CN104339096B - 柱梁焊接接头及其制造方法 - Google Patents

柱梁焊接接头及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种耐震性能优异且即便是现场接合形式也能将已存建筑物包含在内而容易且廉价地进行修补的柱梁焊接接头及其制造方法。柱梁焊接接头(1A)具备:柱构件(31A);梁构件(2),其包括梁腹(3)和上凸缘(4)及下凸缘(5);上弧形缺口(6),其通过对梁腹(3)进行局部切口而形成;下弧形缺口(7),其通过对梁腹(3)进行局部切口而形成;上部完全熔透焊接部(8A),其通过将柱构件与上凸缘对焊而形成;下部完全熔透焊接部(9A),其通过柱构件与下凸缘的端面的对焊而形成;下部堆焊部(13),其通过堆焊而从下弧形缺口底向柱构件侧、柱构件的相反侧及梁腹的厚度方向的两侧形成,在上部完全熔透焊接部中,垫板(11)处于上弧形缺口侧。

Description

柱梁焊接接头及其制造方法
技术领域
本发明涉及建筑结构物的柱梁焊接接头及其制造方法。
背景技术
大楼等建筑结构物的结构材料使用混凝土、钢。并且,作为建筑结构物的结构样式,柱构件使用方形或圆形的钢管、梁构件使用H型钢,并通过焊接或螺栓将柱构件与梁构件的正交部牢固地接合的钢筋刚架结构形式最多地普及。
在地震国家中,建筑结构物的耐震性能的提高为大的课题,阪神淡路大地震灾害中可见的摇晃引起的结构坍塌是为了保护人命而最需避免的现象。因此,为了提高耐震性能,进行了各种研究,可列举吸收地震能量的制震/免震缓冲材料的采用、具有高冲击吸收能量性能的柱梁用钢材或梁端焊接用焊接材料的采用等(例如,参照专利文献1)。
另外,在利用正交部将柱构件与梁构件接合的样式中,已知作为不连续面的正交接合部成为应力集中部位而容易提前破坏的情况。因此,也较多地研究了作为瓶颈的正交接合部的耐震性能提高。
如图21所示,在柱梁焊接接头100B中,作为用于向柱构件31A焊接接合梁构件2的施工方法,通常是在梁构件2的梁腹3设置被称为弧形缺口6、7的空孔的弧形缺口施工方法。设置弧形缺口6、7的目的是因为:将梁构件2的上下凸缘4、5与柱构件31A进行焊接接合,形成由焊接金属部10和垫板11构成的上部完全熔透焊接部8A及下部完全熔透焊接部9B时,在作业方面,梁腹3成为干扰,因此需要局部性地挖通梁腹3。然而,已知弧形缺口6、7成为最容易使耐震性能劣化的要因。并且,由于地震时作用的反复应力,弧形缺口6、7与上下凸缘4、5、尤其是下凸缘5与弧形缺口7的交界部所谓弧形缺口底成为最高的应力集中部位,提前在下凸缘5产生龟裂,向梁构件2整体传播而导致坍塌。
为了改善此问题而进行了多种研究。例如,进行了弧形缺口的形状改善。以前,是弧形缺口底相对于凸缘呈直角地侵入的形状,但是为了缓和应力集中,目前采用的是被称为复合圆型弧形缺口的在一定程度上减小接触角的形状。而且,也进行了弧形缺口形状的进一步改良(参照非专利文献1)。然而,均无法得到太高的耐震性能提高效果。
相对于此,作为不存在应力集中部位的理想的形态,不使用弧形缺口的所谓无弧形缺口施工方法的采用不断进展(参照非专利文献1)。在通常的弧形缺口施工方法中,将一张长条板作为垫板而安装于焊接部底,而在无弧形缺口施工方法中,是将窄短两张板夹着梁腹而安装在两侧由此将梁腹保留的施工方法。然而,无弧形缺口施工方法存在仅能从梁构件的外侧进行焊接的缺点。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利第3199656号公报
【非专利文献】
【非专利文献1】“钢筋施工技术指南·工厂制作篇”,2007年改订版,日本建筑学会
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
如图22所示,在将钢筋的柱梁接合作为局部性的组合体(柱梁焊接接头100B)而在工厂内制造的被称为工厂接合形式的形态中,(1)将凸缘的一侧(上凸缘4)从梁构件2外侧向下焊接于柱构件31A之后,(2)利用起重机等将组合体(柱梁焊接接头100B)上下翻转,(3)能够将相反侧的凸缘(下凸缘5)同样地从梁构件2的外侧向下焊接于柱构件31A。因此,如图25所示,两凸缘4、5的接合形态隔着梁腹3的中央线成为上下对称。具体而言,在作为上凸缘4的焊接接合部的上部完全熔透焊接部8A、作为下凸缘5的焊接接合部的下部完全熔透焊接部9B中,两焊接部均成为垫板11接合于弧形缺口6、7侧的方式。而且,如图22所示,在该被称为工厂接合形式的形态中,能够利用无弧形缺口施工方法对两凸缘4、5的焊接接合进行施工。
另一方面,与耐震性能提高的需要不同,钢筋对于成本下降的需要也较大。在工厂中将柱构件与梁构件进行焊接接合而形成组合体(柱梁焊接接头)并利用卡车搬运在建筑现场组装的工厂接合形式中,在现场还需要梁构件彼此的接合,接合作业费二遍事,而且,由于占有体积大因此向卡车的装载量变少,从而成本容易上升。
因此,从成本减少目的出发,将大量的不带有梁构件的简单的柱构件装载于卡车,在现场将柱构件和梁构件与螺栓接合相组合而进行总计1次焊接,由此得到柱梁焊接接头的现场混用接合形式(以下,称为现场接合形式)的采用不断增加(参照非专利文献1)。然而,在现场接合形式的情况下,无法进行柱梁焊接接头的上下翻转作业。因此,下侧的凸缘的焊接只能从梁构件内侧以向下姿态进行焊接。以向上姿态从梁构件外侧进行焊接虽然在原理上可行,但是坡口内的向上姿态焊接的视觉观察性差,焊接金属因重力而容易滴落,因此效能极差,无法实用。如图23所示,在从梁构件2的内侧的向下焊接姿态下,如上述那样梁腹3成为干扰,难以进行焊接。
由于以上的理由,在现场接合形式中,如图24所示,两凸缘4、5的接合形态隔着梁构件2的中央线成为上下非对称的形态。具体而言,成为如下方式:在上部完全熔透焊接部8A,垫板11接合于弧形缺口6侧,在下部完全熔透焊接部9A,焊接金属部10接合于弧形缺口7侧。因此,在制造成本廉价的现场接合形式中,无法应用从梁构件外侧向下侧的凸缘进行焊接的无弧形缺口施工方法,存在耐震性能差这样的问题。
作为其他的需要,不仅对于今后建筑的建筑物,而且对于已经建筑完成、建筑中途的建筑物(以下,一并称为已存建筑物)的柱梁焊接接头,要求以耐震性能提高为目的的改良(修补)施工的情况也不断增多。因此,也希望一种不进行大规模的施工,通过容易且廉价的修补能够制造出提高了耐震性能的柱梁焊接接头的施工方法。
发明内容
因此,本发明为了解决这样的问题而创立,其课题在于提供一种耐震性能优异,而且,即便是现场接合形式,也能将已存建筑物包含在内而容 易且廉价地进行修补的柱梁焊接接头及其制造方法。
【用于解决课题的方案】
本发明者们研究了以有弧形缺口为前提的耐震性能提高法,完成了本发明。弧形缺口的问题归结于弧形缺口底的应力集中及相接的梁构件的凸缘厚的板厚薄且刚性低。因此,通过对弧形缺口底周围施加适当管理的堆焊,解决了所述课题。
本发明的柱梁焊接接头的特征在于,具备:柱构件;梁构件,其通过梁腹和在该梁腹的上端部侧及下端部侧设置的上凸缘及下凸缘形成了H型的截面;上弧形缺口,其通过在所述柱构件侧对所述梁腹的上端部进行局部切口而形成;下弧形缺口,其通过在所述柱构件侧对所述梁腹的下端部进行局部切口而形成;上部完全熔透焊接部,其通过所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面的对焊而形成,且由焊接金属部和垫板构成;下部完全熔透焊接部,其通过所述柱构件的侧面与所述下凸缘的端面的对焊而形成,且由焊接金属部和垫板构成;下部堆焊部,其通过堆焊而从所述下弧形缺口的与所述下凸缘抵接的下弧形缺口底向所述柱构件侧、所述柱构件的相反侧及所述梁腹的厚度方向的两侧形成,在所述上部完全熔透焊接部中,所述垫板处于所述上弧形缺口侧。
另外,本发明的柱梁焊接接头优选的是,在所述下部完全熔透焊接部中,在所述焊接金属部处于所述下弧形缺口侧的现场接合形式中,所述下部堆焊部的向所述梁腹侧的焊脚长(La)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,且所述下部堆焊部的向所述下凸缘侧的焊脚长(Ld)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件侧的长度(Lc)为超过所述焊接金属部的顶点部的长度,且所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件的相反侧的长度(Lb)为所述梁腹的厚度(Tw)的3倍以上的长度。
另外,本发明的柱梁焊接接头优选的是,在所述下部完全熔透焊接部中,在所述垫板处于所述下弧形缺口侧的工厂接合形式中,所述下部堆焊部的向所述梁腹侧的焊脚长(La)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,且所述下部堆焊部的向所述下凸缘侧的焊脚长(Ld)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件 侧的长度(Lc)为超过所述垫板的宽度中央部的长度,且所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件的相反侧的长度(Lb)为所述梁腹的厚度(Tw)的3倍以上的长度。
根据所述结构,本发明的柱梁焊接接头通过具备下部堆焊部,借助其形状的作用,使作用于下弧形缺口的应力集中向周围分散。而且,柱梁焊接接头仅通过向已存建筑物的柱梁焊接接头再加上下部堆焊部就能得到,因此修补容易且廉价。
需要说明的是,在增加对于向弧形缺口底的应力的阻力这一点上,若仅仅是提高以往的H型钢梁构件的凸缘的设计厚度,则具有一定程度效果。然而,由于作为梁构件的成本大幅增加的情况、完全熔透焊接部的厚度也增加而焊接材料的使用量增加导致效能下降的情况、应力分散效果完全不起作用因此在大的地震力作用时容易引起凸缘的脆性的破坏的情况、以及无法应用于建筑完或中途的建造物(已存建筑物)的情况,因而对本发明的柱梁焊接接头来说不利。
另外,柱梁焊接接头对于下部堆焊部的梁腹侧的焊脚长(La)及下凸缘侧的焊脚长(Ld),通过增加与梁腹的厚度(Tw)相同以上的角焊缝焊脚长的壁厚,能够提高对于上下弯曲应力的刚性而增大破坏阻力。
另外,柱梁焊接接头将下部堆焊部的向柱构件侧的长度(Lc)在现场接合形式下比焊接金属部的顶点部向柱构件侧延长,在工厂接合形式下比垫板的宽度中央部向柱构件侧延长,由此,不仅能够减小接触角来缓和应力集中,而且利用下部完全熔透焊接部的焊接金属部的多余部及垫板作为应力缓和的有效厚度,提高应力集中部位的刚性而增大破坏阻力。此外,在现场接合形式中,能够缓和向狭缝部的应力集中,该狭缝部是在下凸缘或隔板与垫板之间不可避免地产生且与弧形缺口底一起容易成为龟裂发生源的狭窄的狭缝部。
需要说明的是,柱梁焊接接头在超过焊接金属部(现场接合形式的情况)或垫板(工厂接合形式的情况)而将下部堆焊部进一步向柱构件侧延长时,焊接金属部的多余部或垫板的厚度未成为有效厚度,但是取而代之,通常比凸缘厚更厚的隔板厚作为有效厚度发挥作用,接触角也进一步减小而应力集中的缓和效果提高,因此能够充分抑制破坏。
另外,柱梁焊接接头将下部堆焊部的朝向柱构件的相反侧即梁构件的长度方向中央的长度(Lb)设为梁腹的厚度(Tw)的3倍以上的长度,由此使应力集中适度地分散,能够抑制在下部堆焊部和梁腹界面容易产生的龟裂的发生。
本发明的柱梁焊接接头优选的是,所述柱梁焊接接头还具备通过堆焊而从所述上弧形缺口的与所述上凸缘抵接的上弧形缺口底向所述柱构件侧、所述柱构件的相反侧及所述梁腹的厚度方向的两侧形成的上部堆焊部。
另外,本发明的柱梁焊接接头优选的是,所述上部堆焊部的向所述梁腹侧的焊脚长(La)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,且所述上部堆焊部的向所述上凸缘侧的焊脚长(Ld)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,所述上部堆焊部的从所述上弧形缺口底向所述柱构件侧的长度(Lc)为超过所述垫板的宽度中央部的长度,且所述上部堆焊部的从所述上弧形缺口底向所述柱构件的相反侧的长度(Lb)为所述梁腹的厚度(Tw)的3倍以上的长度。
根据所述结构,本发明的柱梁焊接接头还具备上部堆焊部,该上部堆焊部的焊脚长、向柱构件侧的长度及向柱构件的相反侧的长度为规定范围,由此能够使上弧形缺口处的应力集中向周围分散,并且能够提高应力集中部位的刚性而增大破坏阻力。
本发明的柱梁焊接接头的特征在于,具备:柱构件;梁构件,其通过梁腹和在该梁腹的上端部侧及下端部侧设置的上凸缘及下凸缘形成了H型的截面;下弧形缺口,其通过在所述柱构件侧对所述梁腹的下端部进行局部切口而形成;上部完全熔透焊接部,其通过所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面的对焊而形成,且由焊接金属部和两个垫板构成;下部完全熔透焊接部,其通过所述柱构件的侧面与所述下凸缘的端面的对焊而形成,且由焊接金属部和垫板构成;下部堆焊部,其通过堆焊而从所述下弧形缺口的与所述下凸缘抵接的下弧形缺口底向所述柱构件侧、所述柱构件的相反侧及所述梁腹的厚度方向的两侧形成,在所述上部完全熔透焊接部中,两个所述垫板以夹持所述梁腹的上端部的方式接合。
另外,本发明的柱梁焊接接头优选的是,在所述下部完全熔透焊接部 中,与垫板接合的焊接金属部处于所述下弧形缺口侧,所述下部堆焊部的向所述梁腹侧的焊脚长(La)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,且所述下部堆焊部的向所述下凸缘侧的焊脚长(Ld)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件侧的长度(Lc)为超过所述焊接金属部的顶点部的长度,且所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件的相反侧的长度(Lb)为所述梁腹的厚度(Tw)的3倍以上的长度。
根据所述结构,本发明的柱梁焊接接头中,作为梁构件,使用未形成上弧形缺口而仅有下弧形缺口的梁腹,该梁腹与上凸缘的焊接接合部即上部完全熔透焊接部通过两个垫板以夹持梁腹的上端部的方式接合的无弧形缺口施工方法来制作,由此对于分散作用在上凸缘侧整体上的地震应力,能够使能量发生弹性变形,进而在大的情况下能够作为塑性变形来吸收,从而不易破坏。而且,在下凸缘侧,通过具备下部堆焊部,能够使下弧形缺口底的应力集中向周围分散,并且能够提高应力集中部位的刚性而增大破坏阻力。
本发明的柱梁焊接接头的制造方法是前述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,包括:将所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面、以及所述柱构件的侧面与所述下凸缘的侧面进行对焊,来形成所述上部完全熔透焊接部及所述下部完全熔透焊接部的梁端部对焊工序;在所述梁端部对焊工序结束后,向下凸缘侧进行堆焊,来形成所述下部堆焊部的堆焊工序。
本发明的柱梁焊接接头的制造方法是前述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,包括:将所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面、以及所述柱构件的侧面与所述下凸缘的侧面进行对焊,来形成所述上部完全熔透焊接部及所述下部完全熔透焊接部的梁端部对焊工序;在所述梁端部对焊工序结束后,向上凸缘侧及下凸缘侧进行堆焊,来形成所述上部堆焊部及所述下部堆焊部的堆焊工序。
根据前述步骤,在本发明的柱梁焊接接头的制造方法中,通过进行梁端部对焊工序,向柱构件焊接接合梁构件,通过进行堆焊工序,形成对下凸缘侧的下弧形缺口进行加强的下部堆焊部、或者对下弧形缺口和上凸缘侧的上弧形缺口这两者进行加强的下部堆焊部及上部堆焊部。
本发明的柱梁焊接接头的制造方法是前述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,包括:从已存建筑物使所述下部完全熔透焊接部露出的准备工序;在所述准备工序结束后,向下凸缘侧进行堆焊,来形成所述下部堆焊部的堆焊工序。
本发明的柱梁焊接接头的制造方法是前述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,包括:从已存建筑物使所述上部完全熔透焊接部及所述下部完全熔透焊接部露出的准备工序;在所述准备工序结束后,向上凸缘侧及下凸缘侧进行堆焊,来形成所述上部堆焊部及所述下部堆焊部的堆焊工序。
根据前述步骤,在本发明的柱梁焊接接头的制造方法中,通过进行准备工序和堆焊工序,形成对已存建筑物的下凸缘侧的下弧形缺口进行加强的下部堆焊部、或者对下弧形缺口和上凸缘侧的上弧形缺口这两者进行加强的下部堆焊部及上部堆焊部。
本发明的柱梁焊接接头的制造方法优选的是,在所述堆焊工序中,使用含有C≥0.15质量%、Mn≥2.0质量%、Ni≥3.0质量%、Cr≥3.0质量%中的1个以上的焊接材料,进行堆焊。
根据前述步骤,本发明的柱梁焊接接头的焊接方法使用规定的焊接材料进行堆焊工序,由此下部堆焊部、或下部堆焊部及上部堆焊部的强度增加。
【发明效果】
根据本发明的柱梁焊接接头,能够起到优异的耐震性能,并且即便是现场接合形式也能将已存建筑物包含在内而容易且廉价地进行修补。而且,根据本发明的柱梁焊接接头的制造方法,能够制造出耐震性能优异、修补性也优异的柱梁焊接接头。
尤其是根据本发明的柱梁焊接接头,利用钢筋柱梁接头特有的接合形态,即,利用完全熔透焊接部的焊接金属部的多余部和垫板、或隔板厚作为有效厚度,由此能够增加对于向弧形缺口底的应力集中的阻力,来提高耐震性能。而且,根据本发明的柱梁焊接接头,即便是现场接合形式也能够确保弧形缺口底的强度(刚性),因此能够高效率地进行柱构件和梁构件的向现场的搬送。
附图说明
图1示出本发明的柱梁焊接接头(现场接合形式)的结构,(a)是立体图,(b)是(a)的X-X线剖视图,(c)是表示(a)的另一方式的X-X线剖视图。
图2中,(a)、(b)是本发明的柱梁焊接接头的下部堆焊部,(c)是柱梁焊接接头的上部堆焊部的剖视图,(d)是(a)、(b)的X-X线剖视图,(e)是(c)的X-X线剖视图。
图3是说明本发明的柱梁焊接接头的下部堆焊部(现场接合形式)的作用的说明图。
图4是说明本发明的柱梁焊接接头的下部堆焊部(现场接合形式)的作用的说明图。
图5是说明本发明的柱梁焊接接头的下部堆焊部的作用的说明图,(a)是现场接合形式,(b)是工厂接合形式。
图6是表示本发明的柱梁焊接接头的下部堆焊部的作用的说明图。
图7示出本发明的柱梁焊接接头(工厂接合形式)的结构,(a)是立体图,(b)是(a)的X-X线剖视图,(c)是表示(a)的另一方式的X-X线剖视图。
图8示出本发明的柱梁焊接接头(现场接合形式)的另一方式的结构,(a)是立体图,(b)是(a)的X-X线剖视图。
图9是表示本发明的柱梁焊接接头(现场接合形式)的另一方式的立体图。
图10是表示本发明的柱梁焊接接头(现场接合形式)的另一方式的立体图。
图11是表示本发明的柱梁焊接接头的制造方法的工序流程。
图12是表示本发明的柱梁焊接接头的另一制造方法的工序流程。
图13示出利用上下弧形缺口施工方法制作的焊接接合前的柱梁接合模拟结构体(现场接合形式)的结构,(a)是俯视图,(b)是主视图,(c)是侧视图,(d)是插入梁构件内的加强件的侧视图。
图14示出利用上下弧形缺口施工方法制作的焊接接合前的柱梁接合 模拟结构体(工厂接合形式)的结构,(a)是俯视图,(b)是主视图,(c)是侧视图,(d)是插入梁构件内的加强件的侧视图。
图15示出利用上下无弧形缺口施工方法制作的焊接接合前的柱梁接合模拟结构体(工厂接合形式)的结构,(a)是俯视图,(b)是主视图,(c)是侧视图,(d)是插入梁构件内的加强件的侧视图。
图16示出利用上无弧形缺口施工方法、下弧形缺口施工方法制作的焊接接合前的柱梁接合模拟结构体(现场接合形式)的结构,(a)是俯视图,(b)是主视图,(c)是侧视图,(d)是插入梁构件内的加强件的侧视图。
图17中,(a)~(h)是表示本发明的柱梁焊接接头的下部堆焊部的层叠要领的图。
图18是表示柱梁焊接接头的加载实验方法的侧视图。
图19是表示加载实验的载荷履历的图。
图20中,(a)示出加载实验的轮廓曲线,(b)是表示累积载荷变形的定义的图。
图21是表示利用弧形缺口施工方法制作的以往的柱梁焊接接头(工厂接合形式)的问题点的立体图。
图22是表示利用无弧形缺口施工方法制作以往的柱梁焊接接头(工厂接合形式)的步骤的立体图。
图23是表示利用无弧形缺口施工方法制作以往的柱梁焊接接头(现场接合形式)时的问题点的立体图。
图24是表示以往的柱梁焊接接头(现场接合形式)的结构的立体图。
图25是表示以往的柱梁焊接接头(工厂接合形式)的结构的立体图。
【符号说明】
1A、1B、1C 柱梁焊接接头
2 梁构件
3 梁腹
4 上凸缘
5 下凸缘
6 上弧形缺口
7 下弧形缺口
8A、8B 上部完全熔透焊接部
9A、9B 下部完全熔透焊接部
10 焊接金属部
11 垫板
12 上部堆焊部
13 下部堆焊部
31A、31B、31C 柱构件
SL 下弧形缺口底
SU 上弧形缺口底
S1 梁端部对焊工序
S11 准备工序
S2、S12 堆焊工序
具体实施方式
关于本发明的柱梁焊接接头的实施方式,参照附图进行详细说明。
柱梁焊接接头通过将柱构件与梁构件进行焊接接合来制作。并且,柱梁焊接接头根据进行焊接接合的场所的不同,有在建筑现场进行焊接接合的现场接合形式和在工厂进行焊接接合的工厂接合形式这2个形式。
<柱梁焊接接头(现场接合形式)>
如图1(a)、(b)所示,第一实施方式的柱梁焊接接头1A具备柱构件31A、梁构件2、上弧形缺口6、下弧形缺口7、上部完全熔透焊接部8A、下部完全熔透焊接部9A、下部堆焊部13。
(柱构件)
柱构件31A使用已存建筑物的组合体即柱梁焊接接头所使用的柱构件。并且,柱构件的结构形式没有特别限定,但优选将钢管33和担负与该钢管33之间的应力传递的由钢板构成的隔板32沿水平方向插入的外隔板结构(也称为梁贯通方式)。而且,钢管33及隔板32的水平方向的截面形状没有特别限定,但通常为方形或圆形。需要说明的是,构成钢管33及隔板32的材料只要能够保证建筑物的强度即可,没有特别限定,可使用例如 490MPa级钢、耐火钢或不锈钢。
(梁构件)
梁构件2是通过由钢板构成的梁腹3、在该梁腹3的上端部侧及下端部侧设置的上凸缘4及下凸缘5形成了H型的截面的所谓H型钢。而且,梁构件2所使用的H型钢包括:通过轧制(辊轧成形)而一体设计成H型的通称辊轧H;将凸缘与梁腹的平板彼此通过埋弧焊等手段组装成H型的通称组合H。本发明的梁构件2既可以是辊轧H,也可以是组合H。需要说明的是,构成梁构件2(梁腹3、上下凸缘4、5)的材料只要能够保证建筑物的强度即可,没有特别限定,可使用例如490MPa级钢、耐火钢或不锈钢。
(上弧形缺口,下弧形缺口)
上弧形缺口6及下弧形缺口7是在将隔板32的侧面与上凸缘4及下凸缘5的端面进行焊接接合时,为了避免梁腹3成为焊接作业的干扰而形成的结构,将梁腹3的上端部及下端部在柱构件31A(隔板32)侧进行局部切口而形成。而且,上弧形缺口6及下弧形缺口7的形状只要以不会成为焊接作业的干扰的方式形成即可,没有特别限定,但优选非专利文献1记载的弧形缺口形状。需要说明的是,上弧形缺口6及下弧形缺口7的形状可以是与上下凸缘4、5抵接的弧形缺口底的接触角为大致直角的形状(参照非专利文献1,211页,图4.8.6(c))、弧形缺口底的接触角小的形状(参照非专利文献1,211页,图4.8.6(b)~(e))中的任一个,但优选为复合圆型弧形缺口(参照非专利文献1,211页,图4.8.6(b))。
(上部完全熔透焊接部、下部完全熔透焊接部)
上部完全熔透焊接部8A及下部完全熔透焊接部9A是通过隔板32的侧面与上凸缘4及下凸缘5的端面的对焊而形成在隔板32与上凸缘4及下凸缘5之间的结构。而且,上部完全熔透焊接部8A及下部完全熔透焊接部9A分别由焊接金属部10和垫板11构成。
并且,在柱梁焊接接头1A的接合形式为现场接合形式的情况下,上部完全熔透焊接部8A通过从梁构件2的外侧的向下焊接而形成,因此在上弧形缺口6侧接合垫板11。而且,下部完全熔透焊接部9A无法如后述的工厂接合形式的情况那样将接合有上凸缘4的柱梁焊接接头1A上下翻转,而通过从梁构件2的内侧的向下焊接来形成,因此与上部完全熔透焊接部8A不 同,在下弧形缺口7侧接合有焊接金属部10。因此,上部完全熔透焊接部8A与下部完全熔透焊接部9A隔着梁腹中央线成为非对称的形态。而且,垫板11由将形成于梁腹3的上弧形缺口6或下弧形缺口7贯通而沿上凸缘4或下凸缘5的宽度方向延伸的长条板构成。
需要说明的是,上部完全熔透焊接部8A及下部完全熔透焊接部9A的各自的强度只要能够保证建筑物的强度即可,没有特别限定,优选例如490MPa以上。而且,上部完全熔透焊接部8A及下部完全熔透焊接部9A的强度的控制通过控制对焊的焊接条件来进行。
(下部堆焊部)
如图2(a)、(d)所示,下部堆焊部13由通过堆焊而从下弧形缺口7的与下凸缘5抵接的下弧形缺口底SL向柱构件侧(隔板32侧)、柱构件(隔板32)的相反侧及梁腹3的厚度方向的两侧形成的焊接金属部13a构成。需要说明的是,下部堆焊部13可以由单层的焊接金属部13a构成,但优选将多层的焊接金属部13a层叠的结构。
如图3所示,柱梁焊接接头1A通过具备下部堆焊部13,而使作用于下弧形缺口7的应力在下弧形缺口7与下部堆焊部13的接点处向周围分散,从接点向铅垂下方的应力传递减小,耐震性能提高。
另外,在下部完全熔透焊接部9A的垫板11处于梁构件(下凸缘5)的外侧的现场接合形式的柱梁焊接接头1A中,通过具备下部堆焊部13,虽未图示但能防止向垫板11与隔板32或下凸缘5之间不可避免地形成的狭缝部的应力集中,能抑制龟裂产生。
下部堆焊部13的梁腹3的厚度方向的两侧即梁腹3侧及下凸缘5侧的焊脚长(La及Ld)、从下弧形缺口底SL向柱构件侧(隔板32侧)的长度(Lc)、及从下弧形缺口底SL向柱构件(隔板32)的相反侧的长度(Lb)优选为以下的范围。需要说明的是,下部堆焊部13的焊脚长(La及Ld)、向柱构件侧的长度及向柱构件的相反侧的长度的控制通过控制堆焊的焊接条件来进行。
如图2(d)、图3、图4所示,在下部堆焊部13中,优选下部堆焊部13的向梁腹3侧的焊脚长(La)为梁腹3的厚度(Tw)以上的长度,且下部堆焊部13的向下凸缘5侧的焊脚长(Ld)为梁腹3的厚度(Tw)以上的长 度,即,La≥Tw且Ld≥Tw。
柱梁焊接接头1A通过使梁腹3侧的焊脚长(La)为规定范围,与从下弧形缺口7和下部堆焊部13的接点向铅垂下方作用的应力相抗衡的破坏阻力(刚性)增大,耐震性能进一步提高。而且,柱梁焊接接头1A通过使下凸缘5侧的焊脚长(Ld)为规定范围,从下弧形缺口7与下部堆焊部13的接点向铅垂下方作用的应力分散地释放,因此能够防止在下凸缘5产生龟裂。
在梁构件中,无论是作为原材料的辊轧H型钢、组合H型钢的哪一个,在梁腹3与下凸缘5的交点处原本都存在小焊脚长的角焊缝形状部3a。本发明的下部堆焊部13作为截面形成为上行于该角焊缝形状部3a的形状。当下部堆焊部13中的高度方向即梁腹3侧的焊脚长(La)为比梁腹3的厚度(Tw)小的长度时,无法确保与从下弧形缺口7和下部堆焊部13的接点向铅垂下方作用的应力能够相抗衡的刚性(破坏阻力)。另一方面,当下部堆焊部13中的横向即下凸缘5侧的焊脚长(Ld)为比梁腹3的厚度(Tw)小的长度时,使从下弧形缺口7与下部堆焊部13的接点向铅垂下方作用的应力分散地释放的效果小,下凸缘5可能容易产生龟裂。需要说明的是,梁腹3侧的焊脚长(La)、下凸缘5侧的焊脚长(Ld)均无需设置上限,但是梁腹3侧的焊脚长(La)与下凸缘5侧的焊脚长(Ld)为相同长度是最理想的情况。
如图2(a)、图5(a)所示,在下部堆焊部13中,从下弧形缺口底SL向柱构件(隔板32)侧的长度(Lc)优选为超过下部完全熔透焊接部9A的焊接金属部10的顶点部的长度。由此,柱梁焊接接头1A能够使用焊接金属部10的多余部10a的厚度和垫板11的厚度作为与应力相抗衡的有效厚度T,因此刚性变大。而且,柱梁焊接接头1A的下部堆焊部13的接触角θ也减小,因此应力集中得以缓和。其结果是,柱梁焊接接头1A的耐震性能进一步提高。
当向柱构件侧的长度(Lc)未到达焊接金属部10的顶点部,即,小于从下弧形缺口底SL到焊接金属部10的顶点部的距离时,下部堆焊部13的接触角θ变大,且无法最大限度地利用焊接金属部10的多余部10a的厚度作为有效厚度T。其结果是,在下部堆焊部13与下部完全熔透焊接部9A或下凸缘5的接点处,应力集中升高,而且,由于有效厚度T的壁厚不足而刚性 不足,在应力的作用下容易发生断裂,无法得到充分的耐震性能的提高效果。
即使在下部堆焊部13的向柱构件侧的长度(Lc)超过焊接金属部10而进一步延长并到达隔板32的情况下,焊接金属部10的多余部10a或垫板11也未作为有效厚度T发挥作用,但是通常比下凸缘5的厚度大的隔板32的厚度作为有效厚度T发挥作用,且接触角θ也进一步减小,因此应力集中得以缓和,耐震性能的提高效果上升。当进一步延长向柱构件侧的长度(Lc)时,最终到达柱构件31A的钢管33(参照图1(b))的侧面,但是未产生作为耐震性能的缺点。
如图2(a)、图6所示,下部堆焊部13的从下弧形缺口底SL向柱构件(隔板32)的相反侧的长度(Lb)优选为梁腹3的厚度(Tw)的3倍以上的长度(Lb≥3×Tw)。由此,柱梁焊接接头1A中,来自下部堆焊部13与下弧形缺口7的接点的应力矢量朝向下部堆焊部13(梁腹3)的长度方向发挥作用,在行进期间能量被充分吸收而衰减,能够防止梁腹3或下凸缘5的断裂,因此结果是能得到大的耐震性能提高效果。
当向柱构件的相反侧的长度(Lb)小于梁腹3的厚度(Tw)的3倍(Lb<3×Tw)时,来自下部堆焊部13与下弧形缺口7的接点的应力矢量的一部分未衰减而沿着下部堆焊部13的止端部以向铅垂下方旋入的方式发挥作用,梁腹3或下凸缘5容易发生断裂。因此,耐震性能的改善效果小。向柱构件的相反侧的长度(Lb)越大,效果越高,若为Lb≥5×Tw,则耐震性能进一步提高。向柱构件的相反侧的长度(Lb)还可以进一步延长,但是从花费施工劳力和费用的情况、耐震性能的提高效果的上升饱和的情况出发,并不实用。向柱构件的相反侧的长度(Lb)为3×Tw≤Lb≤10×Tw就足够。
<柱梁焊接接头(工厂接合形式)>
如图7(a)、(b)所示,第二实施方式的柱梁焊接接头1B具备柱构件31A、梁构件2、上弧形缺口6、下弧形缺口7、上部完全熔透焊接部8A、下部完全熔透焊接部9B、下部堆焊部13。
需要说明的是,柱构件31A、梁构件2、上弧形缺口6及下弧形缺口7与前述第一实施方式的柱梁焊接接头1A(参照图1(a)、(b))的情况 同样。
(上部完全熔透焊接部、下部完全熔透焊接部)
上部完全熔透焊接部8A和下部完全熔透焊接部9B通过隔板32的侧面与上凸缘4及下凸缘5的端面的对焊而形成,除了隔着梁腹中央线而上下对称的形态以外,与前述第一实施方式的柱梁焊接接头1A的情况同样。具体而言,上部完全熔透焊接部8A通过从梁构件2的外侧的向下焊接而形成,因此在上弧形缺口6侧接合垫板11。而且,下部完全熔透焊接部9B在工厂接合形式的情况下能够将接合有上凸缘4的柱梁焊接接头1B上下翻转,通过从梁构件2的外侧的向下焊接而形成,因此与上部完全熔透焊接部8A同样地在下弧形缺口7侧接合垫板11。
(下部堆焊部)
如图2(b)、(d)所示,下部堆焊部13通过堆焊而从下弧形缺口底SL向柱构件侧(隔板32侧)、柱构件(隔板32)的相反侧及梁腹3的厚度方向的两侧形成,除了向柱构件侧的长度(Lc)的优选范围不同以外,与前述第一实施方式的柱梁焊接接头1A的情况同样。
如图2(b)、图5(b)所示,在下部堆焊部13中,从下弧形缺口底SL向柱构件(隔板32)侧的长度(Lc)优选为超过垫板11的宽度中央部的长度。由此,柱梁焊接接头1B能够使用焊接金属部10的多余部10a的厚度和垫板11的厚度作为与应力相抗衡的有效厚度T,因此刚性增大。而且,柱梁焊接接头1B的下部堆焊部13的接触角θ也减小,因此应力集中得以缓和。其结果是,柱梁焊接接头1B的耐震性能进一步提高。
当向柱构件侧的长度(Lc)未到达垫板11的宽度中央部,即,小于从下弧形缺口底SL到垫板11的宽度中央部的距离时,无法最大限度地得到焊接金属部10的多余部10a的厚度的作为有效厚度T的效果。垫板11通常为平板形状,因此即使未到达宽度中央部,乍一看也比较好,但是在通常的对焊所形成的下部完全熔透焊接部9B的形态中,垫板11的宽度中央部大致与相反侧的多余部10a的顶点部一致。因此,为了最大限度地有效利用多余部10a的厚度,作为间接的管理,可以将垫板11的宽度中央部作为标准。而且,若未到达垫板11的宽度中央部,则下部堆焊部13的接触角θ大,由于在下部堆焊部13与垫板11或下凸缘5的接点处的高应力集中和有效厚度 T的壁厚不足引起的刚性不足,在应力的作用下容易断裂,无法得到充分的耐震性能提高效果。
即使在下部堆焊部13超过垫板11进一步延长而到达柱构件的隔板32的情况下,垫板11或焊接金属部10的多余部10a也未作为有效厚度T发挥作用,但是通常比下凸缘5的厚度大的隔板32的厚度作为有效厚度T发挥作用,且接触角θ进一步减小,因此应力集中得以缓和,耐震性能提高效果上升。而且,当下部堆焊部13进一步延长时,最终到达柱构件31A的钢管33(参照图7(b))的侧面,但是作为耐震性能没有产生缺点。
如图1(c)、图2(c)、(e)所示,现场接合形式的柱梁焊接接头1A优选在梁腹3的上凸缘4侧还具备上部堆焊部12。同样地,如图2(c)、(e)、图7(c)所示,在工厂接合形式的柱梁焊接接头1B中,也优选在梁腹3的上凸缘4侧还具备上部堆焊部12。
(上部堆焊部)
上部堆焊部12由通过堆焊而从上弧形缺口6的与上凸缘4抵接的上弧形缺口底SU向柱构件31A(隔板32)侧、柱构件31A(隔板32)的相反侧及梁腹3的厚度方向的两侧形成的焊接金属部12a构成。需要说明的是,上部堆焊部12可以由单层的焊接金属部12a构成,但是优选将多层的焊接金属部12a层叠的结构。
另外,如图2(c)、(e)所示,上部堆焊部12与下部堆焊部13同样(参照图2(b)),优选向梁腹3的厚度方向的两侧即梁腹3侧及上凸缘4侧的焊脚长(La及Ld)为梁腹3的厚度(Tw)以上的长度,即La≥Tw且Ld≥Tw,从上弧形缺口底SU向柱构件(隔板32)侧的长度(Lc)为超过垫板11的宽度中央部的长度,且从上弧形缺口底SU向柱构件(隔板32)的相反侧的长度(Lb)为梁腹3的厚度(Tw)的3倍以上的长度,即Lb≥3×Tw。
在现场接合形式的柱梁焊接接头1A及工厂接合形式的柱梁焊接接头1B中,通过具备上部堆焊部12,与作用于上弧形缺口6的应力相对的阻力增加,耐震性能进一步提高。具体而言,柱梁焊接接头1A、1B通过上部堆焊部12具有规定形状,而作用于上弧形缺口6的应力在上弧形缺口6与上部堆焊部12的接点处向周围分散,从接点向铅垂上方的应力传递减小,耐震性能提高。
另外,柱梁焊接接头1A、1B通过使上部堆焊部12的向梁腹3侧的焊脚长(La)为规定范围,与从上弧形缺口6和上部堆焊部12的接点向铅垂上方作用的应力相抗衡的破坏阻力(刚性)增大,耐震性能提高。而且,柱梁焊接接头1A、1B通过使上部堆焊部12的向上凸缘4侧的焊脚长(Ld)为规定范围,从上弧形缺口6与上部堆焊部12的接点向铅垂上方作用的应力分散地释放,因此能够防止在上凸缘4产生龟裂。
另外,柱梁焊接接头1A、1B通过使上部堆焊部12的向柱构件侧的长度(Lc)为规定范围,能够使用焊接金属部10的多余部10a的厚度和垫板11的厚度作为与应力相抗衡的有效厚度,因此刚性提高。而且,柱梁焊接接头1A、1B的上部堆焊部12的接触角也减小,因此应力集中得以缓和。其结果是,柱梁焊接接头1A、1B的耐震性能进一步提高。
另外,柱梁焊接接头1A、1B通过使上部堆焊部12的向柱构件的相反侧的长度(Lb)为规定范围,来自上部堆焊部12与上弧形缺口6的接点的应力矢量朝向上部堆焊部12的长度方向发挥作用,在行进期间能量被充分吸收而衰减,能够防止梁腹3或上凸缘4的断裂,因此结果是能得到大的耐震性能提高效果。
<柱梁焊接接头的另一实施方式>
接下来,说明本发明的柱梁焊接接头的另一实施方式。
如图8(a)、(b)所示,第三实施方式的柱梁焊接接头1C(现场接合形式)具备柱构件31A、梁构件2、下弧形缺口7、上部完全熔透焊接部8B、下部完全熔透焊接部9A、下部堆焊部13。
柱梁焊接接头1C的柱构件31A、下弧形缺口7及下部堆焊部13与前述第一实施方式的柱梁焊接接头1A(参照图1(a)、(b))同样,但是梁构件2及上部完全熔透焊接部8B与前述第一实施方式的柱梁焊接接头1A不同。
(梁构件)
梁构件2与前述柱梁焊接接头1A同样,是通过梁腹3和在该梁腹3的上端部侧及下端部侧设置的上凸缘4及下凸缘5形成了H型的截面的H型钢。然而,梁构件2的梁腹3与前述柱梁焊接接头1A不同,在下端部的柱构件31A(隔板32)侧的一部分通过切口而形成下弧形缺口7,但是在上端部侧 未形成弧形缺口。
(上部完全熔透焊接部)
上部完全熔透焊接部8B与前述柱梁焊接接头1A同样,是通过柱构件31A的侧面与梁构件2(上凸缘4)的端面的对焊而形成的结构。然而,柱梁焊接接头1C由于在梁腹3的上端部侧未形成弧形缺口,因此通过所谓无弧形缺口施工方法形成上部完全熔透焊接部8B。因此,上部完全熔透焊接部8B与前述柱梁焊接接头1A的上部完全熔透焊接部8A不同,由焊接金属部10和在该焊接金属部10的底部以夹持梁腹3的上端部的方式接合的2个垫板11构成。并且,柱梁焊接接头1C的2个垫板11由沿着上凸缘4的宽度方向延伸的窄短板构成,长度与将前述柱梁焊接接头1A的上弧形缺口6贯通而沿着上凸缘4的宽度方向延伸的1个长条板构成的垫板11的长度不同。
柱梁焊接接头1C在梁腹3的上端部未形成容易成为应力集中部位的弧形缺口,因此对于分散作用在上凸缘4侧整体上的地震应力能够使能量发生弹性变形,进而在大的情况下能够作为塑性变形来吸收,从而难以破坏。而且,柱梁焊接接头1C由于在下凸缘5侧具备下部堆焊部13,因此能够使下凸缘5侧的应力集中向周围分散,并提高应力集中部位的刚性而增大破坏阻力。其结果是,柱梁焊接接头1C的耐震性能进一步提高。
如图1、图7、图8所示,本发明的现场接合形式的柱梁焊接接头1A、工厂接合形式的柱梁焊接接头1B、通过无弧形缺口施工方法焊接接合了上凸缘4的柱梁焊接接头1C优选将梁腹3的未形成弧形缺口的端面通过角焊等接合于柱构件31A的钢管33的侧面。需要说明的是,也可以取代角焊等而安装配件、利用螺栓进行紧固。而且,柱梁焊接接头1A、1B、1C在上部完全熔透焊接部8A及下部完全熔透焊接部9A、9B中,优选在上凸缘4及下凸缘5的宽度方向的两侧设置引弧板14。
如图9、图10所示,本发明的柱梁焊接接头1A、1B、1C可以使用在钢管33内设有隔板32的内隔板结构(也称为柱贯通方式)的柱构件31B、或由H型钢构成的柱构件31C。这种情况下,梁构件2不是焊接于隔板32,而是直接焊接接合于钢管33的侧面或H型钢侧面。
本发明的柱梁焊接接头1A、1B、1C通过利用堆焊在已存建筑物所使用的柱梁焊接接头例如图24、图25的柱梁焊接接头100A、柱梁焊接接头 100B的下凸缘5(下弧形缺口7)、或上凸缘4(上弧形缺口6)和下凸缘5(下弧形缺口7)这两凸缘(两弧形缺口)设置堆焊部(下部堆焊部13、或上部堆焊部12和下部堆焊部13)而能够制作。因此,本发明的柱梁焊接接头1A、1B、1C从已存建筑物通过容易且廉价的修补能够制作。
<柱梁焊接接头的制造方法>
接下来,详细说明本发明的柱梁焊接接头的制造方法。需要说明的是,关于柱梁焊接接头的结构,参照图1、图7、图8、图9、图10。
如图11所示,本发明的柱梁焊接接头的第一制造方法包含梁端部对焊工序S1、堆焊工序S2,通过进行前述工序S1、S2,能够制造出图1、图7、图8、图9、图10所示的耐震性能优异的柱梁焊接接头1A、1B、1C。以下,对各工序进行说明。
(梁端部对焊工序)
梁端部对焊工序S1是在柱构件31A、31B、31C的侧面,对梁构件2的上凸缘4的端面及梁构件2的下凸缘5的端面进行对焊,来形成上部完全熔透焊接部8A、8B及下部完全熔透焊接部9A、9B的工序。
在梁端部对焊工序S1中,在现场接合形式下,梁构件2的上凸缘4侧通过从梁构件2的外侧利用弧形缺口施工方法向下焊接而形成上部完全熔透焊接部8A。而且,梁构件2的下凸缘5侧通过从梁构件2的内侧利用弧形缺口施工方法向下焊接而形成下部完全熔透焊接部9A。上部完全熔透焊接部8A和下部完全熔透焊接部9A中,垫板11的配置隔着梁构件中央线成为上下非对称的形态(参照图1(b))。需要说明的是,梁构件2的上凸缘4侧也可以通过利用无弧形缺口施工方法向下焊接而形成上部完全熔透焊接部8B(参照图8(b))。
在梁端部对焊工序S1中,在工厂接合形式下,梁构件2的上凸缘4侧通过从梁构件2的外侧利用弧形缺口施工方法向下焊接而形成上部完全熔透焊接部8A。而且,梁构件2的下凸缘5侧通过将焊接接合前的柱梁焊接接头1B上下翻转(参照图22),从梁构件2的外侧利用弧形缺口施工方法向下焊接而形成下部完全熔透焊接部9B。上部完全熔透焊接部8A和下部完全熔透焊接部9B中,垫板11的配置隔着梁构件中央线而成为上下对称的形态(参照图7(b))。
在对焊中,关于焊接方法,没有特别限定,使用了实芯焊丝或药芯焊丝的气体保护弧焊法、包剂弧焊法、TIG焊接法、自保护弧焊法等均可以应用。而且,关于焊接材料,只要作为柱梁焊接接头1A、1B、1C(尤其是梁构件2)的强度能够保证规定值以上(例如,490MPa以上)即可,没有特别限定,使用以往公知的焊接材料。而且,关于焊接条件,以能够保证前述强度的方式控制热量输入、最大焊道间温度等来进行。
在梁端部对焊工序S1中,优选在柱构件31A、31B、31C的侧面,将上下凸缘4、5的端面进行对焊,并将梁腹3的未形成弧形缺口的端面利用角焊等与柱构件31A、31B、31C的侧面接合。而且,也可以取代角焊等而安装配件、利用螺栓进行紧固。需要说明的是,角焊的焊接方法、焊接材料、焊接条件等与前述对焊同样。
(堆焊工序)
堆焊工序S2是在梁端部对焊工序S1结束后,向下凸缘5侧、或上凸缘4侧和下凸缘5侧这两侧进行堆焊,来形成下部堆焊部13、或上部堆焊部12和下部堆焊部13这两堆焊部的工序。
在堆焊中,关于焊接方法,没有特别限定,使用了实芯焊丝或药芯焊丝的气体保护弧焊法、包剂弧焊法、TIG焊接法、自保护弧焊法等均可以应用。
关于焊接条件,如图2(a)、(c)、(d)所示,以使下部堆焊部13、或上部堆焊部12和下部堆焊部13这两堆焊部从弧形缺口底(下弧形缺口底SL、上弧形缺口底SU)向柱构件(隔板32)侧、柱构件(隔板32)的相反侧及梁腹3的厚度方向的两侧形成的方式,控制热量输入、最大焊道间温度等来进行。
堆焊优选以使堆焊部(下部堆焊部13、上部堆焊部12)的向柱构件(隔板32)侧的长度(Lc)、向柱构件(隔板32)的相反侧的长度(Lb)、向梁腹3侧及凸缘(下凸缘5、上凸缘4)侧的焊脚长(La、Ld)成为规定范围的方式,控制热量输入、最大焊道间温度等来进行。而且,堆焊更优选通过多焊道层叠来进行。
堆焊优选按照图17(a)~(h)所示的层叠要领来进行。如图17(a)所示,从梁腹3的下弧形缺口底向柱构件31A侧进行堆焊,形成层叠的下部 堆焊部13。如图17(b)所示,从下弧形缺口底向梁腹3的厚度方向的两侧进行堆焊,形成层叠的下部堆焊部13。如图17(c)所示,从下弧形缺口底向柱构件31A的相反侧进行堆焊,形成层叠的下部堆焊部13。如图17(d)所示,从下弧形缺口底向柱构件31A侧进行堆焊,形成层叠的下部堆焊部13。如图17(e)所示,从下弧形缺口底向梁腹3的厚度方向的两侧进行堆焊,形成层叠的下部堆焊部13。如图17(f)所示,从下弧形缺口底向柱构件31A的相反侧进行堆焊,形成层叠的下部堆焊部13。如图17(g)所示,从下弧形缺口底向柱构件31A侧进行堆焊,形成层叠的下部堆焊部13。如图17(h)所示,从下弧形缺口底向梁腹3的厚度方向的两侧进行堆焊,形成层叠的下部堆焊部13,在下凸缘5侧形成层叠的下部堆焊部13。需要说明的是,图17(a)~(h)示出层叠要领的一例,本发明的层叠要领并未限定为图17(a)~(h)。而且,上部堆焊部12的层叠要领与前述的下部堆焊部13同样。
关于焊接材料,没有特别限定,但优选使用具有与梁构件2同等以上的强度的材料。例如,若梁构件2(H型钢)为490MPa级,则焊接材料为490MPa级以上,若H型钢为590MPa级,则焊接材料为590MPa级以上。作为其理由,虽然存在通过堆焊来提高对应力的刚性的目的,但是堆焊部(下部堆焊部13、上部堆焊部12)的焊接金属部13a、12a为低强度的话,提高刚性的效果减小。材质方面也同样,若使用耐火钢作为梁构件2,则焊接材料也优选使用耐火钢用焊接材料,若使用不锈钢作为梁构件2,则焊接材料也优选使用同等成分系的不锈钢用焊接材料。
如以上所述,作为焊接材料,通常应用H型钢的同等以上的材料,但是为了进一步提高耐震性能或提高对于风等造成的长周期疲劳龟裂的耐性,也可以积极地使用特殊的焊接材料。预想到如果开发出积极地利用钢的马氏体相变产生的体积膨胀效果,减少焊接部的拉伸残留应力,或者进一步改变为压缩方向,由此提高它们的性能的功能性焊接材料,并将该功能性焊接材料应用于堆焊部(下部堆焊部13、上部堆焊部12),则能够实现进一步的耐震性能提高、耐疲劳性提高。具体而言,作为焊接材料,若使用具有C≥0.15质量%,Mn≥2.0质量%,Ni≥3.0质量%,Cr≥3.0质量%的一个以上的焊接材料,则焊接金属部13a、12a的马氏体相变开始温度Ms 点成为500℃以下,产生拉伸残留应力的减少效果。
在向利用现场接合形式进行了焊接接合的堆焊前的柱梁焊接接头进行堆焊的情况下,无法将堆焊前的柱梁焊接接头进行上下翻转,因此向上凸缘4侧的堆焊成为向上焊接而堆焊的难易度升高,但是通过使用适合于全姿态焊接的焊接材料而难易度下降。
如图12所示,本发明的柱梁焊接接头的第二制造方法包括准备工序S11、堆焊工序S12,通过进行前述工序S11、S12,从已存建筑物通过容易且廉价的修补能够制造出耐震性能优异的柱梁焊接接头1A、1B、1C。以下,对各工序进行说明。
(准备工序)
准备工序S11是从建筑完的建筑物或建筑中的建筑物、即已存建筑物使下部完全熔透焊接部9A、9B、或上部完全熔透焊接部8A、8B和下部完全熔透焊接部9A、9B露出的工序。这里,露出对于建筑完的建筑物,是指将修补部位的建筑物的外壁等的一部分破坏,使建筑物(柱梁焊接接头)的完全熔透焊接部露出,而且,对于建筑中的建筑物,是指从建筑物(柱梁焊接接头)之中确定应修补的完全熔透焊接部。
(堆焊工序)
堆焊工序S12与第一制造方法的堆焊工序S2同样。
【实施例】
接下来,对本发明的实施例进行说明。
首先,制作了图13~16所示的柱梁接合模拟结构体。梁构件使用了将由490MPa级碳钢(SN490)构成的梁腹3(212t×1025L×16W mm,厚度Tw=16mm)与由SN490构成的上下凸缘4、5(19t×995L×200W mm)角焊而成的组合H型钢。柱构件使用了向490MPa级的BCR295的方形钢管33(16t×250□×205t mm)周向焊接了由490MPa级碳钢(SN490)构成的隔板32(25t×300w□mm)的外隔板结构的柱构件。梁腹3的上下弧形缺口6、7设为按照非专利文献1(参照P227,图4.8.20(1))的形状(r1=35mm,r2=10mm,L=10mm)。而且,将由SS400或SN400构成的2个加强件21(19t×212W×92L,以半径15mm切口)角焊在距梁构件的端部(柱构件的相反侧)155mm的位置。需要说明的是,图13是利用上下弧形缺口施工方法制 作的柱梁接合模拟结构体(现场接合形式),图14是利用上下弧形缺口施工方法制作的柱梁接合模拟结构体(工厂接合形式),图15是利用上下无弧形缺口施工方法制作的柱梁接合模拟结构体(工厂接合形式),图16是利用上无弧形缺口施工方法、下弧形缺口施工方法制作的柱梁接合模拟结构体(现场接合形式)。
接下来,对于在上下凸缘4、5的端部形成的レ型坡口(坡口角度:35°),利用二氧化碳保护弧焊法,使用490MPa级的实芯焊丝(JISZ3312,YGW11,直径1.2mm)作为焊接材料,热管理为热量输入25~30kJ/cm、最大焊道间温度250℃,以弧形缺口施工方法或无弧形缺口施工方法进行施工,形成了完全熔透焊接部。而且,在图13、图14、图16的弧形缺口施工方法中,垫板11使用由SS400构成的长条的钢板(9t×25W×250L),在图15、图16的无弧形缺口施工方法中,垫板11使用以夹持梁腹3的方式由SS400构成的窄短的两张钢板(9t×25W×120L)。
接下来,如表1所示,改变堆焊的参数,进行弧形缺口底周围的堆焊,制作了试料No.1~26(柱梁焊接接头)。弧形缺口底周围的堆焊除了一部分之外,与前述完全熔透焊接部相同,应用二氧化碳保护弧焊法,按照图17(a)~(h)的要领进行了多层层叠。并且,在图13、图14、图16的柱梁接合结构体的向下焊接中使用490MPa级的实芯焊丝(JISZ3312,YGW11,直径1.2mm),关于图13、图16的柱梁接合结构体(现场接合形式)的上凸缘4侧的堆焊,使用了焊珠不易滴落且全姿态焊接性优异的二氧化碳药芯焊丝(JISZ3313,T49J0T1-1CA-U,直径1.2mm)。而且,作为一部分特殊的结构,使用了水平角焊用药芯焊丝(JISZ3313,T49J0T1-0CA-U)、以及在凝固过程中产生马氏体相变而引起体积膨胀从而减轻拉伸残留应力的低相变温度焊接材料两种(表1的LTT(1)、LTT(2))。无论哪个焊接材料,作为施工管理,都管理为热量输入30kJ/cm以下、最大焊道间温度250℃以下。
对于制作的试料No.1~29,按照以下的步骤进行加载实验,评价了耐震性能。而且,也评价了从已存建筑物的制作的可否。上述的结果如表1所示。
(加载实验)
如图18所示,对于试料,将2个梁构件2的端部(加强件21插入部)固定,利用液压冲头向柱构件31A的中央施加铅垂下方向的应力。在图18中示出了试料No.1(比较例)的加载实验,但是在试料No.2~26的加载实验中也同样。毎次上下翻转进行应力施加,由此产生正负交替变形。作为具体的施载方法,以梁构件2的端部的全塑性时的变形位移δp为基准,使施载振幅以1δp、2δp、4δp、6δp···的方式渐增并正负交替,以1δp以外的各振幅进行2循环反复,在梁构件2断裂的时刻结束实验。施载次数和振幅的影响(载荷履历)如图19所示。
承受反复弯曲的梁构件2的载荷位移关系可以如图20(a)那样表示,将超过梁构件2发挥的最大耐力的负载区域连结的线被称为骨架曲线(轮廓曲线,图20(b))。由该曲线得到的塑性能量WS除以弹性能量(Pp·δp)所得到的值被称为累积载荷变形倍率ηs,是为了评价地震时的变形能力而经常使用的指数。本发明的耐震性能的评价也是算出该ηs而进行定量化比较。具体而言,若ηs为9以上,则耐震性能非常优异(在表1中记载为◎),若ηs为7以上且小于9,则耐震性能良好(在表1中记载为○),若ηs为5以上且小于7,则耐震性能稍良好(在表1中记载为△),若ηs小于5,则耐震性能劣化(在表1中记载为×)。
[表1]
(注)在堆焊部中,(○)表示优选范围内,(×)表示优选范围外(其中,权利要求1、4、6满足)。
[表2]
(注)在堆焊部中,(○)表示优选范围内,(×)表示优选范围外(其中,权利要求1、4、6满足)。
如表1所示,试料No.1~4是不满足本发明的要件的比较例。
具体而言,试料No.1(比较例)是设有上下弧形缺口的现场接合形式的柱梁焊接接头。虽然施工效能良好且成本廉价,但是由于不具备上部及下部堆焊部,因此从弧形缺口底和垫板的两应力集中部提前断裂,ηs小于5,耐震性能最低。是已存建筑物的形式的一种。
试料No.2(比较例)是设有上下弧形缺口的工厂接合形式的柱梁接头。梁构件的接合形态成为上下对称,垫板成为内侧,因此比现场接合形式(试料No.1)的耐震性能稍良好,但是由于不具备上部及下部堆焊部,因此从弧形缺口底的应力集中部提前断裂的情况并未改变,ηs小于5,耐震性能低。是已存建筑物的形式的一种。
试料No.3(比较例)是上凸缘侧为无弧形缺口且下凸缘侧为弧形缺口的现场接合形式的柱梁焊接接头。虽然由上凸缘侧的弧形缺口引起的应力集中消失,但是由于不具备下部堆焊部,因此下凸缘侧的弧形缺口底成为瓶颈,因此ηs小于5,耐震性能完全没有改善。需要说明的是,从已存建筑物无法制作。
试料No.4(比较例)是上下凸缘侧为无弧形缺口的工厂接合形式的柱梁焊接接头。由于没有弧形缺口底的应力集中,因此耐震性能大幅提高。然而,仅能在工厂制作,在现场无法高效能地施工。而且,在下凸缘侧设 有弧形缺口的已存建筑物无法进行无弧形缺口化。
如表1、表2所示,试料No.5~26是满足本发明的要件的实施例。
具体而言,试料No.5(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的现场接合形式,具备上部及下部堆焊部的柱梁焊接接头。但是,上部及下部堆焊部的焊脚长(La及Ld)比作为优选范围的梁腹的厚度(Tw)小,因此ηs为5以上且小于7,耐震性能稍良好,耐震性能稍提高。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.6(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的工厂接合形式,施加了上部及下部堆焊部的柱梁焊接接头。但是,由于上部及下部堆焊部的向柱构件侧的长度(Lc)不满作为优选范围的垫板宽度中央部,因此ηs为5以上且小于7,耐震性能稍良好,耐震性能稍提高。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.7(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的现场接合形式,施加了上部及下部堆焊部的柱梁焊接接头。但是,上部及下部堆焊部的向柱构件的相反侧的长度(Lb)不满作为优选范围的3×Tw(梁腹的厚度:16mm)=48mm,因此ηs为5以上且小于7,耐震性能稍良好,耐震性能稍提高。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.8(实施例)是相对于上凸缘侧为无弧形缺口形式且在下凸缘侧设有弧形缺口的现场接合形式,施加了下部堆焊部的柱梁焊接接头。但是,下部堆焊部的梁腹侧(高度方向)焊脚长(La)小于作为优选范围的梁腹的厚度(Tw=16mm),因此ηs为5以上且小于7,耐震性能稍良好,耐震性能稍提高。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.9(实施例)是相对于上凸缘侧为无弧形缺口形式且在下凸缘侧设有弧形缺口的现场接合形式,施加了下部堆焊部的柱梁焊接接头。但是,下部堆焊部的向柱构件侧的长度(Lc)不满作为优选范围的焊接金属部的顶点部,因此ηs为5以上且小于7,耐震性能稍良好,耐震性能稍提高。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.10(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的工厂接合形式,施加了上部及下部堆焊部的柱梁焊接接头。但是,由于上凸缘侧的上部堆焊部的向柱构件侧的长度(Lc)不满作为优选范围的垫板宽度中央部,因 此ηs为5以上且小于7,耐震性能稍良好,耐震性能稍提高。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.11(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的工厂接合形式,仅对下凸缘侧施加了下部堆焊部的柱梁焊接接头。但是,由于下部堆焊部的凸缘侧(宽度方向)焊脚长(Ld)小于作为优选范围的梁腹的厚度(Tw=16mm),因此ηs为5以上且小于7,耐震性能稍良好,耐震性能稍提高。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.12(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的工厂接合形式,仅对下凸缘侧施加了下部堆焊部的柱梁焊接接头。相对于试料No.11(实施例),试料No.12的下部堆焊部的凸缘侧(宽度方向)焊脚长(Ld)大,满足优选范围,因此ηs为7以上且小于9,耐震性能良好。由此可知,下部堆焊部的凸缘侧(宽度方向)焊脚长(Ld)越大,耐震性能越提高。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.13(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的现场接合形式,仅对下凸缘侧施加了下部堆焊部的柱梁焊接接头。由于施加了满足本发明的要件的下部堆焊部,因此ηs为7以上且小于9,耐震性能良好。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.14(实施例)是相对于在上下设有弧形缺口的现场接合形式,施加了上部及下部堆焊部的柱梁焊接接头。由于施加了满足本发明的要件的上部及下部堆焊部,因此ηs为9以上且耐震性能优异。相对于试料No.7(实施例),试料No.14的上部及下部堆焊部的向柱构件的相反侧的长度(Lb)增加,由此可知,上部及下部堆焊部的向柱构件的相反侧的长度(Lb)越长,耐震性能越提高。
试料No.15~17(实施例)是相对于试料No.14(实施例),延长了上部及下部堆焊部的向柱构件侧的长度(Lc)的柱梁焊接接头。可知随着上部及下部堆焊部的向柱构件侧的长度(Lc)延长,耐震性能提高。
试料No.18(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的工厂接合形式,施加了上部及下部堆焊部的柱梁焊接接头。由于施加了满足本发明的要件的上部及下部堆焊部,因此ηs为9以上,耐震性能优异。相对于试料No.6(实施例),试料No.18的上部及下部堆焊部的向柱构件侧的长度(Lc) 增加,由此可知,上部及下部堆焊部的向柱构件侧的长度(Lc)越长,耐震性能越提高。
试料No.19~20(实施例)是相对于试料No.18(实施例),延长了上部及下部堆焊部的向柱构件的相反侧的长度(Lb)的柱梁焊接接头。可知随着上部及下部堆焊部的向柱构件的相反侧的长度(Lb)延长而耐震性能提高。
试料No.21(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的工厂接合形式,施加了上部及下部堆焊部的柱梁焊接接头。作为焊接材料,取代实芯焊丝YGW11而使用水平角焊的作业性优异的药芯焊丝T49J0T1-0CA-U,但是由于施加了满足本发明的要件的上部及下部堆焊部,因此ηs为9以上,耐震性能优异。
试料No.14~21(实施例)是对上下凸缘侧的弧形缺口施加了上部及下部堆焊部的柱梁焊接接头,能得到与试料No.4(比较例)的上下无弧形缺口的柱梁焊接接头同等的耐震性能。而且,上下无弧形缺口的试料No.4(比较例)从有弧形缺口地制造的柱梁焊接接头无法制作,但是试料No.14~21(实施例)具有从有弧形缺口地制造的柱梁焊接接头通过修补能够制作这样的优点。
试料No.22~24(实施例)是相对于上凸缘侧为无弧形缺口且在下凸缘侧设有弧形缺口的现场接合形式,对下凸缘侧施加了下部堆焊部的柱梁焊接接头。由于施加了满足本发明的要件的下部堆焊部,因此ηs为9以上,耐震性能优异。可知随着成为试料No.8、22、23、24(实施例),下部堆焊部的焊脚长(La、Ld)变大,伴随于此耐震性能提高。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.22~24(实施例)虽然为单侧无弧形缺口,但是能得到与两侧无弧形缺口的试料No.4(比较例)同等的耐震性能。而且,试料No.4(比较例)的上下无弧形缺口具有柱构件与梁构件的焊接接合在工厂中伴随着上下翻转作业进行施工的麻烦,但是试料No.22~24(实施例)在建筑的现场能够直接将柱构件与梁构件进行焊接接合,具有高效这样的优点。
试料No.25(实施例)与试料No.22~24(实施例)相同,是相对于上凸缘侧为无弧形缺口且在下凸缘侧设有弧形缺口的现场接合形式,对下凸 缘侧施加了下部堆焊部的柱梁焊接接头。作为堆焊材料,使用0.10质量%的C、0.50质量%的Si、3.20质量%的Mn、1.2质量%的Ni的低相变温度焊丝。堆焊的止端部的残留应力减少,不易龟裂破坏,ηs为9以上,耐震性能优异。而且,从已存建筑物能够制作。
试料No.26(实施例)与试料No.22~25(实施例)相同,是相对于上凸缘侧为无弧形缺口且下凸缘侧设有弧形缺口的现场接合形式,对下凸缘侧施加了下部堆焊部的柱梁焊接接头。作为堆焊材料,使用0.10质量%的C、0.70质量%的Si、2.20质量%的Mn、10.5质量%的Ni、9.4质量%的Cr的低相变温度焊丝。其相变温度比试料No.25(实施例)低。堆焊的止端部的残留应力减少,不易龟裂破坏,ηs为9以上,耐震性能优异。而且,从已存建筑物能够制作。

Claims (15)

1.一种柱梁焊接接头,其特征在于,具备:
柱构件;
梁构件,其通过梁腹和在该梁腹的上端部侧及下端部侧设置的上凸缘及下凸缘形成了H型的截面;
上弧形缺口,其通过在所述柱构件侧对所述梁腹的上端部进行局部切口而形成;
下弧形缺口,其通过在所述柱构件侧对所述梁腹的下端部进行局部切口而形成;
上部完全熔透焊接部,其通过所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面的对焊而形成,且由焊接金属部和垫板构成;
下部完全熔透焊接部,其通过所述柱构件的侧面与所述下凸缘的端面的对焊而形成,且由焊接金属部和垫板构成;
下部堆焊部,其通过堆焊而从所述下弧形缺口的与所述下凸缘抵接的下弧形缺口底向所述柱构件侧、所述柱构件的相反侧及所述梁腹的厚度方向的两侧形成,
在所述上部完全熔透焊接部中,所述垫板处于所述上弧形缺口侧。
2.根据权利要求1所述的柱梁焊接接头,其特征在于,
在所述下部完全熔透焊接部中,所述焊接金属部处于所述下弧形缺口侧,
所述下部堆焊部的向所述梁腹侧的焊脚长(La)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,且所述下部堆焊部的向所述下凸缘侧的焊脚长(Ld)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,
所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件侧的长度(Lc)为超过所述焊接金属部的顶点部的长度,且所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件的相反侧的长度(Lb)为所述梁腹的厚度(Tw)的3倍以上的长度。
3.根据权利要求1所述的柱梁焊接接头,其特征在于,
在所述下部完全熔透焊接部中,所述垫板处于所述下弧形缺口侧,
所述下部堆焊部的向所述梁腹侧的焊脚长(La)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,且所述下部堆焊部的向所述下凸缘侧的焊脚长(Ld)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,
所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件侧的长度(Lc)为超过所述垫板的宽度中央部的长度,且所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件的相反侧的长度(Lb)为所述梁腹的厚度(Tw)的3倍以上的长度。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的柱梁焊接接头,其特征在于,
所述柱梁焊接接头还具备通过堆焊而从所述上弧形缺口的与所述上凸缘抵接的上弧形缺口底向所述柱构件侧、所述柱构件的相反侧及所述梁腹的厚度方向的两侧形成的上部堆焊部。
5.根据权利要求4所述的柱梁焊接接头,其特征在于,
所述上部堆焊部的向所述梁腹侧的焊脚长(La)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,且所述上部堆焊部的向所述上凸缘侧的焊脚长(Ld)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,
所述上部堆焊部的从所述上弧形缺口底向所述柱构件侧的长度(Lc)为超过所述垫板的宽度中央部的长度,且所述上部堆焊部的从所述上弧形缺口底向所述柱构件的相反侧的长度(Lb)为所述梁腹的厚度(Tw)的3倍以上的长度。
6.一种柱梁焊接接头,其特征在于,具备:
柱构件;
梁构件,其通过梁腹和在该梁腹的上端部侧及下端部侧设置的上凸缘及下凸缘形成了H型的截面;
下弧形缺口,其通过在所述柱构件侧对所述梁腹的下端部进行局部切口而形成;
上部完全熔透焊接部,其通过所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面的对焊而形成,且由焊接金属部和两个垫板构成;
下部完全熔透焊接部,其通过所述柱构件的侧面与所述下凸缘的端面的对焊而形成,且由焊接金属部和垫板构成;
下部堆焊部,其通过堆焊而从所述下弧形缺口的与所述下凸缘抵接的下弧形缺口底向所述柱构件侧、所述柱构件的相反侧及所述梁腹的厚度方向的两侧形成,
在所述上部完全熔透焊接部中,两个所述垫板以夹持所述梁腹的上端部的方式接合。
7.根据权利要求6所述的柱梁焊接接头,其特征在于,
在所述下部完全熔透焊接部中,与垫板接合的焊接金属部处于所述下弧形缺口侧,
所述下部堆焊部的向所述梁腹侧的焊脚长(La)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,且所述下部堆焊部的向所述下凸缘侧的焊脚长(Ld)为所述梁腹的厚度(Tw)以上的长度,
所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件侧的长度(Lc)为超过所述焊接金属部的顶点部的长度,且所述下部堆焊部的从所述下弧形缺口底向所述柱构件的相反侧的长度(Lb)为所述梁腹的厚度(Tw)的3倍以上的长度。
8.一种柱梁焊接接头的制造方法,是权利要求1、2、3、6、7中任一项所述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,包括:
将所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面、以及所述柱构件的侧面与所述下凸缘的侧面进行对焊,来形成所述上部完全熔透焊接部及所述下部完全熔透焊接部的梁端部对焊工序;
在所述梁端部对焊工序结束后,向下凸缘侧进行堆焊,来形成所述下部堆焊部的堆焊工序。
9.根据权利要求8所述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,
在所述堆焊工序中,使用含有Mn:2.0~3.2质量%、Ni:3.0~10.5质量%、Cr:3.0~9.4质量%中的1个以上的焊接材料,进行堆焊。
10.一种柱梁焊接接头的制造方法,是权利要求4或5所述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,包括:
将所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面、以及所述柱构件的侧面与所述下凸缘的侧面进行对焊,来形成所述上部完全熔透焊接部及所述下部完全熔透焊接部的梁端部对焊工序;
在所述梁端部对焊工序结束后,向上凸缘侧及下凸缘侧进行堆焊,来形成所述上部堆焊部及所述下部堆焊部的堆焊工序。
11.根据权利要求10所述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,
在所述堆焊工序中,使用含有Mn:2.0~3.2质量%、Ni:3.0~10.5质量%、Cr:3.0~9.4质量%中的1个以上的焊接材料,进行堆焊。
12.一种柱梁焊接接头的制造方法,是权利要求1、2、3、6、7中任一项所述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,包括:
从已存建筑物使所述下部完全熔透焊接部露出的准备工序;
在所述准备工序结束后,向下凸缘侧进行堆焊,来形成所述下部堆焊部的堆焊工序。
13.根据权利要求12所述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,
在所述堆焊工序中,使用含有Mn:2.0~3.2质量%、Ni:3.0~10.5质量%、Cr:3.0~9.4质量%中的1个以上的焊接材料,进行堆焊。
14.一种柱梁焊接接头的制造方法,是权利要求4或5所述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,包括:
从已存建筑物使所述上部完全熔透焊接部及所述下部完全熔透焊接部露出的准备工序;
在所述准备工序结束后,向上凸缘侧及下凸缘侧进行堆焊,来形成所述上部堆焊部及所述下部堆焊部的堆焊工序。
15.根据权利要求14所述的柱梁焊接接头的制造方法,其特征在于,
在所述堆焊工序中,使用含有Mn:2.0~3.2质量%、Ni:3.0~10.5质量%、Cr:3.0~9.4质量%中的1个以上的焊接材料,进行堆焊。
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