CN104551336B - 柱梁焊接接头及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种现场形式及工厂形式都为容易且廉价的作业、耐震性能优异的柱梁焊接接头。柱梁焊接接头(1A)具备：梁构件(2)，通过梁腹(3)、具有上弧形缺口(6)的上凸缘(4)、具有下弧形缺口(7)的下凸缘(5)形成了H型的截面；柱构件(31A)；上部完全熔透焊接部(8A)，由形成在所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面的对接位置的焊接金属部(10)构成；下部完全熔透焊接部(9A)，由在所述柱构件的侧面与所述下凸缘的端面的对接位置形成的架桥用底层焊接部上设置的焊接金属部构成；下部堆焊部(13)，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(SL)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。

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。

在例如日本那样的地震国家中，建筑结构物的耐震性能的提高为大的问题，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32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US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33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36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US接合于弧形缺口6、7侧的方式。而且，如图33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34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35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US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。

另外，以往在柱梁焊接接头中，存在另一个问题。即，作为紧接着弧形缺口底的导致柱-梁接合部的提前破坏的大的不良影响因子，是安装于对焊部的垫板的问题。在柱梁焊接接头中，安装垫板的理由如下所述。

在柱梁焊接接头中，通常将坡口的最狭窄间隔称为焊缝根部间隙，但是当焊缝根部间隙为零时，产生熔透残留而整个截面未熔融，即产生无法进行完全熔透的情况。而且，原本因应变等而焊缝根部间隙不可避免地发生的情况也无法避免。因此，在大部分的对焊的情况下，设置焊缝根部间隙地进行焊接。在该焊缝根部间隙的焊接中，在焊接时熔化的铁容易熔落，因此要求高的技能。作为用于将其避免的手段，经常使用如下的焊接手法：将坡口设为V型或レ型，在作为最深部的焊缝根部间隙预设钢制的垫板，在坡口内的焊接时，与母材钢板一起地进行一体接合。在该焊接手法中，能够将作为焊接部位的钢板在一侧、大部分的情况是向下完全焊接，具有高效率的优点。

然而，该安装垫板的方案作为接合部品质而存在较大的缺点。例如图37所示，将板厚不同的钢板A、B对接，在板厚较薄的钢板B侧设置向铅垂上侧开口的レ型坡口，而且使垫板US抵碰于底部地进行焊接。钢板A与钢板B在整个截面处被焊接，能确保作为接头的静态的拉伸强度。然而，在此，钢板A被固定，在钢板B受到作为地震应力的弯曲方向或轴向的相当于周期性的变动的力f时，应力集中施加于板厚不连续的焊接部，有时会引起脆性的破坏。

正如广为周知那样，在柱梁焊接接头中，不连续部点的角度越小，应力集中越大，容易导致破坏。在图37的情况下，垫板US被焊接的端部即B1或B2呈所谓切口(也称为缺口)状，相对于平滑地与母材相接的F点，成为非常大的应力集中部位。因此，在柱梁焊接接头中，从B1或B2地点如箭头所示那样产生龟裂，以贯通钢板B或对焊金属的方式进展，从而达到断裂。因此，使用垫板US的焊接方法的耐震性容易劣化，难以称之为优异的接头品质。

如以上叙述那样，在以往的柱梁接合接头中，存在(1)弧形缺口底和(2)垫板这样的两个较大的应力集中部位，仅是其中一方的改善的话，无法估计到较大的耐震性提高。因此要求能够改善双方的问题的新的柱梁焊接接头、焊接施工方法。

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无论是现场形式，还是工厂形式，都为容易且廉价的作业且耐震性能优异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。

即，解决所述课题的本发明的柱梁焊接接头具备：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，其由形成在所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面的对接位置的焊接金属部构成；下部完全熔透焊接部，其由在所述柱构件的侧面与所述下凸缘的端面的对接位置无垫板地形成的架桥用底层焊接部、及在该架桥用底层焊接部进行坡口内填充层叠而形成的焊接金属部构成；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。

另外，所述的柱梁焊接接头是，在所述下部完全熔透焊接部中，与所述架桥用底层焊接部接合的所述焊接金属部的顶点部设置在所述下弧形缺口侧，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。

此外，所述的柱梁焊接接头是，在所述下部完全熔透焊接部中，所述架桥用底层焊接部设置在所述下弧形缺口侧，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)为超过所述柱构件的隔板端面的长度，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，柱梁焊接接头若将已存建筑物构成为无垫板的形式，则在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。而且，本发明的柱梁焊接接头至少使作用于下弧形缺口的应力集中分散，由此与以往的结构相比耐震性能优异。因此，本发明的柱梁焊接接头的上凸缘侧的结构可以通过垫板来形成焊接金属部。但是，上凸缘侧也优选无垫板，通过架桥用底层焊接和坡口内填充层叠焊接来接合。此外，更优选具备与架桥用底层焊接部局部或整面地重叠、将1焊道以上向柱构件的相反方向沿着凸缘面进行底层堆焊而形成的底层堆焊部。

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。

此外，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，在工厂接合形式下延长为覆盖架桥用底层焊接部并超过隔板端面的长度，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架桥用底层焊接部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。

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)或架桥用底层焊接部(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架桥用底层焊接部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。

此外，在所述柱梁焊接接头中，具备与所述架桥用底层焊接部局部或整面地重叠、将1焊道以上向所述柱构件的相反方向沿着凸缘面进行底层堆焊而形成的底层堆焊部。

通过上述结构，柱梁焊接接头中，距柱构件远的一侧的焊接金属部的凸缘面处的焊接止端部与底层堆焊部的距柱构件远的一侧的凸缘面处的焊接止端部的距离减小，作用在焊接金属部的焊接止端部和底层堆焊部的焊接止端部上的力矩的值成为接近的值，应力传递平衡在凸缘上表面及凸缘下表面处接近于上下均等，因此能够进一步改善耐震性。

另外，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。

并且，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)为超过所述柱构件的隔板端面的长度，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。

此外，具备与形成在所述柱构件的侧面和所述上凸缘的端面之间的架桥用底层焊接部局部或整面地重叠、将1焊道以上向所述柱构件的相反方向沿着凸缘面进行底层堆焊而形成的底层堆焊部。

根据所述结构，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。

而且，柱梁焊接接头具备：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；下部完全熔透焊接部，其由在所述柱构件的侧面与所述下凸缘的端面的对接位置形成的焊接金属部构成；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。

并且，所述柱梁焊接接头在所述下部完全熔透焊接部中，与架桥用底层焊接部接合的所述焊接金属部的顶点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，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通过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。需要说明的是，上凸缘的上部完全熔透焊接部可以通过将垫板设置在梁腹的两侧，进行焊接并进行坡口内填充层叠的焊接金属的无弧形缺口施工方法来制作。

而且，在所述柱梁焊接接头中，具备与所述架桥用底层焊接部局部或整面地重叠、将1焊道以上向所述柱构件的相反方向沿着凸缘面进行底层堆焊而形成的底层堆焊部。

根据所述结构，柱梁焊接接头中，距柱构件远的一侧的焊接金属部的凸缘面处的焊接止端部与底层堆焊部的距柱构件远的一侧的凸缘面处的焊接止端部的距离减小，作用在焊接金属部的焊接止端部和底层堆焊部的焊接止端部上的力矩的值成为接近的值，应力传递平衡在凸缘上表面及凸缘下表面处接近于上下均等，因此耐震性能够更加改善。

而且，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。

并且，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。

并且，可以在所述梁端部对焊工序中形成了所述架桥用底层焊接部之后，进行形成所述底层堆焊部的底层堆焊工序。

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。并且，在柱梁焊接接头的制造方法中，通过进行底层堆焊工序，使应力传递平衡在凸缘上表面及凸缘下表面处接近于上下均等，因此耐震性能够更加改善。

此外，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≥3.0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。

根据所述步骤，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，由此在下部堆焊部或上部堆焊部、底层堆焊部附近不易产生龟裂，耐震性·耐疲劳性提高。

另外，所述的柱梁焊接接头的制造方法可以是，通过以焊接中使用的焊丝为负极、作为所述柱构件及梁构件的母材侧为正极而以正极性配电的弧焊法进行焊接，并且所述焊丝在包括焊丝外周的钢部分的全焊丝重量换算下含有总计0.5～10质量％的氟化钙或氟化钡作为药芯。

通过所述步骤，在柱梁焊接接头的制造方法中，采用正极性的药芯焊丝，通过适量添加在实芯焊丝中无法添加的氟化物来提高熔融池的表面张力，由此在进行向上焊接时，溶液不易滴落。此外，所述弧焊法优选为二氧化碳保护弧焊法。通过进行二氧化碳保护弧焊，能够防止氮从大气混入到焊接金属部中而使韧性下降的情况。

【发明效果】

本发明的柱梁焊接接头及其制造方法起到以下所示的优异的效果。

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。

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架桥用底层焊接部、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。

另外，本发明的柱梁焊接接头具备与架桥用底层焊接部重叠的底层堆焊部，由此向凸缘上表面及凸缘下表面传递的应力传递平衡接近于均等，因此能够进一步提高耐震强度。

另外，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且修补性也优异的柱梁焊接接头。

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线处的剖视图。

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线处的剖视图。

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(a)～(c)是分别改变结构地表示在本发明的柱梁焊接接头形成有底层堆焊部的状态的剖视图。

图12(a)～(d)是示意性地表示在本发明的柱梁焊接接头的设有底层堆焊部时的焊接金属部上作用的力矩的状态的说明图。

图13(a)～(e)是示意性地表示柱梁焊接接头的设置底层堆焊部时的优选的条件的说明图。

图14(a)、(b)是表示本发明的柱梁焊接接头的另一结构的侧视图。

图15是表示本发明的柱梁焊接接头的制造方法的工序流程。

图16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17(a)～(e)分别是示意性地表示本发明的柱梁焊接接头的架桥用底层焊接部及底层堆焊部的焊接工序的示意图。

图18(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19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20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21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22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23示出通过上下弧形缺口施工方法制作、取代垫板而设置架桥用底层焊接部、且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24示出通过上下弧形缺口施工方法制作、取代垫板而设置架桥用底层焊接部、且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25示出通过上无弧形缺口施工方法、下弧形缺口施工方法制作、取代垫板而设置架桥用底层焊接部、且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26示出通过上无弧形缺口施工方法、下弧形缺口施工方法制作、在上凸缘侧设置垫板、在下凸缘侧设置架桥用底层焊接部、且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27示出通过上下弧形缺口施工方法制作、在上凸缘侧设置垫板、在下凸缘侧设置架桥用底层焊接部、且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28示出通过上下弧形缺口施工方法制作、在上凸缘侧设置垫板、在下凸缘侧设置架桥用底层焊接部、且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29是表示柱梁焊接接头的加载实验方法的侧视图。

图30是表示加载实验的载荷履历的图。

图31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32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33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34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35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36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。

图37(a)、(b)是示意性地表示以往的柱梁焊接接头的垫板引起的龟裂的状态的说明图。

【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 架桥用底层焊接部

12 上部堆焊部

13 下部堆焊部

14引弧板

31A、31B、31C 柱构件

111 底层堆焊部

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

US 垫板

具体实施方式

以下，关于本发明的柱梁焊接接头的实施方式，参照附图进行说明。

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31A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和架桥用底层焊接部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侧接合架桥用底层焊接部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，架桥用底层焊接部11是将形成于梁腹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的宽度方向延伸的呈长条地焊接的焊接部。

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。而且，在此使用的架桥用底层焊接部11只要以在焊缝根部间隙进行架桥的方式形成即可，可以由1焊道或多焊道形成。并且，在通过多焊道来形成架桥用底层焊接部11时，在该架桥用底层焊接部11以局部或整面重叠的方式向柱构件31A的相反方向沿着凸缘面形成。

(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)31A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的架桥用底层焊接部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，虽未图示，但能防止向架桥用底层焊接部11与隔板32或下凸缘5之间的应力集中，能抑制龟裂产生。这样因弧形缺口底SL和垫板起因而产生的多处的应力集中全部被缓和。

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2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(参照图2(d))。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的厚度和架桥用底层焊接部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或架桥用底层焊接部11也未作为有效厚度T发挥作用，但是通常比梁凸缘的厚度大的隔板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31A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(参照图7(b)、(c))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侧形成架桥用底层焊接部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侧形成架桥用底层焊接部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)优选为超过架桥用底层焊接部11、进而超过柱构件31A的隔板32端面的长度。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、架桥用底层焊接部11的厚度、或者通常比梁凸缘厚的隔板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)未超过架桥用底层焊接部11而到达隔板，即，小于从下弧形缺口底SL未超过隔板32的端部的距离时，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。在架桥用底层焊接部11上留有堆焊端部的长度的话，与隔板32端面之间产生狭窄部，反而容易破坏。因此，在架桥用底层焊接部11上实施下部堆焊部13时，优选完全超过架桥用底层焊接部11，达到并超过隔板32。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，可以将超过隔板32作为标准。而且，若未超过隔板32，则下部堆焊部13的接触角θ大，由于在下部堆焊部13与架桥用底层焊接部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超过隔板32进一步延长的情况下，架桥用底层焊接部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，但是通常比梁凸缘厚度大的隔板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)为超过柱构件的隔板32端面的长度，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的厚度和架桥用底层焊接部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个架桥用底层焊接部11构成。并且，柱梁焊接接头1C的2个架桥用底层焊接部11由以沿着上凸缘4的宽度方向延伸的方式焊接的部分构成，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的宽度方向延伸的长条的焊接部构成的架桥用底层焊接部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。需要说明的是，在作为H型钢的柱构件31C上，在此，在与上凸缘4及下凸缘5大致相同高度位置设有加强件(参照图10)。

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32、图33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。

接着，如图11～图13所示，焊接金属部10通过形成为在架桥用底层焊接部11具备底层堆焊部111的结构而能够进一步提高耐震强度。需要说明的是，已经说明的结构标注相同符号而省略说明。而且，在图12及图13中，对焊接金属部10进行焊接的一方设为钢板A，另一方设为钢板B进行说明。需要说明的是，图11的X-X线截面成为与图2(d)、(e)同样的结构。

如图11(a)～(c)所示，架桥用底层焊接部11通过利用在焊缝根部间隙形成的熔融池的表面张力来克服重力并形成焊缝的焊接法，即包剂弧焊条、TIG焊接法、气体保护弧焊法等以免作成过大的熔融池而以低电流条件施工的通常普及的焊接法来形成。并且，发现了如下情况：在柱梁焊接接头1A、1B、1C中，取代垫板，与仅为架桥用底层焊接部11的结构相比，作为更有效的结构，不限于仅用于对焊缝根部间隙进行架桥的底层焊接，在此以局部或整面重叠的方式实施底层堆焊而具备底层堆焊部111，由此耐震性提高的效果高。

在通常的架桥目的的架桥用底层焊接部中，坡口形状为上下非对称性，里侧焊缝整体成为应力集中部位。这如图12(a)所示，从振幅应力f的动作点来看，作用于表侧焊接止端部F1的力矩F1即[力×距离]与作用于里侧焊接止端部B1的力矩B1相比由于距离长而变大，传递平衡上下不均等，向里侧作用得大。而且，应力传递也是在表侧从F1到F2而路径变宽因此缓和，相对于此，在里侧从B1至B2而路径几乎未变宽地到达钢板A。由于这些的上下非对称形状的因素，因此应力集中于里侧焊接部，可以说是提前容易产生龟裂的部位。

因此，通过在架桥用底层焊接部11设置底层堆焊部111，从振幅应力f的动作点来看，作用于表侧焊接止端部F1的力矩F1和作用于里侧焊接止端部B1的力矩B1距振幅应力f的动作点侧的距离接近。因此，应力传递平衡在凸缘处接近于上下均等，向里侧的作用实质上减小(参照图12(d))。焊接金属部10通过前述的作用而耐震性较大地改善。需要说明的是，焊接金属部10在焊缝根部间隙架桥后需要1焊道以上的向水平方向的层叠，但是作为里侧焊接止端部B1的理想的上限，如图12(d)所示，是距振幅应力f的动作点与表侧焊接止端部F1相同的距离。

另外，底层堆焊部111不仅减小向钢板B(梁凸缘)上下的对焊金属止端部的应力集中差，而且增加由母材-焊接金属交界线的形状改善得到的龟裂产生后的传播阻力。由此，在从焊接止端部的龟裂产生后，能够使其龟裂进展速度下降，延缓到达断裂的时间。

需要说明的是，底层堆焊部111设为以下的结构在耐震性提高方面能够进一步提高效果。即，底层堆焊部111在从表侧焊接止端部F1或里侧焊接止端部B1产生龟裂时，其龟裂进展的方向多为焊接金属-母材交界(参照图12(b)的B1→F1)、所谓接合部或热影响部(HAZ)。这是因为该底层堆焊部111的部位具有在焊接时最易受到急冷而向硬脆的性质进行组织变化的性质，与钢板的非热影响部或焊接金属相比龟裂阻力相对小，因此以大速度进行传播。并且，在焊接金属部10与凸缘端部的交界处，龟裂的方向为一直线时，变得显著。然而，若龟裂方向在中途较大地迂回，则龟裂无法追随，而在焊接金属内部行进。该焊接金属部10的内部与接合部或热影响部相比韧性相对高，龟裂传播阻力高，因此龟裂的行进速度变慢，达到断裂的时间变长。

因此，实现延缓该龟裂的行进速度的机理的方案是向钢板里侧的堆焊。为了避免龟裂行进方向追随焊接金属-母材交界线，只要使交界线在中途急剧弯曲即可。即，若利用由坡口内填充焊接和附随于底层的底层堆焊部111分别形成的熔透形状的差异，具体而言如图13(a)所示，若将焊接金属部10与母材(凸缘端部)的交界面、底层堆焊部111与母材(凸缘端部)的交界面处的交叉角度控制成为135度以下，则产生龟裂无法追随交界线。

例如图13(b)所示，在从表侧焊接止端部F1产生龟裂的情况下，在中途从交界部穿过焊接金属，进展速度减小之后，直至贯通。如图13(c)所示，反之在从里侧焊接止端部B1产生龟裂的情况下，同样从交界部穿过焊接金属，进而穿过母材原质部，进展速度减小之后，直至贯通。需要说明的是，如图13(d)所示，在交界面的角度超过135度的情况下，龟裂追随其方向。

在此，为了使焊接金属部10及底层堆焊部111与凸缘端部的交界面为135度以下，在钢板B侧里侧水平方向上形成了架桥用底层焊接部11之后，需要1焊道以上沿着凸缘面水平地进行底层堆焊。仅是架桥用底层焊接部11的话，难以将交叉面的角度控制为不超过135度。需要说明的是，根据架桥后的最终焊道的焊接条件而算出的热量输入(电流×电压×60/焊接速度，单位J/cm)若过大，则也会产生交叉角度超过135度的情况，因此需要考虑坡口角度等进行热量输入抑制，由此来满足交叉角度不超过135度。

而且，如图13(b)所示可知，在龟裂行进时，B2点越处于下侧，距F1的距离越长，刚性增加而在断裂龟裂时间的长时间化方面有效。因此，架桥用底层焊接部11在底层堆焊部111的壁厚越大时越好，在架桥用底层焊接部11的焊接后若也沿着钢板A侧的下侧端面进行堆焊施工，则性能改善更加显著。

需要说明的是，如图13(e)所示，存在从里侧焊接止端部B1朝向表侧焊接止端部F1方向产生龟裂的情况。在此类型的情况下，若里侧焊接止端部B1接近隔板32(钢板A)，则如图12(b)所示，龟裂进展与焊接金属-母材交界线一致，由于为脆性的金属特性区域，因此进展速度非常快。然而，如图13(e)所示，在向钢板B侧的里侧水平方向通过架桥必要焊道形成了底层堆焊部111之后，架桥后进行1焊道以上的焊接，由此贯通高韧性的母材原质部，从而能够延缓其龟裂进展速度。

如以上说明那样，焊接金属部10若满足具备底层堆焊部111的情况、以使形成的母材即凸缘端部与焊接金属部10的交界面(交界线)以135度以下的角度交叉的方式选定的热量输入焊接条件、堆焊长度的情况，则能够得到宏观形状的应力集中改善效果和龟裂产生后的传播阻力增加产生的寿命长时间化的效果。需要说明的是，作为熔透交叉角度，若控制为110度以下、进而90度以下，则耐震性、耐疲劳特性进一步提高，因此优选。

如以上说明那样，在具备形成有底层堆焊部111的焊接金属部10的柱梁焊接接头1A、1B、1C中，在现场焊接中，(1)向上凸缘·弧形缺口接点附近的堆焊、(2)与上凸缘对焊部的底层焊接部重叠的堆焊、(3)与下凸缘对焊部的底层焊接部重叠的堆焊作为焊接姿势向上地形成。底层焊接也可以从坡口内向下焊接，但是向上施工的方法没有向之后进行的向上堆焊的姿势变更的麻烦，因此效率高。这些底层焊接或堆焊也可以通过以往的包剂弧焊条、TIG焊接法、使用了实芯焊丝或药芯焊丝的反极性气体保护弧焊法来实施。然而，虽说效率方面及焊缝形状不能说是优选，但是在向上姿势下焊接金属不易滴落，呈平坦的形状，由此通过适合于本施工的焊接法、焊接材料的开发、组合而更加实用。因此，这里，作为焊接方法，使用正极性的药芯焊丝，适量添加在实芯焊丝中不能添加的氟化物，由此极为提高熔融池的表面张力，从而实现底层堆焊部111的形状特性。

另外，如图14(a)、(b)所示，只要像柱梁焊接接头1D、1E那样在下凸缘5设置架桥用底层焊接部11，也可以作为在上凸缘4侧设置垫板US的结构。

即，如图14(a)所示，柱梁焊接接头1D在上凸缘4隔着垫板US地形成焊接金属部10，具备上部完全熔透焊接部8C。并且，柱梁焊接接头1D在下凸缘5侧，具备已经说明的下部完全熔透焊接部9A。

另外，如图14(b)所示，柱梁焊接接头1E在上凸缘4侧是无弧形缺口，在梁腹3的两侧隔着垫板US而形成焊接金属部10，从而具备上部完全熔透焊接部8C。并且，柱梁焊接接头1E在下凸缘5侧，具备已经说明的下部完全熔透焊接部9A。

这样，在柱梁焊接接头1D、1E中，即便是在上凸缘4侧设有垫板US的结构，在下凸缘5侧隔着架桥用底层焊接部11而形成焊接金属部10，进而形成下部堆焊部13，由此与以往的结构相比也能够提高耐震性能。

<柱梁焊接接头的制造方法>

接下来，使用图15及图16，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。而且，关于架桥用底层焊接部11及底层堆焊部111的结构，参照图16(a)～(e)进行说明。在图17(a)～(e)中，将上凸缘4及下凸缘5总称为钢板B，而且，将柱构件31A的隔板32、31B的钢管33、31C作为钢板A进行说明。

如图15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。需要说明的是，在此，将焊接金属部10作为在架桥用底层焊接部11设有底层堆焊部111的结构进行说明。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，架桥用底层焊接部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23)，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，架桥用底层焊接部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))。

在通过架桥用底层焊接部11及底层堆焊工序来形成底层堆焊部111时，可以如图17(a)～(e)所示进行。

即，如图17(a)所示，在该例子中，以第一焊道A1对焊缝根部间隙进行架桥，作为第二焊道A2，以与架桥用底层焊接部11的一部分重叠的方式沿钢板B侧的里侧水平方向进行堆焊并层叠。由此，在向钢板B侧的里侧水平方向施加了架桥必要焊道之后，进行架桥后1焊道以上的焊接，从而实现架桥用底层焊接部11及底层堆焊部111。需要说明的是，在该图17(a)中，全部成为向上施工的样态，但是如假想线所示，可以将第一焊道A1从坡口开口侧向下地进行架桥用底层焊接，将第二焊道A2向上施工。而且，如图17(b)所示，如工厂接合形式的下凸缘那样坡口开口部位于下侧时，可以将全部焊炬设为向下姿势进行施工。

进而，如图17(c)所示，在该例子中，以第一焊道A1对焊缝根部间隙进行架桥而形成架桥用底层焊接部11，以第二焊道A2进行较宽的横摆运条焊接，由此在向钢板B侧的里侧水平方向施加了架桥必要焊道之后，以架桥后1焊道以上地实施堆焊来形成底层堆焊部111。第二焊道A2相对于由第一焊道A1形成的架桥用底层焊接部11不是局部而是整面覆盖，但是向钢板B侧方向进行堆焊的情况并未改变，因此有效。

而且，如图17(d)所示，焊缝根部间隙过宽而以1焊道无法架桥的情况如下所述。该例子向焊缝根部间隙的钢板A侧进行堆焊作为第一焊道A1，缩窄焊缝根部间隙。接着，作为第二焊道A2，将其堆焊端面与钢板B侧的里侧端面间进一步利用焊接进行架桥。进而，作为第三焊道A3，通过向钢板B侧的里侧水平方向进行层叠来形成架桥用底层焊接部11及底层堆焊部111。并且，如图17(e)所示，作为第四焊道A4，在先形成的底层堆焊部111进一步进行堆焊而向钢板B侧的里侧水平方向施加了架桥必要焊道之后，以架桥后1焊道以上地形成底层堆焊部111。即，底层堆焊部111是在架桥用底层焊接部11的一部分层叠1焊道，进而层叠2焊道进行堆焊的例子。

作为对架桥用底层焊接部11及底层堆焊部111进行焊接时的焊接方法，优选使用以正极性(焊丝(-)&母材(+))配电的二氧化碳保护弧焊法。而且，其焊接材料优选使用将氟化钙或氟化钡作为药芯，在包括焊丝外周的钢部分的全焊丝重量换算下含有总计0.5～10质量％的药芯焊丝。最为普及的药芯焊丝是反极性用，且因电弧稳定性劣化而不含有氟化钙或氟化钡。另一方面，作为在此使用的焊接方法，优选向上焊接用中以正极性进行配电，并含有氟化钙或氟化钡作为包裹在内的药芯。

当将正极性与氟化物组合时，即便为向上姿势，熔融池也更难以滴落，能够改善止端部的磨合性而缓和应力集中。而且，焊接时的电弧的稳定性也改善。且熔透变浅，能够容易得到通过向上最终焊道进行控制的“熔透交叉角度135度以下”。作为药芯中含有的氟化物，最优选氟化钙或氟化钡。在也包括外周的钢部分的全焊丝重量换算下小于0.5质量％的话，电弧变得不稳定，焊接困难。另一方面，当超过10％时，多发生溅射，在向上焊接时，向焊接者下落，因此仍然难以焊接。因此，氟化钙或氟化钡在也包括外周的钢部分的全焊丝重量换算下设为总计0.5～10质量％。

而且，在焊接方法中，更优选药芯焊丝与二氧化碳保护组合的气体保护弧焊法。以正极性配电且氟化物的药芯焊丝还适量添加铝等时，不需要保护气体而能够焊接。然而，在无气体焊接(也称为自保护弧焊)中，氮从大气混入到焊接金属中，韧性降低，在堆焊金属内产生龟裂时，其传播速度存在升高的可能性。因此，使用二氧化碳作为保护气体，由此防止氮的混入，得到高韧性的焊接金属，从而能够延缓龟裂传播速度。需要说明的是，关于药芯焊丝，除了氟化钙或氟化钡之外，作为焊接金属调质用的脱氧材料、或电弧稳定剂，还可以添加并应用C、Si、Mn、Mg、Ti、Al、Zr、P、S、K、Na、Ca等作为单体元素或化合物。

另外，在成为架桥用底层焊接部11及底层堆焊部111的焊接的下一工序的坡口内填充对焊中，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。

形成上部堆焊部12及下部堆焊部13的堆焊优选按照图18(a)～(h)所示的层叠要领来进行。如图18(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18(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18(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18(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18(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18(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18(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18(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18(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18(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)、架桥用底层焊接部11、底层堆焊部111(通过底层堆焊工序形成)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)、架桥用底层焊接部11、底层堆焊部111(通过底层堆焊工序形成)，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≥3.0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16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开口，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。需要说明的是，在此作为对象的是不使用垫板而应用了底层焊接法的焊接部位。

(堆焊工序)

堆焊工序S12与第一制造方法的堆焊工序S2同样。

这样在已存建築物的柱构件及梁构件设置柱梁焊接接头1A、1B、1C，由此，(1)通过形状的作用，使作用于弧形缺口底的应力集中向周围分散。(2)弧形缺口底通过增加与梁腹厚度TW相同以上的角焊缝焊脚长的壁厚，相对于上下弯曲应力而提高刚性来增大破坏阻力。(3)堆焊的向柱侧的延长在现场接合形式下，与梁端焊接部的顶点部相比设为柱构件侧，而且，在工厂接合形式下，超过架桥用底层焊接部11，向比隔板端面靠柱侧使延长长度延长，由此，不仅减小接触角而缓和应力集中，利用梁端焊接部的多余部及底层，具有提高应力集中部位的刚性而增大破坏阻力这两个效果。

需要说明的是，在工厂接合形式的全部或现场接合形式下的堆焊超过焊接金属部10而延长到隔板上时，焊接金属部10的多余部、架桥用底层焊接部11的厚度未成为有效厚度，但取而代之而通常比凸缘厚的隔板厚度作为有效厚度发挥作用，接触角也进一步减小而提高应力集中的缓和效果，因此能够充分抑制破坏。在工厂接合形式下，在堆焊端部止于架桥用底层焊接部11上的长度中，与隔板端面之间产生狭窄部，反而容易破坏。因此，在底层焊接上实施弧形缺口底堆焊时，完全超过架桥用底层焊接部11而达到隔板的情况非常重要(参照图11(a)、(b))。而且，(4)堆焊的朝向柱相反侧、即梁长度中央的延长设为梁腹板厚的3倍以上的长度，由此使应力适度地分散，能够抑制在堆焊部与梁腹界面容易产生的龟裂的产生。

优选的是，与架桥用底层焊接部11局部或整面地重叠，将1焊道以上向柱构件31A(31B、31C)的相反方向堆焊于凸缘面而设置底层堆焊部111，由此不仅与凸缘的上表面和下表面相接的对焊金属止端部的位置的差异相伴的力矩的差缩小而具有地震时应力的分散效果，而且容易得到利用了对焊金属、凸缘的原质部、凸缘的热影响部这样的组织的脆性破坏的差异的[熔透交叉角度135度以下]产生的龟裂传播速度的延迟效果。该效果越是沿着凸缘下表面增大堆焊的层叠宽度越有效果，但理想的是成为与坡口开口侧的焊接部止端部相同的铅垂方向距离。

需要说明的是，在此所说的完全熔透焊接部是指在接头部分的板厚整个的区域的熔透部分。

架桥用底层焊接部是架设于焊缝根部间隙而形成的焊接部分。

堆焊部是超过焊接金属部的顶点部或覆盖架桥用底层焊接部并超过柱构件的隔板端面而以规定壁厚形成的焊接部分。

焊接金属部具备架桥用底层焊接部和与该架桥用底层焊接部在坡口内填充层叠而焊接的焊接部。

底层堆焊部是指与架桥用底层焊接部的局部或全部重叠而进行1焊道以上焊接的部分。

【实施例】

接下来，对本发明的实施例进行说明。需要说明的是，本发明没有限定为该实施例。需要说明的是，在图19～27所示的柱梁接合模拟结构体中，作为设有引弧板14的结构进行说明。

首先，制作了图19～22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19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20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21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22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19、图20、图22的弧形缺口施工方法中，垫板US使用由SS400构成的长条的钢板(9t×25W×250L)，在图21、图22的无弧形缺口施工方法中，垫板US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)。

而且，图23～27关于使用了架桥用底层焊接部11的结构，与前述情况同样地形成。需要说明的是，图26、27作为在上凸缘4侧设置垫板US且在下凸缘5侧设置架桥用底层焊接部11的结构而形成。

接着，如表2～4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.1～44(柱梁焊接接头)。弧形缺口底周围的堆焊使用了表1所示的W1～W8的8种焊丝与保护气体的组合。W1、W2是通常碳钢用二氧化碳焊接用实芯焊丝(反极性：EP)，W3是通常碳钢用二氧化碳焊接用药芯焊丝(反极性：EP)，W4、W5是使用氟化钙或氟化钡作为药芯的一部分的二氧化碳正极焊接(EN)用药芯焊丝，W6是通过高Mn添加而在凝固过程中引起马氏体相变并引起体积膨胀、且减轻拉伸残留应力的低相变温度焊接材料的一种，为二氧化碳反极性(EP)用。W7是高Cr及高Ni系的低相变温度焊接材料，但作为含有氟化钙、氟化钡的二氧化碳正极焊接(EN)用而使用的药芯焊丝。W8是含有氟化钙，即便不使用保护气体也能够焊接的正极性(EN)用的自保护弧焊法用药芯焊丝。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.1～44，按照以下的步骤进行加载实验，评价了耐震性能。上述的结果如表1所示。

(加载实验)

如图29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29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30所示。

承受反复弯曲的梁构件2的载荷位移关系可以如图31(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31(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2～4中记载为◎)，若ηs为7以上且小于9，则耐震性能良好(在表2～4中记载为○)，若ηs为5以上且小于7，则耐震性能稍良好(在表2～4中记载为△)，若ηs小于5，则耐震性能劣化(在表2～4中记载为×)。

需要说明的是，在焊接方法中，如表1所示，关于焊接的焊丝的方式、保护气体、极性、焊丝成分，设定W1～W8的条件来进行。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

如表2所示，试料No.1～10是不满本发明的要件的比较例。试料No.1～10的各结构分别如图19～22所示。

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。是设有垫板的焊接金属部，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)是具有垫板且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具有垫板且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。

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，因此能防止弧形缺口底起点的破坏，但取而代之垫板成为应力集中部位而比较早地断裂。结果是停留于耐震性稍提高的程度。

试料No.5(比较例)相对于试料No.1，在上下凸缘的弧形缺口底实施了堆焊。其结果是，抑制了来自弧形缺口底的断裂，但取而代之，垫板成为应力集中部位而比较早地断裂。结果是停留于耐震性稍提高的程度。

试料No.6(比较例)相对于试料No.2，在上下凸缘的弧形缺口底实施了堆焊。其结果是，抑制了来自弧形缺口底的断裂，但取而代之，垫板成为应力集中部位而比较早地断裂。结果是停留于耐震性稍提高的程度。

试料No.7(比较例)相对于试料No.3，在下凸缘的弧形缺口底实施了堆焊。其结果是，抑制了来自弧形缺口底的断裂，但取而代之，垫板成为应力集中部位而比较早地断裂。结果是停留于耐震性稍提高的程度。

试料No.8(比较例)相对于试料No.1，停止了安装于上下凸缘的垫板的采用，取代为架桥用底层焊接部，并且以与底层焊接平行重叠的方式在凸缘下表面实施了堆焊。然而，向一方的弧形缺口底的应力集中部位未改善，因此底层焊接化的效果未出现，几乎没有改善效果。

试料No.9(比较例)相对于试料No.2，停止了安装于上下凸缘的垫板的采用，取代为架桥用底层焊接部，并且以与底层焊接平行重叠的方式在凸缘下表面实施了堆焊。然而，向一方的弧形缺口底的应力集中部位未改善，因此底层焊接化的效果未出现，几乎没有改善效果。

试料No.10(比较例)相对于试料No.3，停止了安装于上下凸缘的垫板的采用，取代为架桥用底层焊接部，并且以与底层焊接平行重叠的方式在凸缘下表面实施了堆焊。然而，向一方的弧形缺口底的应力集中部位未改善，因此底层焊接化的效果未出现，几乎没有改善效果。

接着，如表3、表4所示，试料No.11～44是满足本发明的要件的实施例。试料No.11～44的各结构分别如图23～28所示。

具体而言，试料No.11(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的现场接合形式，废弃垫板而具有在架桥用底层焊接部形成有底层堆焊部的焊接金属部、且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。

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，废弃垫板而具有在架桥用底层焊接部形成有底层堆焊部的焊接金属部、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)不到作为优选范围的隔板端面，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。

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，废弃垫板而具有在架桥用底层焊接部形成有底层堆焊部的焊接金属部、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。

试料No.14(实施例)是相对于上凸缘侧无垫板、具有形成了架桥用底层焊接部的焊接金属部、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)，且未形成底层堆焊部111，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。

试料No.15(实施例)是相对于上凸缘侧无垫板、具有在架桥用底层焊接部形成了底层堆焊部的焊接金属部、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)不到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。

试料No.16(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的工厂接合形式，无垫板、具有在架桥用底层焊接部形成了底层堆焊部的焊接金属部且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)不到作为优选范围的隔板端面，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。

试料No.17(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的工厂接合形式，仅在下凸缘侧无垫板、具有形成了架桥用底层焊接部的焊接金属部、且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。

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，仅在下凸缘侧无垫板、具有形成了架桥用底层焊接部的焊接金属部、且施加了下部堆焊部的柱梁焊接接头。相对于试料No.17(实施例)，试料No.18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。

试料No.19(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的现场接合形式，仅在下凸缘侧无垫板、具有在架桥用底层焊接部形成了底层堆焊部的焊接金属部、且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.20(实施例)是相对于在上下设有弧形缺口的现场接合形式，在上下凸缘无垫板、具有在架桥用底层焊接部形成了底层堆焊部的焊接金属部、且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.13(实施例)，试料No.20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.21～23(实施例)是相对于试料No.20(实施例)，在上下凸缘无垫板、具有在架桥用底层焊接部形成了底层堆焊部的焊接金属部、且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.24(实施例)是相对于设有上下弧形缺口的工厂接合形式，在上下凸缘无垫板、具有在架桥用底层焊接部形成了底层堆焊部的焊接金属部、且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.12(实施例)，试料No.24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.25～26(实施例)是相对于试料No.24(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.27(实施例)相对于No.23，作为堆焊材料而使用通常使用的反极性药芯焊丝，但尤其是向上姿势的底层焊接及附随的堆焊焊缝形状与正极性用氟化物含有药芯焊丝相比容易凸出，因此耐震性提高效果稍劣化。

试料No.20～27(实施例)是对上下凸缘侧的弧形缺口施加上部及下部堆焊部，且废弃垫板而具有在架桥用底层焊接部形成了底层堆焊部的焊接金属部的柱梁焊接接头，与作为试料No.4(比较例)的通常优异的形式而已知的带垫板的上下无弧形缺口形式相比，能得到大幅优异的耐震性能。

试料No.28～30(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，无垫板、具有架桥用底层焊接部、且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.14、28、29、30(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。

试料No.31(实施例)与No.28～30相同，相对于上凸缘为无弧形缺口且在下凸缘设有弧形缺口的现场接合形式，是废弃垫板而具有架桥用底层焊接部、且对下凸缘侧实施了下部堆焊的柱梁焊接接头。作为堆焊材料，使用低相变温度焊丝。堆焊的止端部的残留应力减少，不易产生龟裂破坏，耐震性进一步提高。

试料No.32(实施例)与试料No.28～31(实施例)相同，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，对下凸缘侧施加下部堆焊部、无垫板而具有形成了架桥用底层焊接部的焊接金属部，作为堆焊材料而使用低相变温度焊丝(条件W7：参照表1)。其相变温度比试料No.31(实施例)低。堆焊的止端部的残留应力减少，难以产生龟裂破坏，ηs为9以上，耐震性能优异。该试料No.32比试料No.31优异。

试料No.33(实施例)相对于试料No.20，是使用了药芯焊丝的自保护弧焊法作为向堆焊部、架桥用底层焊接部及底层堆焊部的应用焊接法而形成的柱梁焊接接头。由于弧形缺口底或底层焊接附近的应力集中被缓和而实现耐震性提高，但是自保护弧焊法与气体保护弧焊法相比架桥用底层焊接部及堆焊金属的韧性相对低，因此龟裂传播速度快，与No.20相比耐震性的提高效果稍小(条件W8：参照表1)。

试料No.34～35(实施例)相对于试料No.22，是与底层焊接并列的柱构件反方向的堆焊焊道数逐渐增加而形成作为3焊道及4焊道的柱梁焊接接头。可知随着上下凸缘里侧的堆焊焊道数增加而耐震性提高。这是向凸缘里侧的应力集中部位向柱反方向移动，与凸缘表侧的力矩差缩小而应力分散效果提高的情况、作为从凸缘里面和堆焊接点产生的龟裂传播的路径而更多地通过高韧性金属组织的情况产生的效果。

试料No.36(实施例)相对于试料No.29的上凸缘为无弧形缺口且在下凸缘设有弧形缺口的现场接合形式，废弃垫板而设有架桥用底层焊接部，进而施加了底层堆焊部。该试料No.36进一步提高了耐震性。不仅废弃垫板而进行底层焊接化，而且向凸缘里侧进行堆焊，由此是应力集中部位向柱反方向移动，与凸缘表侧的力矩差缩小而应力分散效果提高的情况、作为从凸缘里面和堆焊接点产生的龟裂传播的路径而更多地通过高韧性金属组织的情况产生的效果。

试料No.37(实施例)相对于试料No.19的上凸缘为无弧形缺口且在下凸缘设有弧形缺口的现场接合形式，仅将下凸缘设为无垫板，施加了架桥用底层焊接部11、下部堆焊部13、以及底层堆焊部111。在该试料No.37的结构中，虽然下凸缘侧的耐震性提高，但是上凸缘侧未施加任何耐震性提高改良处理，相对弱，因此停留于综合性的耐震性能稍上升的程度。

试料No.38(实施例)相对于上下设有弧形缺口的现场接合形式，对两弧形缺口底施加上部堆焊部12、下部堆焊部13，而且，废弃垫板而形成了架桥用底层焊接部11。并且，试料No.38进而附随而对成为凸缘里面的架桥用底层焊接部11施加底层堆焊部111，上部堆焊部12、下部堆焊部13、底层堆焊部111共通地使用低相变温度焊丝。该试料No.38减少弧形缺口底和凸缘里面侧这两方的堆焊的止端部的残留应力，不易产生龟裂破坏，耐震性提高。

试料No.39(实施例)相对于在上下设有弧形缺口的工厂接合形式，对两弧形缺口底施加上部堆焊部12、下部堆焊部13，进而废弃垫板而作为架桥用底层焊接部11。但是，试料No.39未实施附随于架桥用底层焊接部11的底层堆焊部111的焊接。试料No.39虽然耐震性提高，但是架桥用底层焊接部侧的应力集中缓和不充分，因此停留于综合性的耐震性能稍上升。

试料No.40(实施例)相对于在上下设有弧形缺口的现场接合形式，对两弧形缺口底分别施加上部堆焊部12、下部堆焊部13，进而废弃垫板而设为架桥用底层焊接部11。然而，试料No.40不满足弧形缺口底的上部堆焊部12及下部堆焊部13的尺寸规定，而且，架桥用底层焊接部侧也未实施底层堆焊部111的焊接，因此综合性的耐震性提高效果停留在少量。

试料No.41(实施例)相对于上凸缘设为带垫板US的无弧形缺口且在下凸缘设有弧形缺口的现场接合式，在下凸缘侧废弃垫板而形成架桥用底层焊接部11，并且在弧形缺口底设有下部堆焊部13。通常，无弧形缺口式使作用于弧形缺口底的应力集中消失，因此耐震性优异，但接着成为应力集中的垫板US存在时，其效果受限定。试料No.41的下凸缘侧的应力集中部位以规定长度等应用下部堆焊部13而大幅改善，但是上凸缘侧垫板US相对弱，因此耐震性提高效果不如试料No.28～32的无垫板、无弧形缺口式那么高。

试料No.42(实施例)相对于试料No.41，附随于下凸缘的架桥用底层焊接部11而对底层堆焊部111进行焊接并实施。该试料No.42的下凸缘侧的应力集中更加缓和而耐震性应优异，但是关于相对弱的上凸缘侧的垫板US没有改变，因此耐震性也几乎未改变。

试料No.43(实施例)相对于在上下设有弧形缺口的工厂接合形式，对两弧形缺口底施加上部堆焊部12、下部堆焊部13，进而废弃垫板而设为架桥用底层焊接部11。然而，试料No.43不满足弧形缺口底的上部堆焊部12及下部堆焊部13的尺寸规定，而且，架桥用底层焊接部侧也未实施底层堆焊部111的焊接，因此综合性的耐震性提高效果停留在少量。

试料No.44(实施例)相对于在上下设有弧形缺口的现场接合形式，对两弧形缺口底施加上部堆焊部12、下部堆焊部13，进而废弃垫板而设为架桥用底层焊接部11。然而，试料No.43不满足弧形缺口底的上部堆焊部12及下部堆焊部13的尺寸规定，而且，架桥用底层焊接部侧也未实施底层堆焊部111的焊接，因此综合性的耐震性提高效果停留在少量。

Claims (28)

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，其由在所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面的对接位置形成的焊接金属部构成；

下部完全熔透焊接部，其由在所述柱构件的侧面与所述下凸缘的端面的对接位置无垫板地形成的架桥用底层焊接部、及在该架桥用底层焊接部进行坡口内填充层叠而形成的焊接金属部构成；

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。

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，与所述架桥用底层焊接部接合的所述焊接金属部的顶点部设置在所述下弧形缺口侧，

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，所述架桥用底层焊接部设置在所述下弧形缺口侧，

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)为超过所述柱构件的隔板端面的长度，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，

所述柱梁焊接接头具备与所述架桥用底层焊接部局部或整面地重叠、将1焊道以上向所述柱构件的相反方向沿着凸缘面进行底层堆焊而形成的底层堆焊部。

5.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。

6.根据权利要求4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。

7.根据权利要求5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)为超过所述柱构件的隔板端面的长度，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。

8.根据权利要求5所述的柱梁焊接接头，其特征在于，

所述柱梁焊接接头具备与形成在所述柱构件的侧面和所述上凸缘的端面之间的架桥用底层焊接部局部或整面地重叠、将1焊道以上向所述柱构件的相反方向沿着凸缘面进行底层堆焊而形成的底层堆焊部。

9.根据权利要求7所述的柱梁焊接接头，其特征在于，

所述柱梁焊接接头具备与形成在所述柱构件的侧面和所述上凸缘的端面之间的架桥用底层焊接部局部或整面地重叠、将1焊道以上向所述柱构件的相反方向沿着凸缘面进行底层堆焊而形成的底层堆焊部。

10.一种柱梁焊接接头，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，其由在所述柱构件的侧面与所述上凸缘的端面的对接位置进行坡口内填充层叠而形成的焊接金属部构成；

下部完全熔透焊接部，其由在所述柱构件的侧面与所述下凸缘的端面的对接位置无垫板地形成的架桥用底层焊接部、及在该架桥用底层焊接部进行坡口内填充层叠而形成的焊接金属部构成；

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。

11.根据权利要求10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，与架桥用底层焊接部接合的所述焊接金属部的顶点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。

12.根据权利要求10或11所述的柱梁焊接接头，其特征在于，

所述柱梁焊接接头具备与所述架桥用底层焊接部局部或整面地重叠、将1焊道以上向所述柱构件的相反方向沿着凸缘面进行底层堆焊而形成的底层堆焊部。

13.一种柱梁焊接接头的制造方法，是权利要求1、2、3、10、11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。

14.根据权利要求13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C≥0.15质量％、Mn≥3.0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。

15.根据权利要求13所述的柱梁焊接接头的制造方法，其特征在于，

通过以焊接中使用的焊丝为负极、作为所述柱构件及梁构件的母材侧为正极而以正极性配电的弧焊法进行焊接，并且所述焊丝在包括焊丝外周的钢部分的全焊丝重量换算下含有总计0.5～10质量％的氟化钙或氟化钡作为药芯。

16.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，

通过以焊接中使用的焊丝为负极、作为所述柱构件及梁构件的母材侧为正极而以正极性配电的弧焊法进行焊接，并且所述焊丝在包括焊丝外周的钢部分的全焊丝重量换算下含有总计0.5～10质量％的氟化钙或氟化钡作为药芯。

17.根据权利要求15所述的柱梁焊接接头的制造方法，其特征在于，

所述弧焊法是二氧化碳保护弧焊法。

18.根据权利要求16所述的柱梁焊接接头的制造方法，其特征在于，

所述弧焊法是二氧化碳保护弧焊法。

19.一种柱梁焊接接头的制造方法，是权利要求8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。

20.根据权利要求19所述的柱梁焊接接头的制造方法，其特征在于，

在所述梁端部对焊工序中形成了所述架桥用底层焊接部之后，进行形成所述底层堆焊部的底层堆焊工序。

21.根据权利要求19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C≥0.15质量％、Mn≥3.0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。

22.根据权利要求20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C≥0.15质量％、Mn≥3.0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。

23.根据权利要求19所述的柱梁焊接接头的制造方法，其特征在于，

通过以焊接中使用的焊丝为负极、作为所述柱构件及梁构件的母材侧为正极而以正极性配电的弧焊法进行焊接，并且所述焊丝在包括焊丝外周的钢部分的全焊丝重量换算下含有总计0.5～10质量％的氟化钙或氟化钡作为药芯。

24.根据权利要求20所述的柱梁焊接接头的制造方法，其特征在于，

通过以焊接中使用的焊丝为负极、作为所述柱构件及梁构件的母材侧为正极而以正极性配电的弧焊法进行焊接，并且所述焊丝在包括焊丝外周的钢部分的全焊丝重量换算下含有总计0.5～10质量％的氟化钙或氟化钡作为药芯。

25.根据权利要求23所述的柱梁焊接接头的制造方法，其特征在于，

所述弧焊法是二氧化碳保护弧焊法。

26.根据权利要求24所述的柱梁焊接接头的制造方法，其特征在于，

所述弧焊法是二氧化碳保护弧焊法。

27.一种柱梁焊接接头的制造方法，是权利要求9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。

28.根据权利要求27所述的柱梁焊接接头的制造方法，其特征在于，

在所述梁端部对焊工序中形成了所述架桥用底层焊接部之后，进行形成所述底层堆焊部的底层堆焊工序。