JP3054386B2 - 鉄骨材の突き合わせ溶接方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、柱の梁仕口と梁
との溶接等に応用される鉄骨材の突き合わせ溶接方法。

【０００２】

【従来の技術】従来、柱の梁仕口とＨ形鋼製の梁との溶
接を行う場合のように、鉄骨材の突き合わせ溶接を行う
場合は、裏当て金を当てて溶接している。裏当て金は、
鉄骨材に仮付け溶接しておき、後に取り外すか、そのま
ま残しておく。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、各種の試験の
結果や阪神大震災の被害状況の調査の結果、柱の梁仕口
と梁との突き合わせ溶接部の場合は、溶接ビード部では
破損がなく、裏当て金の仮付け溶接箇所を起点として脆
性破壊が生じる例が多いことが分かった。これは、裏当
て金の仮付け溶接により、その仮付け溶接箇所の材質が
脆弱になることに起因するものと考えられる。

【０００４】この発明は、裏当て金の取付けに伴う仮付
け溶接による欠陥が生じず、堅固な溶接が行える鉄骨材
の突き合わせ溶接方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の鉄骨材の突き
合わせ溶接方法は、鉄骨材の突き合わせ部の裏面にこの
突き合わせ部の隙間を覆う裏当て金を当て、前記突き合
わせ部を溶接する突き合わせ溶接方法において、前記裏
当て金を鉄骨材に対して押し付け手段により無溶接で押
し付け状態に保持し、この押し付け手段による無溶接の
押し付け状態で前記突き合わせ部の溶接をすることを特
徴とする。このように、裏当て金を無溶接で保持するの
で、裏当て金の仮付け溶接に伴う母材の材質劣化が生じ
ず、堅固な溶接が行える。裏当て金は押し付け手段によ
り保持しておくため、作業者が手で保持しておく必要は
なく、作業性の低下は生じない。上記溶接方法におい
て、前記押し付け手段は、裏当て金を鉄骨材と共に挟み
付けて鉄骨材に保持状態とする締め付け具であっても良
い。締め付け具としては、例えばバイスや、バイスプラ
イヤ、あるいはクリップ状部材と楔との組合わせなどが
採用できる。

【０００６】また、この溶接方法において、両側の鉄骨
材が断面Ｈ形のものであって、溶接を行う突き合わせ部
がＨ形鉄骨材のフランジであって良い。この場合に、両
側の鉄骨材は片方の鉄骨材のウェブ両面に固定されたウ
ェブスプライス間にもう片方の鉄骨材のウェブを差し込
んで互いに幅方向に位置規制する。また、裏当て金は、
ウェブスプライスの端部と裏当て金との間に押し込んだ
楔部材と、前記締め付け具とで鉄骨材に押し付け状態と
することが好ましい。Ｈ形鋼等からなる梁の突き合わせ
溶接には、ウェブスプライスが用いられることが多い
が、このウェブスプライスを利用し、楔部材で裏当て金
を保持するようにしたため、裏当て金を無溶接で堅固に
保持でき、しかも裏当て金の保持に手間がかからない。
また、この締め付け具と楔部材との組み合わせにより、
一層作業性良く、かつ堅固に裏当て金を保持できる。前
記各突き合わせ溶接方法において、互いに突き合わされ
る一方の鉄骨材が、柱に設けられた梁仕口であり、他方
の鉄骨材が梁であっても良い。このような梁仕口と梁と
の突き合わせ溶接の場合に、この突き合わせ溶接方法に
よる実用効果が大きい。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１およ
び図２と共に説明する。この実施形態は、鉄骨柱１の梁
仕口２である鉄骨材と、Ｈ形鋼の梁からなる鉄骨材３と
の突き合わせ溶接に適用したものである。鉄骨柱１は、
丸形の鋼管の周囲に、梁成に対応した上下間隔で一対の
ダイヤフラム４を溶接し、ダイヤフラム４の円周方向４
か所に外径側へ突出させた突片部分で梁仕口２を形成し
たものである。ダイヤフラム４は外リングダイヤフラム
であり、鉄骨柱１の外周に嵌合する内径のリング状に形
成されている。上下のダイヤフラム４，４間には、梁と
なる鉄骨材３のウェブ３ｂに対応するウェブ５を設け、
その上下のダイヤフラム４，４と鉄骨柱１とに沿う箇所
を溶接してある。

【０００８】なお、ダイヤフラム４は、外ダイヤフラム
とする代わりに、図２（Ｂ）の左下側に示すように、通
しダイヤフラムとし、丸形鋼管からなる鉄骨柱１を上下
に分割してその分割部分にダイヤフラム４を介在させ、
鉄骨柱１に溶接したものであっても良い。図２（Ｂ）
は、外ダイヤフラムとした例と通しダイヤフラムとした
例とを合わせて示した図である。また、鉄骨柱１は、コ
ンクリート１２を内部に充填したものであっても良い。

【０００９】梁となる鉄骨材３は、ウェブ３ｂの先端両
面にウェブスプライス７をハイテンションボルトまたは
溶接にて固定しておく。また、上下フランジ３ａ，３ａ
の先端の溶接表側面となる上面には、突き合わせ溶接の
ための開先１５を加工しておく。開先１５は、この例で
は若干のルート面を残したテーパ面としてあるが、他の
種々の形状の開先としても良い。

【００１０】これら梁仕口２と梁である鉄骨材３との溶
接に際しては、両部材２，３の突き合わせ部の裏面に、
この突き合わせ部の隙間を覆う裏当て金８を当て、裏当
て金８を梁側の鉄骨材３に押し付け手段９により無溶接
で押し付け状態に保持させる。図１（Ｂ）に示すよう
に、この例では、梁仕口２のフランジであるダイヤフラ
ム４が梁側の鉄骨材３のフランジ３ａよりも肉厚が厚い
ので、裏当て金８は梁側の鉄骨材３のフランジ下面に配
置し、縁部がダイヤフラム４の端面に突き当たるように
する。また、裏当て金８は、上側のフランジ３ａに対す
るものは、ウェブ３ｂと干渉しないように、ウェブ３ｂ
の両側に分割して設け、また端部８ａの上縁に面取加工
またはアール加工を施してある。下側のフランジ３ａに
対するものは、フランジ幅の全体にわたる通し裏当て金
としてある。

【００１１】上側の裏当て金８を保持する押し付け手段
９は、裏当て金８をフランジ３ａと共に挟み付ける締め
付け具１０と、楔部材１１とで保持する。締め付け具１
０は、この例ではバイスプライヤを用い、このバイスプ
ライヤの横長の挟み面構成部材（つまり開閉回動軸心と
平行な方向に長く延びた部材）１０ａにより裏当て金８
を挟み込んでいる。締め付け具１０となるバイスプライ
ヤは、挟み付け力を付与した状態で、作業者の手を離し
ても挟み付け力が保持されるように構成された工具であ
る。楔部材１１は、裏当て金８の長さ方向に延びる立て
向きの板片であり、例えば板厚が３〜１２mm程度の鋼板
の切片が用いられる。楔部材１１は、鉄骨材３のフラン
ジ３ａの下面に当てられた裏当て金８の下面とウェブス
プライス７との間に圧入され、あるいは打ち込まれ、裏
当て金８をフランジ３ａの下面に強固に押し付ける。下
側のフランジ３ａの裏当て金８は、バイスプライヤから
なる締め付け具１０のみで固定する。エンドタブ（図示
せず）は、フラックスタブとし、ダイヤフラム４側から
マグネットクリップで固定する。

【００１２】このように裏当て金８を配置した状態で、
梁側の鉄骨材３の上下のフランジ３ａ，３ａを、柱１の
ダイヤフラム４の梁仕口２となる部分に溶接し、図２の
ように柱１と梁となる鉄骨材３とを突き合わせ溶接す
る。裏当て金８は、溶接の完了後に除去しても良く、ま
たそのまま残しておいても良い。

【００１３】この突き合わせ溶接方法によると、このよ
うに裏当て金８を鉄骨材２，３に対して押し付け手段に
より無溶接で押し付け状態に保持し、この押し付け状態
で前記突き合わせ部の溶接をすることを特徴とする方法
であるため、裏当て金８の仮付け溶接に伴う母材の材質
劣化が生じず、堅固な溶接が行える。

【００１４】なお、裏当て金８の保持に用いる締め付け
具１０は、図３に示すように通常のバイス（万力）１０
Ａを用いても良く、また図４に示すようにコ字状のクリ
ップ部材１０Ｂを用いても良い。クリップ部材１０Ｂ
は、鉄骨材であるフランジ３ａと裏当て金８とを、ライ
ナ１３と共に内部に介在させ、楔部材１４をライナ１３
とこのクリップ部材１０Ｂとの間に圧入することによ
り、フランジ３ａと裏当て金８とを挟み込み状態に固定
するものである。また、裏当て金８は、ダイヤフラム４
とフランジ３ａとの肉厚差が小さくてダイヤフラム４へ
の掛かり代が少なくなる場合は、図５（Ｂ）に示すよう
に、ダイヤフラム４との当接部が厚肉部８ｂとなるよう
に加工したものを用いても良い。ダイヤフラム４とフラ
ンジ３ａの肉厚が同じである場合は、図５（Ａ）に示す
ように、裏当て金８はダイヤフラム４とフランジ３ａの
両方の部材の裏面に当てられるものとする。同図（Ｃ）
に示すように、ダイヤフラム４とフランジ３ａの肉厚が
異なる場合にも、その肉厚差を埋める厚肉部８ｂを有す
る裏当金８を用い、ダイヤフラム４とフランジ３ａの両
方の部材の裏面に裏当金８を当てるようにしてもよい。

【００１５】なお、上記各実施形態では、柱１の梁仕口
２と梁となる鉄骨材３との突き合わせ溶接に適用した場
合につき説明したが、この発明は鉄骨材同志の突き合わ
せ溶接一般に適用できる。また、裏当て金８は接着剤で
鉄骨材３に止め付けても良い。

【００１６】

【発明の効果】この発明の鉄骨材の突き合わせ溶接方法
は、裏当て金を鉄骨材に対して押し付け手段により無溶
接で押し付け状態に保持し、この押し付け状態で前記突
き合わせ部の溶接をすることを特徴とする方法であるた
め、裏当て金の仮付け溶接に伴う母材の材質劣化が生じ
ず、堅固な溶接が行える。前記押し付け手段が、裏当て
金を鉄骨材と共に挟み付けて鉄骨材に保持状態とする締
め付け具である場合は、裏当て金の鉄骨材に対する保持
を、堅固にかつ作業性良く行える。また、両側の鉄骨材
がＨ形断面のものである場合に、鉄骨材同志の位置決め
のためのウェブスプライスを利用し、このウェブスプラ
イスの端部と裏当て金との間に押し込んだ楔部材と前記
締め付け具とで裏当て金を鉄骨材に押し付け状態とする
ようにした場合は、簡単な作業で、裏当て金を一層堅固
に保持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる鉄骨材
の突き合わせ溶接方法を示す斜視図、（Ｂ）はその一部
の拡大破断正面図である。

【図２】（Ａ）は突き合わせ溶接を施した柱と梁の接合
部の破断平面図、（Ｂ）は同部分の破断正面図である。

【図３】締め付け具の変形例と裏当て金等との関係を示
す斜視図である。

【図４】締め付け具の変形例と裏当て金等との関係を示
す斜視図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は裏当て金の配置例の各変形例
の正面図である。

【符号の説明】

１…鉄骨柱 ２…梁仕口（鉄骨材） ３…鉄骨材 ３ａ…フランジ ３ｂ…ウェブ ４…ダイヤフラム（フランジ） ５…ウェブ ７…ウェブスプライス ８…裏当て金 ９…押し付け手段 １０…締め付け具 １１…楔部材

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨材の突き合わせ部の裏面にこの突き
   合わせ部の隙間を覆う裏当て金を当て、前記突き合わせ
   部を溶接する突き合わせ溶接方法において、前記裏当て
   金を鉄骨材に対して押し付け手段により無溶接で押し付
   け状態に保持し、この押し付け手段による無溶接の押し
   付け状態で前記突き合わせ部の溶接をすることを特徴と
   する鉄骨材の突き合わせ溶接方法。
2. 【請求項２】 前記押し付け手段が、裏当て金を鉄骨材
   と共に挟み付けて鉄骨材に保持状態とする締め付け具で
   ある請求項１記載の鉄骨材の突き合わせ溶接方法。
3. 【請求項３】 両側の鉄骨材がＨ形断面のものであっ
   て、溶接を行う突き合わせ部が前記Ｈ形鉄骨材のフラン
   ジであり、両側の鉄骨材は片方の鉄骨材のウェブ両面に
   固定されたウェブスプライス間にもう片方の鉄骨材のウ
   ェブを差し込んで互いに幅方向に位置規制し、前記裏当
   て金は、前記ウェブスプライスの端部と裏当て金との間
   に押し込んだ楔部材と、前記締め付け具とで鉄骨材に押
   し付け状態とする請求項２記載の鉄骨材の突き合わせ溶
   接方法。
4. 【請求項４】 互いに突き合わされる一方の鉄骨材が、
   柱に設けられた梁仕口であり、他方の鉄骨材が梁である
   請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鉄骨材の突
   き合わせ溶接方法。