JP2004076379A

JP2004076379A - Ｈ形鋼及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004076379A
Application number: JP2002237739A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Miura; 三浦　啓徳; Michiya Koujiyou; 駒城　倫哉; Mikio Kono; 河野　幹夫
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】熱間圧延工程で容易に加工することができ、コンクリートとの付着性能を高めた新規な形状のＨ形鋼を提供する。
【解決手段】４つの各フランジ１０１の先端部の内面１０３側隅角部に、鋼材の長手方向に繰り返す多数の凹部１１０を備え、この凹部１１０に隣接するフランジ内面１０３側に、隣接凸部１１１を備えたＨ形鋼である。さらに、前記多数の凹部とともに、フィレット部にウエブからフランジにわたって軸直角方向に形成され、軸方向に間欠的に配置されたＬ字型の突起を備える。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｈ形鋼及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、コンクリートとの付着性を向上させるために、Ｈ形鋼の内側に軸方向に間欠的に形成した凹部又は突起を形成したＨ形鋼に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フランジの内面に突起を有するＨ形鋼は、フランジの外面に突起を有するＨ形鋼より外わくの無い場合ではコンクリートとの付着性が優れている。このため、熱間圧延後にリブや突起を、フランジの内面に溶接により取付け、内面に突起を有するＨ形鋼を製造していた。しかし、このようなＨ形鋼は生産性が非常に悪かった。
【０００３】
長手方向に直交する断続的な突起を、熱間圧延でフランジ内面に成形することは、従来、仕上ユニバーサルロールの回転方向と圧下方向から考えて、非常に難しいとされてきた。特に、フランジの幅に対して十分に長い突起をフランジ内面に形成することが難しい。しかし、熱間圧延によってフランジの内面に突起を付与する技術もいくつか提案されている。
【０００４】
例えば、Ｈ形鋼の各フランジ内面を圧下する溝付の小径ロールを各フランジ内面毎に４個配設し、フランジ外面を圧下する垂直ロールの各チョックを延長して各第２垂直ロールを支持し、各水平ロールと各第２垂直ロールベベルギヤとを噛合せ、駆動部周速と第２垂直ロールの圧下側面部周速との周速調整手段を設けた仕上圧延装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）。この仕上圧延装置によれば、コンクリートとの付着性に優れた、フランジの内面に突起を有するＨ形鋼を、熱間圧延で製造することができる。しかし、大きな設備投資が必要で、仕上圧延設備にかかるコストが非常に高かった。
【０００５】
また、第１粗ユニバーサル圧延機の水平ロールの側面の傾斜を４５度程度と大きくするとともに、この側面のほぼ中央部に凹部を形成し、フランジ内面に線状突起を造形し、次いで線状突起を断続的に圧下し、所定の高さ及びピッチの縞突起をフランジ内面に有するＨ形鋼を得る技術がある（例えば、特許文献２参照。）。この技術では、粗ユニバーサル圧延機が２機必要になり、設備コストが非常に高かった。また、縞突起は圧延方向に延びる形状で、コンクリートとの付着性の点では不十分であった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−３２４０８号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開昭６１−８２９０３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情に鑑み、Ｈ形鋼のフランジ先端部の内面側隅角部に長手方向に繰返す多数の断続溝を形成することによって、上記のＨ形鋼とコンクリートとの付着性能を高めたＨ形鋼を開発し熱間圧延工程で加工が容易なＨ形鋼を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その技術手段は、フランジの先端部内面側に鋼材の長手方向に繰り返す多数の凹部を備えたことを特徴とするＨ形鋼である。また、前記フランジ先端部の内面側隅角部の凹部に隣接するフランジ内面側に、凸部を備えたＨ形鋼が好適である。このフランジ内面凹部に隣接する凸部はＨ形鋼のフランジ内でコンクリートが反ウエブ側へ抜け出しにくくなるという効果があるためである。この隣接凸部は前記フランジ先端部の内面側隅角部の凹部を圧延工程で形成すると、同時に容易に形成することができるものである。
【００１０】
このＨ形鋼においては、前記多数の凹部又は凹部と隣接凸部をフランジ先端に設けるが、これをフランジの４隅にすべて備えると、Ｈ形鋼のコンクリートとの付着性が最も高くなるので好適である。また、前記多数のフランジ先端部の凹部又は凹部と隣接凸部を備えると共に、フィレット部にウエブ側面からフランジ内面に亘って軸直角方向に形成され、軸方向に間欠的に配置されたＬ字形の突起を備えると、さらに好ましい。また、このＬ字型の突起もフィレット部４隅すべてに備えると好ましい。
【００１１】
また、本発明は、以上のようなＨ形鋼が備えているフランジ先端部の内面側隅角部に設けた多数の凹部又は凹部とこれに隣接する凸部を、さらに、これと共に及びフィレット部のＬ字形の突起を、Ｈ形鋼の熱間圧延工程で圧延により形成することを特徴とするＨ形鋼の製造方法を提供する。
【００１２】
本発明者は、フランジ内面側に突起を有するＨ形鋼の形成について、種々実験を行った。その結果、圧延工程において、フランジ先端部の内面側隅角部を押え込むことによって、この部分にＨ形鋼の軸に直角な凹部を軸方向に断続的に形成することができ、この凹部に隣接するフランジ内面部分が同時に膨出して、フランジ内面に隣接凸部を形成することが容易にできることを知見した。本発明のＨ形鋼はこの知見によって完成されたものである。本発明方法では、通常のＨ形鋼に、又はフィレット部に突起を有するＨ形鋼に対して、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールとして、フランジ先端部の内面側隅角部のみを押圧する断続突起付ロールを適用することによって、比較的容易に断続凹部とこの凹部に隣接するフランジ内面側の隣接凸部とを成形することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例を示すＨ形鋼１００の部分斜視図である。フランジ１０１の先端部の内面１０３側の隅角部にＨ形鋼１００の長手方向に繰り返す多数の凹部１１０を備えている。また、このフランジ１０１の先端部の内面側隅角部の凹部１１０に隣接するフランジ内面１０３側に、隣接する凸部１１１を備えている。
【００１５】
図２はフィレット部１０４に突起１２０を設けたＨ形鋼を示す斜視図である。突起１２０は、軸直角方向に形成され、軸方向に間欠的に配置されたＬ字形の突起であって、フランジ１０１の内面１０３側に延びると共にウエブ１０２の側面側にも延びるＬ字形をなしている。図３は図２の突起を有するＨ形鋼に図１の実施例を適用した本発明の実施例を示すものである。図１〜３は、凹部１１０や突起１２０等をすべてそれぞれ４箇所に設けたものを示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じて、凹部１１０や突起１２０の設定位置を変更することができる。
【００１６】
図４は、図３の実施例の部分断面正面図で、フランジ１０１の先端部の内面側隅角部に設けた凹部１１０と、この凹部１１０に隣接するフランジ内面側に形成された凸部１１１を示すものである。凹部１１０はフランジ１０１の先端部の内面側隅角部に斜めの傾斜を有する形状に形成されているが、凹部１１０の形状、大きさ、底面１３０の傾斜角度等は限定されない。この凹部１１０の形状によって、この凹部１１０と共に形成される隣接凸部１１１の形状、大きさを変更することができる。
【００１７】
図５は、凹部１１０の底面１３０がフィレット部の突起１２０の上面と隣接するように形成したＨ形鋼１００を示すもので、凹部１１０のフランジ１０１高さ方向寸法１３１と、フィレット部の突起１２０のフランジ１０１高さ方向の寸法１３２との合計がフランジ１０１のウエブ側面からの全高さ１３３と一致しているものを示している。この場合、図４に示す突起１１１は、凹部１１０と突起１２０のＨ形鋼長手方向の位置が一致する部分では形成されないこととなる。
【００１８】
凹部１１０のフランジ１０１高さ方向寸法１３１が小さい方が凹部１１０の成形が容易である。一方、この寸法１３１が大きい方がフランジ内面部分の凹凸部分の占有率が向上する。これらを勘案して、フランジ先端部の内面側隅角部の凹部１１０とフィレット部の突起１２０の形状、大きさ、配列等をうまく組合わせることによって、用途に応じた最適形状の本発明のＨ形鋼を形成することができる。例えば、フランジ内面突起のフランジ脚長に対する合計長さの割合を調整することができる。
【００１９】
図６は、本発明に係るＨ形鋼を製造する仕上ユニバーサル圧延機の実施例のロールの正面図である。図６の左半分はＨ形鋼１００のフィレット部に突起を形成するロール１１を装着した水平ロール１０を示している。また、図６の右半分は、Ｈ形鋼１００のフランジ先端部の内面側隅角部に凹部を形成する突起２２を有するロール２１を装着した水平ロール２０を示している。これらのロールを備えた仕上ユニバーサル圧延機によって、本発明のＨ形鋼を圧延によって製造することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、コンクリートとの付着性能を高めた新規な形状のＨ形鋼が提供される。このＨ形鋼は、本発明により熱間圧延工程で容易に加工することができ、寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の部分斜視図である。
【図２】実施例を説明する部分斜視図である。
【図３】実施例の部分斜視図である。
【図４】実施例の一部断面正面図である。
【図５】実施例の部分正面図である。
【図６】実施に用いる仕上ユニバーサル圧延機の部分正面図である。
【符号の説明】
１０　　水平ロール
１１　　ロール
２０　　水平ロール
２１　　ロール
２２　　突起
１００　　Ｈ形鋼
１０１　　フランジ
１０２　　ウエブ
１０３　　内面
１０４　　フィレット部
１１０　　凹部
１１１　　凸部
１２０　　突起
１３０　　底面
１３１　　寸法
１３２　　寸法
１３３　　全高さ

Claims

フランジの先端部の内面側隅角部に鋼材の長手方向に繰り返す多数の凹部を備えたことを特徴とするＨ形鋼。
前記フランジ先端部の内面側隅角部の凹部に隣接するフランジ内面側に、凸部を備えたことを特徴とする請求項１記載のＨ形鋼。
前記多数の凹部を４つの各フランジ先端に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のＨ形鋼。
前記多数の凹部とともに、フィレット部にウエブからフランジにわたって軸直角方向に形成され、軸方向に間欠的に配置されたＬ字形の突起を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のＨ形鋼。
前記Ｌ字型の突起をフィレット部４隅に備えたことを特徴とする請求項４記載のＨ形鋼。
請求項１〜３の何れかに記載のＨ形鋼が備えているフランジ先端部の内面側隅角部の多数の凹部をＨ形鋼の熱間圧延工程で圧延により形成することを特徴とするＨ形鋼の製造方法。
請求項４又は５に記載のＨ形鋼が備えているフランジ先端部の内面側隅角部の多数の凹部とフィレット部のＬ字形の突起をＨ形鋼の熱間圧延工程で圧延により形成することを特徴とするＨ形鋼の製造方法。