JPH0553854B2

JPH0553854B2 -

Info

Publication number: JPH0553854B2
Application number: JP63195600A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Funato; Yuzuru Yoshida; Hiroshi Tamehiro; Rikio Chijiiwa; Yoshifumi Sakumoto
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1993-08-11
Also published as: JPH0285336A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は土木、建築および海洋構造物などの構
造部材に用いられる形鋼の製造方法に関する。［従来の技術］周知のとおり、土木、建築および海洋構造物な
どの構造部材には各種の形鋼が大量に用いられて
いるが、これら形鋼の使用に当たつては、火災時
の安全性を確保するため、充分な耐火被覆を施す
ことが義務付けられており、建築関係諸法令で
は、火災時に鋼材温度が350℃以上にならぬよう
規定している。前述の耐火被覆としては、鋼材表面にスラグウ
ール、ロツクウール、ガラスウール、アルベスト
などを基材とする吹き付け材やフエルトを展着す
るほか、防火モルタルで包被する手段あるいは前
記耐火被覆をさらに金属薄板即ち薄鋼板やステン
レススチール薄板等で覆う方法を採用し、火災時
において、前記形鋼が熱的損傷により載荷力を失
うことの無いように施工する。前記施工に当たつて、種々の方法が提案されて
いるが、基本的には、昭和48年３月20日に株式会
社彰国社から刊行された刊行物（鉄骨造と鉄筋コ
ンクリート造の建築）104頁図6.21に示されてい
るとおり、繊維系耐火物や耐火板材で鋼材を覆う
方法が一般的に採用されている。［発明が解決しようとする課題］前述のとおり、構造部材として、形鋼は強度が
高く、経済性に優れた素材であるが、耐火性が要
求される用途に対しては割高な耐火被覆が必要な
ため、建設コストが高くなるという課題がある。そこで、本発明者らは形鋼製造に適した耐火性
に優れた低降伏比耐熱鋼材（以下単に耐熱鋼材と
云う）を開発し、先に出願した。該耐熱鋼材は、高温での耐力が大きいため、通
常耐火被覆施工の必要が無く、また必要な場合も
極めて薄い耐火被覆で済むが、一般構造用圧延鋼
材に比較すると、価格がやや高くなると云う課題
がある。本発明は、耐火性の優れた鋼材と一般鋼材を接
合することにより、耐火性と共に経済性に優れた
耐熱形鋼の製造方法を提供することを目的とす
る。［課題を解決するための手段］本発明の要旨は次の通りである。 (1) 重量比で、Ｃ 0.04〜0.15％、Si 0.6％以下、
Mn 0.5〜1.6％、Nb 0.005〜0.04％、Mo 0.4〜
0.7％、Al 0.1％以下、Ｎ 0.001〜0.006％、残
部がFeおよび不可避不純物からなる鋼片を
1100℃〜1300℃の温度域で加熱後熱間塑性加工
を800℃〜1000℃の温度範囲で終了後空冷した
耐熱鋼材を一般構造用鋼材と溶接接合するビル
ドアツプ耐熱形鋼の製造方法。 (2) 重量比で、Ti 0.005〜0.10％、Zr 0.005〜
0.03％、Ｖ 0.005〜0.10％、Ni 0.05〜0.5％、
Cu 0.05〜1.0％，Cr 0.05〜1.0％、Ｂ 0.0003
〜0.002％、Ca 0.0005〜0.005％、REM 0.001
〜0.02％のうち一種または二種以上を含む前記
１記載のビルドアツプ耐熱形鋼の製造方法。［作用］本発明は、あらかじめ圧延あるいは鍛造、熱押
しなど周知の熱間塑性加工もしくはそれらの加工
材を素材とし、さらに圧延による冷間加工や、曲
げ、切断、プレスなどの加工により形鋼の構成部
材として成形した耐熱鋼材および全く同様な手段
で成形した一般構造用鋼材相互を溶接接合してな
る形鋼であるため、熱的荷重の大きい面に耐熱鋼
材を、熱的荷重の小さい面に一般構造用鋼材を指
向せしめる構成とし、耐火被覆を無くすか、もし
くは軽減することが出来るので経済的設計が可能
となる。また、それに加えて任意の形状と寸法のものが
製造可能なため、力学的に最も有利な設計を採用
し、建造コストを引き下げることが可能になる。次に、耐熱鋼材として、重量比でＣ 0.04〜
0.15％、Si 0.6％以下、Mn 0.5〜1.6％、Nb
0.005〜0.04％、Mo 0.4〜0.7％、Al 0.1％以下、
Ｎ 0.001〜0.006％を含有し、残部がFeおよび不
可避不純物からなる耐火性の優れた低降伏比鋼を
用いるので、価格が安く、溶接等の作業性も良
く、しかも熱的や力学的強度からも性能の優れた
耐熱形鋼が提供出来る。さらに、耐熱鋼材として、重量比でＣ 0.04〜
0.15％、Si 0.6％以下、Mn 0.5〜1.6％、Nb
0.005〜0.04％、Mo 0.4〜0.7％、Al 0.1％以下、
Ｎ 0.001〜0.006％に加えてTi 0.005〜0.10％、
Zr 0.005〜0.03％、Ｖ 0.005〜0.10％、Ni 0.05
〜0.5％、Cu 0.05〜1.0％、Cr 0.05〜1.0％、Ｂ
0.0003〜0.002％、Ca 0.0005〜0.005％、REM
0.001〜0.02％のうち一種または二種以上を含有
し、残部がFeおよび不可避不純物からなる耐火
性の優れた低降伏比鋼を用いた場合は、さらに溶
接加工などの点で作業性も良く、加えて耐火性の
点からも有利な耐熱形鋼を供給出来る。次に、一般構造用鋼材として、一般構造用圧延
鋼材、溶接構造用圧延鋼材、溶接構造用耐候性熱
間圧延鋼材、高耐候性圧延鋼材のうちの一種を用
いることにより、規格に適合した品質の構成部材
を備え、かつ、価格も安い耐熱形鋼とすることが
出来る。さて、本発明にかかる耐熱鋼材について、さら
に詳細に説明する。周知のとおり建築物を例にとると、最近高層化
が進展し、設計技術の向上とその信頼性の高さか
ら、耐火設計について見直しが行なわれ、昭和62
年建築物の新耐火設計法が設定されるに至り、前
述の350℃の温度制限によることなく、鋼材の高
温強度と建物に実際に加わつている荷重により、
耐火被覆の能力を決定できるようになり、場合に
よつては無被覆で鋼材を使用することも可能にな
つた。しかしながら、固定構造物用として耐火性の優
れた鋼材であつて、しかも経済的価格で市場に供
給出来るような鋼材は現在のところ存在しない。本発明者らは、火災時における鋼材強度につい
て研究の結果、無被覆使用を目標とした場合、火
災時の最高到達温度が1000℃であることから、鋼
材が該温度で常温耐力の70％以上の耐力を備える
ためには、やはり高価な金属元素を多量に添加せ
ねばならず、経済性を失することを知つた。つまり、周知の鋼材費とそれに加え耐火被覆を
施工する費用以上に鋼材単価が高くなり、そのよ
うな鋼材は実際的に利用することが出来ない。そこで、さらに研究を進めた結果、600℃での
高温耐力が常温時の70％以上となる鋼材が最も経
済的であることを突き止め、高価な添加元素の量
を少なくし、かつ耐火被覆を薄くすることが可能
で、火災荷重が小さい場合は無被覆で使用するこ
とが出来る鋼材即ち本発明に用いる耐熱鋼材を開
発した。しかして、その製造方法の特徴は、重量比でＣ
0.04〜0.15％、Si 0.6％以下、Mn 0.5〜1.6％、
Nb 0.005〜0.04％、Mo 0.4〜0.7％、Al 0.1％以
下、Ｎ 0.001〜0.006％を含有し、残部がFeおよ
び不可避不純物からなる鋼片を1100℃〜1300℃の
温度域で再加熱後、熱間塑性加工を800℃〜1000
℃の温度範囲で終了することに有り、また、他の
方法は重量比でＣ 0.04〜0.15％、Si 0.6％以下、
Mn 0.5〜1.6％、Nb 0.005〜0.04％、Mo 0.4〜
0.7％、Al 0.1％以下、Ｎ 0.001〜0.006％に加え
てTi 0.005〜0.10％、Zr 0.005〜0.03％、Ｖ
0.005〜0.10％、Ni 0.05〜0.5％、Cu 0.05〜1.0％、
Cr 0.05〜1.0％、Ｂ 0.0003〜0.002％、Ca
0.0005〜0.005％、REM 0.001〜0.02％のうち一種
または二種以上を含有し、残部がFeおよび不可
避不純物からなる鋼片を1100℃〜1300℃の温度域
で再加熱後、熱間塑性加工を800℃〜1000℃の温
度範囲で終了することに特徴を有する。さて、前述のように、本発明に用いる耐熱鋼材
の特徴は、低Ｃ−低Mn鋼に微量Nbと相当量の
Moを複合添加した成分組成の鋼片を、高温で再
加熱したのち、比較的高温で圧延を終了すること
にあり、前記方法によつて製造した鋼および鋼材
（以下単に鋼と云う）は、適当な常温耐力を有す
ると共に高温耐力が高いと云う特性を備えてい
る。つまり、常温耐力に対し600℃の温度域におけ
る耐力の割合が大きく、この理由はNb，Mo以外
の基本成分が少なく、ミクロ組織が比較的大きな
フエライト主体組織となつているためで、これに
対し、細粒フエライトや焼入、焼戻組織などで
は、600℃の温度領域における耐力に比して常温
耐力が高くなり、温度の規格を満足させることが
出来ない。本発明にかかる鋼は降伏比が低く、耐震性に優
れているが、これもミクロ組織が比較的大きなフ
エライトからなるためである。次に、本発明の鋼にかかる特徴的な成分元素と
その添加量について説明する。 Nb，Moは微細な炭窒化物を形成し、さらに、
Moは固溶体強化によつて高温強度を増加させる
が、Moの単独添加では600℃という高温領域に
おいて充分な耐力を得ることは難しい。本発明者等は研究の結果、該高温領域における
耐力を増加させるにはNbとMoを複合添加させる
ことが極めて有効なことを見出した。しかしなが
らNb，Mo量が高すぎると、溶接性が悪くなり、
さらに溶接熱影響部（HAZ）の靱性が劣化する
ので、Nb，Mo含有量の上限はそれぞれ0.04％、
0.7％とする必要があり、また下限は複合効果が
得られる最小量としてそれぞれ0.005％、0.4％を
含有せしめる。さて、常温において、溶接構造用圧延鋼材
（JIS Ｇ 3106）に規定する性能を満足し、かつ
600℃の高温において高い耐力を維持せしめるた
めには、鋼成分と共に鋼の再加熱および圧延にか
かる条件が重要であつて、前述のNb，Moの複合
添加による高温耐力の増大を図るには、再加熱時
に、これらの元素を充分に溶体化させる必要があ
り、このため再加熱温度の下限を1100℃とする。また、再加熱温度が高すぎると結晶粒が大きく
なつて低温靱性が劣化するので、その上限は1300
℃にせねばならない。さらに、圧延終了温度を800℃以上の高温とす
る理由は圧延中にNb，Moの炭窒化物を析出させ
ないためであり、γ域で、これらの元素が析出す
ると、析出物サイズが大きくなり、高温耐力が著
しく低下する。周知の低温圧延（制御圧延）はラインパイプな
ど低温靱性が必要な鋼材では必須条件であるが、
本発明鋼のように低温靱性について、高い要求が
無く、むしろ常温強度と600℃での高温強度のバ
ランスが重要な場合には、圧延を高温で終了せね
ばならない、これは降伏比の低減条件としても重
要である。また、本発明において、圧延終了温度の上限を
1000℃としたのは、建築用鋼としての靱性を確保
するためである。さて、高温強度を上昇せしめるため、Moを利
用することは、従来の耐熱鋼では知られている
が、建築用に用いる耐熱鋼材として微量のMoに
加えて微量のNbを複合添加した鋼は知られてい
ない。もつとも、NbとMoを複合添加した鋼材として
ラインパイプ用のアシキユラーフエライト鋼が知
られているが、該アシキユラーフエライト鋼は製
造にあたり、その目的を達成するため、強度の制
御圧延を行い、常温耐力および高温耐力をともに
高くしてそり、その比が小さいので、当然のこと
ながら建築用鋼材としての規格に外れたものとな
り、建築に用いることは出来ない。さらに、つけ加えると、前記アシキユラーフエ
ライト鋼は本発明にかかる鋼に比してMn含有量
が多く、また、Mo含有量は少ない。これは本発
明の鋼とは異なり低温靱性を高めることが重要な
ためで、両者は目的および作用効果の点で顕著な
差異がある。次に、本発明における前記Nb，Mo以外の成分
限定理由について詳細に説明する。Ｃは母材および溶接部の強度確保ならびにNb，
Moの添加効果を発揮させるために必要であり、
0.04％以下では効果が薄れるので下限は0.04％と
する。さらにＣ量が多すぎると溶接熱影響部（以下
HAZと云う）の低温靱性に悪影響をおよぼすだ
けでなく、母材靱性、溶接性をも劣化させるの
で、0.15％が上限となる。 Siは脱酸上、鋼に含まれる元素で、Siが多くな
ると溶接性、HAZ靱性が劣化するため、その上
限を0.6％とした。本発明鋼ではAl脱酸で充分で
あり、さらにTi脱酸でも良い。SiについてHAZ
靱性の点からは含有量を0.15％程度とすることが
望ましい。次に、Mnは強度、靱性を確保する上で不可欠
の元素であり、その下限は0.5％である。しかしMn量が多すぎると焼入性が増加して溶
接性、HAZ靱性が劣化するだけでなく、目標と
する規格に適合する母材強度を得ることが出来な
い。このためMn量の上限を1.6％とした。 Alは一般に脱酸上鋼に含まれる元素であるが、
SiおよびTiによつても脱酸は行なわれるので、
本発明ではAlについて下限は限定しない。しか
しAl量が多くなると鋼の清浄度が悪くなり、溶
接部の靱性が劣化するので上限を0.1％とした。Ｎは一般に不可避的不純物として鋼中に含まれ
るものであるが、Nbと結合した炭窒化物Nb
（CN）を形成して高温強度の向上に効果を発揮
する。このため最少量として0.001％必要である
が、Ｎ量が多くなるとHAZ靱性の劣化や連続鋳
造スラブの表面疵の発生などを助長するので、そ
の上限を0.006％とした。なお、本発明にかかる鋼は、不可避不純物とし
てＰおよびＳを含有する。Ｐ，Ｓは高温強度に与
える影響は小さいので、その量について特に限定
はしないが、一般に靱性、板厚方向強度などに関
する鋼の特性は、これらＰ，Ｓ元素が少ないほど
向上する。望ましいＰ，Ｓ量はそれぞれ0.02％，
0.005％以下である。本発明鋼の基本成分は以上のとおりであり、充
分に目的を達成できるが、さらに目的に対し特性
を高めるため、以下に述べる元素即ちTi，Zr，
Ｖ，Ni，Cu，Cr，Ｂ，Ca，REMを選択的に添
加すると強度、靱性の向上について、さらに好ま
しい結果が得られる。次に、前記添加元素とその添加量について説明
する。 Tiは前述のNbとほぼ同じ効果を持つ元素であ
り、0.005〜0.02％においてAl量が少ない場合Ti
の酸化物、炭窒化物を形成し、HAZ靱性を向上
させるが、0.005％以下では効果がなく0.1％を超
えると目的に対し溶接性などで悪影響がでて好ま
しくない。ＶもNb，Tiとほぼ同じ効果をもつ元素であ
り、高温耐力に対する効果はNb，Tiに比較して
小さいが0.005〜0.10％の範囲においてHAZ靱性
を向上させる。しかし0.005％以下では効果が無
く、0.10％を超えるとHAZ靱性に好ましくない
影響がある。次に、Niは溶接性、HAZ靱性に悪影響をおよ
ぼすことなく、母材の強度、靱性を向上させる
が、0.05％以下では効果が薄く、0.5％以上の添
加は建築用鋼としての目的に対し極めて高価にな
るため経済性を失うので、上限は0.5％とした。 CuはNiとほぼ同様な効果を持つほか、Cu析出
物による高温強度の増加や耐食性の向上にも効果
を有する。しかし、Cu量が1.0％を超えると熱間圧延時に
Cu割れが発生し製造が困難になり、また0.05％以
下では効果が無いのでCu量は0.05〜1.0％に限定
する。 Crは母材および溶接部の強度を高める元素で
あるが、1.0％を超えると溶接性やHAZ靱性を劣
化させ、また0.05％以下では効果が薄い。従つて
Cr量は0.05〜1.0％とする。本発明者等の知見ではCrはMoと同様に高温強
度を増加させる元素であるが、Moと異なり常温
強度の増加の割に比し、600℃での高温強度の増
加効果は少ない。Ｂは鋼の焼入性を増大させ強度を大きくする元
素であり、Ｎと結合したBNはフエライト発生核
として作用し、HAZ組織を微細化する。このよ
うなＢの効果を得るためには、最小限0.0003％の
Ｂ量が必要で、それ以下では効果が無く、またＢ
量が多過ぎると粗大なＢ−constituentがHAZの
粒界に析出して低温靱性を劣化させる。このた
め、Ｂ量の上限は0.002％に制限する。 Ca，REMは酸化物（MnS）の形態を制御し、
シヤルピー吸収エネルギーを増加させ低温靱性を
向上させるほか、耐水素有機割れ性の改善にも効
果を発揮する。しかしCa量は0.0005％以下では実
用上効果が無く、また、0.005％を超えるとCaO，
CaSが多量に生成して大形介在物となり鋼の靱性
のみならず清浄度も害し、さらに溶接性にも悪影
響を与えるので、Ca添加量の範囲を0.0005〜
0.005％とする。また、REMについてもCaと同様な効果があ
り、また添加量を多くするとCaと同様な問題が
生じ、また経済性も悪くなるので、REM量の下
限を0.001％とし上限を0.02％とする。なお、本発明鋼を製造後、脱水素などの目的で
Ac₁変態点以下の温度に再加熱しても、本発明鋼
の特徴は何等損なわれることは無い。また、本発明では、前述のように鋼片を再加熱
し、ついで熱間塑性加工することにより製品とす
るが、その後さらに所望の鋼材を製造するため、
前記製品を熱間でさらに塑性加工してもよい。たとえば、ブルーム、ビレツトとしたのち、形
鋼とするほか、前記製品を素材とし、冷間加工し
て所望の鋼材たとえば形鋼や鋼管を製造しても良
い。その際、必要に応じて、熱処理を適宜に実施
する。［実施例］周知の転炉、連続鋳造、厚板工程で種々の鋼成
分の鋼板（厚み20〜50mm）を製造し、常温強度、
高温強度などを調査した。第１表、第２表、第３表に本発明鋼と比較鋼と
の成分比較を示し、続いて第４表〜第８表に加
熱、圧延、冷却条件別に機械的特性を示す。第４表〜第８表で明らかなように本発明にかか
る鋼が、すべて良好な常温および高温強度を有す
るのに対し、比較鋼はことごとく、常温での強度
が高すぎたり、あるいは高温強度が不足し、さら
に常温強度に対する600℃での強度割合が低く、
耐火建築材として不適である。

【表】

【表】さて、次に本発明鋼の機械的性質につき理解を
容易ならしめるため周知鋼材と比較してグラフを
用いて説明する。第９表は本発明鋼とJIS Ｇ 3106溶接構造用圧
延鋼材（SM50A）との成分比較を示し、第10図
は両者について火災時の耐力比較を行なつたグラ
フである。

【表】第１０図は縦軸にYP比、横軸に温度（℃）を
とつたもので、実線で示す折線５１が本発明鋼、
破線で示す折線５２がSS41、一点鎖線で示す折
線５３がSM50Aの変化を示す。第１０図で明らかなように、800℃を超える温
度では、差がなくなるが、本発明鋼は600℃〜700
℃においてSM50Aの２倍の耐力を保持しており、
建築用鋼材として優れた特性を備えていることが
判る。このことから、本発明鋼はSM50AやS41に比
し、火災荷重が等しい場合、耐火被覆がより薄い
ものでよいことが明白であり、火災荷重が大きく
ないときには、無被覆で済むことも、また明らか
である。さて、前記耐熱鋼材について、耐火被覆を施工
するほか、耐熱塗料を塗布するなど、さまざまな
実験を行なつた結果、いずれも、周知鋼材に比
し、同一火災荷重に対し、非常に少ない使用量で
済むか、もしくは無被覆でも充分な耐力を備えて
いることが確認出来た。そこで、本発明者らは、ビルドアツプ形鋼の構
造部材の一部に前記耐熱鋼材を用いることによ
り、設計要求に対し、圧延形鋼のような寸法制限
が無く、寸法裕度が広く柔軟な対応が可能なうえ
に、加えて耐火性能が優れ、経済性に富む本発明
の耐熱鋼材を開発したもので、以下実施例に従つ
て詳細に説明する。第１図ａ〜ｆは、本発明にかかるブルドアツプ
耐熱形鋼の実施例にかかる概略断面図で、 (a) は形鋼１の断面図で、フランジ２は耐熱
鋼、フランジ３ａ、およびウエブ３ｂはJIS Ｇ
3101にかかる一般構造用圧延鋼材から構成さ
れている。 (b) は溝形鋼４の断面図で、フランジ５は耐熱
鋼、フランジ６ａ、ウエブ６ｂはJIS Ｇ 3106
にかかる溶接構造用圧延鋼材から構成されてい
る。 (c) は山形鋼７の断面図で、フランジ８は耐熱
鋼、フランジ９は溶接構造用耐候性熱間圧延鋼
材JIS Ｇ 3114から構成されている。 (d) は角鋼管１０の断面図で、溝形鋼１１は耐熱
鋼、溝形鋼１２は高耐候性圧延鋼材 JIS Ｇ
3125から構成されている。 (e) は柱材１３の断面図で、リツプ溝形鋼１４は
耐熱鋼、リツプ溝形鋼１５は一般構造用鋼材
JIS Ｇ 3101から構成されている。 (f) は形鋼１６の断面図で、フランジ１７ａ、ウ
エブ１７ｂは耐熱鋼、フランジ１８は一般構造
用鋼材 JIS Ｇ 3101から構成されている。さて、第２図は、前記Ｈ形鋼１６を梁に用い
て、コンクリート床版１９を支承した実施例にか
かる部分断面図で、フランジ１７ａ、ウエブ１７
ｂは耐熱鋼で構成され火災荷重が小さい場合は、
耐火被覆を施す必要がないため、耐火断熱層２０
の厚さT₂は該耐火断熱層２０の表面を示す破線
２１で示すようにフランジ１８を覆うにたる保護
厚さで充分であり、火災荷重の大きい場合でも、
その耐火断熱層の厚さは従来の半分以下で済む。従来のＨ形鋼では一点鎖線２２で囲われた厚さ
T₂の耐火被覆が必要であつたが、本発明の耐熱
形鋼の場合節減出来る耐火被覆量は前述の差とな
るため、その経費節減量は多大である。次に、第３図は柱材２３に外壁コンクリート２
４を取付けた実施例にかかる概略断面図で、２５
は内装ボード、２６は指示梁を示す。前記柱材２
３は耐熱鋼からなるリツプ溝形鋼２７と一般構造
用鋼材 JIS Ｇ 3101からなるリツプ溝形鋼２８
から構成されている。従来であれば一点鎖線２９で示す耐火被覆厚さ
が必要であるが、前記柱材２３の露出表面２７ａ
は耐熱鋼なので、耐火被覆材３０は符号T₃で示
す如く、最大の厚さでも前記露出表面２７ａと同
一で済み、火災荷重が大きい場合でも、符号T₄
で示すようにやや厚い耐火被覆層でよいため、耐
火被覆材の節減量が多大である。次に、第４図は下側フランジ３１のみが耐熱鋼
からなるＨ形鋼３２を用いて床版３３を支承し、
コンクリート充填材３４を前記Ｈ形鋼３２のフラ
ンジ間に充填した部分断面図で、従来はＨ形鋼全
体をコンクリートで厚く包む必要があつたが、本
発明では、図に示すように簡略化することが可能
になる。第５図は、Ｈ形鋼を建築物の柱材に用いた例に
かかり、内側フランジ３５のみが耐熱鋼であるＨ
形鋼３６を用いて外壁材３７を支持している部分
断面図で、両フランジ間には第４図と同様にコン
クリートもしくは繊維質耐熱材３８の充填を行な
うが、従来のように、Ｈ形鋼３６を厚く繊維質耐
熱材もしくはコンクリートで包み込む必要は無
い。第６図は同様に、Ｈ形鋼を建築物の柱材に用い
た例にかかり、内側フランジ３９のみが耐熱鋼で
あるＨ形鋼４０を用いてブロツク壁材４１を支持
している部分断面図で、前記ブロツク壁材４１と
内側フランジ３９間にコンクリートもしくは繊維
質耐熱材４２を充填する。従来では内側フランジ
３９を含めて厚くコンクリートで包み込んでいた
が、本発明では図のように、簡単な耐火構造とす
ることが可能である。勿論、この例でも火災荷重が大きい場合には、
内側フランジ３９を露出しないように、耐火被覆
することは当然であるが、その場合も従来に比し
て、大幅に薄くたとえば半分の厚さにしても良
い。次に、第７図ａ，ｂは一般構造用鋼材 JIS Ｇ
3101からなるＨ形鋼４３と耐熱鋼からなるＨ形
鋼４４の概略断面図で、それぞれのウエブを鋸歯
状に切断し、第８図に示すようにそれぞれの半截
体４３ａ，４４ａを互いに溶接４５ａ，４５ｂ
し、ハニカムウエブ形鋼４６を形成すると、耐力
の優れた有用な梁材が得られる。前記ハニカムウエブ形鋼４６は、従来のものと
異なり、下側が耐熱鋼なので、前述の如く耐火被
覆を軽減もしくは無くすことが可能であり、また
貫通孔４７，４８，４９は配管用として利用度が
高く、したがつて高層建築物用の構造材として空
間容積を大きくすることが出来、前記各種配管の
設備費を低減出来るため経済効率の良い部材とし
て、広い範囲で活用出来る。第９図は、前記ハニカムウエブ形鋼４６を第４
図の例のように梁材として用いる例にかかり、コ
ンクリート５０の充填を実施する際には、前記貫
通孔４７，４８，４９があるため、コンクリート
充填作業を非常に高能率に実施することが出来
る。この場合、前記ハニカムウエブ形鋼４６につい
て前述のとおり耐火被覆を軽減もしくは無くすこ
とが可能なので、その経済効果は多大である。［発明の効果］本発明のビルトアツプ耐熱形鋼は、耐火被覆費
を大幅に軽減出来るとともに、溶接性に優れ、設
計にあたり所望寸法に対する自由度が大きいた
め、経済的な構造部材として、きわめて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｆは本発明にかかるビルドアツプ耐
熱形鋼の概略断面図、第２図〜第６図は本発明に
かかるブルドアツプ耐熱形鋼の実施例概略断面
図、第７図ａ，ｂはＨ形鋼の概略断面図、第８図
はハニカムウエブ耐熱形鋼の概略側面図、第９図
は本発明にかかるハニカムウエブ耐熱形鋼の実施
例概略断面図、第１０図は本発明にかかる耐熱鋼
と比較鋼の耐力比の比較グラフである。１……形鋼、２……フランジ、３ａ……フラ
ンジ、３ｂ……ウエブ、４……溝形鋼、５……フ
ランジ、６ａ……フランジ、６ｂ……ウエブ、７
……山形鋼、８……フランジ、９……フランジ、
１０……角鋼管、１１……溝形鋼、１２……溝形
鋼、１３……柱材、１４……リツプ溝形鋼、１５
……リツプ溝形鋼、１６……Ｈ形鋼、１７ａ……
フランジ、１７ｂ……ウエブ、１８……フラン
ジ、１９……コンクリート床版、２０……耐火断
熱層、２１……破線、２２……一点鎖線、２３…
…柱材、２４……外壁コンクリート、２５……内
装ボード、２６……支持梁、２７……リツプ溝形
鋼、２８……リツプ溝形鋼、２９……一点鎖線、
３０……耐火被覆材、３１……下側フランジ、３
２……Ｈ形鋼、３３……床版、３４……コンクリ
ート充填材、３５……内側フランジ、３６……Ｈ
形鋼、３７……外壁材、３８……繊維質耐熱材、
３９……内側フランジ、４０……Ｈ形鋼、４１…
…ブロツク壁材、４２……繊維質耐熱材、４３…
…Ｈ形鋼、４３ａ……Ｈ形鋼半截材、４４……Ｈ
形鋼、４４ｂ……Ｈ形鋼半截材、４５ａ……溶
接、４５ｂ……溶接、４６……ハニカムウエブ形
鋼、４７……貫通孔、４８……貫通孔、４９……
貫通孔、５０……コンクリート、５１……折線、
５２……折線、５３……折線。

Claims

【特許請求の範囲】１重量比でＣ 0.04〜0.15％、 Si 0.6％以下、 Mn 0.5〜1.6％、 Nb 0.005〜0.04％、 Mo 0.4〜0.7％、 Al 0.1％以下、Ｎ 0.001〜0.006％残部がFeおよび不可避不純物からなる鋼片を
1100℃〜1300℃の温度域で加熱後熱間塑性加工を
800℃〜1000℃の温度範囲で終了後空冷した耐熱
鋼材を一般構造用鋼材と溶接接合するビルドアツ
プ耐熱形鋼の製造方法。２重量比で Ti 0.005〜0.10％、 Zr 0.005〜0.03％、Ｖ 0.005〜0.10％、 Ni 0.05〜0.5％、 Cu 0.05〜1.0％、 Cr 0.05〜1.0％、Ｂ 0.0003〜0.002％、 Ca 0.0005〜0.005％、 REM
0.001〜0.02％のうち一種または二種以上を含む
請求項１記載のビルドアツプ耐熱形鋼の製造方
法。