JP4155643B2 - 異形断面をもつ圧延異形形鋼およびグレーチング - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異形断面をもつ圧延異形形鋼とそれを用いそれを主要部としたグレーチングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−１２２７０４号公報は、フランジの一方だけの外表面に多数の突起を有し他方のフランジ外表面は平滑面とした、非対称の熱間圧延山形鋼とその製造方法を開示している。そして、平滑フランジ面を他部材（グレーチングのベアリングバー）との接合面として利用している。この異形断面をもつ圧延山形鋼をグレーチングの枠材として使用した時、多数の突起はすべり止めとして働く。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の上記異形断面をもつ圧延山形鋼をグレーチングの枠材として使用する場合、つぎの問題がある。
(i) グレーチングのベアリングバーと枠材との接合は溶接であるが、溶接部が外れた場合、ベアリングバーは枠材から落下してしまう。
(ii)グレーチングベアリングバーの構成平鋼の１本１本を、平鋼の上端と山形鋼の上面とが面一となるように位置決めして、山形鋼の平滑フランジ面に溶接するので、位置決めと溶接とに長時間と熟練を要する。
本発明の目的は、他部材（たとえば、グレーチングベアリングバー）との溶接接合が外れてもなお係合が成立して外れを抑制できる、異形断面をもつ圧延異形形鋼とそれを用いたグレーチングを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、他部材（たとえば、グレーチングベアリングバー）との溶接接合が外れてもなお係合が成立して外れを抑制でき、かつ他部材との溶接時の位置決めを容易に行える、異形断面をもつ圧延異形形とそれを用いたグレーチング鋼を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） 中央辺と該中央辺にほぼ直角にまたは斜めにかつ該中央辺の両端から互いに反対方向に延びる２つのフランジとの３つの辺からなる圧延異形形鋼の、前記２つのフランジのうちの一方のフランジの外表面に、圧延により形成した突起を有し、前記２つのフランジのうちの一方のフランジの、突起が設けられる側の面が、中央辺との接合部から先端まで、中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びている異形断面をもつ圧延異形形鋼。
（２） 前記一方のフランジの突起は、非連続の複数の突起からなる（１）記載の異形断面をもつ圧延異形形鋼。
（３） 前記一方のフランジの突起は、少なくとも１つの、連続した突起からなり、該突起の表面にはラッキングまたは突起の表面からさらに突出する複数の突出部が形成されている（１）記載の異形断面をもつ圧延異形形鋼。
（４） 前記２つのフランジのうちの他方のフランジが、途中まで中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びそこから先端まではフランジの中央辺側の面が中央辺に対して直角に延びている（１）記載の異形断面をもつ圧延異形形鋼。
（５） 前記２つのフランジのうちの他方のフランジが、中央辺に対して直角に延びており、前記中央辺の前記他方のフランジとの接合部に、または前記他方のフランジの前記中央辺との接合部に、または前記中央辺と前記他方のフランジにまたがって、凹状のへこみが形成されている（１）記載の異形断面をもつ圧延異形形鋼。
（６） 複数のベアリングバーとその両端部の枠材とを有するグレーチングにおいて、
前記枠材が中央辺と該中央辺の上下両端部から互いに反対方向に延びる２つのフランジを有する圧延異形形鋼からなり、中央辺の上端部から延びるフランジは上面に圧延により形成した突起を有しており、前記中央辺の上端部から延びるフランジの、突起が設けられる側の面が、中央辺との接合部から先端まで、中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びており、中央辺の下端部から延びるフランジはベアリングバーの端部の下にあり、ベアリングバーの端部は枠材に溶接により固定されている、ことを特徴とするグレーチング。
（７） 前記一方のフランジの突起は、すべり止め用の突起である（６）記載のグレーチング。
【０００５】
上記（１）の異形断面をもつ圧延異形形鋼では、該圧延異形形鋼をグレーチング枠材として用いた場合、一方のフランジの突起をすべり止めとして利用することができ、他方のフランジを、他部材、たとえばグレーチングのベアリングバー、を下から支える係合部として利用することができる。そして、他方のフランジでベアリングバーを支持することにより、ベアリングバーと枠材間の溶接が外れても、ベアリングバーはなおフランジによって支持され落下することはない。また、ベアリングバーと圧延異形形鋼との溶接時にベアリングバーの端部をフランジによって支持できるので、ベアリングバーを容易に位置決めでき、かつベアリングバーを手で支持する必要がないので溶接作業が容易になる。
上記（１）の異形断面をもつ圧延異形形鋼では、２つのフランジのうちの一方のフランジ（突起が形成される側のフランジ）の、突起が設けられる側の面が中央辺との接合部から 先端まで中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びているので、一方のフランジの厚さが先端ほど薄くなる。そのため、グラーチング枠材として使用された時に、先端が地面から突出する量が小となり、人が一方のフランジの先端につまづくおそれは少ない。
上記（２）の異形断面をもつ圧延異形形鋼では、該圧延異形形鋼をグレーチング枠材として用いた場合、一方のフランジの非連続の複数の突起を、すべり止めとして利用できる。
上記（３）の異形断面をもつ圧延異形形鋼では、該圧延異形形鋼をグレーチング枠材として用いた場合、一方のフランジの連続の突起とそのラッキングまたは突出部が形成された表面を、すべり止めとして利用できる。
上記（４）の異形断面をもつ圧延異形形鋼では、他方のフランジが途中まで中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びるので、グレーチングのベアリングバーを圧延異形形鋼に位置決めする場合にベアリングバーの角が中央辺と他方のフランジのコーナに当たることがないようにベアリングバーを角落としする必要がない。また、他方のフランジの途中から先端まではフランジの中央辺側の面が中央辺に対して直角に延びるので、グレーチングのベアリングバーを圧延異形形鋼に位置決めする場合に、フランジの中央辺側の面がベアリングバーを安定して載せることができ、ベアリングバーの位置決めが安定する。
上記（５）の異形断面をもつ圧延異形形鋼では、中央辺の他方のフランジとの接合部に、または他方のフランジの中央辺との接合部に、または中央辺と他方のフランジにまたがって、凹状のへこみが形成されているので、グレーチングのベアリングバーを圧延異形形鋼に位置決めする場合にベアリングバーの角が中央辺と他方のフランジのコーナに当たることがないようにベアリングバーを角落としする必要がない。また、他方のフランジは中央辺に対して直角に延びるので、グレーチングのベアリングバーを圧延異形形鋼に位置決めする場合に、フランジの中央辺側の面がベアリングバーを安定して載せることができ、ベアリングバーの位置決めが安定する。
上記（６）のグレーチングでは、上記（１）と同じ作用、効果がある。
上記（７）のグレーチングでは、突起をすべり止めとして利用できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明実施例の異形断面をもつ圧延異形形鋼（圧延異形Ｚ形鋼）を示し、図５、図６は本発明実施例の異形断面をもつ圧延異形形鋼（圧延異形Ｚ形鋼）を熱間圧延している途中の状態を示す。
【０００７】
図１〜図９に示すように、本発明実施例の異形断面をもつ圧延異形形鋼（圧延異形Ｚ形鋼）は、中央辺２と該中央辺２にほぼ直角に（完全に直角の場合を含む）または斜めにかつ中央辺２の両端から互いに反対方向に延びる２つのフランジ３、４との３つの辺２、３、４からなり２つの頂角１Ａ、１Ｂを有する圧延異形形鋼（Ｚ形鋼ともいう）１の、一方のフランジ３の外表面に、圧延により形成した突起５を有する、異形断面をもつ圧延異形形鋼からなる。
他方のフランジ４および中央辺２には、突起があってもなくてもよいが、図は他方のフランジ４および中央辺２に突起が無い場合を示している。
一方のフランジ３の突起５は、Ｚ形鋼１を熱間圧延する時に同時に、一対の圧延ロール（ツーハイロール）７、８（図１０、図１１参照）により成形される突起からなり、圧延後切削やプレスなどによって形成された突起ではない。
この突起５は、図７に示すように、圧延異形形鋼１の長手方向に非連続の突起でもよいし、図８に示すように、圧延異形形鋼１の長手方向に連続した突起でその表面にラッキング（ざらざらした表面処理）５ａを施された突起であってもよいし、図９に示すように、圧延異形形鋼１の長手方向に連続した突起でその表面に複数の小突出部５ｂを圧延にて形成した突起であってもよい。
【０００８】
図１に示すように、中央辺２は、圧延異形形鋼１がグレーチングの枠材として用いられる時にグレーチングのベアリングバー６の端部が、たとえば隅肉溶接９などにより、溶接接合される辺である。
他方のフランジ４（突起５が形成されていない方のフランジ）は、圧延異形形鋼１がグレーチングの枠材として用いられる時にグレーチングのベアリングバー６の端部を下から支持する。
他方のフランジ４（突起５が形成されていない方のフランジ）は、図２に示すように、中央辺２に対して直角に延びていてもよいし、図３に示すように、斜めに延びていてもよい。
【０００９】
他方のフランジ４（突起５が形成されていない方のフランジ）と中央辺２との接合部には、圧延異形形鋼１がグレーチングの枠材として用いられる時にグレーチングのベアリングバー６の端部の角部との干渉を避けるための逃げ部が設けられることが望ましい。
図３はそのための構造の一例であり、図３の構造では、他方のフランジ４（突起５が形成されていない方のフランジ）は、フランジ４の途中（フランジ４の幅の途中）まで、中央辺２に近づく側に（中央辺２から離れるにしたがって一方のフランジ３に近づく側に）中央辺２に対して斜めに延び、そこからフランジ４の先端まではフランジ４の中央辺２側の面（一方のフランジ３に近い側の面）が中央辺２に対して直角に延びていてもよい。図３中、４ａはフランジ途中までの斜めに延びる部分を示し、４ｂはフランジ途中から先端までの上面が中央辺に直角に延びる部分を示す。
【００１０】
図４、図５、図６は、他方のフランジ４（突起５が形成されていない方のフランジ）と中央辺２との接合部に形成された、ベアリングバー６の端部の角部との干渉を避けるための逃げ部構造の他の例を示している。図４の例では、他方のフランジ４（突起５が形成されていない方のフランジ）は、中央辺２に対して直角に延びており、中央辺２には他方のフランジ４に対向する側の面に、凹状のへこみ１０が設けられている。図５の例では、他方のフランジ４（突起５が形成されていない方のフランジ）は、中央辺２に対して直角に延びており、他方のフランジ４には中央辺２に対向する側の面に、凹状のへこみ１０が設けられている。図６の例では、他方のフランジ４（突起５が形成されていない方のフランジ）は、中央辺２に対して直角に延びており、他方のフランジ４と中央辺２の９０°の角度を形成する側の面には、他方のフランジ４と中央辺２の両方にまたがって、凹状のへこみ１０が設けられている。
【００１１】
圧延異形形鋼１がグレーチングの枠材として用いられる時にグレーチングのベアリングバー６の上面と圧延異形形鋼１のフランジ３の突起５以外の部分の上面とは面一とされるので、圧延異形形鋼１の中央辺２高さ方向の、フランジ３の突起５以外の部分の上面と他方のフランジ４の上面（フランジ４が斜めの場合は４ｂの部分の上面）との間の距離Ｂは、ベアリングバー６の幅（ベアリングバー６を水平にした時のベアリングバー６の高さ）に等しい。用いられるベアリングバー６の幅に応じて、枠材として用いられる圧延異形形鋼１のＢ寸法を選定する。
【００１２】
圧延異形形鋼１の突起５が形成される方のフランジ３は、フランジ全幅にわたって同じ厚さとしてもよいし、あるいは図３に示すように、中央辺２との接続部らフランジ先端にいくにしたがって厚さが小となるように突起５が形成される側の面にフランジ全幅にわたってテーパをつけてもよい。
Ｚ形鋼１の各部の寸法は、一対の圧延ロール（ツーハイロール）７、８（図１０、図１１参照）の各部の寸法を選定することにより、任意の形状の圧延異形形鋼１を熱間圧延で成形することができる。
【００１３】
一方のフランジ３の突起５は、圧延異形形鋼１がグレーチング枠材として使用される場合、フランジ３の外表面が上面に向けられて使用された時に、すべり止めとして働く。一方のフランジ３の突起５は、非連続の複数の突起からなるか、または少なくとも１本の連続する突起からなる。連続突起か非連続突起か、または突起５の平面視形状を如何なる形状（たとえば、矩形、円形、など）とするか、突起５の表面にラッキング５ａまたは小突出部５ｂを施すかは、製作の容易さおよびすべり止めとしての効果の大小等を考慮にいれて決定されればよい。
【００１４】
本発明の異形断面をもつ圧延異形形鋼１は、図１０（図２の断面の圧延異形形鋼の製造を示す）、図１１（図３の断面の圧延異形形鋼の製造を示す）に示すように、少なくとも１段の（通常は複数段の）、一対の回転ロール（ツーハイロール）７、８を用いて、熱間圧延にて、成形される。図示例では、上ロール７と下ロール８との間に材料を通して材料を圧下させ、中央辺２、フランジ３、４の厚さを所望の厚さに順次成形していくと同時に、フランジ３の外表面に突起５を形成していく。上ロール７の回転が可能なように、突起５の突起下側側面５ａのフランジ３の外表面に対する鋭角側角度αが４５°以下となるようにしてある。突起５が非連続の複数の突起からなる場合、ツーハイロールで形鋼の長手方向に連続する連続突起を熱間圧延成形し、ついで分断ロールに通して連続突起を長手方向に分断して非連続の複数の突起とすることにより、効率的に突起を形成してもよい。
【００１５】
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
フランジ４は、グレーチングのベアリングバー６に下側から係合してベアリングバー６を受けるので、ベアリングバー６の圧延異形形鋼１の中央辺２との溶接部９が外れても、ベアリングバー６が落下することがない。また、フランジ４は、ベアリングバー６を圧延異形形鋼１の中央辺２に溶接接合する際の、ベアリングバー６位置決め用としても、利用することができ、手で位置決め、支持する必要がないので、溶接作業を容易にする。
【００１６】
図２に示す圧延異形形鋼では、グレーチングのベアリングバー６を圧延異形形鋼１に位置決めする場合にベアリングバー６の角が中央辺と他方のフランジのコーナに当たることがないようにベアリングバーを角落とし（チャンファをつける）してもよい。
【００１７】
しかし、図３に示す圧延異形形鋼では、突起が設けられていない側のフランジ４が途中まで中央辺２に近づく側に中央辺２に対して斜めに延びるので、グレーチングのベアリングバー６を圧延異形形鋼１に位置決めする場合にベアリングバー６の角が中央辺２とフランジ４のコーナに当たることがないようにベアリングバー６を角落としする必要がない。また、フランジ４の途中から先端まではフランジの中央辺側の面が中央辺に対して直角に延びるので、グレーチングのベアリングバー６を圧延異形形鋼に位置決めする場合に、フランジ４の中央辺側の面がベアリングバー６を安定して載せることができ、ベアリングバー６の位置決めが安定する。
【００１８】
また、図４〜図６に示す圧延異形形鋼では、へこみ１０が設けられているので、グレーチングのベアリングバー６を圧延異形形鋼１に位置決めする場合にベアリングバー６の角が中央辺２とフランジ４のコーナに当たることがなく、ベアリングバー６を角落としする必要がない。また、フランジ４は中央辺２に対して直角に延びるので、グレーチングのベアリングバー６を圧延異形形鋼に位置決めする場合に、フランジ４上にベアリングバー６を安定して載せることができ、ベアリングバー６の位置決めが安定する。
【００１９】
２つのフランジのうちの一方のフランジ（突起５が形成される側のフランジ）３の、突起５が設けられる側の面が先端まで中央辺２に近づく側に中央辺２に対して斜めに延びている場合は、フランジ３の厚さが先端ほど薄くなる。そのため、グレーチング枠材として用いられた場合に、フランジ３の先端が地面１１（図１参照）から突出する量が小となり、人がフランジ３の先端につまづくおそれが少ないかおそれがなくなる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の異形断面をもつ圧延異形形鋼によれば、該圧延異形形鋼をグレーチング枠材として用いた場合、一方のフランジの突起をすべり止めとして利用することができ、他方のフランジを、他部材、たとえばグレーチングのベアリングバー、を下から支える係合部として利用することができる。そして、他方のフランジでベアリングバーを支持することにより、ベアリングバーと枠材間の溶接が外れても、ベアリングバーはなおフランジによって支持され落下することはない。また、ベアリングバーと圧延異形形鋼との溶接時にベアリングバーの端部をフランジによって支持できるので、ベアリングバーを容易に位置決めでき、かつベアリングバーを手で支持する必要がないので溶接作業が容易になる。
請求項１の異形断面をもつ圧延異形形鋼によれば、２つのフランジのうちの一方のフランジ（突起が形成される側のフランジ）の、突起が設けられる側の面が中央辺との接合部から先端まで中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びているので、一方のフランジの厚さが先端ほど薄くなる。そのため、グラーチング枠材として使用された時に、先端が地面から突出する量が小となり、人が一方のフランジの先端につまづくおそれは少ない。
請求項２の異形断面をもつ圧延異形形鋼によれば、該圧延異形形鋼をグレーチング枠材として用いた場合、一方のフランジの非連続の複数の突起を、すべり止めとして利用できる。
請求項３の異形断面をもつ圧延異形形鋼によれば、該圧延異形形鋼をグレーチング枠材として用いた場合、一方のフランジの連続の突起とそのラッキングまたは突出部が形成された表面を、すべり止めとして利用できる。
請求項４の異形断面をもつ圧延異形形鋼によれば、他方のフランジが途中まで中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びるので、グレーチングのベアリングバーを圧延異形形鋼に位置決めする場合にベアリングバーの角が中央辺と他方のフランジのコーナに当たることがないようにベアリングバーを角落としする必要がない。また、他方のフランジの途中から先端まではフランジの中央辺側の面が中央辺に対して直角に延びるので、グレーチングのベアリングバーを圧延異形形鋼に位置決めする場合に、フランジの中央辺側の面がベアリングバーを安定して載せることができ、ベアリングバーの位置決めが安定する。
請求項５の異形断面をもつ圧延異形形鋼によれば、中央辺の他方のフランジとの接合部に、または他方のフランジの中央辺との接合部に、または中央辺と他方のフランジにまたがって、凹状のへこみが形成されているので、グレーチングのベアリングバーを圧延異形形鋼に位置決めする場合にベアリングバーの角が中央辺と他方のフランジのコーナに当たることがないようにベアリングバーを角落としする必要がない。また、他方のフランジは中央辺に対して直角に延びるので、グレーチングのベアリングバーを圧延異形形鋼に位置決めする場合に、フランジの中央辺側の面がベアリングバーを安定して載せることができ、ベアリングバーの位置決めが安定する。
請求項６のグレーチングによれば、請求項１と同じ作用、効果がある。
請求項７のグレーチングによれば、突起をすべり止めとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例の異形断面をもつ圧延異形形鋼を利用したグレーチングの一部分の斜視図である。
【図２】 図１の圧延異形形鋼の長手方向に見た正面図である。
【図３】 本発明のもう一つの実施例の圧延異形形鋼（突起が設けられない側のフランジを途中まで中央辺から斜めに延ばした場合）の、長手方向に見た正面図である。
【図４】 本発明のもう一つの実施例の圧延異形形鋼（中央辺の、突起が設けられない側のフランジとの接続部に、凹みを設けた場合）の、長手方向に見た正面図である。
【図５】 本発明のもう一つの実施例の圧延異形形鋼（中央辺の、突起が設けられない側のフランジの、中央辺との接続部に、凹みを設けた場合）の、長手方向に見た正面図である。
【図６】 本発明のもう一つの実施例の圧延異形形鋼（中央辺と突起が設けられない側のフランジとにまたがって、凹みを設けた場合）の、長手方向に見た正面図である。
【図７】 図１の圧延異形形鋼のすべり止め突起が形成された方のフランジを上方に向けた場合の平面図である。
【図８】 図１の圧延異形形鋼のすべり止め突起の表面にラッキングを施した場合の平面図である。
【図９】 図１の圧延異形形鋼のすべり止め突起の表面に小突出部を設けた場合の平面図である。
【図１０】 本発明実施例の異形断面をもつ圧延異形形鋼（図２に示したもの）の圧延途中の一対のロールと異形形鋼の正面図である。
【図１１】 本発明実施例の異形断面をもつ圧延異形形鋼（図３に示したもの）の圧延途中の一対のロールと異形形鋼の正面図である。
【符号の説明】
１ 異形断面をもつ圧延異形形鋼
２ 中央辺
３ 一方のフランジ（突起が設けられる側のフランジ）
４ 他方のフランジ（突起が設けられない側のフランジ）
４ａ 他方のフランジの途中までの部分
４ｂ 他方のフランジの途中から先端までの部分
５ 突起
５ａ ラッキング
５ｂ 小突出部
６ ベアリングバー
７、８ ロール
１０ へこみ

Claims (7)

1. 中央辺と該中央辺にほぼ直角にまたは斜めにかつ該中央辺の両端から互いに反対方向に延びる２つのフランジとの３つの辺からなる圧延異形形鋼の、前記２つのフランジのうちの一方のフランジの外表面に、圧延により形成した突起を有し、前記２つのフランジのうちの一方のフランジの、突起が設けられる側の面が、中央辺との接合部から先端まで、中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びている異形断面をもつ圧延異形形鋼。
2. 前記一方のフランジの突起は、非連続の複数の突起からなる請求項１記載の異形断面をもつ圧延異形形鋼。
3. 前記一方のフランジの突起は、少なくとも１つの、連続した突起からなり、該突起の表面にはラッキングまたは突起の表面からさらに突出する複数の突出部が形成されている請求項１記載の異形断面をもつ圧延異形形鋼。
4. 前記２つのフランジのうちの他方のフランジが、途中まで中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びそこから先端まではフランジの中央辺側の面が中央辺に対して直角に延びている請求項１記載の異形断面をもつ圧延異形形鋼。
5. 前記２つのフランジのうちの他方のフランジが、中央辺に対して直角に延びており、前記中央辺の前記他方のフランジとの接合部に、または前記他方のフランジの前記中央辺との接合部に、または前記中央辺と前記他方のフランジにまたがって、凹状のへこみが形成されている請求項１記載の異形断面をもつ圧延異形形鋼。
6. 複数のベアリングバーとその両端部の枠材とを有するグレーチングにおいて、
   前記枠材が中央辺と該中央辺の上下両端部から互いに反対方向に延びる２つのフランジを有する圧延異形形鋼からなり、中央辺の上端部から延びるフランジは上面に圧延により形成した突起を有しており、前記中央辺の上端部から延びるフランジの、突起が設けられる側の面が、中央辺との接合部から先端まで、中央辺に近づく側に中央辺に対して斜めに延びており、中央辺の下端部から延びるフランジはベアリングバーの端部の下にあり、ベアリングバーの端部は枠材に溶接により固定されている、ことを特徴とするグレーチング。
7. 前記一方のフランジの突起は、すべり止め用の突起である請求項６記載のグレーチング。

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