(57)【要約】【課題】中空部における作業性の向上と、柱材としての強度の確保とを、好適に両立できる。【解決手段】建築用柱材１０Ａは、隣接する側壁板どうしが結合して設けられ、平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部とが形成される４枚の側壁板１２，１４，１６，１８と、平面視で、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８のうち少なくとも１枚の側壁板との間で９０度±５度の内角が更に形成されるように、開口部２０に位置する側壁板１２，１８に設けられ材軸方向全体に亘って延びる補剛板１３，１７と、を備える。【選択図】図１
2020165222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する側壁板どうしが結合して設けられ、平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部とが形成される４枚の側壁板と、
前記開口部に位置する前記側壁板の端部から突出され材軸方向全体に亘って延びるように設けられ、平面視で、前記４枚の側壁板のうち少なくとも１枚の側壁板との間で９０度±５度の内角が形成される補剛板と、
を備える建築用柱材。
【請求項２】
前記開口部の幅は、前記開口部の幅と同じ方向に沿った最大幅の４５％以上、かつ、前記開口部に位置する前記側壁板の厚みの１０倍以下である、
請求項１に記載の建築用柱材。
【請求項３】
前記補剛板は、前記開口部に位置する一対の前記側壁板のそれぞれにおいて、前記開口部と反対側の端部から、平面視で、当該補剛板が設けられた前記側壁板と同一直線上を延びている、
請求項２に記載の建築用柱材。
【請求項４】
前記開口部に位置する前記側壁板に隣接する前記側壁板の厚み方向の中心は、前記開口部に位置する前記側壁板と、当該側壁板に設けられ当該側壁板と同じ厚みを有する前記補剛板とからなる側壁部の幅の中心から、前記補剛板側に偏心している、
請求項３に記載の建築用柱材。
【請求項５】
平面視で、前記側壁部に隣接する前記側壁板の厚み方向の中心を通り、当該側壁板に沿って延びる中心線を設定し、
前記側壁部を構成する前記補剛板の端面から前記中心線までの長さの、前記側壁部の幅に対する比が、０．３以下である、
請求項４に記載の建築用柱材。
【請求項６】
４枚の前記側壁板のうち、前記開口部に位置する前記側壁板の厚みは、当該側壁板に隣接して結合された前記側壁板の厚みより厚い、
請求項３または請求項５に記載の建築用柱材。
【請求項７】
４枚の前記側壁板のうち、前記開口部に位置する前記側壁板に隣接して結合された前記側壁板の幅の、当該側壁板の厚みに対する比を第１幅厚比とし、
前記開口部に位置する前記側壁板の幅の、当該側壁板の厚みに対する比を第２幅厚比としたとき、
前記第１幅厚比の前記第２幅厚比に対する比が、４以下である、
請求項６に記載の建築用柱材。
【請求項８】
ボルト孔を有して４枚の前記側壁板の端部に設けられた四角形状のベースプレートを備え、
前記補剛板の端面と前記ベースプレートの外縁とは、面一である、
請求項７に記載の建築用柱材。
【請求項９】
前記ボルト孔は、複数であり、平面視で、前記開口部から、前記開口部の対角側に向かう対角線に沿って設けられている、
請求項８に記載の建築用柱材。
【請求項１０】
前記補剛板は、前記開口部に位置する一対の前記側壁板のそれぞれにおいて、前記開口部側の端部から、平面視で、当該補剛板が設けられた前記側壁板との間で９０度±５度の内角が形成されるように、内側に向かって延びている、
請求項２に記載の建築用柱材。
【請求項１１】
前記開口部の開口端間隔は、６０ｍｍ以上である、
請求項１０に記載の建築用柱材。
【請求項１２】
前記補剛板の幅の厚みに対する比が、１．５以上である、
請求項１１に記載の建築用柱材。
【請求項１３】
互いに離間して配置された一対の建築用柱材であって、隣接する側壁板どうしが結合して設けられ、平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部とが形成される４枚の側壁板と、平面視で、前記開口部に位置する前記側壁板の端部から突出され材軸方向全体に亘って延びるように設けられ、平面視で、前記４枚の側壁板のうち少なくとも１枚の側壁板との間で９０度±５度の内角が形成される補剛板と、を有する建築用柱材と、
前記一対の建築用柱材の間に設けられた壁体と、
を備える耐力壁。
【請求項１４】
前記開口部に位置する一対の前記側壁板の厚みは、互いに同じである、
請求項１３に記載の耐力壁。
【請求項１５】
前記開口部に位置する一対の前記側壁板のうち、一方の前記側壁板の厚みが、他方の前記側壁板の厚みより厚い、
請求項１３に記載の耐力壁。
【請求項１６】
ウェブ及び一対のフランジを有するＨ形鋼を用意する工程と、
平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部とが形成されるように、前記Ｈ形鋼の前記ウェブの中央部を折り曲げて前記一対のフランジの間に隙間を形成する工程と、
を含む建築用柱材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、建築用柱材及び建築用柱材の製造方法、並びに耐力壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄骨プレハブ住宅等、鉄骨構造を有する建築物中で用いられる柱材として、軽量形鋼の角形鋼管等が、一般的に使用される。角形鋼管は、閉断面構造の建築用柱材であり、座屈耐力や曲げ強度といった、柱材として求められる基本的な強度（構造性能）において優れる一方、内側の中空部を活用することは難しい。中空部を活用できると、例えば、建築用柱材に梁や耐力壁等の他の建築部材を接続する作業を、容易に行うことが可能になる。
【０００３】
柱材の中空部を活用する技術として、例えば特許文献１には、外壁パネル間に設けられ、材軸方向（長手方向）全体に亘って延びる切欠き部が外面に設けられた、開断面構造の柱が開示されている。特許文献１の柱は、中空部を有する四角柱状であり、四角柱の側面における１個の角部の領域に切欠き部が形成されることによって、中空部が、外部に連通している。特許文献１では、切欠き部を介して、中空部に断熱材を設けることが可能になるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６４−１２８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、切欠き部のような開口部が柱材の側壁に設けられる場合、開口部の幅が拡がる程、手やボルト締め用の締結工具等を中空部に差し込むことが容易になり、例えば、柱材とベースプレートとの接続作業等の負担が低減する。一方、開口部の幅が拡がり過ぎると、柱材としての強度が低下する懸念がある。
【０００６】
ここで、特許文献１では、切欠き部によって中空部における作業が可能になることは開示されているものの、柱材としての強度を確保する点については、何ら検討されていない。すなわち、開口部の幅がどの程度拡がれば、中空部における作業性の向上と、柱材としての強度の確保とを両立できるか、検討されていない。
【０００７】
このため、特許文献１の開断面構造の柱において、例えば、開口部を有さない角形鋼管のような閉断面構造の柱材と同等の強度を実現しようとすると、断面の矩形の縦横の最大寸法を、閉断面構造の柱材の場合より大きくする必要が生じる。結果、柱材及び建築物の設計における制約が大きくなってしまう。一方、矩形の縦横の最大寸法が閉断面構造の柱材と同等の状態で、側面の１個の角部に開口部を形成すると、そのままでは、柱材としての強度が低下する。
【０００８】
本開示は、上記の問題に鑑み、中空部における作業性の向上と、柱材としての強度の確保とを、好適に両立できる、建築用柱材及びこの建築用柱材を用いた耐力壁を提供することを目的とする。また、この建築用柱材を、加工負担を抑えて簡易に製造可能な建築用柱材の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の第１の態様に係る建築用柱材は、隣接する側壁板どうしが結合して設けられ、平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部とが形成される４枚の側壁板と、開口部に位置する側壁板の端部から突出され材軸方向全体に亘って延びるように設けられ、平面視で、４枚の側壁板のうち少なくとも１枚の側壁板との間で９０度±５度の内角が形成される補剛板と、を備える。
【００１０】
第１の態様では、４枚の側壁板が、隣接する側壁板どうしが結合して設けられ、平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部とが形成される。すなわち、建築用柱材の側面の１個の角部における開口部では、一対の側壁板が結合しておらず、４枚の側壁板の内側の中空部に対して、開口部からアクセス可能である。
【００１１】
また、材軸方向全体に亘って延びる補剛板が、開口部に位置する側壁板に設けられ、平面視で、４枚の側壁板のうち少なくとも１枚の側壁板との間で９０度±５度の内角が形成される。４枚の側壁板による９０度±５度の３個の内角に加え、補剛板による９０度±５度の内角が形成されることによって、開口部に位置する一対の側壁板が結合していなくても、建築用柱材の座屈耐力を強化できる。
【００１２】
本開示の第２の態様に係る耐力壁は、互いに離間して配置された一対の建築用柱材であって、隣接する側壁板どうしが結合して設けられ、平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部とが形成される４枚の側壁板と、平面視で、開口部に位置する側壁板の端部から突出され材軸方向全体に亘って延びるように設けられ、平面視で、４枚の側壁板のうち少なくとも１枚の側壁板との間で９０度±５度の内角が形成される補剛板と、を有する建築用柱材と、一対の建築用柱材の間に設けられた壁体と、を備える。
【００１３】
第２の態様では、４枚の側壁板の内側の中空部に対して開口部からアクセス可能であるため、建築用柱材と壁体とをボルト締めする際、中空部に手や締結工具を差し込むことが可能になる。このため、開口部を有さない閉断面構造の角形鋼管を柱材として用いた耐力壁の場合と比べ、容易にボルト締めできる。
【００１４】
本開示の第３の態様に係る建築用柱材の製造方法は、ウェブ及び一対のフランジを有するＨ形鋼を用意する工程と、平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部とが形成されるように、Ｈ形鋼のウェブの中央部を折り曲げて一対のフランジの間に隙間を形成する工程と、を含む。
【００１５】
第３の態様では、例えばブレーキ曲げ等、１本のＨ形鋼に折り曲げ加工を施すだけで建築用柱材を得ることが可能になるため、４枚の側壁板及び補剛板を個別に溶接して建築用柱材を得る場合に比べ、加工負担を抑えて簡易に製造可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本開示に係る建築用柱材及び耐力壁によれば、中空部における作業性の向上と、柱材としての強度の確保とを、好適に両立できる、建築用柱材及び耐力壁を提供できる。また、本開示に係る建築用柱材の製造方法によれば、加工負担を抑えて簡易に製造可能な建築用柱材の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る建築用柱材の構成を説明する斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る建築用柱材の構成を説明する平面図である。
【図３】第１実施形態に係る建築用柱材においてボルトの締結位置の他のパターンを説明する平面図である。
【図４】第１実施形態に係る建築用柱材の開口部の幅厚比と断面二次モーメントとの関係を説明する図である。
【図５】第１実施形態に係る建築用柱材の偏心率と断面二次モーメントとの関係を説明する図である。
【図６】第１実施形態に係る建築用柱材の板厚比と局部座屈耐力との関係を説明する図である。
【図７】比較例（第１比較例）に係る建築用柱材の構成を説明する平面図である。
【図８】第１実施形態の実施例に係る建築用柱材の局部座屈耐力を説明する図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、ウェブがフランジに対して偏心した軽量Ｈ形鋼を用いた第１実施形態に係る建築用柱材の製造方法を、（Ａ）→（Ｂ）の順に説明する図であり、図９（Ｃ）は、ウェブが偏心していない軽量Ｈ形鋼のフランジを切断する状態を説明する図である。
【図１０】第１実施形態の変形例（第１変形例）に係る建築用柱材の構成を説明する平面図である。
【図１１】第１変形例に係る建築用柱材の側壁板の厚みと断面二次モーメントとの関係を説明する図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、第１変形例に係る建築用柱材を用いた耐力壁の構成を説明する正面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）中の１２Ｂ−１２Ｂ線断面図である。
【図１３】比較例（第２比較例）に係る建築用柱材を用いた耐力壁の構成を説明する断面図である。
【図１４】第１変形例に係る建築用柱材を用いた耐力壁の解析で用いる解析モデルの形状を説明する図である。
【図１５】第１変形例に係る建築用柱材の層間変形量と水平力との関係を説明する図である。
【図１６】第２実施形態に係る建築用柱材の構成を説明する斜視図である。
【図１７】第２実施形態に係る建築用柱材の構成を説明する平面図である。
【図１８】第２実施形態に係る建築用柱材の開口部の幅厚比と断面二次モーメントとの関係を説明する図である。
【図１９】第２実施形態に係る建築用柱材の補剛板の幅厚比と局部座屈耐力との関係を説明する図である。
【図２０】第２実施形態に係る建築用柱材を用いた耐力壁の構成を説明する断面図である。
【図２１】図２１（Ａ）は、第２実施形態の変形例（第２変形例）に係る建築用柱材の構成を説明する平面図であり、図２１（Ｂ）及び図２１（Ｃ）は、第２変形例に係る建築用柱材の製造方法を、開口部が上側に位置するように材軸方向を水平にして建築用柱材を配置し、材軸方向の端部を正面から見た状態で（Ｂ）→（Ｃ）の順に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本開示の第１及び第２実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一の部分及び類似の部分には、同一の符号又は類似の符号を付している。但し、図面における厚みと平面寸法との関係、各装置や各部材の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判定すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００１９】
−第１実施形態−
＜建築用柱材の構造＞
まず、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａを、図１〜図６を参照して説明する。建築用柱材１０Ａは、図１に示すように、４枚の鋼製の側壁板１２，１４，１６，１８を備える。４枚の側壁板１２，１４，１６，１８は、第１の方向Ｘ又は第２の方向Ｙに沿ってそれぞれ設けられている。第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙは、互いに直交する。
【００２０】
図１中の左手前側の側壁板１２の右端部と、図１中の右手前側の側壁板１８の左端部との間には、開口部２０が、建築用柱材１０Ａの材軸方向（図１中の上下方向）全体に亘って延びるように形成されている。開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８には、補剛板１３，１７がそれぞれ設けられている。補剛板１３，１７は、それぞれ結合する側壁板１２，１８と連続し、側壁板１２，１８の開口部２０と反対側の端部から中空部の外側に向かって突出する。補剛板１３，１７の材軸方向の長さは、側壁板１２，１８の材軸方向の長さと等しい。
【００２１】
図２に示すように、第１実施形態では、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８について、左上の側壁板１２の厚みＴ１Ａと右下の側壁板１８の厚みＴ１Ｂとは、互いに等しい。また、一対の側壁板１２，１８の間に位置する２枚の側壁板１４，１６についても、それぞれの厚みＴ２は、互いに等しい。一対の側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂの方が、一対の側壁板１２，１８の間に位置する２枚の側壁板１４，１６の厚みＴ２より厚い。
【００２２】
左上の補剛板１３の厚みＴ１Ａは、結合する側壁板１２の厚みＴ１Ａと同じであり、右下の補剛板１７の厚みＴ１Ｂは、結合する側壁板１８の厚みＴ１Ｂと同じである。平面視で、図２中の左上の補剛板１３は、側壁板１２と同一直線上において鉛直に延びると共に、補剛板１３の板面と側壁板１２の板面とは、面一である。また、平面視で、図２中の右下の補剛板１７は、側壁板１８と同一直線上において水平に延びると共に、補剛板１７の板面と側壁板１８の板面とは、面一である。
【００２３】
４枚の側壁板１２，１４，１６，１８の内側には、中空部が形成され、中空部では、隣接する４枚の側壁板１２，１４，１６，１８によって、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部２０とが形成されている。更に、図２中の左上の補剛板１３と上側の側壁板１４との間にも９０度±５度の内角が形成されていると共に、図２中の右下の補剛板１７と右側の側壁板１６との間にも９０度±５度の内角が形成されている。
【００２４】
なお、図２中では、便宜上、中空部の３個の９０度±５度の内角の位置に９０度±５度を表すＬ字状の記号が付されている。また、以下の図面においても同様に、９０度±５度の内角の位置に、Ｌ字状の記号を適宜付して説明する。
【００２５】
また、第１実施形態では、補剛板１３，１７が、それぞれ結合する側壁板１２，１８と同一直線上において鉛直に延びる場合が例示されたが、本開示ではこれに限定されない。例えば、図２中の左上で鉛直に延びる補剛板１３に代えて、上側の側壁板１４と平行に延びると共に側壁板１２との間に９０度±５度の内角が形成されるように側壁板１２の端部に補剛板が設けられてもよい。本開示では、補剛板によって、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８のうち少なくとも１枚の側壁板との間で９０度±５度の内角が更に形成されればよい。
【００２６】
ここで、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８の結合状態について説明する。図２中の左上の角部では、左側の側壁板１２と上側の側壁板１４とが結合され、図２中の右上の角部では、右側の側壁板１６と上側の側壁板１４とが結合されている。また、図２中の右下の角部では、右側の側壁板１６と下側の側壁板１８とが結合されている。一方、図２中の左下の角部では、左側の側壁板１２と下側の側壁板１８とは、結合されていない。
【００２７】
しかし、本開示では、図１及び図２に示したように、１個の角部で側壁板１２，１８どうしが結合されていなくても、中空部を形成する４枚の側壁板１２，１４，１６，１８が、平面視で９０度±５度で交差するように配置された状態を「正方形状」又は「長方形状」と表現する。すなわち、補剛板１３，１７のような、中空部の外側に突出する領域や、後で説明する第２実施形態の補剛板のような、中空部の内側に突出する領域が、開口部２０に位置する側壁板１２，１８に付加的に設けられてもよい。また、「正方形状」とは、厳密に４辺が同じ長さの場合だけでなく、若干の長さの違いがあっても、概ね同じ長さと見做せる場合を含む。また、「正方形状」及び「長方形状」をまとめて、「四角形状」とも称する。
【００２８】
なお、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａの場合、図２中の左下の角部に例示された交点Ｒの位置で、左側の側壁板１２の板面（外壁面）が下側に向かって延長された仮想線と、下側の側壁板１８の板面（外壁面）が左側に向かって延長された仮想線とが交差する。交差する２本の仮想線と、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８の板面（外壁面）とによって描かれた形状は、平面視で、正方形状である。
【００２９】
また、図２中では、平面視で、正方形状のベースプレート３０が、建築用柱材１０Ａの下端に溶接等によって接合された場合が例示されている。建築用柱材１０Ａは、ベースプレート３０の内側に収まるように配置され、補剛板１３，１７の端面とベースプレート３０の外縁とは、面一である。図示を省略するが、ベースプレート３０の中央には、ボルト孔が設けられており、ボルト孔にワッシャー３３を介してボルト３２が差し込まれている。ボルト３２の締結によって、建築用柱材１０Ａは、ベースプレート３０の下側の基礎等の構造物（図示省略）に固定されている。
【００３０】
図２中のボルト３２の周囲には、ボルト３２を締結するためのソケットレンチ等の締結工具に備えられたソケット３４の外縁が、円形状の破線によって例示されている。ボルト３２の中心Ｏ、及び、ソケット３４の外縁上の２点Ｃ，Ｄを通る線分ＣＤの長さは、ソケット３４の外縁の円の直径と等しい。また、線分ＣＤは、側壁板１２の開口端Ａと側壁板１８の開口端Ｂとを結ぶ直線と平行である。
【００３１】
建築用柱材１０Ａでは、開口部２０は、側壁板１２の開口端Ａと側壁板１８の開口端Ｂとの間に、一定の開口端間隔Ｌを有して形成される。第１実施形態では、建築用柱材１０Ａが、平面視で正方形状であると共に、開口部２０に位置する側壁板１２の厚みＴ１Ａと、開口部２０に位置する側壁板１８の厚みＴ１Ｂとは、互いに等しい。また、第１の方向Ｘにおける開口部２０の幅Ｗ２と、第２の方向Ｙにおける開口部２０の幅Ｗ２とは、互いに等しい。このため、開口端間隔Ｌは、Ｌ＝（Ｗ２−Ｔ１Ａ）×（√２）である。
【００３２】
（最大幅の定義）
本開示では、「最大幅」は、平面視で、建築用柱材の正方形又は長方形の特定の一辺に沿って、側壁板及び補剛板が存在する領域を測った場合の長さを意味する。第１実施形態では、第１の方向（図２中の左右方向）Ｘにおける最大幅Ｗ１は、交点Ｒから図２中の右下の補剛板１７の右端面までの領域を、第１の方向Ｘに沿って測った幅である。また、第１の方向Ｘにおける開口部２０の幅Ｗ２は、交点Ｒから図２中の下側の側壁板１８の左端面までの領域を、第１の方向Ｘに沿って測った幅である。
【００３３】
同様に、第２の方向（図２中の上下方向）Ｙにおける最大幅Ｗ１は、交点Ｒから図２中の左上の補剛板１３の上端面までの領域を第２の方向Ｙに沿って測った幅である。また、第２の方向Ｙにおける開口部２０の幅Ｗ２は、交点Ｒから図２中の左側の側壁板１２の下端面までの領域を第２の方向Ｙに沿って測った幅である。第１実施形態では、第１の方向Ｘにおける最大幅Ｗ１と第２の方向Ｙにおける最大幅Ｗ１とは、互いに等しいと共に、第１の方向Ｘにおける開口部２０の幅Ｗ２と第２の方向Ｙにおける開口部２０の幅Ｗ２も、互いに等しい。
【００３４】
（開口率の定義）
次に、本開示では、開口部２０の「開口率」とは、最大幅Ｗ１に対する開口部２０の幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗ１）を意味する。開口率Ｗ２／Ｗ１は、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙのそれぞれにおいて算出される。第１実施形態のように、建築用柱材１０Ａの最大幅Ｗ１及び開口部２０の幅Ｗ２が、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方において等しい場合、それぞれの開口率Ｗ２／Ｗ１も等しい。このため、以下、説明の便宜上、「第１の方向Ｘ」及び「第２の方向Ｙ」の文言を特に付加することなく、単に「開口率」と表現する。
【００３５】
（開口部の幅厚比の定義）
次に、本開示では、開口部２０の「幅厚比」とは、開口部２０に位置する側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂに対する開口部２０の幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｔ１Ａ又はＷ２／Ｔ１Ｂ）を意味する。第１の方向Ｘにおける幅厚比Ｗ２／Ｔ１Ａ、及び第２の方向Ｙにおける幅厚比Ｗ２／Ｔ１Ｂも、開口率Ｗ２／Ｗ１の場合と同様に、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方において同じである。このため、以下の第１実施形態の説明では、「第１の方向Ｘ」及び「第２の方向Ｙ」の文言「第１の方向Ｘ」及び「第２の方向Ｙ」の文言を特に付加することなく、単に「幅厚比」と表現する。
【００３６】
（偏心率の定義）
次に、本開示における「偏心率」の定義について説明する。まず、図２中には、上側の側壁板１４の上下方向の中央を通って、水平に延びる中心線Ｅが例示的に描かれている。中心線Ｅは、図２中の左上の補剛板１３と、補剛板１３に連続する側壁板１２とを分ける。また、図２中には、左上の補剛板１３の上端面から中心線Ｅまでの間を第２の方向Ｙに沿って測った長さＷ３が、例示されている。そして、補剛板１３及び側壁板１２を一枚の平板状に一体化された側壁部（１２，１３）と見做した際、平面視で、中心線Ｅは、側壁部（１２，１３）の図２中の上下方向の中心ではなく、中心より上側に位置している。
【００３７】
同様に、図２中の右下においても、右側の側壁板１６の中心線（図示省略）を設定すると共に、補剛板１７及び側壁板１８を一体化された側壁部（１７，１８）と見做した際、平面視で、中心線は、側壁部（１２，１３）の左右方向の中心から右側に偏心している。すなわち、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８の間に挟まれた２枚の側壁板１４，１６の中心は、それぞれ結合する側壁部の幅方向の中心に対して、偏心して設けられている。
【００３８】
第１実施形態では、図２中の上側の側壁板１４の「偏心率」とは、側壁部（１２，１３）の幅（Ｗ１−Ｗ２）に対する、補剛板１３の上端面と中心線Ｅとの間の長さＷ３の比{Ｗ３／（Ｗ１−Ｗ２）}を意味する。同様に、図２中の右側の側壁板１６の「偏心率」とは、側壁部（１７，１８）の幅（Ｗ１−Ｗ２）に対する、補剛板１７の右端面と中心線（図示省略）との間の幅の比を意味する。
【００３９】
すなわち、本開示では、「偏心率」とは、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８の間に位置する２枚の側壁板１４，１６について、それぞれ結合する側壁部の中心から偏心した割合を意味する。第１実施形態では、図２中の上側の側壁板１４の偏心率と、右側の側壁板１６の偏心率とは、互いに等しい。このため、以下の説明では、「上側の側壁板１４」及び「右側の側壁板１６」といった文言を特に付加することなく、単に「偏心率」と表現する。
【００４０】
（板厚比の定義）
次に、本開示における「板厚比」の定義について、図２中の上側の側壁板１４と、この側壁板１４が結合する側壁部（１２，１３）との組み合わせの場合を例として説明する。まず、側壁板１４について「第１幅厚比」が設定されると共に、側壁部（１２，１３）について「第２幅厚比」が設定される。
【００４１】
「第１幅厚比」は、第１の方向Ｘに沿って測った側壁板１４の幅の、側壁板１４の厚みＴ２に対する比である。側壁板１４の幅は、最大幅Ｗ１から、補剛板１３の上端面と中心線Ｅとの間の長さＷ３と、側壁部（１２，１３）の厚みＴ１Ａを除いた幅（Ｗ１−Ｗ３−Ｔ１Ａ）である。このため、側壁板１４についての第１幅厚比は、{（Ｗ１−Ｗ３−Ｔ１Ａ）／Ｔ２}となる。
【００４２】
一方、「第２幅厚比」は、側壁部（１２，１３）の幅（Ｗ１−Ｗ２）の、側壁部（１２，１３）の厚みＴ１Ａに対する比{（Ｗ１−Ｗ２）／Ｔ１Ａ}である。そして、「第１幅厚比」の「第２幅厚比」に対する比が、「板厚比」として設定される。このため、建築用柱材１０Ａの「板厚比」は、{（Ｗ１−Ｗ３−Ｔ１Ａ）／Ｔ２}／{（Ｗ１−Ｗ２）／Ｔ１Ａ}である。なお、図２中の右側の側壁板１６と、この側壁板１６が結合する側壁部（１７，１８）との組み合わせの場合についても、同様に、板厚比を定義できる。
【００４３】
すなわち、本開示では、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８の間に位置する２枚の側壁板１４，１６について、側壁板１４，１６についての第１幅厚比の、それぞれ結合する側壁部の「第２幅厚比」に対する比が、「板厚比」として定義される。「板厚比」は、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８及び補剛板１３，１７の厚みが互いに等しい場合に成り立つ。第１実施形態では、２枚の側壁板１４，１６の板厚比は、互いに等しい。このため、以下の説明では、「上側の側壁板１４」及び「右側の側壁板１６」といった文言を特に付加することなく、単に「板厚比」と表現する。
【００４４】
なお、図２中に例示した建築用柱材１０Ａでは、開口部２０に位置する側壁板１２，１８の中心に対して、側壁板１２，１８に隣接する側壁板１４，１６が偏心して取り付けられていた。しかし、本開示では、側壁板１４，１６が偏心していなくても、開口部２０に位置する側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂを、壁板１２，１８に隣接する側壁板１４，１６の厚みＴ２，Ｔ２より厚くすることができる。例えば、側壁板１４，１６が、開口部２０に位置する側壁板１２，１８の中心に取り付けられた建築用柱材において、開口部２０に位置する側壁板１２，１８の厚みの方を、側壁板１２，１８に隣接する側壁板１４，１６の厚みＴ２，Ｔ２より厚くしてもよい。
【００４５】
開口部２０の開口率及び開口部２０の幅厚比、側壁板１４，１６の偏心率、並びに建築用柱材１０Ａの板厚比のうち、開口率及び幅厚比は、中空部における作業性の向上と、柱材としての強度の確保とを、好適に両立するために設定されている。また、開口率及び幅厚比は、建築用柱材１０Ａを製造する際の加工性を向上させるため設定されている。また、側壁板１４，１６の偏心率、及び、建築用柱材１０Ａの板厚比は、いずれも、柱材としての強度を補強するために設定されている。
【００４６】
（開口部の開口率の値及び開口部の幅厚比の値）
次に、開口率、幅厚比、偏心率及び板厚比のそれぞれの値について具体的に説明する。まず、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａでは、開口率Ｗ２／Ｗ１は、４５％以上に設定されている（０.４５≦Ｗ２／Ｗ１）。同時に、開口部２０の幅Ｗ２は、側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂの１０倍以下に設定されている（Ｗ２／Ｔ１Ａ≦１０）。ただし、最大幅Ｗ１に対して厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂが小さくなり過ぎると、０.４５≦Ｗ２／Ｗ１、及び、Ｗ２／Ｔ１Ａ≦１０が同時に成り立たないため、厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂとしては、最大幅Ｗ１の（９／２００）倍以上、すなわち４．５％以上の大きさの値が必要である。
【００４７】
作業性及び加工性について、開口率Ｗ２／Ｗ１が４５％以上の場合、中空部における作業性が向上すると共に、ブレーキ曲げ等の簡易な製造方法で加工が可能である。一方、開口率Ｗ２／Ｗ１が４５％未満の場合、中空部における作業性が低下するだけでなく、加工手間が大きくなる。開口率Ｗ２／Ｗ１は、開口端間隔Ｌを規定し、中空部の内側でボルト３２を締結する際、締結作業者が効率よく締結可能であるように設定される。具体的に考慮される要素としては、予定されるボルト３２の締結位置、ボルト３２の直径及び締結工具の寸法、ブレーキ曲げの矢弦（上型）の寸法等が挙げられる。
【００４８】
ここで、ボルト３２の締結位置は、図２に示したように、平面視で、ベースプレート３０の中央の１箇所であってもよいし、或いは図３に示すように、正方形状のベースプレート３０の対角線上の２箇所であってもよい。図３中に例示したベースプレート３０には、平面視で、開口部２０から、開口部２０の対角側に向かう対角線に沿って、２箇所のボルト孔（図示省略）が設けられている。なお、本開示では、ボルト３２及びボルト孔の個数は、２個に限定されず、例えば３個以上、複数設けられてよいし、配置位置についても適宜設定できる。
【００４９】
対角線上の複数のボルト３２を締結する際の開口端間隔Ｌは、開口部２０から最も離間する締結位置でのボルト締めの作業性を考慮して、設定されることが好ましい。図３中に例示したベースプレート３０の場合、右上の角部寄りの位置におけるボルト締めする場合、締結位置が開口部２０から最も離間し、締結作業の困難性が高くなる。
【００５０】
第１実施形態では、ボルト３２の締結位置を、図２中に例示したベースプレート３０の中央の１箇所と設定して検討した結果、効率よく締結可能な開口端間隔Ｌとしては、ソケット３４の直径の２倍程度が好ましいことが分かった。ソケット３４の直径は、図２中の線分ＣＤに対応する。例えば、ボルト３２としてＭ１６の六角ボルトを使用する際、使用されるソケット３４の直径は、３２．５ｍｍ程度となる。また、本形状をブレーキ曲げで製造するには、開口部２０に差し込む矢弦の寸法を考慮して、開口端間隔Ｌ（開口端距離）が、約６０ｍｍ必要であるため、開口端間隔Ｌが約６０ｍｍ程度以上であれば、効率のよい締結作業及びブレーキ曲げが可能である。
【００５１】
例えば、最大幅Ｗ１が１００ｍｍ、かつ、厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂが３．０ｍｍの場合、開口率について、０.４５≦Ｗ２／Ｗ１より、開口部２０の幅Ｗ２は、４５ｍｍ以上であればよい。また、幅厚比について、Ｗ２／Ｔ１Ａ≦１０より、開口部２０の幅Ｗ２は、５０ｍｍ以下である必要が生じる。すなわち、開口部２０の幅Ｗ２は、４５ｍｍ以上、５０ｍｍ以下の範囲内で設定される（４５≦Ｗ２≦５０）。そして、開口端間隔Ｌは、Ｌ＝（Ｗ２−Ｔ１Ａ）×（√２）、及び、４５≦Ｗ２≦５０より、約５９．４ｍｍ以上、約６６．５ｍｍ以下の範囲内で設定される（５９．４≦Ｌ≦６６．５）。
【００５２】
また、ソケット３４の直径（線分ＣＤ）が３２．５ｍｍ程度であれば、ソケット３４の直径の２倍程度のため、開口端間隔Ｌは、約６０ｍｍ程度が好ましい。開口端間隔Ｌが６０ｍｍ程度であれば、ブレーキ曲げ時の矢弦の寸法に起因する、約６０ｍｍ程度以上という条件は満たされる。また、開口部２０の開口率及び幅厚比の条件が、５９．４≦Ｌ≦６６．５である。以上より、本実施形態では、開口端間隔Ｌが、少なくとも、５９．４≦Ｌ≦６６．５の範囲内で設定されれば、開口部２０の開口率及び幅厚比の条件が満たされているため、中空部における作業性を向上できる。
【００５３】
なお、矢弦の寸法に起因する条件は必須ではないが、矢弦の寸法を考慮して、開口端間隔Ｌが、６０．０≦Ｌ≦６６．５の範囲内で設定されてもよい。矢弦の寸法に起因する条件が満たされることによって、加工性が向上するという効果を付加できる。また、ソケット３４の直径の２倍程度という条件も必須ではないが、ソケット３４の直径を考慮して、開口端間隔Ｌが、６５≦Ｌ≦６６．５の範囲内で設定されてもよい。ソケット３４の直径の２倍程度という条件が満たされることによって、中空部におけるソケット３４を用いたボルト３２の締結作業を滞りなく実施できるという効果を、更に付加できる。
【００５４】
一方、柱材としての強度の確保については、図４に示すように、建築用柱材１０Ａを、開口部２０の幅厚比Ｗ２／Ｔ１Ａを９パターンに変化させて製造し、それぞれの建築用柱材１０Ａの断面二次モーメントを測定した。また、図４中では、参考値として、開口部２０を有さない閉断面構造の角形鋼管の断面二次モーメントの値（約９４００００ｍｍ４）が、水平な破線で例示されている。角形鋼管は、平面視で正方形状であり、断面形状の外縁の縦横の最大寸法が等しい。
【００５５】
測定した建築用柱材１０Ａ及び角形鋼管の正方形の寸法は、いずれも約８０ｍｍ×約８０ｍｍであった。すなわち、建築用柱材１０Ａの最大幅Ｗ１は、約８０ｍｍであった。また、角形鋼管の厚みは、一様であり、約３．２ｍｍであった。また、建築用柱材１０Ａの開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８の間に位置する２枚の側壁板１４，１６の厚みＴ２は、角形鋼管の厚みと同様に、約３．２ｍｍであった。
【００５６】
図４中、データ点Ｆ１の断面二次モーメントの値は、約８２００００ｍｍ４である。データ点Ｆ１は、開口部２０の幅厚比Ｗ２／Ｔ１Ａが、約１０となる位置に描かれた破線状の縦線と交わる。このため、第１実施形態の場合、幅厚比Ｗ２／Ｔ１Ａが１０以下であると、断面形状の外縁の縦横の最大寸法が等しい角形鋼管の場合と比べ、断面二次モーメントの低下は、１２％程度に抑えられ、角形鋼管の場合と概ね同等の性能を有している。また、幅厚比Ｗ２／Ｔ１Ａが８以下であると、断面二次モーメントの値は、約９４００００ｍｍ４以上であるため、断面形状の正方形の縦横の寸法が等しい角形鋼管の場合と同等程度以上の断面二次モーメントが確保できる。
【００５７】
（偏心率の値）
第１実施形態では、偏心率{Ｗ３／（Ｗ１−Ｗ２）}の値は、３０％以下に設定されている{Ｗ３／（Ｗ１−Ｗ２）≦０．３}。図５中には、偏心率{Ｗ３／（Ｗ１−Ｗ２）}を、１２パターンに変化させて測定された断面二次モーメントが、白丸（〇）のデータ点で例示されている。また、図５中には、開口部２０を有さない閉断面構造の角形鋼管の断面二次モーメントの値（約９４００００ｍｍ４）が、図４中の角形鋼管の場合と同様に、参考値として水平な破線で例示されている。
【００５８】
測定した建築用柱材１０Ａ及び角形鋼管の正方形の寸法は、いずれも約８０ｍｍ×約８０ｍｍであった。すなわち、建築用柱材１０Ａの最大幅Ｗ１は、約８０ｍｍであった。また、角形鋼管の厚みは、一様であり、約３．２ｍｍであった。また、建築用柱材１０Ａの開口部２０に位置する側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂは、約５．０ｍｍであった。図５に示したように、偏心率{Ｗ３／（Ｗ１−Ｗ２）}を３０％以下に設定することで、角形鋼管と同等程度の断面二次モーメントを確保できる。
【００５９】
（板厚比の値）
第１実施形態では、板厚比{（Ｗ１−Ｗ３−Ｔ１Ａ）／Ｔ２}／{（Ｗ１−Ｗ２）／Ｔ１Ａ}の値は、４．０以下に設定されている[{（Ｗ１−Ｗ３−Ｔ１Ａ）／Ｔ２}／{（Ｗ１−Ｗ２）／Ｔ１Ａ}≦４．０]。図６中には、板厚比を変化させて測定された局部座屈耐力（圧縮強度）の大きさが、白丸（〇）のデータ点で例示されている。また、図６中には、参考値として、開口部２０を有さない閉断面構造の角形鋼管の局部座屈耐力の値（約１２５０ｍｍ４）が、水平な破線で例示されている。
【００６０】
測定した建築用柱材１０Ａ及び角形鋼管の正方形の寸法は、いずれも約８０ｍｍ×約８０ｍｍであった。すなわち、建築用柱材１０Ａの最大幅Ｗ１は、約８０ｍｍであった。また、角形鋼管の厚みは、一様であり、約３．２ｍｍであった。また、開口幅Ｗ２は、約４０ｍｍ以上、約５１．５ｍｍ以下の範囲内、かつ、補剛板１３，１７の端面と中心線との間の長さＷ３は、約１０ｍｍ程度であり、厚みＴ１Ａは、約５．５〜６．５ｍｍ、厚みＴ２は、約３．２〜６．０ｍｍの範囲内で変化させた。図６に示したように、板厚比を４．０以下に制御することで、角形鋼管と同等程度の断面二次モーメントを確保できる。
【００６１】
（作用効果）
第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａでは、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８が、隣接する側壁板どうしが結合して設けられ、平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部２０とが形成される。このため、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８の内側の中空部に対して、開口部２０からアクセス可能である。すなわち、材軸方向全体に亘る開断面構造が実現されているため、開口部２０を介して、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８によって囲まれた中空部に、手や締結工具を差し込むことが可能になる。
【００６２】
例えば、建築用柱材１０Ａの上側に、異なる柱材や梁等の横架材といった他の建築部材を接続する作業の際、特開２００１−２７０１１号に開示されたような、ボルト着脱空間形成用の接続金物を別途用意する必要がない。このため、接続作業の手間及び柱材製造時の加工手間を低減できる。具体的には、例えば、建築用柱材１０の両端を部分的に切断して端部を分断し、分断した端部の位置に接続金物を溶接する必要がなくなる。また、材軸方向の全長に亘って断面が同じ形状であることで、建築用柱材１０の成形時の手間を省力することが可能である。
【００６３】
また、材軸方向全体に亘って延びる補剛板１３，１７が、開口部２０に位置する側壁板１２，１８に設けられ、平面視で、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８のうち少なくとも１枚の側壁板との間で９０度±５度の内角が形成される。４枚の側壁板１２，１４，１６，１８による９０度±５度の３個の内角に加え、補剛板１３，１７による９０度±５度の内角が形成されることによって、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８が結合していなくても、建築用柱材１０Ａの座屈耐力を強化できる。
【００６４】
また、第１実施形態では、開口率Ｗ２／Ｗ１が４５％以上、かつ、幅厚比Ｗ２／Ｔ１Ａが１０以下に設定されているため、中空部における作業性の向上と、柱材としての強度の確保とを、好適に両立できる。特に、外形が同寸法の角形鋼管と同等程度の強度を確保できる。また、建築用柱材１０Ａの製造時に、加工負担を抑えて簡易に製造可能である。
【００６５】
また、第１実施形態では、補剛板１３，１７は、開口部に位置する一対の側壁板１２，１８のそれぞれにおいて、開口部２０と反対側の端部から、平面視で、補剛板１３，１７が設けられた側壁板１２，１８と同一直線上を延びている。補剛板１３，１７及び側壁板１２，１８が、一体化された一枚の平板状の側壁部（１２，１３），（１７，１８）として機能するので、建築用柱材１０Ａの圧縮強度等が高められ、柱材としての強度を一層向上できる。
【００６６】
また、第１実施形態では、開口部２０に位置する側壁板１２，１８の間に位置する２枚の側壁板１４，１６の厚み方向の中心は、側壁部（１２，１３），（１７，１８）の幅方向における中心から、補剛板１３，１７側に偏心して設けられている。偏心配置によって、補剛板１３，１７の端面と中心線との間の長さＷ３が短くなり、建築用柱材１０Ａの強度を高めることができる。なお、本開示では、側壁板１４，１６の偏心配置は、必須ではない。
【００６７】
また、第１実施形態では、開口部２０に位置する側壁板１２，１８の間に位置する２枚の側壁板１４，１６の幅の、側壁部の幅に対する偏心率は、０．３以下に設定されている。このため、建築用柱材１０Ａの強度を一層高めることができる。
【００６８】
また、第１実施形態では、開口部２０に位置する側壁部１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂが、側壁部１２，１８の間に位置する側壁板１４，１６の厚みＴ２より厚い。このため、開口部２０において、側壁部１２，１８が結合していない分の建築用柱材１０Ａの強度を補うことができる。
【００６９】
また、第１実施形態では、開口部２０に位置する側壁部１２，１８の間に位置する側壁板１４，１６と、側壁部（１２，１３），（１７，１８）との間で設定される板厚比が、４．０以下であるため、建築用柱材１０Ａの強度を一層高めることができる。
【００７０】
また、第１実施形態では、補剛板１３，１７の端面とベースプレート３０の外縁とが面一であるため、建築用柱材１０Ａにおいて、ベースプレート３０の外縁の張り出し部分を最小限に抑えることができる。
【００７１】
また、第１実施形態では、ベースプレート３０に、開口部２０から開口部２０の対角側に向かう対角線に沿って、２箇所のボルト孔が並んで設けられている。このため、ベースプレート３０を介して建築用柱材１０Ａを設置する際、２箇所のボルト締めによって、建築用柱材１０Ａを強固に設置できると共に、開口部２０からのアクセスの良さを活用して、容易、かつ、確実にボルト締めできる。
【実施例】
【００７２】
次に、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａの構造性能としての座屈耐力を、実施例を用いて説明する。また、比較例として、図７に示すように、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８に、補剛板１３，１７が設けられていない第１比較例に係る建築用柱材１０Ｚ１を用意した。第２比較例として、開口部２０を有さない閉断面構造の角形鋼管（図１３中の建築用柱材１０Ｚ２参照）を用意した。実施例、第１比較例及び第２比較例は、平面視で、いずれも正方形状である。
【００７３】
第１比較例に係る建築用柱材１０Ｚ１の最大幅Ｗ１、及び、第２比較例に係る建築用柱材１０Ｚ２の最大幅Ｗ１は、いずれも約７５ｍｍであった。また、実施例の最大幅Ｗ１は、約８９．４ｍｍであった。また、開口部２０を有する実施例及び第１比較例では、開口率Ｗ２／Ｗ１がいずれも約４６．７％であると共に、幅厚比Ｗ２／Ｔ１，Ｗ２／Ｔ１Ａがいずれも約８．７５であるように、建築用柱材１０Ａ，１０Ｚ１を構成した。なお、実施例、第１比較例及び第２比較例で、比較した局所におけるそれぞれの断面の断面積は、約９２０ｍｍ２〜約９９０ｍｍ２の範囲内であり、概ね同程度である。そして、実施例、第１比較例及び第２比較例について、有限帯板法（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｓｔｒｉｐ  Ｍｅｔｈｏｄ，ＦＳＭ）を実施し、それぞれの局部座屈耐力を算出した。
【００７４】
図８中の左側の第２比較例の局部座屈耐力の値の約１２５０ＭＰａに対し、図８中の中央の第１比較例の局部座屈耐力の値は、約１４８０ＭＰａであり、約１．１８倍の大きさであった。また、図８中の右側の実施例の局部座屈耐力の値は、約１７４０ＭＰａであり、第２比較例の局部座屈耐力の値の約１．３９倍に到達した。実施例で得られた局部座屈耐力によって、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａでは、第１比較例及び第２比較例より、座屈耐力を向上できることが確認できた。
【００７５】
＜建築用柱材の製造方法＞
次に、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａの製造方法を説明する。まず、図９（Ａ）に示すように、ウェブ２２及び一対のフランジ２４，２６を有する軽量Ｈ形鋼１０Ａ１を用意する。軽量Ｈ形鋼１０Ａ１では、ウェブ２２が、フランジ２４，２６の中心（図９（Ａ）中の左右方向の中心）に対して偏心して取り付いている。
【００７６】
次に、図９（Ｂ）に示すように、ウェブ２２の中央部を、折り曲げ加工装置である下型４０の凹部４０Ａ内に配置する。凹部４０Ａは、図９（Ｂ）中の上側に開口すると共に、下側に向かって窄んでいる。凹部４０Ａの左右で対向する一対の傾斜面は、凹部４０Ａの先端の位置で交差している。
【００７７】
そして、折り曲げ加工用の上型４２を開口部２０に差し込むと共にウェブ２２の中央部に対して押し込み、上側から力を加えることによって、凹部４０Ａの傾斜面に沿って、ウェブ２２の中央部を材軸方向全体に亘って、約９０度±５度で折り曲げる。折り曲げの際、第１フランジ部１２Ｐ，１８Ｐの間には、隙間が形成される。
【００７８】
折り曲げ加工によって、図９（Ａ）中の軽量Ｈ形鋼１０Ａ１でウェブ２２の左側に位置していた第１フランジ部１２Ｐ，１８Ｐが、建築用柱材１０Ａの側壁板１２，１８として機能する。また、図９（Ａ）中の軽量Ｈ形鋼１０Ａ１でウェブ２２の右側に位置していた領域が、補剛板１３，１７として機能する。
【００７９】
また、第１フランジ部１２Ｐ，１８Ｐの間の隙間は、開口部２０として機能する。また、本製造方法を利用するには開口部２０の幅Ｗ２が最大幅Ｗ１の４５％以上である必要がある。また、開口端間隔Ｌが６０ｍｍ程度以上であれば、一般に多用される公知の上型４２をそのまま活用できるため、有効である。以上の工程によって、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａを製造できる。
【００８０】
また、図９（Ｃ）に示すように、ウェブ２２が、偏心しておらず、フランジ２４，２６の中心に取り付く軽量Ｈ形鋼１０Ａ２を使用することもできる。図９（Ｃ）中の軽量Ｈ形鋼１０Ａ２の上側のフランジ２４は、第１フランジ部１２Ｐ及び第２フランジ部１３Ｐを有する。また、図９（Ｃ）中の下側のフランジ２６は、第１フランジ部１８Ｐ及び第２フランジ部１７Ｐを有する。図９（Ｃ）中の一対のフランジ２４，２６は、左右方向に沿って同じ幅（フランジ幅）を有する。ウェブ２２が偏心していない軽量Ｈ形鋼１０Ａ２を使用する場合、例えば、図９（Ｃ）中でウェブ２２を挟んだ左右いずれか一方側に位置するフランジ部を切断すれば、建築用柱材１０Ａを製造することができる。
【００８１】
具体的には、例えば、図９（Ｃ）中の鉛直な破線で示すように、ウェブ２２の右側に位置する第２フランジ部１３Ｐ，１７Ｐを、それぞれウェブ２２寄りの領域を部分的に残しつつ、切断する。切断によって、ウェブ２２が、フランジ２４，２６の幅方向の中心に対し、右側に偏心する。なお、本開示では、ウェブ２２が、一方側（図９（Ａ）中の左側）に偏心するように切断されてもよい。そして、図９（Ｂ）に示した場合と同様に、切断した軽量Ｈ形鋼１０Ａ２を折り曲げれば、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａを得ることができる。
【００８２】
なお、建築用柱材１０Ａの製造方法としては、図９中で例示したようなＨ形鋼の折り曲げ加工に限定されず、例えば、４枚の鋼板を、開口部２０を有するように、溶接等により隣接する側壁板が交差するように接合する方法も採用できる。
【００８３】
（作用効果）
第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａの製造方法によれば、１本のＨ形鋼に対して折り曲げ加工を施すだけで、建築用柱材１０Ａを得ることが可能になる。このため、例えば、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８及び補剛板１３，１７を溶接する場合に比べ、加工負担が小さく、建築用柱材１０Ａを簡易に製造できる。なお、第１実施形態では、軽量Ｈ形鋼を用いた建築用柱材１０Ａの製造方法を例示的に説明したが、本開示ではこれに限定されない。例えば軽量Ｈ形鋼より幅の広いＨ形鋼や厚みが厚いＨ形鋼等、軽量Ｈ形鋼以外のＨ形鋼を用いて、建築用柱材１０Ａを製造してもよい。
【００８４】
また、通常、低層住宅等に使用される建築用柱材として流通する角形鋼管の寸法は、平面視で正方形状であり、７５ｍｍ×７５ｍｍ、８０ｍｍ×８０ｍｍ、９０ｍｍ×９０ｍｍ、１００ｍｍ×１００ｍｍ等、多用される寸法のパターンが、数個程度に固定されている。このため、角形鋼管の場合、調達の際の寸法自由度が低い。一方、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａの製造方法の場合、軽量Ｈ形鋼を使用して建築用柱材１０Ａを簡易に製造できるため、製品としての寸法の可変性が高い。このため、建築物の構造に適合するように柱材の形状を自由に実現できる。
【００８５】
＜第１変形例＞
図１中に示した建築用柱材１０Ａでは、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８のそれぞれの厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂは、互いに等しかった（Ｔ１Ａ＝Ｔ１Ｂ）。しかし、本開示では、それぞれの厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂは、互いに異なってもよい。
【００８６】
図１０に示すように、第１実施形態の変形例（第１変形例）に係る建築用柱材１０ＡＸでは、一対の側壁板１２，１８のうち、左側の一方の側壁板１２の厚みＴ１Ａの方が、下側の他方の側壁板１８の厚みＴ１Ｂより厚い（Ｔ１Ａ＞Ｔ１Ｂ）。第１変形例に係る建築用柱材１０ＡＸの他の構成については、図１に示した建築用柱材１０Ａにおける同名の部材とそれぞれ等価である。
【００８７】
図１０中の左側の側壁板１２の厚みＴ１Ａが、図１０中の下側の側壁板１８の厚みＴ１Ｂより厚いため、第１の方向Ｘにおける最大幅Ｗ１Ｘの方が、第２の方向Ｙにおける最大幅Ｗ１Ｙより広い。同様に、第１の方向Ｘにおける開口幅Ｗ２Ｘの方が、第２の方向Ｙにおける開口幅Ｗ２Ｙより広い。
【００８８】
図１１中には、一方の側壁板１２の厚みＴ１Ａを約６ｍｍで固定すると共に、他方の側壁板１８の厚みＴ１Ｂを、約３．２ｍｍから約６ｍｍまでの間で７パターンに変化させた場合に測定された断面二次モーメントが、黒丸（●）のデータ点で例示されている。また、参考値として一対の側壁板１２，１８のそれぞれの厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂが互いに等しく、かつ、厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂを約３．２ｍｍから約６ｍｍの間で７パターンに変化させた場合の断面二次モーメントが、白丸（〇）のデータ点で例示されている。なお、Ｔ１Ｂ＝６ｍｍの場合における白丸（〇）のデータ点は、黒丸（●）のデータ点と重なっている。
【００８９】
また、図１１中には、参考値として、開口部２０を有さない閉断面構造の角形鋼管の断面二次モーメントの値（約９４００００ｍｍ４）が、水平な破線で例示されている。測定した建築用柱材１０ＡＸ及び角形鋼管の正方形の寸法は、いずれも約８０ｍｍ×約８０ｍｍであった。すなわち、建築用柱材１０ＡＸの最大幅Ｗ１は、約８０ｍｍであった。また、角形鋼管の厚みは、約３．２ｍｍであった。
【００９０】
白丸（〇）のデータ点から分かるように、一対の側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂを互いに等しい値として変化させた場合、断面二次モーメントは、約６６００００ｍｍ４から約９０００００ｍｍ４までの間で変化する。一方、黒丸（●）のデータ点から分かるように、一対の側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂを、互いに異なる値に変化させた場合、断面二次モーメントの変化する範囲は、約９０００００ｍｍ４から約９４００００ｍｍ４までの間に収まる。すなわち、一対の側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂを異ならせることで、断面二次モーメントの低下を抑制できることが分かる。
【００９１】
（作用効果）
図１１に示したように、第１変形例では、一対の側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂを異ならせることで、柱材としての重量を減少させつつ、断面二次モーメントを確保することが可能である。例えば、厚みＴ１Ａが厚い方の側壁板１２の板面に直交する方向を、建築用柱材１０ＡＸの強軸方向と設定し、強軸方向の断面二次モーメントが確保された利点を活用して建築用柱材１０ＡＸを設置することが可能である。第１変形例に係る建築用柱材１０ＡＸの他の作用効果については、図１に示した建築用柱材１０Ａの場合と同様である。
【００９２】
＜耐力壁＞
次に、第１変形例に係る建築用柱材１０ＡＸを用いた耐力壁３６を、図１２〜図１５を参照して説明する。図１２（Ａ）に示すように、耐力壁３６は、一対の建築用柱材１０ＡＸ，１０ＡＸと、一対の支持板３６Ａ，３６Ａと、一対のデバイス接合板３６Ｂ，３６Ｂと、エネルギ吸収デバイス３６Ｃと、を備える。耐力壁３６では、厚みＴ１Ａが厚い方の側壁板１２の板面に直交する方向（図１２（Ｂ）中の左右方向）が、建築用柱材１０ＡＸの強軸方向と設定されている。
【００９３】
一対の建築用柱材１０ＡＸ，１０ＡＸは、図１２（Ａ）中の左右方向に沿って、地面の上に、互いに離間して設置されている。支持板３６Ａ、デバイス接合板３６Ｂ及びエネルギ吸収デバイス３６Ｃは、一対の建築用柱材１０ＡＸ，１０ＡＸの間に設けられ、本開示の「壁体」の一例である。なお、壁体としては、エネルギ吸収デバイスを備えたものに限定されず、一枚の板状部材等、他の構造であってもよい。
【００９４】
図１２（Ｂ）に示すように、一対の建築用柱材１０ＡＸ，１０ＡＸは、開口部２０がいずれも壁体の外側に位置するように配置されている。なお、図１２（Ｂ）中の左側の建築用柱材１０ＡＸでは、開口部２０は左上側に開口する一方、右側の建築用柱材１０ＡＸでは、開口部２０は右下側に開口している。すなわち、一対の建築用柱材１０ＡＸ，１０ＡＸは、図１２（Ｂ）中で、中央のエネルギ吸収デバイス３６Ｃを中心として、点対称に配置されている。なお、一対の建築用柱材１０ＡＸ，１０ＡＸは、点対称配置に限定されず、中央のエネルギ吸収デバイス３６Ｃに対して左右対称（線対称）に配置されても構わない。
【００９５】
支持板３６Ａは、鋼板製部材であり、建築用柱材１０ＡＸと、ボルト３２及びナット３３で接合されている。デバイス接合板３６Ｂは、鋼板製部材であり、デバイス接合板３６Ｂの、対応する建築用柱材１０ＡＸ側となる一方の板面には、支持板３６Ａの建築用柱材１０ＡＸと反対側の端面が溶接されている。なお、支持板３６Ａ及びデバイス接合板３６Ｂは、Ｈ形鋼を用いて一体的に構成されてもよい。デバイス接合板３６Ｂの他方の板面には、エネルギ吸収デバイス３６Ｃが、ボルト締めによって接合されている。また、支持板３６Ａへのボルト３２の挿入方向については、図１２（Ｂ）に示すように建築用柱材１０ＡＸの開口部２０からボルトを挿入しても、建築用柱材１０ＡＸの外から挿入しても問題ない。なお、溶接等、ボルト締め以外の接合方法が用いられてもよい。
【００９６】
エネルギ吸収デバイス３６Ｃは、例えば、Ｕ字状に湾曲された鋼板製部材であり、図１２（Ａ）中では、合計４個のエネルギ吸収デバイス３６Ｃが、Ｕ字の開口部を対向させて上下方向に隙間を開けて配置された場合が例示されている。上下一組のエネルギ吸収デバイス３６Ｃ，３６Ｃは、図１２（Ａ）中の左右に設けられたデバイス接合板３６Ｂによって支持されている。地震時、耐力壁に地震のエネルギが入力されると、エネルギ吸収デバイス３６Ｃが変形することで、エネルギが吸収される。
【００９７】
なお、エネルギ吸収デバイスはここで記載するＵ字状のものに拘らず、エネルギ吸収可能な機構であれば、問題なく使用できる。さらに、デバイスを設ける際のデバイスの個数や支持板３６Ａの形状は例示したものと異なってもよい。また、エネルギ吸収デバイス３６Ｃの素材としては、鋼製だけでなく、粘弾性を有する素材であってもよい。
【００９８】
一方、図１３に示した耐力壁３６Ｚでは、角形鋼管の建築用柱材１０Ｚ２が柱材として用いられ、建築用柱材１０Ｚ２には、支持板３６Ａが接合されている。建築用柱材１０Ｚ２は、図８を用いて説明した「実施例」中で、第２比較例として説明した角形鋼管と同じ仕様を有する。第２比較例に係る建築用柱材１０Ｚ２の場合、側面の角部に開口部２０が設けられておらず、支持板３６Ａは、建築用柱材１０Ｚ２の内側に接合された接続部材３３Ａを介して接合されている。接続部材３３Ａには、例えば、タップ等によってネジ溝が形成されている。
【００９９】
（作用効果）
第１変形例に係る建築用柱材１０ＡＸを用いた耐力壁３６では、建築用柱材１０ＡＸに開口部２０が設けられている。このため、建築用柱材１０ＡＸと支持板３６Ａとをボルト締めする際、開口部２０によって建築用柱材１０ＡＸの中空部に手や締結工具を差し込むことが可能になる。
【０１００】
ここで、第２比較例に係る建築用柱材１０Ｚ２を用いた耐力壁Ｚの場合、接続部材３３Ａを別途用意する必要になる。また、角形鋼管の建築用柱材１０Ｚ２の製造工程において、閉鎖断面構造を形成する前に、角形鋼管の内壁面となる板面上で、支持板３６Ａがボルト締めされる予定位置に、接続部材３３Ａを溶接等によって予め接合する手間が生じる。一方、第１変形例に係る耐力壁３６では、接続部材３３Ａを別途用意する必要がないと共に、建築用柱材１０ＡＸの内壁面上に接続部材を接合する必要もない。このため、第２比較例に係る耐力壁３６Ｚと比べ、耐力壁３６を簡易に構築できる。
【０１０１】
また、第１変形例に係る建築用柱材１０ＡＸを用いた耐力壁３６と、第２比較例に係る建築用柱材１０Ｚ２を用いた耐力壁３６Ｚに対して、柱材の断面の変形量をパラメータとした、有限要素解析を実行した。図１４中には、解析結果に基づく耐力壁のコンター図の外縁形状が例示されている。なお、図１４中では、等値線の図示は省略する。解析の境界条件としては、図１４中の耐力壁３６の一対の建築用柱材１０ＡＸの上側に設定された丸印において、左右方向に沿った強制変位の量を、層間変形量Δとして設定した。図１４中の左右方向は、厚みＴ１Ａが厚い方の側壁板１２に交差する方向であり、建築用柱材１０ＡＸの強軸方向である。
【０１０２】
また、図１４中の左右方向においては、右方向を正（＋）とし、左方向を負（−）とした。また、図１４中の上下方向及び紙面に交差する奥行方向における変位は拘束し、変位量は、いずれも零（ゼロ）とした。すなわち、建築用柱材１０ＡＸの上部について、３軸方向のうち、強軸方向に沿った１軸方向についてのみ、変位を許容し、他の２軸方向については、変位を拘束した。一方、図１４中の耐力壁３６の下部において、一対の建築用柱材１０ＡＸ，１０ＡＸの左右方向、上下方向及び奥行方向の３軸方向については、変位量がいずれも零（ゼロ）となるように、それぞれの変位を完全に固定した。
【０１０３】
図１５中に示したように、解析の結果、建築用柱材１０ＡＸの場合、建築用柱材１０Ｚ２と比べ、剛性がやや下がるものの、建築用柱材１０Ｚ２より耐力が大きい。また、層間変形量Δが５０ｍｍのときも、水平力Ｑはほぼ一定であり、座屈等の不安定な挙動などは見られなかった。このため、開断面構造を有する建築用柱材１０ＡＸであっても、開口部２０に位置する側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂを変化させることで、柱材の性能を担保できることが確認できた。
【０１０４】
なお、本開示では、強軸方向において必要な断面二次モーメントを確保できる限り、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂは、互いに等しくてもよい。側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａ，Ｔ１Ｂが等しい場合には、建築用柱材を、比較的簡易に加工できるため、耐力壁３６の製造負担を軽減することができる。
【０１０５】
−第２実施形態−
＜建築用柱材の構造＞
次に、第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂを、図１６〜図１９を参照して説明する。図１６及び図１７に示すように、第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂは、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８が、平面視で、正方形状に配置され、内側に中空部を有する点は、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａと同様である。また、正方形の４個の角部に対応する位置に、９０度±５度の３個の内角が形成されると共に、開口部２０が、建築用柱材１０Ｂの材軸方向全体に亘って延びるように形成される点も、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａと同様である。
【０１０６】
また、第２実施形態では、鋼製の補剛板１１，１９が、開口部２０に位置する側壁板１２，１８のそれぞれに連続して設けられている点は、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａと同様である。しかし、第２実施形態では、補剛板１１，１９が、側壁板１２，１８の開口部２０側に端部に設けられている点が、第１実施形態の場合の補剛板１３，１７と異なる。
【０１０７】
補剛板１１，１９は、側壁板１２，１８の開口部２０側の端部から中空部の内側に向かって突出する。補剛板１１，１９の材軸方向の長さは、側壁板１２，１８の材軸方向の長さと等しい。また、補剛板１１，１９の厚みＴ１は、側壁板１２，１８の厚みＴ１と等しい。図１７中の左上の補剛板１１は、隣接する側壁板１２と交差し、水平方向に沿って一定の幅Ｗ４を有して延びる。同様に、図１７中の右下の補剛板１９は、隣接する側壁板１８と交差し、鉛直方向に沿って一定の幅Ｗ４を有して延びる。
【０１０８】
なお、図示を省略するが、本開示の補剛板の壁面は、第２実施形態の補剛板１１，１９のように、平坦である必要はない。本開示では、例えば、側壁板１２，１８との結合部と反対側の端部であって側壁板１２，１８に固定されていない側の端部が、側壁板１２，１８側に近づくように、さらに内側に折り曲げられた場合も含まれ得る。具体的には、例えば、補剛板１１，１９を約９０度で折り曲げることによって、平面視でＬ字状に表れる場合や、約１８０度で折り曲げることによって、平面視でＵ字状に表れる場合が含まれる。
【０１０９】
開口部２０は、補剛板１１の開口端Ａと補剛板１９の開口端Ｂとの間に、一定の開口端間隔Ｌを有して形成される。第２実施形態では、開口端Ａ，開口端Ｂは、平面視で、補剛板１１，１９の端部の２個の角部のうち、交点Ｒ寄りの角部に位置する。
【０１１０】
第２実施形態では、建築用柱材１０Ｂの最大幅Ｗ１は、図１７中の上側の側壁板１４及び右側の側壁板１６の幅と同じである。最大幅Ｗ１を有する側壁板１４，１６は、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８の間に挟まれて位置する。第２実施形態においても、開口率Ｗ２／Ｗ１が４５％以上、かつ、幅厚比Ｗ２／Ｔ１が１０以下に設定されている。また、開口端間隔Ｌは、柱材としての強度の確保と、折り曲げ加工時に開口部２０に差し込まれる矢弦の寸法との両方を考慮して、例えば、６０ｍｍ以上に設定されている。
【０１１１】
第２実施形態においても中空部における作業性及び加工性については、第１及び第２実施形態の場合と同様に、開口率Ｗ２／Ｗ１が４５％以上の場合、作業性及び加工性が向上する。一方、開口率Ｗ２／Ｗ１が４５％未満の場合、中空部における作業性及び加工性が低下する。また、柱材としての強度の確保については、図１８に示すように、第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂを、幅厚比Ｗ２／Ｔ１を１６パターンに変化させて製造し、それぞれの建築用柱材１０Ｂの断面二次モーメントを測定した。
【０１１２】
図１８中では、開口部２０を有さない閉断面構造の角形鋼管の断面二次モーメントの値（約９４００００ｍｍ４）が、参考値として水平な破線で例示されている。測定した建築用柱材１０Ｂ及び角形鋼管の正方形の寸法は、いずれも約８０ｍｍ×約８０ｍｍであった。すなわち、建築用柱材１０Ｂの最大幅Ｗ１は、約８０ｍｍであった。また、角形鋼管の厚みは、一様であり、約３．２ｍｍであった。建築用柱材１０Ｂの厚みＴ１も、一様であり、約３．２ｍｍであった。
【０１１３】
図１８中、データ点Ｆ２の断面二次モーメントの値は、約８７００００ｍｍ４である。データ点Ｆ２は、幅厚比Ｗ２／Ｔ１が１０である位置に描かれた破線状の縦線と交わる。このため、第２実施形態の場合、幅厚比Ｗ２／Ｔ１が１０以下であると、断面形状の正方形の縦横の寸法が等しい角形鋼管の場合と比べ、断面二次モーメントの低下は、７％程度であり、角形鋼管の場合と概ね同等の性能が実現できる。また、幅厚比Ｗ２／Ｔ１が８以下であると、断面二次モーメントの値は、約９４００００ｍｍ４以上であるため、断面形状の正方形の縦横の寸法が等しい角形鋼管の場合と同等程度以上の断面二次モーメントが確保できる。
【０１１４】
また、第２実施形態では、補剛板１１の幅Ｗ４の、補剛板１１の厚みＴ１に対する比（Ｗ４／Ｔ１）が、第１の方向Ｘにおける「補剛板の幅厚比」として定義される。また、補剛板１９の幅Ｗ４の、補剛板１９の厚みＴ１に対する比（Ｗ４／Ｔ１）が、第２の方向Ｙにおける「補剛板の幅厚比」として定義される。第２実施形態では、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙにおけるそれぞれの「補剛板の幅厚比（Ｗ４／Ｔ１）」は、同じである。このため、以下、説明の便宜上、「第１の方向Ｘ」及び「第２の方向Ｙ」の文言を特に付加することなく、単に「補剛板の幅厚比（Ｗ４／Ｔ１）」と表現する。
【０１１５】
図１９中には、補剛板１１，１９の幅厚比（Ｗ４／Ｔ１）を６パターンに変化させた場合に測定された局部座屈耐力の大きさが、白丸（〇）のデータ点で例示されている。また、図１９中には、図７中に示した第１比較例に係る建築用柱材１０Ｚ１のように、補剛板１１，１９を有さない場合の局部座屈耐力の値（約１９００ＭＰａ）が、参考値として水平な破線で例示されている。第１比較例に係る建築用柱材１０Ｚ１は、補剛板１１，１９以外の構成について、第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂと同様の構成を有する。
【０１１６】
図１９に示すように、補剛板１１，１９の幅厚比Ｗ４／Ｔ１が１．５以上の場合｛１．５≦（Ｗ４／Ｔ１）｝、第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂの局部座屈耐力は、第１比較例の局部座屈耐力と同等程度以上であることが分かる。第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂの他の構成については、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａにおける同名の部材とそれぞれ等価であるため、重複説明を省略する。
【０１１７】
（作用効果）
第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂでは、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８が、隣接する側壁板どうしが結合して設けられ、平面視で、９０度±５度の３個の内角と１個の開口部２０とが形成される。このため、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８の内側の中空部に対して、開口部２０からアクセス可能である。
【０１１８】
また、材軸方向全体に亘って延びる補剛板１１，１９が、開口部２０に位置する側壁板１２，１８に設けられ、平面視で、側壁板１２，１８との間で９０度±５度の内角が形成される。４枚の側壁板１２，１４，１６，１８による９０度±５度の３個の内角に加え、補剛板１１，１９による９０度±５度の内角が形成されることによって、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８が結合していなくても、建築用柱材１０Ａの座屈耐力を強化できる。
【０１１９】
また、第２実施形態１０Ｂでは、開口率Ｗ２／Ｗ１が４５％以上、かつ、幅厚比Ｗ２／Ｔ１Ａが１０以下に設定されているため、中空部における作業性及び加工性の向上と、柱材としての強度の確保とを、好適に両立できる。
【０１２０】
また、第２実施形態では、補剛板１１，１９は、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８のそれぞれにおいて、開口部２０側の端部から、内側に向かって延びている。補剛板１１，１９と側壁板１２，１８との間では、平面視で、９０度±５度の内角が形成される。このため、第１実施形態の場合と同様、建築用柱材１０Ｂの圧縮強度等が高められることによって、柱材としての強度を一層向上できる。すなわち、本開示では、補剛板は、中空部の外側及び内側のどちらに向かって突出してもよい。
【０１２１】
また、第２実施形態では、補剛板１１，１９の幅Ｗ４の厚みＴ１に対する幅厚比が、１．５以上であるため、柱材としての強度を向上できる。第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂの他の効果については、第１実施形態の場合と同様である。
【０１２２】
＜耐力壁＞
図２０に示すように、第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂを用いた耐力壁３６は、図１２中に例示した耐力壁３６で用いられた建築用柱材１０ＡＸ以外の部材については等価である。すなわち、図２０中の耐力壁３６は、一対の建築用柱材１０Ｂ，１０Ｂと、一対の支持板３６Ａ，３６Ａと、一対のデバイス接合板３６Ｂ，３６Ｂと、エネルギ吸収デバイス３６Ｃと、を備える。一対の建築用柱材１０Ｂ，１０Ｂは、図２０中の左右方向に沿って、互いに離間して設けられている。支持板３６Ａ、デバイス接合板３６Ｂ及びエネルギ吸収デバイス３６Ｃは、一対の建築用柱材１０Ｂ，１０Ｂの間に設けられ、本開示の「壁体」の一例である。
【０１２３】
（作用効果）
第２実施形態に係る建築用柱材１０Ｂを用いた耐力壁３６においても、図１２中に例示した耐力壁３６の場合と同様に、建築用柱材１０Ｂに開口部２０が設けられているため、支持板３６Ａとのボルト締め作業を容易に行うことが可能になる。建築用柱材１０Ｂを用いた耐力壁３６の他の効果については、図１２中に例示した耐力壁３６の場合と同様である。
【０１２４】
＜第２変形例＞
図１〜図２０中に例示された建築用柱材１０Ａ，１０ＡＸ，１０Ｂでは、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８が隣接する側壁板どうしで交差し、側壁板の板面を延長した仮想線を含めた全体の形状が、平面視で「正方形状」又は「長方形状」であった。しかし、本開示では、これに限定されない。例えば、図２１（Ａ）に示した第２実施形態の変形例（第２変形例）に係る建築用柱材１０Ｃのように、右側の側壁板１４と左側の側壁板１６との間に、面取り部のようなテーパー領域１５が設けられてもよい。
【０１２５】
なお、本開示では、テーパー領域１５に替えて、平面視で、外側に膨らむように湾曲した領域等が、中間領域として、設けられてもよい。また、中間領域の位置は、図２１（Ａ）中の側壁板１４，１６間に限定されず、例えば、右側の側壁板１２と下側の側壁板１４との間等、４枚の側壁板の間に、１箇所以上、適宜設けられてよい。中間領域が設けられていても、平面視で、隣接する二辺が交差するように４枚の側壁板が配置されており、４枚の側壁板が、実質的に正方形状又は長方形状であると見做せればよい。中間領域の第１の方向Ｘ又は第２の方向Ｙに沿った幅が、例えば、最大幅Ｗ１の側壁板１４，１６の幅の５０％以内であれば、建築用柱材を平面視で正方形状又は長方形状と見做すことが可能である。
【０１２６】
また、第２変形例に係る建築用柱材１０Ｃの製造方法としては、まず、図２１（Ｂ）に示すように、ウェブ２８、一対のフランジ（側壁板１２，１８）及び一対のフランジの端部にそれぞれ設けられたリップ（補剛板１１，１９）を有するリップ溝形鋼１０Ｃ１を用意する。そして、リップ溝形鋼１０Ｃ１を、折り曲げ加工用の下型５０の凹部５０Ａ内に配置する。
【０１２７】
凹部５０Ａは、図２１（Ｂ）中の上側に開口すると共に、下側に向かって窄む。図２１（Ｂ）中の凹部５０Ａの左右には、対向する一対の傾斜面が設けられ、傾斜面は、平坦な底面との間で約１３５度の交差角度をなして、底面と連続している。すなわち、凹部５０Ａは、上底が下底より長い等脚台形状である。また、折り曲げ加工用の上型５２においてリップ溝形鋼１０Ｃ１に接触する下面の形状は、凹部５０Ａの底面に応じて平坦である。
【０１２８】
次に、上型５２をリップ溝形鋼１０Ｃ１のウェブ２８の中央部に近接させる。そして、図２１（Ｃ）に示すように、上型４２をウェブ２８の中央部に対して押し込み、上側から力を加えることによって、ウェブ２８の中央部を、材軸方向全体に亘って、凹部５０Ａの傾斜面に沿って折り曲げる。折り曲げ後のリップ溝形鋼１０Ｃ１には、一対のリップ（補剛板１１，１９）の間に、隙間が形成される。ウェブ２８の中央部は、凹部５０Ａの一対の傾斜面及び底面の形状に沿って、約４５度の内角を有するように２箇所で折り曲げられる。
【０１２９】
折り曲げ後、ウェブ２８の約４５度の内角を有する２箇所の折り曲げ位置に挟まれた領域は、テーパー領域１５（図２１（Ａ）参照）として機能する。また、図２１（Ｃ）中のテーパー領域１５の両側に位置する領域が、側壁板１４，１６として機能する。以上の工程によって、第２変形例に係る建築用柱材１０Ｃを製造できる。
【０１３０】
＜その他の実施形態＞
本開示は上記の開示した実施の形態によって説明したが、この説明は、本開示を限定するものではない。本開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになると考えられるべきである。例えば、第１及び第２実施形態では、４枚の側壁板が、平面視で、正方形状に配置された場合が例示されたが、本開示では、これに限定されず、４枚の側壁板が長方形状に配置されてもよい。
【０１３１】
また、本開示では、柱材とは建築用柱材だけでなく、耐力壁の縦枠材も含まれる。すなわち、開口部からアクセス可能な中空部を有する柱材であれば、本開示は、部材の名称に限定されない。また、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８の幅（Ｗ１−Ｗ２）は、互いに異なってもよい。また、第２実施形態における補剛板１１，１９の幅Ｗ４は、互いに異なってもよい。
【０１３２】
また、第１実施形態に係る建築用柱材１０Ａでは、開口部２０に位置する一対の側壁板１２，１８の厚みＴ１Ａが、これら一対の側壁板１２，１８の間に位置する一対の側壁板１４，１６の厚みＴ２より大きい場合が例示されていた。しかし、本開示では、これに限定されず、例えば、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８の厚みは、一様であってもよい。本開示では、４枚の側壁板１２，１４，１６，１８の厚みは、開口部２０の開口率及び幅厚比、建築用柱材の板厚比、並びに、補剛板の幅厚比等の設定に使用可能な値である限り、適宜、変更可能である。
【０１３３】
また、図１〜図２１中に示した構成を部分的に組み合わせて、本開示に係る建築用柱材を構成することもできる。本開示は、上記に記載していない様々な実施の形態等を含むと共に、本開示の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【０１３４】
１０Ａ，１０ＡＸ，１０Ｂ，１０Ｃ  建築用柱材
１０Ａ１  軽量Ｈ形鋼
１１，１３，１３Ａ，１７，１９  補剛板
１２，１４，１６，１８  側壁板
２０  開口部
２２  ウェブ
２４，２６  フランジ
３６  耐力壁
Ｌ  開口端間隔
Ｔ１，Ｔ１Ａ，Ｔ１Ｂ，Ｔ２  厚み
Ｗ１，Ｗ１Ｘ，Ｗ１Ｙ  最大幅
Ｗ２，Ｗ２Ｘ，Ｗ２Ｙ  開口部の幅
Ｗ３  補剛板の端面と側壁板の中心線との間の長さ
Ｗ４  補剛板の幅
Ｘ  第１の方向
Ｙ  第２の方向
【図１】
2020165222.tif 000003
【図２】
2020165222.tif 000004
【図３】
2020165222.tif 000005
【図４】
2020165222.tif 000006
【図５】
2020165222.tif 000007
【図６】
2020165222.tif 000008
【図７】
2020165222.tif 000009
【図８】
2020165222.tif 000010
【図９】
2020165222.tif 000011
【図１０】
2020165222.tif 000012
【図１１】
2020165222.tif 000013
【図１２】
2020165222.tif 000014
【図１３】
2020165222.tif 000015
【図１４】
2020165222.tif 000016
【図１５】
2020165222.tif 000017
【図１６】
2020165222.tif 000018
【図１７】
2020165222.tif 000019
【図１８】
2020165222.tif 000020
【図１９】
2020165222.tif 000021
【図２０】
2020165222.tif 000022
【図２１】
2020165222.tif 000023