JPH0547150U

JPH0547150U - 折板外装材

Info

Publication number: JPH0547150U
Application number: JP9959891U
Authority: JP
Inventors: 克也太田; 春三菊川; 高橋　　功
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1991-12-03
Publication date: 1993-06-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案は、底板１、側板２、頂板３を有する
折板外装材４に関し、原板幅と成形荷重の軽減と局部座
屈耐力の向上を図ることを目的とする。【構成】底板１および側板２に台形状の凹凸と、底板１
と側板２の交点に面取り部７を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、建築物の外装材として最適な折板外装材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

建築物の屋根、壁などの外装材として、幅広、長尺のシート状の材料を用いる場合、板は平らな板より凹凸を付加し剛性を高めた折板外装材を使用することが多い。例えば図７に示されるような底板１、側板２、頂板３を有する従来の折板外装材では、支持力向上や施工性向上などを図ろうとすると、山高ｈ、底板幅Ｗ、板幅Ｄを大きくする必要がある。ところが板厚ｔに比べて山高ｈ、底板幅Ｗ、板幅Ｄが大きくなった場合、曲げモーメントが折板外装材に作用して、圧縮応力が生じる。例えば幅が広い底板１や側板２等で早期に局部座屈が発生し、折板外装材が破壊してしまい山高ｈ、底板幅Ｗ、板幅Ｄを大きくした意味がなくなってしまう。

【０００３】ここで、折板外装材等に上記の局部座屈への耐力を向上させることを目的とした技術が提案されている（例えば、特開平２−１４７７５０号公報、特開平２− １４７７５１号公報、特開平２−１４７７５２号公報、特開平２−１４７７５３号公報参照）。これら提案された技術を紹介すると、特開平２−１４７７５０号公報に記載された折板外装材は、両頂板３の両外側の部材６を頂板３の上側に上げ半円形にし、底板１、側板２、頂板３に、折板外装材の縦方向に複数の折り目を付け波状とし、波状での板幅Ｄを平板での板幅Ｄと同等としたものである。また特開平２−１４７７５１号公報に記載された折板外装材は、両頂板３の両外側の部材６を頂板３の下側に逆Ｌ字形にし、底板１、側板２、頂板３に、折板外装材の縦方向に複数の折り目を付け波状とし、波状での板幅Ｄを平板での板幅Ｄと同等としたものである。また特開平２−１４７７５２号公報に記載された折板外装材は、両頂板３の一端を水平より上側に、他端を水平より下側にし、底板１、側板２に、折板外装材の縦方向に複数の折り目を付け波状とし、波状での板幅Ｄを平板での板幅Ｄと同等としたものである。さらに特開平２−１４７７５３号公報に記載された折板外装材は、両頂板３を内側に曲げ、底板１、側板２に折板外装材の縦方向に複数の折り目を付け波状とし、波状での板幅Ｄを平板での板幅Ｄと同等としたものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記の従来提案された技術はいずれも平板の縦方向に折り目を付け波状にしているため成形するための原板幅が増加し、成形装置への負荷が大きくなる。本考案は、上記事情に鑑み、平坦幅ならびに平坦ピッチおよび平坦の付与位置を限定した補剛用台形状の凹凸の成形によって原板幅および成形負荷の増大を必要最小限に抑えつつ、局部座屈耐力を向上させた折板外装材を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案の折板外装材は、底板と、該底板の両端に該底板に対して鈍角をなしてそれぞれの一端が連なる両側板と、該両側板のそれぞれの他端にそれぞれの一端が連なり外側に向かって広がる両頂板とを備えた折板外装材において、前記底板および前記両側板に、前記折板外装材の板厚をｔ、前記折板外装材の縦弾性率をＥ、前記折板外装材の降伏応力をσ_y としたとき、平坦幅ｂが１．０×ｔ×（Ｅ／σ_y ）^1/2 〜２．５×ｔ×（Ｅ／σ_y ）^1/2 なる台形状の凹凸を設けたことを特徴とするものである。

【０００６】ここで、前記底板と前記側板との間に、該底板と該側板が交差する角度を２分する線と交わる前記平坦幅ｂの面取り部を設けることが好ましい。

【０００７】

【作用】両縁が補剛された板に圧縮力が働き局部座屈にいたる場合、座屈直前の板幅方向の応力は、補剛縁で降伏応力に達し、中央部で降伏応力より低くなっていて、また、板幅が狭くなるにつれ中央部での負担応力は増加し、板幅が１．９×ｔ×（Ｅ／σ_y ）^1/2 （ｔ：板厚、Ｅ：板の縦弾性率、σ_y ：降伏応力）以下では板の全断面において降伏応力に達していると考えられており、鋼構造部材の設計に用いられている。

【０００８】本考案の折板外装材は、折板外装材に曲げモーメントが作用し圧縮応力が発生した際、早期に局部座屈が発生する幅の広い底板および側板に、平坦幅ｂ１．０×ｔ×（Ｅ／σ_y ）^1/2 〜２．５×ｔ×（Ｅ／σ_y ）^1/2 を設け、底板中間部および側板中間部での補剛効果を獲得し、局部座屈耐力を向上させている。

【０００９】ここで、局部座屈は最も圧縮応力の高い底板と側板との交点を中心に発生するので、底板と側板の交点から平坦幅ｂだけ離れた位置から底板と側板に平坦幅ｂを付加すると、交点での補剛効果が不足する恐れがある。したがって、底板と側板が交差する角度を２分する線と交わる平坦幅ｂの面取り部を設けることにより補剛効果が一層高められる。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の実施例について説明する。図１は、本考案の一実施例の折板外装材の断面図である。この実施例においては、底板１の両端に側板２が連なり、側板２の他端に頂板３の一端が連なり、頂板３の他端にはさらに部材６の一端が連っている。底板１と側板２と部材６には平坦幅ｂ₁ 〜ｂ₁₃の凹凸が設けられ、ｂ₁ 〜ｂ₁₃の幅は等しくなくて良く、底板１と側板２の交点には平坦幅ｂ₁₄，ｂ₁₅の面取り部７が設けられている。

【００１１】局部座屈は上記の応力の高い底板１と側板２との交点を中心に発生するので、図２のように底板１および側板２の交差する点９から平坦幅ｂだけ離れた位置から平坦幅ｂの凹凸を付与すると、交点での補剛効果が不足し、図３のような座屈しわ８が複数の板に跨って連成し、これにより耐力が低下する場合がある。そこで、本実施例では、図４のように底板１と側板２の交差する角度を２等分する線に直角に交わる平坦幅ｂの面取り部７を設けることにより補剛効果を高め、図５のように座屈しわ８が複数の板に跨って連成しないようにしている。

【００１２】折板外装材に、幅の異なる平坦幅ｂを付与し、座屈実験を行った。座屈実験に使用した供試材は板厚ｔ＝０．８［ｍｍ］、降伏応力σ_y ＝３３［ｋｇｆ／ｍｍ ² ］、縦弾性率Ｅ＝２１０００［ｋｇｆ／ｍｍ² ］がほぼ等しい冷延鋼板を用い、凹凸の高さはすべての実験で５ｍｍとした。図６（ａ）は各供試体の全断面の平均座屈応力度σ_cyを、図６（ｂ）は凹凸の付与にともなう原板幅増加量を、図６（ｃ）は成形荷重増加率を表している。α＝ｂ／ｔ×（σ_y ／Ｅ）^1/2 とし、 αによって平坦幅の大きさを表し、αを横軸に取ると、図６（ａ）においては、 αが２．０程度までは平坦幅の減少により急激に局部座屈への耐力が向上するが、それ以降の耐力向上は緩やかである。また、αが１．９の時の耐力は折板外装材の表面が波状と見なせるα＝０．３５（平坦幅ｂ＝７．０ｍｍ）の場合の約７７％の耐力が得られている。図６（ｂ）と図６（ｃ）において、α＝１．９（平坦幅３８．３ｍｍに相当）と折板外装材の表面を波状とみなせるα＝０．３５（平坦幅７．０ｍｍに相当）の場合とを比較すると、平坦幅の付与にともなう原板幅増加長および成形荷重増加率は、それぞれ約１５．４倍、約６０．０倍になり、折板外装材の表面を波状にするよりも原板幅および成形負荷の増大を大きく抑制している。

【００１３】以上のことから上記係数αが１．０〜２．５程度となるような平坦部を有するように台形状の凹凸を折板外装材に付与することにより、局部座屈耐力を向上させ、原板幅および成形負荷増加率の少ない折板外装材を得ることができる。

【００１４】

【考案の効果】以上詳細に説明したように、本考案の折板外装材は、底板と側板に平坦幅ｂの台形状の凹凸を設けたことにより、成形荷重の増大を必要最小限に抑え、局部座屈荷重耐力を向上させている。さらに、底板と側板が交差する点に平坦幅ｂの面取り部を設けた場合は、局部座屈荷重耐力が一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の折板外装材の断面図であ
る。

【図２】底板と側板との交差する点に面取り部を持たな
い折板外装材の底板と側板との交点付近の断面図であ
る。

【図３】図２の折板外装材に応力が作用し、局部座屈が
発生している図である。

【図４】折板外装材の底板と側板との交点付近の断面図
である。

【図５】折板外装材に応力が作用し、局部座屈が発生し
ている図である。

【図６】（ａ）各供試体の全断面平均座屈応力度を表し
た図である。（ｂ）凹凸の付与にともなう原板幅増加長を表した図で
ある。（ｃ）成形荷重増加量を表した図である。

【図７】従来の折板外装材の断面図の一例である。

【符号の説明】

１底板２側板３頂板４折板外装材５折板外装材に作用する圧縮応力７底板と側板との交差する点にある面取り部８座屈しわ

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】各供試体の全断面平均座屈応力度を表した
図（ａ）、凹凸の付与にともなう原板幅増加長を表した
図（ｂ）、成形荷重増加量を表した図（ｃ）である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】底板と、該底板の両端に該底板に対して
鈍角をなしてそれぞれの一端が連なる両側板と、該両側
板のそれぞれの他端にそれぞれの一端が連なり外側に向
かって広がる両頂板とを備えた折板外装材において、前記底板および前記両側板に、前記折板外装材の板厚を
ｔ、前記折板外装材の縦弾性率をＥ、前記折板外装材の
降伏応力をσ_y としたとき、平坦幅ｂが１．０×ｔ×（Ｅ／σ_y ）^1/2 〜２．５×ｔ×（Ｅ
／σ_y ）^1/2 なる台形状の凹凸を設けたことを特徴とする折板外装
材。
【請求項２】前記底板と前記側板との間に、該底板と
該側板が交差する角度を２分する線と交わる前記平坦幅
ｂの面取り部を設けたことを特徴とする請求項１記載の
折板外装材。