KR20070058317A - 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일 - Google Patents

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KR20070058317A
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알루와이즈 에르메스
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아르셀로 프로필 뤽상부르 에스. 아.
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Abstract

열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일은 맞물리는 스트립(14)에 의해 각각의 길이방향으로 제한되는 스트레이트 웹(12)을 포함한다. 웹(12)은 맞물리는 스트립들(14)에 의해 연결되는 스트레이트 쉬트 파일로부터의 두 개의 샘플들의 인장 시험에서, 맞물리는 연결부에서의 파단이 일어나기 전에 테이퍼부(24) 영역에서 웹(12)이 소성 변형되도록 설계되는 압연된 테이퍼부(24)를 갖는다. 표준의 롤러들을 약간만 수정하더라도 세포 모양의 임시댐에서 차별화되는 높은 소성 변형 능력 갖는 이와 같은 쉬트 파일을 압연할 수 있는데, 이에 따라 많은 투자를 요하지도 않는다.

Description

열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일{HOT-ROLLED STRAIGHT-WEB STEEL SHEET PILE}
참조 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 제조자의 표준 출하 프로그램으로부터의 3개가 함께 연결된 스트레이트-웹 스틸 쉬트 파일들의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스트레이트-웹 스틸 쉬트 파일 중에서 쉬트 파일의 왼쪽 절반의 단면도이다.
도 3은 표준 스트레이트 쉬트 파일 및 본 발명에 따른 스트레이트 쉬트 파일들의 2가지 형태의 부하/변위 곡선을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일에 관한 것으로, 특히 세포 모양의 임시댐의 구조에 관한 것이다.
최초의 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일들은, 예컨대 스트레이트 스틸 파일들로 아래에서 언급되는 바와 같이, 19세기 말경에 미국에서 이미 사용되어 왔 다. 유럽에서는, 이러한 스트레이트 스틸 파일들이 1930년대 이래로 압연 되어 왔다. 이것들은 벽면축에 놓이고 맞물린 스트립이 각 길이 방향 측면을 각각 제한하는 스트레이트 웹을 포함한다. 각각의 스트레이트 쉬트 파일들은 이렇게 서로 맞물리는 스트립들에 의해 연속되는 쉬트 파일 벽으로 연결될 수 있다.
스트레이트 쉬트 파일들은 특히 내부적으로 고정이 없는 세포모양의 임시댐의 구조를 위해 사용된다. 세포들의 형태에 따른 원형 또는 직선형 세포모양의 임시댐 사이에는 차이점이 있다. 미국에서 스트레이트 스틸 쉬트 파일들은 또한 소위 개방 세포들의 축조에도 사용되어 왔다(예를 들어, 미국특허 제6,715,964호를 보ㄹ라). 폐쇄 및 개방 세포들은 충진재 및 이상 수압으로부터 기인하는 부하들이 스트레이트 쉬트 파일들을 수평벽 축의 방향에서 단지 인장응력만을 받도록 하는 방법으로 설계된다.
이러한 세포모양의 임시댐을 위한 스트레이트 쉬트 파일들의 치수에 있어서, 응력(예를 들어, 보일러 공식에 의해 결정되는 환형 인장력(ring tensile force))은 쉬트 파일 저항과 비교된다. 후자는 그 최소한이 맞물린 곳에서의 파단과 웹에서의 크립(예를 들면, 소성변형)에 기인하기 때문에 EN1993-5에 따라 얻어진다.
그러나, 이러한 경우에 제조자는 전통적으로 다음의 조건을 만족시키는 방식으로 웹을 위한 스틸 품질을 선택한다.
(fy·t)/S1 > R/S2 → fy > (R·S1)/(t·S2) (1)
fy = 공칭 항복점;
t = 웹두께;
R = 제조자가 보증하는 최소 맞물림 인장 강도(예를 들면, R = 5500kN/m);
S1 = 웹에서 크립에 대한 안전계수;
S2 = 맞물리는 곳에서의 파단에 대한 안전계수;
안전계수는 파단을 2가지 형태로 대별하는데, 예를 들면;
S1 = 1.0 (웹에서의 크립)
S2 = 1.25 (맞물린 곳에서의 파단)
위에서 주어진 조건을 적용하면 웹에서의 크립이 스트레이트 쉬트 파일들에 가해지는 인장 부하 하에서 결코 결정적(critical)이지 않을 것임 보장되는데, 제조자가 보증하는 최소 맞물림 인장 강도 R 만이 존중되어야 한다. 결과적으로, 스트레이트 쉬트 파일 연결에서의 파단은 거의 언제나 맞물리는 연결부가 파손 개방(breaking-open)되는 것으로부터 기인한다.
임시댐 세포의 세포 벽에서 맞물리는 연결부가 파손 개방되면, 환형 인장력들의 흡수에서 불연속성이 발생한다. 이것이 세포벽에 틈을 만들고, 이것이 커지면 그리로 임시댐 세포에 채워져 있던 토양이 빠져나가게 된다. 그러나, 토양이 충분히 충진되어 있지 않으면, 임시댐 세포는 이상 수압으로부터 발생하는 부하들을 더 이상 견딜 수 없어서, 임시댐의 파단이 불가피하게 된다.
거의 모든 스트레이트 쉬트 파일들은 180도로 회전된 엄지와 손가락 형태의 대칭적인 맞물리는 스트립들을 가져서 상호 간에 걸려지게 된다. 두 개의 맞물리는 스트립들이 서로 걸려지는 경우, 두 개의 엄지들은 하나가 다른 것의 뒤에 물리고, 손가락들은 각각이 대응하는 맞물리는 스트립의 엄지를 둘러싼다(도 1을 보라). 이러한 맞물림 연결의 파단은 인장응력에 의한 엄지의 찢어짐으로부터나, 개방으로부터나 굽힘 응력에 의한 손가락의 파단으로부터 일어난다.
스트레이트 쉬트 파일들의 모든 제조자들은 그들의 표준 출하 범위에서 비용 때문에 기본적으로 그들의 웹의 두께가 서로 다른 3 내지 4개의 스트레이트 쉬트 파일들을 가질 뿐이다. 대개 11 내지 13mm의 웹 두께들이 이러한 스트레이트 쉬트 파일들에서 허용된다. 스틸 품질을 선택하면 웹의 최소 맞물림 인장 강도가 결정되는데, 대개 2000 내지 4000kN/m의 값이 보증된다. 예를 들면 S460GP 스틸과 같은 고강도 스틸들은, 맞물리는 곳의 최소 인장 강도를 심지어 5500kN/m까지 보증할 수 있게 한다. 스틸 품질 증가는 또한 웹에서 항복점을 증가시키기 때문에, 언제나 상기 조건(1)을 만족하는 것이 보증된다. 이러한 관계에 있어서 더 두꺼운 웹을 지니는 스트레이트 쉬트 파일들은 대개 맞물리는 곳의 최소 인장 강도가 더 높은데, 이것은 두꺼운 웹의 압연시 맞물리는 곳의 인장 강도에 중요한 맞물리는 부분들을 보다 두껍게 압연할 수 있기 때문이다.
표준 출하 프로그램으로부터 나오는 스트레이트 쉬트 파일들로는, 제조자들이 축조 프로젝트에 요구되는 맞물리는 곳의 최소 인장 강도를 달성하지 못하는 경우가 종종 생긴다. 그러나, 비용 때문에 제조자들이 개개의 축조 프로젝트들을 위한 특별한 웹들을 압연하여 제조하기는 힘들다. 이러한 경우에 있어서, 현행하는 캘리브레이션(calibration)에서 시작해서, 압연 수행 동안 캘리브리(calibre)가 좀 더 개방되는 것, 다르게 이야기하면 상하 롤러 사이에 설정된 틈을 크게 하는 것에 의해, 표준 출하 프로그램으로부터 웹들의 맞물리는 곳의 최소 인장 강도를 증가시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 결과적으로, 웹이 조금 두꺼워질 뿐만 아니라, 맞물리는 곳의 인장 강도에 결정적인 영향을 주는 맞물리는 부분들이 조금 더 강해지도록 설계되어서 결과적으로 좀 더 높은 저항을 발휘할 수 있게 된다. 이러한 방법은 예를 들어 JP55138511에 기술되어 있다. 또한 이러한 과정도 상기 조건(1)을 여전히 만족시키도록 보증한다는 것을 주목하여야 한다.
맞물리는 곳의 인장 강도 증가를 위해, 맞물리는 스트립들의 기하학적 배열을 다양하게 하는 것이 제안되어왔다(예를 들어 JP56050227를 보라). 그러나, 이를 위해 제조자들은 새로운 롤러들에 투자해야 했다. 게다가, 스트레이트 쉬트 파일용으로 두 개의 서로 다른 맞물림 형태들을 출하 프로그램에 포함시켜야 했는데, 이것은 물류를 정확하게 단순화하지는 못하였다. 따라서, 이러한 두 가지 이유 때문에, 제조자들이 이러한 방법을 따라서 스트레이트 쉬트 파일들을 제조하기는 힘들다.
또한 스트레이트 쉬트 파일들이 특정의 임시댐들에서 높은 동역학적 부하들에 노출된다는 것은 오랫동안 알려져 왔다. 예를 들어, 세포들의 벽들에 배가 부딪칠수도 있고, 한사리(spring tides)와 폭풍의 경우에는 무거운 표류물들의 충격에 노출될 수도 있다. 게다가, 임시댐들은 지진 영역에 세워질 수도 있다. 스트레이트 쉬트 파일들은 이러한 동역학적 부하 상태들을 위해 실제로 지금까지와는 완전히 다른 방법으로 설계되어야 한다. 그래서, 예를 들면 스트레이트 쉬트 파일들은 맞 물림 연결부의 파단이 발생하기 전에 지금까지보다 본질적으로 높은 변형 에너지를 흡수할 수 있는 것이 보증되어야 한다. 그러나, 이러한 완전히 새로운 스트레이트 쉬트 파일의 생산을 위해서는 주요한 투자들이 요구되기 때문에, 특별히 위에서 언급된 동역학적 부하상태들을 위해 특별히 설계된 스트레이트 쉬트 파일을 시장에 지금까지 내놓은 제조자는 없었다.
본 발명은, 동역학적 응력들의 흡수에 본질적으로 보다 적합하게 하는 방식으로, 제조자의 표준 출하 범위의 스트레이트 쉬트 파일이 매우 낮은 경비로 수정될 수 있다는 놀라운 발견에 근거한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은, 맞물리는 스트립에 의해 서로 연결되는 스트레이트 쉬트 파일로부터의 두 개의 샘플에 대한 인장 시험에서, 맞물리는 연결부에서의 파단이 일어나기 전에 테이퍼부 영역에서 웹이 소성 변형되도록 테이퍼부를 스트레이트 쉬트 파일의 웹으로 압연시키는 것에 의해 달성된다. 단지 테이퍼부를 웹으로 압연시킴으로써 공지의 스트레이트 쉬트 파일과 비교해서 쉬트 파일 벽에서 분명한 소성 일률을 갖는 스트레이트 쉬트 파일이 생산될 수 있다는 점이 인정되어야 하는데, 이러한 압연은 새로운 롤 스탠드에 대한 주요한 투자 없이도 기존의 표준 프로그램에 따라 스트레이트 쉬트 파일을 압연하는데 사용되는 일련의 롤들을 약간만 수정함으로써 달성될 수 있다. 이와 같은 분명한 소성 일률 덕분에, 본 발명에 따른 스트레이트 쉬트 파일로 만들어지는 쉬트 파일 벽은 동적 응력의 흡수에 보다 적합하고 예를 들면 다음과 같은 위험에 노출되는 임시댐에 특히 유리 할 수 있게 된다: 배들의 부딪침, 폭풍과 한사리 동안의 무거운 표류물들의 충격, 지진. 세포벽에서, 본 발명에 따른 쉬트 파일들의 웹들은 맞물린 연결부에서의 파단 개방 없이도 이러한 부하들에서 주요한 변형 에너지를 흡수할 수 있게 된다.
원하는 효과를 얻기 위해서, 웹은 공칭 파단 부하가 맞물리는 스트립들에서 보증되는 최소 인장 강도의 90% 미만이 되도록 설계되는 것이 바람직하다. 맞물리는 스트립들에 의해 연결되는 스트레이트 쉬트 파일로부터의 두 개의 샘플들에 대한 인장 시험에서는, 쉬트 파일의 전체 폭의 적어도 1%의 소성 변위 거리가 웹에 대해서 측정된다.
테이퍼부는 웹의 중심선을 기준으로 대칭적으로 설계되어, 양쪽 맞물리는 스트립들로부터 같은 거리를 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는 폭 B 및 웹의 일정 두께 t를 갖되, t가 웹의 최소 두께이다. B는 웹의 전체 폭 W의 5% 내지 80% 사이의 값에 이르는 것이 바람직하다. 일반적으로 30 내지 100mm 사이의 폭 B에서 좋은 결과들이 얻어진다. 다르게는, 테이퍼부의 두께가 웹의 중심선까지 연속적으로 감소하고, 웹의 최소 두께는 오직 웹의 중심선에서만 달성될 수도 있다.
웹은 맞물리는 스트립들의 연결 영역에서 그것의 최대 두께를 가지는 것이 좋다. 예를 들면, 폭 b0 및 웹의 최대 두께인 일정 두께 t0인 각각의 맞물리는 스트립을 지니는 것이 좋다. 일반적으로, t0는 13 내지 14mm가 된다.
테이퍼부는 반경 R1인 볼록한 실린더형 표면과, 웹(12)의 중심선 쪽으로 인 접하여, R1보다 본질적으로 크고 쉬트 파일의 공칭 폭 보다 몇 배 큰 반경 R2인 오목한 실린더형 표면을 갖는 것이 좋다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면 및 바람직한 실시예에서 보다 상세히 설명한다.
도 1은 다양한 제조자들에 의해 수십년간 시장에 유통되어온 열연 스트레이트-웹 스틸 쉬트 파일들(10'1,10'2,10'3)을 나타낸다. 이러한 스트레이트 쉬트 파일(10'1)은 스트레이트 웹(12') 및 2개의 대칭형 맞물리는 스트립들(14'1,16'1)을 포함한다. 후자는 "엄지 및 손가락" 형태이며, 웹(12')의 양쪽 길이를 제한한다.
이러한 스트레이트 쉬트 파일의 수치는 기본적으로 도 1에서 보는 바와 같이 정의된다; 스트레이트 쉬트 파일(10'1)의 공칭 폭은 "L"로서, 그것의 웹의 폭은 "W"로서, 그리고 그것의 웹의 두께는 "t"로서 표시한다. 예를 들어, 제조자들의 현존 출하 프로그램으로부터의 스트레이트 쉬트 파일들은 500mm의 공칭폭, 11 내지 13mm의 웹두께, 30m 이상의 출하 길이를 가진다.
도 1에서와 같이, 쉬트 파일 벽에서 스트레이트 쉬트 파일들(10')은 180°회전되어 배열되고, 그들의 맞물리는 스트립들(14',16')에 의해서 서로가 연결된다. 2개의 엄지(18'1,18'2)가 서로 뒤에서 위치하여 맞물림되면서 함께 연결되는 그들의 맞물리는 스트립들(14',16')에서, 손가락들(20'1,20'2)은 맞물리는 스트립 반대 엄지들(18'2,18'1)을 대면하도록 둘러싼다.
이러한 스트레이트 쉬트 파일들은 특히 내부에 고정물이 없는 세포모양 임시댐의 구조를 위해 사용된다. 세포들의 형태에 따른 원형 또는 스트레이트 세포모양 임시댐들 사이에서 차별성이 생긴다. 또한 미국에서 이러한 스트레이트 쉬트 파일들은 소위 "개방 세포들"(예를 들어, 미국특허 제6,715,964호를 보면)의 구조를 위해 사용되어 왔다. 이러한 스트레이트 쉬트 파일들은 수평의 세포 연장방향에서 우선적으로 인장 응력을 받는다. 이미 앞에서 언급된 바와 같이, 종래의 모든 스트레이트 쉬트 파일들은 제조자들이 보증하는 최소 인장 강도일 때까지 웹의 소성 변형이 발생하지 않도록, 즉 맞물림 연결의 파단이 없도록 설계된다.
도 2는 본 발명에 따른 스트레이트 쉬트 파일(10)의 왼쪽 절반을 나타낸다. 도 1로부터 알려진 스트레이트 쉬트 파일들과 같이, 후자는 본질적으로 스트레이트 웹(12)과 그것의 두 길이방향에서 웹(12)을 제한하는 "엄지와 손가락" 형태의 2개의 대칭적 맞물리는 스트립들을 포함한다. 참조번호 22는 쉬트 파일(10)의 중간 면을 나타냄과 동시에 쉬트 파일(10)의 대칭면을 나타낸다. 스트레이트 쉬트 파일(10)은 스트레이트 쉬트 파일들(10')과 동일한 폭과 맞물리는 스트립들을 가진다.
그러나, 도 1에서 설명되는 표준 스트레이트 쉬트 파일들(10')과는 대조적으로, 도 2의 쉬트 파일(20)은 웹의 공칭 파단 부하가 맞물리는 스트립들의 최소 인장 강도의 90% 미만이 되도록 설계되어, 그들의 맞물리는 스트립들(14)에 의해 연결되는 2개의 쉬트 파일들의 인장 시험에서, 맞물리는 스트립들(14)이 부러지기 전에 웹이 소성 변형된다. 이것은 중심 테이퍼부(24)가 웹(12)으로 압연되어, 웹(12) 이 맞물림 연결의 파단이 발생하기 전에 이 테이퍼부(24) 영역에서 소성 변형되기 때문이다.
신규한 쉬트 파일 수치의 일 예:
보여진 스트레이트 쉬트 파일은 R = 6000kN/m의 최소 맞물림 인장 강도를 위해 설계되었다. 이 높은 최소 맞물림 인장 강도를 달성하기 위해, 공칭 항복점 fy = 460MPa 및 공칭 파단 응력 fu = 530MPa의 품질을 지니는 S460GP 스틸을 사용하였다. 또한, 웹의 두께 t0는, 동일한 공칭 폭을 지니는 기준 스트레이트 쉬트 파일과 비교할 때, 맞물리는 스트립들(14)의 연결 영역에서 조금 증가되었다.
맞물리는 스트립들(14)이 부러지기 전에 테이퍼진 웹(12)이 소성 변형되는 것을 보증하기 위해서, 웹의 공칭 파단 부하는 보증되는 맞물리는 곳의 인장 강도의 85%로 제한되었다. 이는 테이퍼부(24)의 영역에서 다음의 웹 두께 t로부터 기인한다.
t > (0.85*R)/fu → t > 9.6mm
마지막으로, 최소 웹 두께 t는 테이퍼진 웹 영역을 위해 9.5mm 로 하였다.
이 최소 두께 t는 중앙 웹 부분(24)에서 일정한 폭 B이고, 이 폭 B는 웹(12)의 전체 폭 W의 적어도 5%인 것이 좋다. 최소 두께 t를 갖는 중앙 웹 부분(24)은 항복점을 벗어난 후에 웹의 소성 변형을 흡수한다. 폭 B가 커질수록 스트레이트 쉬트 파일의 소성 일용량(plastic work capacity)이 커지게 되는데, 다르게 말하면 궁극적으로 파단되기 전에, 폭 방향으로 웹이 더 늘어날 수 있다. 단지 롤러들을 약간 수정하는 것만으로도 약간 두꺼운 맞물리는 스트립들(14)을 쉽게 압연하려면, 웹 외곽이 증가된 두께 t0을 갖도록 충분히 넓어야만 한다. 또한, 이러한 면에서 폭 B를 너무 크게 하면 스트레이트 쉬트 파일이 박혀질 때, 불안정해질 수 있음을 상기해야 한다. 더불어, 2차 구조의 손상을 피하기 위해서는 소성 변형을 제한하는 것 역시 중요하다. 설정된 변형을 넘어서서는 스트레이트 쉬트 파일이 추가적인 부하 흡수를 피하도록 해서 이동 작용을 초기화해야만 한다. 따라서, 이러한 이유 때문에, 중앙 웹 부분(24)에서 폭 B는 너무 커서는 안되고, 기본적으로 웹(12)의 전체 폭 W의 80% 보다 커서도 안된다. 초기 인장 시험들에 따르면, 최소 두께 t인 중앙 웹 부분(24)에 대하여 대략 30 내지 60mm의 폭 B로도 많은 적용에서 쉬트 파일(10)의 소성 일용량을 충분히 증가시키는 것으로 확인되었다. 실질적으로 낮은 소성 일용량은 웹(12)의 중심선(22)에 대해 연속적으로 작아지는 두께를 갖는 웹에 의해 달성되며, 웹은 오직 웹의 중심선에서 그것의 최소 두께 t에 도달한다.(즉, B∼0)
최소 두께 t를 갖는 중심 웹 부분(24)부터 두께 t0를 지니는 두꺼운 웹 외곽들까지 변하는 영역에서, 웹(12)은 반경 R1인 볼록한 실린더형 표면과, 그에 인접하여 웹의 중심선으로 쪽으로 반경 R2인 오목한 실린더형 표면을 갖는 것이 좋다. 이 경우 반경 R2는 본질적으로 반경 R1보다 크고 쉬트 파일의 공칭 폭 L 보다 몇배 크다.
도 2의 스트레이트 쉬트 파일(10)은 일정한 웹 두께를 갖는 표준 웹들을 압연하는데 사용되는 동일한 롤러 스탠드를 이용해서 약간의 수정만을 가해서 압연할 수 있다는 점을 주목하여야 한다. 이러한 목적을 위해, 표준 범위를 갖는 일반적인 스트레이트 쉬트 파일들이 압연된 종래의 롤러 쌍들이 약간만 선반에서 틀어지기만(lathe-turned) 하면 되므로, 어떠한 주요한 투자도 필요로 하지 않는다.
본 발명에 따른 스트레이트 쉬트 파일들의 전형적인 속성을 보다 상세히 설명하기 위해, 도 3의 그래프는 3개의 다른 스트레이트 쉬트 파일들의 대표적인 부하/변위 커브를 보여준다. 이러한 커브들은 prEN 12048에 따른 경로 제어 인장 시험에 따라 기록된 것이다. 테스트 시료들은 웹의 형태에서만 서로 다르고, 모두가 공칭 항복점 fy = 460MPa 및 fu = 530MPa의 공칭 파단 응력의 품질을 지니는 S460GP 스틸이다.
커브 1은 13mm의 일정한 웹 두께를 갖는 표준 스트레이트 쉬트 파일로부터 2개 샘플들의 연결부에 대한 부하/변위 커브이다. 비록 이러한 연결이 6000kN/m를 초과하는 인장 부하를 달성하더라도, 5mm의 상대 변위에서 이미 불안정하게 되기 시작한다는 것을 알 수 있다. 연결부에서의 파단은 궁극적으로 맞물림 연결부가 찢어져 개방되는 것(tearing-open)에 기인하여 일어나게 된다.
커브 2는 맞물리는 스트립의 근방에서 웹의 두께가 13.5mm인 값으로부터 웹의 중심선 쪽으로 연속적으로 감소해서 웹의 최소 두께인 9.5mm가 웹의 중심선에서 얻어지는 스트레이트 파일 쉬트로부터의 두 개의 샘플에 대한 연결부에서의 부하/ 변위 커브이다. 이 연결부는 4500kN/m의 최대 인장 부하를 달성하지만, 7mm 초과하는 상대 변위 후에서나 불안정하게 됨을 알 수 있다. 이 경우 연결부의 파단에 앞서 대략 5mm의 분명한 소성 변위 거리가 선행하게 된다. 이 소성 변위 거리는 스트레이트 쉬트 파일(10)의 전체 폭의 대략 1%에 이른다.
커브 3은 t0 = 13.5mm, t = 9.5mm 및 B = 40mm인 도 2에 따른 스트레이트 쉬트 파일의 2개 샘플들의 연결부에 대한 부하/변위 커브이다. 이 연결부는 역시 4500kN/m의 최대 인장 부하를 달성한다. 그러나, 연결부의 파단에 앞서 대략 10mm 의 소성 변위가 선행되어, 맞물림 연결부에서 개방이 발생되지 않은 채로 인장 방향으로 대략 12mm의 상대 변위를 흡수할 수 있다. 이 경우 소성 변위 거리들은 스트레이트 쉬트 파일(10)의 전체 폭의 2%에 이른다.
높은 소성 변형력으로 인하여, 본 발명에 따른 스트레이트 쉬트 파일들은 배에 의한 충격에 놓일 수 있고, 한사리 및 폭풍시 표류물의 충격에 저항하여야 하고, 지진 지역에 세워질 수 있는 임시댐에서 사용에 현저하게 적합하다. 맞물림 연결의 찢어짐 개방의 위험 및 그에 따른 임시댐 세포의 노출의 위험은 본 발명에 따른 스트레이트 쉬트 파일에 의해 분명히 감소될 것이다.
마지막으로, 이러한 신규의 스트레이트 쉬트 파일들은 특히 롤러들을 약간만 수정함으로써 기존의 롤러 스탠드에서 생산될 수 있는 것 때문에 유용하다. 따라서, 필요한 투자는 일정한 웹 두께와 수정된 발톱 형상을 갖는 새로운 스트레이트 파일과 비교해서 무시할 수 있다.

Claims (15)

  1. 맞물리는 스트립(14)이 각각의 길이방향 측을 제한하는 스트레이트 웹(12)을 포함하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일에 있어서,
    상기 웹(12)은, 맞물리는 스트립들(14)에 의해 연결되는 스트레이트 쉬트 파일로부터의 두 개의 샘플들에 대한 인장 시험에서, 맞물리는 연결부에서의 파단이 일어나기 전에 테이퍼부(24) 영역에서 웹(12)이 소성 변형되도록, 압연된 테이퍼부(24)를 갖는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  2. 제1항에 있어서,
    맞물리는 스트립들(14)에 최소 인장 강도가 보증되고, 웹(12)은 맞물리는 스트립들(14)의 최소 인장 강도의 90% 미만의 공칭 파단 부하를 갖는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  3. 제1항에 있어서,
    맞물리는 스트립들(14)에 의해 연결되는 쉬트 파일로부터의 두 개의 샘플들의 인장 시험에서, 쉬트 파일의 전체 폭의 적어도 1%의 소성 변위 거리가 웹(12)에 대해서 측정되는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  4. 제1항에 있어서,
    테이퍼부(24)는 웹(12)의 중심선을 기준으로 대칭적으로 설계되는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  5. 제4항에 있어서,
    테이퍼부(24)는 폭 B 및 일정 두께 t를 갖는 중심 부분을 갖고, 상기 두께는 웹(12)의 최소 두께인 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  6. 제5항에 있어서,
    웹(12)은 전체 폭 W와, 웹(12)의 전체 폭 W의 5 내지 80% 사이에 이르는 중심 부분의 폭 B를 갖는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  7. 제6항에 있어서,
    중심 부분의 폭 B는 30 내지 100mm 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    웹(12)은 맞물리는 스트립들(14)의 연결 영역에서 그것의 최대 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    테이퍼부(24)의 두께는 웹(12)의 중심선(22)까지 연속적으로 감소하고, 웹(12)의 최소 두께는 웹(12)의 중심선에서 얻어지는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  10. 제9항에 있어서,
    웹(12)은 맞물리는 스트립들(14)의 연결 영역에서 그것의 최대 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    웹(12)은, 각각의 맞물리는 스트립(14)를 따라서, 폭 b0 및 일정 두께 t0인 영역을 갖고, 상기 일정 두께 t0가 웹(12)의 최대 두께인 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    테이퍼부(24)는 반경 R1인 볼록한 실린더형 표면과, 웹(12)의 중심선(22) 쪽으로 인접하여, R1보다 본질적으로 크고 쉬트 파일의 공칭 폭 L보다 몇 배 큰 반경 R2인 오목한 실린더형 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 5500kN/m의 최소 맞물림 인장 강도가 보증되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  14. 제13항에 있어서,
    맞물리는 스트립들(14)은 엄지 및 손가락 형태(18,20)의 대칭형 맞물림들로 형성되는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
  15. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    맞물리는 스트립들(14)은 엄지 및 손가락 형태(18,20)의 대칭형 맞물림들로 형성되는 것을 특징으로 하는 열연 스트레이트 웹 스틸 쉬트 파일.
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