JPH0629265Y2 - 強化プラスチック製グレ−チング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は洞道内床面，耐蝕床面，下水処理場の床板，歩
廊などにおけるグレーチングに関するものである。

［従来の技術］ グレーチングは本来的に鋼鉄を材料として成形するのが
一般であり、その基本としては断面Ｉ形の主桁を平行に
並べその間へ横枠や枠体を挟み込んで溶接固定するのが
多く見られる。

たとえば実開昭５９−１５１９０７号公報における鋼製
グレーチングは第７図Ａ，Ｂに示すとおり、上面に滑止
模様１０２を有するやや巾広なる断面Ｉ形の鋼製桁材１
０１を平行等間隔に敷設し、該鋼製桁材の間に平行に矩
形断面の補助材１０３を介在し、且つこれらを所定部位
に固定すべく横桁材１０４で支持してなるものである。

鋼製のグレーチングを構成する一例を知るためさらに詳
しく引用すると図Ａで１０１は露出する上面に滑止模様
１０２を有する溶接構造のＨ型鋼からなる強度部材，１
０３は矩形断面を有する補助材，１０４はそれぞれ強度
部材１０１，補助材１０３を所定部位に固定する横桁
材、１０５は周枠材、１０６は受板、１０７は路（床）
面に敷設する受枠を示し、図Ｂは前記強度部材１０１が
縞鋼板１０８及び平鋼板１０９，１０９′の溶接構造か
ら成ることを示している。

鋼材を縦横の格子状に組み合せて一体化するには結局こ
のような溶接作業以外は不適当である。板金プレスや打
抜きなどの工法は立体的な構成を要する形状には適用不
可能であるし、鋳造法や鍛造法による製造では軽量化の
要望に逆行するだけのことである。

最近は強化プラスチック（以下「ＦＲＰ」という）の開
発と共に、その軽量性や耐食性が使用上きわめて好まし
い特性のある点に注目を集め、広範囲に亘って適用され
るようになった。

ＦＲＰを主要部材としたグレーチングはプレスで一体に
成形したもの、或いは引抜成形した部材を一定間隔にな
るように補助部材を用いて組立てたものが知られてい
る。

第５図はプレスで一体的に加工したもので金型によって
格子状のグレーチングを成形している。この点はＦＲＰ
が鉄鋼材料を凌ぐ有利な点と言える。

第６図は組立方式の一例を示し、Ｉ字形の引抜材１ａを
スペーサ５に穿設した差込孔へ平行に横から挿通し、見
掛け上、簀の子板状に組立てたものである。

［考案が解決しようとする課題］ 鋼板が他の材料に比べて有利なのはその単価が比較的低
廉であり、強度，剛性が高く、加工性とくに溶接性に勝
れている点にある。しかしながら鋼板製のグレーチング
がいかに煩瑣な手作業を必要とするかという点を先の引
用例によって見てみると、 （イ）まず鋼製桁材１０１を製作する。そのためには平
鋼板１０９′の上にＴ形に平鋼板１０９を直角に立てて
線溶接または点溶接で固着する。次に反転して縞鋼板１
０８（１０２）を平鋼板１０９の上に直角に溶接する。

（ロ）断面矩形の補助材１０３を所定寸法に溶断して製
作する。

（ハ）横桁材１０４で鋼製桁材１０１と補助材１０３を
所定の位置に配置したのち、三者を一体的に溶接する。

（ニ）所望の長さ幅に固定した全周を周枠材１０５で固
定溶接する。

（ホ）全体を受板１０６の上に載せて固定溶接する。

（ヘ）さらに全体を受ける受枠１０７を路面に布設固定
する。

というような手順が常識的に必要であり、さらに全体を
均一な厚さの捩れのない構造体にするため、各手順ごと
に注意深い芯出しや歪直しが必要であり、精密な手作業
を熟練者によって仕上げなければならない。

このような低い生産性は熟練技能者の極端に不足する今
日、到底耐えることのできない課題である。

一方、ＦＲＰを材料に置き換えたときには当然煩瑣な溶
接作業からは免がれる。

しかしながらプレスで一体的に加工する場合にはその大
きさが制約をうけ、ある一定以上の大きさのものは製造
できない。また成形材料の特性から考えても、ある一定
以上の大きさについては強度的に不十分であり実用に供
し難い。

一方、引抜成形した部材はそれ自体に強度はあるが、一
定間隔に並べるため部材の重量が増えて経済性が劣化す
る。また組立ての構造から見て負荷を隣接部材へ伝え共
に支えるという機能に欠ける点があり、耐え得る集中荷
重の限界は高くない。

本考案は以上に述べた課題を解決するために煩瑣な手作
業を前提とする鋼材に代えてＦＲＰを材料としつつも鋼
材に比べ強度，剛性，成形性について不利な点を特定の
構成によって補い、溶接固着に劣らず、負荷を全体へ直
接伝達する構造のグレーチングの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案に係るＦＲＰ製グレーチングは、ＦＲＰ材を引抜
成形した断面ほぼＩ字形であり、表面が水平面１３Ａ、
１３Ｂ、裏面は勾配面１４Ａ、１４Ｂよりなる上下のフ
ランジ１１Ａ、１１Ｂと両フランジ間の垂直なウェブ１
２よりなる主桁１と、該主桁１の側面と直交する両端面
が前記勾配面１４Ａ、１４Ｂと適合する勾配面２２Ａ、
２２Ｂを上下に具え、その間を前記ウェブ１２と同一長
さの垂直面２３で繋いで形成する桁体および該桁体と直
交する別の桁体を相互に一定距離隔てて縦横に交叉する
形状に強化プラスチック材をプレス成形し、主桁１を複
数個平行に並べた間に嵌合する格子体２よりなり、主桁
のウェブに穿孔した取付孔を貫通するボルト３と側面の
ナット４によって分解自在に一体締結したことによって
前記の課題を解決した。

またより具体的に主桁の上フランジ表面と格子体の上面
とがほぼ同一面を形成して一体的に締結していることも
併せ開示した。

［作用と実施例］ 第１図は本考案の最も好ましい実施例の一つを示す斜視
図である。また、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図であ
る。

図において断面ほぼＩ形の主桁１はＦＲＰを引抜成形に
よって製造している。ＦＲＰを引抜成形したときの特徴
は基材であるプラスチック内に含まれるガラス繊維の向
きが引抜方向へ強制的に整合するから、引抜方向に対し
て非常に大きな強度をもつ特性がある。しかし短所とし
て成形性が二次面だけに限定されるから、長尺物には適
当だがその他の立体的な成形は難しいという点が挙げら
れる。

一方、所望の間隔をおいて平行に並べた該主桁の間へ嵌
合したのが格子体２であり、ＦＲＰをプレス成形して製
造する。この場合の特徴はプレスの金型のとおりの立体
成形品が大量に製造できるが、プラスチック内に含まれ
るガラス繊維（ガラスチョップ）は無方向性を保ったま
ま固形化し、強度，剛性を比較すると軸方向では主桁が
格子体の２〜３倍の値を示すのが普通である。

主桁１はさらに上下のフランジ１１Ａ，１１Ｂと両者を
繋ぐ垂直のウェブ１２とよりなり、両フランジの上下の
表面１３Ａ，１３Ｂは水平であるがその裏面１４Ａ，１
４Ｂはそれぞれウェブに向って傾斜する勾配面を形成し
ている。

また格子体２の上面２１は水平面で形成されるが第４図
の斜視図で示すように、主桁１の長手方向の側面と直交
する側端面は斜めに落込んで上下のフランジ裏面１４
Ａ、１４Ｂと面接触する勾配面２２Ａ、２２Ｂおよびウ
ェブ１２と面接触する垂直面２３とで形成される。この
主桁と格子体とを組合せて一体的に締結すると、主桁の
高強度と格子体の荷重伝達性が相互に補完し合う作用が
生じる。

すなわち先に引用した鉄鋼性のグレーチングにおける線
溶接ではなく、三面密着による面接触であるから、上面
に負荷がかかった場合、荷重を伝達する有効面積ははる
かに大きく強度上の信頼性が高い。

なお最も望ましい嵌合の態様としては主桁１の上フラン
ジの表面１３Ａと格子体の上面２１とがほぼ同一水平面
上に一致することが推賞できるが、荷重を受ける有効性
を考えると、もはや説明は不要と考えられる。

一体的に締結するには主桁のウェブ１２に穿孔した取付
孔１５にボルト３を貫通しナット４によって両側面から
螺合するのが簡便な手段である。このボルトおよびナッ
トはＳＵＳ３０４等の鋼製でもよく、ＦＲＰ製であって
もよい。

第３図Ａ，Ｂは主桁１の変形例であって断面ほぼＩ字形
の形状には、この図のように左右不均等またはダブルウ
ェブ型を採用してよい結果の得られる場合もある。

［考案の効果］ 本考案のグレーチングは以上に述べた構成作用からなる
ため、任意の長さに成形できる主桁と小型に製造した格
子体とを任意の数だけ組合わせ、全体として長さ，幅と
も任意の大きさのグレーチングを組立てることができ
る。しかも、どのような大きさであっても主桁と格子体
との荷重伝達機能が改善されているから、高い耐力を具
え強度上きわめて有利である。逆に格子体は荷重を主桁
へ伝達させる機能を満足する強度で足りるから、従来に
比べて低品質の材料を適用できるとも言える。

すなわち本考案ではＦＲＰの成形方法の相違に基づく材
料強度の相違を組合わせたユニークな構成と、溶接固着
に劣らないほどがたつきのない堅牢な受圧面の接触形態
によって鋼板に対する劣性を補い優性を発揮する効果が
得られる。

また、このような汎用性が広いにも拘らず主桁や格子体
は個別の部材としては標準化が容易であり大量生産に好
適であるという効果も得られる。

また主桁が強度の大きい引抜成形品であるから長いスパ
ンの用途に適合できるし、格子体が主桁と三面で当接し
て嵌合しているから、部材のゆるみがなく荷重の隣接部
材への伝達機能は一層高くなる。また、両部材の上面が
同一平面を成形できるため、従来から用いられる主桁の
上に格子体を載せる方法に比べ、全体の高さを低減させ
ることができる。さらに主桁と格子体とを第２図のよう
に螺合して締結する態様であれば、主桁の中央に穿孔す
るだけで足り、格子体は一体成形のままで使えるから時
間と経費の節約となる。

また本考案に係るグレーチングは一旦組立てられても容
易に元の部材ごとに分解できるから、用済後分解して保
存し、再度組立て直して再使用することもできるし、組
立後、設計変更を余儀なくされても急拠この変更に対応
することもでき、引用例のように一旦製作すればもはや
どうにも改変できない性質と全く異なる特徴である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す斜視図、第２図は第１図
のＡ−Ａ垂直断面図、第３図Ａ，Ｂは主桁の別の実施例
を示す断面図、第４図は実施例の組み立てる前の格子体
だけを示す斜視図、第５図と第６図はそれぞれ別の従来
技術を示す斜視図、第７図Ａ、Ｂはさらに別の従来技術
を示す斜視図と一部の垂直断面図。 １……主桁、２……格子体 ３……ボルト、４……ナット 11……フランジ、12……ウェブ 13……フランジの表面 14……フランジの裏面 15……ウェブの取付孔、21……格子体の上面 22……勾配面、23……垂直面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】強化プラスチック材を引抜成形した断面ほ
   ぼＩ字形であり、表面が水平面１３Ａ、１３Ｂ、裏面は
   勾配面１４Ａ、１４Ｂよりなる上下のフランジ１１Ａ、
   １１Ｂと両フランジ間の垂直なウェブ１２よりなる主桁
   １と、該主桁１の側面と直交する両端面が前記勾配面１
   ４Ａ、１４Ｂと適合する勾配面２２Ａ、２２Ｂを上下に
   具え、その間を前記ウェブ１２と同一長さの垂直面２３
   で繋いで形成する桁体および該桁体と直交する別の桁体
   を相互に一定距離隔てて縦横に交叉する形状に強化プラ
   スチック材をプレス成形し、主桁１を複数個平行に並べ
   た間に嵌合する格子体２よりなり、主桁のウェブに穿孔
   した取付孔を貫通するボルト３と側面のナット４によっ
   て分解自在に一体締結したことを特徴とする強化プラス
   チック製グレーチング。
2. 【請求項２】主桁１の上フランジ表面１３Ａと格子体２
   の上面２１とがほぼ同一面を形成して一体的に締結して
   いる実用新案登録請求の範囲第１項記載の強化プラスチ
   ック製グレーチング。