JP6915749B2 - 溶接組立h形鋼および溶接組立h形鋼の製造方法 - Google Patents
溶接組立h形鋼および溶接組立h形鋼の製造方法 Download PDFInfo
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Description
・ASTM A6(ASTM規格)
・JIS G3192(日本工業規格)
・JIS G3353(日本工業規格)
・BS 4-1(British Standards)
・AS/NZS 3679.1(Australian Standards)
・AS/NZS 3679.2(Australian Standards)
Ncr_wf = π2×E×Iy/Lcr2 …(A)
ここで、
E : 鋼材のヤング率
Iy : 弱軸周りの断面2次モーメント
Iy = 2×b3×tf/12 + (h-2tf)×tw3/12
Lcr : 座屈長さ
曲げねじれ弾性座屈耐力=A×Fe
Fe = (π2E×Cw/Lcr2 + G×J)×I/(Ix + Iy)
ここで、
A : 断面積
A = 2×B×tf + (H - 2×tf)×tw
Iy:弱軸周りの断面2次モーメント
Iy = 2×b3×tf/12 + (h-2tf)×tw3/12
Ix:強軸周りの断面2次モーメント
Ix = B×(H3 - (H - 2×tf)3)/12 + (H - 2×tf)3×tw/12
E:鋼材のヤング率
G:鋼材のせん断剛性
G = E/(2*(1+ν))
ν:鋼材のポアソン比
Cw:ワーピング定数
Cw = Iy×(H - tf)2/4
J:ねじり定数
J = (2×B×tf3 + (H - tf)×tf3)/3
Lcr:座屈長さ
降伏点強度が325N/mm2以上である鋼材からなり、
長手方向長さ:L、
ウェブ高さ:H、
フランジ幅:B、
フランジ厚:tf、
ウェブ厚:tw、
L/(H-tf) として定義されるα、
B/(H-tf)として定義されるβ、
tf/Bとして定義されるγ、および
tw/tf として定義されるδが、
下記(1)〜(8)式を満足する、溶接組立H形鋼。
H ≧ 400 mm …(1)
B ≧ 400 mm …(2)
H ≦ B …(3)
α ≧ 10 …(4)
B/16 ≦ tf ≦ H/4 …(5)
max[tf/3, H/37]≦ tw ≦ min[tf, tf×δreq(γ=1/16)] …(6)
1.0 ≦ β ≦ 1.6 …(7)
δ ≧ δreq …(8)
ここで、δreqは下記(9)式で定義され、δreq(γ=1/16)はγに1/16を代入したときのδreqの値を指すものとする。
δreq = (2.58β - 1.12) + (17.2β2 - 52.8β + 18.0)×γ…(9)
降伏点強度が325N/mm2以上である鋼材からなるフランジ材およびウェブ材をH型に組み合わせ、
前記フランジ材およびウェブ材を溶接接合して溶接組立H形鋼とする、溶接組立H形鋼の製造方法。
本発明の溶接組立H形鋼は、長手方向長さLと断面形状とが、上述した(1)〜(8)式を満足する溶接組立H形鋼である。以下、その限定理由について説明する。
H ≧ 400 mm
B ≧ 400 mm
H ≦ B
1.0 ≦ β ≦ 1.6
B/16 ≦ tf ≦ H/4
Max[tf/3, H/37] ≦ tw ≦ min[tf, tf×δreq(γ=1/16)]
ここで、δreqは下記の式で定義され、δreq(γ=1/16)はγに1/16を代入したときのδreqの値を指すものとする。
δreq = (2.58β - 1.12) + (17.2β2 - 52.8β + 18.0)×γ
tf/3 ≦ tw
H/37 ≦ tw
tw ≦ tf
tw ≦ tf ×δreq(γ=1/16)
α=L/(H-tf)
β=b/(H-tf)
γ=tf/B
δ=tw/tf
δ≧δreq
tw ≦ min[tf, tf×δ(γ=1/16)]
max[tf/3, H/37]≦ tw
H ≧ 400 mm …(1)
B ≧ 400 mm …(2)
H ≦ B …(3)
α ≧ 10 …(4)
B/16 ≦ tf ≦ H/4 …(5)
max[tf/3, H/37]≦ tw ≦ min[tf, tf×δreq(γ=1/16)] …(6)
1.0 ≦ β ≦ 1.6 …(7)
δ ≧ δreq …(8)
ここで、δreqは下記(9)式で定義され、δreq(γ=1/16)はγに1/16を代入したときのδreqの値を指すものとする。
δreq = (2.58β - 1.12) + (17.2β2 - 52.8β + 18.0)×γ…(9)
ただし、溶接組立H形鋼は、降伏点強度が325N/mm2以上である鋼材からなることとする。
・破線a:(3)式
・破線b:(6)式における下限値tf/3
・破線c:(6)式における上限値tf
・破線d:(9)式
・破線e:(6)式における上限値tf×δreq(γ=1/16)
したがって、図2において、破線a〜eに囲まれた領域が本発明の条件を満たす領域である。図2から分かるように、従来のH形鋼の規格は、本発明の条件を満たさない。
(tw×H/A)≦ 0.2
δ ≦ 1/{2/(B/H)+γ}
Ceq(%) = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Cu + Ni)/15
B/14.8 ≦ tf ≦ H/4 …(5')
max[tf/3, H/33.6]≦ tw ≦ min[tf, tf×δreq(γ=1/14.8)] …(6')
図6は、本発明の一実施形態における溶接組立H形鋼の、座屈長さαと弾性座屈耐力との関係を示すグラフである。図6における曲線b1(実線)は弱軸周りの弾性座屈耐力を、曲線b2(破線)は弾性曲げねじれ耐力を、それぞれ示している。ここで前記溶接組立H形鋼の寸法は、H−500×580×30×36.2mmとした。
図7は、本発明の一実施形態における溶接組立H形鋼100の断面形状を示す模式図である。具体的な断面形状は、H−500×580×30×36.2mmとする。既に説明したとおり、本発明の条件を満たす溶接組立H形鋼においては、曲げねじれ座屈耐力が弱軸座屈耐力を上回る(図6)。
1 フランジ
2 ウェブ
Claims (4)
- 溶接組立H形鋼であって、
降伏点強度が325N/mm2以上、かつ炭素当量Ceqが0.43以下である鋼材からなり、
長手方向長さ:L、
ウェブ高さ:H、
フランジ幅:B、
フランジ厚:tf、
ウェブ厚:tw、
L/(H-tf) として定義されるα、
B/(H-tf)として定義されるβ、
tf/Bとして定義されるγ、および
tw/tf として定義されるδが、
下記(1)〜(8)式を満足する、溶接組立H形鋼。
H ≧ 400 mm …(1)
B ≧ 400 mm …(2)
H ≦ B …(3)
α ≧ 10 …(4)
B/16 ≦ tf ≦ H/4 …(5)
max{tf/3, H/37}≦ tw ≦ min{tf, tf×δreq(γ=1/16)} …(6)
1.0 ≦ β ≦ 1.6 …(7)
δ ≧ δreq …(8)
ここで、δreqは下記(9)式で定義され、δreq(γ=1/16)はγに1/16を代入したときのδreqの値を指すものとする。
δreq = (2.58β - 1.12) + (17.2β2 - 52.8β + 18.0)×γ…(9) - 全断面積に対するウェブ断面積の比として定義されるウェブ断面積比が、20%以下である、請求項1に記載の溶接組立H形鋼。
- 降伏点強度が385N/mm2以上である鋼材からなる、請求項1または2に記載の溶接組立H形鋼。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶接組立H形鋼の製造方法であって、
降伏点強度が325N/mm2以上、かつ炭素当量Ceqが0.43以下である鋼材からなるフランジ材およびウェブ材をH型に組み合わせ、
前記フランジ材およびウェブ材を溶接接合して溶接組立H形鋼とする、溶接組立H形鋼の製造方法。
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PCT/JP2020/010033 WO2020184515A1 (ja) | 2019-03-11 | 2020-03-09 | 溶接組立h形鋼および溶接組立h形鋼の製造方法 |
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---|---|
JPWO2020184515A1 JPWO2020184515A1 (ja) | 2021-03-18 |
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JP2009191487A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Nippon Steel Corp | H形鋼 |
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2019
- 2019-03-11 WO PCT/JP2019/009802 patent/WO2020183587A1/ja active Application Filing
-
2020
- 2020-03-09 SG SG11202109906W patent/SG11202109906WA/en unknown
- 2020-03-09 JP JP2020540823A patent/JP6915749B2/ja active Active
- 2020-03-09 WO PCT/JP2020/010033 patent/WO2020184515A1/ja active Application Filing
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Publication number | Publication date |
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WO2020184515A1 (ja) | 2020-09-17 |
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