JP2009113046A - 脆性亀裂伝播停止に優れた補強構造 - Google Patents
脆性亀裂伝播停止に優れた補強構造 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】溶接構造体に発生した脆性亀裂8の伝播を停止させるための補強構造において、前記脆性亀裂8を跨ぐ補強板3とこの補強板3を母材1に結合する結合手段4とによって、前記脆性亀裂8によって離反された母材1同士が結合されると共に、前記補強板3に予め引張予ひずみ6が付与されてなる。
【選択図】図1
Description
図12に示す如く、圧縮予ひずみ部22を溶接線23の両側のほぼ線対称位置に一対以上配設することにより、鋼板21の溶接部の一部に圧縮残留応力を与えて脆性亀裂24の伝播を阻止することと、同時に溶接部から離れた位置に引張応力を発生させることで、脆性亀裂24を脆性亀裂伝播特性の高い母材に導き、前記脆性亀裂24の進展を停止させる方法である(特許文献1参照)。
例えば、特許文献2によれば、突合せ溶接部、または垂直部材と水平部材の溶接継手が交差する部分において、当該領域の一部をガウジング、あるいは機械加工により除去した後、破壊靭性に優れた溶接材料で補修溶接するか、ないしは補修領域の形状を特殊なものにする方法である(特許文献2〜4参照)。
図13に示す如く、垂直部材の溶接継手で脆性亀裂を停止させたい領域において、当該領域の垂直部材26と溶接継手25をくり抜いた後、当該部分に脆性亀裂が停止可能なアレスター材27を挿入する方法である(特許文献5参照)。
溶接金属の機械的強度や成分の組合せを工夫して、破壊靭性を向上することにより脆性亀裂伝播を妨げる方法である(特許文献6〜9参照)。
一方、脆性破壊のアレスターに関する発明ではないが、橋脚部材と補強部材との間に温度差を与えて連結し、温度差の低減により前記補強部材にプレストレスを与える鋼製橋脚の補強施工方法が開示されている(特許文献10)。
次に、突合せ溶接された母材に、前記溶接線を跨って補強板を結合した本発明に係る脆性亀裂伝播停止に優れた補強構造の実施例について、以下添付図7〜9を参照しながら説明する。図7は本発明に係る本実施例の外観を示す斜視図、図8は本発明の実施例に係る解析結果であり、母材全面の応力分布を示す図、図9は本発明の実施例に係る解析結果であり、図8のy座標(溶接中心)における母材の溶接線直交方向の無次元化応力分布を示す図である。
:母材の幅,
:母材の上端と補強板中心との距離,
1:母材(鋼板), 2:溶接継手部,
3:補強板, 3a:開孔板,
4:高力ボルト, 5:ナット, 6:引張予ひずみ, 7:引張外力,
8:脆性亀裂, 9:リベット, 10:溶接, 11:取付金具,
12:隙間, 13:溶接接合
Claims (6)
- 溶接構造体に発生した脆性亀裂の伝播を停止させるための補強構造において、前記脆性亀裂を跨ぐ補強板とこの補強板を母材に結合する結合手段とによって、前記脆性亀裂によって離反された母材同士が結合されると共に、前記補強板に予め引張予ひずみが付与されてなることを特徴とする脆性亀裂伝播停止に優れた補強構造。
- 前記補強板が、溶接線を跨いで母材に結合されてなることを特徴とする請求項1に記載の脆性亀裂伝播停止に優れた補強構造。
- 前記結合手段が、締結部材または溶接であることを特徴とする請求項1または2に記載の脆性亀裂伝播停止に優れた補強構造。
- 前記引張予ひずみが、加熱または機械的な引張力によって付与されてなることを特徴とする請求項1乃至3のうちの何れか一つの項に記載の脆性亀裂伝播停止に優れた補強構造。
- 前記結合手段が、脆性亀裂によって離反された母材に対向する様に接合された一対の取付金具と、前記補強板の両端に前記取付金具との間に隙間を有して設けられた開孔板と、前記取付金具と開孔板に貫通された締結部材とからなり、この締結部材の締結により前記補強板に引張予ひずみを付与して母材同士が結合されてなることを特徴とする請求項1または2に記載の脆性亀裂伝播停止に優れた補強構造。
- 前記引張予ひずみが、次式[数1]を満足するように付与されてなることを特徴とする請求項1乃至5のうちの何れか一つの項に記載の脆性亀裂伝播停止に優れた補強構造。
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