JP4767898B2 - Structural member and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

本発明は、構造部材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a structural member and a manufacturing method thereof.

従来、熱間圧延法で製造される溝形鋼は、一般の建築構造用としての使用の他、溝形鋼のウェブ部を製品の長さ方向に２分割して不等辺不等圧山形鋼（以下、インバートという）として、造船材として用いられている。例えば、特許文献１には、このような溝形鋼の熱間圧延方法が記載されている。   Conventionally, the grooved steel manufactured by the hot rolling method is used for general building structures, and the web portion of the grooved steel is divided into two in the length direction of the product, so that the unequal side pressureless angle steel (Hereinafter referred to as “invert”) as a shipbuilding material. For example, Patent Literature 1 describes such a hot rolling method for channel steel.

また、特許文献２には、二重式圧延機でも圧延可能な形鋼とその製造方法を提供することを目的として、フランジ部を両側に有する形鋼が開示されている。   Patent Document 2 discloses a shape steel having flange portions on both sides for the purpose of providing a shape steel that can be rolled even with a double rolling mill and a method for producing the same.

特許第２５３０４０５号公報Japanese Patent No. 2530405 特許平１１−３４２４０１号公報Japanese Patent No. 11-342401

一般的に、形鋼が造船材として用いる場合、腐食防止を目的として塗装が施される。この塗装の剥がれを抑えるためには、溶接部を除く全てのコーナー部にＲ（曲面）形状が付与されていることが必要である。しかしながら、溝形鋼のウェブ部を製品の長さ方向に２分割して不等辺不等圧山形鋼を製造すると、溝形鋼の形状によりフランジ部の先端が鋭角となり、腐食防止用の塗装が剥がれ易くなるという問題が生じる。このため、形鋼に腐食が生じ易くなり、船体強度への影響が懸念される。   Generally, when shape steel is used as a shipbuilding material, it is painted for the purpose of preventing corrosion. In order to suppress the peeling of the paint, it is necessary that an R (curved surface) shape is given to all corner portions except the welded portion. However, when the grooved steel web part is divided into two in the length direction of the product to produce an unequal side pressureless angle steel, the shape of the grooved steel makes the end of the flange part an acute angle, and the coating for corrosion prevention is applied. The problem that it becomes easy to peel off arises. For this reason, it becomes easy to generate | occur | produce corrosion in a shape steel, and there exists a concern about the influence on hull strength.

また、特許文献２に記載された技術は、２重式圧延機による製造方法であるため、ウェブ部を２分割する従来のＨ鋼の製造技術を適用することができず、生産性を向上することが困難である。また、ウェブ部を２分割する技術を採用することができないため、ウェブ部の先端に平面を精度良く形成することが困難であり、被補強部材に対してウェブ部の先端を確実に溶接することができず、接合部分の強度が低下するという問題がある。そして、接合部分の強度が低下すると、船体強度への影響が懸念される。特に、近年では重大な海難事故、海洋汚染事故による環境への影響が発生しており、形鋼の腐食防止、溶接による接合部の強度の確保は必要不可欠である。   Moreover, since the technique described in Patent Document 2 is a manufacturing method using a double rolling mill, the conventional H steel manufacturing technique for dividing the web portion into two cannot be applied, and productivity is improved. Is difficult. In addition, since the technique of dividing the web portion into two cannot be adopted, it is difficult to accurately form a flat surface at the tip of the web portion, and the tip of the web portion is reliably welded to the reinforced member. There is a problem that the strength of the joint portion is reduced. And when the strength of the joint portion decreases, there is a concern about the influence on the hull strength. In particular, in recent years, serious marine accidents and marine pollution accidents have caused environmental impacts, and it is indispensable to prevent corrosion of shape steel and secure the strength of joints by welding.

更に、フランジがウェブに対して対称形状に設けられたインバート（Ｔロンジ）は、剛性が高いものの、船体に要求されるフランジ長を備えたＴロンジを既存のＨ型鋼の製造設備を利用して製造することは困難である。船体の補強としてインバートを配置する場合、通常、インバートと干渉する船体内の各種板材に開口を設けて、インバートを貫通させて配置することが行われているが、船体の強度を高く保つためには、開口の大きさを最小限に抑える必要がある。このような船体の構造上の理由により、インバートのフランジ長は、既存のインバート又はＨ型鋼のフランジ長よりも大幅に短く（例えば１２５ｍｍ程度）することが要請されている。しかしながら、既存のインバート又はＨ型鋼の製造設備では、圧延機の上ロールと下ロールの間隔を一定値以上狭くすることができないため、船体に要求される短いフランジ長を有するインバート、Ｈ型鋼を製造することができないという問題がある。より詳細には、現存するインバート、Ｈ型鋼の製造設備では、下ロールの位置を規定するテーブルレベルに対して上ロールの位置を規定するスタンド全体を最も下げたとしても、フランジ長は片側で少なくとも９０ｍｍ程度の長さとなり、既存設備を用いて両側のフランジ長の合計を船体に要求される程度の長さまで短くすることは困難である。従って、既存の製造設備を全面的に設計し直し、且つ、大幅な設備改造を施さない限り、船体に要求される程度までフランジ長を短くすることは困難である。   Furthermore, although the invert (T longge) in which the flange is provided in a symmetrical shape with respect to the web is high in rigidity, the T longe having the flange length required for the hull is utilized using the existing H-shaped steel manufacturing equipment. It is difficult to manufacture. When placing an invert as a reinforcement for the hull, it is usually done by providing openings in various plate materials in the hull that interfere with the invert and penetrating the invert, but in order to keep the strength of the hull high Needs to minimize the size of the opening. For such structural reasons of the hull, the flange length of the invert is required to be significantly shorter (for example, about 125 mm) than the flange length of the existing invert or H-shaped steel. However, in existing invert or H-shaped steel production facilities, the distance between the upper roll and lower roll of the rolling mill cannot be made narrower than a certain value, so that invert and H-shaped steel having a short flange length required for the hull is manufactured. There is a problem that you can not. More specifically, in the existing invert and H-shaped steel manufacturing facilities, even if the entire stand that defines the position of the upper roll is lowered to the table level that defines the position of the lower roll, the flange length is at least on one side. It becomes a length of about 90 mm, and it is difficult to shorten the total length of the flanges on both sides to the length required for the hull using existing equipment. Therefore, it is difficult to shorten the flange length to the extent required for the hull unless the existing manufacturing equipment is completely redesigned and the equipment is greatly modified.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、既存のＨ型鋼の製造設備を利用して製造することができ、且つ、Ｔロンジと同等の高い剛性を備えた、新規かつ改良された構造部材及びその製造方法を提供することにある。   Then, this invention is made | formed in view of the said problem, The place made into the objective of this invention can be manufactured using the manufacturing equipment of the existing H-shaped steel, and is equivalent to T-longi. It is an object of the present invention to provide a new and improved structural member having high rigidity and a method for manufacturing the structural member.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ウェブ部の一方の側のみにフランジが設けられたＬ字断面の構造部材に対して、他方の側に異なる長さ、厚さのフランジ部を追加することに着目し、追加したフランジ部の長さ及び厚さを最適に設定することで、高い剛性を確保するとともに、同等のフランジ長を有するＴロンジと同等の剛性を確保でき、且つ、既存のＨ型鋼の製造設備を用いて製造することが可能であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the inventors of the present invention have different lengths on the other side of the L-shaped structural member in which the flange is provided only on one side of the web portion. Focusing on adding a flange part with a thickness, by setting the length and thickness of the added flange part optimally, while ensuring high rigidity, it is equivalent to a T-longe with an equivalent flange length. The present inventors have found that it is possible to ensure rigidity and that it is possible to manufacture using existing H-shaped steel manufacturing equipment, and the present invention has been completed based on this finding.

すなわち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
本発明のある観点によれば、所定の厚さで一方向に延在する板状のウェブ部と、前記ウェブ部の一端から前記ウェブ部の延在する方向に対して垂直方向に延在し、前記ウェブ部に対して非対称形状に設けられた第１及び第２のフランジ部と、を備え、前記ウェブ部と同一のウェブ部を有し、一端に２つのフランジ部が対称形状に設けられたＴロンジを基準とし、前記Ｔロンジの２つのフランジ部を合わせたフランジ長と同一の長さを有する前記第１のフランジ部を前記ウェブ部の一方の側に設け、前記ウェブ部の他方の側に前記第１のフランジ部よりも短い前記第２のフランジ部を設けることで、前記Ｔロンジと同等の剛性を有することを特徴とする、構造部材が提供される。 That is, the gist of the present invention is as follows.
According to an aspect of the present invention, a plate-shaped web part extending in one direction with a predetermined thickness, and extending in a direction perpendicular to the direction in which the web part extends from one end of the web part. A first flange portion and a second flange portion provided in an asymmetric shape with respect to the web portion, the web portion having the same web portion as the web portion, and two flange portions provided symmetrically at one end. The first flange portion having the same length as the combined length of the two flange portions of the T-longe is provided on one side of the web portion, and the other side of the web portion is used as a reference. By providing the second flange portion shorter than the first flange portion on the side, a structural member having rigidity equivalent to that of the T-longee is provided.

また、前記Ｔロンジに対する重量増加率を２０％以下とし、前記第１のフランジ部の長さに対する前記第２のフランジ部の長さを０．１５以上０．３５以下としても良い。   Further, the weight increase rate with respect to the T longe may be 20% or less, and the length of the second flange portion with respect to the length of the first flange portion may be 0.15 or more and 0.35 or less.

また、本発明の別の観点によれば、所定の厚さで一方向に延在する板状のウェブ部と、前記ウェブ部の一端から前記ウェブ部の延在する方向に対して垂直方向に延在し、前記ウェブ部に対して非対称形状に設けられた第１及び第２のフランジ部と、を備え、前記ウェブ部と同一のウェブ部を有し、一端に２つのフランジ部が対称形状に設けられたＴロンジを基準とし、前記Ｔロンジの２つのフランジ部を合わせたフランジ長と同一の長さを有する前記第１のフランジ部を前記ウェブ部の一方の側に設け、前記ウェブ部の他方の側に前記第１のフランジ部よりも短い前記第２のフランジ部を設けることで、前記Ｔロンジと同等の剛性を有する構造部材の製造方法であって、上下方向に対向する２つのロールを備え、前記ロールの少なくとも一方に孔型を有する圧延機を用いて前記第１及び第２のフランジ部を形成する工程を備えることを特徴とする、構造部材の製造方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, a plate-shaped web portion extending in one direction with a predetermined thickness, and a direction perpendicular to the direction in which the web portion extends from one end of the web portion. First and second flange portions extending in an asymmetric shape with respect to the web portion, having the same web portion as the web portion, and having two flange portions symmetrical at one end The first flange portion having the same length as the combined length of the two flange portions of the T-longe is provided on one side of the web portion with reference to the T-longee provided on the web portion, and the web portion By providing the second flange portion shorter than the first flange portion on the other side, a method of manufacturing a structural member having rigidity equivalent to that of the T-longe, the two members facing each other in the vertical direction A roll, at least one of the rolls Characterized in that it comprises the step of forming the first and second flange portions using a rolling mill having a hole-type method for producing a structural member.

また、前記Ｔロンジに対する重量増加率を２０％以下とし、前記第１のフランジ部の長さに対する前記第２のフランジ部の長さを０．１５以上０．３５以下としても良い。   Further, the weight increase rate with respect to the T longe may be 20% or less, and the length of the second flange portion with respect to the length of the first flange portion may be 0.15 or more and 0.35 or less.

本発明によれば、既存のＨ型鋼の製造設備を利用して製造することができ、且つ、Ｔロンジと同等の高い剛性を備えた、構造部材及びその製造方法を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the structural member which can be manufactured using the manufacturing equipment of the existing H-shaped steel, and was equipped with the high rigidity equivalent to T-longi, and its manufacturing method. .

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

図１は、本発明の一実施形態に係るインバート（構造部材）１０を示す模式図である。インバート１０は、所定の方向に延在する構造部材であって、図１は、インバート１０の延在する方向に対して垂直方向に沿った断面を示している。図１に示すように、インバート１０は、例えば船舶の外板１００の内側に溶接により接合され、補強部材として用いられるものである。   FIG. 1 is a schematic view showing an invert (structural member) 10 according to an embodiment of the present invention. The invert 10 is a structural member extending in a predetermined direction, and FIG. 1 shows a cross section along a direction perpendicular to the direction in which the invert 10 extends. As shown in FIG. 1, the invert 10 is joined to the inner side of the outer plate 100 of the ship by welding, for example, and used as a reinforcing member.

図１に示すように、インバート１０は、長さＬ１のウェブ１２を備えている。図１の断面形状において、ウェブ１２は、所定の厚さで一方向に延在している。ウェブ１２の一端には、ウェブ１２の中心線Ｃに対して、フランジ１４，１６が非対称に設けられている。フランジ１４は、中心線Ｃに対して一方の側に設けられている。フランジ１４は、中心線Ｃに対して垂直方向に延在しており、ウェブ１２の延在する方向におけるフランジ１４の厚さはＴ１である。また、ウェブ１２のフランジ１６側の端面からのフランジ１４の長さはＬ２である。フランジ１４の先端には所定のＲが形成されている。   As shown in FIG. 1, the invert 10 includes a web 12 having a length L1. In the cross-sectional shape of FIG. 1, the web 12 extends in one direction with a predetermined thickness. At one end of the web 12, flanges 14 and 16 are provided asymmetrically with respect to the center line C of the web 12. The flange 14 is provided on one side with respect to the center line C. The flange 14 extends in a direction perpendicular to the center line C, and the thickness of the flange 14 in the extending direction of the web 12 is T1. The length of the flange 14 from the end face of the web 12 on the flange 16 side is L2. A predetermined R is formed at the tip of the flange 14.

フランジ１４の先端には、ウェブ１２の表裏面と平行な平面１８（フラット面）が設けられている。同様に、フランジ１６の先端には、ウェブ１２の表裏面と平行な平面１９が設けられている。   A flat surface 18 (flat surface) parallel to the front and back surfaces of the web 12 is provided at the tip of the flange 14. Similarly, a flat surface 19 parallel to the front and back surfaces of the web 12 is provided at the tip of the flange 16.

また、フランジ１６は、中心線Ｃに対してフランジ１４の反対側に設けられており、中心線Ｃに対して垂直方向に延在している。フランジ１６は、中心線Ｃから先端までの長さがフランジ１４よりも短い長さで形成されている。また、ウェブ１２の延在する方向におけるフランジ１６の厚さＴ２は、フランジ１４の厚さＴ１よりも厚く形成されている。フランジ１６の先端にも、所定のＲが形成されている。   The flange 16 is provided on the opposite side of the flange 14 with respect to the center line C, and extends in a direction perpendicular to the center line C. The flange 16 is formed so that the length from the center line C to the tip is shorter than the flange 14. Further, the thickness T2 of the flange 16 in the extending direction of the web 12 is formed to be thicker than the thickness T1 of the flange 14. A predetermined R is also formed at the tip of the flange 16.

図１に示すインバート１０は、ウェブ１２の中心線Ｃを軸とした矢印Ａ方向のモーメントによる曲げ剛性が均一化されたものであり、フランジ１４と同程度のフランジ長を有するＴロンジと同等の剛性が確保されたものである。   The invert 10 shown in FIG. 1 has a uniform bending rigidity due to a moment in the direction of arrow A with the center line C of the web 12 as an axis, and is equivalent to a T-longe having a flange length comparable to the flange 14. Rigidity is ensured.

図２は、Ｌ字形の断面形状を有するインバート２０と、Ｔ字型の断面形状を有するＴロンジ３０を比較して示す模式図である。図２（ａ）に示すインバート２０では、ウェブ２２の長さＬ１及び厚さが図１のウェブ１２と同一であるが、ウェブ２２の中心線Ｃに対して垂直方向の一方の側のみにフランジ２４が設けられている。ここで、フランジ２４は図１のインバート１０のフランジ１４と同一形状であり、ウェブ２２の端面からフランジ２４の先端までの長さはＬ２である。   FIG. 2 is a schematic diagram comparing the Invert 20 having an L-shaped cross-sectional shape with the T longge 30 having a T-shaped cross-sectional shape. In the invert 20 shown in FIG. 2A, the length L1 and the thickness of the web 22 are the same as those of the web 12 of FIG. 1, but the flange is formed only on one side perpendicular to the center line C of the web 22. 24 is provided. Here, the flange 24 has the same shape as the flange 14 of the invert 10 of FIG. 1, and the length from the end surface of the web 22 to the tip of the flange 24 is L2.

図２（ｂ）は、Ｔ字形の断面形状を有するＴロンジ３０を示している。Ｔロンジ３０のウェブ３２の長さＬ１及び厚さは、図２（ａ）のインバート２０と同一である。Ｔロンジ３０は、ウェブ３２の中心線Ｃに対して垂直方向に対称形状に設けられたフランジ３４、フランジ３６を備えている。Ｔロンジ３０のフランジ長Ｌ２は、図２（ａ）に示すインバート２０のフランジ長Ｌ２と同一である。   FIG. 2 (b) shows a T-longie 30 having a T-shaped cross-sectional shape. The length L1 and the thickness of the web 32 of the T-longie 30 are the same as those of the invert 20 in FIG. The T-longie 30 includes a flange 34 and a flange 36 that are provided symmetrically in a direction perpendicular to the center line C of the web 32. The flange length L2 of the T longe 30 is the same as the flange length L2 of the invert 20 shown in FIG.

Ｔロンジ３０のフランジ３４，３６は、ウェブ３２の中心線Ｃに対して対称に設けられているため、同じフランジ長Ｌ２を有する図２（ａ）のインバート２０よりも矢印Ａ方向の曲げモーメントによる曲げ剛性が高くなる。   Since the flanges 34 and 36 of the T-longie 30 are provided symmetrically with respect to the center line C of the web 32, the bending moment in the direction of arrow A is greater than that of the invert 20 of FIG. 2A having the same flange length L2. Flexural rigidity is increased.

このため、本実施形態のインバート１０は、図２のインバート２０のフランジ２４の反対側に図１に示すフランジ１６を突出させることで、Ｔロンジ３０と同等の剛性を確保している。従って、図１のインバートと図２（ｂ）のＴロンジ３０の双方において、断面係数はほぼ同一とされている。   For this reason, the invert 10 of this embodiment ensures the rigidity equivalent to the T longi 30 by making the flange 16 shown in FIG. 1 protrude on the opposite side of the flange 24 of the invert 20 of FIG. Accordingly, the section modulus is substantially the same in both the invert of FIG. 1 and the T-longie 30 of FIG.

このように、本実施形態のインバート１０によれば、ウェブ１２の中心線Ｃに対して非対称にフランジ１２，１４が設けられているにも関わらず、Ｔロンジ３０と同等の断面係数を確保することができ、Ｔロンジ３０と同等の曲げ剛性を確保することが可能となる。これにより、後述するように、既存のＨ型鋼の製造設備を利用してインバート１０を製造することが可能となる。   Thus, according to the invert 10 of the present embodiment, the section modulus equivalent to that of the T longi 30 is ensured despite the flanges 12 and 14 being provided asymmetrically with respect to the center line C of the web 12. Therefore, it is possible to ensure the bending rigidity equivalent to that of the T longi 30. Thereby, as will be described later, the invert 10 can be manufactured using the existing H-shaped steel manufacturing equipment.

また、本実施形態のインバート１０では、フランジ１６の厚さＴ２をフランジ１２の厚さＴ１よりも厚くしている。これにより、Ｔロンジ３０と同等の剛性を確保するとともに、フランジ１６を設けたことによる重量の増加率を最小限に抑えることが可能となる。   Further, in the invert 10 of this embodiment, the thickness T2 of the flange 16 is larger than the thickness T1 of the flange 12. As a result, it is possible to ensure rigidity equivalent to that of the T-longie 30 and to minimize the rate of increase in weight due to the provision of the flange 16.

図３は、インバート１０のフランジ１６の形状のバリエーションを示す図である。図３では、フランジ１４の形状を図１のインバート１０と同一とし、フランジ１６の形状として８つの異なる形状を示している。   FIG. 3 is a view showing variations in the shape of the flange 16 of the invert 10. In FIG. 3, the shape of the flange 14 is the same as that of the invert 10 of FIG. 1, and eight different shapes are shown as the shape of the flange 16.

ここで、各フランジ１６ａ〜１６ｈを有する各インバート１０断面係数は同一である。従って、各フランジ１６ａ〜１６ｈを備えた各インバート１０は、Ｔロンジ３０と同等の曲げ剛性を有する。なお、図１に示すフランジ１６の形状は、図３のフランジ１６ｅに該当する。また、図３に示すフランジ１６ａは、ウェブ１２の全域で中心線Ｃに対して垂直方向にフランジを設けた例を示している。   Here, each invert 10 section modulus which has each flange 16a-16h is the same. Accordingly, each invert 10 provided with each flange 16 a to 16 h has a bending rigidity equivalent to that of the T longge 30. The shape of the flange 16 shown in FIG. 1 corresponds to the flange 16e in FIG. Further, the flange 16a shown in FIG. 3 shows an example in which a flange is provided in a direction perpendicular to the center line C over the entire area of the web 12.

図３に示すように、Ｔロンジ３０と同等の曲げ剛性を確保した場合、中心線Ｃからのフランジ１６の長さが短くなるほど、フランジ１６の厚さＴ２を厚くする必要がある。以下、フランジ１６の長さ及び厚さを最適に設定する手法を詳細に説明する。   As shown in FIG. 3, when the bending rigidity equivalent to that of the T-longie 30 is ensured, it is necessary to increase the thickness T2 of the flange 16 as the length of the flange 16 from the center line C becomes shorter. Hereinafter, a method for optimally setting the length and thickness of the flange 16 will be described in detail.

図４は、図２（ａ）に示すインバート２０のフランジ２４の反対側に、フランジ２４と同じ厚さで長さの異なるフランジ２６ａ〜２６ｈを設けた例を示しており、各フランジ２６ａ〜２６ｈを備えた各インバート２０の寸法と、重量増加率（単重ＵＰ率）、オフセット率、相対応力比を対応付けて示す模式図である。図４では、ウェブ２２の先端が長さ８００ｍｍの板材に接合された状態を示している。図４の各インバート２０において、ウェブ２２の長さＬ１は３５０ｍｍ、ウェブ２２の厚さは１１ｍｍ、フランジ２４の長さＬ２は１００ｍｍ、フランジ２４，２６の厚さＴ２は１７ｍｍとされ、各インバート２０で共通の値である。一方、中心線Ｃからのフランジ２６の長さＦｔ、フランジ２６の先端に設けられた曲面の曲率Ｒ_ｔａ、フランジ２６とウェブ２２が接続される箇所に設けられた曲面の曲率Ｒ_ｔｂは各インバート２０で相違している。 FIG. 4 shows an example in which flanges 26a to 26h having the same thickness as the flange 24 and different lengths are provided on the opposite side of the flange 24 of the invert 20 shown in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing the dimensions of each invert 20 provided with a weight increase rate (single weight UP rate), offset rate, and relative stress ratio in association with each other. FIG. 4 shows a state in which the tip of the web 22 is joined to a plate material having a length of 800 mm. In each invert 20 of FIG. 4, the length L1 of the web 22 is 350 mm, the thickness of the web 22 is 11 mm, the length L2 of the flange 24 is 100 mm, and the thickness T2 of the flanges 24 and 26 is 17 mm. Is a common value. On the other hand, the length Ft of the flange 26 from the center line C, the curvature R _{ta of the} curved surface provided at the tip of the flange 26, and the curvature R _tb of the curved surface provided at the location where the flange 26 and the web 22 are connected 20 is different.

図４に示す重量増加率（単重ＵＰ率）は、フランジ２６ａ〜２６ｈを有する各インバート１０のＴロンジ３０に対する重量増加率を示している。また、図４に示すオフセット率は、各インバート２０において、フランジ２４の長さＬ２（＝１００）に対するフランジ１６の長さの比を示している。また、図４に示す相対応力比は、フランジ２６ａ〜２６ｈを有する各インバート２０のＴロンジ３０に対する相対応力比を示しており、各インバート２０とＴロンジ３０に矢印Ａ方向の同一のモーメントを加えた場合に、各インバート１０で発生する応力をＴロンジ３０で発生する応力に対する比率で表したものである。ここで、比較対象のＴロンジ３０は、ウェブ３２の長さ、ウェブ３２の厚さ、及びフランジ３４，３６の厚さが、図４に示すインバート２０と同一であり、また、フランジ長Ｌ２が１００ｍｍであるものとする。また、応力としては、モーメントがかかった際に中心線Ｃとフランジの側面との交点で発生する最大応力を用いることができる。なお、矢印Ａ方向にモーメントが加えられた場合に発生する応力は断面係数に比例するため、ここでの相対応力比は各インバート２０とＴロンジ３０の断面係数の比を表している。   The weight increase rate (single weight UP rate) shown in FIG. 4 indicates the weight increase rate of the invert 10 having the flanges 26a to 26h with respect to the T longi 30. 4 indicates the ratio of the length of the flange 16 to the length L2 (= 100) of the flange 24 in each invert 20. The relative stress ratio shown in FIG. 4 indicates the relative stress ratio of each invert 20 having flanges 26a to 26h to the T longge 30. The same moment in the direction of arrow A is applied to each invert 20 and T longe 30. In this case, the stress generated in each invert 10 is expressed as a ratio to the stress generated in the T longi 30. Here, the length of the web 32, the thickness of the web 32, and the thickness of the flanges 34 and 36 are the same as those of the invert 20 shown in FIG. It shall be 100 mm. As the stress, the maximum stress generated at the intersection of the center line C and the side surface of the flange when a moment is applied can be used. Since the stress generated when a moment is applied in the direction of arrow A is proportional to the section modulus, the relative stress ratio here represents the ratio of the section modulus of each invert 20 and T longe 30.

図４に示すように、フランジ２６の長さを短くするほど、インバート２０の剛性は低下し、Ｔロンジ３０に対する相対応力比は大きくなる。一方、フランジ２６の長さを長くするほどインバート２０の剛性は高くなり、Ｔロンジ３０に対する相対応力比は小さくなるが、重量増加率が大きくなる。   As shown in FIG. 4, the shorter the length of the flange 26, the lower the rigidity of the invert 20 and the greater the relative stress ratio with respect to the T-longage 30. On the other hand, the longer the length of the flange 26, the higher the rigidity of the invert 20 and the lower the relative stress ratio with respect to the T-longi 30, but the higher the weight increase rate.

図５は、図４と同様に、インバート２０のフランジ２４の反対側にフランジを設け、各フランジの厚さを相違させた例を示している。すなわち、図５では、図３に示す各フランジ１６ａ〜１６ｈを備えた各インバート１０の寸法と、重量増加率（単重ＵＰ率）、オフセット率、相対応力比を対応付けて示している。図５においても、ウェブ１２の先端が長さ８００ｍｍの板材に接合された状態を示しており、各インバート１０において、ウェブ１２の長さＬ１は３５０ｍｍ、ウェブ１２の厚さは１１ｍｍ、フランジ１４の長さＬ２は１００ｍｍ、フランジ１４の厚さＴ２は１７ｍｍとされ、各インバート１０で共通の値である。一方、中心線Ｃからのフランジ１６の長さＦｔ、フランジ１６の厚さＴ２、フランジ１６の先端に設けられた曲面の曲率Ｒ_ｔａ、フランジ１６とウェブ１２が接続される箇所に設けられた曲面の曲率Ｒ_ｔｂは各インバート１０で相違している。 FIG. 5 shows an example in which a flange is provided on the opposite side of the flange 24 of the invert 20 and the thickness of each flange is made different, as in FIG. That is, in FIG. 5, the dimension of each invert 10 provided with each flange 16a-16h shown in FIG. 3, the weight increase rate (single weight UP rate), the offset rate, and the relative stress ratio are shown in association with each other. FIG. 5 also shows a state in which the tip of the web 12 is joined to a plate having a length of 800 mm. In each invert 10, the length L1 of the web 12 is 350 mm, the thickness of the web 12 is 11 mm, and the flange 14 The length L2 is 100 mm, and the thickness T2 of the flange 14 is 17 mm. On the other hand, the length Ft of the flange 16 from the center line C, the thickness T2 of the flange 16, the curvature R _{ta of the} curved surface provided at the tip of the flange 16, and the curved surface provided at the place where the flange 16 and the web 12 are connected. The curvature R _tb of each invert 10 is different.

図５に示す重量増加率（単重ＵＰ率）は、フランジ１６ａ〜１６ｈを有する各インバート１０のＴロンジ３０に対する重量増加率を示している。また、図５に示すオフセット率は、各インバート１０において、フランジ１４の長さＬ２（＝１００）に対するフランジ１６の長さの比を示している。また、図５に示す相対応力比は、フランジ１６ａ〜１６ｈを有する各インバート１０のＴロンジ３０に対する相対応力比を示しており、各インバート１０とＴロンジ３０に矢印Ａ方向の同一のモーメントを加えた場合に、各インバート１０で発生する応力をＴロンジ３０で発生する応力に対する比率で表したものである。図４と同様に、比較対象のＴロンジ３０は、ウェブ３２の長さ、ウェブ３２の厚さ、及びフランジ３４，３６の厚さが、図４に示すインバート２０と同一であり、また、フランジ長Ｌ２が１００ｍｍであるものとする。   The weight increase rate (single weight UP rate) shown in FIG. 5 indicates the weight increase rate of each invert 10 having the flanges 16a to 16h with respect to the T longi 30. 5 indicates the ratio of the length of the flange 16 to the length L2 (= 100) of the flange 14 in each invert 10. Further, the relative stress ratio shown in FIG. 5 indicates the relative stress ratio of each invert 10 having flanges 16a to 16h to the T longe 30. The same moment in the direction of arrow A is applied to each invert 10 and T longe 30. In this case, the stress generated in each invert 10 is expressed as a ratio to the stress generated in the T longi 30. Similar to FIG. 4, the comparative T-longage 30 has the same length as the invert 20 shown in FIG. 4 in the length of the web 32, the thickness of the web 32, and the thickness of the flanges 34 and 36. It is assumed that the length L2 is 100 mm.

図５では、フランジ１６の長さＦｔが短くなるほど厚さＴ２を増加させている。これにより、フランジ１６の長さを短くした場合であっても、Ｔロンジ３０と同等の剛性を確保することが可能となる。   In FIG. 5, the thickness T2 is increased as the length Ft of the flange 16 is shortened. Thereby, even when the length of the flange 16 is shortened, it is possible to ensure rigidity equivalent to that of the T longi 30.

より詳細には、図４において、フランジ２６ａ〜２６ｅを有するインバート２０では、相対応力比が１よりも大きくなり、Ｔロンジ３０に比べて剛性が低下している。一方、図５において、フランジ２６ａ〜２６ｅと同じ長さのフランジ１６ａ〜１６ｅを有するインバート１０では、厚さＴ２を増加させたことにより、相対応力比が１程度となり、Ｔロンジ３０と同等の剛性を確保することができる。   More specifically, in FIG. 4, in the invert 20 having the flanges 26 a to 26 e, the relative stress ratio is larger than 1, and the rigidity is lower than that of the T longge 30. On the other hand, in FIG. 5, in the invert 10 having the flanges 16 a to 16 e having the same length as the flanges 26 a to 26 e, the relative stress ratio becomes about 1 by increasing the thickness T 2, and the rigidity equivalent to that of the T longe 30 is achieved. Can be secured.

また、図４において、フランジ２６ｆ〜２６ｈを有するインバート２０は、相対応力比が１よりも小さく、Ｔロンジ３０に比べて剛性が高いが、重量増加率が１０％以上に増加している。一方、図５において、フランジ２６ｆ〜２６ｈと同じ長さのフランジ１６ｆ〜１６ｈを有するインバート１０では、厚さＴ２を減少させたことにより、重量増加率を低下させることができ、且つ、Ｔロンジ３０と同等の剛性を確保することができる。   In FIG. 4, the invert 20 having the flanges 26 f to 26 h has a relative stress ratio smaller than 1 and higher rigidity than the T longge 30, but the weight increase rate is increased to 10% or more. On the other hand, in FIG. 5, in the invert 10 having the flanges 16f to 16h having the same length as the flanges 26f to 26h, the weight increase rate can be reduced by reducing the thickness T2, and the T longe 30 can be reduced. The same rigidity can be ensured.

以上のように、図２（ａ）に示すＬ字形の断面形状を有するインバート２０に対して、フランジ２４の反対側にフランジを設け、且つ、フランジの厚さを最適に調整することで、Ｔロンジ３０と同等の剛性を確保することが可能となる。   As described above, the invert 20 having the L-shaped cross section shown in FIG. 2A is provided with a flange on the opposite side of the flange 24, and the thickness of the flange is optimally adjusted. Rigidity equivalent to that of the longe 30 can be ensured.

図６は、図４及び図５と同様の手法で検証を行い、重量増加率毎にオフセット率と相対応力比との関係を求めることで得られた特性図であって、本実施形態のインバート１０とＴロンジ３０の双方において、オフセット率に応じて相対応力比が変化する様子を示す特性図である。   FIG. 6 is a characteristic diagram obtained by performing the verification by the same method as in FIGS. 4 and 5 and obtaining the relationship between the offset rate and the relative stress ratio for each weight increase rate. 10 is a characteristic diagram showing how the relative stress ratio changes in accordance with the offset rate in both of 10 and T longi 30. FIG.

図６に示す実線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の特性は、本実施形態のインバート１０において、重量増加率を１０％、２０％、３０％の各割合に設定した場合のオフセット率と相対応力比の関係を示している。また、破線Ｙの特性は、図２（Ｂ）のＴロンジ３０において、フランジ長Ｌ２を一定値としてオフセット率を変化させた場合に、オフセット率と相対応力比との関係を示している。   The characteristics of the solid lines X1, X2, and X3 shown in FIG. 6 indicate the relationship between the offset rate and the relative stress ratio when the weight increase rate is set to 10%, 20%, and 30% in the invert 10 of this embodiment. Is shown. Further, the characteristic of the broken line Y indicates the relationship between the offset rate and the relative stress ratio when the offset rate is changed with the flange length L2 being a constant value in the T longe 30 of FIG.

実線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の各特性に示すように、重量増加率が大きくなるほどインバート１０の剛性は高くなるため、相対応力比は低下する。また、図４及び図５の場合と同様に、オフセット率が増加するほどフランジ１４，フランジ１６の形状が中心線Ｃに対して対称形状に近づくため、相対応力比は低下する。   As indicated by the solid lines X1, X2, and X3, as the weight increase rate increases, the rigidity of the invert 10 increases, so the relative stress ratio decreases. As in the case of FIGS. 4 and 5, as the offset rate increases, the shapes of the flange 14 and the flange 16 approach a symmetrical shape with respect to the center line C, so the relative stress ratio decreases.

また、破線Ｙの特性に示すように、Ｔロンジ３０においても、オフセット率が増加するほど相対応力比は低下する。   Further, as shown by the characteristic of the broken line Y, the relative stress ratio decreases as the offset rate increases in the T longi 30 as well.

そして、実線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の各特性に基づいて、重量増加率及びオフセット率を最適に設定することで、Ｔロンジ３０と同等の剛性を確保するとともに、重量増加率を最小限に抑えることができる。例えば、実線Ｘ１の特性において、オフセット率を０．１８程度とすると、相対応力比はほぼ１となる。従って、重量増加率を１０％として、オフセット率が０．５のＴロンジ３０と同等の強度を確保することが可能となる。また、実線Ｘ２の特性において、オフセット率を０．１４程度とすると、相対応力比はほぼ１となる。従って、重量増加率を２０％として、オフセット率が０．５のＴロンジ３０と同等の強度を確保することが可能となる。   And, by setting the weight increase rate and the offset rate optimally based on the characteristics of the solid lines X1, X2, and X3, the rigidity equal to that of the T-Longi 30 is secured and the weight increase rate is minimized. Can do. For example, in the characteristic of the solid line X1, when the offset rate is about 0.18, the relative stress ratio is approximately 1. Therefore, it is possible to secure a strength equivalent to that of the T longi 30 having an offset rate of 0.5 with a weight increase rate of 10%. In the characteristic of the solid line X2, the relative stress ratio is approximately 1 when the offset rate is about 0.14. Therefore, it is possible to secure a strength equivalent to that of the T longi 30 having an offset rate of 0.5 with a weight increase rate of 20%.

素材の使用量を最小限に抑えてＴロンジ３０と同等の剛性を確保するためには、重量増加率を最小限に抑えることが望ましい。図６に示すように、Ｔロンジ３０に対する相対応力比を１．０以下とした場合、図６中の領域Ｚに示すように、重量増加率を２０％以下とし、オフセット率を０．１５以上０．３５以下とすることで、Ｔロンジ３０に対する相対応力比を０．８〜１．０の範囲内に収めることが可能となり、Ｔロンジ３０と同等の剛性を確保することができる。従って、Ｔロンジ３０と同等の剛性を確保するためには、重量増加率を２０％以下とし、オフセット率を０．１５以上０．３５以下とすることが好適である。   In order to secure the same rigidity as the T-Longie 30 while minimizing the amount of material used, it is desirable to minimize the rate of weight increase. As shown in FIG. 6, when the relative stress ratio with respect to the T longi 30 is 1.0 or less, the weight increase rate is 20% or less and the offset rate is 0.15 or more as shown in the region Z in FIG. By setting it to 0.35 or less, it becomes possible to keep the relative stress ratio with respect to the T longi 30 within the range of 0.8 to 1.0, and the same rigidity as the T longe 30 can be secured. Therefore, in order to ensure the same rigidity as that of the T longi 30, it is preferable that the weight increase rate is 20% or less and the offset rate is 0.15 or more and 0.35 or less.

以上のように、本実施形態では、Ｔロンジ３０の形状を基準として、Ｔロンジ３０に対する相対応力比が１となるようにインバート１０の形状が決定される。そして、このような形状のインバート１０は、既存のＨ型鋼の製造設備に若干の改変を加えた設備で製造が可能である。以下、図７及び図８に基づいて、インバート１０の製造方法を説明する。   As described above, in the present embodiment, the shape of the invert 10 is determined so that the relative stress ratio with respect to the T longi 30 is 1 with the shape of the T longe 30 as a reference. And the invert 10 of such a shape can be manufactured with the equipment which added the slight modification to the existing H-shaped steel manufacturing equipment. Hereinafter, a method for manufacturing the invert 10 will be described with reference to FIGS.

図７は、本実施形態に係るインバート１０を圧延する圧延ライン１００の一例を示す模式図である。この圧延ライン１００は、粗圧延機（ＢＤ）１１０、中間ユニバーサル圧延機（Ｒ１）１２０、エッジャー圧延機（Ｅ１）１３０及び仕上げユニバーサル圧延機（Ｆ）１４０を有して構成されている。   FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a rolling line 100 that rolls the invert 10 according to the present embodiment. The rolling line 100 includes a rough rolling mill (BD) 110, an intermediate universal rolling mill (R1) 120, an edger rolling mill (E1) 130, and a finishing universal rolling mill (F) 140.

図８は、図７の圧延ライン１００により形鋼が圧延される様子を工程順に示す模式図である。図８（Ａ）は、母材となるスラブ２００を示している。ここでは、断面形状が１０００ｍｍ×２５０ｍｍの長方形のスラブ２００を例示する。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which the shape steel is rolled by the rolling line 100 of FIG. FIG. 8A shows a slab 200 as a base material. Here, a rectangular slab 200 having a cross-sectional shape of 1000 mm × 250 mm is illustrated.

図８（Ｂ）に示すように、スラブ２００は粗圧延機１１０で圧延されて粗形鋼片２１０となる。粗圧延機１１０は、上下に配置されたロール１１２，１１４を備える圧延機であり、ロール１１２，１１４には、袋状の孔型１１２ａ，１１４ａが設けられている。   As shown in FIG. 8B, the slab 200 is rolled by a roughing mill 110 to become a rough steel slab 210. The rough rolling mill 110 is a rolling mill provided with rolls 112 and 114 arranged vertically, and the rolls 112 and 114 are provided with bag-shaped hole molds 112a and 114a.

次に、図８（Ｃ）に示すように、粗形鋼片２１０は、水平ロール１２２，１２４と竪ロール１２６，１２８からなる中間ユニバーサル圧延機１２０で圧延されて中間圧延材２２０とされる。   Next, as shown in FIG. 8C, the rough steel slab 210 is rolled into an intermediate rolled material 220 by an intermediate universal rolling mill 120 composed of horizontal rolls 122 and 124 and saddle rolls 126 and 128.

次に、図８（Ｄ）に示すように、エッジャー圧延機１３０で中間圧延材２２０が圧延され、フランジ端部が成形される。エッジャー圧延機１３０は、上下にロール１３２，１３４を備えた圧延機であり、ロール１３２，１３４には、袋状の孔型１３２ａ，１３４ａが設けられている。２つのロール１３２，１３４により、フランジ１４、フランジ１６の外形が整えられる。   Next, as shown in FIG. 8D, the intermediate rolled material 220 is rolled by the edger rolling mill 130, and the flange end portion is formed. The edger rolling mill 130 is a rolling mill having upper and lower rolls 132 and 134, and the rolls 132 and 134 are provided with bag-shaped hole molds 132a and 134a. The outer shape of the flange 14 and the flange 16 is adjusted by the two rolls 132 and 134.

次に、図８（Ｅ）に示すように、仕上げユニバーサル圧延機１４０で仕上げ圧延が行われる。仕上げユニバーサル圧延機１４０は、水平ロール１４２，１４４と竪ロール１４６，１４８を備えている。これにより、ウェブ１２、フランジ１４、フランジ１６が最終的な形状に圧延される。   Next, as shown in FIG. 8E, finish rolling is performed by the finish universal rolling mill 140. The finishing universal rolling mill 140 includes horizontal rolls 142 and 144 and trough rolls 146 and 148. Thereby, the web 12, the flange 14, and the flange 16 are rolled into a final shape.

図８（Ｅ）の工程後、圧延された部材は、図８（Ｅ）に示す一点鎖線Ｄの位置で切断される。これにより、図１に示すインバート１０が２つ完成する。   After the step of FIG. 8E, the rolled member is cut at the position of the alternate long and short dash line D shown in FIG. Thereby, two inverts 10 shown in FIG. 1 are completed.

図８に示すように、本実施形態のインバート１０は、上側に位置するフランジ１６の長さを短くすることで、フランジ１４とフランジ１６の合計の長さを１２５ｍｍ程度に抑えることができる（例えば図５に示すフランジ１６ｅの場合）。従って、従来の片側９０ｍｍ〜１００ｍｍ程度のフランジ長を有するＨ型鋼の製造設備を用いて、上部に位置するロール１１２，１２２，１３２，１４２の形状を最適化することで、本実施形態のインバート１０は製造可能である。換言すれば、本実施形態のインバート１０は、フランジ長が既存のインバート、Ｈ型鋼よりも大幅に短いにも関わらず、上側のロール１１２，１２２，１３２，１４２を保持するスタンド全体をテーブルレベルに対して大きく下げる必要がないため、テーブルレベルに対するスタンド全体の移動可能範囲内でスタンドの位置を調整することで製造が可能である。これにより、既存の設備を利用することが可能となり、フランジ長の短いインバートを製造するための設備を新たに設ける必要がなく、製造コストを大幅に低減することが可能である。   As shown in FIG. 8, the invert 10 of this embodiment can reduce the total length of the flange 14 and the flange 16 to about 125 mm by shortening the length of the flange 16 positioned on the upper side (for example, In the case of the flange 16e shown in FIG. Therefore, by using the conventional manufacturing equipment for H-shaped steel having a flange length of about 90 mm to 100 mm on one side, the shape of the rolls 112, 122, 132, 142 located at the upper part is optimized, whereby the invert 10 of the present embodiment. Can be manufactured. In other words, the invert 10 of the present embodiment has the entire stand that holds the upper rolls 112, 122, 132, 142 at the table level, although the flange length is significantly shorter than the existing invert and H-shaped steel. On the other hand, since it is not necessary to greatly lower, it is possible to manufacture by adjusting the position of the stand within the movable range of the entire stand with respect to the table level. As a result, it is possible to use existing equipment, and it is not necessary to newly provide equipment for producing an invert with a short flange length, and the production cost can be greatly reduced.

また、図８の製造工程によれば、粗圧延機１１０、エッジャー圧延機１３０による圧延工程で、袋状の孔型を有するロールによって圧延が行われる。従って、フランジ１４、フランジ１６の先端にＲ形状を設けることが可能となる。   Moreover, according to the manufacturing process of FIG. 8, in the rolling process by the rough rolling mill 110 and the edger rolling mill 130, rolling is performed by a roll having a bag-like hole shape. Accordingly, it is possible to provide an R shape at the tips of the flanges 14 and 16.

インバート１０を船体の補強材として用いる際には、表面に腐食防止用の塗装が行われるが、フランジの先端にエッジが形成されていると、エッジの部分で塗装が剥がれてしまい、腐食が発生してしまうことが懸念される。本実施形態のインバート１０によれば、孔型を有するロールにより圧延を行うことで、フランジ１４、フランジ１６の先端に確実にＲを形成することが可能となり、腐食防止用の塗装が剥がれてしまうことを確実に抑止することができる。   When the invert 10 is used as a hull reinforcing material, the surface is painted to prevent corrosion, but if an edge is formed at the tip of the flange, the coating is peeled off at the edge and corrosion occurs. I am worried about it. According to the invert 10 of this embodiment, by rolling with a roll having a hole shape, it becomes possible to reliably form R at the tips of the flange 14 and the flange 16, and the coating for preventing corrosion is peeled off. This can be reliably deterred.

また、図８に示す孔型１１２ａ，１１４ａ，１３２ａ，１３４ａの断面に直線部を設けることで、フランジ１４、フランジ１６の先端に平面１８，１９を形成することができる。これにより、フランジ１４，１６の変形を最小限に抑えることが可能となる。エッジャー圧延機１３０で圧延された中間圧延材２２０は、エッジャー圧延機１３０の下流に配置された平面のテーブル上を送られていく。この際、下側に位置するフランジ１４の先端に平面１８を形成しておくと、フランジ１４とテーブルとが面接触するため、フランジ１４の先端がテーブルに打ちつけられることによる変形、劣化を確実に抑止することが可能である。なお、本実施形態では、フランジ１４，１６の双方の先端に平面１８，１９を形成しているが、テーブルとの接触による変形、劣化を抑えるためには、圧延時に下向きに位置するフランジ１４の先端のみに平面１８を設けても良い。また、フランジ長の短いフランジ１６が下向き位置する場合は、フランジ１６の先端のみに平面１９を設けても良い。   Further, by providing straight portions in the cross sections of the hole molds 112a, 114a, 132a, and 134a shown in FIG. 8, the flat surfaces 18 and 19 can be formed at the tips of the flanges 14 and 16. As a result, the deformation of the flanges 14 and 16 can be minimized. The intermediate rolled material 220 rolled by the edger rolling mill 130 is sent on a flat table arranged downstream of the edger rolling mill 130. At this time, if the flat surface 18 is formed at the tip of the flange 14 positioned on the lower side, the flange 14 and the table come into surface contact with each other, so that deformation and deterioration due to the tip of the flange 14 being struck against the table are ensured. It can be deterred. In the present embodiment, the flat surfaces 18 and 19 are formed at both ends of the flanges 14 and 16, but in order to suppress deformation and deterioration due to contact with the table, the flange 14 positioned downward during rolling is used. The flat surface 18 may be provided only at the tip. Further, when the flange 16 having a short flange length is positioned downward, the flat surface 19 may be provided only at the tip of the flange 16.

また、本実施形態のインバート１０は、図７（Ｅ）に示す一点鎖線Ｄの位置で切断することによって形成されるため、ウェブ１２の先端は切断面による平面とされる。従って、図１に示すように、ウェブ１２の先端と船体の外板１００を溶接により接合した際には、ウェブ１２の先端の平面と外板１００を確実に密着させた状態で溶接を行うことが可能となり、溶接の強度を高めることが可能となる。   Moreover, since the invert 10 of this embodiment is formed by cutting | disconnecting in the position of the dashed-dotted line D shown to FIG.7 (E), let the front-end | tip of the web 12 be a plane by a cut surface. Therefore, as shown in FIG. 1, when the tip of the web 12 and the outer plate 100 of the hull are joined by welding, welding is performed in a state in which the flat surface of the tip of the web 12 and the outer plate 100 are in close contact with each other. It becomes possible to increase the strength of welding.

以上説明したように本実施形態によれば、ウェブ１２に対して非対称にフランジ１４、フランジ１６を設け、長さの短いフランジ１６の厚さをフランジ１４の厚さよりも厚く形成したため、フランジ３４，３６が対称に設けられたＴロンジ３０に対する重量増加率を最小限に抑えた状態で、Ｔロンジ３０と同等の剛性を有するインバート１０を製造することが可能となる。そして、インバート１０は、既存のＨ型鋼の製造設備を用いて製造することが可能であるため、新たな設備投資を最小限に抑えることができ、製造コストを大幅に低減することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the flange 14 and the flange 16 are provided asymmetrically with respect to the web 12, and the thickness of the flange 16 having a short length is formed to be greater than the thickness of the flange 14. It is possible to manufacture the invert 10 having the same rigidity as that of the T longi 30 in a state in which the rate of weight increase with respect to the T longe 30 provided with 36 is minimized. And since the invert 10 can be manufactured using the existing H-shaped steel manufacturing equipment, it is possible to minimize new equipment investment and to greatly reduce the manufacturing cost. .

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明の一実施形態に係るインバート（構造部材）を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the invert (structural member) which concerns on one Embodiment of this invention. Ｌ字形の断面形状を有するインバートと、Ｔ字型の断面形状を有するＴロンジを比較して示す模式図である。It is a schematic diagram which compares and shows the invert which has L-shaped cross-sectional shape, and T longi which has T-shaped cross-sectional shape. インバートのフランジの形状のバリエーションを示す図である。It is a figure which shows the variation of the shape of the flange of an invert. ウェブの両側に厚さが同じで長さの異なるフランジを設けた各インバートの寸法と、重量増加率（単重ＵＰ率）、オフセット率、相対応力比を対応付けて示す模式図である。It is a schematic diagram showing the dimensions of each invert provided with flanges having the same thickness and different lengths on both sides of the web, the weight increase rate (single weight UP rate), the offset rate, and the relative stress ratio. ウェブの両側に厚さ、長さの異なるフランジを設けた各インバートの寸法と、重量増加率（単重ＵＰ率）、オフセット率、相対応力比を対応付けて示す模式図である。It is a schematic diagram showing the dimensions of each invert provided with flanges having different thicknesses and lengths on both sides of the web, the weight increase rate (single weight UP rate), the offset rate, and the relative stress ratio in association with each other. 図４及び図５の手法で検証を行い、重量増加率毎にオフセット率と相対応力比との関係を求めることで得られた特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram obtained by performing verification using the method of FIGS. 4 and 5 and obtaining the relationship between the offset rate and the relative stress ratio for each weight increase rate. インバートを圧延する圧延ラインの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the rolling line which rolls invert. 図７の圧延ラインにより形鋼が圧延される様子を工程順に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a shaped steel is rolled by the rolling line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０ インバート
１２ ウェブ
１４，１６ フランジ
３０ Ｔロンジ
１１０ 粗圧延機（ＢＤ）
１１２，１１４，１３２，１３４ ロール
１１２ａ，１１４ａ，１３２ａ，１３４ａ 孔型
１３０ エッジャー圧延機（Ｅ１） 10 Invert 12 Web 14,16 Flange 30 T Longji 110 Rough rolling mill (BD)
112, 114, 132, 134 Roll 112a, 114a, 132a, 134a Perforated type 130 Edger rolling mill (E1)

Claims (4)

所定の厚さで一方向に延在する板状のウェブ部と、前記ウェブ部の一端から前記ウェブ部の延在する方向に対して垂直方向に延在し、前記ウェブ部に対して非対称形状に設けられた第１及び第２のフランジ部と、を備え、
前記ウェブ部と同一のウェブ部を有し、一端に２つのフランジ部が対称形状に設けられたＴロンジを基準とし、
前記Ｔロンジの２つのフランジ部を合わせたフランジ長と同一の長さを有する前記第１のフランジ部を前記ウェブ部の一方の側に設け、前記ウェブ部の他方の側に前記第１のフランジ部よりも短い前記第２のフランジ部を設けることで、前記Ｔロンジと同等の剛性を有することを特徴とする、構造部材。 A plate-like web portion extending in one direction with a predetermined thickness, and extending in a direction perpendicular to the direction in which the web portion extends from one end of the web portion, and asymmetrical with respect to the web portion A first flange portion and a second flange portion provided in
Based on the T longe having the same web part as the web part, and two flange parts symmetrically provided at one end,
The first flange portion having the same length as the combined flange length of the two flange portions of the T-long is provided on one side of the web portion, and the first flange is provided on the other side of the web portion. A structural member having rigidity equivalent to that of the T-longie by providing the second flange portion shorter than the portion. 前記Ｔロンジに対する重量増加率を２０％以下とし、前記第１のフランジ部の長さに対する前記第２のフランジ部の長さを０．１５以上０．３５以下としたことを特徴とする、請求項１に記載の構造部材。   The weight increase rate with respect to the T-longage is 20% or less, and the length of the second flange portion with respect to the length of the first flange portion is 0.15 or more and 0.35 or less. Item 2. The structural member according to Item 1. 所定の厚さで一方向に延在する板状のウェブ部と、前記ウェブ部の一端から前記ウェブ部の延在する方向に対して垂直方向に延在し、前記ウェブ部に対して非対称形状に設けられた第１及び第２のフランジ部と、を備え、
前記ウェブ部と同一のウェブ部を有し、一端に２つのフランジ部が対称形状に設けられたＴロンジを基準とし、
前記Ｔロンジの２つのフランジ部を合わせたフランジ長と同一の長さを有する前記第１のフランジ部を前記ウェブ部の一方の側に設け、前記ウェブ部の他方の側に前記第１のフランジ部よりも短い前記第２のフランジ部を設けることで、前記Ｔロンジと同等の剛性を有する構造部材の製造方法であって、
上下方向に対向する２つのロールを備え、前記ロールの少なくとも一方に孔型を有する圧延機を用いて前記第１及び第２のフランジ部を形成する工程を備えることを特徴とする、構造部材の製造方法。 A plate-like web portion extending in one direction with a predetermined thickness, and extending in a direction perpendicular to the direction in which the web portion extends from one end of the web portion, and asymmetrical with respect to the web portion A first flange portion and a second flange portion provided in
Based on the T longe having the same web part as the web part, and two flange parts symmetrically provided at one end,
The first flange portion having the same length as the combined flange length of the two flange portions of the T-long is provided on one side of the web portion, and the first flange is provided on the other side of the web portion. By providing the second flange portion shorter than the portion, a method for producing a structural member having rigidity equivalent to that of the T longe,
A structural member comprising two rolls facing each other in a vertical direction, and forming the first and second flange portions using a rolling mill having a hole shape in at least one of the rolls. Production method. 前記Ｔロンジに対する重量増加率を２０％以下とし、前記第１のフランジ部の長さに対する前記第２のフランジ部の長さを０．１５以上０．３５以下とすることを特徴とする、請求項３に記載の構造部材の製造方法。   The weight increase rate with respect to the T-longage is 20% or less, and the length of the second flange portion with respect to the length of the first flange portion is 0.15 or more and 0.35 or less. Item 4. A method for manufacturing a structural member according to Item 3.

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