JPS6299543A - 複合材料製桁構造 - Google Patents
複合材料製桁構造Info
- Publication number
- JPS6299543A JPS6299543A JP23863085A JP23863085A JPS6299543A JP S6299543 A JPS6299543 A JP S6299543A JP 23863085 A JP23863085 A JP 23863085A JP 23863085 A JP23863085 A JP 23863085A JP S6299543 A JPS6299543 A JP S6299543A
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- JP
- Japan
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- web
- connecting member
- section
- shaped cross
- flange
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、フランジとウェブとからなる桁構造に関する
。とくに、本発明は、複合材料製の桁構造に関する。本
発明は、軽量でかつ高強度が要求される航空機の桁はも
とより、橋や建築物の桁など、幅広い範囲の桁構造に適
用できる。
。とくに、本発明は、複合材料製の桁構造に関する。本
発明は、軽量でかつ高強度が要求される航空機の桁はも
とより、橋や建築物の桁など、幅広い範囲の桁構造に適
用できる。
従来技術
一般に、桁構造は、主として軸力を負担するフランジと
、主として剪断力を負担するウェブにより構成され、フ
ランジはウェブの両側の縁に結合される。複合材料によ
り形成された桁構造では、フランジは主に桁長平方向に
繊維を配列した厚肉平板状の構造を有し、ウェブは桁長
平方向に関し４５°に繊維を配列した薄肉構造を有する
。ウェブが平板状のばあいには、桁長平方向に間隔をも
って、桁幅方向に延びる補強材を配置する必要がある。
、主として剪断力を負担するウェブにより構成され、フ
ランジはウェブの両側の縁に結合される。複合材料によ
り形成された桁構造では、フランジは主に桁長平方向に
繊維を配列した厚肉平板状の構造を有し、ウェブは桁長
平方向に関し４５°に繊維を配列した薄肉構造を有する
。ウェブが平板状のばあいには、桁長平方向に間隔をも
って、桁幅方向に延びる補強材を配置する必要がある。
この構造は、従来から金属桁において採用されてきたも
ので、構造が簡単であるという利点を有する。とくに、
金属桁のばあい、ウェブの剪断座屈を許容する設計が可
能であるので、軽量に構成できるという利点もある。し
かし、複合材料製の桁構造では、ウェブの座屈は許容で
きないので事項が大きくなる、という問題がある。さら
に、補強材は、１本づつ手作業で取りつけねばならない
ので、作業に時間を要し、製造コストが高くなる。
ので、構造が簡単であるという利点を有する。とくに、
金属桁のばあい、ウェブの剪断座屈を許容する設計が可
能であるので、軽量に構成できるという利点もある。し
かし、複合材料製の桁構造では、ウェブの座屈は許容で
きないので事項が大きくなる、という問題がある。さら
に、補強材は、１本づつ手作業で取りつけねばならない
ので、作業に時間を要し、製造コストが高くなる。
複合材料製の桁構造において、ウェブをハニカムザンド
イッチ構造にすることも提案されているが、この構造は
、軽量で座屈に強いという利点を備えているものの、製
造コストが高いという致命的な欠点を有し、しかも軽い
Ｉ＋ｒ ’Ｊｌでも表皮とコアとが剥離しやすく、剥離
が生じるとその修理には高度の熟練を要する。
イッチ構造にすることも提案されているが、この構造は
、軽量で座屈に強いという利点を備えているものの、製
造コストが高いという致命的な欠点を有し、しかも軽い
Ｉ＋ｒ ’Ｊｌでも表皮とコアとが剥離しやすく、剥離
が生じるとその修理には高度の熟練を要する。
また、ウェブを桁長手方向に反復する波形に形成して座
屈強度を高めることも知られているが、この構苗では、
ウェブとフランジとの接合に問題がある。すなわち、ウ
ェブをフランジに接合するばあい、ウェブの縁において
ウェブの繊維をフランジ面に沿って折り曲げてフランジ
に接合するのであるが、ウェブが波形であるために、折
り曲げられた繊維の方向が揃わずに、フランジ面で繊維
の分布に粗密を生じ、フランジ面が凸凹になる。
屈強度を高めることも知られているが、この構苗では、
ウェブとフランジとの接合に問題がある。すなわち、ウ
ェブをフランジに接合するばあい、ウェブの縁において
ウェブの繊維をフランジ面に沿って折り曲げてフランジ
に接合するのであるが、ウェブが波形であるために、折
り曲げられた繊維の方向が揃わずに、フランジ面で繊維
の分布に粗密を生じ、フランジ面が凸凹になる。
ウェブの繊維を折り曲げるにさいして、繊維の分布に粗
密が生じないように留意して作業を行なえばよいが、そ
のためには作業が煩雑になり、製造コストが高くなる。
密が生じないように留意して作業を行なえばよいが、そ
のためには作業が煩雑になり、製造コストが高くなる。
波形ウェブと技術的に同等なものとして、ウェブの幅方
向に延びるビードを、桁長手方向に間隔をもって、ある
いは連続して形成することも考えられる。このばあい、
ビードは、その両端がウェブの縁まで達せず、ウェブ縁
より内側で消えるように形成されるので、ウェブの縁は
直線状になりフランジとの接合にさいして繊維の分布に
前述のような粗密を生じる心配がなくなる。しかし、ウ
ェブにビードを形成するには、ビード端部に絞りを施し
て半球形またはそれに類似の形状を形成する必要があり
、この絞り加工にさいし、ウェブ端部の繊維が引っ張ら
れ、ウェブにひきつりを生じることになる。
向に延びるビードを、桁長手方向に間隔をもって、ある
いは連続して形成することも考えられる。このばあい、
ビードは、その両端がウェブの縁まで達せず、ウェブ縁
より内側で消えるように形成されるので、ウェブの縁は
直線状になりフランジとの接合にさいして繊維の分布に
前述のような粗密を生じる心配がなくなる。しかし、ウ
ェブにビードを形成するには、ビード端部に絞りを施し
て半球形またはそれに類似の形状を形成する必要があり
、この絞り加工にさいし、ウェブ端部の繊維が引っ張ら
れ、ウェブにひきつりを生じることになる。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、ウェブに座屈強度を高めるためのビードが形
成された複合材料製桁構造を製造するばあいに、ビード
端部の絞り成形に起因して、ウェブ縁部にひきつり、そ
の池の変形が生じる、という問題を解決しようとするも
のである。
成された複合材料製桁構造を製造するばあいに、ビード
端部の絞り成形に起因して、ウェブ縁部にひきつり、そ
の池の変形が生じる、という問題を解決しようとするも
のである。
すなわち、本発明は、ウェブに座屈強度を高めるための
ビードが形成され、ウェブとフランジとの接合にさいし
てウェブの繊維に粗密を生じる恐れがなく、しかも成形
を機械的に容易に行うことができる複合材料製桁橋１告
を提供することを目的とする。
ビードが形成され、ウェブとフランジとの接合にさいし
てウェブの繊維に粗密を生じる恐れがなく、しかも成形
を機械的に容易に行うことができる複合材料製桁橋１告
を提供することを目的とする。
問題点を解決するだめの手段
本発明においては、上記問題点を解決するために次の手
段をとる。すなわち、フランジとウェブとの間の接合に
Ｔ形断面の接続部材を用い、この接続部材のＴ形断面の
頂部をフランジに接合し、Ｔ形断面の脚部をウェブに接
合する。接続部材は１対のし形断面の部材を互いに接合
して形成すればよい。ウェブには該ウェブの幅方向に延
びるビードが複数個形成されており、各ビードの両端に
は、ウェブの両側の縁部付近に位置して絞り部が形成さ
れる。絞り部は、接続部材のＴ形断面の脚部の縁にほぼ
対応する位置から始まり、ウェブの縁付近に対応する位
置で終わる。接続部材のＴ形Ｉｆｒ面の脚部にも、ウェ
ブのビード端部の絞り部に対応する形状の絞り部が形成
される。
段をとる。すなわち、フランジとウェブとの間の接合に
Ｔ形断面の接続部材を用い、この接続部材のＴ形断面の
頂部をフランジに接合し、Ｔ形断面の脚部をウェブに接
合する。接続部材は１対のし形断面の部材を互いに接合
して形成すればよい。ウェブには該ウェブの幅方向に延
びるビードが複数個形成されており、各ビードの両端に
は、ウェブの両側の縁部付近に位置して絞り部が形成さ
れる。絞り部は、接続部材のＴ形断面の脚部の縁にほぼ
対応する位置から始まり、ウェブの縁付近に対応する位
置で終わる。接続部材のＴ形Ｉｆｒ面の脚部にも、ウェ
ブのビード端部の絞り部に対応する形状の絞り部が形成
される。
このように、本発明による複合材料製の桁構造は、複合
材料製のフランジと、複合材料製の接続部材と、複合材
料製のウェブとからなり、前記接続部材は１対のし形断
面部材のそれぞれの１方の脚部を互いに接合して形成さ
れたＴ形断面を有する形状であり、前記接続部材のＴ形
断面の頂部は前記フランジに接合され、Ｔ形断面の脚部
は前記ウェブの縁部に接合されており、前記ウェブには
その幅方向に延びるビードが形成され、前記ビードは両
端に絞り部を有し、前記絞り部は、前記ウェブの縁８１
ζ付近において前記接続部材のＴ形断面の脚ａ＋＜のｉ
）にほぼ対応する位置から始まり、前記ウェブの縁付近
で終わるように形成され、前記接紐部材のＴ形断面の脚
部にも前記ビードの絞り邪に対応する絞り部が形成され
ていることを特徴とする。ここに、ビードは、桁長手方
向に交互に凹凸が連続する波形に形成しても、あるいは
桁長手方向に間隔をもって形成してもよい。
材料製のフランジと、複合材料製の接続部材と、複合材
料製のウェブとからなり、前記接続部材は１対のし形断
面部材のそれぞれの１方の脚部を互いに接合して形成さ
れたＴ形断面を有する形状であり、前記接続部材のＴ形
断面の頂部は前記フランジに接合され、Ｔ形断面の脚部
は前記ウェブの縁部に接合されており、前記ウェブには
その幅方向に延びるビードが形成され、前記ビードは両
端に絞り部を有し、前記絞り部は、前記ウェブの縁８１
ζ付近において前記接続部材のＴ形断面の脚ａ＋＜のｉ
）にほぼ対応する位置から始まり、前記ウェブの縁付近
で終わるように形成され、前記接紐部材のＴ形断面の脚
部にも前記ビードの絞り邪に対応する絞り部が形成され
ていることを特徴とする。ここに、ビードは、桁長手方
向に交互に凹凸が連続する波形に形成しても、あるいは
桁長手方向に間隔をもって形成してもよい。
作 用
本発明の複合材料製桁構Φは、接続部材のＴ形断面の頂
部がフランジに接合されるので、接合にさいして繊維に
粗密が生じる恐れはなく、またビードの形成にさいし、
ビード端部の絞り部はウェブの縁に近接した位置にある
ので、繊維の拘束が比較的弱く、ウェブの縁にひきつり
等の欠陥を生じる恐れがない。また、接続部材の脚部の
絞り部も、該脚部の縁付近に形成されるので、接続部材
の脚部にもひきつり等の欠陥を生じることがなくなる。
部がフランジに接合されるので、接合にさいして繊維に
粗密が生じる恐れはなく、またビードの形成にさいし、
ビード端部の絞り部はウェブの縁に近接した位置にある
ので、繊維の拘束が比較的弱く、ウェブの縁にひきつり
等の欠陥を生じる恐れがない。また、接続部材の脚部の
絞り部も、該脚部の縁付近に形成されるので、接続部材
の脚部にもひきつり等の欠陥を生じることがなくなる。
実施例
第１実施例
第１図および第２図を参照すると、°図示された複合材
料製桁構造は、上フランジ２ａと下フランジ２ｂとを有
し、これらフランジ２ａ、２ｂは、繊維が主として桁長
手方向に向くように配列されたほぼ平板状の構造を有す
る。ウェブ４は、２（父の薄板４ａ、４ｂを合わせて形
成され、繊維が桁長手方向に対し４５° に向（ように
配置された構造を有する。
料製桁構造は、上フランジ２ａと下フランジ２ｂとを有
し、これらフランジ２ａ、２ｂは、繊維が主として桁長
手方向に向くように配列されたほぼ平板状の構造を有す
る。ウェブ４は、２（父の薄板４ａ、４ｂを合わせて形
成され、繊維が桁長手方向に対し４５° に向（ように
配置された構造を有する。
フランジ２ａ、２ｂをウェブ４の両側の傍に接合するた
めに、接続部材６が設けられる。接続部材６は、１対の
し形断面部材６ａ、６ｂを互いに合わせてＴ形断面に形
成した構造を有し、Ｔ形断面の「（部がフランジ２ａ、
２ｂにそれぞれ接合されている。ウェブ゛４の薄板４ａ
、４ｂは、士娶了売８３材のＴ形断面の脚部の両側に重
ねて配置され、この脚８−区に接合される。第１図に示
すように、ウェブ４には該ウェブ４の幅方向に延びるビ
ード８が桁長手方向に間隔をもって形成されている。各
ビード８の両端部には半球形の絞り部８ａ、８ｂが形成
されている。第２図に示すように、絞り部は接続部材６
のＴ形断面の脚部にも形成され、ウェブ４のビード８の
絞り部は、接続部材６のＴ形断面の脚部の盪７にほぼ対
応する位置から始まり、ウェブの縁５の付近で柊ってい
る。したがって、ウェブの縁５はほぼ直線状に形成され
る。接続部材６の脚部に形成される絞り部は、ウェブ４
のビード端部の絞り部に対応する形状である。第３１火
にビード８の絞り部８ａの位置を示す。
めに、接続部材６が設けられる。接続部材６は、１対の
し形断面部材６ａ、６ｂを互いに合わせてＴ形断面に形
成した構造を有し、Ｔ形断面の「（部がフランジ２ａ、
２ｂにそれぞれ接合されている。ウェブ゛４の薄板４ａ
、４ｂは、士娶了売８３材のＴ形断面の脚部の両側に重
ねて配置され、この脚８−区に接合される。第１図に示
すように、ウェブ４には該ウェブ４の幅方向に延びるビ
ード８が桁長手方向に間隔をもって形成されている。各
ビード８の両端部には半球形の絞り部８ａ、８ｂが形成
されている。第２図に示すように、絞り部は接続部材６
のＴ形断面の脚部にも形成され、ウェブ４のビード８の
絞り部は、接続部材６のＴ形断面の脚部の盪７にほぼ対
応する位置から始まり、ウェブの縁５の付近で柊ってい
る。したがって、ウェブの縁５はほぼ直線状に形成され
る。接続部材６の脚部に形成される絞り部は、ウェブ４
のビード端部の絞り部に対応する形状である。第３１火
にビード８の絞り部８ａの位置を示す。
第４図は、上述の桁構造の製造方法の一例を示すもので
、フランジは、第４図（ａ）に示すように公知の自動積
層機を用いて形成される。接続部材は、自動積層機によ
り平板状に形成された２枚のソートをロール成形機に通
してＬ形断面に成形する。
、フランジは、第４図（ａ）に示すように公知の自動積
層機を用いて形成される。接続部材は、自動積層機によ
り平板状に形成された２枚のソートをロール成形機に通
してＬ形断面に成形する。
この過程を第４図（ｂ）に示す。ウェブ４の薄板４ａ１
４ｂも自動積層機により平板状に形成される。このよう
にして形成された各部品を、第４図（Ｃ）に示すように
組み合わせ、ビード成形用の下型１０と上型１２との間
にウェブ４と接続部材６の脚部を挟んでプレス成形し、
その状態で樹脂の硬化を行わせる。この過程を、第４図
（ｄ）に示す。
４ｂも自動積層機により平板状に形成される。このよう
にして形成された各部品を、第４図（Ｃ）に示すように
組み合わせ、ビード成形用の下型１０と上型１２との間
にウェブ４と接続部材６の脚部を挟んでプレス成形し、
その状態で樹脂の硬化を行わせる。この過程を、第４図
（ｄ）に示す。
第２実施例
本実施例は、前実施例とほぼ同一の構成であるが、ウェ
ブ４に形成されるビード８が、桁長手方向に間隔をもっ
て配置さていず、連続的に波形に形成されている点で前
実施例と相違する。その他の点では、前実施例と同様で
あるので、対応する部分に同一の符号を附して、詳細な
説明は省略する。
ブ４に形成されるビード８が、桁長手方向に間隔をもっ
て配置さていず、連続的に波形に形成されている点で前
実施例と相違する。その他の点では、前実施例と同様で
あるので、対応する部分に同一の符号を附して、詳細な
説明は省略する。
効 果
以上述べたように、本発明においては、ウェブにビード
が形成されているので、ウェブの座屈強度が高まり、ウ
ェブに補強部材を取りつけることなく、該ウェブを薄肉
溝Φにすることができる。
が形成されているので、ウェブの座屈強度が高まり、ウ
ェブに補強部材を取りつけることなく、該ウェブを薄肉
溝Φにすることができる。
また、ビードは、端部の絞り部が、接続部材のＴ形断面
の脚部にほぼ対応する位置で始まり、ウェブの縁の付近
で終わるように構成されているので絞り部の成形にさい
して、ウェブの縁部にひきつり等の欠陥を生じる恐れが
ない。
の脚部にほぼ対応する位置で始まり、ウェブの縁の付近
で終わるように構成されているので絞り部の成形にさい
して、ウェブの縁部にひきつり等の欠陥を生じる恐れが
ない。
第１図は、本発明の一実施例による桁構造を、各部品を
僅かに離した状態で示す斜視図、第２図は、第１図のＵ
−ＩＴ線断面図、第３図は、ウェブのビードの位置関係
を示す側面図、 第４図（ａ）、（１））、（Ｃ）、（ｄ）は、第１図な
いし第３図に示す桁構造の製苗方法を示す斜視図、第５
図は、本発明の池の実施例を示す第１図と同様な斜視図
、 第６図は、第５図のＶＩ−ＶＴ線断面図、第７図は、第
５図の■−■線断面図である。 ２ａ、２ｂ・・・・・フランジ、４・・・・・・ウェブ
、６・・・・・・接続部材、 ８・・・・・ビード
。 第１図 ■ 第４図 第５図 第６図 第７図
僅かに離した状態で示す斜視図、第２図は、第１図のＵ
−ＩＴ線断面図、第３図は、ウェブのビードの位置関係
を示す側面図、 第４図（ａ）、（１））、（Ｃ）、（ｄ）は、第１図な
いし第３図に示す桁構造の製苗方法を示す斜視図、第５
図は、本発明の池の実施例を示す第１図と同様な斜視図
、 第６図は、第５図のＶＩ−ＶＴ線断面図、第７図は、第
５図の■−■線断面図である。 ２ａ、２ｂ・・・・・フランジ、４・・・・・・ウェブ
、６・・・・・・接続部材、 ８・・・・・ビード
。 第１図 ■ 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- 複合材料製のフランジと、複合材料製の接続部材と、複
合材料製のウェブとからなり、前記接続部材は１対のＬ
形断面部材のそれぞれの１方の脚部を互いに接合して形
成されたＴ形断面を有し、前記接続部材のＴ形断面の頂
部は前記フランジに接合され、Ｔ形断面の脚部は前記ウ
ェブの縁部に接合されており、前記ウェブにはその幅方
向に延びるビードが形成され、前記ビードは両端に絞り
部を有し、前記絞り部は、前記ウェブの縁部付近におい
て前記接続部材のＴ形断面の脚部の縁にほぼ対応する位
置から始まり、前記ウェブの縁付近で終わるように形成
され、前記接続部材のＴ形断面の脚部にも前記ビードの
絞り部に対応する絞り部が形成されていることを特徴と
する複合材料製桁構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23863085A JPS6299543A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 複合材料製桁構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23863085A JPS6299543A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 複合材料製桁構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6299543A true JPS6299543A (ja) | 1987-05-09 |
| JPH0552385B2 JPH0552385B2 (ja) | 1993-08-05 |
Family
ID=17032998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23863085A Granted JPS6299543A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 複合材料製桁構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6299543A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5592452A (en) * | 1979-01-02 | 1980-07-12 | Paik Young J | I beam |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP23863085A patent/JPS6299543A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5592452A (en) * | 1979-01-02 | 1980-07-12 | Paik Young J | I beam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552385B2 (ja) | 1993-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |