JP2005144519A - 溶接用裏当金及び溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 溶接時に、２つの被溶接部材の付き合わせ部にガスによる空洞が発生し難いし、溶接肉盛りが反対側まで溶け込み易く、しかも、この溶接肉盛りが反対側まで溶け込んだかどうかを確認することのできる溶接用裏当金と、この溶接用裏当金を使用して２つの被溶接部材を溶接する溶接方法を提供する。
【解決手段】 溶接用裏当金５は、丸棒または丸筒である。そして、この丸棒または丸筒の外周面には、周方向に貫通し複数個の切欠部５１を軸方向に並んで設けたものである。
【選択図】 図５

Description

本発明は、溶接用裏当金及びこの溶接用裏当金を使用して溶接する溶接方法に関する。
特に、鉄骨系のユニット建物を構成する建物ユニットを工場で製造するときに好適な溶接用裏当金と溶接方法に関する。

従来、２つの被溶接部材を略直角に交わるように溶接する場合には、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをして第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とを溶接している。
このような溶接方法は多くの分野で行われているが、建築業界でも行われている。
更に、鉄骨系のユニット建物を構成する建物ユニットを工場で製造する際には、第１の鉄材の端面を第２の鉄材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部分を溶接する場合が多い。従って、この建築業界でも、ユニット建物にこの溶接方法を採用する場合が多い。

即ち、ユニット建物は、運搬可能な一定の大きさの箱形の、且つ、内部外部の仕上げられた建物ユニットと屋根ユニット・屋根パネルとを、予め、工場で製造し、この建物ユニットや屋根ユニット・屋根パネルの複数個を施工現場に運搬し、施工現場で組み立てて建物となるものであって、現場施工期間が短く、且つ、寸法精度のよい標準化された建物となる特徴があることから、近年、多く建てられている。

このユニット建物を構成する建物ユニットとしては、種々な構造のものが知られているが、特許文献１に記載されている鉄骨系の建物ユニットが多く採用されている。
この特許文献１に記載されている建物ユニットは、四隅に立設した鋼製の四角筒状体の４本の柱と、この４本の柱の上端部を矩形状の辺に沿って連結した鋼製の断面コ字形長尺体の４本の天井梁と、この４本の柱の下端部を矩形状の辺に沿って連結した鋼製の断面コ字形長尺体の４本の床梁とからなる骨格を有している。

そして、建物ユニットは、この骨格の相対する床梁に鋼製の四角筒状体の床小梁を差し渡して取り付け、この床小梁の上に木製の床根太を取り付け、この床根太の上にパーチクルボードの床面材を取り付けて床を形成し、相対する天井梁に木製の天井野縁を差し渡して取り付け、この天井野縁の下面に石膏ボードの天井面材を取り付けて天井を形成するものである。

なお、外壁を設ける場所には、天井梁と床梁とに間柱を差し渡して取り付け、この間柱の屋外側に外壁パネルを取り付け、屋内側に内壁パネルを取り付け、この外壁パネルと内壁パネルとの間にガラスウールからなる断熱材を取り付けた外壁が形成されている。
更に必要があれば、間仕切り壁等を取り付ける。
かかる鉄骨系の建物ユニットでは、鋼製の柱に鋼製の天井梁や床梁等の梁を取り付ける場合や、鋼製の床梁に鋼製の床小梁を取り付ける場合に、上記溶接方法が採用されている。

特に、骨格を構成する柱と天井梁や床梁等の梁を取り付ける際には、この柱と梁との接合場所には大きな力がかかるので、この大きな力がかかってもよいように、強固に溶接する必要がある。
従って、この柱と梁とを連結するときには、直接、溶接してもよいが、この方法では、溶接部分を強固に溶接することが困難であるので、通常、コ字形のジョイントピースを柱に溶接し、このジョイントピースのコ字形に、断面コ字形の天井梁や床梁を沿わして溶接している。

そして、この鉄骨系のユニット建物では、この建物ユニットを大量生産する必要があるので、通常、溶接部分をロボットで溶接しているが、柱とジョイントピースの相対的位置がずれたとき等では、溶接狙い位置がずれ、溶接できずに、この部分に穴が発生し易い。そして、この穴が発生すると機械的強度が低下するという問題がある。
かかる問題を解決する溶接方法として、特許文献２に記載されている方法が知られている。

即ち、この特許文献２に記載されている溶接方法は、２つの被溶接部材を突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側に裏当金を当接して隙間を塞ぎ、この裏当金と共に２つの被溶接部材を仮付けした後に、他方からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをするものであり、実施例には、柱にジョイントピースを溶接する方法が記載されている。
この溶接方法によれば、溶接肉盛りする前に、裏当金と２つの被溶接部材を仮付けするので、仮付け作業が一度で済み、手間がかからないし、予め、仮付けしているので２つの被溶接部材の位置ずれを防止することができるし、突き合わせ部の隙間を裏当金で塞いでいるので、溶接時の穴空きを防止することができるという特徴がある。

勿論、この溶接方法は柱とジョイントピース以外の建築部材や建築部材以外の材料の溶接にも適用できる。
特公昭６１−４２０６１号公報 特開２０００−２３７８６７号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載されている溶接方法では、２つの被溶接部材の突き合わせ部の溶接肉盛りと反対側には、溶接用裏当金があって塞がれているので、溶接時に発生するガスが逃げ難く、このガスが溶接肉盛りの中や溶接肉盛りと柱やジョイントピースとの間に残ったままになりこの溶接部分にガスによる空洞が発生したり、このガスの邪魔やその他の理由で溶接肉盛りが反対側まで十分に溶け込み難く、溶接不良になり易い。

また、一方の側に設けられている溶接用裏当金が邪魔して、溶接肉盛りが反対側まで溶け込んだかどうかが確認できないので、確認のためには、溶接用裏当金を剥がして確認する必要があり、極めて困難である。
そこで、本発明は、溶接時に、２つの被溶接部材の突き合わせ部にガスによる空洞が発生し難いし、溶接肉盛りが反対側まで溶け込み易く、しかも、この溶接肉盛りが反対側まで溶け込んだかどうかを確認することのできる溶接用裏当金と、この溶接用裏当金を使用して２つの被溶接部材を溶接する溶接方法を提供することである。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであって、請求項１記載の発明は、第１の被溶接部材を第２の被溶接部材に突き合わせ、この突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをする溶接方法に使用する溶接用裏当金であって、外周面には、周方向に貫通した複数個の溝状の切欠部が軸方向に並んで設けられている棒または筒である溶接用裏当金を特徴とするものである。

この請求項１記載の発明の溶接用裏当金は、棒または筒であるが、この棒または筒を第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の付き合わせ部一方の側に配置すると、この第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の付き合わせ部と溶接用裏当金の側面との間に隙間が生ずる。従って、この棒または筒は適宜断面の長尺体であればいかなる断面形状でもよい。特に、この棒または筒の側面が円弧状になっている場合には、この隙間が大きいので、丸棒または丸筒が好ましい。
また、この溶接用裏当金の全体の形状は突き合わせ部に沿う形状であれば適宜でよい。例えば、コ字形のジョイントピースの端面を柱の表面に突き合わせ溶接する場合には、溶接用裏当金は、この突き合わせ部に沿うようにコ字形に折曲した形状でもよい、直線状の形状であって、この直線状の溶接用裏当金の３個を辺に沿ってコ字形に配置するようにしてもよい。

また、この棒または筒の外周面には、周方向に貫通した複数個の溝状の切欠部が設けられているが、これは、この溶接用裏当金を第２の被溶接部材の上に横倒した状態に配置したときに、この一方の側からこの溝状の切欠部を通して他方の側を見ることができるような貫通した切欠部が表面に設けられていることであって、この溝状の切欠部は、一側面に沿って連続して設けられてもよいし、所々に設けられていてもよい。また、１側以外の場所に切欠部が設けられていてもよいし、全周面を囲むように環状や螺旋状に繋がった長い切欠部であってもよい。特に、コ字形の溶接用裏当金の場合には、コ字形の面に平行な両側の面に切欠部を設けていると、この溶接用裏当金の横倒にして置く場合にどちらに倒しても、下側に切欠部が存在することになり、倒す方向を確認する必要がなく、好ましい。

また、この切欠部の形状は適宜でよい。例えば、１側面に沿って鋸状に凹凸を設けた切欠部であってもよいし、四角状の凹凸を設けた切欠部であってもよいし、円弧状の凹凸を設けた切欠部であってもよい。

請求項２記載の発明は、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側に請求項１記載の溶接用裏当金を、溝状の切欠部を下側にして、配置した後に、他方の側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをして第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とを溶接する溶接方法を特徴とするものである。

この請求項２記載の発明では、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせたり、この突き合わせ部の一方の側に溶接用裏当金を配置しているが、この順はどちらが先にしてもよい。例えば、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせた後に、この突き合わせ部の一方の側に溶接用裏当金を配置してもよいし、溶接用裏当金を第１の被溶接部材や第２の被溶接部材の一方の側に配置し、その後に第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせてもよい。

請求項３記載の発明は、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側に請求項１記載の溶接用裏当金を、溝状の切欠部を下側にして、配置し、この第１の被溶接部材、第２の被溶接部材及び溶接用裏当金を仮付けした後に、他方の側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをして第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とを溶接する溶接方法を特徴とするものである。

この請求項３記載の発明では、仮付けしているが、この仮付けとは、第１の被溶接部材、第２の被溶接部材及び溶接用裏当金の相互の位置を固定することであり、固定具で固定してもよいし、１ヵ所または数カ所というように少ない場所を溶接して移動しないように固定してもよい。後者が、簡単であるので好ましい。

更に、第１の被溶接部材、第２の被溶接部材及び溶接用裏当金がそれぞれ相互に仮付けされてもよいし、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とが仮付けされ、この第１の被溶接部材または第２の被溶接部材に溶接用裏当部材が仮付けされていてもよいし、第２の被溶接部材に溶接用裏当金が仮付けされ、この第２の被溶接部材または溶接用裏当金に第２の被溶接部材が仮付けされてもよいし、第１の被溶接部材に溶接用裏当金が仮付けされ、この第１の被溶接部材または溶接用裏当金に第２の被溶接部材が仮付けされてもよい。

請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の溶接方法に係り、前記第２の被溶接部材が建物ユニットの四角筒状の柱であり、前記第１の被溶接部材が、この柱に建物ユニットの断面コ字形長尺体の梁を連結するために設けるジョイントピースであり、このジョイントピースは、梁のコ字形に沿う２つのフランジとウエブとからなるコ字形短尺体である。

この請求項４記載のジョイントピースは、２つのフランジと、この２つのフランジを繋ぐウエブとからなるコ字形短尺体であり、この短尺体の端面を、柱の面に突き合わせるのであるが、通常、ジョイントピースを取り付ける柱の側面の幅は、梁のフランジ面の幅より大きいので、ジョイントピースの２個のフランジの柱に当接する端面を梁に当接する端面より広くすると、ジョイントピースと柱との接触面積が大きくなり、溶接時に、この部分の機械的強度を大きくすることができる。従って、この２個のジョイントピースとしては、フランジを柱の方向に次第に広くした形状が好ましい。
（作用）

請求項１記載の発明では、第１の被溶接部材を第２の被溶接部材に突き合わせ、この突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをする溶接方法に使用する溶接用裏当金であって、外周面には、周方向に貫通した複数個の溝状の切欠部が軸方向に並んで設けられている棒または筒であるので、この溶接用裏当金を突き合わせ部の一方の側に、溝状の切欠部を下側にして、配置すると、棒または筒の側面と、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の突き合わせ部との間に隙間が生じるし、溶接用裏当金と第２の被溶接部材との間には、切欠部による溝状の隙間が生じる。従って、溶接時に発生するガスがこの両方の隙間を通って逃げるし、溶融した溶接用金属がこのガスに邪魔されることなく隙間の中に浸入して溶け込みが十分に行われて、溶接が良好に行われるし、溶接用裏当金の溝状の切欠部からは出た溶接用金属を見たり、隙間の中に浸入している溶接用金属を周方向の複数個の溝状の切欠部から覗いて見たり、棒を突っ込んで溶け込みが十分であるかどうかを確認することができる。

この溶接用裏当金の一使用方法を説明しながら、更に詳細に説明する。
即ち、この溶接用裏当金を使用して溶接する一方法は、まず、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、溶接用裏当金である棒または筒を、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の突き合わせ部の一方の側に、溝状の切欠部を下側にして、配置する。
すると、棒または筒の側面と、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の突き合わせている部分との間に隙間が生じるし、溶接用裏当金と第２の被溶接部材との間には、切欠部による溝状の隙間が生じる。

次に、この突き合わせ部の他方の側から突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをするが、このときに発生するガスはこの両方の隙間を通って逃げ、溶接部分のガスの発生による空洞が少なくなるし、この溶接棒の溶融した金属が突き合わせ部の隙間の中に浸入し（更に、溶接用裏当金の溝状の切欠部から出ることもある）、溶け込みが十分に行われ、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材との溶接強度が大きくなる。

また、溶接用裏当金の溝状の切欠部から出た溶接用金属を見たり、隙間の中に浸入した溶接用金属を周方向に貫通している複数個の溝状の切欠部から覗いて見たり、溝状の切欠部の中に棒を突っ込んで溶け込みが十分であるかどうかを確認することができる。
このように、請求項１記載の溶接用裏当金を使用することによって、溶接が良好に行われるし、溶接が十分に行われているかどうかを確認することができる。

請求項２記載の発明では、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側に請求項１記載の溶接用裏当金を、溝状の切欠部を下側にして、配置した後に、他方の側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをして第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とを溶接するので、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、溶接用裏当金である棒または筒を、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の突き合わせ部の一方の側に、溝状の切欠部を下側にして、配置したときに、棒または筒の側面と、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の突き合わせ部との間に隙間が生じるし、溶接用裏当金と第２の被溶接部材との間には、切欠部による溝状の隙間が生じる。

従って、この突き合わせ部の他方の側から突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをするときに発生するガスがこの両方の隙間を通って逃げるし、この溶接棒の溶融した金属が突き合わせ部の隙間の中に浸入し、（更に、溶接用裏当金の切欠部から出ることもある）、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材との溶接強度が大きくなる。
また、溶接用裏当金の溝状の切欠部から出た溶接用金属を見たり、隙間に浸入している溶接用金属を周方向に貫通している複数個の溝状の切欠部から覗いて見たり、溝状の切欠部に棒を突っ込んで溶け込みが十分であるかどうかを確認することができる。

請求項３記載の発明では、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側に請求項１記載の溶接用裏当金を、溝状の切欠部を下側にして、配置し、この第１の被溶接部材、第２の被溶接部材及び溶接用裏当金を仮付けした後に、他方の側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをして第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とを溶接する溶接方法であるので、請求項２記載の作用に加えて、溶接肉盛りするときには、既に、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材と溶接用裏当金は仮止めされている。

従って、溶接肉盛りをするときに、この第１の被溶接部材、第２の被溶接部材及び溶接用裏当金等を固定する必要がなく溶接し易いし、寸法精度よく溶接することができる。
このように寸法精度よく溶接することができるので、この溶接方法を鉄骨系の建物ユニットに適用すると、寸法精度のよい建物ユニットを製造することができ、工場で大量生産する建物ユニットの生産に適しているし、ユニット建物の寸法精度のよいという特徴を発揮することができる。

請求項４記載の発明では、請求項２または３記載の溶接方法に係り、前記第２の被溶接部材が建物ユニットの四角筒状の柱であり、前記第１の被溶接部材が、この柱に建物ユニットの断面コ字形長尺体の梁を連結するために設けるジョイントピースであり、このジョイントピースは、梁のコ字形に沿う２つのフランジとウエブとからなるコ字形短尺体であるので、前記請求項２記載の発明の作用や請求項３記載の発明の作用の項で説明したように、建物ユニットの柱とジョイントピースとを強固に溶接することができるし、溶接が十分であるかどうかを確認できる。
従って、この溶接方法でジョイントピースを柱に溶接した建物ユニットの骨格の機械的強度が大きく、しかも、不良品を少ない。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、第１の被溶接部材を第２の被溶接部材に突き合わせ、この突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをする溶接方法に使用する溶接用裏当金であって、外周面には、周方向に貫通した複数個の溝状の切欠部が軸方向に並んで設けられている棒また筒であるから、この溶接用裏当金を突き合わせ部の一方の側に、溝状の切欠部を下側にして、配置したときに生じた棒または筒の側面と、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の突き合わせ部との間の隙間や、溶接用裏当金と第２の被溶接部材との間の切欠部による溝状の隙間を通って、溶接時に生じたガスが逃げるし、このガスに邪魔されることなく溶融した溶接用金属が隙間の中に浸入して溶け込みが十分に行われて、溶接強度が大きいし、溶接用裏当金の溝状の切欠部からは出た溶接用金属を見たり、隙間に浸入した溶接用金属を周方向に貫通した複数個の溝状の切欠部から覗いて見たり、切欠部の中に棒を突っ込んだりして溶け込みが十分であるかどうかを確認することができる。

請求項２記載の発明は、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側に請求項１記載の溶接用裏当金を、溝状の切欠部を下側にして、配置した後に、他方の側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをして第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とを溶接するから、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、溶接用裏当金である棒または筒を、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の突き合わせ部の一方の側に、溝状の切欠部を下側にして、配置したときに生じた棒または筒の側面と、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の突き合わせ部との間の隙間や、溶接用裏当金と第２の被溶接部材との間の切欠部による溝状の隙間を通って、溶接肉盛りをするときに発生するガスが逃げるし、この溶接棒の溶融した溶融した金属が突き合わせ部の隙間や溶接用裏当金と第１の被溶接部材と第２被溶接部材との間の隙間の中に浸入し、（更に、溶接用裏当金の切欠部から出ることもある）、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材との溶接強度が大きくなる。

また、溶接用裏当金の溝状の切欠部からは出た溶接用金属を見たり、隙間の中に浸入した溶接用金属を周方向に貫通した複数個の溝状の切欠部から覗いて見たり、切欠部の中に棒状体を挿入したりして溶け込みが十分であるかどうかを確認することができる。

請求項３記載の発明は、第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側に請求項１記載の溶接用裏当金を、溝状の切欠部を下側にして、配置し、この第１の被溶接部材、第２の被溶接部材及び溶接用裏当金を仮付けした後に、他方の側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをして第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とを溶接する溶接方法であるから、請求項２記載の作用に加えて、溶接肉盛りするときには、既に、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材と溶接用裏当金は仮止めされていて、溶接肉盛りをするときに、この第１の被溶接部材、第２の被溶接部材、溶接用裏当金等を固定する必要がなく、溶接し易いし、寸法精度よく溶接することができる。

このように寸法精度よく溶接することができるので、この溶接方法を鉄骨系の建物ユニットに適用すると、寸法精度のよい建物ユニットを製造することができ、工場で大量生産する建物ユニットの生産に適しているし、ユニット建物の寸法精度のよいという特徴を発揮することができる。

請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の溶接方法に係り、前記第２の被溶接部材が建物ユニットの四角筒状の柱であり、前記第１の被溶接部材が、この柱に建物ユニットの断面コ字形長尺体の梁を連結するために設けるジョイントピースであり、このジョイントピースは、梁のコ字形に沿う２つのフランジとウエブとからなるコ字形短尺体であるから、前記請求項２記載の発明の効果や請求項３記載の発明の効果の項で説明したように、建物ユニットの柱とジョイントピースとを強固に溶接することができるし、溶接が十分であるかどうかを確認できる。

従って、この溶接方法でジョイントピースを柱に溶接した建物ユニットの骨格の機械的強度が大きく、しかも、不良品を少ない。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例で説明する。

図１〜図７は本発明をユニット建物に適用した一実施例であって、図１は、ユニット建物を示す斜視図、図２は、建物ユニットを示す一部切欠斜視図、図３は、ジョイントピースが取り付けられた柱に梁（天井梁）を挿入している状態を示す斜視図、図４はジョイントピースが柱に取り付けられた形状を示す斜視図、図５は、溶接用裏当金を示す正面図、図６は、溶接工程を示すものであって、（ａ）は、柱、ジョイントピース、溶接用裏当金を仮溶接した状態を示す正面図、（ｂ）はジョイントピースに溶接肉盛りをしている状態を示す斜視図、図７（ａ）は、柱にジョイントピースを溶接部分を梁の断面コ字形の内側から見た状態の一部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。

図１〜図７において、ユニット建物Ｈは、図１に示すように、基礎９９の上に９個の建物ユニット１が据え付けられて１階が形成され、この１階の建物ユニットの上に９個の建物ユニット１が据え付けられて２階が形成され、この２階の建物ユニットの上に屋根パネル９が取り付けられたものである。

この建物ユニット１は、図２に示すように、矩形状の四隅に立設された４本の鋼製の四角筒状の柱２と、この４本の柱の下端部を矩形の辺に沿って連結された鋼製の断面コ字形長尺体の床梁３−１と、この４本の柱の上端部を矩形の辺に沿って連結された鋼製の断面コ字形長尺体の天井梁３−２とからなる骨格を有する。

そして、この建物ユニット１は、相対する床梁３−１に鋼製の四角筒状の床小梁１４が差し渡され、この床小梁１４の上に木製の床根太１５が取り付けられ、この床根太１５の上にパーチクルボードの床面材１６が取り付けられて床が形成され、相対する天井梁３−２に木製の天井野縁１７が取り付けられ、この天井野縁１７の下面に石膏ボードの天井面材１８が取り付けられて天井が形成されたものである。

外壁を設ける場所には、床梁３−１と天井梁３−２との間柱１９が差し渡されて取り付けられ、この間柱１９の屋外側に、図示しない外壁パネルが取り付けられ、屋内側に図示しない内壁パネルが取り付けられ、この外壁パネルと内壁パネルの間に図示しないガラスウールの断熱材が取り付けられている。

更に、必要な場所には間仕切りパネルが取り付けられて部屋が形成される。
この床梁３−１や天井梁３−２等の梁３が柱２に取り付けられた接合構造は、図３に示すように、ジョイントピース４が柱２に取り付けられ、このジョイントピース４に梁３が取り付けられている。
この際に使用するジョイントピース４は梁３の断面コ字形を形成する略平行な２個のフランジ３１の外側に沿う２個のフランジ４１と、梁のウエブ３２の外側に沿うウエブ４２とからなる。

そして、このジョイントピース４と柱２の接合構造は、図４に示すように、第１の被溶接部材であるジョイントピース４の端面が第２の被溶接部材である柱２の表面に突き合わされ、この突き合わせ部の一方の側であるジョイントピース４のコ字形の内側に溶接用裏当金５が配置され、他方の側であるジョイントピース４のコ字形の外側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛り８された構造をしている。

この際に使用する溶接用裏当金５は、図５に示すように、断面円形の長尺体をコ字形に折曲した丸棒であり、この丸棒の円周面には、山形溝状に切り欠いた螺旋状の切欠部５１が設けられていて、この山形溝状の切欠部が１側面の軸方向に多数連続した状態に設けられている。
そして、このコ字形の溶接用裏当金５はジョイントピース４のコ字形の内側に沿う形状をしている。

次に、このユニット建物の施工方法と、柱２にジョイントピース４を接合した接合構造の作用について説明する。
工場で、建物ユニット１、屋根パネル２等を製造する。
この際の建物ユニット１の製造方法と柱２にジョイントピース４を取り付ける方法の作用について説明する。

先ず、柱２を溶接面を上にして略水平に置き、図６（ａ）に示すように、第１の被溶接部材であるジョイントピース４の端面を第２の被溶接部材である柱２の表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側であるジョイントピース４のコ字形の内側に、溶接用裏当金５を配置し、この溶接用裏当金５の両端部分と折曲部とジョイントピース４のコーナー部のＰ１を溶接して、このジョイントピース４と溶接用裏当金５とを柱２に仮付けする。
この際、図７（ｂ）に示すように、ジョイントピース４の端面と柱２の表面との間には、小さな隙間４５がある。

また、溶接用裏当金５である丸棒を、ジョイントピース４と柱２との突き合わせ部のコ字形の内側に配置したときに、溶接用裏当金５の円弧状の表面と、ジョイントピース４と柱２の突き合わせている部分との間に隙間４６が生じるし、溶接用裏当金５と柱２の表面との間には、切欠部５１による溝状の通孔が生じる。
次に、図６（ｂ）に示すように、ジョイントピース４の他方の側であるコ字形の外側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛り８をする。

この溶接肉盛り８をするときには、ガスが発生するが、このガスは、隙間４５や隙間４６を通り、更に、溶接用裏当金５の溝状の切欠部５１を通って、矢印Ｘで示すように、外側に逃げる。その結果、溶接部分のガスの発生による空洞も少なくなる。
また、この溶接棒の溶融した金属は、ガス等に邪魔されることなく、突き合わせ部の隙間４５や隙間４６の中に入る。そして、図７（ａ）のＺ部分に示すように、溝状の切欠部５１の中に入って外側に出ることもあるし、図７（ａ）のＹ部部に示すように、溶融した金属が外側に出ない場合もあるが、いずれにしても、溶け込みが十分に行われ、ジョイントピース４と柱２の溶接強度が大きい。

なお、溶融した溶接用金属が溶接用裏当金５の切欠部５１から出ている場合には、この溶接用金属を見たり、また、切欠部５１から出ていない場合には、この切欠部５１から隙間４６に入っている溶接用金属を見たり、切欠部５１から棒を入れて溶接用金属を確認することにより、溶け込みが十分であるどうかを検査することができる。
また、溶接肉盛り８するときには、既に、柱２とジョイントピース４と溶接用裏当金５は仮止めされていて、所定位置に移動しないように固定されていて、この柱２や第ジョイントピース４溶接用裏当金５を保持する必要がなく溶接し易いし、寸法精度よく溶接することができる。

このようにして柱１１の上端部と下端部にジョイントピース４を取り付ける。
そして、このようにジョイントピース４が取り付けられた柱２を矩形状の四隅に立設し、図３に示すように、この４本の柱２の下端部に取り付けられているジョイントピース４のコ字形の中に鋼製の断面コ字形長尺体の梁３である床梁３−１を挿入し、このジョイントピース４と床梁３−１を溶接して床梁３−１を矩形の辺に沿って連結し、この４本の柱２の下端部に取り付けられているジョイントピース４のコ字形の中に鋼製の断面コ字形長尺体の梁３である天井梁３−２を挿入し、このジョイントピース４と天井梁３−２を溶接して天井梁３−２を矩形の辺に沿って連結して、建物ユニット１の骨格を製造する。

そして、この相対する床梁３−１に鋼製の四角筒状の床小梁１４を差し渡し、この床小梁１４と床梁１２とを溶接して取り付け、この床小梁１４の上に床根太１５を取り付け、この床根太１５の上に床面材１６が取り付けて床を形成し、相対する天井梁３−２に天井野縁１７を差し渡して取り付け、この天井野縁１７の下面に石膏ボードの天井面材１８を取り付けて天井を形成する。

更に、必要な場所には外壁を設けたり、間仕切りパネルを取り付けたり、その他種々な仕上げを行うと建物ユニット１が完成する。
このようにして製造した建物ユニット１、屋根パネル９等を施工現場に運搬し、施工現場では、予め設けられている基礎９９の上に９個の建物ユニット１を据え付けて１階を形成し、この１階の建物ユニット１の上に９個の建物ユニット１を据え付けて２階を形成し、この２階の建物ユニット１の上に屋根パネル９を取り付け、種々な仕上げを行うとユニット建物Ｈが完成する。

図８及び図９は本発明の他の実施例であって、図８は、溶接用裏当金を示す斜視図、図９（ａ）は、柱にジョイントピースを溶接した状態を梁の断面コ字形の内側から見た状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。

この図８および図９に示す実施例２を図１〜図７に示す実施例１と比較すると、溶接用裏当金の構造が異なる。
従って、この異なる溶接用裏当金を中心にして説明し、その他の説明を省略する。
溶接用裏当金５ａは、図８に示すように、断面円形の長尺体をコ字形に折曲した丸棒であり、この丸棒の円周面の両側の側面には、複数個の四角溝状の切欠部５１ａが軸方向に並んだ状態に設けられている。

このように両側に切欠部５１ａが設けられていると、このコ字形の溶接用裏当金５ａを倒して柱２ａの表面に置いたときには、必ず、どちらかの切欠部５１ａが下側になり、柱２ａと溶接用裏当金５ａの間に溝状の隙間が生ずる。従って、置くときに、どちらを上にして置くかということに注意する必要がなく便利である。

次に、この溶接用裏当金５ａの使用方法および作用について説明する。
先ず、柱２ａを溶接面を上にして略水平に置き、第１の被溶接部材であるジョイントピース４ａの端面を第２の被溶接部材である柱２ａの表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側であるコ字形の内側に、溶接用裏当金５ａを配置し、この溶接用裏当金５ａの両端部分と折曲部とジョイントピース４ａのコーナー部を溶接して、このジョイントピース４ａと溶接用裏当金５ａを柱２ａに仮付けする。
この際、梁３の端面と柱２の表面との間には、小さな隙間４５がある。

また、溶接用裏当金５ａである丸棒を、ジョイントピース４ａと柱２ａの突き合わせ部のコ字形の内側に配置したときに、溶接用裏当金５ａの円弧状の側面と、ジョイントピース４ａと柱２ａの突き合わせている部分との間に隙間４６ａが生じるし、溶接用裏当金５ａと柱５ａの表面との間に切欠部５１ａの通孔が生じる。
次に、ジョイントピース４ａの他方の側であるコ字形の外側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛り８ａをする。

この溶接肉盛り８ａをするときには、ガスが発生するが、このガスは、隙間４５ａろ隙間４６ａを通り、更に、溶接用裏当金５ａの切欠部５１ａを通って、矢印Ｘａで示すように、外側に逃げ、その結果、溶接部分のガスの発生による空洞も少なくなる。
また、この溶接棒の溶融した金属は、このガスに邪魔されることなく、突き合わせ部の隙間４５ａの中に入り込み、更に、隙間３６ａの中に浸入してゆき、溶け込みが十分に行われる。更に、溶接用裏当金５１ａの切欠部５１ａを通って外側に出ることもある。

このように溶け込みが十分に行われるので、ジョイントピース４ａと柱２ａの溶接強度は大きい。
なお、溶接用裏当金５ａの切欠部５１から出ている溶接用金属を見たり、切欠部５１ａから隙間４６に浸入した溶接用金属を見たり、切欠部５１ａから棒を入れて溶接用金属を確認することができ、溶け込みが十分であるどうかを検査することができる。

また、溶接肉盛り８ａするときには、既に、柱２ａとジョイントピース４ａと溶接用裏当金５ａは仮止めされ、所定位置に移動しないように固定されていて、この柱２ａやジョイントピース４ａや溶接用裏当金５ａを保持する必要がなく溶接し易いし、寸法精度よく溶接することができる。

この実施例では、建物ユニットの柱とジョイントピースの溶接について説明したが、その他の部材、例えば、床梁と床小梁の溶接にも適用できる。また、建物ユニット以外の建築物にも適用できるし、建築物以外の部材の溶接にも適用できる。
また、溶接用裏当金に丸棒を使用したが、適宜断面形状の長尺体であればよい。例えば、断面三角形の棒であってもよいし、断面四角形や五角形の多角形の棒であってもよい。また、上記棒の中心に通孔のある筒であってもよい。そして、この溶接用裏当金の形状は、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材の突き合わせ部の一方の側に沿う形状であれば適宜でよい。

また、溶接裏当金の外周面に設ける切欠部に螺旋状の凹凸と四角形状の凹凸を示したが、その他の形状でもよい。また、螺旋状の凹凸でなくても、円状の凹凸であってもよい。
また、この切欠部の形状も一方の側に沿って設けられていれば、適宜の形状でよいし、数も適宜でよい。
また、溶接して仮止めしたが、この仮止めは他の固定具で固定させてもよい。

本発明の一実施例である実施例１のユニット建物を示す斜視図である。 実施例１の建物ユニットを示す一部切欠斜視図である。 実施例１のジョイントピースが取り付けられた柱に梁（天井梁）を挿入している状態を示す斜視図である。 実施例１のジョイントピースが柱に取り付けられた形状を示す斜視図である。 実施例１の溶接用裏当金を示す正面図である。

実施例１の溶接工程を示すものであって、（ａ）は、柱、ジョイントピース、溶接用裏当金を仮溶接した状態を示す正面図、（ｂ）はジョイントピースに溶接肉盛りをしている状態を示す斜視図である。 （ａ）は、実施例１の柱にジョイントピースを溶接部分を梁の断面コ字形の内側から見た状態の一部を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の他の実施例である実施例２の溶接用裏当金を示す斜視図である。 （ａ）は、実施例２の柱にジョイントピースを溶接した状態を梁の断面コ字形の内側から見た状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。

符号の説明

１ 建物ユニット
２、２ａ 第２の被溶接部材（柱）
３ 梁
３−１ 床梁
３−２ 天井梁
４、４ａ 第１の被溶接部材（ジョイントピース）
４６、４６ａ 溶接用裏当金と柱の間に隙間
５、５ａ 溶接用裏当金
５１、５１ａ 切欠部

Claims (4)

1. 第１の被溶接部材を第２の被溶接部材に突き合わせ、この突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをする溶接方法に使用する溶接用裏当金であって、外周面には、周方向に貫通した複数個の溝状の切欠部が軸方向に並んで設けられている棒または筒であることを特徴とする溶接用裏当金。
2. 第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側に請求項１記載の溶接用裏当金を、溝状の切欠部を下側にして、配置した後に、他方の側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをして第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とを溶接することを特徴とする溶接方法。
3. 第１の被溶接部材の端面を第２の被溶接部材の表面に突き合わせ、この突き合わせ部の一方の側に請求項１記載の溶接用裏当金を、溝状の切欠部を下側にして、配置し、この第１の被溶接部材、第２の被溶接部材及び溶接用裏当金を仮付けした後に、他方の側からこの突き合わせ部に沿って溶接肉盛りをして第１の被溶接部材と第２の被溶接部材とを溶接することを特徴とする溶接方法。
4. 前記第２の被溶接部材が建物ユニットの四角筒状の柱であり、前記第１の被溶接部材が、この柱に建物ユニットの断面コ字形長尺体の梁を連結するために設けるジョイントピースであり、このジョイントピースは、梁のコ字形に沿う２つのフランジとウエブとからなるコ字形短尺体であることを特徴とする請求項２または３記載の溶接方法。

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