JP2009191487A

JP2009191487A - H-steel

Info

Publication number: JP2009191487A
Application number: JP2008031904A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Okada; 忠義岡田; Ichiro Takeuchi; 一郎竹内
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2009-08-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an H-steel which is light in weight and not reduced in cross sectional performance. <P>SOLUTION: In the H-steel having a tensile strength of a 400 N/mm<SP>2</SP>class, the relationship between a height (H) of the H-steel and a side length (B), as a flange width, of the same is represented by the expression of (B/H)≤0.77. Further the relationship between the side length (B) and a flange thickness (t<SB>2</SB>) is represented by the expression of 10.0<B/(2×t<SB>2</SB>)≤15.5, the relationship between the height (H), a web thickness (t<SB>1</SB>), and the flange thickness (t<SB>2</SB>) is represented by the expression of 56.6<(H-2×t<SB>2</SB>)/(t<SB>1</SB>)≤71.0, and the relationship between the web thickness (t<SB>1</SB>) and the flange thickness (t<SB>2</SB>) is represented by the expression of 0.75<(t<SB>1</SB>/t<SB>2</SB>)<1.0, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、床版あるいは屋根床版を直接支持し柱と直接連結されない小梁あるいは弾性設計範囲で使用する梁等に使用されるＨ形鋼に関する。 The present invention relates to an H-section steel used for a small beam which directly supports a floor slab or a roof slab and is not directly connected to a column, or a beam used in an elastic design range.

従来、Ｈ形鋼としては、次の（１）〜（５）のような各種Ｈ形鋼が知られている。 Conventionally, various H-section steels such as the following (1) to (5) are known as H-section steels.

（１）フランジ幅厚比が１０以下、かつ、加工硬化を開始した後６％までの歪範囲における加工硬化指数が０．２以上であり、６％以上の歪範囲における塑性変形応力の上昇勾配が、最大モーメントを生じる位置の近傍のモーメント勾配より大きいことにより、最大モーメントを生じる位置に発生した塑性域がその周囲に拡大する、耐震性に優れたＨ形鋼が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 (1) The flange width-thickness ratio is 10 or less, the work hardening index in the strain range up to 6% after work hardening is started is 0.2 or more, and the plastic gradient stress rises in the strain range of 6% or more. Is larger than the moment gradient in the vicinity of the position where the maximum moment is generated, so that a plastic region generated at the position where the maximum moment is generated expands around the H-section steel having excellent earthquake resistance (for example, (See Patent Document 1).

（２）ウェブ厚・フランジ厚比が１．２〜４であり、柱梁接合部パネル内のダブラープレートや斜めスチフナ等による補強を省略可能な柱用のＨ形鋼が知られている（例えば、特許文献２参照。） (2) An H-section steel for a column having a web thickness / flange thickness ratio of 1.2 to 4 and capable of omitting reinforcement by a doubler plate, a diagonal stiffener, or the like in a column-beam joint panel (for example, , See Patent Document 2.)

（３）ウェブ厚・フランジ厚比が１．１〜２．０であり、柱梁接合部における梁フランジ接合位置の水平スチフナ、パネル内のダブラープレートや斜めスチフナ等による補強が省略可能な柱用のＨ形鋼が知られている（例えば、特許文献３参照）。 (3) For columns with a web thickness / flange thickness ratio of 1.1 to 2.0, which can be reinforced by horizontal stiffeners at beam flange joints at column beam joints, doubler plates in panels and diagonal stiffeners, etc. H-shaped steel is known (see, for example, Patent Document 3).

（４）薄肉ウェブＨ形鋼であって、ウェブ厚・フランジ厚比が０．５以下、かつ、圧延製造時のウェブ波打ち現象を防止するために、ウェブに所定間隔をおいて凹凸を形成したＨ形鋼が知られている（例えば、特許文献４参照）。 (4) A thin web H-shaped steel having a web thickness / flange thickness ratio of 0.5 or less, and in order to prevent web waviness during rolling production, irregularities were formed on the web at predetermined intervals. H-section steel is known (see, for example, Patent Document 4).

（５）薄肉ウェブＨ形鋼であって、ウェブ厚・フランジ厚比が０．５以下、かつ、圧延製造時のウェブ波打ち現象を防止するために、ウェブの一側面のみの長手方向全長に少なくても１本の突条補強リブが設けられたＨ形鋼が知られている（例えば、特許文献５参照）。 (5) Thin-walled web H-section steel with a web thickness / flange thickness ratio of 0.5 or less, and less than the entire length in the longitudinal direction of only one side of the web in order to prevent web waviness during rolling production However, an H-section steel provided with a single rib reinforcing rib is known (for example, see Patent Document 5).

また、従来、Ｈ形鋼に関する技術としては、次の（Ａ）〜（Ｄ）のような技術も知られている。 Conventionally, the following techniques (A) to (D) are also known as techniques related to H-section steel.

（Ａ）耐震性に優れた柱・梁部材とするために、Ｈ形鋼の塑性変形能力を確保する必要があることから、フランジ幅厚比およびウェブ幅厚比を、「ＪＩＳＧ３１９２」や「特開２００２−８８９７４号公報」で示されるように、変形能力があると言われる比較的小さい数値範囲（主用途が梁である辺・高さ比が０．７７以下の範囲では、フランジ幅厚比の上限１０．０、ウェブ幅厚比の上限５６．６）で規定している。 (A) Since it is necessary to secure the plastic deformation capacity of the H-section steel in order to make the column / beam member excellent in earthquake resistance, the flange width-thickness ratio and the web width-thickness ratio are set to “JIS G 3192” or As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-88974, a relatively small numerical range that is said to have deformation capability (in the range where the side / height ratio where the main application is a beam is 0.77 or less, the flange width is The upper limit of the thickness ratio is 10.0 and the upper limit of the web width / thickness ratio is 56.6).

（Ｂ）断面二次モーメントおよび断面係数の対重量効率を向上させるために、梁用Ｈ形鋼のウェブ厚・フランジ厚比を、「ＪＩＳＧ３１９２」で示されるように比較的小さい数値範囲（主用途が梁である辺・高さ比が０．７７以下の範囲では、ウェブ厚・フランジ厚比の上限０．７５）で規定している。 (B) In order to improve the weight efficiency of the section moment of inertia and section modulus, the web thickness / flange thickness ratio of the H-beam for beams is set to a relatively small numerical range as shown in “JIS G 3192” ( In the range where the side / height ratio of the main application is a beam of 0.77 or less, the upper limit of the web thickness / flange thickness ratio is 0.75).

（Ｃ）柱梁接合部パネル内のダブラープレートや斜めスチフナ等による補強を省略するために、柱用Ｈ形鋼のウェブ厚・フランジ厚比を、比較的大きい数値範囲（ウェブ厚・フランジ厚比の下限１．１）で規定することも知られている（例えば、前記特許文献２、または特許文献３参照）。 (C) Reducing the web thickness / flange thickness ratio of the column H-shaped steel to a relatively large numerical range (web thickness / flange thickness ratio) in order to omit reinforcement by doubler plates and diagonal stiffeners in the beam-column joint panel. The lower limit 1.1) is also known (see, for example, Patent Document 2 or Patent Document 3).

（Ｄ）圧延製造時のウェブ波打ち現象を防止しつつ薄肉ウェブＨ形鋼を実現するために、ウェブ厚・フランジ厚比を、比較的小さい数値範囲（ウェブ厚・フランジ厚比の上限０．５）で規定することも知られている（例えば、特許文献４、または特許文献５参照）。
特開２００２−８８９７４号公報特開２０００−５４５６０号公報特開２００３−１５５７７９号公報特開昭５９−１４１６５８号公報特開昭６１−１６２６５８号公報 (D) In order to realize the thin web H-section steel while preventing the web waviness phenomenon during rolling production, the web thickness / flange thickness ratio is set to a relatively small numerical range (the upper limit of the web thickness / flange thickness ratio is 0.5). ) Is also known (see, for example, Patent Document 4 or Patent Document 5).
JP 2002-88974 A JP 2000-54560 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-15579 JP 59-141658 A JP 61-162658 A

Ｈ形鋼の形状については、ＪＩＳＧ３１９２（熱間圧延形鋼の形状，寸法，質量及びその許容差）に記載されている各種のＨ形鋼が知られている。 As for the shape of the H-section steel, various H-section steels described in JIS G 3192 (the shape, dimensions, mass, and tolerance of hot rolled shape steel) are known.

ＪＩＳＧ３１９２「熱間圧延形鋼の形状，寸法，質量及びその許容差」について、後記の表１に、当該ＪＩＳ掲載の「付表８Ｈ形鋼の標準断面寸法とその断面積，単位質量，断面特性」における断面寸法を転記し、さらに表１中に、辺・高さ比（Ｂ／Ｈ）と、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２））、ウェブ幅厚比（（Ｈ−２×ｔ_２）／ｔ_１）、ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）を示すように、下記（ａ）〜（ｃ）のことがわかる。
（ａ）フランジ幅厚比は３．１〜１３．４の範囲にある。
（ｂ）ウェブ幅厚比は８．０〜５６．６の範囲にある。
（ｃ）ウェブ厚・フランジ厚比は０．５３〜１．００の範囲となっている。
表１における従来の各種Ｈ形鋼の辺・高さ比（Ｂ／Ｈ）が、０．７７以下の従来の各種Ｈ形鋼を図１に白○印で、また、表１における辺・高さ比（Ｂ／Ｈ）が、０．７７を超える従来の各種Ｈ形鋼を×印でプロットして示す。
図１は、横軸をフランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２））とし、縦軸をウェブ幅厚比（（Ｈ−２×ｔ_２）／ｔ_１）として示すグラフである。
また、図２には、横軸を辺・高さ比（Ｂ／Ｈ）とし、縦軸をウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）として、表１に示す各種従来のＨ形鋼をプロットして示す。 Regarding JIS G 3192 “Shape, size, mass and tolerance of hot rolled section steel”, in Table 1 below, “Appendix Table 8 Standard section dimensions of H section steel and its cross-sectional area, unit mass, The cross-sectional dimensions in “Cross-section characteristics” are transcribed, and in Table 1, the side / height ratio (B / H), flange width / thickness ratio (B / (2 × t ₂ )), web width / thickness ratio ((H −2 × t ₂ ) / t ₁ ) and web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ), the following (a) to (c) are understood.
(A) The flange width / thickness ratio is in the range of 3.1 to 13.4.
(B) The web width / thickness ratio is in the range of 8.0 to 56.6.
(C) The web thickness / flange thickness ratio is in the range of 0.53 to 1.00.
Various conventional H-section steels with a side / height ratio (B / H) of 0.77 or less in Table 1 are indicated by white circles in FIG. Various conventional H-section steels having a thickness ratio (B / H) exceeding 0.77 are plotted with x marks.
FIG. 1 is a graph in which the horizontal axis represents the flange width / thickness ratio (B / (2 × t ₂ )) and the vertical axis represents the web width / thickness ratio ((H−2 × t ₂ ) / t ₁ ).
FIG. 2 shows various conventional H-section steels shown in Table 1, where the horizontal axis is the side / height ratio (B / H) and the vertical axis is the web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ). Is plotted.

ここで、辺・高さ比が、０．７７以下の範囲（Ｈ形鋼におけるフランジの幅で、細幅系列または中幅系列の圧延Ｈ形鋼として市販されている）は、主用途が梁に分類され、また、辺・高さ比が０．７７超の範囲（Ｈ形鋼におけるフランジの幅で、広幅系列圧延Ｈ形鋼として市販されている）は、主用途が柱やブレースに分類できる。なお、表１では、高さ×辺（Ｈ×Ｂ）（単位ｍｍ）が、１５０×１００、２００×１５０、２５０×１７５、３００×２００、３５０×２５０、４００×３００、４５０×３００、５００×３００、６００×３００、７００×３００、８００×３００、９００×３００（ｍｍ）が中幅系列であり、高さ（Ｈ）と辺（Ｂ）が同じ寸法が広幅系列であり、それ以外が細幅系列である。 Here, in the range where the side-to-height ratio is 0.77 or less (the flange width of the H-section steel, which is commercially available as a narrow or medium-width rolled H-section steel), the main application is a beam. In addition, the range whose side-to-height ratio exceeds 0.77 (the flange width in H-section steel, which is commercially available as wide-series rolled H-section steel) is classified as a column or brace. it can. In Table 1, height × side (H × B) (unit: mm) is 150 × 100, 200 × 150, 250 × 175, 300 × 200, 350 × 250, 400 × 300, 450 × 300, 500. × 300, 600 × 300, 700 × 300, 800 × 300, 900 × 300 (mm) are medium width series, and the same dimension of height (H) and side (B) is a wide width series. It is a narrow series.

そこで、主用途が梁である、辺・高さ比が０．７７以下の範囲に限定すれば、次の（ｄ）〜（ｆ）のことがわかる。
（ｄ）フランジ幅厚比は、３．１〜１０．０の範囲であり、
（ｅ）ウェブ幅厚比は、１７．２〜５６．６の範囲であり、
（ｆ）ウェブ厚・フランジ厚比は、０．５３〜０．７５の範囲となっている。 Therefore, the following (d) to (f) can be seen if the main application is a beam and the side / height ratio is limited to a range of 0.77 or less.
(D) The flange width / thickness ratio is in the range of 3.1 to 10.0;
(E) The web width thickness ratio is in the range of 17.2-56.6,
(F) The web thickness / flange thickness ratio is in the range of 0.53 to 0.75.

前記（ｄ）〜（ｆ）のように設定されているのは、次の（ｇ）（ｈ）のような理由である。 The reasons (d) to (f) are set for the following reasons (g) and (h).

（ｇ）フランジ幅厚比が３．１〜１０．０の範囲で、ウェブ幅厚比が１７．２〜５６．６の範囲と比較的小さい数値範囲となっているのは、部材断面を構成する板要素の幅と厚さとの比が大きいと、圧縮力を受ける部分に局部座屈を生じ、部材断面の耐力が低下して必要な塑性変形能力が得られなくなることに起因している。 (G) The flange width / thickness ratio is in the range of 3.1 to 10.0, and the web width / thickness ratio is in the range of 17.2 to 56.6, which is a relatively small numerical range. When the ratio between the width and thickness of the plate element to be processed is large, local buckling occurs in the portion that receives the compressive force, and the yield strength of the cross section of the member is reduced, so that the necessary plastic deformation ability cannot be obtained.

（ｈ）さらに、ウェブ厚・フランジ厚比が０．５３〜０．７５と比較的小さい数値範囲になっているのは、梁が曲げ応力を受ける部材のため、フランジを厚くし、ウェブを薄くすることにより、単位断面積当たりの断面二次モーメントおよび断面係数がアップすることに起因している。 (H) Furthermore, the web thickness / flange thickness ratio is a relatively small numerical range of 0.53 to 0.75 because the beam is a member subjected to bending stress, so the flange is thickened and the web is thinned. This is because the secondary moment of inertia and the section modulus per unit cross-sectional area are increased.

ところで、小梁は、使用される本数が大梁に比べて多いため、必要とされる断面性能を低下させないで１本あたりの重量を軽量化できると、１本当りのコスト低減が小さくても、構造物の本体のコストの低減に大きく寄与できる。
例えば、小梁等を、その耐震性能を低下させることなく、梁重量を１０％以上軽量化できると、梁の単価を例えば１０％程度低減でき、そのため、構造物本体のコストを格段に低減できるばかりでなく、構造物を軽量化でき、構造物が軽量化された分、柱の負担が小さくなるため、構造物の耐震性能の向上にも寄与することができる。
本発明は前記のような課題を解消したＨ形鋼を提供することを目的とする。 By the way, because the number of small beams used is larger than that of large beams, if the weight per one can be reduced without reducing the required cross-sectional performance, even if the cost reduction per one is small, This can greatly contribute to the cost reduction of the main body of the structure.
For example, if the beam weight can be reduced by 10% or more without reducing the seismic performance of a small beam or the like, the unit price of the beam can be reduced by, for example, about 10%, and thus the cost of the structure body can be significantly reduced. In addition, the weight of the structure can be reduced, and the burden on the pillar is reduced by the weight of the structure, which can contribute to the improvement of the earthquake resistance performance of the structure.
An object of this invention is to provide the H-section steel which eliminated the above subjects.

前記の課題を有利に解決するために、第１発明のＨ形鋼では、Ｈ形鋼の高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺の長さ（Ｂ）の関係が、
（Ｂ／Ｈ）≦０．７７・・・（１）
である引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２級のＨ形鋼であって、前記辺の長さ（Ｂ）とフランジ厚ｔ_２の関係が、
１０．０＜Ｂ／（２×ｔ_２）≦１５．５・・・（２）
であり、かつ、前記高さ（Ｈ）とウェブ厚（ｔ_１），フランジ厚（ｔ_２）の関係が、
５６．６＜（Ｈ−２×ｔ_２）／ｔ_１）≦７１．０・・・（３）
であり、さらに、ウェブ厚（ｔ_１）とフランジ厚（ｔ_２）の関係が、
０．７５＜（ｔ_１／ｔ_２）＜１．０・・・（４）
であることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem advantageously, in the H-section steel of the first invention, the relationship between the height (H) of the H-section steel and the side length (B) which is the flange width is
(B / H) ≦ 0.77 (1)
The tensile strength is 400 N / mm grade ² H-section steel, and the relationship between the side length (B) and the flange thickness t ₂ is
10.0 <B / (2 × t ₂ ) ≦ 15.5 (2)
And the relationship between the height (H), the web thickness (t ₁ ), and the flange thickness (t ₂ )
56.6 <(H−2 × t ₂ ) / t ₁ ) ≦ 71.0 (3)
And the relationship between the web thickness (t ₁ ) and the flange thickness (t ₂ ) is
0.75 <(t ₁ / t ₂ ) <1.0 (4)
It is characterized by being.

また、第２発明のＨ形鋼では、Ｈ形鋼の高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺の長さ（Ｂ）の関係が、
（Ｂ／Ｈ）≦０．７７・・・（１）
である引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２級のＨ形鋼であって、前記辺の長さ（Ｂ）とフランジ厚（ｔ_２）の関係が、
１０．０＜Ｂ／（２×ｔ_２）≦１５．５×√（２３５／Ｆ）・・・（２ａ）
であり、かつ、前記高さ（Ｈ）とウェブ厚（ｔ_１），フランジ厚（ｔ_２）の関係が、
５６．６＜（Ｈ−２×ｔ_２）／ｔ_１）≦７１．０×√（２３５／Ｆ）・・・（３ａ）
ここに、Ｆは鋼材の基準強度（Ｎ／ｍｍ２）で、２３５≦Ｆ＜３２５
であり、さらに、ウェブ厚（ｔ_１）とフランジ厚（ｔ_２）の関係が、
０．７５＜（ｔ_１／ｔ_２）＜１．０・・・（４）
であることを特徴とする。
また、第３発明では、第１発明または第２発明のＨ型鋼において、前記Ｈ形鋼が小梁用のＨ形鋼であることを特徴とする。 In the H-section steel of the second invention, the relationship between the height (H) of the H-section steel and the side length (B) which is the flange width is
(B / H) ≦ 0.77 (1)
The tensile strength is 400 N / mm grade ² H-section steel, and the relationship between the side length (B) and the flange thickness (t ₂ ) is
10.0 <B / (2 × t ₂ ) ≦ 15.5 × √ (235 / F) (2a)
And the relationship between the height (H), the web thickness (t ₁ ), and the flange thickness (t ₂ )
56.6 <(H−2 × t ₂ ) / t ₁ ) ≦ 71.0 × √ (235 / F) (3a)
Here, F is the standard strength (N / mm2) of the steel material, and 235 ≦ F <325.
And the relationship between the web thickness (t ₁ ) and the flange thickness (t ₂ ) is
0.75 <(t ₁ / t ₂ ) <1.0 (4)
It is characterized by being.
In the third invention, the H-shaped steel of the first invention or the second invention is characterized in that the H-shaped steel is an H-shaped steel for a small beam.

本発明によると、Ｈ形鋼の高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺の長さ（Ｂ）の関係が、（Ｂ／Ｈ）≦０．７７である引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２級のＨ形鋼で、辺の長さ（Ｂ）とフランジ厚ｔ_２の関係が１０．０＜Ｂ／（２×ｔ_２）≦１５．５であり、かつ、前記高さ（Ｈ）とウェブ厚ｔ_１およびフランジ厚ｔ_２の関係が５６．６＜（Ｈ−２×ｔ_２）／ｔ_１）≦７１．０であり、ウェブ厚ｔ_１とフランジ厚ｔ_２の関係が０．７５＜（ｔ_１／ｔ_２）＜１．０であるようにＨ形鋼の寸法を設定すると、Ｈ形鋼１本あたりの重量を従来の場合より１０％程度軽量化でき、Ｈ形鋼１本当りのコストを低減することができ、これを使用した構造物のコストの低減に大きく寄与できる。例えば、小梁を、その耐震性能を低下させることなく、小梁重量を１０％以上軽量化でき、小梁の単価を例えば１０％程度低減でき、そのため、構造物のコストを格段に低減できるばかりでなく、小梁の軽量化により構造物を軽量化でき、耐震性能の向上を図ることもできる。
特に、汎用性の高い小梁用のＨ形鋼に適用できるので、従来のＨ形鋼よりも断面積を１０％程度低減した上、従来と同等以上の断面性能を有する小梁とすることができるので、安価で断面二次モーメントを１５％程度以上最大６０％程度、断面係数を同等程度以上最大１５％程度向上させた小梁とすることができる。
また、本発明によると、Ｈ形鋼の高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺の長さ（Ｂ）の関係が、（Ｂ／Ｈ）≦０．７７である引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２級のＨ形鋼で、辺の長さ（Ｂ）とフランジ厚ｔ_２の関係が１０．０＜Ｂ／（２×ｔ_２）≦１５．５×√（２３５／Ｆ）であり、かつ、前記高さ（Ｈ）とウェブ厚ｔ_１およびフランジ厚ｔ_２の関係が５６．６＜（Ｈ−２×ｔ_２）／ｔ_１）≦７１．０×√（２３５／Ｆ）であり、ウェブ厚ｔ_１とフランジ厚ｔ_２の関係が０．７５＜（ｔ_１／ｔ_２）＜１．０であるようにＨ形鋼の寸法を設定すると、鋼材の基準強度としての前記Ｆ（Ｎ／ｍｍ２）が２３５≦Ｆ＜３２５と広げた場合でも、Ｈ形鋼１本あたりの重量を従来の場合より断面積から見て、少なくとも５％程度以上最大１５％程度軽量化でき、Ｈ形鋼１本当りのコストを低減することができ、これを使用した構造物のコストの低減に大きく寄与できる。例えば、小梁を、その耐震性能を低下させることなく、小梁重量を少なくとも５％程度以上最大１５％軽量化でき、小梁の単価を例えば５％程度以上１５％程度低減でき、そのため、構造物のコストを格段に低減できるばかりでなく、小梁の軽量化により構造物を軽量化でき、耐震性能の向上を図ることもできる。
また、前記と同様、汎用性の高い小梁用のＨ形鋼に適用できるので、従来のＨ形鋼よりも断面積を少なくとも５％程度以上最大１５％程度低減した上、従来と同等以上の断面性能を有する小梁とすることができるので、安価で断面二次モーメントを５％程度以上最大６５％程度、断面係数を同等程度以上最大２０％程度向上させた小梁とすることができる。 According to the present invention, the relationship between the height (H) of the H-section steel and the length (B) of the side which is the flange width is (B / H) ≦ 0.77 and the tensile strength is 400 N / mm ² class The relationship between the side length (B) and the flange thickness t ₂ is 10.0 <B / (2 × t ₂ ) ≦ 15.5, and the height (H) and the web The relationship between the thickness t ₁ and the flange thickness t ₂ is 56.6 <(H−2 × t ₂ ) / t ₁ ) ≦ 71.0, and the relationship between the web thickness t ₁ and the flange thickness t ₂ is 0.75 < If the dimensions of the H-section steel are set so that (t ₁ / t ₂ ) <1.0, the weight per H-section steel can be reduced by about 10% compared to the conventional case, and per H-section steel. This can greatly reduce the cost of a structure using this. For example, the beam can be reduced by 10% or more and the unit price of the beam can be reduced by, for example, about 10% without degrading the seismic performance of the beam, so that the cost of the structure can be significantly reduced. In addition, the structure can be reduced in weight by reducing the weight of the beam, and the seismic performance can be improved.
In particular, since it can be applied to a highly versatile H-beam for small beams, the cross-sectional area is reduced by about 10% compared to conventional H-beams, and a beam having a cross-sectional performance equal to or higher than that of a conventional beam can be obtained. Therefore, it is possible to obtain a small beam that is inexpensive and has an improved secondary moment of inertia of about 15% to a maximum of about 60% and a section modulus of about the same or higher to a maximum of about 15%.
Further, according to the present invention, the relationship between the height (H) of the H-shaped steel and the side length (B) which is the flange width is (B / H) ≦ 0.77, and the tensile strength is 400 N / mm. ^{In the second} grade H-section steel, the relationship between the side length (B) and the flange thickness t ₂ is 10.0 <B / (2 × t ₂ ) ≦ 15.5 × √ (235 / F), and The relationship between the height (H), the web thickness t ₁ and the flange thickness t ₂ is 56.6 <(H−2 × t ₂ ) / t ₁ ) ≦ 71.0 × √ (235 / F), When the dimension of the H-shaped steel is set so that the relationship between the web thickness t ₁ and the flange thickness t ₂ is 0.75 <(t ₁ / t ₂ ) <1.0, the F (N / Mm2) even when 235 ≦ F <325, the weight per H-section steel is at least about 5% or more and about 15% at the maximum or more when viewed from the cross-sectional area as compared with the conventional case. Can weight reduction, it is possible to reduce the cost per one H-shaped steel, it can contribute significantly to cost reduction of the structure using the same. For example, the weight of the beam can be reduced by at least about 5% or more and up to 15% without reducing the seismic performance, and the unit price of the beam can be reduced by, for example, about 5% or more and about 15%. Not only can the cost of objects be remarkably reduced, but also the weight of the structure can be reduced by reducing the weight of the beams, and the seismic performance can be improved.
Further, as described above, since it can be applied to a highly versatile H-beam for beam, the cross-sectional area is reduced by at least about 5% or more and about 15% or less than the conventional H-section steel, and at least equivalent to the conventional one. Since the beam can have a cross-sectional performance, the beam can be inexpensive and can have a cross-sectional secondary moment improved by about 5% or more and a maximum of about 65% and a section modulus improved by about the same or more by about 20% or less.

次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.

先ず、図３には、本発明のＨ形鋼１および従来のＨ形鋼２の各部の代表寸法が示されている。符号ＨはＨ形鋼１（２）の高さ寸法（ｍｍ）、Ｂは圧延Ｈ形鋼１，２のフランジ幅である辺の長さ寸法（ｍｍ）を、ｔ_１はウェブ３の厚さ寸法（ｍｍ）を、ｔ_２はフランジ４の厚さ寸法（ｍｍ）を、ｒはウェブ３とフランジ４との内隅部の曲率半径アール（ｍｍ）をそれぞれ示している。 First, FIG. 3 shows representative dimensions of each part of the H-section steel 1 of the present invention and the conventional H-section steel 2. Symbol H is the height dimension (mm) of H-section steel 1 (2), B is the side length dimension (mm) which is the flange width of rolled H-section steels 1 and 2, t ₁ is the thickness of web 3 The dimension (mm), t ₂ indicates the thickness dimension (mm) of the flange 4, and r indicates the radius of curvature R (mm) of the inner corner of the web 3 and the flange 4.

そして、本発明においても、主用途を梁とするために、前記の従来の場合と同様、本発明において使用するＨ形鋼は、Ｈ形鋼１の高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺の長さＢ（辺の長さを、単に辺ともいう）の関係が下記（１）式を満足するようにしている。
（Ｂ／Ｈ）≦０．７７・・・（１） Also in the present invention, in order to use the main application as a beam, the H-section steel used in the present invention is a side that is the height (H) and the flange width of the H-section steel 1 in the same manner as the conventional case described above. The length B (side length is also simply referred to as side) satisfies the following formula (1).
(B / H) ≦ 0.77 (1)

前記のように、Ｈ形鋼１の高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺の長さ（Ｂ）の関係を規定した理由については、前記の従来と同様、Ｈ形鋼１の高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺の長さ（Ｂ）の比である辺・高さ比Ｂ／Ｈが０．７７未満であるか、以上であるかは、辺・高さ比Ｂ／Ｈが０．７７を超える場合には柱用として使用され、Ｂ／Ｈが０．７７以下の場合には、中幅または小幅なＨ形鋼を区分している実用上の指標であるので、これを本発明でも採用している。 As described above, the reason for defining the relationship between the height (H) of the H-section steel 1 and the side length (B) that is the flange width is the same as that of the above-described conventional technique. H) and the side / height ratio B / H, which is the ratio of the length (B) of the side which is the flange width, is less than 0.77 or more. When it exceeds 0.77, it is used as a column, and when B / H is 0.77 or less, it is a practical index for classifying medium-width or small-width H-section steel. This is also adopted in the present invention.

しかも、本発明の第１の実施形態で対象としているＨ形鋼は、辺・高さ比（Ｂ／Ｈ）が０．７７以下に属するＨ形鋼で、主として小梁用のＨ形鋼で、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２級（鋼材の基準強度Ｆが２３５Ｎ／ｍｍ^２）である。すなわち、ＪＩＳＧ３１０１においてＳＳ４００（引張強さ４００Ｎ／ｍｍ^２〜５１０Ｎ／ｍｍ^２）、ＪＩＳＧ３１０６においてＳＭ４００Ａ、Ｂ、Ｃ（引張強さ４００Ｎ／ｍｍ^２〜５１０Ｎ／ｍｍ^２）、ＪＩＳＧ３１３６においてＳＮ４００Ａ、Ｂ、Ｃ（引張強さ４００Ｎ／ｍｍ^２〜５１０Ｎ／ｍｍ^２）に相当するＨ形鋼である。 Moreover, the H-section steel that is the subject of the first embodiment of the present invention is an H-section steel having a side-to-height ratio (B / H) of 0.77 or less, mainly an H-section steel for small beams. The tensile strength is 400 N / mm ² class (the standard strength F of the steel material is 235 N / mm ² ). That is, in JIS G 3101 SS400 (tensile strength ^{^{400N / mm 2 ~510N / mm 2}} ), SM400A in JIS G 3106, B, C (tensile strength ^{^{400N / mm 2 ~510N / mm 2}} ), in JIS G 3136 SN400A, B, is H-shaped steel corresponding to C (tensile strength ^{^{400N / mm 2 ~510N / mm 2}} ).

加えて、本発明のＨ形鋼では、弾性範囲で使用するＨ形鋼であり、特に例えば、小梁用のＨ形鋼とすることにより、弾性範囲の使用に留まることから、梁部材の必要塑性変形能力はゼロ（塑性率１．０）で十分となる。
このように、本発明において対象とするＨ形鋼１は、弾性範囲で使用するＨ形鋼であり、必要塑性変形能力をゼロ（塑性率１．０）とすることによって、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）およびウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）は、「ＪＩＳＧ３１９２」や「特開２００２−８８９７４」で示される数値範囲、すなわち、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）の上限値１０．０およびウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）の上限値５６．６より大きくしている。 In addition, the H-section steel of the present invention is an H-section steel that is used in the elastic range, and in particular, for example, by using an H-section steel for a small beam, the use of the elastic range remains. A plastic deformation capacity of zero (plasticity ratio 1.0) is sufficient.
Thus, the H-section steel 1 targeted in the present invention is an H-section steel used in the elastic range, and by setting the required plastic deformation capacity to zero (plasticity ratio 1.0), the flange width-thickness ratio ( B / (2 × t ₂ ) and web width / thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / (t ₁ ) are numerical ranges shown in “JIS G 3192” and “JP 2002-88974”, that is, flanges. The upper limit value 10.0 of the width / thickness ratio (B / (2 × t ₂ )) and the upper limit value 56.6 of the web width / thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / (t ₁ ) are set.

なお、本発明におけるＨ形鋼１のフランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）およびウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）の上限値としては、建築基準法（平成１９年５月１８日国土交通省告示第５９６号）で定められている制限値を満足すればよく、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２級（鋼材の基準強度Ｆが２３５Ｎ／ｍｍ^２）の場合には、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）は１５．５以下であり、ウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）は７１．０以下となる。
したがって、前記辺の長さ（Ｂ）とフランジ厚ｔ_２の関係が、
１０．０＜Ｂ／（２×ｔ_２）≦１５．５・・・（２）
であり、かつ、前記高さ（Ｈ）とウェブ厚ｔ_１，フランジ厚ｔ_２の関係が、
５６．６＜（Ｈ−２×ｔ_２）／ｔ_１）≦７１．０・・・（３）
としている。 In addition, as an upper limit value of the flange width thickness ratio (B / (2 × t ₂ ) and web width thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / (t ₁ ) of the H-section steel 1 in the present invention, the Building Standard Act (As of May 18, 2007, Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Notification No. 596) Satisfying the limit value, the tensile strength is 400 N / mm ² class (the standard strength F of steel is 235 N / mm ² ) In this case, the flange width / thickness ratio (B / (2 × t ₂ ) is 15.5 or less, and the web width / thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / (t ₁ ) is 71.0 or less. .
Therefore, the relationship between the length (B) of the side and the flange thickness t ₂ is
10.0 <B / (2 × t ₂ ) ≦ 15.5 (2)
And the relationship between the height (H), the web thickness t ₁ , and the flange thickness t ₂ is
56.6 <(H−2 × t ₂ ) / t ₁ ) ≦ 71.0 (3)
It is said.

一方、上記のフランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）およびウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ１）を、通常（従来の場合）より大きくすることにより、Ｈ形鋼１の断面の高さ（Ｈ）および辺（Ｂ）の寸法を拡大できることから、ウェブ厚ｔ_１がフランジ厚ｔ_２と同厚より若干小さい程度でも、曲げ応力に抵抗するうえでの単位断面積当たりの断面二次モーメント（Ｉ）および断面係数（Ｚ）を従来の場合よりも高めて、剛性（特に強軸回り）を向上させることが可能となる。
よって、ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）は、「ＪＩＳＧ３１９２」で示される数値範囲、すなわち、ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）の上限値０．７５より大きくできる。
従って、本発明では、ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）の下限値として、０．７５より大きくしている。 On the other hand, by increasing the flange width / thickness ratio (B / (2 × t ₂ ) and web width / thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / (t 1) above the normal (conventional case), an H shape Since the height (H) and side (B) of the cross section of the steel 1 can be enlarged, even if the web thickness t ₁ is slightly smaller than the same thickness as the flange thickness t ₂ , the unit breakage in resisting bending stress It is possible to improve the rigidity (particularly around the strong axis) by increasing the cross-sectional secondary moment (I) and the section modulus (Z) per area as compared with the conventional case.
Therefore, the web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ) is based on the numerical value range indicated by “JIS G 3192”, that is, the upper limit value 0.75 of the web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ). Can be big.
Therefore, in the present invention, the lower limit value of the web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ) is set to be larger than 0.75.

なお、ウェブ厚ｔ_１がフランジ厚ｔ_２と同厚以上になると、断面二次モーメントＩおよび断面係数Ｚの対重量効率が悪化するため、ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）は、１．０未満としている。
従って、本発明のＨ形鋼１では、ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）の上下限値として、
０．７５＜（ｔ_１／ｔ_２）＜１．０・・・（４）
としている。 When the web thickness t ₁ is equal to or greater than the flange thickness t ₂ , the weight efficiency of the section secondary moment I and the section modulus Z deteriorates, so the web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ) is , Less than 1.0.
Therefore, in the H-section steel 1 of the present invention, as the upper and lower limit values of the web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ),
0.75 <(t ₁ / t ₂ ) <1.0 (4)
It is said.

前記のような条件で各種寸法に設定された本発明の各種のＨ形鋼１を本発明例Ａ〜Ｈとして表２に示す。表２には、断面寸法と、辺・高さ比（Ｂ／Ｈ）と、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）と、ウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）と、ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）と、及び断面性能を示す。また、表２には、本発明例Ａ〜Ｈに対応する従来の各種のＨ形鋼２を従来例Ａ〜Ｈとして表２に合わせて示した。また、表２には、本発明例Ａ〜Ｈとこれに対応する従来例Ａ〜Ｈとの、断面積比、強軸回りの断面二次モーメント比および強軸回りの断面係数比を示した。
なお、フランジ幅厚比を横軸，ウェブ幅厚比を縦軸にとった図１に示す座標軸上において、従来例Ａ（〜Ｈ）から本発明例Ａ（〜Ｈ）への移動距離（ｍｍ）を各実施例ごとに算出すると、下記のようになり、本発明の実施例ＡおよびＢ（横軸：フランジ幅厚比、縦軸：ウェブ幅厚比における座標軸上での移動距離＞３０）は，Ｃ〜Ｈ（同じ座標軸上での移動距離＜２５）より移動距離（ｍｍ）が大きくなる分、断面二次モーメント比が大きくなることがわかった。

実施例従来例から本発明例への移動距離断面二次モーメント比
Ａ３３．３１．６１
Ｂ３１．８１．３９
Ｃ２３．６１．１７
Ｄ２３．３１．２４
Ｅ１８．４１．１８
Ｆ２３．１１．２１
Ｇ２２．０１．１４
Ｈ１９．７１．１４
Various H-section steels 1 of the present invention set to various dimensions under the above conditions are shown in Table 2 as Invention Examples A to H. Table 2 shows cross-sectional dimensions, side / height ratio (B / H), flange width / thickness ratio (B / (2 × t ₂ ), and web width / thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / ( t ₁ ), web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ), and cross-sectional performance are shown in Table 2. Table 2 shows various conventional H-section steels 2 corresponding to Examples A to H of the present invention. Are shown in Table 2 as conventional examples A to H. In addition, in Table 2, the cross-sectional area ratio and the cross section around the strong axis between the inventive examples A to H and the conventional examples A to H corresponding thereto are shown. The secondary moment ratio and the section modulus ratio around the strong axis are shown.
In addition, on the coordinate axis shown in FIG. 1 where the horizontal axis represents the flange width / thickness ratio and the vertical axis represents the web width / thickness ratio, the moving distance (mm) from the conventional example A (˜H) to the present invention example A (˜H). ) For each example, the results are as follows: Examples A and B of the present invention (horizontal axis: flange width-thickness ratio, vertical axis: web width-thickness ratio moving distance on coordinate axis> 30) It has been found that the cross-sectional second moment ratio increases as the movement distance (mm) becomes larger than C to H (movement distance <25 on the same coordinate axis).

Example Travel Distance from Conventional Example to Example of the Present Invention Cross Section Second Moment Ratio A 33.3 1.61
B 31.8 1.39
C 23.6 1.17
D 23.3 1.24
E 18.4 1.18
F 23.1 1.21
G 22.0 1.14
H 19.7 1.14

表２における本発明のＨ形鋼である本発明例Ａ〜Ｈと、これに対応した従来のＨ形鋼である従来例Ａ〜Ｈを比較すると、従来例に比べて、ウェブ厚ｔ１およびフランジ厚ｔ２を小さくし、高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺（Ｂ）を大きくした本発明のＨ形鋼の本発明例Ａ〜Ｈでは、断面積Ａで１０％から１４％低減でき、強軸回りの断面二次モーメント（Ｉ）比で１４％から６１％性能向上でき、また、強軸回りの断面係数（Ｚ）比で同等から１７％性能向上できることがわかる。
なお、表１において、辺・高さ比（Ｂ／Ｈ）の最小値としては、０．３３であることがわかる。 In Table 2, the inventive examples A to H which are H-shaped steels of the present invention and the conventional examples A to H which are conventional H-shaped steels corresponding thereto are compared with the web thickness t1 and the flange as compared with the conventional examples. In the inventive examples A to H of the H-section steel of the present invention in which the thickness t2 is reduced and the height (H) and the side (B) which is the flange width are increased, the cross-sectional area A can be reduced by 10% to 14%. It can be seen that the cross-sectional secondary moment (I) ratio around the strong axis can improve performance by 14% to 61%, and the cross-section coefficient (Z) ratio around the strong axis can improve performance by 17%.
In Table 1, it can be seen that the minimum value of the side / height ratio (B / H) is 0.33.

また、図１からわかるように、フランジ幅厚比−ウェブ幅厚比のグラフ上において、本発明の前記式（１）から（４）の条件を満たす本発明例Ａ〜Ｈを含むＨ形鋼１は、従来公知のＨ形鋼の領域と明確に区別できる領域のＨ形鋼であることがわかる。
また、図２からわかるように、辺・高さ（Ｂ／Ｈ）−ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）のグラフ上において、本発明の前記式（１）から（４）の条件を満たす本発明例Ａ〜Ｈを含むＨ形鋼１は、従来公知のＨ形鋼の領域と明確に区別できる領域のＨ形鋼であることがわかる。
また、表２および図１，２からわかるように、本発明のように、寸法設定されたＨ形鋼１は従来公知のＨ形鋼の場合よりも、格段に断面性能が優れたＨ形鋼とすることができる。 Further, as can be seen from FIG. 1, on the graph of the flange width-thickness ratio-web width-thickness ratio, the H-section steel including the invention examples A to H satisfying the conditions of the above formulas (1) to (4) of the present invention. It can be seen that No. 1 is an H-shaped steel in a region that can be clearly distinguished from a conventionally known H-shaped steel region.
Further, as can be seen from FIG. 2, on the graph of side / height (B / H) -web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ), the formulas (1) to (4) of the present invention It can be seen that the H-section steel 1 including Examples A to H of the present invention satisfying the conditions is an H-section steel in a region that can be clearly distinguished from a conventionally known H-section steel region.
Further, as can be seen from Table 2 and FIGS. 1 and 2, as in the present invention, the dimensioned H-section steel 1 is an H-section steel having a much better cross-sectional performance than a conventionally known H-section steel. It can be.

図１および表２では、鋼材の基準強度Ｆが２３５Ｎ／ｍｍ^２の場合における本発明の実施例および従来例の断面性能を示したが、次に、前記実施形態と同様に、鋼材の基準強度Ｆ（Ｎ／ｍｍ^２）が２３５≦Ｆ＜３２５である場合、また具体的な基準強度Ｆが２５５Ｎ／ｍｍ^２あるいは３２５Ｎ／ｍｍ^２場合における本発明の実施例の断面性能について、従来例と比較して説明する。 1 and Table 2 show the cross-sectional performance of the examples of the present invention and the conventional example when the standard strength F of the steel material is 235 N / mm ^2. Next, as in the above-described embodiment, the standard strength of the steel material is shown. When F (N / mm ² ) is 235 ≦ F <325, and the specific reference strength F is 255 N / mm ² or 325 N / mm ² , the cross-sectional performance of the example of the present invention is compared with the conventional example. To explain.

前記のように、小梁用のＨ形鋼とすることにより、弾性範囲の使用に留まることから、梁部材の必要塑性変形能力はゼロ（塑性率１．０）で十分となる。よって、フランジ幅厚比およびウェブ幅厚比は、「ＪＩＳＧ３１９２」や「特開２００２−８８９７４」で示される数値範囲（フランジ幅厚比の上限１０．０、ウェブ幅厚比の上限５６．６）より大きくできる。本発明におけるＨ形鋼１のフランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）およびウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）の上限値としては、建築基準法（平成１９年５月１８日国土交通省告示第５９６号）で定められている制限値を満足すればよく、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２級（鋼材の基準強度Ｆが２３５Ｎ／ｍｍ^２）の場合には、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）は１５．５以下であり、ウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）は７１．０以下となることから、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２級（鋼材の基準強度Ｆが、２３５≦Ｆ＜３２５Ｎ／ｍｍ^２）で、基準強度をＦとした場合には、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）は１５．５×√（２３５／Ｆ）以下とすればよく、かつウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）は７１．０×√（２３５／Ｆ）以下とすればよい。
例えば、基準強度Ｆ（Ｎ／ｍｍ^２）が２５５である場合には、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）は１５．５×√（２３５／２５５）以下とすればよく、かつウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）は７１．０×√（２３５／２５５）以下とすればよい。
また、基準強度Ｆ（Ｎ／ｍｍ^２）が３２５である場合には、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）は１５．５×√（２３５／３２５）以下とすればよく、かつウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）は７１．０×√（２３５／３２５）以下とすればよい。 As described above, by using an H-shaped steel for a small beam, the use of the elastic range is limited, so that the required plastic deformation capacity of the beam member is sufficient to be zero (plasticity ratio 1.0). Therefore, the flange width-thickness ratio and the web width-thickness ratio are the numerical ranges shown in “JIS G 3192” and “JP 2002-88974” (upper limit of flange width / thickness ratio 10.0, upper limit 56. of web width / thickness ratio). 6) Can be larger. The upper limit of the flange width-thickness ratio (B / (2 × t ₂ ) and web width-thickness ratio (H-2 × t ₂ ) / (t ₁ ) of the H-section steel 1 in the present invention is If the limit value set by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism Notification No. 596 on May 18, 19th) is satisfied and the tensile strength is 400 N / mm ² class (the standard strength F of steel is 235 N / mm ² ) The flange width thickness ratio (B / (2 × t ₂ ) is 15.5 or less, and the web width thickness ratio (H-2 × t ₂ ) / (t ₁ ) is 71.0 or less. When the tensile strength is 400 N / mm ² class (the standard strength F of the steel material is 235 ≦ F <325 N / mm ² ) and the standard strength is F, the flange width thickness ratio (B / (2 × t ₂₎ it may be a 15.5 × √ (235 / F) or less, and the web width-thickness ratio _{(H-2 × t 2)} / (t 1) is 71 0 × √ (235 / F) may be less.
For example, when the reference strength F (N / mm ² ) is 255, the flange width-thickness ratio (B / (2 × t ₂ ) may be 15.5 × √ (235/255) or less, and The web width / thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / (t ₁ ) may be 71.0 × √ (235/255) or less.
When the reference strength F (N / mm ² ) is 325, the flange width thickness ratio (B / (2 × t ₂ ) may be 15.5 × √ (235/325) or less, and The web width / thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / (t ₁ ) may be 71.0 × √ (235/325) or less.

前記のような鋼材の基準強度Ｆが、２３５≦Ｆ＜３２５Ｎ／ｍｍ^２）を要求される本発明のＨ形鋼およびその各部の寸法は、次のように設定される。 The H-section steel of the present invention and the dimensions of each part thereof, in which the reference strength F of the steel material as described above is required to satisfy 235 ≦ F <325 N / mm ² , are set as follows.

Ｈ形鋼の高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺の長さ（Ｂ）の関係が、
（Ｂ／Ｈ）≦０．７７・・・（１）
である引張強さが４００Ｎ／ｍｍ^２級のＨ形鋼であって、前記辺の長さ（Ｂ）とフランジ厚（ｔ_２）の関係が、
１０．０＜Ｂ／（２×ｔ_２）≦１５．５×√（２３５／Ｆ）・・・（２ａ）
であり、かつ、前記高さ（Ｈ）とウェブ厚（ｔ_１），フランジ厚（ｔ_２）の関係が、
５６．６＜（Ｈ−２×ｔ_２）／ｔ_１）≦７１．０×√（２３５／Ｆ）・・・（３ａ）
ここに、Ｆは鋼材の基準強度（Ｎ／ｍｍ２）で、２３５≦Ｆ＜３２５
であり、さらに、ウェブ厚（ｔ_１）とフランジ厚（ｔ_２）の関係が、
０．７５＜（ｔ_１／ｔ_２）＜１．０・・・（４）
であるＨ形鋼とすればよい。 The relationship between the height of the H-shaped steel (H) and the length of the side that is the flange width (B) is
(B / H) ≦ 0.77 (1)
The tensile strength is 400 N / mm grade ² H-section steel, and the relationship between the side length (B) and the flange thickness (t ₂ ) is
10.0 <B / (2 × t ₂ ) ≦ 15.5 × √ (235 / F) (2a)
And the relationship between the height (H), the web thickness (t ₁ ), and the flange thickness (t ₂ )
56.6 <(H−2 × t ₂ ) / t ₁ ) ≦ 71.0 × √ (235 / F) (3a)
Here, F is the standard strength (N / mm2) of the steel material, and 235 ≦ F <325.
And the relationship between the web thickness (t ₁ ) and the flange thickness (t ₂ ) is
0.75 <(t ₁ / t ₂ ) <1.0 (4)
What is necessary is just to set it as the H-section steel which is.

例えば、鋼材の基準強度Ｆが２５５Ｎ／ｍｍ^２の場合について、前記のような条件で各種寸法に設定された本発明の各種のＨ形鋼１を本発明例Ａ〜Ｈとして表３に示す。表３に、断面寸法と、辺・高さ比（Ｂ／Ｈ）と、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）と、ウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）と、ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）と、及び断面性能を示す。また、表３に、本発明例Ａ〜Ｈに対応する従来の各種のＨ形鋼２を従来例Ａ〜Ｈとして合わせて示した。また、表３に、本発明例Ａ〜Ｈとこれに対応する従来例Ａ〜Ｈとの、断面積比、強軸回りの断面二次モーメント比および強軸回りの断面係数比を示した。 For example, in the case where the standard strength F of the steel material is 255 N / mm ² , various H-section steels 1 of the present invention set to various dimensions under the above conditions are shown in Table 3 as Invention Examples A to H. Table 3 shows cross-sectional dimensions, side / height ratio (B / H), flange width / thickness ratio (B / (2 × t ₂ ), and web width / thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / (t ₁ ), web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ), and cross-sectional performance are shown in Table 3. Table 3 shows various conventional H-section steels 2 corresponding to Examples A to H of the present invention. The results are also shown as examples A to H. Table 3 shows the cross-sectional area ratio, the cross-sectional secondary moment ratio around the strong axis, and the strength of the inventive examples A to H and the corresponding conventional examples A to H. The section modulus ratio around the axis is shown.

表３に示す本発明の実施例の断面性能のように、本発明例Ａ〜Ｈは、小梁用のＨ形鋼として、いずれも辺・高さ比が０．７７以下、フランジ幅厚比が１０．０超１４．８８以下、ウェブ幅厚比が５６．６超６８．１６以下、ウェブ厚・フランジ厚比が０．７５超１．０未満となっている。 As in the cross-sectional performance of the examples of the present invention shown in Table 3, the inventive examples A to H are H-shaped steels for small beams, and the side-to-height ratio is 0.77 or less, and the flange width-thickness ratio. Is more than 10.0 and 14.88 or less, the web width thickness ratio is more than 56.6 and less than 68.16, and the web thickness / flange thickness ratio is more than 0.75 and less than 1.0.

また、表３における本発明のＨ形鋼である本発明例Ａ〜Ｈと、これに対応した従来のＨ形鋼である従来例Ａ〜Ｈを比較すると、従来例に比べて、ウェブ厚ｔ１およびフランジ厚ｔ２を小さくし、高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺（Ｂ）を大きくした本発明のＨ形鋼の本発明例Ａ〜Ｈでは、断面積Ａで９％から１３％低減でき、強軸回りの断面二次モーメント（Ｉ）比で６％から６１％性能向上でき、また、強軸回りの断面係数（Ｚ）比で同等から１７％性能向上できることがわかる。 Moreover, when the invention examples A to H which are H-shaped steels of the present invention in Table 3 are compared with conventional examples A to H which are conventional H-shaped steels corresponding thereto, the web thickness t1 is larger than that of the conventional examples. In the inventive examples A to H of the H-section steel of the present invention in which the flange thickness t2 is reduced and the height (H) and the side (B) which is the flange width are increased, the sectional area A is reduced from 9% to 13%. It can be seen that the cross-sectional secondary moment (I) ratio around the strong axis can be improved by 6% to 61%, and the cross-section coefficient (Z) ratio around the strong axis can be improved by 17%.

また、鋼材の基準強度Ｆが３２５Ｎ／ｍｍ^２の場合について、前記のような条件で各種寸法に設定された本発明の各種のＨ形鋼１を本発明例Ａ〜Ｈとして表４に示す。表４には、断面寸法と、辺・高さ比（Ｂ／Ｈ）と、フランジ幅厚比（Ｂ／（２×ｔ_２）と、ウェブ幅厚比（Ｈ−２×ｔ_２）／（ｔ_１）と、ウェブ厚・フランジ厚比（ｔ_１／ｔ_２）と、及び断面性能を示す。また、表４には、本発明例Ａ〜Ｈに対応する従来の各種のＨ形鋼２を従来例Ａ〜Ｈとして表４に合わせて示した。また、表４には、本発明例Ａ〜Ｈとこれに対応する従来例Ａ〜Ｈとの、断面積比、強軸回りの断面二次モーメント比および強軸回りの断面係数比を示した。 Further, in the case where the standard strength F of the steel material is 325 N / mm ² , various H-section steels 1 of the present invention set to various dimensions under the above conditions are shown in Table 4 as Invention Examples A to H. Table 4 shows cross-sectional dimensions, side / height ratio (B / H), flange width / thickness ratio (B / (2 × t ₂ ), and web width / thickness ratio (H−2 × t ₂ ) / ( t ₁ ), web thickness / flange thickness ratio (t ₁ / t ₂ ), and cross-sectional performance are shown in Table 4. Table 4 shows various conventional H-section steels 2 corresponding to Examples A to H of the present invention. Are shown in Table 4 as Conventional Examples A to H. In addition, Table 4 shows the cross-sectional area ratio of the invention examples A to H and the corresponding Conventional Examples A to H, and the cross section around the strong axis. The secondary moment ratio and the section modulus ratio around the strong axis are shown.

表４に示す本発明の実施例の断面性能のように、本発明例Ａ〜Ｈは、小梁用のＨ形鋼として、いずれも辺・高さ比が０．７７以下、フランジ幅厚比が１０．０超１３．１７以下、ウェブ幅厚比が５６．６超６０．３５以下、ウェブ厚・フランジ厚比が０．７５超１．０未満となっている。 As in the cross-sectional performance of the examples of the present invention shown in Table 4, the inventive examples A to H are all H-shaped steels for small beams, and the side-to-height ratio is 0.77 or less, and the flange width-thickness ratio. Is more than 10.0 and 13.17 or less, the web width thickness ratio is more than 56.6 and 60.35 or less, and the web thickness / flange thickness ratio is more than 0.75 and less than 1.0.

また、表４における本発明のＨ形鋼である本発明例Ａ〜Ｈと、これに対応した従来のＨ形鋼である従来例Ａ〜Ｈを比較すると、従来例に比べて、ウェブ厚ｔ１およびフランジ厚ｔ２を小さくし、高さ（Ｈ）およびフランジ幅である辺（Ｂ）を大きくした本発明のＨ形鋼の本発明例Ａ〜Ｈでは、断面積Ａで５％から１０％低減でき、強軸回りの断面二次モーメント（Ｉ）比で５％から６５％性能向上でき、また、強軸回りの断面係数（Ｚ）比で同等から２０％性能向上できることがわかる。 Moreover, when the invention examples A to H which are H-shaped steels of the present invention in Table 4 are compared with conventional examples A to H which are conventional H-shaped steels corresponding thereto, the web thickness t1 is larger than that of the conventional examples. In the inventive examples A to H of the H-section steel of the present invention in which the flange thickness t2 is reduced and the height (H) and the side (B) which is the flange width are increased, the cross-sectional area A is reduced from 5% to 10%. It can be seen that the cross-sectional secondary moment (I) ratio around the strong axis can be improved by 5% to 65%, and the cross-section coefficient (Z) ratio around the strong axis can be improved by 20%.

本発明のＨ形鋼１は、細幅の小梁以外にも、細幅の梁や、中幅の小梁および梁にも適用するようにしてもよい。
また、本発明のＨ形鋼１は、圧延Ｈ形鋼をはじめとして、溶接組立Ｈ形鋼、山形鋼や溝形鋼などを用いてファスニング組立した組立断面Ｈ形鋼でもよい。 The H-section steel 1 of the present invention may be applied to a narrow beam, a medium beam, and a beam in addition to the narrow beam.
In addition, the H-section steel 1 of the present invention may be an assembled cross-section H-section steel that is fast-assembled using a rolled H-section steel, a welded assembly H-section steel, an angle steel, a channel section steel, or the like.

本発明の各種Ｈ形鋼と従来の各種Ｈ形鋼とのウェブ幅厚比とフランジ幅厚比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the web width-thickness ratio and flange width-thickness ratio of the various H-section steel of this invention and the conventional various H-section steel. 本発明の各種Ｈ形鋼と従来の各種Ｈ形鋼とのウェブ厚・フランジ厚比と辺・高さ比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the web thickness / flange thickness ratio and the side / height ratio of various H-section steels of the present invention and conventional various H-section steels. Ｈ形鋼の各部の代表寸法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the representative dimension of each part of H-section steel.

Explanation of symbols

１本発明のＨ形鋼
２従来のＨ形鋼
３ウェブ
４フランジ 1 H-shaped steel of the present invention 2 Conventional H-shaped steel 3 Web 4 Flange

Claims

The relationship between the height of the H-shaped steel (H) and the length of the side that is the flange width (B) is
(B / H) ≦ 0.77 (1)
The tensile strength is 400 N / mm grade ² H-section steel, and the relationship between the side length (B) and the flange thickness (t ₂ ) is
10.0 <B / (2 × t ₂ ) ≦ 15.5 (2)
And the relationship between the height (H), the web thickness (t ₁ ), and the flange thickness (t ₂ )
56.6 <(H−2 × t ₂ ) / t ₁ ) ≦ 71.0 (3)
And the relationship between the web thickness (t ₁ ) and the flange thickness (t ₂ ) is
0.75 <(t ₁ / t ₂ ) <1.0 (4)
H-section steel characterized by being.

The relationship between the height of the H-shaped steel (H) and the length of the side that is the flange width (B) is
(B / H) ≦ 0.77 (1)
The tensile strength is 400 N / mm grade ² H-section steel, and the relationship between the side length (B) and the flange thickness (t ₂ ) is
10.0 <B / (2 × t ₂ ) ≦ 15.5 × √ (235 / F) (2a)
And the relationship between the height (H), the web thickness (t ₁ ), and the flange thickness (t ₂ )
56.6 <(H−2 × t ₂ ) / t ₁ ) ≦ 71.0 × √ (235 / F) (3a)
Here, F is the standard strength (N / mm ² ) of the steel material, and 235 ≦ F <325.
And the relationship between the web thickness (t ₁ ) and the flange thickness (t ₂ ) is
0.75 <(t ₁ / t ₂ ) <1.0 (4)
H-section steel characterized by being.

The H-shaped steel according to claim 1 or 2, wherein the H-shaped steel is an H-shaped steel for a small beam.