(57)【要約】【課題】構築物、低層建築物の鉄骨構造などに用いられる軽量形鋼材であって、効率的な断面性能、すなわち、重量当たりの高い断面性能を有する経済性と安全性を備えた軽量形鋼材を提供すること。【解決手段】長辺鋼板の幅方向を断面形状略Ｃ字に折曲形成され、前記Ｃ字断面形状のリップ３先端から１８０度折返し曲げて鋼板を二重にしたリップ３とフランジ１ａ、１ｂ、およびウェブ２ａの中央部を単板で構成し、前記鋼板長辺両側縁とウェブ２ａの接点４を溶接で施されているリップみぞ形鋼を特徴とする複層軽量形鋼。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺鋼板の幅方向を断面形状略コ字に折曲形成され、前記略コ字断面形状のフランジ先端から１８０度折返し曲げて鋼板を二重にしたフランジと、ウェブの中央部を単板で構成し、前記鋼板長辺両側縁とウェブの接点を溶接で施されている軽ミゾ形鋼を特徴とする複層軽量形鋼。
【請求項２】
長辺鋼板の幅方向を断面形状略Ｃ字に折曲形成され、前記Ｃ字断面形状のリップ先端から１８０度折返し曲げて鋼板を二重にしたリップとフランジ、およびウェブの中央部を単板で構成し、前記鋼板長辺両側縁とウェブの接点を溶接で施されているリップみぞ形鋼を特徴とする複層軽量形鋼。
【請求項３】
長辺鋼板の幅方向を折曲形成し、ウェブの中央部以外の鋼板が複層形状であることを特徴とする軽量形鋼の製造方法に関する請求項１又は２に記載の複層軽量形鋼。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構築物、低層建築物の鉄骨構造などに用いられる軽量形鋼材であって、効率的な断面性能を重視して、経済性に優れている軽量形鋼材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、長尺鋼板を長手方向に添って折り曲げ形成した軽量形鋼は、平板状の鋼板に比較して高い剛性を示し、ハット型、コ型、Ｃ型、Ｚ型、Ｌ型、ロ型等の断面形状が一般的である。軽量で高強度を示すことから、住宅を始めとして低層建築物の構造材に広く使用されている。たとえば、特開２００３−３２８４３２号（第１公知例）では、低層建築物の鉄骨構造の骨組みの柱、梁および外壁パネルの枠材に軽量形鋼材を使用する例が開示されている。また、特開２００１−５５８０７号公報（第２公知例）では、スチ−ルハウスの耐力壁パネルの枠材として使用する例が開示されている。
【０００３】
一般のリップみぞ形鋼（通称Ｃ形鋼）の形状は、図４に概略示す形状で、ロ−ル成形方法等で、長尺鋼板を長手方向に添って折り曲げ成形されていて、フランジ５，ウェブ６，およびリップ７で構成されている。
【０００４】
軽量形鋼の長手方向に添ったフランジや、リップの端部には、コイルを帯状の長尺鋼板に切断する時にバリが付着し、軽量形鋼の運搬時や、組立て作業時に、手や身体の一部が当該端部に触れると怪我をする恐れがある。そこで、その端部を処理する製造方法が、特開２００２−２７３５２１号（第３公知例）で開示されている。
【０００５】
また、特開２００３−１４７９００号公報（第４公知例）では、鋼帯を幅方向に曲げ加工することによって形成されたコ型、Ｌ型又はＺ型断面をもち、鋼帯あるいは形鋼の幅方向両端部を幅方向中央に向かって押圧することにより、形鋼のフランジの一部あるいは全域に相当する領域を素材鋼帯の厚さよりも厚く増肉加工することにより、フランジの一部又は全部がウェブより肉厚にして、剛性の高い軽量形鋼の製造方法が開示されている。
【０００６】
さらに、特公昭６２−０１５６９４号公報（第５公知例）では、断面形状がリップ部に溝、折り返し、先端折り曲げ等の成形部を有し、全体がＣ形類似形であり、かつ長手方向に前記リップ側を凹、ウェブ側を凸とする方向の湾曲を有する、帯板素材からロ−ル成形法により製した形材成形品の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３２８４３２号
【特許文献２】特開２００１−５５８０７号
【特許文献３】特開２００２−２７３５２１号
【特許文献４】特開２００３−１４７９００号
【特許文献５】特公昭６２−０１５６９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、一般に使用されている軽量形鋼の断面性能は、必ずしも効率的な断面形状とはいえず、前記第３、第４，および第５公知例に係わる開示でも効率的な断面形状とは言い難い。
【０００９】
先ず一般的な軽量形鋼は、長尺鋼板を長手方向に添って折曲げ加工することによって製造されることから、軽量形鋼の断面は均一な厚みになっている。例えば、図４に示すリップみぞ形鋼のフランジ５，ウェブ６、およびリップ７共に同じ板厚になっている。そのため、断面二次モ−メントおよび断面係数等の断面性能が、必ずしも効率的な断面形状とはいえず、重量あたりの断面性能が低いのが現状である。
【００１０】
次いで、第３公知例の場合は、安全性の高い軽量形鋼の製造方法を目的としており、フランジ部の端部がＲ状になるため、微少ながら断面積が減少し、断面性能は微少ながら低くなり強度面で問題がある。
【００１１】
また、第４公知例の場合は、断面二次モ−メントを大きくするため、フランジ先端部分の板厚を最大１．５倍に押圧している製造方法であるが、鋼材（冷間鋼板）を一段階で押圧することは現実的でなく、比較的低い押圧力で、分割して繰り返し押圧することが開示されているが、設備装置費用及び加工時間（経済スピ−ド）等に難点がある。
【００１２】
第５公知例の場合は、フランジ部の一部が二重になっているが、その目的は部材の長手方向の湾曲を防ぐことであり、微少ながら断面積が増加する程度である。
【００１３】
本発明の課題は、従来の断面性能より、効率的な断面形状で重量当たりの高い断面性能が得られて経済性にすぐれ、また、安全性の高い軽量形鋼を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、前記課題を解決すべく検討した結果、力学的見地から全域に同厚の鋼板を配置する従来の発想でなく、応力がかかる箇所のみを増厚するのが合理的であると考え、断面二次モ−メントに有効な箇所、すなわち、部材の中立軸より一番距離のあるフランジ部とリップ部、およびウェブの一部の鋼板を、二枚重ね合わせて断面積を倍増させることで、断面二次モ−メントを大きくすることができ、それによって、断面性能が高い軽量形鋼を得ることに想到した。また、長手方向に添った端部の形状は、フランジや、リップの先端から鋼板を１８０度折返しＲ状になっており、長手方向に添った端部は安全である。その要旨とするところは以下の通りである。
【００１５】
（１）長尺鋼板の幅方向を断面形状略コ字に折曲形成され、前記略コ字断面形状のフランジ先端から１８０度折返し曲げて鋼板を二重にしたフランジと、ウェブの中央部を単板で構成し、前記鋼板長辺両側縁とウェブの接点を溶接で施されている軽ミゾ形鋼を特徴とする複層軽量形鋼。
【００１６】
（２）長辺鋼板の幅方向を断面形状略Ｃ字に折曲形成され、前記Ｃ字断面形状のリップ先端から１８０度折返し曲げて鋼板を二重にしたリップとフランジ、およびウェブの中央部を単板で構成し、前記鋼板長辺両側縁とウェブの接点を溶接で施されているリップみぞ形鋼を特徴とする複層軽量形鋼。
【発明の効果】
【００１７】
（Ａ）本発明に係わる複層軽量形鋼によれば、断面二次モ−メントに有効な箇所のフランジとリップ面、およびウェブの一部の鋼板を二重にして断面積を倍増し、断面二次モ−メントを大きくしている。したがって、同じ外形寸法であっても従来技術より効率的な断面形状となり、高い断面性能が得られる。すなわち、力学的見地から全域に同厚の鋼板を配置するより、応力がかかる箇所のみを増厚するので合理的であり、重量に比較して高い断面性能が得られるので経済的である。断面二次モ−メントの方向性から、鉄骨構造の梁部材や外壁パネルの骨組材に使用すると特に効力を発揮する。
【００１８】
（Ｂ）本発明に係わる複層軽量形鋼によれば、フランジや、リップの長手方向に沿った端部は、従来の切断時のバリが付着した角張った断面でなく、１８０度曲げ加工のＲ状である。したがって、当該端部に手や身体の一部が触れても、身体を傷つけるような事故は起きにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係わる複層軽量形鋼の軽ミゾ形鋼の一例を示す断面図である。
【図２】実施例１の製造手順（方法）を示す説明図である。
【図３】本発明に係わる複層軽量形鋼のリップみぞ形鋼の一例を示す断面図である。
【図４】従来技術に係わるリップみぞ形鋼の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１〜図３に基づいて、本発明を実施するための最良の形態を実施例で説明する。なお、軽量形鋼材の材質としては、溶融亜鉛めっき鋼板、溶融５５％アルミニュウム−亜鉛合金めっき鋼板等の金属材料で、１．２〜３．２ｍｍ程度の厚みが望ましいが、特に限定されるものではない。軽量形鋼材の成形加工する方法としては、引き抜き成形方法、プレス加工方法、ロ−ル成形方法等のいずれかで成形することができる。
（実施例１）
図１は本発明に係わる複層軽量形鋼の軽ミゾ形鋼の一例を示す断面図であり、図１は外フランジ１ａ、内フランジ１ｂ、外ウェブ２ａ，内ウェブ２ｂ、接点４、および折曲げ線イから構成されている。以下、これに沿って説明する。
【００２１】
図２に示すように、長尺鋼板の長辺両方向端部を、先ず、外フランジ１ａと内フランジ１ｂが接触するよう、折返し点ロを基点に１８０度折返し曲げを行い、さらに、図２および図１に示すように、折曲げ線イを基点にコの字曲げ成形加工を行い、次いで、内ウェブ２ｂの端部と外ウェブ２ａの裏面の接点４に、溶接を施して軽ミゾ形鋼を製造する。軽ミゾ形鋼のサイズは、ウェブ寸法１００〜３００ｍｍ程度、フランジ寸法３０〜１００ｍｍ程度、長さは６〜１２ｍ程度である。
【００２２】
（実施例２）
図３は本発明に係わる複層軽量形鋼のリップみぞ形鋼の一例を示す断面図であり、図３は外フランジ１ａ、内フランジ１ｂ、外ウェブ２ａ、内ウェブ２ｂ、リップ３、接点４、および折曲げ線イから構成されている。以下、これに沿って説明する。
【００２３】
先ず、長尺鋼板の長辺両方向端部から成形加工を行うが、前記の実施例１で既述した成形加工の手順で、コの字に折曲形成し、さらに、図３に示すように、折曲げ線イを基点に、直角に折曲形成してリップ３を製作し、次いで、内ウェブ２ｂの端部と外ウェブ２ａの裏面の接点４に、溶接を施してリップみぞ形鋼を製造する。リップみぞ形鋼のサイズは、ウェブ寸法６０〜１５０ｍｍ程度、フランジ寸法３０〜１００ｍｍ程度、リップ寸法１０〜２０ｍｍ程度、長さは６〜１２ｍ程度である。
【００２４】
なお、設計上あまり強度を求められない場合は、図１および図３に示している外ウェブ２ａと内ウェブ２ｂ端部での、接点４の溶接を省略することもできる。
【００２５】
以上説明したように本発明に係わる複層軽量形鋼によれば、効率的な断面性能で重量当たりの断面性能が高いため、経済性に優れた軽量形鋼を得ることができ、また、取り扱い時の安全性も考慮した軽量形鋼である。建築業界、特に鉄骨系住宅プレハブメ−カ−に与える効用は極めて大きい。
【符号の説明】
【００２６】
１ａ    外フランジ
１ｂ    内フランジ
２ａ    外ウェブ
２ｂ    内ウェブ
３      リップ
４      接点
イ      折曲げ線
ロ      折返し点   
５      従来技術のフランジ
６      従来技術のウェブ
７      従来技術のリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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