《波纹钢板的设计方法、及波纹钢板制槽.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《波纹钢板的设计方法、及波纹钢板制槽.pdf(24页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN103620119A43申请公布日20140305CN103620119A21申请号201280031225222申请日20120620201114247420110628JPE02B5/02200601E02B13/0020060171申请人日铁住金建材株式会社地址日本东京江东区木场二丁目17番12号72发明人原田刚男川端规之74专利代理机构广州三环专利代理有限公司44202代理人郝传鑫梁婷54发明名称波纹钢板的设计方法、及波纹钢板制槽57摘要本发明提供一种波纹钢板的设计方法,其特征在于在设计构成包含波的深度H的波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波。
2、纹钢板制槽的上述波纹钢板的波形状时,以使波纹钢板制槽的底部由于水平作用于上述两侧壁外表面的外压而屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与由于上述外压而屈服时的屈服应力Y相等的方式,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2013122486PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0657512012062087PCT国际申请的公布数据WO2013/002095JA2013010351INTCL权利要求书2页说明书11页附图10页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书11页附图10页10申请公布号CN103620119AC。
3、N103620119A1/2页21一种波纹钢板的设计方法,其特征在于在设计构成包含波的深度H的波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波纹钢板制槽的所述波纹钢板的波形状时,以使波纹钢板制槽的底部由于水平作用于所述两侧壁外表面的外压而屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与由于所述外压而屈服时的屈服应力Y相等的方式,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H。2如权利要求1所述的波纹钢板的设计方法,其特征在于,以使下述1式所示的全体屈曲相应压力PCR与屈服应力Y相等的方式,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H,其中,D底部直线长度MMPCR全体屈曲相应压力N/MM2E弹性系数N/MM2。
4、Y屈服应力N/MM2B波纹钢板的宽度与波纹钢板制槽的波正交方向的长度MMI波纹钢板每宽度B的截面二次力矩MM4A波纹钢板每宽度B的截面积MM2数13如权利要求2所述的波纹钢板的设计方法,其特征在于根据下式7而设定相对于底部直线部长度D的波的深度H,其中,A波振幅H/2MMT板厚MM数24如权利要求2所述的波纹钢板的设计方法,其特征在于根据下式9而设定相对于底部直线部长度D的波的深度H,其中,A波振幅H/2MM数35一种波纹钢板的设计方法,其特征在于在设计构成包含波的深度H的波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波纹钢板制槽的所述波纹钢板的波形状时,基于波纹钢板制槽的底部由。
5、于水平作用于所述两侧壁外表面的外压而屈曲时的全权利要求书CN103620119A2/2页3体屈曲相应压力PCR与由于所述外压而屈服时的屈服应力Y成为相等时的底部直线部长度D与波的深度H的关系,以使屈曲载荷大于屈服载荷的方式,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H。6如权利要求5所述的波纹钢板的设计方法,其特征在于,包括设定第1关系线的步骤设定波纹钢板制槽的底部由于水平作用于所述两侧壁外表面的外压而屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与由于所述外压而屈服时的屈服应力Y成为相等时的相对于底部直线部长度D的波的深度H的所述第1关系线;设定第2关系线的步骤基于所述第1关系线,相对于底部直线部长度D在每个特定。
6、区间设定波的深度H呈阶段性变化的所述第2关系线;以及设定波的深度H的步骤基于所述第2关系线,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H;且相对于所述第1关系线的一方区域为屈曲载荷大于屈服载荷的区域,相对于所述第1关系线的另一方区域为屈服载荷大于屈曲载荷的区域;所述第2关系线设定于所述一方区域内,在一所述特定区间内,不论底部直线部长度D如何变化,波的深度H均固定。7一种波纹钢板的设计方法,其特征在于在设计构成包含波的深度H的波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波纹钢板制槽的所述波纹钢板的波形状时,根据下式8而设定相对于底部直线部长度D的波的深度H,其中,A波振幅H/2MMT板。
7、厚MM数48一种波纹钢板制槽,其特征在于在包含波的深度为H的波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波纹钢板制槽中,所述波纹钢板的波的深度H,具有根据如权利要求1至7中任一项所述的波纹钢板的设计方法而决定的尺寸。权利要求书CN103620119A1/11页4波纹钢板的设计方法、及波纹钢板制槽技术领域0001本发明关于对使用波纹钢板构成的U字形波纹钢板制槽的上述波纹钢板进行设计尤其是对其波形状进行设计的波纹钢板的设计方法,及使用根据该设计方法而得的波纹钢板所构成的波纹钢板制槽。背景技术0002波纹钢板制槽使用具有如图4所示的波形的波纹钢板1A,且如图3所示,两侧的侧壁2与底部。
8、直线部长度D的底部3形成U字形的截面形状,称作波纹制槽或U形槽等,在构筑各种开放的水路或排水路开渠等时使用。此种波纹钢板制槽一般使用日本工业规格JISG3471中作为波纹制管及波纹切片而规定的波纹切片波纹钢板构成。0003作为波纹钢板制槽中所使用的波纹钢板的种类,有与JIS中规定的波纹制管的1型、2型切片波纹切片的截面形状分别相同的1型、2型切片,1型切片的截面形状的波间距B为68MM、波的深度H为130MM,圆形2型切片的截面形状的波间距B为150MM、波的深度H为48MM或50MM。0004使用1型切片的波纹钢板制槽,例如,以如图10A、B的截面形状构筑。补强用边缘角钢4沿着侧壁2的上端部。
9、以螺栓固定,两侧壁2通过在制槽长度方向图10中与纸面正交的方向间隔设置由连结其上端部间的山形钢形成的支柱支撑构件5,而得到补强。0005图10A的类型包含1块切片,但图10B的类型包含左右2块切片,底部3具有螺栓接合部。0006使用2型切片的波纹钢板制槽的截面形状与上述A的类型大致相同,但跨距较大,因此如图11,包含对称的左右切片与底部的切片等3个切片,底部3的2处具有螺栓接合部。0007专利文献1中所使用的波纹钢板与开渠等用途不同,是作为载荷支撑构造体使用的,但该波纹钢板的截面形状,波的间距为305CM12英寸,波的深度为102CM4英寸。0008如上所述,先前的波纹钢板制槽中所使用的经规格。
10、化的波纹钢板波纹切片中,波的深度设定为特定尺寸,但该特定尺寸关于相对波纹钢板制槽强度的钢材使用量的效率性并无根据。0009并且,专利文献1记载的波纹钢板中,波的深度较大为102MM102CM等,但关于相对使用波纹钢板构筑的构造体的强度的钢材使用量的效率性仍无根据。0010专利文献1日本特开昭53620发明内容0011在构筑U字形水路或排水路等的情形下,如果欲施工比使用先前经规格化的波纹钢板构筑波纹钢板制槽的情形时所允许的跨距U字形两壁面间的距离更大跨距的结构,则为了提高刚性,需要至少变更先前的波纹钢板的截面形状。说明书CN103620119A2/11页50012变更波纹钢板的截面形状时,因与波。
11、纹钢板制槽强度之间的关系,钢材使用量增加到必要量以上,从而材料费用增加从而施工成本变高,因此需要避免这种情况,寻求在波纹钢板制槽强度与钢材使用量的关系上有效的截面形状。0013但现状是,对于U字形两侧壁受外压的波纹钢板制槽所使用的波纹钢板,还没有计算这种有效截面形状的方法。0014对于U字形两侧壁受外压的波纹钢板制槽中所使用的波纹钢板,在计算有效截面形状的方法的各种研讨考察中,本申请发明者等着眼于仅从截面二次力矩的观点出发考察有效的截面形状不一定充分这一方面。即,在U字形两侧壁受外压的结构中,存在底部直线部分材料相对于作用载荷屈服被而破坏的情形,以及底部直线部分因屈曲而被破坏的情形,因此对于因。
12、屈服所致的破坏与因屈曲所致的破坏的强度,取得该强度的平衡的截面形状为有效截面形状,着眼于该点,从而获得本发明。0015本发明鉴于上述背景而成,其目的在于提供一种,使由现状的波纹钢板的截面形状无法构筑的大跨距波纹钢板制槽成为可能,同时可获得在波纹钢板制槽的强度与钢材使用量的关系上波纹钢板的有效截面形状尤其是其波形状的波纹钢板的设计方法,以及使用根据该设计方法而得的波纹钢板所构筑的波纹钢板制槽。0016解决上述问题的技术方案1的发明的波纹钢板的设计方法,其特征在于在设计构成包含波的深度H波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波纹钢板制槽的上述波纹钢板的波形状时,以使波纹钢板制。
13、槽的底部由于水平作用于上述两侧壁外表面的外压而屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与由于上述外压屈服时的屈服应力Y相等的方式,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H。0017技术方案2的特征在于,在技术方案1的波纹钢板的设计方法中,以使下述1式所示的全体屈曲相应压力PCR与屈服应力Y相等的方式,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H;0018其中,0019D底部直线部长度MM0020PCR全体屈曲相应压力N/MM20021E弹性系数N/MM20022Y屈服应力N/MM20023B波纹钢板的宽度与波纹钢板制槽的波正交方向的长度MM0024I波纹钢板每宽度B的截面二次力矩MM40025A波纹钢板每宽度B。
14、的截面积MM20026数100270028技术方案3的特征在于,在技术方案2的波纹钢板的设计方法中,根据下式7而设定相对于底部直线部长度D的波的深度H,0029其中,0030A波振幅H/2MM说明书CN103620119A3/11页60031T板厚MM0032数200330034技术方案4的特征在于,在技术方案2的波纹钢板的设计方法中,根据下式9而设定相对于底部直线部长度D的波的深度H,0035其中,0036A波振幅H/2MM0037数300380039技术方案5的波纹钢板的设计方法,其特征在于在设计构成包含波的深度H波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波纹钢板制槽的上。
15、述波纹钢板的波形状时,基于波纹钢板制槽的底部由于水平作用于上述两侧壁外表面的外压而屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与由于外压而屈服时的屈服应力Y成为相等时的底部直线部长度D与波的深度H的关系,以使屈曲载荷大于屈服载荷的方式,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H。0040技术方案6的特征在于,在技术方案5的波纹钢板的设计方法中,包括设定第1关系线的步骤,设定相对于波纹钢板制槽的底部由于水平作用于上述两侧壁外表面的外压而屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与由于外压而屈服时的屈服应力Y成为相等时的底部直线部长度D的波的深度H的第1关系线;设定第2关系线的步骤,基于上述第1关系线,相对于底部直线部长度D在。
16、每个特定区间设定波的深度H呈阶段性变化的第2关系线;以及设定波的深度H步骤,基于上述第2关系线,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H;且,相对于上述第1关系线的一方区域为屈曲载荷大于屈服载荷的区域,相对于上述第1关系线的另一方区域为屈服载荷大于屈曲载荷的区域;上述第2关系线设定于上述一方区域内,在一个上述特定区间内,不论底部直线部长度D如何变化,波的深度H均固定。0041技术方案7的发明的波纹钢板的设计方法,其特征在于在设计构成包含波的深度H波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波纹钢板制槽的上述波纹钢板的波形状时,根据下式8而设定相对于底部直线部长度D的波的深度H,0。
17、042其中,0043A波振幅H/2MM0044T板厚MM0045数4说明书CN103620119A4/11页700460047技术方案8的发明的波纹钢板制槽,其特征在于包含波的深度H波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波纹钢板制槽中的上述波纹钢板的波的深度H,具有根据如技术方案1至7中任一项所述的波纹钢板的设计方法而决定的尺寸。0048由本发明的设计方法所得的波纹钢板中,与波纹钢板制槽的特定底部直线部长度D对应的波的深度H为,以使用该波纹钢板构成的波纹钢板制槽的底部直线部分屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与上述底部直线部分屈服时的屈服应力相等的方式设定。即,使用该波纹钢板。
18、构成的波纹钢板制槽中,该波纹钢板制槽的底部直线部分屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与上述底部直线部分屈服时的屈服应力Y大致相等。0049因此,全体屈曲与屈服大致同时产生。产生全体屈曲时对屈服有裕度、或相反地产生屈服时对全体屈曲有裕度,意味着,波纹钢板制槽的构件截面没有全面地负担作用载荷;而全体屈曲与屈服大致同时产生意味着,构件截面全面负担作用载荷。因此这样的截面形状可以说在波纹钢板制槽的强度与钢材使用量的关系上是有效的截面形状波形状。0050技术方案2的式1表示,在根据技术方案1的发明设计截面形状时,用于以全体屈曲相应压力PCR与屈服相应压力PY相等的方式设定波的深度H2波振幅A的具体式。005。
19、1技术方案3中表示,用于根据技术方案2的发明来设定波纹钢板的波的深度H2A的直接式。该式中若决定了板厚T的数值,则可直接获得底部直线长度D与波的深度H2A的关系。0052技术方案4中亦表示,用于根据技术方案2的发明来设定波纹钢板的波的深度H2A的直接式,但该技术方案4中,技术方案3的式中板厚T的影响微小,因此省略板厚T项,而表示作为底部直线长度D与波的深度H2A的直接关系的简化式。由此,波纹钢板的波形设计变得极其简易。附图说明0053图1为用于说明本发明的实施方式所涉及的波纹钢板制槽的设计方法的说明图,A表示外压水平作用于波纹钢板制槽两侧的侧壁外表面的状态,B表示全体屈曲相应压力PCR由于上述。
20、外压而作用于波纹钢板制槽的底部直线部的状态,C表示屈服应力Y作用于底部直线部的状态。0054图2为压缩载荷作用于图1B或C的波纹钢板制槽的底部直线部的状况的示意图。0055图3为表示图1的波纹钢板制槽的本体部分的外观的立体图。0056图4为构成上述波纹钢板制槽的波纹钢板截面的波形状的示意图。0057图5为作为本发明的波纹钢板制槽的设计方法的一个实施例,使图2的波纹钢板的波形状近似正弦曲线而设定波形状的情形下,该近似波形状的示意图。0058图6为说明导出求得波纹钢板的宽度B的截面积A的式4的要领的图。说明书CN103620119A5/11页80059图7为说明导出求得波纹钢板的I截面二次力矩的式。
21、6的要领的图。0060图8为将数式8的关系制成的图表,是根据本发明的波纹钢板制槽的设计方法来设计波纹钢板的波形状的情形时,底部直线部长度D与波的深度H波振幅A的2倍的关系的一例的示意图。0061图9为将图8的图中所示的底部直线部长度D与波的深度H的大致成比例的对应关系修正成波的深度H相对于底部直线部长度D阶段性变化的对应关系的实施例的示意图。0062图10为被广泛施工的1型波纹钢板制槽的主要截面形状的示意图,A、B分别为不同类型。0063图11为被广泛施工的2型波纹钢板制槽的截面形状的示意图。0064图12为图8所示的底部直线部长度D与波的深度H波振幅A的2倍的关系的一例的示意图,以及考虑到安。
22、全率的关系的一例的示意图。具体实施方式0065以下,参照附图说明实施本发明的波纹钢板的设计方法,及使用根据该设计方法而得的波纹钢板所构成的波纹钢板制槽。0066实施例10067本发明涉及的实施方式中,在设计构成包含波的深度H波形的波纹钢板,并且两侧壁与底部成U字形,底部直线部长度D的波纹钢板制槽的上述波纹钢板的波形状时,以使波纹钢板制槽的底部由于水平作用于上述两侧壁外表面的外压而屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与由于上述外压而屈服时的屈服应力Y相等的方式,设定相对于底部直线部长度D的波的深度H。0068若以图1对此进行说明,则如A的波纹钢板制槽1于其两侧的侧壁2的外表面受水平外压箭头所示时,压缩。
23、载荷作用于底部3的直线部底部直线部长度D部分。图2中表示压缩载荷空心箭头所示作用于底部直线部的状况。此时,作为破坏状态,有如图1B所示底部直线部不保持直线状态而屈曲的屈曲破坏的情形、以及如图1C所示底部直线部保持直线状态下被压缩而屈服的屈服破坏的情形。图1B、C中,双点划线表示波纹钢板制槽的原来的截面形状,D、D表示与原来的底部直线部长度D对应部分的长度。0069图4表示波纹钢板制槽中所使用的一般的波纹钢板的波形状,B表示波纹的间距,H表示波纹的深度,T表示板厚。如同图所示,一般的波纹钢板的波形状是通过直线与曲线的组合而形成,但从简化计算的观点出发,如图5所示,将波形状近似地作为SIN波正弦曲。
24、线处理。0070图5中,B为波的间距,A为波振幅H/2波的深度H的一半。并且,如图示将板厚T近似地作为2个SIN波间的距离处理。0071上述全体屈曲相应压力PCR以式1表示。该全体屈曲相应压力PCR的式1为根据欧拉公式EULERSFORMULA的两端销支撑边界条件而导出。0072数5说明书CN103620119A6/11页900730074上述式1的符号PCR、E、Y、I、A、B、D如下所述。0075D底部直线部长度MM0076PCR全体屈曲相应压力N/MM20077E弹性系数N/MM20078Y屈服应力N/MM20079B波纹钢板的宽度波纹钢板制槽的宽度管轴方向的长度MM0080I波纹钢板每。
25、个宽度B的截面二次力矩MM40081A波纹钢板每个宽度B的截面积MM20082如上所述的本发明中,以波纹钢板制槽的底部直线部屈曲时的全体屈曲相应压力PCR与屈服时的屈服应力Y相等的方式,设定波纹钢板的波形状。即,YPCR,因此下式2直接成立。0083数600840085式2中的A波纹钢板的宽度B的截面积可通过算出1波长波间距B的截面积,再使其扩大B/B倍而求得,如后面的段落中记载的式3所示。式3中的“B/B”为上述B/B倍。0086将导出求得波纹钢板宽度B的截面积A的式3的要领表示于图6。图6的URSV所包围部分的面积为波间距B的1/4部分的面积,因此为截面积A的1/4A/4。该截面积A/4面。
26、积URSV为URZ所包围的面积VSZ所包围的面积。因此得到式3。解出式3的右边,可得到式4。0087数700880089数80090ABT40091另外,式3右边的计算过程如下。0092数90093说明书CN103620119A7/11页100094式2的I截面二次力矩与A的情形相同,可通过算出1波长波间距B的截面二次力矩,再使其扩大B/B倍而求得,如式5所示。0095将导出求得波纹钢板的I截面二次力矩的式5的要领表示于图7。图7的URSV所包围部分的截面二次力矩I为1波长波间距B的截面二次力矩的1/4。并且,该截面二次力矩IURSV部分的截面二次力矩为URZ所包围部分的截面二次力矩I1VSZ。
27、所包围部分的截面二次力矩I2II1I2。因此I4B/BI,可得到式5。0096另外,例如URZ所包围部分的截面二次力矩I1为,对图7中微小面积K部分中围绕中性轴X轴的截面二次力矩Y2K,从Y0至YAT/2进行积分而得。对于截面二次力矩I2亦相同。0097解出式5的右边,得到式6。0098作为式2中的A及I,代入式4中的A及式6的I,对波振幅A进行整理,可得到式7。0099数1001000101数1101020103数1201040105式7表示全体屈曲相应压力PCR与屈服应力Y相等的条件板厚T、底部直线部长度D与波振幅A之间的关系。0106根据式7可知,波间距B与全体屈曲相应压力PCR和屈服应。
28、力Y相等的条件无关。但如式1所示,与全体屈曲相应压力PCR自身的大小当然有关原因在于,若波间距变化则截面积A、截面二次力矩I改变。说明书CN103620119A108/11页110107使用与圆形2型波纹制管的材质相同的SS330的情形时,对于板厚T为27MM与40MM这2种,若将式7的关系表示于图中,则如图8所示。该图中,将纵轴修正为波的深度H波振幅A的2倍表示。0108另外,式7中,0109E21105N/MM20110Y205N/MM2。0111如图8,表示底部直线部长度D与波的深度H关系的关系线几乎为直线。并且,板厚T为27MM的情形时底部直线部长度D与波的深度H的关系、及板厚T为40。
29、MM的情形时底部直线部长度D与波的深度H的关系,如图8中可见1条关系线,两者几乎相同实际为2条线,用彩色显示的图中可识别。0112底部直线部长度D与波的深度H的关系在图8的关系线上时,屈曲载荷与屈服载荷相等全体屈曲相应压力与屈服应力相等,此时的截面形状在波纹钢板制槽波纹制槽的耐力与钢材使用量的关系中最有效率。0113位于关系线上方的区域为屈曲载荷大于屈服载荷的区域。即,该区域中波纹钢板制槽的破坏由屈服产生。并且,位于关系线下方的区域为屈服载荷大于屈曲载荷的区域。即,该区域中波纹钢板制槽的破坏由屈曲产生。底部直线部长度D与波的深度H的关系越从关系线向上或下偏移,则屈曲载荷与屈服载荷的差越大,形成。
30、效率差的截面形状,对于所要求的允许载荷,钢材使用量增大。0114如上所述,底部直线部长度D与波的深度H的关系在图6的关系线上,在所要求的允许载荷与钢材使用量的效率性的观点上是最佳的。0115然而,若屈曲载荷大于屈服载荷,则屈曲破坏不先于屈服破坏发生,使用波纹制管的构造体的韧性提高,能够防止急剧破坏的产生,因此理想的是采用位于关系线上方的屈曲载荷大于屈服载荷的区域的范围。0116即,在底部直线部长度D与波的深度HH2A的关系上而言,如式8所示进行设定,在防止急剧破坏的产生上较理想。0117数1301180119采用相对于如上所述的底部直线部长度D的波的深度H2A的设定方法,可得到如下效果。012。
31、0可有效利用材料强度,可有效使用钢材,从而节约钢材的使用量。0121可应用于大跨距的波纹钢板制槽构造体。0122可减少支柱等支撑构件的数量,谋求钢材使用量的削减或施工性的提高。并且,使支撑构件的数量相同,尺寸为小尺寸的情形时,可削减钢材使用量。0123截面刚性截面二次力矩变高,因此在相同载荷条件下可使板厚变薄。0124加深波的深度H,从而与地基的附着量增加,因此可在比先前陡的斜面上设置。0125加深波的深度H,从而流速不会超过必要以上,在陡斜面上亦无需消能装置。0126屈曲载荷设定为大于屈服载荷的情形时,屈曲破坏不先于屈服破坏发生,波纹钢说明书CN103620119A119/11页12板制槽的。
32、韧性提高,能够防止急剧破坏的产生。0127如上所述,图8中关系线几乎为直线,且不论板厚T如何,几乎可见为1条直线,这表示,在式7中相对于底部直线部长度D的项,板厚T的项明显较小,可忽视板厚T的影响。即,即便将式7中的底部直线部长度D设为图8中最小的2000MM,将板厚T设为较厚的40MM,也满足D24106、T216,因D2T2,故认为即便考虑到各系数2Y/2E、1/6值的大小,亦可忽视板厚T的影响省略详细计算。0128因此,可取代式7,而使用实用的下式9的近似式。0129数1401300131如式7或式9所示,底部直线部长度D与最佳波的深度H2A的关系依赖于屈服应力Y基本没有因钢种类的不同而。
33、产生的弹性系数E的差。因此可根据所使用的钢材的屈服应力,求得底部直线部长度D与最佳波的深度H2A的关系。例如作为波纹制槽的材料广泛使用的SS330的屈服应力为205N/MM2。另外,作为更具体的范围,板厚T为1690MM。弹性系数E为201104216104N/MM2。屈服应力Y为168325N/MM2。0132这样的设计方法在波纹钢板制槽的底部直线部长度D较大的情形时效果尤其显著。底部直线部长度较小的情形时,即使不过度设置补强构件,亦可以板厚的调整程度充分进行强度对策。另一方面,底部直线部长度较大的情形时,会产生使用较多补强构件的必要性。采用如本实施方式的最佳设计方法,可减少这样的补强构件。。
34、上述实施方式中,作为效果变显著的范围,表示了关于底部直线部长度D为2000MM以上范围的例子。底部直线部长度D的下限值不限于2000MM,根据材质等而有所不同,例如可为1000MM,亦可为3000MM。关于上限值无特别限定,但可为6000MM。另外,实施方式中,表示了关于底部直线部长度D在5000MM以下范围的例子。0133并且,基于图8的图,只要在屈曲载荷与屈服载荷相等的关系线上、或在屈曲载荷大于屈服载荷的区域,则如何设定相对于底部直线部长度D的波的深度H均可,但亦可对于该区域规定上限。例如亦可考虑安全率而规定上限。具体而言,如图12所示,设定如“屈曲载荷/安全率屈服载荷”的底部直线部长度D。
35、与波的深度H的关系线。此处,采用安全率168。相对于管径D的波的深度H亦可设为“屈曲载荷屈服载荷”的关系线与“屈曲载荷/安全率屈服载荷”的关系线之间的值。由此,即可使屈曲破坏不先于屈服破坏发生,且对于屈服强度可确保充分的安全性。另外,安全率只要使用针对材质等所规定的值即可,根据国家的不同等而基准不同的情形时,只要使用符合该基准的值即可。0134实施例20135以在式7或式9所得的关系线上的方式设定底部直线部长度D与波的深度H的关系的情形时,非阶段性对应底部直线部长度D的大小而设定波的深度H,其在制造上、施工上其他各方面较复杂,成本增加,因此使波的深度H阶段性地对应底部直线部长度D较为实用。01。
36、36例如如图9所示,可采用对底部直线部长度D每1000MM改变波的深度H的设定方说明书CN103620119A1210/11页13法。0137阶段性改变的情形时,相比急剧产生破坏的屈曲破坏,不易产生急剧破坏的屈服破坏可以说更适于作为构造体的破坏状态,因此以屈服破坏先行发生的方式设定,即于“屈曲载荷屈服载荷”的区域中进行设定以不进入“屈曲载荷屈服载荷”的区域,相对于第1关系线位于下侧的区域另一方区域为“屈曲载荷屈服载荷”的区域,在一个区间内不论底部直线部长度D如何变化,波的深度H均固定。0147另外,即使在阶段性设定波的深度H的情形下,如图12所示,亦可考虑“屈曲载荷/安全率屈服载荷”的关系线。。
37、即,亦可在“屈曲载荷屈服载荷”的关系线与“屈曲载荷/安全率屈服载荷”的关系线之间的区域内,设定阶段性的第2关系线。0148产业上的可利用性0149本发明可用于对使用波纹钢板构成的U字形波纹钢板制槽的上述波纹钢板进行设计尤其是对其波纹形状进行设计的波纹钢板的设计方法,以及使用根据该设计方法而得的波纹钢板所构成的波纹钢板制槽。0150符号说明01511波纹钢板制槽01521A波纹钢板01532两侧的壁部01543底部0155A波纹钢板每个宽度B的截面积MM20156A波振幅H/2MM0157B波纹钢板的宽度与波纹钢板制槽的波正交方向的长0158度MM说明书CN103620119A1311/11页1。
38、40159D,D,D波纹钢板制槽的底部直线部长度MM0160E弹性系数N/MM20161H波的深度MM0162I波纹钢板每个宽度B的截面二次力矩MM40163PCR全体屈曲相应压力N/MM20164T板厚MM0165Y屈服应力N/MM2说明书CN103620119A141/10页15图1说明书附图CN103620119A152/10页16图2图3说明书附图CN103620119A163/10页17图4图5说明书附图CN103620119A174/10页18图6说明书附图CN103620119A185/10页19图7说明书附图CN103620119A196/10页20图8说明书附图CN103620119A207/10页21图9说明书附图CN103620119A218/10页22图10说明书附图CN103620119A229/10页23图11说明书附图CN103620119A2310/10页24图12说明书附图CN103620119A24。