JP2002004494A - 突起付ｈ形鋼 - Google Patents
突起付ｈ形鋼Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主としてコンクリート中に埋め込んで軸方向
鋼材として使用する突起付Ｈ形鋼について、鋼材断面内
の軸応力分布を均一にし、付着伝達による力を受ける側
のコンクリート等の経時固化材料も含めて、その耐荷性
能ならびに付着性能を向上させる。 【解決手段】 フランジ外面およびウェブ両面に複数の
突起３を有する突起付Ｈ形鋼１について、フランジ部の
断面積の総和をＡf 、ウェブ部の断面積をＡw、一定長
さ内におけるフランジ部およびウェブ部の各々に対する
各突起３の形鋼長手方向投影面積の総和を、それぞれａ
f ，ａw で表したとき、ａf ／ａw ＝α（Ａf ／
Ａw ）、０．７≦α≦１．３となるようにする。
鋼材として使用する突起付Ｈ形鋼について、鋼材断面内
の軸応力分布を均一にし、付着伝達による力を受ける側
のコンクリート等の経時固化材料も含めて、その耐荷性
能ならびに付着性能を向上させる。 【解決手段】 フランジ外面およびウェブ両面に複数の
突起３を有する突起付Ｈ形鋼１について、フランジ部の
断面積の総和をＡf 、ウェブ部の断面積をＡw、一定長
さ内におけるフランジ部およびウェブ部の各々に対する
各突起３の形鋼長手方向投影面積の総和を、それぞれａ
f ，ａw で表したとき、ａf ／ａw ＝α（Ａf ／
Ａw ）、０．７≦α≦１．３となるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、土木、建築構造
物を鋼材と経時固化材料との合成構造で構築する場合等
に用いる突起付Ｈ形鋼に関するものである。
物を鋼材と経時固化材料との合成構造で構築する場合等
に用いる突起付Ｈ形鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼材と経時固化材料（土木、建築構造物
では、コンクリート、モルタル、ソイルセメントなどが
用いられることが多いので、以下、コンクリートで代表
させて説明する）とを断面内で合成させた合成構造では
耐荷性能、変形能の観点から鋼材とコンクリートとが
一体化していることが望ましい。
では、コンクリート、モルタル、ソイルセメントなどが
用いられることが多いので、以下、コンクリートで代表
させて説明する）とを断面内で合成させた合成構造では
耐荷性能、変形能の観点から鋼材とコンクリートとが
一体化していることが望ましい。
【０００３】しかし、鋼材として形鋼を用いる場合、通
常の形鋼は異形鉄筋に比べて付着性能が低いので、構造
物に作用する外力が増大すると形鋼とコンクリートの間
のずれが大きくなり、力学性能のみならず、ひび割れ耐
久性が低下するという問題点がある。
常の形鋼は異形鉄筋に比べて付着性能が低いので、構造
物に作用する外力が増大すると形鋼とコンクリートの間
のずれが大きくなり、力学性能のみならず、ひび割れ耐
久性が低下するという問題点がある。
【０００４】上記の問題点を解決する技術として、実公
昭５６−５４２４５号公報には、鉄骨とコンクリートと
の接触面積を突起のせん断方向への総投影面積の８〜２
０倍とすることで付着強度、並びに付着に関する変形能
を向上させた鉄骨が記載されている。
昭５６−５４２４５号公報には、鉄骨とコンクリートと
の接触面積を突起のせん断方向への総投影面積の８〜２
０倍とすることで付着強度、並びに付着に関する変形能
を向上させた鉄骨が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示された技術の範囲では、実際には、Ｈ形鋼のフランジ
面とウェブ面の突起配分比率がアンバランスであり、柱
部材などの軸方向鋼材として使用すると、Ｈ形鋼の断面
内の軸応力分布が不均一になってしまい、Ｈ形鋼とコン
クリートの一体化により本来得られるべき耐荷性能なら
びに付着性能が低下するという課題がある。
示された技術の範囲では、実際には、Ｈ形鋼のフランジ
面とウェブ面の突起配分比率がアンバランスであり、柱
部材などの軸方向鋼材として使用すると、Ｈ形鋼の断面
内の軸応力分布が不均一になってしまい、Ｈ形鋼とコン
クリートの一体化により本来得られるべき耐荷性能なら
びに付着性能が低下するという課題がある。
【０００６】本願発明は、主としてコンクリート中に埋
め込んで軸方向鋼材として使用する突起付Ｈ形鋼につい
て、鋼材断面内の軸応力分布を均一にし、付着伝達によ
る力を受ける側のコンクリート等の経時固化材料も含め
て、その耐荷性能ならびに付着性能を向上させることを
目的としている。
め込んで軸方向鋼材として使用する突起付Ｈ形鋼につい
て、鋼材断面内の軸応力分布を均一にし、付着伝達によ
る力を受ける側のコンクリート等の経時固化材料も含め
て、その耐荷性能ならびに付着性能を向上させることを
目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明は、フランジ外面およびウェブ両面に複数の突起が設
けられている突起付Ｈ形鋼において、フランジ部の断面
積の総和をＡf 、ウェブ部の断面積をＡw 、一定長さ内
における前記フランジ部および前記ウェブ部の各々に対
する各突起の形鋼長手方向投影面積の総和を、それぞれ
ａf ，ａw で表したとき、 ａf ／ａw ＝α（Ａf ／Ａw ） ０．７≦α≦１．３ となるようにしたことを特徴とするものである。
明は、フランジ外面およびウェブ両面に複数の突起が設
けられている突起付Ｈ形鋼において、フランジ部の断面
積の総和をＡf 、ウェブ部の断面積をＡw 、一定長さ内
における前記フランジ部および前記ウェブ部の各々に対
する各突起の形鋼長手方向投影面積の総和を、それぞれ
ａf ，ａw で表したとき、 ａf ／ａw ＝α（Ａf ／Ａw ） ０．７≦α≦１．３ となるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】突起付鋼材をコンクリート中に埋め込んで
付着により結合させる場合、コンクリートが付着破壊し
ない応力レベルであれば、両者のずれに対する抵抗力で
ある付着力、並びに付着力を付着面積で除した付着応力
度は、ずれ量に比例して増大することが知られている。
付着により結合させる場合、コンクリートが付着破壊し
ない応力レベルであれば、両者のずれに対する抵抗力で
ある付着力、並びに付着力を付着面積で除した付着応力
度は、ずれ量に比例して増大することが知られている。
【０００９】また、高さや間隔などの突起形状が異なる
鋼材を用いる場合や、鋼材の付着面積が異なる場合に
は、付着力はずれ方向への突起投影面積の総和にも比例
して増大することが知られている。
鋼材を用いる場合や、鋼材の付着面積が異なる場合に
は、付着力はずれ方向への突起投影面積の総和にも比例
して増大することが知られている。
【００１０】本願発明は、これらの点を考慮したもので
あり、フランジ外面およびウェブ両面に突起を有するＨ
形鋼を対象とし、その主な用途は合成構造における軸方
向鋼材である。
あり、フランジ外面およびウェブ両面に突起を有するＨ
形鋼を対象とし、その主な用途は合成構造における軸方
向鋼材である。
【００１１】また、ここでは、主に部材断面内に複数本
が離散配置される鋼材を想定し、軸力として引張力また
は圧縮力が作用する状態を想定している。
が離散配置される鋼材を想定し、軸力として引張力また
は圧縮力が作用する状態を想定している。
【００１２】本願発明の基本となる概念は、フランジ外
面およびウェブ両面に突起を有するＨ形鋼において、フ
ランジ、ウェブの突起投影面積比ａf ／ａw とフラン
ジ、ウェブの断面積比Ａf ／Ａw が次式の関係を満足す
るように突起を配置することである。
面およびウェブ両面に突起を有するＨ形鋼において、フ
ランジ、ウェブの突起投影面積比ａf ／ａw とフラン
ジ、ウェブの断面積比Ａf ／Ａw が次式の関係を満足す
るように突起を配置することである。
【００１３】 ０．７≦α＝（ａf ／ａw ）／（Ａf ／Ａw ）≦１．３ … (1) ここに、 ａf ：Ｈ形鋼の一定長さについて求めたフランジ外面の
突起の形鋼長手方向への投影面積の総和 ａw ：Ｈ形鋼の一定長さについて求めたウェブ両面の突
起の形鋼長手方向への投影面積の総和 Ａf ：Ｈ形鋼フランジ部の有効断面積の総和（突起部を
除く） Ａw ：Ｈ形鋼ウェブ部（フイレットを含む）の有効断面
積（突起部を除く） これにより、合成構造の軸方向鋼材として突起付形鋼を
使用した場合に生じる形鋼断面内における軸応力の偏り
の問題を解消する。
突起の形鋼長手方向への投影面積の総和 ａw ：Ｈ形鋼の一定長さについて求めたウェブ両面の突
起の形鋼長手方向への投影面積の総和 Ａf ：Ｈ形鋼フランジ部の有効断面積の総和（突起部を
除く） Ａw ：Ｈ形鋼ウェブ部（フイレットを含む）の有効断面
積（突起部を除く） これにより、合成構造の軸方向鋼材として突起付形鋼を
使用した場合に生じる形鋼断面内における軸応力の偏り
の問題を解消する。
【００１４】突起付Ｈ形鋼を合成構造の軸方向鋼材とし
て使用する場合、その付着性能が高いことは勿論のこ
と、使用状態の形鋼断面を取り出して考えた場合、以下
のような理由から、断面内の軸応力分布には偏りがない
ことが望ましい。 軸力を受ける突起付Ｈ形鋼の耐荷力の上限値は、Ｈ
形鋼断面の全塑性軸力として計算できるが、断面内の軸
応力に偏りがあると、全塑性軸力に到達する以前に断面
内の一部の領域が塑性化し、Ｈ形鋼は弾性的な挙動を示
さなくなる。これは、見かけ上、Ｈ形鋼の降伏耐力、降
伏点が低下することに相当する。 さらに、降伏した鋼材の近傍では、付着強度が大幅
に低下してしまうことが知られており（島，周，岡村：
異形鉄筋の鉄筋降伏後における付着特性，土木学会論文
集，第３７８号／Ｖ−６，ｐｐ２１３−２２０，１９８
７年）、このことから、のように鋼材が部分的に降伏
してしまうと、コンクリートと鋼材との相対ずれ量が急
激に増大したり、Ｈ形鋼の定着耐力が低下してしまうと
いう付着性能に関する問題も予想される。
て使用する場合、その付着性能が高いことは勿論のこ
と、使用状態の形鋼断面を取り出して考えた場合、以下
のような理由から、断面内の軸応力分布には偏りがない
ことが望ましい。 軸力を受ける突起付Ｈ形鋼の耐荷力の上限値は、Ｈ
形鋼断面の全塑性軸力として計算できるが、断面内の軸
応力に偏りがあると、全塑性軸力に到達する以前に断面
内の一部の領域が塑性化し、Ｈ形鋼は弾性的な挙動を示
さなくなる。これは、見かけ上、Ｈ形鋼の降伏耐力、降
伏点が低下することに相当する。 さらに、降伏した鋼材の近傍では、付着強度が大幅
に低下してしまうことが知られており（島，周，岡村：
異形鉄筋の鉄筋降伏後における付着特性，土木学会論文
集，第３７８号／Ｖ−６，ｐｐ２１３−２２０，１９８
７年）、このことから、のように鋼材が部分的に降伏
してしまうと、コンクリートと鋼材との相対ずれ量が急
激に増大したり、Ｈ形鋼の定着耐力が低下してしまうと
いう付着性能に関する問題も予想される。
【００１５】一方、コンクリート中に埋め込まれた突起
付Ｈ形鋼の断面内に生じる軸応力に偏りが生じる原因と
しては、Ｈ形鋼の構成要素であるフランジ、ウェブの断
面積比Ａf ／Ａw と、フランジ、ウェブの突起投影面積
比ａf ／ａw の間に大きな隔たりがあることが挙げら
れ、軸応力の偏りを解消するには、Ａw ／Ａf とａf ／
ａw を近づければ良い。
付Ｈ形鋼の断面内に生じる軸応力に偏りが生じる原因と
しては、Ｈ形鋼の構成要素であるフランジ、ウェブの断
面積比Ａf ／Ａw と、フランジ、ウェブの突起投影面積
比ａf ／ａw の間に大きな隔たりがあることが挙げら
れ、軸応力の偏りを解消するには、Ａw ／Ａf とａf ／
ａw を近づければ良い。
【００１６】この理由について、図１および図２のモデ
ルで説明する。突出部に作用する軸力をＰ、フランジ２
枚分の軸力をＮf 、ウェブの軸力をＮw とすると、次の
関係が成り立つ。
ルで説明する。突出部に作用する軸力をＰ、フランジ２
枚分の軸力をＮf 、ウェブの軸力をＮw とすると、次の
関係が成り立つ。
【００１７】Ｐ＝Ｎf ＋Ｎw … (2) Ｈ形鋼の埋め込み方向に軸ｚをとり、深さｚの位置にお
けるフランジの平均軸応力をσf （ｚ）、同様にウェブ
の平均軸応力をσw （ｚ）で表す。任意の深さについ
て、Ｈ形鋼の断面内応力分布が均一である状態は、次式
で表される。
けるフランジの平均軸応力をσf （ｚ）、同様にウェブ
の平均軸応力をσw （ｚ）で表す。任意の深さについ
て、Ｈ形鋼の断面内応力分布が均一である状態は、次式
で表される。
【００１８】σf （ｚ）＝σw （ｚ） … (3) 突出部の軸力Ｎf 、Ｎw と、平均軸応力は次のように表
される。ここで、ＡfとＡw はそれぞれフランジ（２枚
分）とウェブの断面積である。
される。ここで、ＡfとＡw はそれぞれフランジ（２枚
分）とウェブの断面積である。
【００１９】Ｎf ＝Ａf ・σf （０） … (4) Ｎw ＝Ａw ・σw （０） … (5) 突出部のＨ形鋼断面の応力分布が均一であることは、 σf （０）＝σw （０） と表されるので、これを考慮して、式(4) 、式(5) か
ら、σf （０）、σw （０）を消去すると、次の関係が
得られる。
ら、σf （０）、σw （０）を消去すると、次の関係が
得られる。
【００２０】Ｎf ／Ｎw ＝Ａf ／Ａw … (6) 次に、埋め込み部について考える。先に述べたように、
突起付鋼材の付着力はずれ量と突起投影面積に比例して
増大する。そこで、埋め込み部において、２枚のフラン
ジ外面に生じる付着力の和をＦf 、ウェブ両面に生じる
付着力をＦw 、Ｈ形鋼の抜出し量をδ、フランジ突起投
影面積をａf 、ウェブ突起投影面積をａ w と表すと、次
の関係が導かれる。
突起付鋼材の付着力はずれ量と突起投影面積に比例して
増大する。そこで、埋め込み部において、２枚のフラン
ジ外面に生じる付着力の和をＦf 、ウェブ両面に生じる
付着力をＦw 、Ｈ形鋼の抜出し量をδ、フランジ突起投
影面積をａf 、ウェブ突起投影面積をａ w と表すと、次
の関係が導かれる。
【００２１】Ｆf ＝β・ａf ・δ … (7) Ｆw ＝β・ａw ・δ … (8) ここで、βは比例係数であり、コンクリートの強度や、
コンクリートの拘束圧に関連したものである。このβの
値は付着実験などから特定できる。
コンクリートの拘束圧に関連したものである。このβの
値は付着実験などから特定できる。
【００２２】式(7) と式(8) から、次の関係が得られ
る。 Ｆf ／Ｆw ＝ａf ／ａw … (9) 次に、図２から、Ｈ形鋼の構成要素である、フランジ、
ウェブの個々について力の釣り合いを考えると、 Ｎf ／２＝Ｆf ／２−Ｓ … (10) Ｎw ＝Ｆw ＋２Ｓ … (11) 式(10)、式(11)のＳは、フランジとウェブの接続部に生
じるせん断力である。
る。 Ｆf ／Ｆw ＝ａf ／ａw … (9) 次に、図２から、Ｈ形鋼の構成要素である、フランジ、
ウェブの個々について力の釣り合いを考えると、 Ｎf ／２＝Ｆf ／２−Ｓ … (10) Ｎw ＝Ｆw ＋２Ｓ … (11) 式(10)、式(11)のＳは、フランジとウェブの接続部に生
じるせん断力である。
【００２３】ここで、Ｈ形鋼の埋め込み全長に渡って式
(3) が成立するためには、深さｚによらず断面内にせん
断応力が生じてはならないので、Ｓ＝０が満足される必
要がある。
(3) が成立するためには、深さｚによらず断面内にせん
断応力が生じてはならないので、Ｓ＝０が満足される必
要がある。
【００２４】Ｓ＝０とおくと、式(6) 、式(9) 、式(1
0)、式(11)から次の関係が導かれる。 α＝（ａf ／ａw ）／（Ａf ／Ａw ）＝１ … (12) 以上により、任意の深さについて、Ｈ形鋼断面内の軸応
力分布を均一化するための条件が導かれた。
0)、式(11)から次の関係が導かれる。 α＝（ａf ／ａw ）／（Ａf ／Ａw ）＝１ … (12) 以上により、任意の深さについて、Ｈ形鋼断面内の軸応
力分布を均一化するための条件が導かれた。
【００２５】式(12)は最も理想的な状態を表し、任意の
深さｚに対してフランジ、ウェブの軸応力が完全に一致
する場合に対応している。また、αが１から離れるほ
ど、フランジ、ウェブの接続部に生じるせん断力Ｓが増
加し、フランジの平均軸応力とウェブの平均軸応力の差
が大きくなる。
深さｚに対してフランジ、ウェブの軸応力が完全に一致
する場合に対応している。また、αが１から離れるほ
ど、フランジ、ウェブの接続部に生じるせん断力Ｓが増
加し、フランジの平均軸応力とウェブの平均軸応力の差
が大きくなる。
【００２６】式(12)は理想状態を表すものであるが、フ
ランジ、ウェブの接続部に生じるせん断力があまり大き
くなければ、Ｈ形鋼断面内の軸応力分布の偏りもさはど
大きくはならない。
ランジ、ウェブの接続部に生じるせん断力があまり大き
くなければ、Ｈ形鋼断面内の軸応力分布の偏りもさはど
大きくはならない。
【００２７】また、Ｈ形鋼を取り囲むコンクリート内に
は、横拘束筋が配筋されるのが一般的であるが、横拘束
筋の配筋方法によってはコンクリートのＨ形鋼に対する
拘束度が、フランジ面とウェブ面で若干異なる場合があ
る。本願発明では、このような横拘束筋量の異方性も考
慮し、αの実用的な範囲として式(1) を決定している。
は、横拘束筋が配筋されるのが一般的であるが、横拘束
筋の配筋方法によってはコンクリートのＨ形鋼に対する
拘束度が、フランジ面とウェブ面で若干異なる場合があ
る。本願発明では、このような横拘束筋量の異方性も考
慮し、αの実用的な範囲として式(1) を決定している。
【００２８】さらに、式(1) で表される本願発明の突起
付Ｈ形鋼と従来の突起付Ｈ形鋼の相違を明確にするた
め、従来の突起付Ｈ形鋼について、Ａf ／Ａw とａf ／
ａw の関係を求め、本願発明の範囲と比べた結果を図３
に示す。
付Ｈ形鋼と従来の突起付Ｈ形鋼の相違を明確にするた
め、従来の突起付Ｈ形鋼について、Ａf ／Ａw とａf ／
ａw の関係を求め、本願発明の範囲と比べた結果を図３
に示す。
【００２９】図中、○、□、△のプロットは従来の突起
付Ｈ形鋼であるが、断面寸法が明確でないものについて
は、次の要領でＡf ／Ａw とａf ／ａw を推定した。 Ａw ／Ａf は突起のない通常のＨ形鋼の各サイズ
（広幅系列、中幅系列、細幅系列）について算定した。 上記で選んだ各サイズについて、ａf ／ａw ＝ｂ
f ／ｂw とした。ただし、ｂf はフランジ幅、ｂw はＨ
形鋼全高からフランジ板厚の２倍と、フィレットサイズ
の２倍を減じた長さである。
付Ｈ形鋼であるが、断面寸法が明確でないものについて
は、次の要領でＡf ／Ａw とａf ／ａw を推定した。 Ａw ／Ａf は突起のない通常のＨ形鋼の各サイズ
（広幅系列、中幅系列、細幅系列）について算定した。 上記で選んだ各サイズについて、ａf ／ａw ＝ｂ
f ／ｂw とした。ただし、ｂf はフランジ幅、ｂw はＨ
形鋼全高からフランジ板厚の２倍と、フィレットサイズ
の２倍を減じた長さである。
【００３０】図３から、従来の突起付Ｈ形鋼は、実線で
示した本願発明のαの範囲を大きく外れており、単にＨ
形鋼の外径寸法や板厚を変化させただけでは、既に述べ
たＨ形鋼断面内における軸応力の偏りを解決できないこ
とが明らかである。
示した本願発明のαの範囲を大きく外れており、単にＨ
形鋼の外径寸法や板厚を変化させただけでは、既に述べ
たＨ形鋼断面内における軸応力の偏りを解決できないこ
とが明らかである。
【００３１】請求項２は、請求項１に係る突起付Ｈ形鋼
について、前記Ｈ形鋼のウェブ厚がフランジ厚以上であ
る場合を限定したものである。
について、前記Ｈ形鋼のウェブ厚がフランジ厚以上であ
る場合を限定したものである。
【００３２】また、請求項３は、請求項１または２に係
る突起付Ｈ形鋼について、前記突起が鋼材長手直交方向
に連続した線状突起である場合を限定したものである。
る突起付Ｈ形鋼について、前記突起が鋼材長手直交方向
に連続した線状突起である場合を限定したものである。
【００３３】なお、この線状突起は、鋼材長手直交方向
に連続したものの他、鋼材長手直交方向に複数に分断さ
れたものも含む。
に連続したものの他、鋼材長手直交方向に複数に分断さ
れたものも含む。
【００３４】請求項４は、請求項１、２または３に係る
突起付Ｈ形鋼について、前記フランジ外面および／また
は前記ウェブ両面の突起高さが２．０ｍｍ以上である場
合を限定したものである。
突起付Ｈ形鋼について、前記フランジ外面および／また
は前記ウェブ両面の突起高さが２．０ｍｍ以上である場
合を限定したものである。
【００３５】請求項５に係る合成構造部材は、請求項
１、２、３または４記載の突起付Ｈ形鋼を、コンクリー
ト等の経時固化材料との合成構造における部材軸方向鋼
材として用いる場合を限定したものである。
１、２、３または４記載の突起付Ｈ形鋼を、コンクリー
ト等の経時固化材料との合成構造における部材軸方向鋼
材として用いる場合を限定したものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】図４は、本願発明の突起付Ｈ形鋼
の一実施形態を示したものである。図４の突起付Ｈ形鋼
１は、フランジ外面に線状突起３を有しており、この線
状突起３はフランジ全幅に渡って設けられている。
の一実施形態を示したものである。図４の突起付Ｈ形鋼
１は、フランジ外面に線状突起３を有しており、この線
状突起３はフランジ全幅に渡って設けられている。
【００３７】また、ウェブの両面にも線状突起３が設け
られている。線状突起３の形鋼長手方向の配置間隔は、
式(1) の関係を満足するように、フランジ面とウェブ面
で変化させている。
られている。線状突起３の形鋼長手方向の配置間隔は、
式(1) の関係を満足するように、フランジ面とウェブ面
で変化させている。
【００３８】図５に示した突起付Ｈ形鋼１は、図４に示
したものの変形例であり、線状突起３を角形突起に置き
換えたものである。
したものの変形例であり、線状突起３を角形突起に置き
換えたものである。
【００３９】図６は式(1) の関係を満足させ、さらに、
ウェブの板厚を増加させてフランジよりも厚肉とした例
である。
ウェブの板厚を増加させてフランジよりも厚肉とした例
である。
【００４０】通常、Ｈ形鋼は断面二次モーメントを大き
くして曲げ強度を確保するため、ウェブ板厚がフランジ
板厚より小さいものがほとんどであるが、本願発明では
突起付Ｈ形鋼１を軸方向鋼材として使用することを考え
ているので、ウェブ板厚はフランジ板厚より大きくても
良い。この場合、ウェブの板厚を増加させることで、Ｈ
形鋼１全体の断面積を増加させ、さらにウェブへの突起
付与量も増やすことができる。
くして曲げ強度を確保するため、ウェブ板厚がフランジ
板厚より小さいものがほとんどであるが、本願発明では
突起付Ｈ形鋼１を軸方向鋼材として使用することを考え
ているので、ウェブ板厚はフランジ板厚より大きくても
良い。この場合、ウェブの板厚を増加させることで、Ｈ
形鋼１全体の断面積を増加させ、さらにウェブへの突起
付与量も増やすことができる。
【００４１】図７は、形鋼長手方向の突起間隔をフラン
ジ、ウェブで同一とし、式(1) を満足させるために、フ
ランジ外面並びにウェブ両面の突起幅により突起投影面
積比を調整した例である。
ジ、ウェブで同一とし、式(1) を満足させるために、フ
ランジ外面並びにウェブ両面の突起幅により突起投影面
積比を調整した例である。
【００４２】突起幅を調整する場合、突起幅が板幅に比
べて小さくなり過ぎる恐れがあるので、そのような場合
は、突起３を分割して板幅方向に分散させるのが好まし
い。また、図７の突起３間の副次的な利用法として、例
えば、この部分にスタッドジベルを溶植することなどが
可能である。付着面にスタッドジベルを追加する場合、
スタッドジベルが鋼材とコンクリートの肌離れを抑制す
るので、付着の変形能が向上するという効果がある。
べて小さくなり過ぎる恐れがあるので、そのような場合
は、突起３を分割して板幅方向に分散させるのが好まし
い。また、図７の突起３間の副次的な利用法として、例
えば、この部分にスタッドジベルを溶植することなどが
可能である。付着面にスタッドジベルを追加する場合、
スタッドジベルが鋼材とコンクリートの肌離れを抑制す
るので、付着の変形能が向上するという効果がある。
【００４３】図８は、細幅のＨ形鋼の突起配置を式(1)
で最適化した例である。本願発明はＨ形鋼１の寸法や、
外形によらず適用することができる。
で最適化した例である。本願発明はＨ形鋼１の寸法や、
外形によらず適用することができる。
【００４４】なお、以上、図４〜図８に例示した本願発
明の突起付Ｈ形鋼１の表面に設ける突起３の高さは、
２．０ｍｍ以上とすることが好ましい。
明の突起付Ｈ形鋼１の表面に設ける突起３の高さは、
２．０ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００４５】一般に、突起付き鋼材の突起高さｈと、付
着力の作用方向への突起配置間隔ｐの関係は、付着に関
するじん性を確保するために、ｐ／ｈを１０程度以上と
することが多いが、この場合、突起高さを２．０ｍｍ以
上とすれば、突起間隔は２０ｍｍ以上確保でき、突起間
にスタッドジベル等の補助部材を取り付けたり、運搬用
の金具を取り付けたりすることが容易になる。従って、
この点からすれば、フランジ外面およびウェブ両面の両
者について、突起３の高さを２．０ｍｍ以上とすること
がより好ましい。
着力の作用方向への突起配置間隔ｐの関係は、付着に関
するじん性を確保するために、ｐ／ｈを１０程度以上と
することが多いが、この場合、突起高さを２．０ｍｍ以
上とすれば、突起間隔は２０ｍｍ以上確保でき、突起間
にスタッドジベル等の補助部材を取り付けたり、運搬用
の金具を取り付けたりすることが容易になる。従って、
この点からすれば、フランジ外面およびウェブ両面の両
者について、突起３の高さを２．０ｍｍ以上とすること
がより好ましい。
【００４６】図９は、本願発明の突起付Ｈ形鋼１を合成
構造部材に適用した場合の一実施形態を示したものであ
る。本願発明の突起付Ｈ形鋼１は、軸方向鋼材として使
用するのに適しているので、特に、断面寸法が大きい橋
脚４などに用いれば、橋脚４の耐荷性能を高めることが
でき、また、施工面でも鉄筋配筋作業が軽減されるなど
の利点がある。
構造部材に適用した場合の一実施形態を示したものであ
る。本願発明の突起付Ｈ形鋼１は、軸方向鋼材として使
用するのに適しているので、特に、断面寸法が大きい橋
脚４などに用いれば、橋脚４の耐荷性能を高めることが
でき、また、施工面でも鉄筋配筋作業が軽減されるなど
の利点がある。
【００４７】なお、図９において、符号２は、コンクリ
ート（ハッチング省略）、５は主鉄筋、６は帯鉄筋（横
拘束筋）、７は中間帯鉄筋（横拘束筋）、８は中空部で
ある。
ート（ハッチング省略）、５は主鉄筋、６は帯鉄筋（横
拘束筋）、７は中間帯鉄筋（横拘束筋）、８は中空部で
ある。
【００４８】
【発明の効果】フランジ外面およびウェブ両面に突起を
有するＨ形鋼の突起配置を、本願発明で規定する範囲に
設定することで、Ｈ形鋼断面内に生じる軸応力分布の偏
りを解消することができ、軸応力分布の偏りに起因して
生じるＨ形鋼の耐荷性能並びに付着性能の低下を防ぐこ
とができる。
有するＨ形鋼の突起配置を、本願発明で規定する範囲に
設定することで、Ｈ形鋼断面内に生じる軸応力分布の偏
りを解消することができ、軸応力分布の偏りに起因して
生じるＨ形鋼の耐荷性能並びに付着性能の低下を防ぐこ
とができる。
【図１】 コンクリート中に埋め込まれた突起付Ｈ形鋼
が引き抜き力を受ける場合の力の釣り合いを示す説明図
である。
が引き抜き力を受ける場合の力の釣り合いを示す説明図
である。
【図２】 コンクリート中に埋め込まれた突起付Ｈ形鋼
が引き抜き力を受ける場合のフランジ部およびウェブ部
の個々の力の釣り合いを示す説明図である。
が引き抜き力を受ける場合のフランジ部およびウェブ部
の個々の力の釣り合いを示す説明図である。
【図３】 本願発明と従来例について、フランジ、ウェ
ブの断面積比と突起投影面積比の関係を示したグラフで
ある。
ブの断面積比と突起投影面積比の関係を示したグラフで
ある。
【図４】 本願発明の突起付Ｈ形鋼の一実施形態を示し
たもので、(a) は側面図、(b) は正面図である。
たもので、(a) は側面図、(b) は正面図である。
【図５】 本願発明の突起付Ｈ形鋼の他の実施形態を示
したもので、(a) は側面図、(b) は正面図である。
したもので、(a) は側面図、(b) は正面図である。
【図６】 本願発明の突起付Ｈ形鋼のさらに他の実施形
態を示したもので、(a) は側面図、(b) は正面図であ
る。
態を示したもので、(a) は側面図、(b) は正面図であ
る。
【図７】 本願発明の突起付Ｈ形鋼のさらに他の実施形
態を示したもので、(a) は側面図、(b) は正面図であ
る。
態を示したもので、(a) は側面図、(b) は正面図であ
る。
【図８】 本願発明の突起付Ｈ形鋼のさらに他の実施形
態を示したもので、(a) は側面図、(b) は正面図であ
る。
態を示したもので、(a) は側面図、(b) は正面図であ
る。
【図９】 本願発明の突起付Ｈ形鋼を中空形式の橋脚脚
柱に適用した場合の水平断面図である。
柱に適用した場合の水平断面図である。
１…突起付Ｈ形鋼、２…コンクリート、３…突起、４…
橋脚、５…主鉄筋、６…帯鉄筋（横拘束筋）、７…中間
帯鉄筋（横拘束筋）、８…中空部
橋脚、５…主鉄筋、６…帯鉄筋（横拘束筋）、７…中間
帯鉄筋（横拘束筋）、８…中空部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野路 正浩 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 藤本 邦治 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2E163 FB02 FB22
Claims (5)
- 【請求項１】 フランジ外面およびウェブ両面に複数の
突起が設けられている突起付Ｈ形鋼において、フランジ
部の断面積の総和をＡf 、ウェブ部の断面積をＡw 、一
定長さ内における前記フランジ部および前記ウェブ部の
各々に対する各突起の形鋼長手方向投影面積の総和を、
それぞれａf ，ａw で表したとき、 ａf ／ａw ＝α（Ａf ／Ａw ） ０．７≦α≦１．３ となるようにしたことを特徴とする突起付Ｈ形鋼。 - 【請求項２】 前記Ｈ形鋼のウェブ厚がフランジ厚以上
であることを特徴とする請求項１記載の突起付Ｈ形鋼。 - 【請求項３】 前記突起が鋼材長手直交方向に連続した
線状突起であることを特徴とする請求項１または２記載
の突起付Ｈ形鋼。 - 【請求項４】 前記フランジ外面および／または前記ウ
ェブ両面の突起高さが２．０ｍｍ以上であることを特徴
とする請求項１、２または３記載の突起付Ｈ形鋼。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の突起付
Ｈ形鋼を、経時固化材料との合成構造における部材軸方
向鋼材として用いていることを特徴とする合成構造部
材。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000181744A JP3690247B2 (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 突起付ｈ形鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000181744A JP3690247B2 (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 突起付ｈ形鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002004494A true JP2002004494A (ja) | 2002-01-09 |
| JP3690247B2 JP3690247B2 (ja) | 2005-08-31 |
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ID=18682621
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000181744A Expired - Fee Related JP3690247B2 (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 突起付ｈ形鋼 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3690247B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010065442A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Maeda Corp | 鉄骨と鋼殻の接合構造 |
| CN104499643A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-04-08 | 山东钢铁股份有限公司 | H型钢 |
| CN104499642A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-04-08 | 山东钢铁股份有限公司 | H型钢 |
| CN104563285A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-04-29 | 山东钢铁股份有限公司 | H型钢混凝土结构 |
| CN104594153A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-05-06 | 山东钢铁股份有限公司 | 钢结构板 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9279228B1 (en) | 2013-03-14 | 2016-03-08 | Hercules Machinery Corporation | Pull-out resistant piles |
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2000
- 2000-06-16 JP JP2000181744A patent/JP3690247B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN109057030A (zh) * | 2015-01-16 | 2018-12-21 | 山东钢铁股份有限公司 | H型钢混凝土结构 |
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| JP3690247B2 (ja) | 2005-08-31 |
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