JP3416885B2 - 鉄骨梁と鉄骨柱との溶接方法および接合構造 - Google Patents

鉄骨梁と鉄骨柱との溶接方法および接合構造

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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、鉄骨柱と鉄骨梁
とで構成される鉄骨構造物における鉄骨柱と鉄骨梁との
溶接方法及び接合構造に関し、詳しくは、裏当て金の使
用を省略して直接鉄骨柱と鉄骨梁とを溶接して接合する
方法とその構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の鉄骨構造物における鉄骨柱と鉄骨
梁との溶接方法の一例を図９に示す。図９は開先付近の
拡大図である。図において２１は鉄骨梁としてのＨ形鋼
材、２２は鉄骨柱である。図９には、鉄骨梁２１の溶接
側端部の一方のフランジ２３側のみを示してあるが、他
方のフランジ側はこれと上下対称となるように溶接され
る。鉄骨梁２１のフランジ２３には、開先面２４が形成
されている。ウェブ２５の先端は、フランジ２３の先端
よりやや長く、鉄骨柱２２の接合面に突き当たる位置ま
で延びているが、先端の上下部、即ちフランジ２３との
連続部には、スカラップと称されるほぼ1/4円弧状の切
欠２６が形成されている。裏当て金２７はフランジ２３
のほぼ全幅にわたる長さの矩形の鋼板で、切欠２６を通
してフランジ２３の先端部に当てがわれる。裏当て金２
７は、先端がウェブ２５の先端に一致するように配置さ
れ、予めフランジ２３に溶接２８される。そして、ウェ
ブ２５と裏当て金２７の先端を鉄骨柱２２の側面に突き
合わせ、裏当て金２７と鉄骨柱２２とを溶接２９した
後、開先内に溶接金属を盛るように裏当て金２７、フラ
ンジ２３と鉄骨柱２２とを溶接３０する。溶接部２９，
３０は、何れも完全溶け込み溶接とされる。破線で表示
した部分は溶け込み部分であるが、３カ所に分散してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の溶接方法に
あっては、鉄骨梁と鉄骨柱との溶接に、裏当て金の組
立、溶接工程が付加される形であり、溶接資材、手間共
に相対的に大きな負担となる。また、溶接部分が複雑で
溶接欠陥が生じやすいし、応力伝達もスムーズでない等
の難点がある。従って、本発明は、裏当て金の使用を省
略して、作業の効率化、溶接資材の節減を図りつつ、強
度の高い接合が得られる溶接方法を提供することを課題
としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するため、フランジ３の溶接側端面に対して
所定角度傾斜した斜面６と、フランジ３と平行な底面７
とを持つ開先５を、Ｈ形鋼材から成る鉄骨梁１のフラン
ジ３における溶接側端部に形成すると同時に、開先５の
底部側にフランジ３を一部残存させて接合舌片８を形成
する工程と、鉄骨柱２の側面に接合舌片８の先端を当接
させるように、鉄骨柱２と鉄骨梁１とを配置する工程
と、鉄骨梁１の溶接側端部のフランジ３の内側を鉄骨柱
２の側面に溶接１０する工程と、鉄骨梁１の接合舌片８
の上に順次溶接金属１１を盛って、開先５の内側を溶接
金属１１で埋める工程とを含む建築用鉄骨柱と鉄骨梁と
の溶接方法を採用した。この場合、裏当て金の使用を省
略する。従って、裏当て金の組立溶接の作業が省略さ
れ、作業の効率化、溶接資材の節減が図れる。鉄骨柱と
鉄骨梁との直接溶接であるから、裏当て金での溶接欠陥
の心配がなく、強度の高い接合が得られる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図１乃至図５は、本発明に係る溶接工程
を順を追って示すもので、図１、図２は鉄骨梁の溶接側
端部の正面図、図３乃至図５は鉄骨梁と鉄骨柱との接合
状態の一部の拡大正面図、図６は開先を形成した鉄骨梁
の溶接側端部の斜視図、図７は溶接部の溶け込み状態を
示す説明図である。
【０００６】図において、１はＨ形鋼材から成る鉄骨
梁、２は同じくＨ形鋼材あるいは角鋼管材から成る鉄骨
柱である。鉄骨梁１は、対向一対のフランジ３とこれに
直交して両フランジ間を接続するウェブ４とを有する。
なお、ここでＨ形鋼材とは、Ｈ形圧延鋼材の他、３枚の
鋼板をＨ型に接合して溶接して成るＢＨ鋼材、圧延Ｈ形
鋼材のウェブの中央部分を切除して両側に一対のＴ型部
を残して成るＣＴ形鋼を包含する。
【０００７】図２に示すように、鉄骨梁１のフランジ３
の溶接側端部には、開先５が形成される。開先５は、フ
ランジ３の溶接側端面に対して所定角度傾斜した斜面６
と、フランジ３と平行な底面７とを持つ。開先５の底部
側には、フランジ３を一部残存させて接合舌片８が形成
される。また、鉄骨梁１のウェブ４の溶接側端部には、
フランジ３との接合部付近にほぼ1/4円弧状に切除され
た切欠９が形成される。
【０００８】しかして、図３に示されるように、舌片８
の先端を鉄骨柱２の側面へ当接させるように、鉄骨柱２
と鉄骨梁１とを配置した上、図４に示されるように、フ
ランジ３の溶接側端部の内側を鉄骨柱２の側面に溶接１
０して組み立てる。
【０００９】次いで、図５に示されるように、鉄骨梁１
の接合舌片７の上に順次溶接金属１１を盛って、開先５
の内側を溶接金属１１で埋める。
【００１０】図７には、上記の方法で行われた溶接によ
って鉄骨梁１と鉄骨柱２との接合部に形成される溶融部
１２を示す。接合部においては、溶接金属１０，１１の
周辺の母材が溶融し、切れ目なく溶接金属と一体に溶け
込んでおり、強い結合状態を示している。
【００１１】鉄骨梁１のサイズに拘わらず、接合舌片７
の厚さを２mm〜４mm、幅を３mm〜５mmに夫々設定するこ
とにより特に良好な接合が得られた。接合舌片７は、厚
すぎたり幅が大きすぎたりすると、溶接部１１による母
材の溶融部をフランジの内側の溶接部１０による母材の
溶融部に融合させること、即ち完全溶け込み溶接するこ
とが困難で、強固な接合が得られないし、溶接金属の無
駄が生じる。接合舌片７が薄すぎると、溶接作業時に接
合舌片７が溶け落ちてしまいやすく作業性が悪い。
【００１２】図８には、鉄骨柱２がダイヤフラム２ａを
有する角鋼管材であり、鉄骨梁１のフランジ３をダイヤ
フラム２ａに突き合わせて溶接する実施形態を示す。こ
の場合、鉄骨梁１のウェブ４の接合側端部をフランジ３
の端よりも長く側方へ伸ばして鉄骨柱２の側面に当接す
るように加工する。開先の形状、溶接の方法は先の実施
形態を同様であるから同一の符号を付して説明を省略す
る。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、フラ
ンジ３の溶接側端面に対して所定角度傾斜した斜面６
と、フランジ３と平行な底面７とを持つ開先５を、Ｈ形
鋼材から成る鉄骨梁１のフランジ３における溶接側端部
に形成すると同時に、開先５の底部側にフランジ３を一
部残存させて接合舌片８を形成する工程と、鉄骨柱２の
側面に接合舌片８の先端を当接させるように、鉄骨柱２
と鉄骨梁１とを配置する工程と、鉄骨梁１の溶接側端部
のフランジ３の内側を鉄骨柱２の側面に溶接１０する工
程と、鉄骨梁１の接合舌片８の上に順次溶接金属１１を
盛って、開先５の内側を溶接金属１１で埋める工程とを
含む建築用鉄骨柱と鉄骨梁との溶接方法を採用しため、
裏当て金の使用を省略することができ、従って、裏当て
金の組立溶接作業およびが省略され、溶接資、材電力の
節減が図れる。鉄骨柱と鉄骨梁との直接完全溶け込み溶
接であり、溶け込み部分が一体化しているし、別部材で
ある裏当て金での溶接欠陥の心配がなく、強度の高い接
合が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶接工程を順を追って示す鉄骨梁
の溶接側端部の正面図である。
【図２】本発明に係る溶接工程を順を追って示す鉄骨梁
の溶接側端部の正面図である。
【図３】本発明に係る溶接工程を順を追って示す鉄骨梁
と鉄骨柱との接合状態の一部の拡大正面図である。
【図４】本発明に係る溶接工程を順を追って示す鉄骨梁
と鉄骨柱との接合状態の一部の拡大正面図である。
【図５】本発明に係る溶接工程を順を追って示す鉄骨梁
と鉄骨柱との接合状態の一部の拡大正面図である。
【図６】開先を形成した鉄骨梁の溶接側端部の斜視図で
ある。
【図７】溶接部の溶け込み状態を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示す鉄骨梁と鉄骨柱と
の接合状態の一部の拡大正面図である。
【図９】従来の鉄骨柱と鉄骨梁との溶接方法の一例を示
す開先付近の拡大図である。
【符号の説明】
１ 鉄骨梁 ２ 鉄骨柱 ３ フランジ ４ ウェブ ５ 開先 ６ 斜面 ７ 底面 ８ 接合舌片 ９ 切欠 １０ 溶接部 １１ 溶接部（溶接金属）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｅ０４Ｂ 1/58 ５０８ Ｅ０４Ｂ 1/58 ５０８Ｆ ５０８Ｓ // Ｂ２３Ｋ 101:28 Ｂ２３Ｋ 101:28 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/00 B23K 31/00 B23K 33/00 B23K 37/06 E04B 1/24 E04B 1/58

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｈ形鋼材から成る鉄骨梁におけるフラン
    ジの溶接側端部に所定角度の開先を形成し、フランジの
    溶接側端部を鉄骨柱の側面に突き合わせ、前記開先を溶
    接金属で埋めることによって鉄骨柱の側面に鉄骨梁を完
    全溶け込み溶接する方法であって、 （１）前記フランジの溶接側端面に対して所定角度傾斜
    した斜面と、フランジと平行な底面とを持つ開先を、前
    記鉄骨梁のフランジの溶接側端部に形成すると同時に、
    開先の底部側にフランジを一部残存させて接合舌片を形
    成する工程と、 （２）前記鉄骨柱の側面に前記接合舌片の先端を当接さ
    せるように、前記鉄骨柱と鉄骨梁とを配置する工程と、 （３）前記鉄骨梁の溶接側端部のフランジの内側を前記
    鉄骨柱の側面に溶け込み溶接する工程と、 （４）前記鉄骨梁の接合舌片の上に順次溶接金属を盛っ
    て、開先の内側を溶接金属で埋めることにより、前記フ
    ランジの内側の溶接部に完全溶け込み溶接する工程と、 を含むことを特徴とする建築用鉄骨柱と鉄骨梁との溶接
    方法。
  2. 【請求項２】 Ｈ形鋼材から成る鉄骨梁におけるフラン
    ジの溶接側端部に所定角度の開先を形成し、フランジの
    溶接側端部を鉄骨柱の側面に突き合わせ、前記開先を溶
    接金属で埋めることによって鉄骨柱の側面に鉄骨梁を完
    全溶け込み溶接する方法であって、 （１）前記フランジの溶接側端面に対して所定角度傾斜
    した斜面と、フランジと平行な底面とを持つ開先を、前
    記鉄骨梁のフランジの溶接側端部に形成すると同時に、
    開先の底部側にフランジを一部残存させて接合舌片を形
    成する工程と、 （２）前記鉄骨梁のウェブにおける溶接側端部のフラン
    ジとの接合部付近の一部を切除して切欠を形成する工程
    と、 （３）前記鉄骨柱の側面に前記接合舌片の先端を当接さ
    せるように、前記鉄骨柱と鉄骨梁とを配置する工程と、 （４）前記鉄骨梁の溶接側端部のフランジの内側を前記
    鉄骨柱の側面に溶け込み溶接する工程と、 （５）前記鉄骨梁の接合舌片の上に順次溶接金属を盛っ
    て、開先の内側を溶接金属で埋めることにより、前記フ
    ランジの内側の溶接部に完全溶け込み溶接する工程と、 を含むことを特徴とする建築用鉄骨柱と鉄骨梁との溶接
    方法。
  3. 【請求項３】 前記鉄骨梁の前記接合舌片の厚さを２mm
    〜４mmに設定し、幅を３mm〜５mmに設定したことを特徴
    とする請求項１に記載の建築用鉄骨柱と鉄骨梁との溶接
    方法。
  4. 【請求項４】 前記鉄骨柱がＨ形鋼材又は角鋼管材であ
    り、前記鉄骨梁が、鉄骨柱の側面に溶接されることを特
    徴とする請求項１に記載の建築用鉄骨柱と鉄骨梁との溶
    接方法。
  5. 【請求項５】 前記鉄骨柱が、軸方向に所定間隔で配置
    されたダイヤフラムを有する角鋼管材であり、前記鉄骨
    梁が鉄骨柱のダイヤフラムの側面に溶接されることを特
    徴とする請求項１に記載の建築用鉄骨柱と鉄骨梁との溶
    接方法。
  6. 【請求項６】 フランジの溶接側端部に溶接側端面に対
    して所定角度傾斜した斜面とフランジと平行な底面とで
    形成された開先と、開先の底部側にフランジを一部残存
    させて形成された接合舌片とを有するＨ形鋼材から成る
    鉄骨梁の当該接合舌片の先端が鉄骨柱の側面に突き合わ
    され、鉄骨梁の溶接側端部のフランジの内側が鉄骨柱の
    側面に溶け込み溶接されると共に、開先の内側が溶接金
    属で埋められ、フランジの内側の溶接部に完全溶け込み
    溶接されることを特徴とする建築用鉄骨柱と鉄骨梁との
    接合構造。
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