JP2519043B2 - 閉断面を有する構造物の接合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術はビルの鉄骨、及び、橋梁等に用いられる箱
型断面（部材を長手方向に連結する部分がロ型等の箱型
にされている部分）（以下同様）を有する鉄骨構造物の
長手方向の相対向する端部での溶接を行う技術の分野に
属する。

＜要旨の概要＞ 而して、この出願の発明は断面方形等の閉断面を有す
る筒状等の一対の単位構造物を構築現場に於いて組み立
てした後、その接合部を片面裏波溶接によって水平溶接
する際の接合方法に関する発明であり、特に、閉断面を
する一対の単位構造物のうちの上方の一方の単位構造物
の後行して溶接を行う側の両コーナ部の各一部分に開先
部を形成させずに開先非形成部とし他方の単位構造物に
対して当接させ、或いは、他方の単位構造物に対して該
開先非形成部との間に所定厚み形状のスペーサを介装さ
せて各接合部に設定通りにルートギャップを形成させて
裏波ビードの欠損や形成不良を避けるようにした閉断面
を有する構造物の接合方法に係る発明である。

＜従来の技術＞ 周知の如く、ビルや鉄塔、橋梁等の構築物には所謂断
面方形等の閉断面の鉄鋼製の鉄骨の構造物が用いられて
いるが、これらの鉄骨構造物の構築に際しては、閉断面
を有する１単位構造物を下位する単位構造物の上方から
現場組み立てをした後、両者の該単位構造物の接合面の
開先部に片面裏波溶接の水平溶接を施して、現場接合す
る手順を繰り返すようにされている。

＜発明が解決しようとする課題＞ 而して、現場接合における片面裏波溶接の仕上り精度
は水平溶接を行う際の開先部に於けるルートギャップの
精度は勿論、初期セット状態と同一状態が充分高精度に
保持されていないと、水平溶接中の収縮が大きいために
該ルートギャップが影響して設定通りの裏波ビードが形
成されず、接合不良を起こす欠点があった。

そのため、ルートギャップを正確に保持するために種
々の治具やピースを用いねばならず、したがって、施工
工数が多く、工期が長くかかり、結果的に、コスト高に
つながるという不利点があった。

そして、先行して溶接を行う側の始端と終端にはエン
ドタブを付設せねばらなず、このための工数も増え、そ
の精度や管理も厳しくせざを得ず、この点からもコスト
高に大きな影響を与えるという不都合さがあり、又、建
て入れ精度上、単位構造物を傾斜して組み立てねばなら
ない場合には、ルートギャップの保持が煩瑣で作業に困
難性を伴うという難点もあった。

＜発明の目的＞ この出願の発明の目的は上記従来技術に基づく鉄骨構
造物等の閉断面を有する単位構造物相互における水平溶
接の片面裏波溶接を行う際の問題点を解決すべき技術的
課題とし、該単位構造物の現場組み立てに際し接合前に
予め一方の構造物のコーナー部にエンドタブ兼用のルー
トギャップ保持形状を付与して水平溶接の片面裏波溶接
を行うに、確実に裏波ビードが現出され得るようにして
建設産業における組立技術利用分野に益する優れた閉断
面を有する構造物の接合方法を提供せんとするものであ
る。

＜課題を解決するための手段・作用＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの
出願の発明の構成は、前述課題を解決するために、ビル
や鉄塔、及び、橋梁等の構築物に用いる閉断面を有する
構造物相互の現場接合において、設定ユニットづつの一
対の断面方形の当該閉断面を有する単位構造物相互を現
場に於いて組み立てた後に水平溶接の片面裏波溶接を行
うに際して予め上位等の一方の構造物の接合部の後行し
て溶接を行う側のコーナ部の一部を除いては開先部を形
成させず、開先非形成部として下位等の他方の単位構造
物に対し直接に当接可能とさせ、或いは、建て入れ精度
上、単位構造物を相対傾斜して組み建てる場合には、該
開先非形成部と他方の単位構造物との間に所定厚さ形状
のスペーサを介装させた後に、先行して溶接を行う側と
該単位構造物に順次該先行して溶接を行う側の片面裏波
溶接を行い、而して、上部の単位構造物と下部の単位構
造物とのルートギャップは開先非形成部を介して常に該
ルートギャップが一定に保持されるために、片面裏波溶
接を行っている際の収縮は起こらず、したがって、全溶
接工程における裏波ビードは設計通りに形成され、健全
な片面裏波溶接が保証されて設計通りの接合が行われる
ようにした技術的手段を講じたものである。

＜実施例＞ 次に、この出願の発明の実施例を図面に従って説明す
れば以下の通りである。

図示実施例はビルの鉄骨の一部を成す閉断面を有する
構造物の態様であり、第１〜４図に示す実施例におい
て、１は閉断面を有する１つの構造物であり、通常の箱
型断面の閉断面を有する構造物と同様に断面方形の筒状
に形成されており、第４図に示す様に、下位の単位構造
物２と上位の単位構造物３とが現場に於ける水平溶接に
より順次上方に接合されるようにされる態様である。

尚、図中実線の矢印は先行して溶接を行う側の片面裏
波溶接を示すものであり、又、一点鎖線の矢印は後行し
て溶接を行う側の片面裏波溶接を示すものである。

而して、閉断面を有する構造物１の単位構造物２に対
する他の単位構造物３の現場組み立て後に片面裏波溶接
を水平溶接により行うが、該水平溶接の付与に際して上
位の単位構造物３の接合部位に対する開先部を形成させ
る際、該上位の単位構造物３のコーナ部４に於いては第
１図に詳示する様に、先行して溶接を行う側に対しては
その始端から終端まで一様に設定サイズの角度θの開先
部５を形成させるが、後行して溶接を行う側に於いては
先行して溶接を行う側の開先部５との会合部に開先非形
成部６を介して該開先非形成部６、６の間に角度θの後
行して溶接を行う側の開先部５′を形成する。

したがって、単位構造物３にあっては後行して溶接を
行う側のコーナ部４の始端と終端部に各々一対計４個の
開先非形成部６が突出形状に形成されることになる。

そこで、第２図に示す様に、先の単位構造物２の接合
面に対し単位構造物３を上方から組み付けると、開先非
形成部６、６…が相互に接触自在に形成され、而して、
当該第２図に示す様に、先行して溶接を行う側に於いて
は当該開先非形成部６がその始端部と終端部に於けるエ
ンドタブとして機能するようにされる。

そのため、先行して溶接を行う側に於いては単位構造
物２との間に第３図に示す様に、ルートギャップＧが自
動的に形成されることになる。

そこで、在来態様同様に実線矢印に示す様に先行して
溶接を行う側の片面裏波溶接を水平溶接により行い、続
いて仮想線に示す後行し溶接を行う側の片面裏波溶接を
水平溶接により行う。

そして、各水平溶接においては単位構造物２と単位構
造物32との間には開先非形成部６、６…により先行して
溶接を行う側に於いても、後行して溶接を行う側に於い
ても、ルートギャップＧが形成されているために、溶接
による収縮は起こらず、そのため、常に終始同一ルート
ギャップＧが維持され、したがって、結果的に、図示し
ない裏波ビードは確実に設計通りに形成され、健全な片
面裏波溶接がなされて単位構造物３と単位構造物２の閉
断面を有する構造物１の接合が完了し、更に、続いてそ
の上部の閉断面を有する構造物の単位構造物を組み付け
て上述同様のプロセスによる水平溶接の接合を行ってい
く。

而して、設計によっては建て入れ精度の保持のうえで
設計上、上位の単位構造物３を下位の単位構造物２に対
して所定に傾斜して組み立て接合せねばならない場合が
あるが、当該場合には第５図に示す様に、単位構造物２
の上位に他方の単位構造物３を現場組み立てするに際し
て、開先非形成部６と単位構造物２の接合面との間に所
定サイズの設定厚さ形状のスペーサ７を介装して水平溶
接の片面裏波溶接を上述実施例同様に行うことにより、
建て入れ精度を設定通りに維持しながら裏波ビードを現
出させることが出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限る
ものでないことは勿論であり、例えば、単位構造物につ
いてはプラス厚みのスペーサを介装することも可能であ
るが、開先部形成時に開先非形成部の突出量を切削、或
いは、切断加工によりマイナススペーサを形成させる等
種々の態様が採用可能である。

又、適用対象はビルの鉄骨ばかりでなく、鉄塔や海洋
構造物、或いは、タンク等の液体貯槽に対しても適用可
能であることは勿論のことである。

＜発明の効果＞ 以上、この出願の発明によれば、基本的にビルや鉄塔
等の鉄骨等の所謂箱型断面の閉断面を有する構造物の単
位構造物相互の現場組み立て後の水平溶接による片面裏
波溶接を介しての接合に際して、一対の単位構造物の上
位等の一方の単位構造物の後行して溶接を行う側のコー
ナ部の一部に開先部を形成しない部分、即ち、開先非形
成部を残して開先部を形成させ、当該開先非形成部を他
方の単位構造物に対し当接したり、或いは、スペーサを
介して水平溶接の片面裏波溶接を行うことにより、常に
先行して溶接を行う側に於いても、後行して溶接を行う
側に於いても、設定通りのルートギャップが形成維持さ
れ、溶接による縮少によって裏波ビードが形成されない
ようなことがなく、設計通りの裏波ビードによる接合が
なされて健全な溶接が得られるという優れた効果が奏さ
れる。

又、後行して溶接を行う側のコーナ部の一部の開先非
形成部は先行して溶接を行う側の終端と始端に於けるエ
ンドタブも兼ねるために、接合に際しての治具や他の余
計な溶接部材が除去され、極めて工数が削減され、溶接
精度が向上し、健全な溶接が得られるという優れた効果
が奏される。

又、単位構造物の接合面の構造も簡単となり、設計や
管理もし易く、溶接作業効率が良く、精度良く行われる
という優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の実施例の説明図であり、第１図
は第２図コーナ部の部分拡大透視斜視図、第２図は閉断
面を有する構造物の一方の単位構造物の模式斜視図、第
３図は一方の単位構造物と他方の単位構造物の開先非形
成部を介しての接合の拡大斜視図、第４図は一方の単位
構造物に対する他方の単位構造物の閉断面を有する構造
物の模式斜視図、第５図は他の実施例の第１図相当部分
拡大斜視図である。 １……閉断面を有する構造物、４……コーナ部、 ５、５′……開先部、６……開先非形成部、 Ｇ……ルートギャップ、２、３……単位構造物、 ７……スペーサ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】閉断面を有する一対の単位構造物相互を現
   場組み立てした後、片面裏波溶接によって接合する方法
   において、一方の該単位構造物の後行して溶接を行うコ
   ーナ部の一部に開先部を形成させず、開先非形成部とし
   他方の単位構造物に対して当接させ、先行して溶接を行
   う側のエンドタブ兼用のルートギャップを保持して片面
   裏波溶接を行うようにすることを特徴とする閉断面を有
   する構造物の接合方法。
2. 【請求項２】閉断面を有する一対の単位構造物相互を現
   場組み立てした後片面裏波溶接によって接合する方法に
   おいて、一方の単位構造物の後行して溶接を行う側のコ
   ーナ部の一部に開先部を形成させず、開先非形成部とし
   該開先非形成部と他方の単位構造物との間に所定の厚み
   形状のスペーサを介装して先行して溶接を行う側のエン
   ドタブ兼用のルートギャップを保持して片面裏波溶接を
   行うようにすることを特徴とする閉断面を有する構造物
   の接合方法。
3. 【請求項３】上記スペーサを傾斜した単位構造物の組み
   立てに用いるようにすることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の閉断面を有する構造物の接合方法。