JP2012192425A

JP2012192425A - 部材接合方法

Info

Publication number: JP2012192425A
Application number: JP2011056903A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 浩史伊藤
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2031-03-15
Also published as: JP5799533B2

Abstract

【課題】コストを掛けずに現地での防錆作業を容易とする部材接合方法を提供する。
【解決手段】予め仮止めボルトが溶接された第１の構造部材と、予め仮止め孔が形成された第２の構造部材とを、前記仮止めボルトが前記仮止め孔に貫通し且つ両部材の表面が接するように配置する第１の工程と、前記仮止めボルトのナット締めによる仮止め後、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材との本溶接を行う第２の工程と、前記ナットを外した後、前記仮止め孔から突出している前記仮止めボルトの先端部を切断する第３の工程と、前記仮止め孔と前記仮止めボルトとの隙間を埋める第４の工程と、を有する部材接合方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、部材接合方法に関する。

周知のように、架構構造物とは、柱部材及びこれに接合された梁部材によって床や屋根等を支持する構造物を指す。これら柱部材及び梁部材は、それぞれ工場で製造された後、架構構造物の建築現場（現地）に運搬されて当該現地にて接合される。現地での一般的な柱部材と梁部材の接合方法は以下の通りである。

まず、Ｈ鋼である柱部材のフランジ部に、柱側仮止め孔及び柱側位置決め孔を有するラグプレートを予め溶接しておく。一方、同じくＨ鋼である梁部材のウェブ部に、梁側仮止め孔及び梁側位置決め孔を予め形成しておく。上記の柱部材を水平面に対して垂直となるように設置した後、柱側仮止め孔と梁側仮止め孔が対向し、且つ柱側位置決め孔と梁側位置決め孔が対向するように梁部材を配置する。

この状態で、柱側位置決め孔及び梁側位置決め孔にシノ（位置決め用治具）を貫通させて位置決めを行った後、柱側仮止め孔及び梁側仮止め孔に仮止めボルトを貫通させてナットで固定することで柱部材と梁部材を仮止めする。仮止め終了後、柱部材と梁部材の本溶接を行うことで接合作業は完了する。なお、ラグを用いた部材同士の接合方法については下記特許文献１を参照されたい。

特開昭６１−２１８８８７号公報

上記のような接合作業の完了後、シノ、仮止めボルト及びナットは除去されるため、柱部材と梁部材の接合部には２つの貫通孔が残されることになる。これら貫通孔の内面の塗装は不十分になることが多く、そのまま放置すると錆が発生して腐食の原因となることから、これらの貫通孔を塞ぐ必要がある。

従来では、貫通孔の両端に板材を溶接するか、或いは貫通孔に樹脂系のパテ材等の充填材を充填する等の作業を行うことで貫通孔を塞いでいた。しかしながら、前者の方法では、板材の製作と現地での板材溶接作業に手間が掛かるという問題があり、後者の方法では、同様に現地での充填材の充填作業に手間が掛かり、また充填材のコストが掛かるという問題がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、コストを掛けずに現地での防錆作業を容易とする部材接合方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、部材接合方法に係る第１の解決手段として、予め仮止めボルトが溶接された第１の構造部材と、予め仮止め孔が形成された第２の構造部材とを、前記仮止めボルトが前記仮止め孔に貫通し且つ両部材の表面が接するように配置する第１の工程と、前記仮止めボルトのナット締めによる仮止め後、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材との本溶接を行う第２の工程と、前記ナットを外した後、前記仮止め孔から突出している前記仮止めボルトの先端部を切断する第３の工程と、前記仮止め孔と前記仮止めボルトとの隙間を埋める第４の工程と、を有することを特徴とする。

また、本発明では、部材接合方法に係る第２の解決手段として、予め仮止めボルト及び位置決めピンが溶接された第１の構造部材と、予め仮止め孔及び位置決め孔が形成された第２の構造部材とを、前記仮止めボルトが前記仮止め孔に貫通し、前記位置決めピンが前記位置決め孔に貫通し且つ両部材の表面が接するように配置する第１の工程と、前記仮止めボルトのナット締めによる仮止め後、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材との本溶接を行う第２の工程と、前記ナットを外した後、前記仮止め孔から突出している前記仮止めボルトの先端部と前記位置決め孔から突出している前記位置決めピンの先端部を切断する第３の工程と、前記仮止め孔と前記仮止めボルトとの隙間、及び前記位置決め孔と前記位置決めピンとの隙間を埋める第４の工程と、を有することを特徴とする。

また、本発明では、部材接合方法に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記第４の工程では、充填材を充填することによって、或いは溶接によって前記隙間を埋めることを特徴とする。

本発明に係る部材接合方法では、仮止めボルトを、仮止め孔を埋めるための孔埋め部材として兼用しているため、孔埋め用の部材を製作する必要がある点では従来と同様であるが、これらの孔埋め部材の溶接作業は工場内での第１の構造部材の製作時に完了するため、現地でのシール溶接作業は不要になると共に、本溶接の完了後は不要な部分を切断するだけで良いので現地での作業が容易となる。
また、従来では充填材を用いて孔全体を埋めていたのに対し、本発明では仮止め孔と仮止めボルトの隙間のみ埋めれば良いため、充填材の使用量も大幅に削減できる。
すなわち、本実施形態に係る部材接合方法によると、コストを掛けずに現地での防錆作業を容易とすることが可能となる。

本実施形態における部材接合方法の各工程を表す模式図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）はＨ鋼である柱部材１０と梁部材２０の接合状態を示す側面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。柱部材１０のフランジ部には、予め仮止めボルト１１ａ及びテーパ形状を成す位置決めピン１１ｂがスタッド溶接されたラグプレート１１（第１の構造部材）が予め溶接されている。一方、梁部材２０のウェブ部２１（第２の構造部材）には、仮止め孔２１ａ及び位置決め孔２１ｂが予め形成されている。

本実施形態における部材接合方法の各工程は以下の通りである。まず、上記の柱部材１０を水平面に対して垂直となるように設置した後、図１（ａ）（ｂ）に示すように、仮止めボルト１１ａが仮止め孔２１ａに貫通し、位置決めピン１１ｂが位置決め孔２１ｂに貫通し且つ両部材１１、２１の表面が接するように梁部材２０を配置する（第１の工程）。位置決めピン１１ｂが位置決め孔２１ｂに貫通することによって、ラグプレート１１と梁部材２０のウェブ部２１、つまり柱部材１０と梁部材２０との位置決めがなされる。なお、位置決めピン１１ｂはテーパ形状を成しているため、位置決め孔２１ｂに対する位置決めピン１１ｂの挿入作業（位置決め作業）が容易となる。

次に、図１（ａ）（ｂ）に示すように、仮止めボルト１１ａをナット３０によって締付け固定することで仮止めを行った後、ラグプレート１１と梁部材２０のウェブ部２１、つまり柱部材１０と梁部材２０との本溶接を行う（第２の工程）。次に、図１（ｃ）に示すように、ナット３０を外した後、仮止め孔２１ａから突出している仮止めボルト１１ａの先端部と、位置決め孔２１ｂから突出している位置決めピン１１ｂの先端部を切断し（第３の工程）、さらに、仮止め孔２１ａと仮止めボルト１１ａとの隙間、及び位置決め孔２１ｂと位置決めピン１１ｂとの隙間に樹脂系のパテ材等の充填材４０を充填することによって、各隙間を埋める（第４の工程）。

以上のような本実施形態における部材接合方法では、仮止めボルト１１ａと位置決めピン１１ｂを、仮止め孔２１ａと位置決め孔２１ｂを埋めるための孔埋め部材として兼用しているため、孔埋め用の部材を製作する必要がある点では従来と同様であるが、これらの仮止めボルト１１ａと位置決めピン１１ｂの溶接作業は工場内でのラグプレート１１の製作時に完了するため、現地でのシール溶接作業は不要になると共に、本溶接の完了後は不要な部分を切断するだけで良いので現地での作業が容易となる。
また、仮止め孔２１ａと位置決め孔２１ｂを完全に塞ぐためには充填材４０が必要であるが、従来のように充填材で孔全体を埋めていたのに対し、仮止め孔２１ａと仮止めボルト１１ａとの隙間、及び位置決め孔２１ｂと位置決めピン１１ｂとの隙間にのみ充填材４０を充填すれば良いため、充填材４０の使用量も大幅に削減できる。
すなわち、本実施形態における部材接合方法によると、コストを掛けずに現地での防錆作業を容易とすることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態では、ラグプレート１１に、予め仮止めボルト１１ａ及び位置決めピン１１ｂがスタッド溶接されている場合を例示した。しかしながら、仮止めボルト１１ａを位置決めピンとして兼用できるような場合には、必ずしもラグプレート１１に仮止めボルト１１ａ及び位置決めピン１１ｂの両方を設ける必要はない。この場合、梁部材２０のウェブ部２１には仮止め孔２１ａのみを形成すれば良い。

また、この場合の部材接合方法における各工程は以下のようになる。まず、ラグプレート１１と梁部材２０のウェブ部２１とを、仮止めボルト１１ａが仮止め孔２１ａに貫通し且つ両部材の表面が接するように配置する（第１の工程）。次に、仮止めボルト１１ａをナット３０によって締付け固定することで仮止めを行った後、ラグプレート１１と梁部材２０のウェブ部２１との本溶接を行う（第２の工程）。次に、ナット３０を外した後、仮止め孔２１ａから突出している仮止めボルト１１ａの先端部を切断し（第３の工程）、さらに、仮止め孔２１ａと仮止めボルト１１ａとの隙間に充填材４０を充填する（第４の工程）。

（２）上記実施形態では、ラグプレート１１に、仮止めボルト１１ａ及び位置決めピン１１ｂがそれぞれ１本ずつ設けられている場合を例示したが、仮止めボルト１１ａ及び位置決めピン１１ｂの本数はこれに限定されない。

（３）上記実施形態では、仮止め孔２１ａと仮止めボルト１１ａとの隙間、及び位置決め孔２１ｂと位置決めピン１１ｂとの隙間に充填材４０を充填することで各隙間を埋めたが、この他、溶接によって各隙間を埋めても良い。また、上記実施形態では、第１の構造部材が柱部材１０に溶接されたラグプレート１１であり、第２の構造部材が梁部材２０のウェブ部２１であると想定したが、本発明はこれらの構造部材に限らず、互いに接合される構造部材同士の接合方法として広く適用することができる。

１０…柱部材、１１…ラグプレート（第１の構造部材）、１１ａ…仮止めボルト、１１ｂ…位置決めピン、２０…梁部材、２１…ウェブ部（第２の構造部材）、２１ａ…仮止め孔、２１ｂ…位置決め孔、３０…ナット、４０…充填材

Claims

予め仮止めボルトが溶接された第１の構造部材と、予め仮止め孔が形成された第２の構造部材とを、前記仮止めボルトが前記仮止め孔に貫通し且つ両部材の表面が接するように配置する第１の工程と、
前記仮止めボルトのナット締めによる仮止め後、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材との本溶接を行う第２の工程と、
前記ナットを外した後、前記仮止め孔から突出している前記仮止めボルトの先端部を切断する第３の工程と、
前記仮止め孔と前記仮止めボルトとの隙間を埋める第４の工程と、
を有することを特徴とする部材接合方法。
予め仮止めボルト及び位置決めピンが溶接された第１の構造部材と、予め仮止め孔及び位置決め孔が形成された第２の構造部材とを、前記仮止めボルトが前記仮止め孔に貫通し、前記位置決めピンが前記位置決め孔に貫通し且つ両部材の表面が接するように配置する第１の工程と、
前記仮止めボルトのナット締めによる仮止め後、前記第１の構造部材と前記第２の構造部材との本溶接を行う第２の工程と、
前記ナットを外した後、前記仮止め孔から突出している前記仮止めボルトの先端部と前記位置決め孔から突出している前記位置決めピンの先端部を切断する第３の工程と、
前記仮止め孔と前記仮止めボルトとの隙間、及び前記位置決め孔と前記位置決めピンとの隙間を埋める第４の工程と、
を有することを特徴とする部材接合方法。
前記第４の工程では、充填材を充填することによって、或いは溶接によって前記隙間を埋めることを特徴とする請求項１または２に記載の部材接合方法。