JPS63502197A - 構造棒材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 構　造　棒　材 本発明は２個の弦材と該弦材に相互に連結された１個の直立ウェブとを有する構 造棒材であって、前記弦材は方の長手方向端に交互に延びる複数のバルジを含む 構造棒材に関する。

この種の構造棒材は例えば西独実用新案公報（ＤＥ−ＧＭ）８４２０６８４．５ 号により知られている。この先行技術の公報の第３図の実施態様においては、ウ ェブが両方の弦材に該ウェブの外側部分に設けられた限定された長さの局部的な 溶接部によって連結されている。この先行技術の公報の第２図の実施態様によれ ば、ウェブが両方の弦材に前記ウェブのバルジとバルジとの間にある該ウェブの 部分のところに設けられていて且つ長さを限定した両面溶接部によって連結され ている。

このような構造棒材す、なわ・ち金属ばりは多くの応用に用いることはできるが 、実際にはこのような棒材に加えることのできる荷重を正確に計算することはで きないので、これら棒材の寸法を大きめにしなければならないことがわかってい る。しかしながら、このように寸法を大きめにすることは、構造棒材の重量を増 大させることになるので、これらの棒材は取り扱いの面および実際の用途にお・ いて非常に不経済である。

本発明の目的は前記構造棒材の載荷能力を正確に計算できるようにすることによ って、該棒材の寸法が不必要に大きくなるのを回避し得るようにした前記゛西独 実用新案公報８４２０６８４．５号による構造棒材の改良にある。

るかもしくは該弦材に連結されるウェブの上方端と下方端とに、該弦材の長さに 沿って連続的に連結されている構造棒材を提供する。すなわち例え該構造棒材が 鋼のような金属からなるものであっても、構造棒材の軽量化構造が得られる。こ のような軽量化構造の構造棒材は該棒材の寸法を非常に大きめにする必要がなく 、あらゆる静止系において且つあらゆるタイプの荷重に対して普遍的に使用する ことができる。それ故に、このような構造棒材は簡単で且つ有利な方法で製造す ることができ、さらに莫大な量の材料と該棒材の容積および重量とを節減するこ とができる。このような構造棒材は何処ででも何等の複雑な製造設備も要せずに 製造することができるので、これらの構造棒材は開発途上国においても経済的な 方法で且つ良好な品質で製造することができる。

例えば、弦材が金属からなるものであれば、この実施態様では金属からなるウェ ブに少なくとも１つの連続的な溶接部によって連結することができ、該溶接部は 前記ウェブの少なくとも一方の側面か、もしくは該ウェブの一方かまたは両方の 側面上の互い違いになっている部分に設けられる。他の実施態様では弦材がウェ ブに２つの対向する溶接部によって連結され、該溶接部は前記ウェブの両方の側 面に連続的に設けられている。

本発明の他の特徴によれば、ウェブが平棒材料からなり且つバルジを形成する形 状に湾曲されることによって、該ウェブの互いに角を形成するような位置に延在 している部分が円形の部分または湾曲部分を介して相互に連結されるので、鋭角 をなす連結部すなわち角部が回避される。この鋭角をなす連結部は材料構造を変 え、それ故にバルジの角部を脆弱にする結果となり、さらに該弦材と該ウェブと の間の連結部もまた脆弱にし且つ確実性のないものとなる。本発明によれば、こ のような抑制しがたい脆弱化は回避することができるので、構造棒材の全長にわ たり該棒材の均質な特性を得ることができ、且つ複雑な製造および制御手段又は 機械を使用する必要なしに中央部のウェブと該ウェブによって相互に連結される 弦材との間の連結部に溶接部もしくは溶接線を適用することができる。

本発明により例えば金属からなる構造用梁を製造することができ、該梁の荷重を 調査し且つ簡単に計算し得るので、該粱の載荷能力を正確に計算することができ る。

真っ直ぐか、角を形成するか又は円錐形状に延びている部分か、さもなければ湾 曲された部分を備えた構造棒材であって、前記ウェブの横断面が実質的に台形状 をなしている構造棒材を製造することができる。この構造棒材はアルミニウムか 鋼か又はその他の適切な材料から製造することができ、その各々の場合において 軽量化構造が得られる。完全自動で製造することができる。ウェブの台形状ある いは波形状をなす部分の間にある湾曲連結部分は構造棒材の均質な特性とそれ故 に均一な強度とを棒の全長にわたって確実なものにする。それ故に、本発明の構 造棒材はあらゆる種類の荷重に対して最適の方法で使用することができる。横断 面は対称かもしくは非対称にすることができる。それ故に上部および下部の弦材 は互いに平行であるかもしくは互いにある角度をなすようにしてすなわち傾斜す るようにして、配設することができる。

ウェブのバルジは両弦材に対して、１０°ないし１７０°の間の角度、好ましく は６０°ないし１２０°の間の角度をなす。

バルジの両フランクの側面は構造棒材すなわち該棒材のウェブの長手方向軸線に 対して、１°ないし８９°の間の角度をなして延びている。

最も簡単な実施態様では、構造棒材のウェブはバンド状も・しくはストリップ状 の材料、又はその他の平棒からなる。しかしながら、これらのウェブはまた、開 放されているかもしくは閉鎖された形状であって最適の配列が得られるような形 状を備えた材料からも構成しうる。例えば平坦な材料は金属のブロックを熱間圧 延することによって作ることができる。

本発明によれば、構造棒材の変形とその載荷能力とは信頼できる方法を用いて検 知されるか明らかになるので、このような棒材は最良の方法を用いてその寸法を 定めることができる。さらに、このような棒材はあらゆる可能な横断面そして／ 又は形状を経済的な方法で造り出すことができる。

添付図面には、本発明の構造棒材に関するいくつかの実施態様が概略図で示され ている。

第１図は本発明の１つの実施態様による構造棒材の１つの端部の斜視図であり、 第２図は第１図の構造棒材の部分水平縦断面図であり、 第３図ないし第９図は本発明の構造棒材の他の実施態様に関する第２図と同様な 部分横断面図である。

構造棒材ｌは第１図に゛示すように、１個の直立ウェブ４によって相互に連結さ れた上部弦材２と下部弦材３とを備えている。第１図においては、両方の弦材２ と３とは互いに平行に延在していてウェブ４に対し実質的に垂直に延びているが 、これら弦材はまたウェブ４に対して９０°とは異なる角度をなして、それら弦 材が互いに平行にならないようにして延ばすこともできる。ウェブ４に対して前 記両弦材のなす角度はｌＯｏと１７０°との間にすることができ、且っ６０°と １２０゛との間の範囲内の角度にすることが好ましく、さらに７５°と１ｏ５° との間の角度にすることが最も好ましい。

第１図と第２図との実施態様においては、両方の弦材２と３．とはバンド状の材 料もしくは平棒材料からなる。

しかしながら、これら弦材はＵ字形横断面、Ｕ字形横断面、角のある横断面もし くはその他の横断面を備えた形状を有する材料からも構成することができる゛。

さらにこれら弦材は円形横断面、方形横断面もしくはその他の中空横断面を備え た、閉鎖された形状を有する材料からも構成することができる。

ウェブ４はその長手方向において、前記構造棒材ｌの一方および他方の長手方向 の端縁の方向に向けて互い違いになって延びる複数のバルジ５と６とが形成され るように湾曲されている。これらバルジのフランク７あるいはその側面は構造棒 材ｌの長手方向軸線に対して」°〜８９°との間の角度をなして延びているが、 一方これらバルジ５と６とのフランク７を相互に連結している部分９は実質的に 前記構造棒材ｌの長手方向へ延びている。

バルジの各々の前記部分９とフランク７との間の遷移部分すなわち接合部分は好 ましくはウェブ４の厚さの部分８の形状を有している。

従ってバルジ５，６と該バルジの各部分との間の結合部分が鋭角になるのが回避 される結果ウェブ４の材質には制約されない。

第２図によれば、両弦材２と３とは連続する溶接部１０によって、ウェブ４の上 方縁と下方縁とにそれぞれ溶接されている。第３図の実施態様では、ウェブ４の 対向する両側面に設けられた２つの連続する溶接部１１および１２によって連結 が得られる。各バルジ５，６の前記部分７と９との間の湾曲部分８により、各溶 接線ｉｏ。

１１．１２は均一に連続して延長し、その結果何等の困難もなしに一様に湾曲し うることが理解されよう。

第４図の実施態様においては、長さを限定した溶接部１３と１４とがウェブ４の 一方または他方の側面に交互に設けられている。しかしこれら溶接部は全体とし てはウェブ４と両弦材２および３との間において連続した連結部を形成している 。

第１図ないし第４図の実施態様においては、構造棒材１は湾曲させて形成された 平棒材料からなる１個のウェブ４を備えているけれども、第５図と第６図との実 施態様においては、両弦材２と３とが２個の平行したウェブ１４と１５とによっ て相互に連結されていて、それらウェブは外側から溶接されているそれぞれの溶 接部１６と１７とによって両弦材２と３とに連結されている。第５図の実施態様 においては、ウェブ１４と１５とのバルジ１８と１９とが互いに対向しているが 、一方策６図の実施態様においては、これらバルジが互いに偏位して配置されて いる。これらの実施態様で見、ウェブ１４と１５とは平棒材料からなり且つこれ らのウェブに鋭角をなす縁が形成しないように望ましい形状に湾曲されている。

成形された平棒材料からなる２個よりも多いウェブによって、両弦材２と３とを 相互に連結することもできる。

湾曲部分８は該部分の半径が各ウェブ４と１４と１５との材料の厚さの少なくと も１．５倍となるように、形成される。従ってウェブの連続撓みによるウェブ材 料の脆弱化を回避することができる。

本発明の重要な特徴はそれぞれのウェブ４と１４゜１５とが連続の平棒、薄板、 バンドもしくはストリップの材料からなり、これらのウェブが丸味をおびた湾曲 部分８を有する台形状に形成することである。何故ならば、ほかの場合には構造 棒材の載荷能力もしくは可能な積載荷重を計算すること、すなわち構造棒材を最 良の寸法にしたり又は大きさにしたりすることが不可能だからである。

台形の湾曲ウェブが構造棒材の両弦材と部分的に、すなわち成る部分だけで連結 されている場合でも、本発明により製造される構造棒材の載荷能力を計算できる ことがわかった。このような実施態様は第７図ないし第９図に開示されている。

第７図によれば、長さを限定した溶接部２１が構造棒材ｌの長手方向に向けて延 びている台形状のウェブ４の連結部分２２の一方の側面に設けられている。この 実施態様においては従ってウェブ４は長さを限定した溶接部２１だけで両弦材２ と３とに連結されている。ウェブ４の傾斜部分２３は両弦材２と３とに連結され ていない。

このような構造棒材に対してもそれの指示能力すなわち載荷能力は計算すること ができるので、このような構造棒材を平棒材料から構成することができ且つ軽量 化構造に製作することができる。

第８図によれば、両舷材２と３との間に直立して延びているウェブ４は第７図に おけると同様に、構造棒材ｌの長゛手方向に向けて延びる真っ直ぐな連結部分２ ２のところだけで、両舷材２と３とに溶接されている。しかしながらこの実施態 様では長さを限定した溶接部２１はウェブ４の一方の側面と他方の側面とに互い 違いに設けられている。

第９図の実施態様においてもまた、構造棒材ｌの長手方向に向けて延びるウェブ ４の連結部分２２だけが両舷材２と３とに連結されている。しかしながら、この 実施態様では溶接部２１が連結部分２２の両側面に設けられている。

本発明は金属からなる構造棒材に関して上述の説明がなされてきたけれども、こ のような構造棒材はまたプラスチック、プラスチックと木材との組合わせ、もし くはプラスチックと金属との組合わせた材料からも構成することができる。しか しいずれの場合においても、台形状に形成されたウェブ４が連続的なバンド状も しくはストリップ状の材料からなり、且つ該ウェブが該ウェブの強度を低減させ るような何等かのよじれや破損の個所を含まないことが不可欠の要件である。換 言すれば、ウェブの材料゛は構造棒材の全長にわたって均質な特性を備えていな ければならない。

構造棒材の部材がプラスチックモして／又は木材からなるか、もしくは金属との 組合わせが用いら゛れるような場合には、このような部材は適当な接着剤によっ て相互に連結される。

国際調査報告 １１７７＾　’＝　ＰＣＴ／ＥＰ　８６１００７８１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．棒材の一方または他方の長手方向端に交互になって延長する直立ウエブによ って相互に連結された上部弦材と下部弦材とからなり、前記弦材がその長さに沿 って前記ウエブに連続的に固定されていることを特徴とする、構造棒材。 ２．前記両弦材が連続的な溶接部によって前記ウエブに固定されており且つ該溶 接部は該ウエブの一方の側面か、もしくは該ウエブの一方および他方の側面に交 互に設けることができる請求の範囲第１項記載の構造棒材。 ３．前記連続的な溶接部が連続した溶接部である請求の範囲第２項記載の構造棒 材。 ４．前記両弦材の各々が前記ウエブに２つの対向する連続的な溶接部によって連 結されている請求の範囲第１項記載の構造棒材。 ５．前記ウエブが連続的な平棒からなり、該平棒は前記バルジの角を形成する部 分が該平棒の円形湾曲部分によって相互に連結されるようにして所望の形状に湾 曲されている請求の範囲第１項記載の構造棒材。 ６．前記ウエブの前記バルジが前記両弦材に対して、長手方向部分を横断するの に加えて１０°ないし１７０°の間の角度をなして傾斜している請求の範囲第１ 項記載の構造棒材。 ７．前記バルジの各々のフランクまたはその側面が前記棒材の長手方向軸線に対 して１°ないし８９°の角度をなして延長している請求の範囲第１項記載の構造 棒材。 ８．前記ウエブが湾曲して所望の形状にした少なくとも２個の平行な平棒からな る請求の範囲第１項記載の構造棒材。 ９．前記両弦材と前記ウエブとの各々が熱間圧延された一体形の平鋼棒でありそ して該棒が一緒に溶接されている請求の範囲第１項記載の構造棒材。 １０．前記ウエブが連続したストライプまたはバンドからなりそして該ウエブの 真っ直ぐな部分の間の円形湾曲部の半径が前記ウエブの材料の厚さの少なくとも １．５倍の大きさである請求の範囲第１項記載の構造棒材。 １１．前記連続溶接部が前記ウエブの前記構造棒材の長手方向に延びる部分だけ に設けられている請求の範囲第１項記載の構造棒材。