【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐食金属を被覆した構造部材を接合する際の接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
海洋構造物等の腐食環境で使用される構造材においては、機械強度を保持する構造部材として鋼構造部材を用い、該鋼構造部材の表面を耐食金属で被覆する構造が採用される。耐食金属としては、チタン、ステンレス鋼等が用いられる。
【０００３】
構造物の表面形状が箱状あるいは平面を主体とする形状である場合には、耐食金属による表面被覆は比較的簡単に施工することができる。一方、鋼管や角形材を組み合わせたトラス等の骨組構造においては、垂直材や斜材または弦が交差する格点部においてはその接合部の形状が複雑であるために、格点部における耐食金属による被覆が容易ではない。
【０００４】
また、骨組構造の格点部には繰り返し荷重が作用し、荷重作用時には格点部を被覆する被覆金属も変形を受けるので、このような繰り返し変形環境において破損が生じない被覆構造を有している必要がある。
【０００５】
特許文献１には、トラス構造の格点部を含め、耐食金属で被覆した部材の接合構造が開示されている。特許文献１の図１を参照すると、格点部の構造用部材（２Ａ、２Ｂ）はそれぞれ耐食金属板３で被覆され、耐食金属板１は格点部全体を被覆することのできる形状を有するものであり、格点部を耐食金属板１で被覆した上で、構造用部材（２Ａ、２Ｂ）それぞれの耐食金属板３と耐食金属板１の間に伸縮自在な治具４を介在させる。このような構造を採用したことにより、耐食金属板により被覆された構造用部材２を連結し、耐食金属板の端部をシールする構造において、完全なシールが可能であると共に、外皮の耐食金属板も破壊されることはないとしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２６８８９４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
骨組構造の格点部はその形状が複雑であり、特許文献１に記載されたシール構造では格点部全体を被覆する耐食金属板１の形状が非常に複雑なものになる。また、このような耐食金属板１で格点部を被覆するためには、耐食金属板１を２枚以上の部品として準備し、現場において格点部に部品をかぶせた上で各部品の接合部を溶接接合する必要があり、施工にも困難が伴う。
【０００８】
本発明は、骨組構造の格点部のような複雑な形状を有する耐食金属被覆構造部材の接合構造において、施工が容易であり、シールが完全であり、かつ格点部における繰り返し変形によっても破損しない接合構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨とすることろは以下の通りである。
（１）耐食金属被覆構造部材の接合構造であって、複数の構造部材１は接合部４の一部又は全部において構造部材表面が相互に角度をなして接合され、各構造部材１の表面は前記接合部４の近傍まで耐食金属板２によって被覆されており、接合構造は前記接合部４を被覆する接合部耐食金属板３を有し、接合部耐食金属板３はその幅方向両端がそれぞれ前記各構造部材１の表面を被覆する耐食金属板２に接合されてなり、接合部４が接合部耐食金属板３によって外界から遮断されてなることを特徴とする耐食金属被覆構造部材の接合構造。
（２）接合部耐食金属板３は、複数の金属板が接合されてなり、接合部４に沿って環状の形状を有してなることを特徴とする上記（１）に記載の耐食金属被覆構造部材の接合構造。
（３）接合部耐食金属板３は、その表面に凹凸を有してなることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の耐食金属被覆構造部材の接合構造。
（４）前記凹凸は、複数の浮き出し模様５であることを特徴とする上記（３）に記載の耐食金属被覆構造部材の接合構造。
（５）前記凹凸は、波形状６であることを特徴とする上記（３）に記載の耐食金属被覆構造部材の接合構造。
（６）構造部材１の少なくとも一つは鋼管であることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の耐食金属被覆構造部材の接合構造。
（７）耐食金属被覆構造部材の接合構造に用いる接合部耐食金属板３であって、接合部耐食金属板３はその幅方向両端をそれぞれ各構造部材１の表面を被覆する耐食金属板２に接合することによって接合部４を被覆することができ、接合部耐食金属板３はその表面に複数の浮き出し模様５である凹凸を有してなることを特徴とする構造部材被覆用接合部耐食金属板。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明が対象とする構造部材の接合構造は、耐食金属被覆構造部材の接合構造であって、複数の構造部材１は接合部４の一部又は全部において構造部材表面が相互に角度をなして接合されてなるのもである。ここで接合部４とは、各構造部材１を構成する鋼材同士が具体的に相互に接する部位をいう。通常は、接合部４の一部又は全部において構造部材１同士が溶接接合されてなる。接合部４において構造部材表面が相互に角度をなして接合されるとは、接合部４において構造部材表面が相互に平行に接していない状態をいう。接合部４の一部又は全部と規定しているのは、接合される構造部材１の一方の全周を取り巻く接合部４のうち、一部については構造部材表面が相互に平行に接する場合もあり得るからであり、また接合部４の一部については実際には溶接接合されていない場合もあり得るからである。
【００１１】
図１に示す接合構造は、垂直構造部材１ａ・水平構造部材１ｂいずれも鋼管である部材が接合する格点部であり、水平構造部材１ｂの直径が垂直構造部材１ａの直径よりもやや小さい場合である。水平構造部材１ｂとしての鋼管の全周を取り巻く接合部４が存在し、接合部４のいずれの部位においても水平構造部材１ｂと垂直構造部材１ａの表面が角度をなして接合されている。図２に示す接合構造は、同じく垂直構造部材１ａ・水平構造部材１ｂいずれも鋼管でかつ直径が等しい格点部の場合である。水平構造部材１ｂの全周を取り巻く接合部４のうち、端点１０においては構造部材表面が相互に平行であり、その他の部位においてはいずれも構造部材表面が相互に角度をなしている。図３に示す接合構造は、箱形構造部材である水平構造部材１ｂに鋼管である垂直構造部材１ａを接合する格点部であり、垂直構造部材１ａの全周を取り巻く接合部４は、いずれの部分においても構造部材表面が相互に角度をなしている。
【００１２】
各構造部材１は、図１（ｂ）に示すように、接合前において接合に適した形状に加工が完了している。接合構造を形成する各構造部材１は、その表面が接合部４の近傍まで耐食金属板２によって被覆されている。構造部材１の端が接合部４となる構造部材１（図１（ｂ）の場合は水平構造部材１ｂ）においては、表面を被覆する耐食金属板２ｂの端部１２は接合部４である部材端の近傍に配置されている。構造部材の側部が接合部４となる構造部材１（図１（ｂ）の場合は垂直構造部材１ａ）においては、耐食金属板２ａの端部１２は接合部４の近傍にあり、構造部材１ａの側部であって接合部４となる部位を除く部分が耐食金属板２ａによって被覆されている。構造部材１の表面を被覆する耐食金属板２としては、ステンレス鋼、チタン、モネル、キュプロニッケル等を用いることができる。
【００１３】
耐食金属板２による被覆は、構造部材１の表面に直接被覆し、溶接部近傍における耐食金属板２の端部を構造部材１の表面に接合することができる。図４（ａ）に示す例では、耐食金属板２の端部は構造部材１の表面にＴＩＧ溶接され、ＴＩＧ溶接部７ａを形成している。あるいは、図４（ｂ）に示すように、構造部材１の表面と耐食金属板２との間に防食性材料９を充填しても良い。防食性材料９としては、無機系材料（れき性材料、モルタル、コンクリート等）、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。
【００１４】
複数の構造部材１をその接合部４において接合すると、各構造部材１の表面は接合部近傍までは耐食金属板２で被覆され、接合部４及びその近傍において構造部材１の表面が直接露出した形状となる。通常は、一方の構造部材１（図１の場合は水平構造部材１ｂ）の全周を取り巻くように接合部４が配置される。
【００１５】
本発明の接合部耐食金属板３は、接合部４を被覆するように配置する。接合部耐食金属板３の形状は接合部４の形状に合わせて作成されるが、好ましくは平面に展開した形状が細長い形状であり、その幅方向両端がそれぞれ前記各構造部材の表面を被覆する耐食金属板２に接合される。接合部４の形状が一方の構造部材２の全周を取り巻く形状である場合は、接合部耐食金属板３も当該構造部材１の全周を取り巻くように配置され、図８（ｂ）に示すように環状の形状を有することとなる。環状の形状とし、かつ幅方向両端をそれぞれ各構成部材表面の耐食金属板２に接合した結果として、接合部４が前記接合部耐食金属板３によって外界から遮断されることとなる。その結果、構成部材１の接合構造には構成部材表面が露出する部位は存在しなくなり、構造材の耐食性が確保されることとなる。
【００１６】
環状の形状を有する接合部耐食金属板３において、接合部４に配置する前から環状の形状を有していたのでは、構成部材１を接合した後に接合部耐食金属板３を設置することができない。本発明において、図１（ｂ）に示すように、接合部耐食金属板３を複数の金属板によって構成し、接合部位に配置した後にお互いに接合して環状構造とすると好ましい。
【００１７】
構成部材１の表面を被覆する耐食金属板２と、接合部耐食金属板３との接触部における接合については、図４（ａ）に示すようにＴＩＧ溶接接合とすることができる。図４（ａ）のＴＩＧ溶接部７ｂがそれである。あるいは、図１（ｃ）に示すようにシーム溶接とすることもできる。この場合、接合部耐食金属板３の両端に折り曲げ部を形成し、シーム溶接部８を形成する。
【００１８】
接合部耐食金属板３によって囲まれた空間には、図４（ｂ）（ｄ）に示すように、防食性材料９を充填することとしても良い。
【００１９】
通常の構造物において、骨組構造の格点部には繰り返し荷重が作用し、各構造部材が変形する。荷重作用時には格点部を被覆する被覆金属も変形を受けるので、本発明の金属被覆を有する接合構造においてもこのような繰り返し変形環境において破損が生じない被覆構造を有している必要がある。一方、構造部材表面の耐食金属板２と接合部耐食金属板３との接触部の溶接は、現場施工であり、またごく薄い耐食金属板同士の溶接であり、溶接強度を十分に高くできない場合がある。このような場合、接合構造の繰り返し変形において、耐食性金属板同士の接合部が疲労破壊を起こすと、シール構造が破壊されるので好ましくない。
【００２０】
本発明においては、接合部耐食金属板３の表面に凹凸を設けることにより、この問題を解決することができる。即ち、金属板の表面に凹凸を設けると、金属板全体としての引っ張りに対する耐変形性が低下するので、接合構造全体が変形した場合においても接合部耐食金属板３が伸び縮みすることによって応力を緩和し、接合構造変形時における耐食性金属板同士の接合部にかかる応力を緩和できるのである。
【００２１】
接合部耐食金属板表面に設ける凹凸は、図６に示すような複数の浮き出し模様５とすると好ましい。浮き出し模様５とは、一般にエンボス加工といわれる加工によって形成することができるものである。金属板に引っ張り力を付加した際における耐変形性についてみると、通常の平板に比較し、浮き出し模様５の部分は耐変形性が極めて小さい。従って、金属板表面を多数の浮き出し模様５によって覆うことにより、金属板全体の引っ張り力に対する耐変形性を大幅に小さくすることができる。また、浮き出し模様５を設けた金属板は容易に曲げ加工を行うこともできるので、金属板表面に浮き出し模様５を設けた後で、当該金属板を接合部耐食金属板３として必要な形状に曲げ加工を行うことができ（図５（ａ））、好ましい。このような浮き出し模様５を設けた接合部耐食金属板３を用いた接合構造の断面を図５（ｂ）に示す。
【００２２】
浮き出し模様としては、図６（ａ）（ｂ）に示すように片側に凸に浮き出し模様５を設けたもの、あるいは図６（ｃ）に示すように両側に凸に浮き出し模様５を設けたものを用いることができる。また、浮き出し模様５は、相互に独立して存在している必要はなく、隣り合った浮き出し模様５が重なって渾然一体の凹凸形状となっていても良い。図６に示すような浮き出し模様において、各浮き出し模様５の円相当径をＤとし、浮き出し模様の中心間距離をｄとしたとき、浮き出し模様中心間の距離ｄは３×Ｄ以下の間隔とすると好ましい。耐食金属板３の板厚が０．４〜０．６ｍｍ程度の場合、浮き出し模様５の円相当径は１０〜３０ｍｍ程度が好ましく、また浮き出し模様３の浮き出し高さは０．５〜５．０ｍｍ程度が好ましい。
【００２３】
接合部耐食金属板表面に設ける凹凸は、図７に示すように波形状６としても好ましい。波形状６であれば、波の垂直方向については引っ張り力に対する耐変形性が顕著に低下するので、耐食金属板同士の接合部の破壊を防止する上では最も効果的である。そのためには、細長い形状の接合部金属板３において、波頂部１１の方向を接合部金属板３の長手方向と一致させると良い。また、波形状６を設けた金属板は、波頂部１１の方向に曲げ加工を施すことが困難である。従って、金属板を接合部耐食金属板３として必要な形状に曲げ加工を行った後に、あるいは曲げ加工を行うと同時に、波形状を付加する加工を行う必要がある。通常は、接合部耐食金属板３を成型するためのプレス成型において、プレス型に波形状６を付加するための形状を設けておくと良い。
【００２４】
本発明は、接合構造を形成する構造部材の少なくとも一つは鋼管であると好ましい。構造部材が鋼管であると、接合部の形状が曲線となって複雑であり、従来行われている被覆構造では被覆が困難であるのに対し、本発明を採用すれば容易に被覆加工を行うことができるからである。
【００２５】
図８（ａ）には、構造部材１の表面に被覆する耐食金属板２の溶接状況を示す。図中で太線で示したのが耐食金属板２のＴＩＧ溶接部である。このように、複数の耐食金属板２を溶接でつなぎ合わせることにより、構造部材１の表面に耐食金属板２を被覆することができる。
【００２６】
耐食金属被覆構造部材の接合構造に用いる本発明の接合部耐食金属板３は、接合部４を被覆するように形成される。接合構造における複数の耐食金属被覆構造部材１は接合部４の一部又は全部において構造部材表面が相互に角度をなして接合され、接合部耐食金属板３はその幅方向両端をそれぞれ各構造部材１の表面を被覆する耐食金属板２に接合することによって接合部４を被覆することができ、接合部耐食金属板３はその表面に複数の浮き出し模様５である凹凸を有してなる。このような接合部耐食金属板３を用いることにより、接合部４の耐食性を確保することができ、また接合部耐食金属板３はその表面に複数の浮き出し模様５である凹凸を有しているので、金属板全体の引っ張り力に対する耐変形性を大幅に小さくすることができる。また、浮き出し模様５を設けた金属板は容易に曲げ加工を行うこともできるので、金属板表面に浮き出し模様５を設けた後で、当該金属板を接合部耐食金属板３として必要な形状に曲げ加工を行うことができる。
【００２７】
【実施例】
鋼管を組み合わせた海洋構造物において、本発明を適用した。鋼管製の垂直構造部材１ａと水平構造部材１ｂとの格点部において、図１に示す接合構造を用いた。垂直構造部材１ａの直径は８００ｍｍ、板厚は１５ｍｍであり、水平構造部材１ｂの直径は６００ｍｍ、板厚は９ｍｍである。表面を被覆する耐食金属板２としてはチタンを用いた。構造部材１を被覆する耐食金属板２ａ、耐食金属板２ｂともに板厚は１．０ｍｍとし、接合部耐食金属板３には板厚０．５ｍｍ、幅が９０〜１５０ｍｍのチタンを用いた。接合部耐食金属板３の表面には、図５、図６に示すような浮き出し模様５を形成した。浮き出し模様５の円相当径Ｄは１０〜３０ｍｍであり、各浮き出し模様５の間の距離は３０〜６０ｍｍ程度とした。浮き出し模様５の浮き出し高さは０．５〜５．０ｍｍとした。
【００２８】
構造部材１を被覆する耐食金属板２は、図８、図４（ｄ）に示すように構造部材１の表面にＴＩＧ溶接部７で溶接して被覆を行った。耐食金属板２と接合部耐食金属板３との接触部においても図４（ｄ）に示すようにＴＩＧ溶接部７を形成して接合を行った。配置前の接合部耐食金属板３は、図１（ｂ）に示すように３ａと３ｂの２枚に分離しており、その接触部をＴＩＧ溶接部７として接合した。接合部耐食金属板３で覆われた内部には、図４（ｄ）に示すように防食性材料９を充填した。防食性材料９としては発泡ウレタン樹脂を用いた。
【００２９】
従来、耐食金属を鋼管部材の接合部に被覆する際に、あらかじめ接合部形状にあわせた形に耐食金属を加工した板を取り付けた場合には、接合部に被覆された耐食金属の疲労強度が低いことが大きな問題であった。しかしながら、浮き出し模様を有する耐食金属板を接合部に被覆することにより疲労強度が大幅に改善され、疲労寿命が２倍以上改善された。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、骨組構造の格点部のような複雑な形状を有する耐食金属被覆構造部材の接合構造において、施工が容易であり、シールが完全である接合構造、さらには格点部における繰り返し変形によっても破損しない接合構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構造部材の接合構造を示す図であり、（ａ）は接合構造の斜視図、（ｂ）は組み立て前の状況を示す斜視図である。
【図２】本発明の構造部材の接合構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の構造部材の接合構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の構造部材の接合構造を示す部分断面図である。
【図５】接合部耐食金属板が浮き出し模様を有する本発明について説明する図である。
【図６】接合部耐食金属板が浮き出し模様を有する本発明について説明する図である。
【図７】接合部耐食金属板が波形状を有する本発明について説明する図である。
【図８】本発明の構造部材の接合構造を示す斜視図であり、（ａ）は構造部材表面の耐食金属板の溶接状況を示す図であり、（ｂ）は環状の形状を有する接合部耐食金属板を示す図である。
【符号の説明】
１ 構造部材
２ 耐食金属板
３ 接合部耐食金属板
４ 接合部
５ 浮き出し模様
６ 波形状
７ ＴＩＧ溶接部
８ シーム溶接部
９ 防食性材料
１０ 端点
１１ 波頂部
１２ 端部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a joining structure for joining structural members coated with a corrosion-resistant metal.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART In a structural material used in a corrosive environment such as a marine structure, a structure in which a steel structural member is used as a structural member for maintaining mechanical strength, and a surface of the steel structural member is coated with a corrosion-resistant metal is employed. As the corrosion-resistant metal, titanium, stainless steel, or the like is used.
[0003]
When the surface shape of the structure is a box shape or a shape mainly composed of a flat surface, the surface coating with the corrosion-resistant metal can be performed relatively easily. On the other hand, in a frame structure such as a truss that combines steel pipes and rectangular materials, the shape of the joint is complicated at the point where vertical or diagonal members or strings intersect. Is not easy.
[0004]
In addition, a repeated load is applied to the point of the frame structure, and the coated metal that covers the point is also deformed when the load is applied. Need to be.
[0005]
Patent Literature 1 discloses a joint structure of members covered with a corrosion-resistant metal, including a point portion of a truss structure. With reference to FIG. 1 of Patent Document 1, the structural members (2A, 2B) at the point portions are respectively covered with a corrosion-resistant metal plate 3, and the corrosion-resistant metal plate 1 has a shape capable of covering the entire point portion. In this case, the jig 4 is provided between the corrosion-resistant metal plate 3 of each structural member (2A, 2B) and the corrosion-resistant metal plate 1 after covering the marked portion with the corrosion-resistant metal plate 1. By adopting such a structure, in the structure in which the structural members 2 covered with the corrosion-resistant metal plate are connected to seal the ends of the corrosion-resistant metal plate, complete sealing is possible and the corrosion-resistant metal The board will not be destroyed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-268894
[Problems to be solved by the invention]
The point portion of the frame structure has a complicated shape, and in the seal structure described in Patent Document 1, the shape of the corrosion-resistant metal plate 1 covering the entire point portion is very complicated. Also, in order to cover the marked part with such a corrosion-resistant metal plate 1, the corrosion-resistant metal plate 1 is prepared as two or more parts, and the parts are covered on the marked part at the site, and each part is joined. It is necessary to weld the parts together, and the construction is difficult.
[0008]
The present invention relates to a joint structure of a corrosion-resistant metal-coated structural member having a complicated shape like a point portion of a frame structure, which is easy to apply, has a complete seal, and is damaged by repeated deformation at the point portion. It is an object to provide a bonding structure that does not have.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A joint structure of a corrosion-resistant metal-coated structural member, in which a plurality of structural members 1 are joined at an angle to each other at a part or the entirety of a joint 4, and the surface of each structural member 1 is The vicinity of the joint 4 is covered with the corrosion-resistant metal plate 2, and the joint structure includes a joint corrosion-resistant metal plate 3 covering the joint 4, and the joint corrosion-resistant metal plate 3 has both ends in the width direction. A joint structure for a corrosion-resistant metal-coated structural member, wherein the joint member is joined to a corrosion-resistant metal plate covering the surface of each of the structural members, and the joint portion is cut off from the outside by the joint-corrosion-resistant metal plate. .
(2) The corrosion-resistant metal coating according to the above (1), wherein the joint-resistant metal plate 3 is formed by joining a plurality of metal plates and has an annular shape along the joint 4. Joint structure of structural members.
(3) The joint structure of a corrosion-resistant metal-coated structural member according to the above (1) or (2), wherein the corrosion-resistant metal plate 3 has an uneven surface.
(4) The joint structure for a corrosion-resistant metal-coated structural member according to (3), wherein the unevenness is a plurality of raised patterns 5.
(5) The joint structure for a corrosion-resistant metal-coated structural member according to (3), wherein the unevenness has a wave shape 6.
(6) The joint structure for a corrosion-resistant metal-coated structural member according to any one of (1) to (5), wherein at least one of the structural members 1 is a steel pipe.
(7) The joint corrosion-resistant metal plate 3 used for the joint structure of the corrosion-resistant metal-coated structural member, wherein the joint corrosion-resistant metal plate 3 is formed on the corrosion-resistant metal plate 2 covering the surface of each structural member 1 at both ends in the width direction. The joint portion 4 can be covered by joining, and the joint corrosion-resistant metal plate 3 has a plurality of raised and recessed patterns 5 on its surface. Board.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The joint structure of the structural members targeted by the present invention is a joint structure of a corrosion-resistant metal-coated structural member, and a plurality of structural members 1 are formed such that the surfaces of the structural members at some or all of the joints 4 are at an angle to each other. It is also joined. Here, the joint portion 4 refers to a portion where the steel materials constituting each structural member 1 specifically contact each other. Usually, the structural members 1 are welded to each other at a part or the entirety of the bonding portion 4. The fact that the surfaces of the structural members are joined at an angle to each other at the joint 4 refers to a state where the surfaces of the structural members at the joint 4 are not in parallel with each other. A part or the entirety of the joint part 4 is defined as a part of the joint part 4 surrounding one entire circumference of the structural member 1 to be joined, even if a part of the structural member surface is in contact with each other in parallel. This is because there is a possibility that some of the joints 4 are not actually welded.
[0011]
The joint structure shown in FIG. 1 is a point where the vertical structural member 1a and the horizontal structural member 1b are both steel pipes, and the diameter of the horizontal structural member 1b is slightly smaller than the diameter of the vertical structural member 1a. It is. There is a joint 4 surrounding the entire circumference of the steel pipe as the horizontal structural member 1b, and the surface of the horizontal structural member 1b and the surface of the vertical structural member 1a are joined at an angle in any part of the joint 4. The joint structure shown in FIG. 2 is a case where both the vertical structural member 1a and the horizontal structural member 1b are steel pipes and have the same diameter. Of the joints 4 surrounding the entire circumference of the horizontal structural member 1b, the structural member surfaces are parallel to each other at an end point 10, and the structural member surfaces are at an angle to each other in other portions. The joint structure shown in FIG. 3 is a point where a vertical structural member 1a which is a steel pipe is joined to a horizontal structural member 1b which is a box-shaped structural member, and a joining portion 4 surrounding the entire periphery of the vertical structural member 1a The surface of the structural member also forms an angle with each other also in the portion.
[0012]
As shown in FIG. 1B, each structural member 1 has been processed into a shape suitable for joining before joining. The surface of each structural member 1 forming the joint structure is covered with the corrosion-resistant metal plate 2 up to the vicinity of the joint 4. In the structural member 1 (the horizontal structural member 1b in FIG. 1B) in which the end of the structural member 1 is the joint 4, the end 12 of the corrosion-resistant metal plate 2b covering the surface is the joint 4 It is located near the end. In the structural member 1 (the vertical structural member 1a in FIG. 1B) in which the side portion of the structural member becomes the joint 4, the end portion 12 of the corrosion-resistant metal plate 2a is near the joint 4 and the structural member The portion of the side of 1a except for the portion to be the joint 4 is covered with the corrosion-resistant metal plate 2a. As the corrosion-resistant metal plate 2 covering the surface of the structural member 1, stainless steel, titanium, monel, cupronickel, or the like can be used.
[0013]
The coating with the corrosion-resistant metal plate 2 can directly cover the surface of the structural member 1 and join the end of the corrosion-resistant metal plate 2 near the welded portion to the surface of the structural member 1. In the example shown in FIG. 4A, the end of the corrosion-resistant metal plate 2 is TIG welded to the surface of the structural member 1 to form a TIG weld 7a. Alternatively, as shown in FIG. 4B, the space between the surface of the structural member 1 and the corrosion-resistant metal plate 2 may be filled with an anti-corrosion material 9. As the anticorrosive material 9, an inorganic material (rubble material, mortar, concrete, or the like), a urethane resin, an epoxy resin, or the like can be used.
[0014]
When the plurality of structural members 1 are joined at the joints 4, the surface of each structural member 1 is covered with the corrosion-resistant metal plate 2 up to the vicinity of the joint, and the surface of the structural member 1 is directly exposed at the joint 4 and the vicinity thereof. Shape. Normally, the joint 4 is arranged so as to surround the entire circumference of one structural member 1 (the horizontal structural member 1b in FIG. 1).
[0015]
The joint corrosion-resistant metal plate 3 of the present invention is disposed so as to cover the joint 4. The shape of the joint corrosion-resistant metal plate 3 is made according to the shape of the joint 4, but preferably, the shape developed in a plane is an elongated shape, and both ends in the width direction respectively cover the surfaces of the structural members. It is joined to the corrosion-resistant metal plate 2. When the shape of the joint 4 is a shape surrounding the entire periphery of one structural member 2, the corrosion-resistant metal plate 3 for the joint is also arranged so as to surround the entire periphery of the structural member 1, as shown in FIG. Thus, it has an annular shape. As a result of joining to the corrosion-resistant metal plate 2 on the surface of each component member in the form of an annular shape and having both ends in the width direction joined, the joint 4 is cut off from the outside by the joint-resistant metal plate 3. As a result, there is no portion where the surface of the component member is exposed in the joint structure of the component member 1, and the corrosion resistance of the structural material is secured.
[0016]
If the joint corrosion-resistant metal plate 3 having the annular shape had the annular shape before being arranged at the joint 4, the joint corrosion-resistant metal plate 3 may be installed after the constituent members 1 are joined. Can not. In the present invention, as shown in FIG. 1 (b), it is preferable that the joint corrosion-resistant metal plate 3 is composed of a plurality of metal plates, arranged at a joint portion, and joined to each other to form an annular structure.
[0017]
As shown in FIG. 4A, TIG welding can be used for joining at the contact portion between the corrosion-resistant metal plate 2 covering the surface of the component 1 and the corrosion-resistant metal plate 3 at the joint. This is the TIG weld 7b in FIG. Alternatively, seam welding can be performed as shown in FIG. In this case, bent portions are formed at both ends of the joint corrosion-resistant metal plate 3, and seam welds 8 are formed.
[0018]
The space surrounded by the joint corrosion-resistant metal plate 3 may be filled with an anticorrosion material 9 as shown in FIGS.
[0019]
In a normal structure, a load is repeatedly applied to the point of the frame structure, and each structural member is deformed. Since the coated metal covering the point portion is also deformed when a load is applied, the joint structure having the metal coating of the present invention also needs to have a coating structure that does not break in such a repeated deformation environment. On the other hand, the welding of the contact portion between the corrosion-resistant metal plate 2 and the joint corrosion-resistant metal plate 3 on the surface of the structural member is an on-site construction and is a welding between extremely thin corrosion-resistant metal plates, and the welding strength cannot be sufficiently increased. There is. In such a case, when the joint between the corrosion-resistant metal plates causes fatigue failure in the repeated deformation of the joint structure, the seal structure is undesirably destroyed.
[0020]
In the present invention, this problem can be solved by providing irregularities on the surface of the joint corrosion-resistant metal plate 3. That is, when the surface of the metal plate is provided with irregularities, the deformation resistance of the metal plate as a whole to tensile strength is reduced. Therefore, even when the entire joint structure is deformed, the stress is caused by the expansion and contraction of the joint corrosion-resistant metal plate 3. Thus, the stress applied to the joint between the corrosion-resistant metal plates when the joint structure is deformed can be alleviated.
[0021]
The unevenness provided on the surface of the corrosion-resistant metal plate at the joint is preferably a plurality of raised patterns 5 as shown in FIG. The embossed pattern 5 can be formed by a process generally called embossing. Regarding the deformation resistance when a tensile force is applied to the metal plate, the portion of the raised pattern 5 has extremely low deformation resistance as compared with a normal flat plate. Accordingly, by covering the surface of the metal plate with a large number of raised patterns 5, it is possible to greatly reduce the deformation resistance of the entire metal plate against the tensile force. Further, since the metal plate provided with the embossed pattern 5 can be easily bent, after the embossed pattern 5 is provided on the surface of the metal plate, the metal plate is formed into a necessary shape as the joint corrosion-resistant metal plate 3. Bending can be performed (FIG. 5A), which is preferable. FIG. 5B shows a cross section of a joint structure using the joint corrosion-resistant metal plate 3 provided with such an embossed pattern 5.
[0022]
As the embossed pattern, an embossed pattern 5 is provided on one side as shown in FIGS. 6A and 6B, or an embossed pattern 5 is provided on both sides as shown in FIG. 6C. Can be used. In addition, the embossed patterns 5 do not need to exist independently of each other, and the adjacent embossed patterns 5 may be overlapped to form a totally integrated uneven shape. In an embossed pattern as shown in FIG. 6, when the circle-equivalent diameter of each embossed pattern 5 is D, and the distance between the centers of the embossed patterns is d, the distance d between the centers of the embossed patterns is 3 × D or less. preferable. When the thickness of the corrosion-resistant metal plate 3 is about 0.4 to 0.6 mm, the diameter of the raised pattern 5 is preferably about 10 to 30 mm, and the raised height of the raised pattern 3 is 0.5 to 5.0 mm. The degree is preferred.
[0023]
The irregularities provided on the surface of the corrosion-resistant metal plate at the joint portion are also preferably in a wave shape 6 as shown in FIG. In the case of the wave shape 6, since the deformation resistance against the tensile force in the vertical direction of the wave is significantly reduced, it is most effective in preventing the breakage of the joint between the corrosion-resistant metal plates. For this purpose, in the elongated joint metal plate 3, the direction of the crest 11 is preferably made to coincide with the longitudinal direction of the joint metal plate 3. Further, it is difficult to bend the metal plate provided with the wave shape 6 in the direction of the wave crest 11. Therefore, it is necessary to perform a process of adding a corrugated shape after bending the metal plate to a required shape as the joint corrosion-resistant metal plate 3 or simultaneously with performing the bending process. Normally, in press forming for forming the joint corrosion-resistant metal plate 3, it is preferable to provide a shape for adding the corrugated shape 6 to the press die.
[0024]
In the present invention, it is preferable that at least one of the structural members forming the joint structure is a steel pipe. If the structural member is a steel pipe, the shape of the joint is curved and complicated, and it is difficult to coat with the conventional coating structure. However, if the present invention is adopted, the coating process is easily performed. Because you can do it.
[0025]
FIG. 8A shows a welding state of the corrosion-resistant metal plate 2 covering the surface of the structural member 1. The TIG welded portion of the corrosion-resistant metal plate 2 is indicated by a thick line in the drawing. As described above, the surface of the structural member 1 can be covered with the corrosion-resistant metal plate 2 by joining the plurality of corrosion-resistant metal plates 2 by welding.
[0026]
The joint corrosion-resistant metal plate 3 of the present invention used for the joint structure of the corrosion-resistant metal-coated structural member is formed so as to cover the joint 4. The plurality of corrosion-resistant metal-coated structural members 1 in the joint structure are joined at a part or the entirety of the joints 4 such that the surfaces of the structural members are joined at an angle to each other. The joint portion 4 can be covered by joining to the corrosion-resistant metal plate 2 covering the surface of the joint 1, and the joint corrosion-resistant metal plate 3 has a plurality of embossed patterns 5 on its surface. By using such a joint corrosion-resistant metal plate 3, the corrosion resistance of the joint 4 can be secured, and the joint corrosion-resistant metal plate 3 has a plurality of raised and recessed patterns 5 on its surface. Therefore, the deformation resistance of the entire metal plate against the tensile force can be significantly reduced. Further, since the metal plate provided with the embossed pattern 5 can be easily bent, after the embossed pattern 5 is provided on the surface of the metal plate, the metal plate is formed into a necessary shape as the joint corrosion-resistant metal plate 3. Bending can be performed.
[0027]
【Example】
The present invention was applied to a marine structure combining steel pipes. The joint structure shown in FIG. 1 was used at the point between the vertical structural member 1a and the horizontal structural member 1b made of steel pipe. The diameter of the vertical structural member 1a is 800 mm and the plate thickness is 15 mm, and the diameter of the horizontal structural member 1b is 600 mm and the plate thickness is 9 mm. Titanium was used as the corrosion-resistant metal plate 2 covering the surface. The thickness of both the corrosion-resistant metal plate 2a and the corrosion-resistant metal plate 2b covering the structural member 1 was 1.0 mm, and the joint corrosion-resistant metal plate 3 was titanium having a thickness of 0.5 mm and a width of 90 to 150 mm. An embossed pattern 5 as shown in FIGS. 5 and 6 was formed on the surface of the joint corrosion-resistant metal plate 3. The diameter D of the embossed pattern 5 was 10 to 30 mm, and the distance between the embossed patterns 5 was about 30 to 60 mm. The raised height of the raised pattern 5 was 0.5 to 5.0 mm.
[0028]
The corrosion-resistant metal plate 2 covering the structural member 1 was coated by welding to the surface of the structural member 1 with a TIG weld 7 as shown in FIGS. Also at the contact portion between the corrosion-resistant metal plate 2 and the joint-corrosion-resistant metal plate 3, a TIG weld 7 was formed as shown in FIG. The joint-corrosion-resistant metal plate 3 before the arrangement was separated into two pieces 3a and 3b as shown in FIG. 1B, and the contact portions were joined as TIG welds 7. The inside covered with the corrosion-resistant metal plate 3 at the joint was filled with an anticorrosion material 9 as shown in FIG. Urethane foam resin was used as the anticorrosion material 9.
[0029]
Conventionally, when coating a corrosion-resistant metal on a joint of a steel pipe member, if a plate that has been processed with the corrosion-resistant metal in advance according to the shape of the joint is attached, the fatigue strength of the corrosion-resistant metal coated on the joint is reduced. Low was a big problem. However, by coating the joint portion with a corrosion-resistant metal plate having an embossed pattern, the fatigue strength was greatly improved, and the fatigue life was improved more than twice.
[0030]
【The invention's effect】
The present invention relates to a joint structure of a corrosion-resistant metal-coated structural member having a complicated shape like a point portion of a frame structure, which is easy to apply and has a complete seal, and further, a repeated deformation at the point portion. Thus, a joint structure that is not damaged can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a joint structure of a structural member of the present invention, wherein (a) is a perspective view of the joint structure, and (b) is a perspective view showing a state before assembly.
FIG. 2 is a perspective view showing a joint structure of a structural member of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a joint structure of a structural member of the present invention.
FIG. 4 is a partial sectional view showing a joint structure of the structural member of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining the present invention in which a joint corrosion-resistant metal plate has an embossed pattern.
FIG. 6 is a view for explaining the present invention in which the corrosion-resistant metal plate at the joint has an embossed pattern.
FIG. 7 is a diagram for explaining the present invention in which a joint corrosion-resistant metal plate has a corrugated shape.
FIGS. 8A and 8B are perspective views showing a joining structure of a structural member of the present invention, wherein FIG. 8A is a diagram showing a welding state of a corrosion-resistant metal plate on the surface of the structural member, and FIG. 8B is a joining portion having an annular shape; It is a figure showing a corrosion-resistant metal plate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Structural member 2 Corrosion-resistant metal plate 3 Joint part Corrosion-resistant metal plate 4 Joint part 5 Embossed pattern 6 Wave shape 7 TIG welded part 8 Seam welded part 9 Corrosion resistant material 10 End point 11 Crest part 12 End part
