内面３０Ｉに対して突出し、外面が第２リップ部３０の外面３０Ｏに対して凹んでいる。なお、本実施形態では、図２に示されるように、加工部４０の断面形状が略く字状とされている。また、加工部４０は、チャンネル材２０の長手方向に亘り連続して形成されている。この加工部４０の内面によって第１凸部３２が構成されている。

第１凹部３４は、ウェブ部２２の第１フランジ部２４側の部分に形成されている。この第１凹部３４は、第１凸部３２が嵌合可能な形状とされている。具体的には、ウェブ部２２の第１フランジ部２４側の部分には、第１リップ部２８に向けて突出した加工部４２がプレス加工によって形成されている。この加工部４２は、内面がウェブ部２２の内面２２Ｉに対して突出し、外面がウェブ部２２の外面２２Ｏに対して凹んでいる。なお、本実施形態では、図１に示されるように、加工部４２の断面形状が略く字状とされている。また、加工部４２は、チャンネル材２０の長手方向に亘り連続して形成されている。この加工部４２の外面によって第１凹部３４が構成されている。
なお、本実施形態では、第１凸部３２と第１凹部３４の大きさが同じである。すなわち、加工部４０の内面と加工部４２の外面は、形状及び寸法（大きさ）が同じとされている。

第２凹部３６は、第１リップ部２８に形成されている。この第２凹部３６は、第２凸部３８が嵌合可能な形状とされている。具体的には、第１リップ部２８には、ウェブ部２２に向けて突出した加工部４４がプレス加工によって形成されている。この加工部４４は、内面が第１リップ部２８の内面２８Ｉに対して突出し、外面が第１リップ部２８の外面２８Ｏに対して凹んでいる。なお、本実施形態では、図１に示されるように、加工部４４の断面形状が略く字状とされている。また、加工部４４は、チャンネル材２０の長手方向に亘り連続して形成されている。この加工部４４の外面によって第２凹部３６が構成されている。

第２凸部３８は、ウェブ部２２の第２フランジ部２６側の部分に形成されている。この第２凸部３８は、ウェブ部２２の内面２２Ｉから対向する第２リップ部３０に向けて突出している。具体的には、ウェブ部２２の第２フランジ部２６側の部分には、第２リップ部３０に向けて突出した加工部４６がプレス加工によって形成されている。この加工部４６は、内面がウェブ部２２の内面２２Ｉに対して突出し、外面がウェブ部２２の外面２２Ｏに対して凹んでいる。なお、本実施形態では、図１に示されるように、加工部４６の断面形状が略く字状とされている。また、加工部４６は、チャンネル材２０の長手方向に亘り連続して形成されている。この加工部４６の内面によって第２凸部３８が構成されている。
なお、本実施形態では、第２凸部３８と第２凹部３６の大きさが同じである。すなわち、加工部４６の内面と加工部４４の外面は、形状及び寸法（大きさ）が同じとされている。

また、第２リップ部３０の自由端３０Ａは、ウェブ部２２に形成された加工部４６よりも第１フランジ部２４側に位置している。言い換えると、加工部４６の内面によって構成される第２凸部３８は、第２リップ部３０の自由端３０Ａよりも第１フランジ部２４側に位置している。具体的には、加工部４６の内面とウェブ部２２の内面２２Ｉとの境界よりも第２リップ部３０の自由端３０Ａが第１フランジ部２４側に位置している。

また、本実施形態のチャンネル材２０は、板厚をＴ、第１フランジ部２４の延出長さをＢ１、第２フランジ部２６の延出長さをＢ２、第２フランジ部２６から第１凸部３２までの長さをＣ１、第２フランジ部２６から第２凸部３８までの長さをＣ２としたとき、Ｂ２－２Ｔ≧Ｂ１で且つＣ１＞Ｃ２の関係を満たしている。なお、チャンネル材２１も同様の関係を満たしている。

さらに、チャンネル材２０は、第２凸部３８の突出高さ（ウェブ部２２の内面２２Ｉから第２凸部３８の頂点までの距離）をＨ、第２凸部３８の幅をＡとしたとき、Ｈ／Ａ≦０．４５または０．４５＜Ｈ／Ａ≦３で且つＣ２／Ａ≧４．８６（Ｈ／Ａ)^２－３．７１（Ｈ／Ａ)＋０．８８を満たすことが好ましい。なお、チャンネル材２１も同様の関係を満たすことが好ましい。

なお、チャンネル材２１では、チャンネル材２０のウェブ部２２（内面２２Ｉ、外面２２Ｏ含む）、第１フランジ部２４、第２フランジ部２６、第１リップ部２８（内面２８Ｉ、外面２８Ｏ含む）、第２リップ部３０（内面３０Ｉ、外面３０Ｏ含む）、第１凸部３２、第１凹部３４、第２凹部３６、第２凸部３８、加工部４０、加工部４２、加工部４４及び加工部４６と対応する部分を、それぞれウェブ部２３（内面２３Ｉ、外面２３Ｏ含む）、第１フランジ部２５、第２フランジ部２７、第１リップ部２９（内面２９Ｉ、外面２９Ｏ含む）、第２リップ部３１（内面３１Ｉ、外面３１Ｏ含む）、第１凸部３３、第１凹部３５、第２凹部３７、第２凸部３９、加工部４１、加工部４３、加工部４５及び加工部４７というものとする。

図１に示されるように、組立材１８は、チャンネル材２０の第２フランジ部２６とウェブ部２２と第２リップ部３０とで形成される凹状部にチャンネル材２１の第１フランジ部２５側が嵌合し、チャンネル材２１の第２フランジ部２７とウェブ部２３と第２リップ部３１とで形成される凹状部にチャンネル材２０の第１フランジ部２４側が嵌合している。なお、本実施形態では、チャンネル材２０の第２フランジ部２６の内面にチャンネル材２１の第１フランジ部２５の外面が重なり、チャンネル材２０の第１フランジ部２４の外面がチャンネル材２１の第２フランジ部２７の内面に重なっている。

また、チャンネル材２０の第１凸部３２がチャンネル材２１の第１凹部３５に嵌合し、チャンネル材２０の第１凹部３４にチャンネル材２１の第１凸部３３が嵌合している。

さらに、チャンネル材２１の第２凹部３６にチャンネル材２１の第２凸部３９が嵌合し、チャンネル材２０の第２凸部３８がチャンネル材２１の第２凹部３７に嵌合している。

そして、組立材１８を構成するチャンネル材２０とチャンネル材２１は、図１に示されるように、互いに点対称となるように配置されている。これにより、一組のチャンネル材２０、２１を組み立てた組立材１８は、長手方向と直交する方向の断面が閉鎖断面とされている。

また、本実施形態のチャンネル材２０、２１は、薄板軽量形鋼造に関する技術基準（平成１３年国土交通省告示第１６４１号「薄板軽量形鋼造の建築物又は建築物の構造部分の構造方法に関する安全上必 要な技術的基準を定める等の件」）に基づいて、厚み０．４ｍｍ以上２．３ｍｍ未満の帯状の鋼板を冷間でロール成形して形成されている。なお、本実施形態の組立材１８を建築物関連以外に用いる場合には、チャンネル材２０、２１を形成する鋼板の厚みは、上記数値範囲に限定されない。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１に示されるように、組立材１８は、チャンネル材２０の第２フランジ部２６とウェブ部２２と第２リップ部３０とで形成される凹状部にチャンネル材２１の第１フランジ部２５側が嵌合し、チャンネル材２１の第２フランジ部２７とウェブ部２３と第２リップ部３１とで形成される凹状部にチャンネル材２０の第１フランジ部２４側が嵌合している。このため、組立材１８では、チャンネル材２０、２１との接触部分において回転抵抗が発生し、ウェブ部２２、２３の面外方向への変形が拘束される。また、組立材１８を構成するチャンネル材２０、２１には、第１リップ部２８、２９及び第２リップ部３０、３１が形成されているため、第１フランジ部２４、２５及び第２フランジ部２６、２７の面外方向への変形が拘束される。これにより、組立材１８では、圧縮及び曲げに対する耐力が向上する。

また、チャンネル材２０の第１凸部３２がチャンネル材２１の第１凹部３５に嵌合し、チャンネル材２０の第１凹部３４にチャンネル材２１の第１凸部３３が嵌合している。このため、例えば、ねじ等の接合部品を用いなくても、一組のチャンネル材２０、２１の組立状態を維持することができる。

さらに、組立材１８は、チャンネル材２１の第２凹部３６にチャンネル材２１の第２凸部３９が嵌合し、チャンネル材２０の第２凸部３８がチャンネル材２１の第２凹部３７に嵌合している。このため、第１フランジ部２４と第１リップ部２８もしくは第１フランジ部２５と第１リップ部２９に生じるゆがみ座屈を抑制することができる。これにより、一組のチャンネル材２０、２１の組立状態を効果的に維持することができる。

また、組立材１８では、チャンネル材２０、２１の第１凸部３２、３３と第１凹部３４、３５の大きさが同じため、チャンネル材２０の第１凸部３２の両側面とチャンネル材２１の第１凹部３５の両側面とが当接し、チャンネル材２１の第１凸部３３の両側面とチャンネル材２０の第１凹部３４の両側面とが当接する。さらに、組立材１８では、チャンネル材２０、２１の第２凹部３６、３７と第２凸部３８、３９の大きさが同じため、チャンネル材２０の第２凹部３６の両側面とチャンネル材２１の第２凸部３９の両側面とが当接し、チャンネル材２１の第２凹部３７の両側面とチャンネル材２０の第２凸部３８の両側面とが当接する。これにより、チャンネル材２０とチャンネル材２１との間のガタつきが抑制され、チャンネル材２０とチャンネル材２１との間に相対回転が発生することが確実に抑制されるとともに、第１フランジ部２４と第１リップ部２８もしくは第１フランジ部２５と第１リップ部２９に生じるゆがみ座屈を確実に抑制することができる。

またさらに、組立材１８では、一組のチャンネル材２０、２１として、それぞれ同じ寸法形状のチャンネル材を用いているため、例えば、異なる寸法形状のチャンネル材を用いる構成と比べて、部品点数を減らすことができる。

そして、組立材１８では、図３に示されるように、第２リップ部３０、３１の自由端３０Ａ、３１Ａがウェブ部２２、２３に形成された第２凸部３８、３９よりも第１フランジ部２４、２５側に位置している。このため、図５に示されるように、一組のチャンネル材２０、２１の組立時には、チャンネル材２１の第１フランジ部２５がチャンネル材２０の上記凹状部に嵌合した後で、チャンネル材２１がチャンネル材２０の第２凸部３８に乗り上げて、チャンネル材２０の第１リップ部２８をチャンネル外側に向けて押圧し、第１リップ部２８がチャンネル外側に向けて反るように変形する。同様に、チャンネル材２０の第１フランジ部２４がチャンネル材２１の凹状部に嵌合した後で、チャンネル材２０がチャンネル材２１の第２凸部３９に乗り上げて、チャンネル材２１の第１リップ部２９をチャンネル外側に向けて押圧し、第１リップ部２９がチャンネル外側に向けて反るように変形する。
そして、チャンネル材２０の第２凹部３６にチャンネル材２１の第２凸部３９が嵌合すると、反り変形していたチャンネル材２０の第１リップ部２８が弾性復帰（復元）する。同様に、チャンネル材２１の第２凹部３７にチャンネル材２０の第２凸部３８が嵌合すると、反り変形していたチャンネル材２１の第１リップ部２９が弾性復帰（復元）する。
このように組立材１８では、第２リップ部３０、３１の自由端３０Ａ、３１Ａを第２凸部３８、３９よりも第１フランジ部２４、２５側に位置させることで、一組のチャンネル材２０、２１の組立を実施した際に、第１リップ部２８、２９に過度な塑性変形が生じることを抑制することができる。

また、チャンネル材２０、２１では、Ｂ２－２Ｔ≧Ｂ１で且つＣ１＞Ｃ２の関係を満たすため、例えば、上記関係を満たさない構成と比べて、一組のチャンネル材２０、２１の組立時における第１リップ部２８、２９の塑性変形（反り変形）を抑制することができる。

さらに、チャンネル材２０には、プレス加工により、加工部４０、加工部４２、加工部４４及び加工部４６を形成している。このため、チャンネル材２０を構成するウェブ部２２、第１リップ部２８及び第２リップ部３０の剛性が向上し、これらの部位に局部座屈が発生するのが抑制される。同様に、チャンネル材２１には、プレス加工により、加工部４１、加工部４３、加工部４５及び加工部４７を形成している。このため、チャンネル材２１を構成するウェブ部２３、第１リップ部２９及び第２リップ部３１の剛性が向上し、これらの部位に局部座屈が発生するのが抑制される。

（組立材１８が用いられた耐力壁、トラス梁及び梁）
次に、図７～図９を用いて前述の組立材１８が用いられた耐力壁、トラス梁及び梁について説明する。

（耐力壁の構成）
図７には、薄板軽量形鋼造等の枠組壁工法建築物等に用いられる耐力壁６２が示されている。なお、本耐力壁６２を備えた建物の上下方向を矢印Ｖで示し、建物の水平方向（建物の上下方向と直交する方向）を矢印Ｈで示している。また、以下の説明では、「建物の上下方向」及び「建物の水平方向」を単に「上下方向」及び「水平方向」というものとする。図７に示されるように、耐力壁６２は、格子状に形成された枠材６４に壁面材としての第１壁面材６６及び第２壁面材６８が接合されることにより構成されている。

枠材６４は、水平方向に間隔をあけて上下方向に延びる縦材としての第１縦材７０、第２縦材７２及び第３縦材７４と、当該第１縦材７０、第２縦材７２及び第３縦材７４の上端部及び下端部をそれぞれ水平方向につなぐ横材としての第１横材７６及び第２横材７８と、を備えている。また、枠材６４は、第１縦材７０の上下方向の中央部と第２縦材７２の上下方向の中央部を水平方向につなぐ横材としての第１中間横材８０と、第２縦材７２の上下方向の中央部と第３縦材７４の上下方向の中央部を水平方向につなぐ横材としての第２中間横材８２と、を備えている。

第１壁面材６６は、枠材６４において第１縦材７０、第２縦材７２、第１横材７６及び第２横材７８に囲まれた領域を閉止するように当該枠材６４に接合されている。また、第２壁面材６８は、枠材６４において第２縦材７２、第３縦材７４、第１横材７６及び第２横材７８に囲まれた領域を閉止するように第１縦材７０、第２縦材７２、第３縦材７４、第１横材７８、第２横材７６に接合されている。

そして、本実施形態では、耐力壁６２を備えた建物に水平方向への荷重が作用した際に大きな圧縮荷重が作用する第１縦材７０及び第３縦材７４に本実施形態の組立材１８が用いられている。なお、枠材６４において本実施形態の組立材１８が用いられる部分は、本構成に限定されず、耐力壁６２の寸法や耐力壁６２に作用する荷重等を考慮して適宜設定してもよい。また、枠材６４において本実施形態の組立材１８を用いる部分は、図７に示すＨ方向と図１に示すＸ方向とが一致していることが好ましい。

（トラス梁の構成）
図８には、一対の柱材８４の上部間に掛け渡されたトラス梁８６が示されている。この図に示されるように、トラス梁８６は、上下方向に間隔をあけて水平方向に延在する上弦材８８及び下弦材９０と、上弦材８８と下弦材９０とを上下方向につなぐ（連結する）複数の連結材９２と、を備えている。複数の連結材９２は、上下方向に傾斜されていると共に水平方向に沿って略Ｗ字状となるように配列されている。なお、この連結材９２はかならずしも傾斜されている必要はなく、上弦材８８および下弦材９０に直交していてもよい。また、上弦材８８及び下弦材９０と連結材９２とは、溶接やドリルねじやリベット等により接合されている。そして、本実施形態では、複数の連結材９２、上弦材８８及び下弦材９０の少なくも一つに本実施形態の組立材１８が用いられている。なお、トラス梁８６において本実施形態の組立材１８が用いられる部分は、本構成に限定されず、トラス梁８６に作用する荷重等を考慮して適宜設定すればよい。なお、柱材８４として本実施形態の組立材１８を用いることもできる。また、トラス梁８６において本実施形態の組立材１８が用いられる部分は、図８に示すＶ方向およびＨ方向に直交する方向と図１に示すＹ方向とが一致していることが好ましい。

（梁の構成）
図９には、建物の主要な構造部材９４が示されている。この図に示されるように、建物の主要な構造部材９４は、建物の上下方向に延びる複数の柱材８４を備えている。また、建物の主要な構造部材９４は、複数の柱材８４のうち所定の柱材８４の上端部間を水平方向につなぐ複数の梁９６と、を備えている。水平方向に隣り合う柱材８４間を斜めにつなぐ部材はブレース１００である。なお、建物の構造形式は壁式構造であってもよく、壁式構造の場合には、図７に示す第２壁面材６８が図９のブレース１００に相当し、図７に示す縦材７０、７４が図９に示す柱材８４に相当する構造部材となる。そして、本実施形態では、建物の上下方向及び水平方向への荷重を支持する梁９６として本実施形態の組立材１８が用いられている。なお、ブレース構造の場合、柱材８４やブレース１００として本実施形態の組立材１８を用いることもできる。

前述の実施形態では、加工部４０～４７の断面形状を略く字状としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、断面略台形状、断面略Ｕ字状、断面略半円状としてもよい。また、加工部４０～４７は、チャンネル材２０、２１の長手方向に亘って連続して形成されているが、本発明はこの構成に限定さない。例えば、加工部４０～４７は、チャンネル材２０、２１の長手方向に亘って断続して形成されていてもよい。また、加工部４０～４７は、プレス加工によって形成されているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、板材の表面に凹凸を加工して形成してもよいし、一部を貫通孔としてもよい。

なお、前述の実施形態では、チャンネル材２０の第１フランジ部２４及び第２フランジ部２６と、チャンネル材２１の第２フランジ部２７と第１フランジ部２５をそれぞれ重ねているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、チャンネル材２０の第１フランジ部２４とチャンネル材２１の第２フランジ部２７との間、及び、チャンネル材２１の第１フランジ部２５とチャンネル材２０の第２フランジ部２６との間に隙間が形成されてもよい。さらに、重ね合わされたチャンネル材２０の第１フランジ部２４とチャンネル材２１の第２フランジ部２７とを、締結部品（例えば、ねじ、リベット、釘等）を用いて締結し、重ね合わされたチャンネル材２１の第１フランジ部２５とチャンネル材２０の第２フランジ部２５とを、上記締結部品を用いて締結してもよい。また、締結部品の代わりに溶接してもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１８ 組立材
２０、２１ チャンネル材
２２、２３ ウェブ部
２２Ｉ、２３Ｉ 内面
２２Ｏ、２３Ｏ 外面
２４、２５ 第１フランジ部
２６、２７ 第２フランジ部
２８、２９ 第１リップ部
２８Ｉ、２９Ｉ 内面
２８Ｏ、２９Ｏ 外面
３０、３１ 第２リップ部
３０Ａ、３１Ａ 自由端
３０Ｉ、３１Ｉ 内面
３０Ｏ、３０Ｉ 外面
３２、３３ 第１凸部（第１係合部）
３４、３５ 第１凹部（第１被係合部）
３６、３７ 第２凹部（第２係合部）
３８、３９ 第２凸部（第２被係合部）
６２ 耐力壁
６４ 枠材
６６ 第１壁面材（壁面材）
６８ 第２壁面材（壁面材）
７０ 第１縦材（縦材）
７２ 第２縦材（縦材）
７４ 第３縦材（縦材）
７６ 第１横材（横材）
７８ 第２横材（横材）
８０ 第１中間横材（横材）
８２ 第２中間横材（横材）
８６ トラス梁
８８ 上弦材
９０ 下弦材
９２ 連結材
９６ 梁
Ｙ 短手方向
Ｚ 長手方向

Claims (11)

1. 一組のチャンネル材を組み立てた組立材であって、
   前記チャンネル材は、長尺なウェブ部と、前記ウェブ部の短手方向の一端部から延びる第１フランジ部と、前記ウェブ部の短手方向の他端部から前記第１フランジ部と平行に延び、前記第１フランジ部よりも延出長さが長い第２フランジ部と、前記第１フランジ部の前記ウェブ部とは反対側の端部から前記第２フランジ部側へ向けて延びる第１リップ部と、前記第２フランジ部の前記ウェブ部とは反対側の端部から前記第１フランジ部側へ向けて延びる第２リップ部と、前記第２リップ部に形成され、厚み方向に凹又は凸となる第１係合部と、前記ウェブ部の前記第１フランジ部側の部分に形成され、厚み方向に凸又は凹となる第１被係合部と、前記第１リップ部に形成され、板厚方向に凹又は凸となる第２係合部と、前記ウェブ部の前記第２フランジ部側の部分に形成され、板厚方向に凸又は凹となる第２被係合部と、を有しており、
   一方の前記チャンネル材の前記第２フランジ部と前記ウェブ部と前記第２リップ部とで形成される凹状部に他方の前記チャンネル材の前記第１フランジ部側が嵌合すると共に他方の前記チャンネル材の前記第２フランジ部と前記ウェブ部と前記第２リップ部とで形成される凹状部に一方の前記チャンネル材の前記第１フランジ部側が嵌合し、
   一方の前記チャンネル材の前記第１係合部及び前記第１被係合部と、他方の前記チャンネル材の前記第１被係合部及び前記第１係合部とがそれぞれ係合し、
   一方の前記チャンネル材の前記第２係合部及び前記第２被係合部と、他方の前記チャンネル材の前記第２被係合部及び前記第２係合部とがそれぞれ係合している、組立材。
2. 前記第２被係合部は、対向する前記第２リップ部に向けて凸となっており、
   前記第２係合部は、前記第２被係合部が嵌合可能な形状の凹となっており、
   前記第２リップ部の自由端が、前記ウェブ部に形成された前記第２被係合部よりも前記第１フランジ部側に位置している、請求項１に記載の組立材。
3. 前記第１係合部と前記第１被係合部の大きさが同じであり、
   前記第２係合部と前記第２被係合部の大きさが同じである、請求項１又は請求項２に記載の組立材。
4. 一組の前記チャンネル材として、それぞれ同じ寸法形状のチャンネル材を用いている、請求項１又は請求項２に記載の組立材。
5. 長尺なウェブ部と、
   前記ウェブ部の短手方向の一端部から延びる第１フランジ部と、
   前記ウェブ部の短手方向の他端部から前記第１フランジ部と平行に延び、前記第１フランジ部よりも延出長さが長い第２フランジ部と、
   前記第１フランジ部の前記ウェブ部とは反対側の端部から前記第２フランジ部側へ向けて延びる第１リップ部と、
   前記第２フランジ部の前記ウェブ部とは反対側の端部から前記第１フランジ部側へ向けて延びる第２リップ部と、
   前記第２リップ部の内面に形成され、対向する前記ウェブ部に向けて突出する第１凸部と、
   前記ウェブ部の前記第１フランジ部側の部分の外面に形成され、前記第１凸部が嵌合可能な形状とされた第１凹部と、
   前記ウェブ部の前記第２フランジ部側の部分の内面に形成され、対向する第２リップ部に向けて突出する第２凸部と、
   前記第１リップ部の外面に形成され、前記第２凸部が嵌合可能な形状とされた第２凹部と、
   を有するチャンネル材。
6. 前記第２リップ部の自由端が前記第２凸部よりも前記第１フランジ部側に位置している、請求項５に記載のチャンネル材。
7. 厚みをＴ、前記第１フランジ部の前記延出長さをＢ１、前記第２フランジ部の前記延出長さをＢ２、前記第２フランジ部から前記第１凸部までの長さをＣ１、前記第２フランジ部から前記第２凸部までの長さをＣ２としたとき、Ｂ２－２Ｔ≧Ｂ１で且つＣ１＞Ｃ２の関係を満たす、請求項５又は請求項６に記載のチャンネル材。
8. 請求項５～請求項７のいずれか１項に記載されたチャンネル材を一組備え、
   一方の前記チャンネル材の前記第２フランジ部と前記ウェブ部と前記第２リップ部とで形成される凹状部に他方の前記チャンネル材の前記第１フランジ部側が嵌合すると共に他方の前記チャンネル材の前記第２フランジ部と前記ウェブ部と前記第２リップ部とで形成される凹状部に一方の前記チャンネル材の前記第１フランジ部側が嵌合し、
   一方の前記チャンネル材の前記第１凸部が他方の前記チャンネル材の前記第１凹部に嵌合し、一方の前記チャンネル材の前記第１凹部に他方の前記チャンネル材の前記第１凸部が嵌合している、組立材。
9. 一対の縦材と前記一対の縦材をつなぐ複数の横材とを有する枠材と、前記枠材に接合された壁面材と、を備えた耐力壁であって、
   前記縦材及び前記横材の少なくとも一方が、請求項１～請求項４及び請求項８のいずれか１項に記載の組立材を用いて形成されている耐力壁。
10. 一対の上弦材及び下弦材と、前記上弦材と前記下弦材とを連結する連結材と、を備えたトラス梁であって、
    前記上弦材、前記下弦材及び前記連結材の少なくとも一つが、請求項１～請求項４及び請求項８のいずれか１項に記載の組立材を用いて形成されているトラス梁。
11. 請求項１～請求項４及び請求項８のいずれか１項に記載の組立材を用いて形成され、建物の柱を水平方向につなぎ、建物の上下方向及び水平方向の少なくとも一方向への荷重を支持する梁。

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