(57)【要約】【課題】梁用鉄骨材や柱用鉄骨材をスペースがとられることなく簡易な構造で補強できる鉄骨造建物を提供すること。【解決手段】梁用鉄骨材１０と柱用鉄骨材２０の少なくとも一方は、焼入れによって高い強度にした高強度化領域５Ａを一部に有し、他を非高強度化領域５Ｂとする。高強度化領域５Ａは、曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域にある。補強プレート等の補強用の板材を鉄骨材に接合することが不要となるか、あるいは、補強用の板材６を鉄骨材に接合するとしても、焼入れが必要とされる面積が小さくなり、焼入れのための作業時間を短縮することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱用鉄骨材及び梁用鉄骨材を備え、
前記梁用鉄骨材と前記柱用鉄骨材の少なくとも一方は、焼入れによって高い強度にした高強度化領域を一部に有し、
前記高強度化領域は、曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域にある
ことを特徴とする鉄骨造建物。
【請求項２】
柱用鉄骨材及び梁用鉄骨材を備え、
前記梁用鉄骨材と前記柱用鉄骨材の少なくとも一方は、ウェブの両側端にフランジが設けられたＨ形鋼であり、
前記高強度化領域は前記フランジに形成される
ことを特徴とする鉄骨造建物。
【請求項３】
請求項２に記載された鉄骨造建物において、
前記高強度化領域は、前記梁用鉄骨材に設けられている
ことを特徴とする鉄骨造建物。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された鉄骨造建物において、
前記梁用鉄骨材と前記柱用鉄骨材の少なくとも一方は、その端部に補強用の板材が設けられている
ことを特徴とする鉄骨造建物。
【請求項５】
柱用鉄骨材及び梁用鉄骨材を備えた鉄骨造建物を施工する方法であって、
前記梁用鉄骨材と前記柱用鉄骨材の少なくとも一方を、焼入れて高い強度にした高強度化領域を一部に有して構成し、かつ、前記高強度化領域が曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域になるように配置する
ことを特徴とする鉄骨造建物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉄骨造建物及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
柱用鉄骨材と、Ｈ型鋼等からなる梁用鉄骨材と、これらの鉄骨材が接合される柱梁接合部とを備えた鉄骨造建物が知られている。
このような鉄骨構造建物では、柱用鉄骨材や梁用鉄骨材が補強されている。
柱に接合される梁端を補強するための従来例として、Ｈ形鋼からなる梁のフランジ下面と柱の側面とに跨って補強材を設けた梁端補強構造がある（特許文献１）。
特許文献１の従来例では、補強材は、断面がＬ型に形成された補強シートであり、フランジの下面と柱の側面とに接着材で接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８８８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の従来例では、梁端を補強するために、補強シートは梁長手方向に沿った所定の長さが必要である。梁のフランジと柱の側面とに補強シートを接合するために、十分な接着が必要であり、補強シート自体が断面Ｌ型という複雑な構造となる。
しかも、補強シートは、フランジだけでなく柱にも接合されるので、補強のための大きなスペースが不可欠となる、その結果、補強シートが梁のフランジの下に配置される建築資材等と干渉するおそれがあり、作業の邪魔となる。
【０００５】
本発明の目的は、梁用鉄骨材や柱用鉄骨材をスペースがとられることなく簡易な構造で補強できる鉄骨造建物及びその施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の鉄骨造建物は、梁用鉄骨材及び柱用鉄骨材を備え、前記梁用鉄骨材と前記柱用鉄骨材の少なくとも一方は、焼入れによって高い強度にした高強度化領域を一部に有し、前記高強度化領域は、曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域にあることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、梁用鉄骨材と柱用鉄骨材の少なくとも一方に高強度化領域を形成する。当該鉄骨材を補強する高強度化領域は、鉄骨材を焼入れすることで高強度化する構造であるため、補強プレート等の補強用の板材を鉄骨材に接合することが不要となるか、あるいは、補強用の板材を鉄骨材に接合するとしても、焼入れが必要とされる面積が小さくなり、焼入れのための作業時間を短縮することができる。そのため、補強のための構造が簡易となるだけでなく、補強のためのスペースも少なくすることができる。
曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域は、高い強度が求められているので、当該領域に高強度化領域を形成することで、必要な部分にのみ焼入れをすることで、前述の効果を効率的に奏することができる。
【０００８】
本発明において、梁用鉄骨材として、例えば、Ｈ形鋼を例示でき、柱用鉄骨材として、角形鋼やＨ形鋼を例示できる。そして、梁用鉄骨材や柱用鉄骨材として構造用鋼を用いる場合には、構造用鋼として、ＪＩＳＧ３１０６で定められている溶接構造用圧延鋼材（記号ＳＭ）、ＪＩＡＧ３１３６で定められている建築構造用圧延鋼材（記号ＳＮ）、ＪＩＳＧ３１０１で定められている一般構造用圧延鋼材（記号ＳＳ）、ＪＩＳＧ３３５０で定められている一般構造用軽量形鋼（記号ＳＳＣ）、ＪＩＳＧ３３５３で定められている一般構造用溶接軽量Ｈ形鋼（記号ＳＷＨ）が挙げられる。梁用鉄骨材や柱用鉄骨材として鋼管を用いる場合には、鋼管として、ＪＩＳＧ３４７５で定められている建築構造用炭素鋼管（記号ＳＴＫＮ）、ＪＩＡＧ３４６６で定められている一般構造用角形鋼管（記号ＳＴＫＲ）が挙げられる。
本発明では、これらの構造用鋼や鋼管の一部を焼入れすることで、高強度部分と非高強度部分とからなる鉄骨材が形成されることになる。
【０００９】
本発明の鉄骨造建物は、柱用鉄骨材及び梁用鉄骨材を備え、前記梁用鉄骨材と前記柱用鉄骨材の少なくとも一方は、ウェブの両側端にフランジが設けられたＨ形鋼であり、前記高強度化領域は前記フランジに形成されることを特徴とする。
鉄骨材がＨ形鋼から構成される場合、曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が大きくなるのは、ウェブでなはくフランジである。そのため、Ｈ形鋼のフランジに高強度化領域が形成されることで、補強を効率的に行うことができる。
【００１０】
本発明では、前記高強度化領域は、前記梁用鉄骨材に設けられている構成が好ましい。
この構成では、梁用鉄骨材をスペースがとられることなく簡易な構造で補強できる鉄骨造建物を提供することができる。
【００１１】
本発明では、前記梁用鉄骨材と前記柱用鉄骨材の少なくとも一方は、その端部に補強用の板材が設けられている構成が好ましい。
この構成では、高強度化領域だけでなく補強用の板材により、鉄骨材の補強を図ることができる。補強用の板材を併用することで、高強度化領域の面積を小さくすることが可能となり、焼入れのための作業時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明の鉄骨造建物の施工方法は、柱用鉄骨材及び梁用鉄骨材を備えた鉄骨造建物を施工する方法であって、前記梁用鉄骨材と前記柱用鉄骨材の少なくとも一方を、焼入れて高い強度にした高強度化領域を一部に有して構成し、かつ、前記高強度化領域が曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域になるように配置することを特徴とする。
本発明では、前述の効果を奏することができる鉄骨造の施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる鉄骨造建物の要部を示すもので、（Ａ）は梁用鉄骨材に荷重がかかる状態を示す模式図、（Ｂ）は（Ａ）に対応した曲げモーメントを示す図、（Ｃ）は鉄骨造建物の要部を示す正面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる鉄骨造建物の要部を示すもので、（Ａ）は梁用鉄骨材に荷重がかかる状態を示す模式図、（Ｂ）は（Ａ）に対応した曲げモーメントを示す図、（Ｃ）は鉄骨造建物の要部を示す正面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる鉄骨造建物の要部を示すもので、（Ａ）は曲げモーメントを示す図、（Ｂ）は鉄骨造建物の要部を示す正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１には第１実施形態が示されている。第１実施形態は、大梁に高強度化領域を形成した例である。
図１（Ｃ）には、鉄骨造建物の要部が示されている。
図１（Ｃ）において、鉄骨造建物１は、大梁を構成する梁用鉄骨材１０と、柱用鉄骨材２０と、梁用鉄骨材１０と柱用鉄骨材２０とが接合される柱梁接合部３０を備えた複数階建てである。
梁用鉄骨材１０と柱用鉄骨材２０との接合形態としては、図示される通り、ト形接合の他、図示しない十字形接合、Ｌ形接合やＴ形接合がある。
【００１５】
図１（Ｃ）では、１本の梁用鉄骨材１０から大梁が構成される例が示されているが、複数本の梁用鉄骨材１０から大梁が構成されるものでもよい。複数本の梁用鉄骨材１０から大梁を構成する場合、隣り合う梁用鉄骨材１０の端部同士がボルト等の接合部材で互いに接合される。
梁用鉄骨材１０は、上下のフランジ１Ａにウェブ１Ｂの両端が接合されたＨ形鋼から形成されている。
【００１６】
柱用鉄骨材２０は、左右のフランジ２Ａにウェブ２Ｂの両端が接合されたＨ形鋼から形成されている。
柱用鉄骨材２０の途中であって、梁用鉄骨材１０で接合された部分は、柱梁接合部３０を構成する。なお、柱梁接合部３０を柱用鉄骨材２０の一部ではなく、別部材から構成するものでもよい。
柱梁接合部３０には、梁用鉄骨材１０のフランジ１Ａと同じ高さに引張力に見合った厚さあるいは強度のスチフナ４が設けられている。
スチフナ４は、平面矩形状に形成され、その両端縁が互いに対向するフランジ２Ａに溶接され、両端縁と直交する端縁がウェブ２Ｂに接合されている。
【００１７】
図１（Ａ）で示される通り、第１実施形態の大梁を両端が固定された１本の鋼材として仮定し、この梁に等分布荷重がかかる場合では、この梁に生じる曲げモーメントは図１（Ｂ）に示される通りとなる。
図１（Ｂ）において、両端が固定された梁に生じる曲げモーメントは、梁中央で最も大きな値（プラス）となり、梁中央と梁中間部との間で０となり、さらに梁端部で最も小さな値（マイナス）となる。
【００１８】
ここで、曲げモーメント分布のプラスの領域において、梁中央では、梁の圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる。つまり、梁用鉄骨材１０の中央における上下のフランジ１Ａのうち上に位置するフランジ１Ａは最も圧縮応力が大きく、下に位置するフランジ１Ａは最も引張応力が大きくなる。
曲げモーメント分布のマイナスの領域において、梁端部では、梁の圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる。つまり、梁用鉄骨材１０の端部における上下のフランジ１Ａのうち上に位置するフランジ１Ａは最も引張応力が大きく、下に位置するフランジ１Ａは最も圧縮応力が大きくなる。
【００１９】
第１実施形態では、梁用鉄骨材１０のうち曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域を、焼入れによって高い強度にした高強度化領域５Ａとする。
高強度化領域５Ａは、曲げモーメント分布がプラスとなる領域において、梁中央を含む所定長さに渡った領域と、曲げモーメント分布がマイナスとなる領域において、梁端部を含む所定長さに渡った領域とから構成される。これらの領域は、過去の経験から、曲げモーメントの最大値あるいは最小値から所定割合の範囲が設定される。例えば、高強度化領域５Ａのうち中央部は、曲げモーメント分布がプラスとなる領域において、梁中央を含む梁全長の１／３の長さに渡った領域であり、高強度化領域５Ａのうち端部は、曲げモーメント分布がマイナスとなる領域において、梁端部を含む梁全長の１／６の長さに渡った領域である。高強度化領域５Ａの長さは、曲げモーメント分布の最大値から曲げモーメントが最大値に非高強度部分の強度を高強度化領域の強度で除した比率を乗じた値までとすることが最も合理的である。
【００２０】
図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）で示される通り、高強度化領域５Ａは、上下のフランジ１Ａのみに形成されている。つまり、上のフランジ１Ａの上面、下のフランジ１Ａの下面、上下のフランジ１Ａの互いに対向する面、上下のフランジ１Ａのそれぞれ互いに反対側に位置する側面に形成されている。なお、図１（Ｄ）では、断面を示すハッチングの図示が省略されている。
本実施形態では、高強度化領域５Ａは上下のフランジ１Ａを接続するウェブ１Ｂには形成されておらず、当該部分は非高強度化領域５Ｂとされる。
【００２１】
梁用鉄骨材１０のうち柱梁接合部３０に接合される端部であって、高強度化領域５Ａに対応する位置には、補強用の板材６が設けられている。板材６の材質は特に限定されるものではないが、例えば、後述する梁用鉄骨材１０を構成する形鋼１１の材質と同じでもよい。
板材６は、上下のフランジ１Ａのうち一方、例えば、下に配置されるフランジ１Ａの下面にボルト等の締結部材（図示せず）によって接合されている。
板材６の端部は柱梁接合部３０に当接している。
【００２２】
１本の梁用鉄骨材１０は、ＪＩＳで規定される普通強度の形鋼１１を部分的に焼入れて高強度化領域５Ａとし、焼き入れていない部分を普通強度のままの非高強度化領域５Ｂとする。
ここで、普通強度の形鋼は、例えば、構造用鋼として、ＪＩＳＧ３１０６で定められている溶接構造用圧延鋼材（記号ＳＭ）、ＪＩＡＧ３１３６で定められている建築構造用圧延鋼材（記号ＳＮ）、ＪＩＳＧ３１０１で定められている一般構造用圧延鋼材（記号ＳＳ）、ＪＩＳＧ３３５０で定められている一般構造用軽量形鋼（記号ＳＳＣ）、ＪＩＳＧ３３５３で定められている一般構造用溶接軽量Ｈ形鋼（記号ＳＷＨ）である。これらの形鋼１１の降伏点あるいは０．２％耐力の具体的な数値はＪＩＳに規定される。
【００２３】
第１実施形態では、高周波加熱によって、ＪＩＳで規定される形鋼１１を、７５０℃以上１２００℃以下の加熱温度で加熱する。形鋼１１を加熱・急冷することで、強度が大きなものとなる。ここで、強度とは、梁の断面を切り出して引張試験を行ったときの平均的な降伏点あるいは０．２％耐力をいう。
高強度化領域５Ａの降伏点あるいは０．２％耐力を非高強度化領域５Ｂの降伏点あるいは０．２％耐力に比べて１．５倍以上、かつ、降伏点あるいは０．２％耐力が７００Ｎ／ｍｍ２以上にする。なお、平均的な強度が熱処理前に比べて１．５倍以上になればよく、断面全体を１．５倍以上することを要しない。
【００２４】
柱用鉄骨材２０は、形鋼１１を用いるが、焼入れない普通強度のものを用いる。なお、柱用鉄骨材２０として、形鋼に代えて鋼管を用いるものでもよく、この場合、普通強度の鋼管として、ＪＩＳＧ３４７５で定められている建築構造用炭素鋼管（記号ＳＴＫＮ）、ＪＩＡＧ３４６６で定められている一般構造用角形鋼管（記号ＳＴＫＲ）が挙げられる。これらの鋼管２１の強度は降伏点あるいは０．２％耐力として規定されるものであり、その具体的な数値はＪＩＳに規定される。例えば、ＳＴＫＮ４００Ｗは、降伏点あるいは０．２％耐力が２３５Ｎ／ｍｍ２以上の強度を有し、ＳＴＫＲ４００は、降伏点あるいは０．２％耐力が２４５Ｎ／ｍｍ２以上の強度を有する。
【００２５】
以上の構成の鉄骨造建物１を施工するには、まず、ＪＩＳで規定されている形鋼１１から梁用鉄骨材１０を製造する。そのため、形鋼１１の一部、つまり、中央部と端部とにおいて、それぞれフランジ１Ａを高周波誘導加熱によって焼き入れて高強度化領域５Ａを形成し、形鋼１１のうち焼入れていない残りの部分を非高強度化領域５Ｂとする。同様に、形鋼１１を焼き入れることなく柱用鉄骨材２０を製造する。
建設現場では、柱用鉄骨材２０を複数設置し、隣り合う柱用鉄骨材２０のうち柱梁接合部３０を構成する部分に梁用鉄骨材１０を接合する。この際、柱梁接合部３０に梁用鉄骨材１０の端部が位置し、隣り合う柱梁接合部３０の間の中間位置に中央部が位置するように梁用鉄骨材１０を配置する。これにより、高強度化領域５Ａは、曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域となる。
【００２６】
第１実施形態では、次の効果を奏することができる。
（１）梁用鉄骨材１０は、焼入れによって高い強度にした高強度化領域５Ａを一部に有する構成とし、高強度化領域５Ａを、曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域としたから、補強のための構造が簡易となるだけでなく、補強のためのスペースが少なくて済む。
【００２７】
（２）梁用鉄骨材１０を上下のフランジ１Ａにウェブ１Ｂの両端を接合したＨ形鋼とし、高強度化領域５Ａをフランジ１Ａに形成した。曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が大きくなるのはフランジ１Ａであるため、Ｈ形鋼のフランジ１Ａに高強度化領域５Ａが形成されることで、補強を効率的に行うことができる。
【００２８】
（３）高強度化領域５Ａを梁用鉄骨材１０に設けたから、梁用鉄骨材１０をスペースがとられることなく簡易な構造で補強できる鉄骨造建物を提供することができる。
【００２９】
（４）梁用鉄骨材１０の端部に補強用の板材６を設けたから、梁用鉄骨材１０の高強度化領域５Ａだけでなく補強用の板材６により、梁用鉄骨材１０の補強を図ることができる。さらに、補強用の板材６と高強度化領域５Ａとを併用することで、補強用の板材６を用いない場合に比べて、高強度化領域５Ａの面積を小さくすることが可能となり、焼入れのための作業時間を短縮することができる。
【００３０】
（５）梁用鉄骨材１０の中央部に補強用の板材６を設けたことにより、梁の補強を大きなものにできる。梁用鉄骨材１０のうち曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域は、梁用鉄骨材１０のうち両端部だけでなく中央部も含まれるので、この中央部に補強用の板材６を設けることで、高強度化領域５Ａとともに、補強効果を大きなものにできる。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図２に基づいて説明する。図２は図１に対応する図である。
第２実施形態は、高強度化領域を形成する対象が小梁である点で第１実施形態と異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。第２実施形態の説明において、第１実施形態と同様の構成部分は同一符号を付して説明を省略する。
図２（Ｃ）には、鉄骨造建物の要部が示されている。
図２（Ｃ）において、鉄骨造建物２は、それぞれ大梁を構成する２本の梁用鉄骨材１０と、これらの梁用鉄骨材１０に両端が接合された梁用鉄骨材８０とを備え、梁用鉄骨材８０は小梁を構成する。
【００３２】
図２（Ｃ）では、１本の梁用鉄骨材８０から小梁が構成される例が示されているが、複数本の梁用鉄骨材８０から大梁が構成されるものでもよい。
梁用鉄骨材８０は、上下のフランジ１Ａにウェブ１Ｂの両端が接合されたＨ形鋼から形成されている。
大梁を構成する梁用鉄骨材１０の上下のフランジ１Ａの間には補強用リブ１Ｃが形成されている。補強用リブ１Ｃと梁用鉄骨材８０のウェブ１Ｂとの間には連結プレート１Ｄが設けられている。
連結プレート１Ｄは、複数箇所がボルト止めされている。そのため、梁用鉄骨材８０は梁用鉄骨材１０にピン接合されていることになる。
【００３３】
図２（Ａ）で示される通り、第２実施形態の大梁を、両端が固定された１本の鋼材として仮定し、この梁に等分布荷重がかかる場合では、この梁に生じる曲げモーメントは図２（Ｂ）に示される通りとなる。
図２（Ｂ）において、両端がピン接合された梁に生じる曲げモーメントは、梁中央で最も大きな値（プラス）となり、梁端部で０となる。
ここで、第１実施形態と同様に、曲げモーメント分布のうち梁中央では、梁の圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる。つまり、梁用鉄骨材８０の中央における上下のフランジ１Ａのうち上に位置するフランジ１Ａは最も圧縮応力が大きく、下に位置するフランジ１Ａは最も引張応力が大きくなる。
【００３４】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、梁用鉄骨材８０は、高強度化領域５Ａと非高強度化領域５Ｂとから構成されるが、第１実施形態とは異なり、高強度化領域５Ａは、梁中央を含む所定長さ、例えば、梁全長の１／３の長さに渡った領域のみから構成される。梁用鉄骨材８０のうち高強度化領域５Ａを構成する部分は第１実施形態と同様に求められる。
図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）で示される通り、高強度化領域５Ａは、第１実施形態と同様に、上下のフランジ１Ａのみに形成されており、他の部分は非高強度化領域５Ｂとされる。
【００３５】
梁用鉄骨材８０のうち大梁を構成する梁用鉄骨材１０に接合される端部と、高強度化領域５Ａとなる中央部とには、それぞれ補強用の板材６が設けられている。
１本の梁用鉄骨材８０は、ＪＩＳで規定される普通強度の形鋼１１を部分的に焼入れて高強度化領域５Ａとし、焼き入れていない部分を普通強度のままの非高強度化領域５Ｂとする。
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、高周波加熱によって、ＪＩＳで規定される形鋼１１を加熱する。
【００３６】
第２実施形態では、鉄骨造建物２を施工するため、ＪＩＳで規定されている形鋼１１から梁用鉄骨材１０，８０を製造する。そのため、形鋼１１の一部を高周波誘導加熱によって焼き入れて高強度化領域５Ａを形成し、他の部分を非高強度化領域５Ｂとする。
建設現場では、第１実施形態と同様に、柱用鉄骨材２０（図１（Ｃ）参照）と梁用鉄骨材１０とを組み立て、さらに、隣り合う梁用鉄骨材１０の間に梁用鉄骨材８０を設置する。ここで、梁用鉄骨材８０は、非高強度化領域５Ｂである両端部を隣り合う梁用鉄骨材１０に接合する。これにより、小梁の中央部に位置する高強度化領域５Ａは、曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域となる。
第２実施形態では、第１実施形態の（１）〜（５）と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図３に基づいて説明する。図３の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は図１の（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に対応する図である。
第３実施形態は、高強度化領域を形成する対象が柱である点で第１実施形態と異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。第３実施形態の説明において、第１実施形態と同様の構成部分は同一符号を付して説明を省略する。
図３（Ａ）では、図１（Ｂ）で示される梁の曲げモーメントと、柱の曲げモーメントとが示されている。柱の曲げモーメントは、柱の上端（柱梁接合部）で最も大きな値（プラス）となり、上端から下方に柱の長さの２／３の位置で０となり、さらに柱の下端で最も小さな値（マイナス）となる。
ここで、曲げモーメント分布のプラスの領域において、柱の上端では、柱の圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる。つまり、柱用鉄骨材２０の上端におけるフランジ２Ａのうち外側に位置するフランジ２Ａは最も圧縮応力が大きく、内側に位置するフランジ２Ａは最も引張応力が大きくなる。
曲げモーメント分布のマイナスの領域において、柱下端では、柱の圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる。つまり、柱用鉄骨材２０の端部における内外のフランジ２Ａのうち内側に位置するフランジ２Ａは最も引張応力が大きく、外側に位置するフランジ２Ａは最も圧縮応力が大きくなる。
【００３８】
第３実施形態では、柱用鉄骨材２０のうち曲げモーメントが作用した時に圧縮応力あるいは引張応力が最も大きくなる領域を、焼入れによって高い強度にした高強度化領域５Ａとする。
高強度化領域５Ａは、曲げモーメント分布がプラスとなる領域において所定長さに渡った領域と、曲げモーメント分布がマイナスとなる領域において所定長さに渡った領域とから構成される。これらの領域は、過去の経験から、曲げモーメントの最大値あるいは最小値から所定割合の範囲が設定される。例えば、高強度化領域５Ａのうち上端部は、曲げモーメント分布がプラスとなる領域において、柱中央を含む柱全長の１／２の長さに渡った領域であり、高強度化領域５Ａのうち下端部は、曲げモーメント分布がマイナスとなる領域において、下端部を含む梁全長の１／６の長さに渡った領域である。
【００３９】
図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）で示される通り、高強度化領域５Ａは、内外のフランジ２Ａのみに形成されている。
本実施形態では、高強度化領域５Ａは内外のフランジ２Ａを接続するウェブ２Ｂには形成されておらず、当該部分は非高強度化領域５Ｂとされる。
なお、第３実施形態では、柱用鉄骨材２０とともに梁用鉄骨材１０に高強度化領域５Ａと非高強度化領域５Ｂとを形成するものでもよい。
第３実施形態では、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４０】
［変形例］
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第１実施形態と第２実施形態では、高強度化領域５Ａを上下のフランジ１Ａにのみ形成したが、本発明では、上下のフランジ１Ａのうち一方のみに形成するものでもよく、あるいは、上下のフランジ１Ａとウェブ１Ｂとを含む部分に形成するものでもよい。
また、本発明では、建築構造物以外にも、橋等の土木構造物に利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１，２…鉄骨造建物、１０…梁用鉄骨材、１１…形鋼、１Ａ，２Ａ…フランジ、１Ｂ，２Ｂ…ウェブ、１Ｃ…補強用リブ、１Ｄ…連結プレート、２０…柱用鉄骨材、２１…鋼管、３０…柱梁接合部、４…スチフナ、５Ａ…高強度化領域、５Ｂ…非高強度化領域、６…板材、８０…梁用鉄骨材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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