WO2018117269A1 - ハット形鋼矢板 - Google Patents

Abstract

本発明に係るハット形鋼矢板１は、ウェブ部３と、一対のフランジ部５と、一対のアーム部７と、一対の継手部９と、を有する。ウェブ部３の両端に一対のフランジ部５が形成され、一対のフランジ部５を構成するフランジ部５の端部に一対のアーム部７を構成するアーム部７が形成されるとともに、アーム部７の先端に一対の継手部９を構成する継手部９が設けられる。ハット形鋼矢板１において、ウェブ部３に、鋼矢板１の全長にわたって、以下の式（１）および式（２）を満足する突起形状部１１を有することを特徴とするものである。　ここに、Ｖ：突起形状部の高さ（ｍｍ）、Ｗ：突起形状部付け根の幅（ｍｍ）（Ｗ＜５×Ｖ）、ｎ：突起形状部の数、Ｈ：鋼矢板段面高さ（ｍｍ）、Ｂ：鋼矢板ウェブ幅（ｍｍ）、ｔ：鋼矢板ウェブの板厚（ｍｍ）、ε_ｙ：鋼矢板の降伏ひずみ

Description

ハット形鋼矢板

　本発明は、冷間加工により成形され、地中に打設されて壁を構成するハット形鋼矢板（冷間ハット形鋼矢板）に関するものである。

　熱間圧延により成形されるハット形鋼矢板は、工場設備などの制約上、型式の数及び／又は鋼矢板幅などの鋼矢板のサイズが限られる。このため、当該ハット形鋼矢板の断面形状は、各施工現場で必要とされる構造性能に対し、必ずしも最適で合理的でないことがある。つまり、熱間圧延によって形成されるハット形鋼矢板の場合、既存のサイズの中から、必要とされる構造性能により近いものを選択することが行われている。

　ハット形鋼矢板には、冷間加工（曲げ加工）で成形されるものもある（例えば、特許文献１参照）。このような鋼矢板では、そのサイズを調整する自由度が比較的高いので、施工現場ごとに必要とされる構造性能に対し、最適に近い断面形状のハット型鋼矢板を提供することが可能である。

実開平４－１０８６１９号公報

　冷間加工（曲げ加工）により製造されるハット形鋼矢板の断面性能向上、製造能率向上を達成するためには、板厚を薄くして断面形状を大きくすることが有効である。しかしながら、冷間加工（曲げ加工）で成形される鋼矢板は、その製法上、ウェブ部、フランジ部、アーム部のいずれの部位においても、ほぼ同一の板厚となる。このため、板厚を薄くした場合、以下のような問題が生ずる。

　ハット形鋼矢板を地中に打設して壁構造を構成する際、壁体には土圧および水圧により発生する曲げモーメントが卓越して作用する。壁体に曲げモーメントが作用した場合、ハット形鋼矢板において最も大きな応力が作用する箇所は、最外縁および最内縁に位置するウェブ部およびアーム部である。

　ウェブ部とアーム部を比較すると、アーム部は、その先端部に継手が設けられていることから、ウェブ部に比べて断面剛性が大きくなるため早期の座屈は生じにくい。これに対して、ウェブ部は、断面剛性が小さい。板厚を薄くした場合、全ての部位でほぼ同一の板厚になる冷間加工で形成されるハット形鋼矢板では、ウェブ部は、弱点箇所に最もなりやすい。このため、曲げモーメントによる圧縮応力がウェブ部に作用した場合、早期に座屈が生じる。その結果、期待される降伏耐力（降伏モーメント）または全塑性モーメントよりも小さい荷重レベル（曲げモーメント）で、壁体が崩壊する危険性がある（変形性能の低下）。

　なお、特許文献１の図１を見ると、ウェブ部の中央にＵ字状又はＶ字状に屈曲した屈曲部がある。この屈曲部は、冷間矢板の製造工程において、板中心の目印のために形成されるものである。屈曲部は、ごくわずかな凹みであり、後述する本願発明における突起形状部に比較するとその大きさが格段に小さい。屈曲部の目的作用は、本願発明の突起形状部の目的作用とは全く異なるものである。

　本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ハット形鋼矢板のウェブ部における早期座屈を防止し、変形性能を高めることで、薄肉大断面形状のハット形鋼矢板の断面性能を向上し、経済性、製造能率に優れたハット形鋼矢板を提供することを目的としている。

　（１）本発明に係るハット形鋼矢板は、ウェブ部と、一対のフランジ部と、一対のアーム部と、一対の継手部と、を有する。ハット形鋼矢板には、ウェブ部の両端に一対のフランジ部が形成され、一対のフランジ部を構成するフランジ部の端部に一対のアーム部を構成するアーム部が形成されるとともに、アーム部の先端に一対の継手部を構成する継手部が設けられる。前記ハット形鋼矢板は、前記ウェブ部に、鋼矢板全長にわたって、以下の式（１）および式（２）を満足する突起形状部を有することを特徴とするものである。

　　ここに、Ｖ：突起形状部の高さ（ｍｍ）、Ｗ：突起形状部付け根の幅（ｍｍ）（Ｗ＜５×Ｖ）、ｎ：突起形状部の数、Ｈ：鋼矢板段面高さ（ｍｍ）、Ｂ：鋼矢板ウェブ幅（ｍｍ）、ｔ：鋼矢板ウェブの板厚（ｍｍ）、ε_ｙ：鋼矢板の降伏ひずみ

　（２）本発明に係るハット形鋼矢板は、ウェブ部と、一対のフランジ部と、一対のアーム部と、一対の継手部と、を有する。ハット形鋼矢板には、ウェブ部の両端に一対のフランジ部が形成され、一対のフランジ部を構成するフランジ部の端部に一対のアーム部を構成するアーム部が形成されるとともに、アーム部の先端に一対の継手部を構成する継手部が設けられる。前記ハット形鋼矢板は、前記ウェブ部に、鋼矢板全長にわたって、以下の式（１）および式（３）を満足する突起形状部を有することを特徴とするものである。

　　ここに、Ｖ：突起形状部の高さ（ｍｍ）、Ｗ：突起形状部付け根の幅（ｍｍ）（Ｗ＜５×Ｖ）、ｎ：突起形状部の数、Ｈ：鋼矢板段面高さ（ｍｍ）、Ｂ：鋼矢板ウェブ幅（ｍｍ）、ｔ：鋼矢板ウェブの板厚（ｍｍ）、ε_ｙ：鋼矢板の降伏ひずみ

　（３）本発明に係るハット形鋼矢板は、ウェブ部と、一対のフランジ部と、一対のアーム部と、一対の継手部と、を有する。ハット形鋼矢板には、ウェブ部の両端に一対のフランジ部が形成され、一対のフランジ部を構成するフランジ部の端部に一対のアーム部を構成するアーム部が形成されるとともに、アーム部の先端に一対の継手部を構成する継手部が設けられる。前記ハット形鋼矢板は、前記ウェブ部に、鋼矢板全長にわたって、以下の式（１）および式（４）を満足する突起形状部を有することを特徴とするものである。

　　ここに、Ｖ：突起形状部の高さ（ｍｍ）、Ｗ：突起形状部付け根の幅（ｍｍ）（Ｗ＜５×Ｖ）、ｎ：突起形状部の数、Ｈ：鋼矢板段面高さ（ｍｍ）、Ｂ：鋼矢板ウェブ幅（ｍｍ）、ｔ：鋼矢板ウェブの板厚（ｍｍ）、ε_ｙ：鋼矢板の降伏ひずみ

　本発明のハット形鋼矢板においては、ウェブ部に所定の突起形状部を設けることで、最適な鋼矢板断面性能（変形性能）が得られる。その結果、経済性、製造能率に優れた板厚の薄いハット形鋼矢板が実現できる。

本発明の実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状を規定する式の導出過程を説明する説明図であって、対象としたハット形鋼矢板の形状の説明図である。 本発明の実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状を規定する式の導出過程を説明する説明図であって、突起形状部の有り無しの変形性能に与える影響を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状を規定する式の導出過程を説明する説明図であって、有効な突起形状部高さの範囲を求めるのに用いた解析結果のグラフである。 本発明の実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状を規定する式の導出過程を説明するのに用いた角型鋼管の断面図である。 本発明の実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状を規定する式の導出過程を説明する説明図であって、ハット形鋼矢板の形状に関する影響を見るための解析結果のグラフである。 本発明の実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状を規定する式の導出過程を説明する説明図であって、ウェブ幅Ｂと断面高さＨの比による影響を見るための解析結果のグラフである。 本発明の実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状を規定する式の導出過程を説明する説明図であって、突起形状部の形状に関する影響を見るための解析結果のグラフである。 本実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状の他の態様を説明する説明図である（その１）。 本実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状の他の態様を説明する説明図である（その２）。 本実施の形態に係るハット形鋼矢板の形状の他の態様を説明する説明図である（その３）。

　［実施の形態１］
　本発明の一実施の形態に係るハット形鋼矢板１は、冷間加工（曲げ加工）により製造された冷間ハット形鋼矢板である。図１に示すように、ハット型鋼矢板１は、ウェブ部３、一対のフランジ部５、一対のアーム部７、一対の継手部９、及び突起形状部１１を有する。

　ウェブ部３の両端に一対のフランジ部５が形成される。具体的には、ハット型鋼矢板１の幅方向ｘにおけるウェブ部３の各端部に、フランジ部５が設けられる。

　一対のフランジ部５を構成するフランジ部５の端部にアーム部７が形成される。具体的には、幅方向ｘにおけるフランジ部５の外側の端部に、アーム部７が設けられる。幅方向ｘにおけるフランジ部５の内側の端部は、幅方向ｘにおけるウェブ部３の端部と連なる。

　一対のアーム部７を構成するアーム部７の先端に継手部９が設けられる。具体的には、幅方向ｘにおけるアーム部７の外側の端部に、継手部９が設けられる。幅方向ｘにおけるアーム部７の内側の端部は、幅方向ｘにおけるフランジ部５の端部と連なる。なお、一対のアーム部７を構成する一方の継手部９と他方の継手部９とは、幅方向ｘ及び高さ方向ｙにおける断面視において、非対称であってもよい。

　ハット型鋼矢板１は、ウェブ部３に、鋼矢板全長にわたって、突起形状部１１を有する。具体的には、突起形状部１１は、ウェブ部３に設けられる。突起形状部１１は、ハット型鋼矢板１の高さ方向ｙに突出した部分である。本実施形態において、突起形状部１１は、高さ方向ｙにおいてフランジ部５が配置される側（内側）に突出する。

　突起形状部１１は、ウェブ部３においてハット型鋼矢板１の全長にわたって延びる。長さ方向ｚにおける突起形状部１１の長さは、長さ方向ｚにおけるハット型鋼矢板１の長さと同じである。なお、長さ方向ｚは、幅方向ｘ及び高さ方向ｙに直交する方向である。

　突起形状部１１は、以下の式（１）および式（２）を満足する。

　　ここに、Ｖ：突起形状部の高さ（ｍｍ）、Ｗ：突起形状部付け根の幅（ｍｍ）（Ｗ＜５×Ｖ）、ｎ：突起形状部の数、Ｈ：鋼矢板段面高さ（ｍｍ）、Ｂ：鋼矢板ウェブ幅（ｍｍ）、ｔ：鋼矢板ウェブの板厚（ｍｍ）、ε_ｙ：鋼矢板の降伏ひずみ

　なお、Ｖ（突起形状部１１の高さ）は、高さ方向ｙにおける突起形状部１１の長さ（高さ）である。突起形状部付け根は、幅方向ｘ及び高さ方向ｙにおける断面視において、幅方向ｘにおける突起形状部１１の外側の端部である。従って、Ｗ（突起形状部付け根の幅）は、幅方向ｘにおける突起形状部１１の長さ（幅）と等しい。Ｈ（鋼矢板段面高さ）は、高さ方向ｙにおけるハット型鋼矢板１の高さである。すなわち、Ｈは、高さ方向ｙにおけるウェブ部３からフランジ部７までの最大長さに等しい。Ｂ（鋼矢板ウェブ幅）は、幅方向ｘにおけるウェブ部３の長さ（幅）である。ｔ（鋼矢板ウェブの板厚）は、高さ方向におけるウェブ部３の高さ（厚み）である。

　式（１）は、本発明の効果を奏するのに必要な突起形状部１１の高さを規定する。式（２）は、鋼矢板断面の変形性能を規定する。式（２）により規定される値が１．０より小さいハット形鋼矢板は、降伏モーメントに到達する前に、弾性座屈により崩壊するレベルのものである。以下、式（１）及び式（２）を導出した経緯について説明する。

　まず、図２（ａ）に示す突起形状部１１のないハット形鋼矢板１３及びそのウェブ部３に突起形状部１１を設けた図２（ｂ）に示すハット形鋼矢板１の変形性能について、解析により検討した。ε_ｙ＝０．００１６である。

　図３は解析結果をグラフに表したものである。縦軸が（作用荷重／降伏荷重）を示す。横軸が変形性能を示す。図３において、降伏荷重と同じ作用荷重のときに降伏する場合を変形性能１．０として表現している。

　図３より、突起形状部１１のないハット形鋼矢板１３である図２（ａ）のケースでは、変形性能が０．７９（１．０未満、弾性座屈）である。一方、ウェブ中央に高さ２７ｍｍの突起形状部１１を設けた図２（ｂ）のケースでは、変形性能が１．６７である。突起形状部１１を設けられたハット形鋼矢板１では、変形性能が向上し、最大荷重が降伏荷重レベルを上回っていることが分かる。この場合の変形性能の増分率は、「０．７９／１．６７－１（＝１．１１）」と表すことができる。

　このように、ウェブ部３に突起形状部１１を設けることで変形性能を増加させることができると判明したので、次に効果的な突起形状部１１の高さについて検討した。具体的には、（突起形状部の高さＶ）／（ウェブ幅Ｂ）を、０．０２から０．１３５まで変えたときの、変形性能の増分について調査した。

　図４は、この検討結果を示すものである。横軸が（突起形状部の高さＶ）／（ウェブ幅Ｂ）を示す。縦軸が変形性能の増分率を示す。（突起形状部の高さＶ）／（ウェブ幅Ｂ）が大きくなるほど、変形性能の増分率が大きくなる傾向にある。しかしながら、（突起形状部の高さＶ）／（ウェブ幅Ｂ）が１／１６未満の場合、変形性能の増分率は微小（０．３以下）である。従って、十分な変形性能の向上が果たされない。そこで、本発明においては、必要な突起形状部１１の高さを式（１）で規定した。
　　　　Ｖ≧Ｂ／１６　　・・・・（１）

　次に、解析結果より、鋼矢板断面形状及び突起形状部１１の形状と、ハット形鋼矢板１の変形性能と、の関係式を導くための検討を行った。

　本発明の対象であるハット形鋼矢板１の形状は、幅方向ｘ及び高さ方向ｙにおける断面視において、直線状の板要素の両端が曲げられた形状に近い。すなわち、弱点箇所になるウェブ部３は、中央の直線状の部分に対応し、フランジ部５が板要素の両端が曲げられた部分に対応する。従って、ハット形鋼矢板１の形状に類似する形状を有する構造体として、図５に示すような四角形断面を有する角型鋼管が挙げられる。すなわち角型鋼管における一辺に着目すると、直線状の板要素の両端が９０°に曲げられることにより、四角形が形成されている。角型鋼管は、直線状の板要素の両端を曲げられて形成されている点でハット形鋼矢板と類似している。

　そこで、例えば文献「桑村仁「鋼構造の性能と設計」（２００２年、共同出版）」などで既往の知見として示されている下記に示す角形鋼管（幅Ｂ、高さＢ、板厚ｔ、降伏ひずみε_ｙ、等辺形状）の変形性能μの評価式（５）を参照し、本式をもとに、ハット形鋼矢板断面形状（突起形状部１１を考慮）の場合の変形性能評価式を導くこととした。

　なお、ハット形鋼矢板１と角形鋼管とで異なる点としては、ウェブ部３の端部での板状要素の折り曲げ角度である。角型鋼管は、９０°の折り曲げ角度で曲げられているのに対し、ハット形鋼矢板１は、９０°より小さい折り曲げ角度で曲げられている。角型鋼管は、正方形が基本であるため、断面幅と断面高さは等価である。一方、ハット形鋼矢板１では、ウェブ部３の長さ（Ｂ）と、鋼矢板の高さ（Ｈ）は、異なるケースも想定する必要がある。

　そこで、このような形状の違いの影響を見るため、ウェブ部３に突起形状部１１を設けないハット形鋼矢板において、以下の条件にて解析した場合の、一般化幅厚比β（＝Ｂ／ｔ×ε_ｙ ^０．５）と変形性能μの関係を図６に示す。　　　
　　・ハット形鋼矢板１のウェブ幅Ｂと断面高さＨの比（Ｈ／Ｂ）：０．７１、１．００、１．５７
　　・板厚：６～１８ｍｍ

　図６を見ると、ハット形鋼矢板１の変形性能μの解析値は、式（５）の角形鋼管の変形性能評価式をやや下回る傾向にあることが分かる。そこで、ハット形鋼矢板１の変形性能μの評価式として、式（５）の右辺の分子の値５を解析結果に基づいて修正すると以下の式（６）となる。

　また、同じ一般化幅厚比βでも、Ｈ／Ｂが小さいほど変形性能は大きくなっている。ハット形鋼矢板１の場合にはウェブ幅Ｂと断面高さＨの比による影響があることがわかった。そこで、図６の横軸の一般化幅厚比βに（Ｈ／Ｂ）^０．１を乗じて、ウェブ幅の補正を行った。補正幅厚比β_２（＝Ｂ／ｔ×ε_ｙ ^０．５×（Ｈ／Ｂ）^０．１）と変形性能μの関係を図７に示す。補正幅厚比β_２を用いた下記に示す変形性能評価式（７）と解析結果はよく一致した。

　次に、ハット形鋼矢板１のウェブ部３に設けた突起形状部１１の形状に関する影響を評価した。

　ウェブ部３に突起形状部１１を設けることにより、ウェブ部３の断面剛性が増大することから、ハット形鋼矢板１の変形性能向上がもたらされる。この効果について、変形性能評価式（７）においては、板厚ｔを見かけ上、増大させることで表現できる。そこで、突起形状部１１を設けることによるウェブ板厚増大効果分をΔｔとすると、変形性能評価式は式（８）となる。

　ここで、Δｔに寄与する因子としては、突起形状部の高さＶ、突起形状部付け根の幅Ｗ、突起形状部の数ｎ、鋼矢板ウェブ幅（ウェブ幅Ｂに（Ｈ／Ｂ）^０．１を乗じて補正）が考えられる。これらを考慮して、解析結果との比較を行った結果、Δｔを式（９）で評価すれば、近似できることがわかった。

　また、式（８）に式（９）を代入すると、ウェブ部３に設けた突起形状部１１を考慮した変形性能評価式（１０）が導かれる。

　変形性能評価式（１０）と解析結果の比較を図８に示す。

　なお、ウェブ中央に突起形状部１１を１つ設けたケースの他、図９に示すように、突起形状部１１を２箇所設けたケースや、図１０に示すように突起形状部１１を３箇所設けたケースについても検討した。

　次に、式（１０）で規定された変形性能μの上下限値について検討した。

　ハット形鋼矢板１を用いた壁体構造は、仮設壁と本設壁（永久構造）とに大別される。一般に仮設壁においては、鋼矢板は弾性範囲内（降伏荷重レベル以下）での挙動を想定して設計される（弾性設計という）。一方、本設壁（永久構造）では、供用期間が長いことから、大地震を受けた場合の設計が行われることもある。その場合には、降伏荷重到達以降の塑性域での挙動を想定して設計される（塑性設計という）。

　そこで、本実施の形態では、仮設壁に供用される場合（弾性設計への適用）の変形性能μの上下限値について検討した。

　弾性設計においては、想定される作用力は降伏荷重以下であることから、図３に示す、作用荷重／降伏荷重と変形性能の関係を例にとると、変形性能μ＝１．０（降伏荷重到達時）までの鋼矢板の性能を保証すれば良いこととなる。

　しかし、鋼矢板の品質、形状のバラツキや、施工における誤差（傾き、回転、ずれなど）による、作用荷重の増加の可能性があり、降伏荷重を超えてすぐに構造物が崩壊するリスクもある。これらを考慮すると、弾性設計においても、鋼矢板の変形性能μは１．５を確保すべきである。

　一方、鋼矢板の剛性を高めて変形性能を高めていくと、大きな塑性変形が生じても鋼矢板の耐荷力は保持できる。しかしながら、今度は地盤の主働崩壊など別の要因で壁構造が壊れる可能性がある。一般に鋼矢板の降伏時の変形は、回転角１／５０程度である。鋼矢板の変形性能が１０であれば、回転角は１／５０×１０＝１／５である。回転角が１／５以上となる変形が生じると地盤の主働崩壊が生じるレベルとなる。したがって、地盤の主働崩壊を避けるという観点から変形性能μは、１０以下であることが好ましい。よって、弾性設計を想定する場合は、ハット形鋼矢板１の変形性能μが１．５≦μ≦１０となるようにすることが好ましい。

　以上から、式（２）（および式（１））を満足するよう、ウェブ部３に突起形状部１１を設けることとした。

　以上のように、本実施の形態のハット形鋼矢板は、式（１）及び式（２）を満たす突起形状部１１をウェブ部３に設けたことにより、変形性能に優れる。その結果、仮設壁に供用した場合において降伏荷重を超えても、当該ハット形鋼矢板は、崩壊することなく、また地盤の主働崩壊を生ずることもない。

　［実施の形態２］
　上記の実施の形態１では、ハット形鋼矢板１を仮設壁として適用する場合であったが、本実施の形態では、本設壁（永久構造）として適用する場合（塑性設計への適用）の変形性能μの値について検討した。

　塑性設計において、鋼矢板に必要とされる変形性能のレベルは、構造物や環境しだいで様々である。しかしながら、鋼矢板の全塑性モーメント荷重に耐える性能は必須となる。そして、一般に変形性能μが２以上であれば、全塑性モーメント荷重レベルに達する。そのため、塑性設計を想定する場合は、ハット形鋼矢板１の変形性能μが２．０≦μ≦１０となるよう、式（３）（および式（１））を満足するよう、ウェブ部３に突起形状部１１を設けるようにすればよい。

　以上のように、本実施の形態のハット形鋼矢板は、式（１）及び式（３）を満たす突起形状部１１をウェブ部３に設けたことにより、変形性能に優れる。その結果、本設壁（永久構造）に供用した場合において降伏荷重を超えても、当該ハット形鋼矢板は、崩壊することなく、また地盤の主働崩壊を生ずることもない。

　［実施の形態３］
　本実施の形態は、道路構造や港湾構造への適用に好適な鋼矢板に関するものである。

　道路構造、港湾構造の本設構造では塑性設計が行われる。一般に変形性能μ＝４が要求性能の上限とされる。

　したがって、道路構造や港湾構造に適用される場合には、ハット形鋼矢板１の変形性能μが２．０≦μ≦４．０となるよう、式（４）（および式（１））を満足するよう、ウェブ部３に突起形状部１１を設けるようにすればよい。

　以上のように、本実施の形態のハット形鋼矢板は、式（１）及び式（４）を満たす突起形状部１１をウェブ部３に設けたことにより、変形性能に優れる。その結果、道路構造や港湾構造に供用した場合において降伏荷重を超えても、当該ハット形鋼矢板は、崩壊することがなく、また道路構造や港湾構造に要求される変形性能の上限値を満たしている。

　なお、突起形状部１１の付け根の幅Ｗが突起形状部１１の高さＶの５倍より小さい（Ｗ＜５×Ｖ）ことが望ましい。Ｗ＜５×Ｖとする理由は以下の通りである。

　本発明では式（１）によってＶ≧Ｂ／１６と規定しており、この式（１）にＷ＝５×Ｖ（最大幅越え）を代入すると、Ｗ≧Ｂ×５／１６となる。これは突起形状部１１の付け根の幅Ｗが、ウェブ幅Ｂに対して約１／３以上を占めることとなる。ウェブ部３の中央にこのような突起形状部１１を配した場合、幅方向ｘにおける突起形状部１１の両側のウェブ平行部の長さが付け根の幅Ｗを下回る。ウェブ部３に作用する土水圧がウェブ部３の全体にバランスよく伝わらなくなる懸念がある。また、鋼矢板壁方向に沿って切梁、腹起しを設置する際、十分な荷重伝達ができなくなる可能性がある。そこで、これを避けるため、Ｗ＜５×Ｖとするのが望ましい。

　上記の実施の形態においては、突起形状部１１の形状として図１、図８及び図９に示すようなＶ字状のものを示した。しかしながら、本発明における突起形状部１１の形状はこれに限定されない。例えば、図１１に示すように、突起形状部１１は、円弧状の丸みを有してもよい。すなわち、幅方向ｘ及び高さ方向ｙにおける断面視において、円弧状であってもよい。また、突起形状部１１の形状は、台形状であってもよい。

　複数の突起形状部１１を設ける場合には、突起形状部１１の高さＶは同じである必要はない。複数の突起形状部１１の高さＶは、異なってもよい。

　突起形状部１１の突出する方向（張出し方向）について、上記の説明では、ウェブ部３の内面側、すなわち、高さ方向ｙにおいてフランジ部５が配置される側に突出する（張出す）場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明においては、突起形状部１１の突出する方向はこれに限定されない。突起形状部１１は、ウェブ部３の外面側、すなわち、高さ方向ｙにおいてフランジ部５が配置されない側に突出してもよい。

　なお、本発明では、ウェブ部３に突起形状部１１を設けることが前提となっている。これに加えて、突起形状部１１をアーム部７に設けてもよい。突起形状部１１をウェブ部３とフランジ部５との変曲部分である隅角部に設けてもよい。突起形状部１１をアーム部７とフランジ部５との変曲部分である隅角部に設けてもよい。

　鋼矢板断面高さＨが、ウェブ幅Ｂよりも大きい場合、突起形状部１１をフランジ部５に設けてもよい。その場合は、フランジ部５の中央付近につけてもよい。突起形状部１１をフランジ部５の付け根近傍に設けてもよい。突起形状部１１をアーム部７の付け根近傍につけてもよい。　

　［実施例］
　実施の形態１～３に含まれる具体的なハット型鋼矢板１及び突起形状部１１を設けていないハット型鋼矢板（比較例）を下記の表に示す。

　　１　ハット形鋼矢板
　　３　ウェブ部
　　５　フランジ部
　　７　アーム部
　　９　継手部
　１１　突起形状部
　１３　ハット形鋼矢板（突起形状部のないもの）

Claims (3)

1. 　ウェブ部と、
   　一対のフランジ部と、
   　一対のアーム部と、
   　一対の継手部と、を有し、
   　前記ウェブ部の両端に前記一対のフランジ部が形成され、前記一対のフランジ部を構成するフランジ部の端部に前記一対のアーム部を構成するアーム部が形成されるとともに、前記アーム部の先端に前記一対の継手部を構成する継手部が設けられたハット形鋼矢板において、
   　前記ウェブ部に、鋼矢板全長にわたって、以下の式（１）および式（２）を満足する突起形状部を有することを特徴とするハット形鋼矢板。
   

   

   　　ここに、Ｖ：突起形状部の高さ（ｍｍ）、Ｗ：突起形状部付け根の幅（ｍｍ）（Ｗ＜５×Ｖ）、ｎ：突起形状部の数、Ｈ：鋼矢板段面高さ（ｍｍ）、Ｂ：鋼矢板ウェブ幅（ｍｍ）、ｔ：鋼矢板ウェブの板厚（ｍｍ）、ε_ｙ：鋼矢板の降伏ひずみ
2. 　ウェブ部と、
   　一対のフランジ部と、
   　一対のアーム部と、
   　一対の継手部と、を有し、
   　前記ウェブ部の両端に前記一対のフランジ部が形成され、前記一対のフランジ部を構成するフランジ部の端部に前記一対のアーム部を構成するアーム部が形成されるとともに、前記アーム部の先端に前記一対の継手部を構成する継手部が設けられたハット形鋼矢板において、
   　前記ウェブ部に、鋼矢板全長にわたって、以下の式（１）および式（３）を満足する突起形状部を有することを特徴とするハット形鋼矢板。
   

   

   　　ここに、Ｖ：突起形状部の高さ（ｍｍ）、Ｗ：突起形状部付け根の幅（ｍｍ）（Ｗ＜５×Ｖ）、ｎ：突起形状部の数、Ｈ：鋼矢板段面高さ（ｍｍ）、Ｂ：鋼矢板ウェブ幅（ｍｍ）、ｔ：鋼矢板ウェブの板厚（ｍｍ）、ε_ｙ：鋼矢板の降伏ひずみ
3. 　ウェブ部と、
   　一対のフランジ部と、
   　一対のアーム部と、
   　一対の継手部と、を有し、
   　前記ウェブ部の両端に前記一対のフランジ部が形成され、前記一対のフランジ部を構成するフランジ部の端部に前記一対のアーム部を構成するアーム部が形成されるとともに、前記アーム部の先端に前記一対の継手部を構成する継手部が設けられたハット形鋼矢板において、
   　前記ウェブ部に、鋼矢板全長にわたって、以下の式（１）および式（４）を満足する突起形状部を有することを特徴とするハット形鋼矢板。
   

   

   　　ここに、Ｖ：突起形状部の高さ（ｍｍ）、Ｗ：突起形状部付け根の幅（ｍｍ）（Ｗ＜５×Ｖ）、ｎ：突起形状部の数、Ｈ：鋼矢板段面高さ（ｍｍ）、Ｂ：鋼矢板ウェブ幅（ｍｍ）、ｔ：鋼矢板ウェブの板厚（ｍｍ）、ε_ｙ：鋼矢板の降伏ひずみ

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