JPS6043553A - Hot rolled beam and its production - Google Patents

Hot rolled beam and its production

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JPS6043553A
JPS6043553A JP586184A JP586184A JPS6043553A JP S6043553 A JPS6043553 A JP S6043553A JP 586184 A JP586184 A JP 586184A JP 586184 A JP586184 A JP 586184A JP S6043553 A JPS6043553 A JP S6043553A
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JP
Japan
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web
flanges
portions
pair
forming
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ヤング ジエイ ペイク
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明者の発明になる負荷ビーム構造に関する米国特許
第4.251973号明細書には、波形状の中央部分と
両側のフランジに直接隣接する波形の存在しない帯状部
分とよりなるウェブを備えた溶接された■ビームの構成
が記載されてい°る。上記ビームニオイては、ビームの
重量を増すことなしにあるいは比較的高価な材料を用い
ることなしに高い負荷強度が得られている。上記明細書
に記載されたビームは、優れた強度を有しながら、フラ
ンジをウェブに溶接する工程を用いているため、例えば
熱間圧延法に比較して製造コストの低減が達成されてい
る。 上記Iビームの変形である熱間圧延ビームは断面がほぼ
長方形−の断面を有するビレットを用い、これを充分に
加熱し、次にビレットの両面を成形ロールに挾んで所望
の工学形に成形して得られる。 この方法によれば、フランジとウェブはほぼ同時に形成
される。同様に、負荷ビームをほぼC字状の断面に形成
する場合には、成形ロールは一方の面にのみ適用され、
他方の面は固定されており、こねによりビレットの端縁
に沿って直立したアームが形成されて、クロスビームウ
ェブのフランジとして作用する。 本発明
U.S. Pat. No. 4,251,973, which relates to a load beam structure invented by the present inventor, discloses a welded web with a corrugated central portion and uncorrugated strips directly adjacent to the flanges on both sides. ■The configuration of the beam is described. The beam odor provides high load strength without increasing the weight of the beam or using relatively expensive materials. The beams described in the above specification have excellent strength and, because of the process of welding the flange to the web, reduce manufacturing costs compared to, for example, hot rolling. The hot-rolled beam, which is a modification of the above-mentioned I-beam, uses a billet with a nearly rectangular cross section, which is sufficiently heated, and then both sides of the billet are sandwiched between forming rolls and formed into the desired engineering shape. can be obtained. According to this method, the flange and web are formed substantially simultaneously. Similarly, if the load beam is to be formed into a generally C-shaped cross-section, the forming rolls are applied to only one side;
The other side is fixed and the kneading forms upright arms along the edges of the billet to act as flanges for the cross-beam web. present invention

【よる■ビーム(またはCビーム)を製造するだ
めの第1段階の工程においては、加熱されたビレットが
ロールによって1対の端縁フランジを備えたものに成形
される。フランジの中心線に沿って延長されたウェブは
、そのフランジに接する部分の厚さが最大でかつ両フラ
ンジ間のほぼ中間の位置において厚さが最小になるよう
に断面形状にテーパがつけられている。ウェブは厚さが
最大の部分から中央の厚さが最小の部分までほぼ一様で
連続している。 第2段階においては、テーパのつけられた平坦なウェブ
を有するビームが1対の成形ロール間に導入されて、ビ
ーlの長さ方向に対して直角方向に伸びる1組の波形が
形成され、かつ両フランジに直接隣接する部分が波形の
存在しない部分として残される。 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。 第6図および第4図には、後述する製造方法によって作
成された負荷ビームの一例が符号10で示されており、
断面形状が1字形になるようにウェブ13によって離間
された1対の長方形のフランジ11および12を備えて
いる。フランジ”11および12は熱間圧延工程で形成
された通常の構成を有するものであシ、ウェブ13の近
傍の厚さが端縁部よりも厚く形成されたテーパが付され
ている。さらにフランジ11および12のウェブ13と
連接する部分にはアール14が付されている。 第1a図には本発明の方法により負荷ビームを作成する
場合の第1段階が示されており、■ビームjOはそのウ
ェブの厚さがフランジに隣接する部分では最大厚さf)
feとり、中央部で最小厚さdをとるようにほぼ一様の
テーパが連続的につけられている。厚さdけ厚さDの約
半分とするのが好ましく、これにより後述するように理
想的な重量・強度比が得られる。 第2段階では、ウェブには、その中央部分子、平坦な平
面から外方に突出する部分15が形成される。これらの
外方に突出する部分15は平坦な平面から交互に両側に
突出するように形成されるのが好ましい。第6図および
第4図に示されているように、ウェブ】3の外方に突出
する部分15は複数の波形状部分として形成されるのが
好ましく、それらの波形状部分において、金属板はまず
平坦な平面から1つの方向[90°屈曲され、次にそれ
にすぐ隣接した部分が平坦な平面から反対方向に90°
屈曲されることが好ましい。さらに、波形状部分は、ビ
ーム強度を減退させる可能性のある鋭角な角または鋭角
な曲げ部分の形成を避けるために、第5図に示されてい
るように曲げ方向が変る部分にアールが付されているこ
とが好ましい。 波形状部分の上下においてフランジ11および12に直
接隣接している部分は、波形状部分の存在し々い平坦表
帯状部分]6および17となされている。このような平
坦な帯状部分と中央部分に長手方向に沿って設けられた
波形状部分との組合せによって、全部が平坦なウェブを
有する同一寸法のビームに比較して負荷強度が増大する
のみでなく、曲げ応力に対する耐性を高く保つことがで
きる。 本発明の効果を奏するための各部分の寸法に関しては、
第6図において波形状でない帯状部分16および17の
幅X2が問題になる。特にX2の最小値を少なくともウ
ェブの最大厚さDの少なくとも2倍にすることが好まし
い。さもないと、形成されたビームはいわゆる[アコー
ディオン効果]によって曲げ強度が貧弱なものになる。 第2図ICは、第1a図に示された第1段階の■ビーム
にそのウェブに沿って帯状の波形状部分15を形成する
ように設計されたJ対の成形ロール18および19が示
されている。成形ロール18およびJ9は波形形成に際
してビームフランジを受入れかつ保持するだめの溝20
〜23を備えている。 もしウェブがそれ程厚くない場合には波形形成は「冷間
」で行なわれるが、ウェブがより厚い場合には、第1段
階のビームが′高温に加熱されて、波形形成が「熱間」
で行なわれる。 Cビームが所望とされるときは、その構造は上述したI
ビームにきわめて類似している。工程の第j段階におい
ては、第1b図に示されているような熱間圧延されたC
ビーム24ば、第1a図に示された■ビーム10とほぼ
同様のウェブを有している。次にウェブの厚さに応じて
「熱間」または「冷間」で、第2図に示されたロール1
8および】9を用いて波形状部分が形成される。最終的
なCビームは第6図に示されているが、これは第4図に
示されている■ビームと同様の寸法比を有している。 第7図には他の形成のIビーム25が示されている。こ
の場合の■ビームの第1段階は、第1a図に示されたテ
ーパの付されたウェブを備えた熱間圧延ビーム】0と同
じである。第2段階において、第7図および第9図に示
されているように波形26がウェブの一側のみに突出す
るように成形ロールが変更される。 同様に第8図には、波形27が例えばウェブの一方の主
面からのみ外方へ突出するような構成となされたCビー
ムが示されている。この構造は、第1段階の熱間圧延工
程において、フランジが1字形に代ってC字形に形成さ
れることを除いては第7図に示された■ビーム25と全
く同様にして得られる。 上述のような本発明による負荷ビームめ製造方法によれ
ば、負荷強度を損うことなしに全体のビーム重量を著し
く減少させることができる。すなわち、ウェブにテーパ
をつけることによって重量が減少し7、波形をつけるこ
とによってビームの負荷能力が増大し、その結果ビーム
全体の強度が増大し7重量が減少する。また溶接の必要
がないから製造コストを著しく低減できる。 上述したビームのもっとも一般的な材料は鋼鉄であるが
、アルミニウムまたはプラスチックでビームを形成して
も同様の効果を奏することができる。
In the first stage of manufacturing a beam (or C-beam), a heated billet is formed by rolls into a pair of edge flanges. The web extending along the centerline of the flange has a tapered cross-sectional shape such that the web has a maximum thickness where it contacts the flange and a minimum thickness approximately midway between the flanges. There is. The web is substantially uniform and continuous from the greatest thickness to the least thickness in the middle. In a second stage, a beam with a tapered flat web is introduced between a pair of forming rolls to form a set of corrugations extending perpendicular to the length of the beam l; In addition, the portion directly adjacent to both flanges is left as a portion without corrugations. The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In FIG. 6 and FIG. 4, an example of a load beam created by the manufacturing method described later is indicated by the reference numeral 10.
It includes a pair of rectangular flanges 11 and 12 separated by a web 13 so as to have a single-shaped cross-section. The flanges 11 and 12 have a normal configuration formed by a hot rolling process, and are tapered so that the thickness near the web 13 is thicker than the edge. A radius 14 is attached to the portions 11 and 12 that connect with the web 13. Fig. 1a shows the first step in creating a load beam by the method of the present invention, and the beam jO is The thickness of the web is the maximum thickness f) in the area adjacent to the flange.
fe, and a substantially uniform taper is continuously applied so that the minimum thickness d is obtained at the center. It is preferable to set the thickness d to about half the thickness D, thereby obtaining an ideal weight/strength ratio as described later. In a second step, the web is formed with its central portion, a portion 15 which projects outwardly from the flat plane. These outwardly projecting portions 15 are preferably formed so as to project alternately on both sides from a flat plane. As shown in FIGS. 6 and 4, the outwardly projecting portion 15 of the web 3 is preferably formed as a plurality of corrugations in which the metal plate is First it is bent in one direction [90° from a flat plane, then the immediately adjacent part is bent 90° in the opposite direction from a flat plane.
Preferably, it is bent. In addition, the corrugated portion is rounded where the bending direction changes, as shown in Figure 5, to avoid the formation of sharp corners or sharp bends that may reduce the beam intensity. It is preferable that the The portions directly adjacent to the flanges 11 and 12 above and below the corrugated portion are flat surface strip portions 6 and 17 where the corrugated portion is frequently present. This combination of flat strips and longitudinal corrugations in the central part not only increases the load strength compared to a beam of the same dimensions with an entirely flat web. , it is possible to maintain high resistance to bending stress. Regarding the dimensions of each part to achieve the effects of the present invention,
In FIG. 6, the width X2 of the non-wavy band portions 16 and 17 becomes a problem. In particular, it is preferred that the minimum value of X2 is at least twice the maximum thickness D of the web. Otherwise, the beam formed will have poor bending strength due to the so-called "accordion effect". FIG. 2IC shows J pairs of forming rolls 18 and 19 designed to form band-like corrugations 15 along their webs in the first stage beam shown in FIG. 1a. ing. Forming rolls 18 and J9 have receptacle grooves 20 for receiving and holding the beam flanges during corrugation.
~23. If the web is not very thick, the corrugation is done 'cold', but if the web is thicker, the first stage beam is heated to a 'hot' temperature and the corrugation is done 'hot'.
It will be held in When a C-beam is desired, its structure is as described above.
Very similar to a beam. In the j-th stage of the process, the hot rolled C
Beam 24 has a web substantially similar to beam 10 shown in FIG. 1a. Then, depending on the thickness of the web, the roll 1 shown in FIG.
8 and ]9 are used to form the wavy portion. The final C-beam is shown in FIG. 6, and has similar size ratios to the ■-beam shown in FIG. Another configuration of I-beam 25 is shown in FIG. The first stage of the beam in this case is the same as the hot rolled beam with tapered web shown in FIG. 1a. In a second step, the forming rolls are modified so that the corrugations 26 project only on one side of the web, as shown in FIGS. 7 and 9. Similarly, FIG. 8 shows a C-beam configured such that the corrugations 27 project outwardly from, for example, only one major surface of the web. This structure is obtained in exactly the same manner as the beam 25 shown in Fig. 7, except that the flange is formed into a C-shape instead of a 1-shape in the first stage hot rolling process. . According to the load beam manufacturing method according to the present invention as described above, the overall beam weight can be significantly reduced without compromising the load strength. That is, tapering the web reduces weight 7 and corrugating increases the load carrying capacity of the beam, resulting in increased overall beam strength and 7 weight reduction. Furthermore, since there is no need for welding, manufacturing costs can be significantly reduced. The most common material for the beams mentioned above is steel, but the beams can be made of aluminum or plastic to achieve similar results.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1a図および第1b図はそれぞれエビームおよびCビ
ームを形成するだめの工程の第j段階によって得られた
熱間圧延ビームの断面図、第2図は工程の第2段階のた
めの成形ロールの部分的斜視図、第6図は本発明の方法
によって形成された■ビームの正面図、第4図は第6図
の4−4線に沿う断面図、第5図は第3図の5−5線に
沿う断面図、第6図は本発明の方法によって形成された
Cビームの断面図、第7図は本発明による■ビームの変
形を示す断面図、第8図は本発明によるCビームの変形
を示す断面図、第9図は第7図の9−9線に沿う断面図
である。 図中、10は■ビーム、11および12はフランジ、1
3はウェブ、」5は波形状部分、18および19はロー
ルをそれぞれ示す。
Figures 1a and 1b are cross-sectional views of the hot-rolled beam obtained by the j-th stage of the pool process for forming E-beams and C-beams, respectively, and Figure 2 is a cross-sectional view of the forming rolls for the second stage of the process. 6 is a front view of a beam formed by the method of the present invention, FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 6, and FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-- in FIG. 3. 6 is a cross-sectional view of a C-beam formed by the method of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view showing deformation of the ■ beam according to the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view of a C-beam according to the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line 9--9 in FIG. 7. In the figure, 10 is a beam, 11 and 12 are flanges, 1
3 is a web, 5 is a corrugated portion, and 18 and 19 are rolls, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 ウェブによって互いに連結された1対のフランジ
を備えた熱間圧延ビームにおいて、前記ウェブは、前記
フランジに直接隣接する部分の厚さが最大で、前記1対
のフランジ間の部分の厚さが最小になるようにテーパが
つけられた平坦な板よりなり、 さらに前記ウェブは、前記板の一側から外方に突出する
複数の第1の部分と、前記板の他側から外方に突出する
複数の第2の部分と、前記各フランジに直接隣接してい
て前記第1および第2の部分が存在しない2つの帯状部
分とよりなることを特徴とする熱間圧延ビーム。 2、特許請求の範囲第1項記載のビームにおいて、前記
ウェブは、その最大厚部分の厚さが最小厚部分の厚さの
約2倍になされていることを特徴とする前記ビーム。 3、特許請求の範囲第1項記載のビームにおいて、前記
ウェブの第1および第2の部分は前記フランジと直角方
向に延長された互いに連続して連接する波形状部分より
なることを特徴とする前記ビーム。 4、特許請求の範囲第1項記載のビームにおいて、前記
ウェブの厚さが最小の部分が前記1対のフランジ間の中
央位置であることを特徴とする前記ビーム。 5、%許請求の範囲第1項記載のビームにおいて、前記
1対のフランジが前記ウェブの両側から外方に突出して
■ビームを形成していることを特徴とする前記ビーム。 6、特許請求の範囲第1項記載のビームにおいて、前記
1対のフランジが前記ウェブの一側から外方に突出して
Cビームを形成していることを特徴とする前記ビーム。 7、特許請求の範囲第1項記載のビームにおいて、前記
各帯状部分の幅は、前記ウェブの板から外方へ突出する
前記第1および第2の部分間の距離に少なくとも等しい
ことを特徴とする前記ビーム。 8. ビレットを熱間圧延して、ウェブによって離間さ
れた1対のフランジを備えかつ前記ウェブの厚さが前記
フランジと隣接する部分で最大となりフランジ間の中間
で最小となるようになされた第1段階のビームを形成す
る工程と、 前記熱間圧延された第1段階のビームのウェブに、前記
ウェブから外方へ突出する部分を形成し、かつ前記フラ
ンジに直接隣接する部分を前記突出する部分の存在しな
い帯状部分として残す工程とよりなることを特徴とする
1対のフランジと板状ウェブとを備えたビームの製造方
法。 9、特許請求の範囲第8項記載の方法において、前記ウ
ェブに外方に突出する部分を形成する工程が、前記第1
段階のビームをそれが可鍛性を呈する温度よりも実質的
に低い温度に保ちながら成形ローラの間に挾みこむこと
によりなされることを特徴とする前記方法。 10、特許請求の範囲第8項記載の方法において、前記
ウェブに外方に突出する部分を形成する工程が、前記第
1段階のビームをそれが可鍛性を呈する温度にまで加熱
する予備工程を含むことを特徴とする前記方法。 11、特許請求の範囲第8項記載の方法において、ある
部分は前記ウェブの一側から外方へ突出し、ある部分は
前記ウェブの他側から外方に突出するようになすことを
特徴とする前記方法。
Claims: 1. A hot-rolled beam having a pair of flanges connected to each other by a web, wherein the web is thickest at a portion directly adjacent to the flanges and the web comprises a plurality of first portions projecting outwardly from one side of the plate; and a plurality of first portions projecting outwardly from one side of the plate; a plurality of second portions protruding outward from the other side; and two band-shaped portions directly adjacent to each of the flanges and in which the first and second portions do not exist. rolled beam. 2. The beam according to claim 1, wherein the web has a maximum thickness approximately twice as thick as a minimum thickness. 3. The beam according to claim 1, wherein the first and second portions of the web are comprised of wave-shaped portions extending in a direction perpendicular to the flange and continuously connected to each other. Said beam. 4. The beam according to claim 1, wherein the portion of the web with the smallest thickness is located at the center between the pair of flanges. 5.% The beam according to claim 1, wherein the pair of flanges protrudes outward from both sides of the web to form a beam. 6. The beam according to claim 1, wherein the pair of flanges protrudes outward from one side of the web to form a C-beam. 7. A beam according to claim 1, characterized in that the width of each strip is at least equal to the distance between the first and second portions projecting outwardly from the plate of the web. said beam. 8. A first step in which the billet is hot rolled to include a pair of flanges separated by a web and the thickness of the web is greatest adjacent the flanges and least intermediate between the flanges. forming a beam of the hot-rolled first stage beam with a portion projecting outwardly from the web, and forming a portion directly adjacent the flange of the projecting portion; 1. A method for manufacturing a beam having a pair of flanges and a plate-like web, the method comprising: leaving the beam as a non-existing band-like portion. 9. The method of claim 8, wherein the step of forming an outwardly projecting portion in the web comprises
A method as described above, characterized in that it is carried out by sandwiching the staged beam between forming rollers while maintaining it at a temperature substantially below the temperature at which it becomes malleable. 10. The method of claim 8, wherein the step of forming outwardly projecting portions in the web comprises a preliminary step of heating the first stage beam to a temperature at which it becomes malleable. The method characterized in that it comprises: 11. The method according to claim 8, wherein a certain portion projects outward from one side of the web, and a certain portion projects outward from the other side of the web. Said method.
JP59005861A 1983-08-01 1984-01-18 Beam manufacturing method Expired - Lifetime JPH0777641B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US51902283A 1983-08-01 1983-08-01
US519022 2000-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6043553A true JPS6043553A (en) 1985-03-08
JPH0777641B2 JPH0777641B2 (en) 1995-08-23

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ID=24066448

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JP59005861A Expired - Lifetime JPH0777641B2 (en) 1983-08-01 1984-01-18 Beam manufacturing method

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5631119U (en) * 1979-08-17 1981-03-26
JPS56158224A (en) * 1980-05-09 1981-12-05 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of h-beam having corrugation in central part of web

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JPH0777641B2 (en) 1995-08-23

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