JP2018168681A

JP2018168681A - Roll molding light-gage steel

Info

Publication number: JP2018168681A
Application number: JP2017069332A
Authority: JP
Inventors: 洋介川端; Yosuke Kawabata; 岡田　忠義; Tadayoshi Okada; 忠義岡田
Original assignee: Nippon Steel and Sumikin Metal Products Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2018-11-01
Anticipated expiration: 2037-03-30
Also published as: JP6891023B2

Abstract

To efficiently improve cross-sectional performance and workability compared to conventional lip channel steel, without changing a web size and flange size of the conventional lip channel steel that is generally distributed and adopted.SOLUTION: Roll molding light-gage steel enhances bending resistance of weak axis direction by attaching face bar or stiffener to the same, and uses when applying larger bending force than that of weak axis direction to strong axis direction. The roll molding light-gage steel includes, in lip channel cross-sectional shape, a web 2, flanges 3, lip parts 4, as well as acute angle ramps 5 that are folded to flange inner surface sides from each end of the lip parts and abut tips to flange inner surface. When comparing the roll molding light-gage steel with lip channel steel having one rank higher board thickness of lip channel steel in JIS specification, a second moment of area not required in the weak axis direction is low, but light-gage steel 1 having high second moment of area in the strong axis direction is obtained.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、ウェブとその両側のフランジと各フランジの端部からそれぞれ内向きに延出するリップ部からなるリップ溝形断面部分を有するロール成形軽量形鋼に関する。 The present invention relates to a roll-formed lightweight steel having a lip groove-shaped cross section comprising a web, flanges on both sides thereof, and lip portions extending inwardly from end portions of the flanges.

ロール成形軽量形鋼のなかで溝形鋼あるいはリップ溝形鋼は、建築構造物において広く用いられている。
溝形鋼のフランジ、あるいはリップ溝形鋼のリップ部を折り返すことで、所望の性能や用途に対応可能な断面形状とした軽量形鋼がある（特許文献１、特許文献２）。 Among roll-formed lightweight steels, channel steel or lip channel steel is widely used in building structures.
There is a lightweight section steel having a cross-sectional shape that can accommodate desired performance and application by folding the flange of the grooved steel or the lip part of the lip grooved steel (Patent Documents 1 and 2).

特許文献１は、軽溝形鋼のウェブの両側のフランジを折り返して２枚重ねや３枚重ね等の多重フランジにするというものである。
フランジを折り返す態様として、フランジの外側に２枚重ねに折り返す形状（引用文献１の第１図、第３図、第４図、第５図）、内側に２枚重ねに折り返す形状（同第３図）、３枚重ねに折り返す形状（同第６図）等が示されているが、さらに、リップ部を持つ態様すなわちリップ溝形鋼の態様に折り返す場合も示されている（同第７図）。これは、フランジを折り返して２枚重ねにするだけでなく、その２枚重ねフランジの先端側部分を内側に直角に折り返してリップ部を形成するというものである。
特許文献１の趣旨は、軽量形鋼の用途上の制約からフランジの幅とウェブの高さは一定であり、したがって、断面二次モーメントの大なるものが要求された場合は、一般に、肉厚の大なるものを用いてそれに応じているが、肉厚を増そうとすると、断面二次モーメント増加の上で最も有効なフランジのみならずウェブの肉厚も同じように増すことになり、無駄を生じてしまうので、その無駄を避けるために、ウェブの両側のフランジを折り返して２枚重ねや３枚重ね等の多重フランジにしたものである。
これにより、ウェブに関わりなくフランジの断面積を増減する事ができ、強度及び剛性上有効に利用される断面積を有するもとすることができるとしている。 In Patent Document 1, the flanges on both sides of a light-grooved steel web are folded back to form multiple flanges such as two-sheets or three-sheets.
As a mode of folding the flange, a shape that folds back to the outside of the flange (FIGS. 1, 3, 4, and 5 of Cited Document 1), and a shape that folds back to the inside (see FIG. 3) The figure shows a shape that folds into three sheets (Fig. 6), etc., but also shows a case where it is folded back into a mode having a lip portion, that is, a lip channel steel (Fig. 7). ). This is not only to fold the flange into two sheets, but also to fold the front end portion of the two-layer flange at a right angle to form a lip portion.
The gist of Patent Document 1 is that the width of the flange and the height of the web are constant because of restrictions on the application of the lightweight section steel. Therefore, when a large second moment of section is required, the wall thickness is generally However, if the wall thickness is increased, not only the most effective flange but also the web wall thickness will increase in the same way. In order to avoid such waste, the flanges on both sides of the web are folded back to form multiple flanges such as two or three sheets.
Thereby, the cross-sectional area of the flange can be increased or decreased regardless of the web, and the cross-sectional area that is effectively used in terms of strength and rigidity can be obtained.

特許文献２は、金属のみでなくプラスチックの板材の場合も対象としているが、実施例は軽量形鋼である。全体形状は特に限定していないが、板材の端縁を折り曲げて三角形断面部分を形成するというもので、隣り合った部材のそれぞれの三角形断面部分を互いに係合させることで、隣接する部材どうしを接合できるというものである。
これにより、ボルト止め、リベットのカシメ、溶接、孔空けなどの、部材に対する物理的なキズを負わせる加工を必要とせずに構造体を構成することが可能となるとされる。
また、複数の部材をパイプ状に接合した場合には、密接した接合部により密閉空間を形成することができ、流体を扱うパイプやダクトに使用できるとされる。 Although Patent Document 2 is intended not only for metals but also for plastic plate materials, the embodiment is a lightweight steel. Although the overall shape is not particularly limited, the edge of the plate is bent to form a triangular cross section, and by engaging each triangular cross section of adjacent members with each other, adjacent members can be joined together. It can be joined.
Accordingly, it is possible to configure the structure without the need for processing such as bolting, rivet caulking, welding, drilling, or the like that impose physical scratches on the member.
Further, when a plurality of members are joined in a pipe shape, a sealed space can be formed by a closely joined portion, which can be used for a pipe or duct that handles fluid.

実開昭５６−０９７３２４ACT 56-097324 実開昭５５−１３２５９４Shokai 55-132594

特許文献１によれば、多重フランジとすることで、断面二次モーメント増加の上で最も有効なフランジの板厚を、ウェブまで厚くすることなく、実質的に厚くすることが可能となるので、材料の無駄をなくすことができる。しかし、特許文献１では、フランジ板厚はウェブ板厚の２倍又は３倍等に限られるので、必ずしも効率的に断面二次モーメントを向上させることができるとは言い難い。 According to Patent Document 1, by using multiple flanges, it is possible to substantially increase the thickness of the flange plate that is most effective in increasing the moment of inertia of the cross section without increasing the thickness to the web. Waste of material can be eliminated. However, in Patent Document 1, since the flange plate thickness is limited to twice or three times the web plate thickness, it is difficult to say that the cross-sectional secondary moment can be improved efficiently.

特許文献２では、部材に対する物理的なキズを負わせる加工を必要とせずに隣接する部材どうしを接合可能にするため、及び密接した接合部を得るために三角形断面部分を形成しているが、効率よく断面性能を向上させることについては考慮されていない。 In Patent Document 2, a triangular cross-sectional portion is formed in order to allow adjacent members to be joined without requiring processing that imposes physical scratches on the members, and in order to obtain a close joint, It is not considered to improve the cross-sectional performance efficiently.

本発明は上記背景のもとになされたもので、胴縁やパネル枠材（例えばプレハブパネルの枠材）等のように、その弱軸方向の曲げ抵抗が当該胴縁やパネル枠材に面材又は補剛材がとりつくことによって補強され、強軸方向に弱軸方向よりも大きな曲げ力を受ける態様で用いられる軽量形鋼を対象とし、そのような用途の軽量形鋼として、一般に流通され採用されている従来のリップ溝形鋼のウェブ寸法及びフランジ寸法を変えずに、従来のリップ溝形鋼よりも効率的に断面性能及び施工性を向上させることが可能なロール成形軽量形鋼を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above-mentioned background, and its bending resistance in the weak axis direction faces the body edge and the panel frame material, such as a body edge and a panel frame material (for example, a frame material for a prefabricated panel). It is intended for light-weight steel that is reinforced by attaching a metal or stiffener and is subjected to a bending force that is greater in the strong axis direction than in the weak-axis direction. A roll-formed lightweight steel that can improve cross-sectional performance and workability more efficiently than conventional lip groove steel without changing the web dimensions and flange dimensions of the conventional lip groove steel adopted. The purpose is to provide.

上記課題を解決する請求項１の発明は、弱軸方向の曲げ抵抗が面材又は補剛材がとりつくことによって補強され、強軸方向に弱軸方向よりも大きな曲げ力を受ける態様で用いられるロール成形軽量形鋼であって、
リップ溝形断面形状におけるウェブとフランジとリップ部を有し、かつ、前記リップ部の端部からフランジ内面側に折り曲げられた鋭角傾斜部を有し、その端部でさらに折り曲げられてウェブ側に向けて延出するウェブ向き延出部を有することを特徴とする。
ここで、リップ溝形断面形状とは、ＪＩＳに規定される、ウェブとフランジとリップとを有するリップ溝形鋼に相当する断面形状をいう。 The invention of claim 1, which solves the above problem, is used in such a manner that the bending resistance in the weak axis direction is reinforced by the face material or the stiffener being attached, and the bending force in the strong axis direction is larger than the weak axis direction. A roll-formed lightweight steel,
It has a web, a flange, and a lip portion in a lip groove cross-sectional shape, and has an acute angle inclined portion bent from the end portion of the lip portion to the flange inner surface side, and is further bent at the end portion to the web side. It has the extension part for webs extended toward the direction.
Here, the lip groove cross-sectional shape refers to a cross-sectional shape corresponding to a lip groove steel having a web, a flange, and a lip, as defined in JIS.

請求項２は、請求項１のロール成形軽量形鋼において、前記ウェブ向き延出部が前記フランジの内面に接触してフランジと２枚重ねとなっていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the roll-formed lightweight section steel according to the first aspect, the extending portion facing the web is in contact with the inner surface of the flange to overlap the flange.

本発明のロール成形軽量形鋼におけるリップ部の端部からフランジ内面側に折り曲げられた鋭角傾斜部及びその端部でさらに折り曲げられてウェブ側に向けて延出するウェブ向き延出部の存在は、ウェブとフランジとリップとを有するＪＩＳ規定のリップ溝形鋼の形状寸法に関与しないので、その断面形状に関して、一般に流通され採用されているリップ溝形鋼の代替品として使用することができる。なお、以下では、ロール成形軽量形鋼を場合により単に軽量形鋼と略して記載する。
そして、本発明の軽量形鋼によれば、鋭角傾斜部及びウェブ向き延出部が存在することで、従来の一般的な断面形状の同板厚のリップ溝形鋼と比較して、その弱軸方向（フランジ幅方向）の断面二次モーメントはあまり変えずに、必要とする強軸方向（ウェブ幅方向）の断面二次モーメントを大きく向上させることができる。 In the roll-formed lightweight steel of the present invention, the presence of an acute angle inclined portion bent from the end of the lip portion toward the inner surface of the flange and a web-oriented extension portion further bent at the end portion and extending toward the web side Since it does not relate to the shape and dimensions of the JIS-defined lip channel steel having a web, a flange, and a lip, it can be used as a substitute for the lip channel steel that is generally distributed and used with respect to its cross-sectional shape. In the following description, the roll-formed lightweight section steel is sometimes simply abbreviated as a lightweight section steel.
And, according to the lightweight section steel of the present invention, the presence of the acutely inclined portion and the web-facing extension portion makes it weaker than the conventional lip channel steel having the same cross-sectional shape and the same plate thickness. The required secondary moment in the strong axis direction (web width direction) can be greatly improved without much changing the secondary moment in the axial direction (flange width direction).

したがって、例えば従来の一般的な断面形状寸法のリップ溝形鋼を使用する必要がある場合で、板厚2.3ｍｍでは強軸方向の断面二次モーメントが不足する場合、一般には板厚３．２ｍｍのリップ溝形鋼を使用することになるが、その場合には弱軸方向の断面二次モーメントが過大（曲げ剛性が過大）になり、結果として断面積が過大となり、必要部材性能に対して使用材料が過大になり断面効率が悪くなる。
しかし、本発明によれば、鋭角傾斜部及びウェブ向き延出部が存在することで、板厚を変えずに特に強軸方向の断面二次モーメント（曲げ剛性）を向上させることができるので、使用材料を過大にせずに必要部材性能を満たすことが可能となり、断面効率が向上する。
胴縁やパネル枠材（例えばプレハブパネルの枠材）は、その弱軸方向の曲げ抵抗は当該胴縁やパネル枠材に面材又は補剛材がとりつくことによって補強されるので、弱軸方向の断面二次モーメントはあまり変えずに強軸方向の断面二次モーメントを向上させることができて、断面効率の良好な本発明の軽量形鋼は、胴縁やパネル枠材等として用いる軽量形鋼として優れている。 Therefore, for example, when it is necessary to use a conventional lip grooved steel having a general cross-sectional shape and the cross-sectional second moment in the strong axis direction is insufficient at a plate thickness of 2.3 mm, the plate thickness is generally 3.2 mm. In this case, the secondary moment of inertia in the weak axis direction becomes excessive (excessive bending rigidity), resulting in an excessively large cross-sectional area and The material used becomes excessive and the cross-sectional efficiency deteriorates.
However, according to the present invention, since the acute angle inclined portion and the web-oriented extension portion exist, the cross-sectional secondary moment (bending rigidity) in the strong axis direction can be improved without changing the plate thickness. The required member performance can be satisfied without excessively using the material used, and the cross-sectional efficiency is improved.
Since the bending resistance in the weak axis direction of the trunk edge and the panel frame material (for example, the frame material of the prefabricated panel) is reinforced by attaching the face material or the stiffener to the trunk edge or the panel frame material, the weak axis direction The lightweight section steel of the present invention, which can improve the sectional moment of inertia in the strong axis direction without changing much of the sectional secondary moment of the Excellent as steel.

また、溝形鋼やリップ溝形鋼のフランジ部にドリルねじ等を施工する際のフランジ部の撓みとゆがみ座屈応力度とには正の相関性があり、鋭角傾斜部及びウェブ向き延出部を持つ断面形状はゆがみ座屈応力度が高いので、例えば胴縁やパネル枠材等として用いる場合、そのフランジ部に面材等をドリルねじ等で固定する際に、支圧でフランジ部が撓むことは少ない。したがって、面材等にドリルねじ等で固定する施工時にフランジ部で反力を十分に取れず、面材や補剛材と軽量形鋼とが密接しない（隙間が空いてしまう）という施工不良が生じることは少ない。 In addition, there is a positive correlation between the deflection of the flange part and the degree of buckling stress when drill screws are installed on the flange part of the channel steel or lip channel steel, and the sharply inclined part and the web extension Since the cross-sectional shape with a portion has a high degree of distortion and buckling stress, for example, when used as a body edge or a panel frame material, the flange portion is supported by a supporting pressure when a face material is fixed to the flange portion with a drill screw or the like. There is little bending. Therefore, when fixing to a face material with a drill screw, etc., the reaction force at the flange part cannot be taken sufficiently and the face material or stiffener is not in close contact with the lightweight shape steel (a gap is left). It rarely occurs.

請求項２によれば、ウェブ向き延出部がフランジの内面に接触しているの（当たっている）で、ロール成形時に、リップ部と鋭角傾斜部とウェブ向き延出部とを含めた内向き突出部の形状確保が容易である。
また、リップ部と鋭角傾斜部とウェブ向き延出部とを含めた内向き突出部の形状は安定しており、リップ部のウェブと平行な面がウェブ側に傾くような変形が生じる恐れは少ない。 According to the second aspect, since the web extending portion is in contact with (in contact with) the inner surface of the flange, the inner portion including the lip portion, the acute angle inclined portion, and the web extending portion is formed during roll forming. It is easy to secure the shape of the direction protrusion.
In addition, the shape of the inward protruding portion including the lip portion, the acute angle inclined portion, and the web extending portion is stable, and there is a possibility that deformation occurs such that the surface parallel to the web of the lip portion is inclined to the web side. Few.

本発明の一実施例のロール成形軽量形鋼の断面図である。1 is a cross-sectional view of a roll-formed lightweight section steel according to an embodiment of the present invention. 図１のロール成形軽量形鋼を建築構造物のパネルの枠材として用いた場合を説明するもので、（イ）はパネルの正面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ切断端面図（但しハッチングは省略）、（ハ）は（イ）のＢ−Ｂ切断端面図（但しハッチングは省略）である。It explains the case where the roll-formed lightweight section steel of FIG. 1 is used as a frame material for a panel of a building structure, (A) is a front view of the panel, (B) is an AA cut end view of (A). (However, hatching is omitted.) (Ha) is a sectional view taken along the line BB in (a) (however, hatching is omitted). 図１のロール成形軽量形鋼を、建築構造物の壁板を取り付ける胴縁として用いた場合を簡略化して説明するもので、（イ）は建築構造物の外壁近傍の断面図（但し、ハッチングは省略している）、（ロ）は同水平断面図である。FIG. 1 is a simplified illustration of the case where the roll-formed lightweight steel of FIG. 1 is used as a body rim for attaching a wall plate of a building structure. (A) is a sectional view of the vicinity of the outer wall of the building structure (however, hatching) (B) is a horizontal sectional view of the same. 実施例のロール成形軽量形鋼を横胴縁として用いる場合の具体例を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the specific example in the case of using the roll-forming lightweight shaped steel of an Example as a horizontal trunk edge. 実施例のロール成形軽量形鋼を縦胴縁として用いる場合の具体例を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the specific example in the case of using the roll-forming lightweight shaped steel of an Example as a vertical trunk edge. 本発明の他の実施例のロール成形軽量形鋼の断面図である。It is sectional drawing of the roll-formed lightweight shape steel of the other Example of this invention. （イ）は本発明のロール成形軽量形鋼の断面性能を比較するための比較例１としてのＪＩＳ規定のリップ溝形鋼（板厚2.3ｍｍ）の断面図、（ロ）は同じく比較例２としてのＪＩＳ規定の他のリップ溝形鋼（板厚3.2ｍｍ）の断面図である。(A) is a cross-sectional view of a JIS lip groove steel (2.3 mm thick) as Comparative Example 1 for comparing the cross-sectional performance of the roll-formed lightweight section steel of the present invention, and (B) is Comparative Example 2 as well. It is sectional drawing of the other lip channel steel (plate thickness 3.2mm) prescribed | regulated as JIS. 本発明のロール成形軽量形鋼の断面性能を評価する参考として示した参考比較例の軽量形鋼の断面図である。なお、図１、図６、図７、図８において、ウェブＨ、フランジＡ、リップ（リップ部）Ｃの寸法を記載していないが、これらの図における各部の寸法は、ウェブ寸法Ｈ＝１００ｍｍ、フランジ寸法Ａ＝５０ｍｍ、リップ（リップ部）寸法Ｃは２０ｍｍである。It is sectional drawing of the lightweight section steel of the reference comparative example shown as reference which evaluates the cross-sectional performance of the roll-formed lightweight section steel of this invention. 1, 6, 7, and 8, the dimensions of the web H, the flange A, and the lip (lip part) C are not shown, but the dimensions of each part in these drawings are the web dimension H = 100 mm. The flange dimension A = 50 mm, and the lip (lip part) dimension C is 20 mm.

以下、本発明のロール成形軽量形鋼を実施するための形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the form for implementing the roll-formed lightweight shape steel of this invention is demonstrated with reference to drawings.

図１は第１実施例の軽量形鋼（ロール成形軽量形鋼）１の断面図である。
また、後述する比較例１として図７（イ）に、ＪＩＳＧ３３５０に規定されているリップ溝形鋼Ｃ−１００×５０×２０×２．３（板厚２．３ｍｍ）の断面形状を示し、比較例２として図７（ロ）に、同じＪＩＳ規定のリップ溝形鋼Ｃ−１００×５０×２０×３．２（板厚３．２ｍｍ）の断面形状を示す。 FIG. 1 is a sectional view of a lightweight section steel (roll-formed lightweight section steel) 1 of the first embodiment.
Moreover, as Comparative Example 1 described later, FIG. 7A shows a cross-sectional shape of a lip groove steel C-100 × 50 × 20 × 2.3 (plate thickness 2.3 mm) defined in JIS G3350, As Comparative Example 2, FIG. 7B shows a cross-sectional shape of the same JIS-defined lip groove steel C-100 × 50 × 20 × 3.2 (plate thickness 3.2 mm).

実施例の軽量形鋼１は、リップ溝形断面形状におけるウェブ２とフランジ３とリップ部４とを有し、かつ、前記リップ部４の端部からフランジ内面側に折り曲げられた鋭角傾斜部５を有し、その端部でさらに折り曲げられてウェブ側に向けて延出するウェブ向き延出部６を有する断面形状である。この実施例では、ウェブ向き延出部６が前記フランジの内面に接触してフランジと２枚重ねとなっている。
この実施例の軽量形鋼１のウェブＨ×フランジＡ×リップ部Ｃ×板厚ｔの寸法は、ＪＩＳＧ３３５０に規定されているリップ溝形鋼Ｃ−１００×５０×２０×２．３（図７（イ））のウェブ、フランジ、リップ、板厚と同じであり、鋭角傾斜部１５の角度（折り曲げ角度）は３５°、２枚重ねとなっているウェブ向き延出部６の長さは１０ｍｍである。 The lightweight section steel 1 of the embodiment has a web 2, a flange 3 and a lip portion 4 in a lip groove cross section, and an acute angle inclined portion 5 which is bent from the end portion of the lip portion 4 to the flange inner surface side. And has a cross-sectional shape having a web-oriented extension portion 6 that is further bent at the end portion and extends toward the web side. In this embodiment, the web extending portion 6 is in contact with the inner surface of the flange and overlaps the flange.
The dimensions of the web H, flange A, lip C, and plate thickness t of the lightweight steel 1 of this embodiment are as follows: lip groove steel C-100 × 50 × 20 × 2.3 defined in JIS G3350 (FIG. 7 (a)), the web, flange, lip, and plate thickness are the same, and the angle of the acutely inclined portion 15 (bending angle) is 35 °, and the length of the web-oriented extension portion 6 that is overlapped is 2 sheets. 10 mm.

上記実施例の軽量形鋼１は、その弱軸方向（フランジ幅方向（図１の横方向））の曲げ抵抗が当該軽量形鋼１に面材又は補剛材がとりつくことによって補強され、強軸方向（ウェブ方向（図１の縦方向））に弱軸方向よりも大きな曲げ力を受ける態様で用いられるものである。 In the lightweight section steel 1 of the above embodiment, the bending resistance in the weak axis direction (flange width direction (lateral direction in FIG. 1)) is reinforced by attaching a face material or a stiffener to the lightweight section steel 1, so It is used in such a manner that it receives a larger bending force in the axial direction (web direction (vertical direction in FIG. 1)) than in the weak axis direction.

上述の実施例の軽量形鋼１の断面性能を、比較例１及び比較例２と比較して説明する。
比較例１の軽量形鋼（図７（イ））は、表１（ロ）にも示す通り、断面積Ｓ１＝517ｍｍ^２、強軸方向の断面二次モーメントＩｘ＝806,920ｍｍ^４、弱軸方向の断面二次モーメントＩy＝190,014ｍｍ^４、ゆがみ座屈応力度σcr＝1,260Ｎ／ｍｍ^２である。
比較例２の軽量形鋼（図７（ロ））は、表１（ハ）に示す通り、断面積Ｓ１＝701ｍｍ^２、強軸方向の断面二次モーメントＩｘ＝1,065,314ｍｍ^４、弱軸方向の断面二次モーメントＩy＝245,411ｍｍ^４、ゆがみ座屈応力度σcr＝1,892Ｎ／ｍｍ^２である。 The cross-sectional performance of the lightweight section steel 1 of the above embodiment will be described in comparison with Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
As shown in Table 1 (b), the lightweight section steel of Comparative Example 1 (FIG. 7A) has a cross-sectional area S1 = 517 mm ² , a cross-sectional secondary moment Ix = 806,920 mm ⁴ , and a weak-axis direction. The secondary moment of inertia Iy = 190,014 mm ⁴ and the degree of distortion buckling stress σcr = 1,260 N / mm ² .
As shown in Table 1 (c), the lightweight section steel of Comparative Example 2 (FIG. 7B) has a cross-sectional area S1 = 701 mm ² , a cross-sectional secondary moment Ix = 11,065,314 mm ^{4 in} the weak axis direction, The cross-sectional secondary moment Iy = 245,411 mm ⁴ and the distortion buckling stress σcr = 1,892 N / mm ² .

上記の比較例１、２に対して、本発明の実施例の軽量形鋼１の断面性能は、表１（イ）に示す通り、断面積Ｓ１＝667ｍｍ^２、強軸方向の断面二次モーメントＩｘ＝1,063,315ｍｍ^４、弱軸方向の断面二次モーメントＩy＝225,987ｍｍ^４、ゆがみ座屈応力度σcr＝1,204Ｎ／ｍｍ^２である。 The comparative example 1 and 2 above, Example lightweight shape steel 1 of the cross-section performance of the present invention, as shown in Table 1 (b), the cross-sectional area S1 = 667 mm ^2, the strength direction of the second moment Ix = 1,063,315 mm ⁴ , weak secondary axial moment Iy = 225,987 mm ⁴ , distortion buckling stress degree σcr = 1,204 N / mm ² .

建築構造物における胴縁又はパネル枠材として、例えばＣ-100×50×20の断面寸法のリップ溝形鋼を用いる場合に、必要部材性能として強軸方向の断面二次モーメントが例えば1,000,000ｍｍ^４を必要とする場合、比較例１の板厚2.3ｍｍの軽量形鋼では、強軸方向の断面二次モーメントが806,920ｍｍ^４であり、不足する。
従来であれば、板厚３．２ｍｍのリップ溝形鋼（Ｃ-100×50×20×3.2）（図７（ロ））を使用することになるが、その場合、強軸方向の断面二次モーメント（曲げ剛性）は満たすが、弱軸方向の断面二次モーメントが過大になり、結果として断面積が過大となり、必要部材性能に対して使用材料が過大になり断面効率が悪くなる。
しかし、上記実施例の軽量形鋼１を用いると、強軸方向の断面二次モーメントＩｘが1,063,315ｍｍ^４であり、1,000,000ｍｍ^４を超えるので、必要部材性能を満たす。そして、断面積Ａは667ｍｍ^２であり、比較例２の断面積Ａ＝701ｍｍ^２に対して小さく済む（第２実施例の断面積は比較例２の4.8％減（667/701）。このように、鋭角傾斜部５及びウェブ向き延出部６が存在することで、板厚を変えずに特に強軸方向の断面二次モーメントを向上させることができるので、使用材料を過大にせずに必要部材性能を満たすことが可能となり、断面効率が向上する。
なお、実施例の強軸方向の断面二次モーメントＩｘは比較例２と同等（1,063,345／1,065,314で0.2％減）であるが、弱軸方向の断面二次モーメントはＩyは第１実施例は比較例２の8％減(225,987/245.411)であり、比較例２における板厚増大分は弱軸方向の断面二次モーメントの増大に無駄に使われている。 As furring strip or panel frame material in building construction, for example, C-100 × 50 × when using a lip groove-shaped steel cross-sectional dimensions of 20, strong axial require members performance second moment, for example, 1,000,000 mm ⁴ Is required, the light-weight section steel having a thickness of 2.3 mm of Comparative Example 1 has a cross-sectional secondary moment of 806,920 mm ⁴ in the strong axis direction, which is insufficient.
Conventionally, a lip groove steel (C-100 x 50 x 20 x 3.2) (Fig. 7 (b)) with a plate thickness of 3.2 mm will be used. The secondary moment (bending rigidity) is satisfied, but the cross-sectional secondary moment in the weak axis direction becomes excessive. As a result, the cross-sectional area becomes excessive, the material used becomes excessive for the required member performance, and the cross-sectional efficiency deteriorates.
However, when the lightweight section steel 1 of the above embodiment is used, the cross-sectional secondary moment Ix in the strong axis direction is 1,063,315 mm ⁴ and exceeds 1,000,000 mm ⁴ , so that the necessary member performance is satisfied. The sectional area A is 667 mm ^2, which is smaller than the sectional area A of the comparative example 2 = 701 mm ² (the sectional area of the second embodiment is reduced by 4.8% of the comparative example 2 (667/701). In addition, the presence of the acutely inclined portion 5 and the web-oriented extending portion 6 can improve the secondary moment of inertia particularly in the strong axis direction without changing the plate thickness. The member performance can be satisfied, and the cross-sectional efficiency is improved.
The cross-sectional secondary moment Ix in the strong axis direction is the same as that of Comparative Example 2 (decreased by 0.2% at 1,063,345 / 1,065,314), but the cross-sectional secondary moment Ix in the weak axis direction is the same as that in the first example. This is an 8% reduction (225,987 / 245.411) of Example 2, and the increase in thickness in Comparative Example 2 is wasted for increasing the moment of inertia of the cross section in the weak axis direction.

図８に参考として比較する参考比較例の軽量形鋼を示す。この軽量形鋼の断面形状は、弱軸方向（フランジ幅方向）の断面二次モーメントはあまり変えずに必要とする強軸方向（ウェブ幅方向）の断面二次モーメントを向上させる断面形状として、単純に考えた場合にまず考えられる一例（特許文献１の第２図に相当）であるが、フランジ全体を内側に２枚重ねにした断面形状である。
この断面形状の場合、実施例の軽量形鋼１と比較して、強軸方向の断面二次モーメントＩｘが実施例の軽量形鋼１より6.8％（1.41／1.32＝1.068）ほど高く、かつ断面積も3.0％減（647/667＝0.97）であり、その観点だけでは好ましいのであるが、この断面形状の場合、ゆがみ座屈応力度が著しく低い（322／1204＝0.27）ので、胴縁等として使用することが主に想定される軽量形鋼として、不適切である。
本発明では、弱軸方向の断面二次モーメントはあまり変えずに必要とする強軸方向の断面二次モーメントを向上させることを目的としているが、例えば壁板を胴縁に固定する場合にはドリルねじを打ち込んで固定する場合を想定しているので、ドリルねじ打ち込みの際の支圧でフランジ部が撓んで面材や補剛材との間に隙間が生じてしまうことがないことも重要である。したがって、フランジ部の撓みの程度に関与するゆがみ座屈応力度がＪＩＳ規定の比較例１とほぼ同等（1204／1260＝0.96）なので、強軸方向の断面二次モーメントの向上が実現されたことの有効性を失わない。 FIG. 8 shows a lightweight section steel of a comparative example for comparison as a reference. The cross-sectional shape of this lightweight steel is a cross-sectional shape that improves the required secondary moment in the strong axis direction (web width direction) without changing the secondary moment in the weak axis direction (flange width direction). This is an example that can be considered first when simply considered (corresponding to FIG. 2 of Patent Document 1), but has a cross-sectional shape in which two flanges are overlapped inside.
In the case of this cross-sectional shape, the secondary moment of inertia Ix in the direction of the strong axis is 6.8% (1.41 / 1.32 = 1.068) higher than that of the lightweight section steel 1 of the embodiment and less than that of the lightweight section steel 1 of the embodiment. The area is also reduced by 3.0% (647/667 = 0.97), which is preferable only from this viewpoint, but in the case of this cross-sectional shape, the degree of distortion buckling stress is extremely low (322/1204 = 0.27). As a light-weight shape steel that is mainly assumed to be used, it is inappropriate.
The purpose of the present invention is to improve the required cross-sectional second moment in the strong axis direction without changing the cross-sectional second moment in the weak axis direction. Since it is assumed that the drill screw is driven and fixed, it is also important that the flange part bends due to the bearing pressure when the drill screw is driven and no gap is created between the face material and the stiffener. It is. Therefore, the degree of distortion buckling stress related to the degree of bending of the flange is almost the same as that of Comparative Example 1 of JIS standard (1204/1260 = 0.96), so the improvement of the secondary moment of inertia in the strong axis direction was realized. Does not lose its effectiveness.

図２は実施例の軽量形鋼１を建築構造物の例えばプレハブパネル等のパネル８の枠材として用いた実施例を示す。図示の軽量形鋼１は、パネル８の横枠８ａ及び縦枠８ｂとして用いられており、パネル板材８ｃの周囲に例えばドリルねじ（略して単に線分で示す）２１で固定されている。 FIG. 2 shows an embodiment in which the lightweight section steel 1 of the embodiment is used as a frame material of a panel 8 such as a prefabricated panel of a building structure. The illustrated lightweight steel 1 is used as a horizontal frame 8a and a vertical frame 8b of the panel 8, and is fixed around the panel plate material 8c with, for example, a drill screw (abbreviated simply as a line segment) 21.

図３は実施例の軽量形鋼１を建築構造物の胴縁９として用いた実施例を簡略化して示す。図示例の軽量形鋼１は、建築構造物の躯体側の例えば柱２２に固定されており、この軽量形鋼１のフランジ３に壁板２３が例えばドリルねじ（略して単に線分で示す）２１で固定されている。
図４は軽量形鋼１を横胴縁として用いる場合の一般的な具体例を示し、図５は軽量形鋼１を縦胴縁１として用いる場合の一般的な具体例を示す。 FIG. 3 shows a simplified example in which the lightweight section steel 1 of the example is used as the trunk edge 9 of a building structure. The lightweight section steel 1 in the illustrated example is fixed to, for example, a pillar 22 on the housing side of a building structure, and a wall plate 23 is, for example, a drill screw (abbreviated simply as a line segment) on the flange 3 of the lightweight section steel 1. 21 is fixed.
FIG. 4 shows a typical example when the lightweight section steel 1 is used as the horizontal trunk edge, and FIG. 5 shows a typical example when the lightweight section steel 1 is used as the vertical trunk edge 1.

上記実施例の軽量形鋼１における鋭角傾斜部５及びウェブ向き延出部６の存在は、ウェブとフランジとリップとを有するＪＩＳ規定のリップ溝形鋼（図７（イ）、（ロ））の形状寸法に関与しないので、その断面形状に関して、一般に流通され採用されているモジュールのリップ溝形鋼の代替品として使用することができる。
そして、この軽量形鋼１によれば、鋭角傾斜部５及びウェブ向き延出部６が存在することで、従来の一般的な断面形状の同板厚のリップ溝形鋼（図７（イ）と比較して、その弱軸方向（フランジ幅方向）の断面二次モーメントはあまり変えずに、必要とする強軸方向（ウェブ高さ方向）の断面二次モーメントを大きく向上させることが可能となっている。 The presence of the acutely inclined portion 5 and the web-oriented extending portion 6 in the lightweight section steel 1 of the above embodiment is a JIS-defined lip groove shape steel having a web, a flange, and a lip (FIGS. 7A and 7B). Therefore, it can be used as a substitute for a lip groove steel of a module that is generally distributed and adopted with respect to its cross-sectional shape.
And according to this lightweight shaped steel 1, the existence of the acute angle inclined portion 5 and the web extending portion 6 makes it possible to obtain a conventional lip groove steel having the same sheet thickness with a general cross-sectional shape (FIG. 7 (a)). Compared with, the cross-sectional secondary moment in the weak axis direction (flange width direction) does not change much, and the required cross-sectional secondary moment in the strong axis direction (web height direction) can be greatly improved. It has become.

したがって、例えば従来の一般的な断面形状寸法「Ｃ-100×50×20」のリップ溝形鋼を使用する必要がある場合で、板厚2.3ｍｍ（Ｃ-100×50×20×2.3）（図７（イ））では強軸方向の断面二次モーメントが不足する場合、一般には板厚３．２ｍｍのリップ溝形鋼（Ｃ-100×50×20×3.2）（図７（ロ））を使用することになるが、その場合には弱軸方向の断面二次モーメントが過大になり、結果として断面積が過大となり、必要部材性能に対して使用材料が過大になり断面効率が悪くなる。
しかし、上記実施例の軽量形鋼１によれば、鋭角傾斜部５及びウェブ向き延出部６が存在することで、板厚を変えずに特に強軸方向の断面二次モーメント（曲げ剛性）を向上させることができるので、使用材料を過大にせずに必要部材性能を満たすことが可能となり、断面効率が向上する。
建築構造物における胴縁やパネル枠材等は、弱軸方向の曲げ抵抗は面材又は補剛材がとりつくことによって補強されるので、弱軸方向の断面二次モーメントはあまり変えずに強軸方向の断面二次モーメントを向上させることができ、断面効率の良好な上記軽量形鋼１は、胴縁やパネル枠材等として用いる軽量形鋼として優れている。 Therefore, for example, when it is necessary to use a conventional lip groove steel having a general cross-sectional shape dimension “C-100 × 50 × 20”, a plate thickness of 2.3 mm (C-100 × 50 × 20 × 2.3) ( In Fig. 7 (a)), when the secondary moment of inertia in the strong axis direction is insufficient, the lip groove steel with a thickness of 3.2 mm (C-100 x 50 x 20 x 3.2) is generally used (Fig. 7 (b)). In that case, the secondary moment of inertia in the weak axis direction becomes excessive, resulting in an excessively large cross-sectional area, resulting in an excessive use of materials for the required member performance and poor cross-sectional efficiency. .
However, according to the lightweight section steel 1 of the above-described embodiment, the presence of the acute angle inclined portion 5 and the web extending portion 6 makes it possible to obtain a secondary moment (bending rigidity) in a particularly strong axial direction without changing the plate thickness. Therefore, it is possible to satisfy the required member performance without increasing the material used, and the cross-sectional efficiency is improved.
For body edges and panel frames in building structures, the bending resistance in the weak axis direction is reinforced by the attachment of the face material or stiffener, so the cross-sectional secondary moment in the weak axis direction does not change much and the strong axis The lightweight section steel 1 that can improve the sectional moment of inertia in the direction and has a good section efficiency is excellent as a lightweight section steel used as a trunk edge, a panel frame member, and the like.

またゆがみ座屈応力度が高いので、例えば胴縁やパネル枠材等として用いる場合、そのフランジ部３に面材等をドリルねじ等で固定する際に、支圧でフランジ部３が撓むことは少ない。したがって、面材等をドリルねじ等で固定する施工時に、フランジ部３で反力を十分に取れずに面材や補剛材と軽量形鋼１とが密接しない（隙間が空いてしまう）、という施工不良が生じることは少ない。 In addition, since the degree of distortion buckling stress is high, for example, when used as a body edge or a panel frame material, the flange portion 3 bends due to a bearing pressure when a face material or the like is fixed to the flange portion 3 with a drill screw or the like. There are few. Therefore, when the face material is fixed with a drill screw or the like, the reaction force is not sufficiently obtained by the flange portion 3 and the face material, the stiffener, and the lightweight steel 1 are not in close contact (a gap is left open). It is unlikely that poor construction will occur.

また、ウェブ向き延出部がフランジの内面に接触している（当たっている）ので、ロール成形時に、リップ部と鋭角傾斜部とウェブ向き延出部とを含めた内向き突出部の形状確保が容易である。
また、リップ部と鋭角傾斜部とウェブ向き延出部とを含めた内向き突出部の形状は安定しており、リップ部のウェブと平行な面がウェブ側に傾くような変形が生じる恐れは少ない。 In addition, since the web-oriented extension part is in contact with (in contact with) the inner surface of the flange, the shape of the inward protruding part including the lip part, the acute angle inclined part, and the web-oriented extension part is ensured during roll forming. Is easy.
In addition, the shape of the inward protruding portion including the lip portion, the acute angle inclined portion, and the web extending portion is stable, and there is a possibility that deformation occurs such that the surface parallel to the web of the lip portion is inclined to the web side. Few.

上記実施例の軽量形鋼１の場合、鋭角傾斜部１５の角度αが３５°（α＝３５°）であるが、上述の効果を有効に得ることができる鋭角傾斜部１５として、α＝１０°〜６０°の範囲とすることができ、α＝１０°〜４５°が好適である。
この実施例では、フランジと二枚重ねになるウェブ向き延出部６の長さが１０ｍｍであるが、鋭角傾斜部５の角度αに応じて異なり、フランジ寸法Ａに対して、1/10から9/10の比の長さとすることができ、Ａに対して、1/10から2/5の比の長さとすることが好適である。 In the case of the lightweight section steel 1 of the above-described embodiment, the angle α of the acute angle inclined portion 15 is 35 ° (α = 35 °). As the acute angle inclined portion 15 capable of effectively obtaining the above-described effect, α = 10 The angle can be in the range of 60 ° to 60 °, and α = 10 ° to 45 ° is preferable.
In this embodiment, the length of the web extending portion 6 that overlaps with the flange is 10 mm. However, the length varies depending on the angle α of the acute angle inclined portion 5 and is 1/10 to 9 / A ratio length of 10 can be used, and a length of 1/10 to 2/5 with respect to A is preferable.

図６に他の実施例の軽量形鋼１１を示す。
この軽量形鋼１１は、リップ溝形断面形状におけるウェブ２とフランジ３とリップ部４とを有し、かつ、前記リップ部４の端部からフランジ内面側に折り曲げられた鋭角傾斜部５’を有し、その端部でさらに折り曲げられてウェブ側に向けて延出するウェブ向き延出部６’を有する断面形状であるという点では図１の軽量形鋼１と同様であるが、この軽量形鋼１１では、鋭角傾斜部５’の角度αが小さく２０°であり、また、ウェブ向き延出部６’はフランジ内面と接触せずに、折り曲げ位置からフランジ内面に接近する向きの傾きで折り曲げられている。なお、この場合の鋭角傾斜部５’の角度αも、α＝１０°〜６０°の範囲とすることができ、α＝１０°〜４５°が好適である。
この実施例の軽量形鋼１１のウェブＨ×フランジＡ×リップ部Ｃ×板厚ｔの寸法も、ＪＩＳのＧ３３５０に規定されているリップ溝形鋼Ｃ−１００×５０×２０×２．３ｍｍのウェブ、フランジ、リップ、板厚と同じである。
この軽量形鋼１１の断面性能の数値的な詳細は省略するが、図１に示した軽量形鋼１と概ね同様な断面性能を備えている。 FIG. 6 shows a lightweight section steel 11 of another embodiment.
This lightweight steel 11 has a web 2, a flange 3, and a lip portion 4 in a lip groove-shaped cross-sectional shape, and has an acute angle inclined portion 5 ′ bent from the end of the lip portion 4 toward the inner surface of the flange. It is the same as the lightweight section steel 1 in FIG. 1 in that it has a cross-sectional shape having a web-oriented extension portion 6 ′ that is further bent at its end portion and extends toward the web side. In the shape steel 11, the angle α of the acute angle inclined portion 5 ′ is small and 20 °, and the web extending portion 6 ′ is not in contact with the flange inner surface, but is inclined in a direction to approach the flange inner surface from the bending position. It is bent. In this case, the angle α of the acute inclined portion 5 ′ can also be in the range of α = 10 ° to 60 °, and α = 10 ° to 45 ° is preferable.
The dimension of the web H × flange A × lip portion C × sheet thickness t of the lightweight section steel 11 of this embodiment is also lip channel steel C-100 × 50 × 20 × 2.3 mm defined in JIS G3350. Same as web, flange, lip, plate thickness.
Although the numerical detail of the cross-sectional performance of the lightweight section steel 11 is omitted, it has substantially the same sectional performance as the lightweight section steel 1 shown in FIG.

本発明は、ＪＩＳ−Ｇ３３５０に規定されているリップ溝形鋼の外径寸法であって一般に流通し使用され、胴縁やパネル枠材等のモジュールの形状寸法とされている軽量形鋼を前提としており、したがって、次のような形状寸法が想定されている。
Ｃ−６０×３０×１０、Ｃ−７０×４０×２５、Ｃ−７５×３５×１５、Ｃ−７５×４５×１５、Ｃ−９０×４５×２０、Ｃ−１００×５０×２０、Ｃ−１２０×４０×２０、Ｃ−１２０×６０×２０、Ｃ−１２０×６０×２５、Ｃ−１２５×５０×２０、Ｃ−１２０×６０×２５。 The present invention presupposes a lightweight section steel that is the outer diameter dimension of the lip groove steel defined in JIS-G3350 and is generally distributed and used, and is the shape dimension of a module such as a body edge and a panel frame member. Therefore, the following geometrical dimensions are assumed.
C-60x30x10, C-70x40x25, C-75x35x15, C-75x45x15, C-90x45x20, C-100x50x20, C- 120 * 40 * 20, C-120 * 60 * 20, C-120 * 60 * 25, C-125 * 50 * 20, C-120 * 60 * 25.

１、１１軽量形鋼（ロール成形軽量形鋼）
２ウェブ
３フランジ
４リップ部
５、５’ 鋭角傾斜部
６、６’ ウェブ向き延出部
８パネル（プレハブパネル等）
８ａ、８ｂパネル枠材（＝軽量形鋼１）
８ｃパネル板材
９胴縁（＝軽量形鋼１）
２１ドリルねじ
２２柱
２３壁板 1,11 Lightweight section steel (roll-formed lightweight section steel)
2 Web 3 Flange 4 Lip part 5, 5 ′ acute angle inclined part 6, 6 ′ Web extending part 8 Panel (prefab panel etc.)
8a, 8b Panel frame material (= Lightweight section 1)
8c Panel plate material 9 Body edge (= Lightweight shape steel 1)
21 drill screw 22 pillar 23 wall board

Claims

A roll-formed lightweight steel used in a mode in which the bending resistance in the weak axis direction is reinforced by attaching the face material or the stiffener, and the bending force in the strong axis direction is larger than the weak axis direction,
It has a web, a flange, and a lip portion in a lip groove cross-sectional shape, and has an acute angle inclined portion bent from the end portion of the lip portion toward the inner surface of the flange, and is further bent at the end portion to be web side A roll-formed lightweight steel having a web-oriented extension extending toward the web.

The roll-formed lightweight steel according to claim 1, wherein the web-oriented extension portion is in contact with the inner surface of the flange and overlaps with the flange.