KR100571076B1

KR100571076B1 - 금속 시트 파일

Info

Publication number: KR100571076B1
Application number: KR1020030067225A
Authority: KR
Inventors: 니시우미겐지; 다에나까신지; 다쯔따마사따까; 미우라요오스께; 에다가즈히꼬; 마에다후미따까
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2006-04-14
Also published as: CN1500942A; EP1420116B1; CN1229553C; KR20040042807A; US6939086B2; EP1420116A3; EP1420116A2; US20040101370A1

Abstract

본 발명에 따르면, 유효 폭 B(㎜), 플랜지의 폭 Bf(㎜), 높이 H(㎜) 및 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)가 부등식 700 ≤ B ≤ 1200, 280 ≤ Bf ≤ 0.0005 x B²- 0.05 x B 및 -0.073 x B + 0.0043 x I + 230 ≤ H ≤ 380을 만족하는 금속 시트 파일이 제공된다. 본 발명에 따른 금속 시트 파일은 종래의 금속 시트 파일보다 양호한 단면 성능을 제공한다.

금속 시트 파일, 유효 폭, 플랜지, 단면 2차 모멘트, 단면 성능

Description

금속 시트 파일{METAL SHEET PILE}

도1은 본 발명의 모자형 금속 시트 파일의 단면도.

도2는 종래의 금속 시트 파일에서 금속 시트 파일의 단위 면적당 무게 W(kg/m²)와 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m) 사이의 관계를 나타내는 그래프.

도3은 거의 동일한 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)와 동일한 유효 폭 B(㎜)을 갖고 다른 높이를 갖는 2개의 상이한 모자형 금속 시트 파일을 도시한 도면.

도4는 부등식 I > 470W - 38000을 만족하는 소정값의 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)와 소정의 유효 폭 B(㎜)을 갖는 모자형 금속 시트 파일에 대해 유효 폭 B(㎜)과 [플랜지 폭 Bf(㎜)]/[유효 폭 B(㎜)] 사이의 관계를 나타내는 그래프.

도5는 부등식 I > 470W - 38000을 만족하는 소정값의 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)와 소정의 유효 폭 B(㎜)을 갖는 모자형 금속 시트 파일에 대해 유효 폭 B(㎜)과 높이 H(㎜) 사이의 관계를 나타내는 그래프.

도6은 모자형 금속 시트 파일과 금속 시트 파일을 척킹하는 진동 해머를 도시한 도면.

도7은 다양한 형상의 모자형 금속 시트 파일의 단면 성능의 계산값을 도시한 도면.

도8a 및 도8b는 U형 금속 시트 파일과 모자형 금속 시트 파일의 개략도.

도9는 연속적인 금속 벽을 형성하도록 차례로 상호 로킹된 여러개의 모자형 금속 시트 파일의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 플랜지

3 : 웨브

4 : 아암

5 : 조인트

본 출원은 35 U.S.C. §119(a) 하에 각각 2002년 11월 15일과 2003년 7월 31일에 일본에 출원된 특허 출원 제2002-331761호 및 제2003-204491호를 우선권 주장한다. 이 출원들은 본 명세서에 참조로 포함된다.

본 발명은 토목 건축 분야에서 토류 구조물, 기초 구조물, 제방 보호 구조물 및 차수벽용으로 사용되는 금속 시트 파일에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 모자형 금속 시트 파일의 형상에 관한 것이다.

도1은 본 발명을 도시하고 있고, 이하에서 배경 기술에 따른 전형적인 금속 시트 파일의 다양한 구성 요소를 식별하도록 설명을 목적으로 사용된다. 또한, 본 발명은 본원 발명자의 배경 기술의 해석에 따른 것이며 종래 기술을 승인하는 것으로 해석되어서는 않된다.

도1을 참조하면, 본 발명의 모자형 금속 시트 파일은 플랜지(2), 한 쌍의 웨브(3, 3), 한 쌍의 아암(4, 4) 및 한 쌍의 조인트(5, 5)를 포함한다. 웨브 쌍(3, 3) 각각은 서로 선대칭이 되도록 플랜지(2)의 각 단부에 연결된다. 아암 쌍(4, 4) 각각은 일단부에서 웨브 쌍(3, 3)의 다른 단부에 각각 연결된다. 아암 쌍(4, 4)은 플랜지(2)와 평행하다. 또한, 조인트 쌍(5, 5) 각각은 아암 쌍(4, 4)의 다른 단부에 각각 연결된다.

도1은 유효 폭이 B(㎜)이고, 높이가 H(㎜)이고, 웨브 폭이 Bw(㎜)이고, 플랜지 폭이 Bf(㎜)이고, 플랜지 두께가 t(㎜)인 모자형 금속 시트 파일을 도시하고 있다. 유효 폭 B(㎜)은 좌측 조인트(5)의 상호 끼워 맞춤 중심과 우측 조인트(5)의 상호 끼워 맞춤 중심 사이의 거리로 정의된다. 상호 끼워 맞춤 중심은 하나의 시트 파일의 조인트와 인접한 시트 파일의 조인트가 상호 끼워 맞춰지거나 상호 로킹된 조인트 쌍을 형성하기 위해 상호 끼워 맞춤 또는 상호 로킹되도록 시트 파일의 폭 방향으로 중첩되는 영역의 중심 위치로 정의된다.

모자형 금속 시트 파일은 전형적으로 공지된 방법, 즉 로에서 약 1250 ℃로 미리 가열된 스틸과 같은 금속편의 가열된 분괴 또는 슬래브를 압연함으로써 제조된다. 가열된 직사각형 스틸 편은 최종 단면을 형성하도록 복잡한 형상을 갖는 홈 롤(groove rolls)을 이용하여 수차례 통과된다. 최종 단면을 갖는 금속 시트 파일은 고온에서 소정 길이의 제품이 되도록 절단된 후 냉각된다. 압연 공정동안 발생 된 굽힘 및/또는 감김은 롤러 스트레이트너 또는 프레스 스트레이트너를 사용함으로써 제거된다.

전형적인 금속 시트 파일은 U형 금속 시트 파일과 모자형 금속 시트 파일이다. U형 금속 시트 파일과 모자형 금속 시트 파일의 외형은 각각 도8a 및 도8b에 개략적인 형태가 도시되어 있다. 정해진 길이를 갖는 금속 벽을 형성하기 위해, 조인트(5)를 상호 끼워 맞춤으로써 복수개의 금속 시트 파일이 서로 상호 로킹된다. 따라서, 단일 금속 시트 파일의 유효 폭 B(㎜)을 증가시킴으로써 금속 시트 파일의 개수를 감소시키는 것이 경제적으로 이익이다. 그러나 종래 기술에 따른 금속 시트 파일의 유효 폭은 최대 600 ㎜이다.

금속 시트 파일은 금속 시트 파일의 용도에 따라 정해진 단면 강도를 가져야 한다. 단면 강도는 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)[= 단면 영역 ×(금속 시트 파일의 무게 중심까지의 거리)²]로 표현된다. 일반적으로 단면 2차 모멘트 I는 6000(cm⁴/m) 보다 크다[I > 6000 (cm⁴/m)]. 단면 강도가 동일한 2 종류의 금속 시트 파일이 있다면, 다른 금속 시트 파일보다 작은 단위 면적당 무게 W(kg/m²)를 갖는 금속 시트 파일, 즉 더 나은 단면 성능(I/W)을 갖는 금속 시트 파일이 더 경제적이다.

이런 점을 고려하여, 사용되는 시트 파일의 개수를 감소시키도록 700 ㎜ 보다 큰 유효 폭을 갖는 금속 시트 파일과 종래 기술에 따른 금속 시트 파일보다 더 나은 단면 성능을 갖는 금속 시트 파일이 요구되어 왔다.

본 발명의 목적은 700 ㎜ 보다 큰 유효 폭을 갖고 종래 기술에 따른 금속 시트 파일보다 더 우수한 단면 성능을 갖는 모자형 금속 시트 파일을 제공하는 것이다.

본원 발명자는 종래 기술에 따른 모자형 금속 시트 파일과 U형 금속 시트 파일의 단면 성능을 연구하였다. 도2는 종래 금속 시트 파일의 단면 성능을 도시한 그래프이다. 수평축은 금속 시트 파일의 벽의 단위 면적당 금속 시트 파일 무게W(kg/m²)를 도시하고, 수직축은 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)를 도시하고 있다. 본원 발명자는 I < 470W - 38000 이라는 것을 발견하였고, I는 아래 공식에 의해 계산된다.

위의 공식에서, y = 무게 중심 축으로부터의 거리, A = 금속 시트 파일의 단면적.

이런 점을 고려하여, 본 발명의 목적은 또한 700 ㎜ 보다 큰 유효 폭을 갖고 470W - 38000보다 큰 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)를 갖는 모자형 금속 시트 파일을 제공하는 것이다.

본원 발명자는 또한 470W - 38000보다 큰 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)를 얻을 수 있는 형상을 달성하기 위해, 모자형 금속 시트 파일의 높이를 변경시킴으로써 소정의 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m) 값과 소정의 유효 폭 B(㎜)을 갖는 모자형 금속 시트 파일의 형상을 조사하였다.

본원 발명자는,

플랜지와, 서로 선대칭이 되도록 일단부에서 플랜지의 대향 단부에 각각 연결되는 한 쌍의 웨브와, 일단부에서 웨브 쌍의 다른 단부에 각각 연결되는 한 쌍의 아암과, 아암 쌍의 다른 단부에 각각 연결되는 한 쌍의 조인트를 포함하고,

B는 금속 시트 파일의 유효 폭(㎜)이고, Bf는 플랜지의 폭(㎜)이고, H는 금속 시트 파일의 높이(㎜)이고, I는 금속 시트 파일의 단면 2차 모멘트(cm⁴/m)일 때, 금속 시트 파일의 단면 치수는 이하의 부등식

700 ≤ B ≤ 1200,

280 ≤ Bf ≤ 0.0005 x B²- 0.05 x B,

-0.073 x B + 0.0043 x I + 230 ≤ H ≤ 380

모두를 만족하는 모자형 금속 시트 파일이 위의 조건을 만족시키고 따라서 본 발명의 목적을 달성한다는 것을 발견하였다.

본 발명의 응용 범위는 명세서의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다. 그러나, 본 발명의 양호한 실시예들이 제시되지만 상세한 설명 및 특정예들은 단지 설명을 위한 것이며, 따라서 본 발명의 사상과 범주 내에서 다양한 변형예 및 수정예들은 본 발명의 상세한 설명으로부터 당해 기술 분야의 숙련자에게 명백하다.

본 발명은 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니라 단지 설명을 위해 주어진 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더 완벽하게 이해될 것이다.

도1은 유효 폭이 B(㎜)이고, 높이가 H(㎜)이고, 웨브 폭이 Bw(㎜)이고, 플랜지 폭이 Bf(㎜)이고, 플랜지 두께가 t(㎜)인 모자형 금속 시트 파일을 도시하고 있다. 유효 폭 B(㎜)은 좌측 조인트(5)의 상호 끼워 맞춤 중심과 우측 조인트(5)의 상호 끼워 맞춤 중심 사이의 거리로 정의된다. 상호 끼워 맞춤 중심은 하나의 시트 파일의 조인트와 인접한 시트 파일의 조인트가 상호 끼워 맞춤되도록 시트 파일의 폭 방향으로 중첩되는 영역의 중심 위치로 정의된다.

다른 것에 비해 하나의 시트 파일에서 높이 H(㎜)를 증가시키고, 플랜지 폭 Bf(㎜)을 감소시키고, 웨브 각도[아암(4)과 웨브(3) 사이의 각도(θ도)]를 감소시킴으로써, 동일한 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)와 동일한 유효 폭 B(㎜)을 갖고 상이한 플랜지 폭과 상이한 높이를 갖는 2개의 상이한 형상의 모자형 금속 시트 파일을 준비할 수 있다. 그 예가 도3에 도시되어 있다.

소정의 I(cm⁴/m) 값과 소정의 유효 폭 B(㎜)을 갖는 모자형 금속 시트 파일의 복수개의 단면 형상이 다음 단계들에 의해 결정된다. 먼저, 하나의 형상이 시험 삼아 준비되고 이 형상에 기초한 I(cm⁴/m)가 계산된다. 둘째로, I(cm⁴/m)의 계산된 값이 소정값보다 작다면, 형상의 높이는 증가되고 그리고/또는 웨브 각도는 증가되고, 그 후에 I(cm⁴/m)가 다시 계산된다. 계산된 값이 소정값보다 크다면, 형상의 높이는 감소하고 그리고/또는 웨브 각도는 감소하고, 그 후에 I(cm⁴/m)가 다시 계산된다. 이 계산 과정은 계산된 값이 소정값과 충분히 근사할 때까지 반복되어 최종 수렴된 형상을 결정한다. 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)의 소정값으로서, 10000(cm⁴/m), 25000(cm⁴/m) 및 45000(cm⁴/m)가 선택되었다. 소정 유효 폭 B(㎜)으로서, 700 ㎜, 750 ㎜, 800 ㎜, 850 ㎜, 900 ㎜ 및 1000 ㎜ 가 선택되었다. 특히, 우선 복수개의 높이에 대해 부등식 I > 470W - 38000을 만족하는 상태를 결정하도록 단면 2차 모멘트 I가 10000 (cm⁴/m)이고 유효 폭 B가 700 ㎜인 모자형 금속 시트 파일이 설계되었다. 둘째로, 복수개의 높이에 대해 부등식 I > 470W - 38000을 만족하는 상태를 결정하도록 단면 2차 모멘트 I가 10000 (cm⁴/m)이고 유효 폭 B가 750 ㎜인 모자형 금속 시트 파일이 설계되었다. 이런 과정은 전술된 I(cm⁴/m)와 B(㎜)의 다른 선택된 값들에 대해서 반복되며, 부등식 I > 470W - 38000을 만족하는 모 든 상태(모든 형상)가 달성된다.

도4는 부등식 I > 470W - 38000을 만족하는 소정값의 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)와 소정의 유효 폭 B(㎜)을 갖는 모자형 금속 시트 파일에 대해 유효 폭 B(㎜)과 [플랜지 폭 Bf(㎜)]/[유효 폭 B(㎜)] 사이의 관계를 도시한 그래프이다. 도4는 I = 10000(cm⁴/m)인 상태를 도시하고 있다. 그래프에서 근사 라인 아래 영역은 부등식 I > 470W - 38000을 만족한다. 즉, 유효 폭 B(㎜)과 플랜지 폭 Bf(㎜)이 부등식 Bf/B ≤0.0005B - 0.05, 즉 Bf ≤0.0005B² - 0.05B 를 만족하면, 종래 기술에 따른 모자형 금속 시트 파일에 비해 우수한 단면 성능, 즉 470W - 38000 보다 큰 단면 2차 모멘트를 갖는 모자형 금속 시트 파일이 달성된다.

부등식 I > 470W - 38000, 즉 Bf/B ≤0.0005B - 0.05 또는 Bf ≤0.0005B² - 0.05B 를 만족하는 유효 폭 B(㎜)과 플랜지 폭 Bf(㎜) 사이의 관계는 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)의 값에 의존하지 않는다. 이 관계는 예상되지 않은 것이다.

전술한 유효 폭 B(㎜)과 플랜지 폭 Bf(㎜) 사이의 관계는 모자형 금속 시트 파일의 높이를 변형시킴으로써 소정값의 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)와 소정의 유효 폭 B(㎜)을 갖는 모자형 금속 시트 파일을 시험하여 유도된다. 높이가 정해진 값보다 크기만 하면, 부등식 I > 470W - 38000 이 충족되고, B와 Bf 사이의 관계는 Bf/B ≤0.0005B - 0.05 또는 Bf ≤0.0005B² - 0.05B 이다.

주어진 유효 폭 B(㎜)을 갖는 모자형 금속 시트 파일에서, 금속 시트 파일의 높이를 유지하면서 플랜지 폭 Bf와 웨브 각도[아암과 웨브 사이의 각도 θ(도)]가 감소하면, 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)는 작게 되고, 즉 B와 Bf 사이의 관계가 Bf/B ≤0.0005B - 0.05 또는 Bf ≤0.0005B² - 0.05B 일지라도 단면 성능이 나빠진다.

추가적인 연구로, 종래의 금속 시트 파일보다 더 나은 단면 성능을 달성하기 위해 B와 Bf 사이에 Bf/B ≤0.0005B - 0.05 또는 Bf ≤0.0005B² - 0.05B 라는 관계 이외에 금속 시트의 유효 폭 B(㎜)와 높이 H(㎜) 사이에 다른 특별한 관계가 있음을 발견하였다.

도5는 소정값의 단면 2차 모멘트 I(cm⁴/m)와 소정의 유효 폭 B(㎜)에 대해 부등식 I > 470W - 38000 을 만족하기 위한 유효 폭 B(㎜)과 높이 H(㎜)의 하한 사이의 관계를 도시한 그래프이다.

금속 시트 파일의 높이 H(㎜)가 부등식 -0.073 x B + 0.0043 x I + 230 ≤ H을 충족시키고 다른 부등식 Bf/B ≤ 0.0005B - 0.05 가 충족되면, 종래의 금속 시트 파일보다 더 나은 단면 성능을 갖는 모자형 금속 시트 파일이 달성된다. 즉, I > 470W - 38000 가 충족되면, 향상된 모자형 금속 시트 파일이 달성된다. 위의 결과는 10 ㎜에서 28 ㎜ 의 플랜지 두께 t(㎜) 범위 내에서 거의 변하지 않고 유지된다.

단면 성능 향상에 기여하는 모자형 금속 시트 파일의 다른 형상 인자가 아래 에 설명된다. 모자형 금속 시트 파일에서, 무게 중심축이 금속 시트 파일 높이의 중간에 위치하도록 시트 파일이 설계된다면, 단면 면적이 동일하기만 하면 단면 2차 모멘트 I는 최대가 된다. 이를 고려하면, 이하의 부등식은 시트 파일의 조인트의 무게에 따라 약간 변하는 근사값을 제공한다.

Bf ×0.6 ≤B - Bf - Bw ×2 ≤Bf ×1.1

여기서, Bf는 플랜지 폭이고 B는 유효 폭.

도9는 연속적인 금속벽을 형성하도록 차례로 상호 로킹된 여러개의 모자형 금속 시트 파일의 개략도이다. 부등식 Bf ×0.6 ≤B - Bf - Bw ×2 ≤Bf ×1.1 이 충족된다면, 무게 중심축은 대략 금속 시트 파일의 높이의 중간에 위치한다.

금속 시트 파일은 슬래브를 압연함으로써 제조되고 압연 시설의 유효 압연 직경은 제한되므로 금속 시트 파일의 높이 H(㎜)는 통상 380 ㎜ 보다 작게 한정된다. 또한, 제한된 압연 하중용량으로 인해 유효 폭 B(㎜)과 플랜지 폭 t(㎜)은 각각 1200 ㎜와 28 ㎜ 미만으로 한정된다.

금속 시트 파일 내에 집어 넣을 때, 금속 시트 파일의 플랜지부가 진동 해머에 의해 척킹되어야 한다. 도6은 모자형 금속 시트 파일과 시트 파일을 척킹하는 진동 해머를 도시하고 있다. 통상, 진동 해머의 척킹 장치의 폭은 200 내지 250 ㎜이다. 따라서 플랜지 폭은 진동 해머의 척킹 폭이 각각의 측면 잔여부 상에 여유를 갖도록 280 ㎜보다 커야한다.

플랜지 폭 Bf(㎜)/플랜지 두께 t(㎜)의 비율이 크다면, 모자형 시트 파일을 집어 넣기 위해 인가되는 하중은 국부적인 좌굴을 유발할 수 있고, 또는 금속 시트 파일이 벽으로서 사용될 때 국부적인 좌굴이 발생하여, 벽이 붕괴될 수 있다. 국부적인 좌굴을 방지하기 위해, 플랜지 폭 Bf(㎜)/플랜지 두께 t(㎜)의 비율은 32.4 보다 작아야 한다.

모자형 금속 시트 파일이 9500 내지 10500 (cm⁴/m)의 단면 2차 모멘트와 890 내지 920(㎜)의 유효 폭 B를 갖는 경우에 전술한 모든 필요 충분 조건을 만족하는 모자형 금속 시트 파일의 형상의 예는 아래와 같이 결정될 수 있다. 플랜지 폭 Bf(㎜)이 조건식 280 ≤Bf ≤350 을 만족시키면 조건식 280 ≤Bf ≤0.0005 ×B² - 0.05 ×B 는 항상 충족되고, 높이 H가 210(㎜)보다 크면 조건식 -0.073 ×B + 0.0043 ×I + 230 ≤H ≤380 은 항상 충족되고[높이 H의 상한은 380(㎜)이지만 실제로는 제조를 용이하게 하기 위해 350(㎜)가 적합하다], 그러면 높이 H와 플랜지 폭 Bf의 임시값은 부등식 Bf ×0.6 ≤B - Bf - Bw ×2 ≤Bf ×1.1 가 충족되도록 결정되고, 단면 2차 모멘트 I가 계산될 수 있다. 단면 2차 모멘트 I의 계산된 값이 9500 내지 10500보다 작다면, 임시적으로 결정된 높이 및/또는 웨브 각도는 더 큰 값으로 바뀌어서 동일한 계산을 반복한다. 단면 2차 모멘트 I의 계산된 값이 9500 내지 10500보다 크다면, 임시적으로 결정된 높이 및/또는 웨브 각도는 더 작은 값으로 바뀌어서 동일한 계산을 반복한다. 이런 과정은 I의 계산된 값이 9500 내지 10500의 범위 내에 올 때까지 반복된다. 그래서 시트 파일의 최종 형상이 정해질 수 있다.

이상을 고려하여, 본원 발명자는 유효 폭 B가 700 ㎜ 내지 1200 ㎜ 사이이 고, 플랜지 폭 Bf가 부등식 280 ≤Bf ≤0.0005 ×B2 - 0.05 ×B를 만족하고, 높이 H가 다른 부등식 -0.073 ×B + 0.0043 ×I + 230 ≤H ≤380을 만족시키도록 시트 파일의 형상을 설계함으로써, 시판된 적이 없는 700 ㎜보다 큰 유효 폭과 우수한 단면 성능을 갖는 모자형 금속 시트 파일을 생산할 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명의 실시예와 비교예의 평가

모자형 금속 시트 파일의 몇몇 예들이 아래 3개의 조건식을 만족하도록 설계되었다. 다른 모자형 금속 시트 파일이 비교를 위해 3개의 조건식 중 일부를 만족시키기 않도록 설계되었다.

(1) 유효 폭 B(㎜) 에 대해, 700 ≤B ≤1200

(2) 플랜지 폭 Bf(㎜)에 대해, 280 ≤Bf ≤0.0005 ×B² - 0.05 ×B,

Bf ×0.6 ≤B - Bf - 2 ×Bw ≤Bf ×1.1

(3) 높이 H(㎜)에 대해, -0.073 ×B + 0.0043 ×I + 230 ≤H ≤380

본 발명의 예와 비교예에 대한 평가 데이터가 도7에 도시되어 있다. 도7은 3개의 조건식을 만족하는 모자형 금속 시트 파일(예 1 내지 9)이 종래의 금속 시트 파일보다 더 우수한 단면 성능을 갖고, 3개의 조건식 중 일부를 만족하지 않는 모자형 금속 시트 파일(비교예 10 내지 16)은 단면 성능에 있어서 종래의 금속 시트 파일에 비해 열등하다는 것을 나타내고 있다.

본 발명은 많은 방식으로 변형될 수 있다는 것은 명백하다. 이러한 변형예들은 본 발명의 사상과 범주에서 벗어나지 않고, 이하의 청구항의 범주 내에 포함 되는 수정예들이 가능하다는 것은 당해 기술 분야의 숙련자에게는 명백하다.

본 발명에 따르면 700 ㎜ 보다 큰 유효 폭을 갖고 종래의 금속 시트 파일보다 더 우수한 단면 성능을 갖는 모자형 금속 시트 파일이 제공된다.

Claims

플랜지와,

서로 선대칭이 되도록 일단부에서 상기 플랜지의 대향 단부에 각각 연결되는 한 쌍의 웨브와,

일단부에서 상기 웨브 쌍의 다른 단부에 각각 연결되는 한 쌍의 아암과,

상기 아암 쌍의 다른 단부에 각각 연결되는 한 쌍의 조인트를 포함하고,

B는 강 시트 파일의 유효 폭(㎜)이고, Bf는 상기 플랜지의 폭(㎜)이고, H는 상기 강 시트 파일의 높이(㎜)이고, t는 플랜지 두께(mm)이고, 상기 시트 파일은 9500(cm⁴/m)보다 큰 단면 2차 모멘트(I)를 가질 때,

상기 시트 파일의 단면 치수는 이하의 부등식

700 ≤ B ≤ 1200,

280 ≤ Bf ≤ 0.0005 x B²- 0.05 x B,

-0.073 x B + 0.0043 x I + 230 ≤ H ≤ 380

모두를 만족하는 강 시트 파일.
제1항에 있어서, Bw가 상기 플랜지에 평행한 방향으로의 상기 웨브의 폭(㎜)일 때, 상기 시트 파일의 단면 치수는 부등식 Bf ×0.6 ≤B - Bf - 2 ×Bw ≤Bf ×1.1을 또한 만족하는 강 시트 파일.
제2항에 있어서, 상기 플랜지의 두께는 28 ㎜ 미만인 강 시트 파일.
삭제
제1항에 있어서, 상기 아암 쌍은 상기 플랜지에 평행한 강 시트 파일.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 강 시트 파일은 열간 압연되는 강 시트 파일.
제1항에 있어서, 상기 강 시트 파일은 9500 내지 10500(cm⁴/m)의 모멘트 양을 갖는 강 시트 파일.
제1항에 있어서, 플랜지의 두께는 10 mm 내지 28 mm인 강 시트 파일.