JP3446160B2 - シーム溶接用裏当て材 - Google Patents

シーム溶接用裏当て材

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JP3446160B2
JP3446160B2 JP00540199A JP540199A JP3446160B2 JP 3446160 B2 JP3446160 B2 JP 3446160B2 JP 00540199 A JP00540199 A JP 00540199A JP 540199 A JP540199 A JP 540199A JP 3446160 B2 JP3446160 B2 JP 3446160B2
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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、鋼柱(コラム)
とダイヤフラム(梁)との建築または構築に際して使用
する材料の溶接における溶接部分の突き合わせ箇所に保
持され、鋼柱とダイヤフラムとを突き合わせ状態に保持
するためのシーム溶接用裏当て材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような溶接用裏当て材として
知られているものとして、鋼柱とダイヤフラムとの溶接
等における溶接部分の突き合わせ箇所を組立溶接する際
に、溶接部分の突き合わせ箇所に組立溶接等で保持され
る平板状の裏当て金具が周知である(特開平6−126
444号および特開平6−126445号等参照)。
【0003】また下向きの姿勢で溶接する突き合わせ溶
接の開先に向けて下方から突出し、かつ溶接部材の接す
る側面が鉛直な方向の平面に形成されている凸部を設け
た裏当て金具も公知である(特開平5−24190号参
照)。
【0004】さらに図12に示すように、溶接用裏当て
材104として平板を曲げ加工して四辺形断面としたも
のを使用し、これを予めダイヤフラム102に溶接して
おいて、鋼柱101の内周面に沿って隙間のないように
取り付けて溶接することも行なわれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図13
のようにダイヤフラム102に突き合わせ溶接される鋼
柱101がシーム溶接の場合には、シーム部分の突出部
103が障害となって鋼柱101内に溶接用裏当て材1
04をはめ込むことができないため、シーム部分の突出
部103を切削機やサンダー等を用いて研削した上で鋼
柱101内に溶接用裏当て材104をはめ込み、その後
両者の溶接作業が行なわれているのが実情である。
【0006】このように、鋼柱101のシーム部分の突
出部103を切削する作業は、シーム部分の突出部10
3が鋼柱101の内周面に形成されているので人手の場
合には危険をともない、作業性が非常に悪くなってしま
うという欠点があった。
【0007】そのため、フライス加工等の切削加工で鋼
柱101のシーム部分の突出部103を機械切削するこ
とも試みられているが、人件費や機械器具等の設備、消
耗品等の経費がかさみ、フライス加工等の切削加工では
得た溶接用裏当て材が非常に高価なものとなって実用性
に乏しいという欠点があった。
【0008】そこで従来例の上記欠点を解消して、大幅
な省力化を図ることができ、しかも低コストで安全性の
高いシーム溶接用裏当て材を得ることを目的として本発
明者が鋭意研究した結果、シーム溶接用裏当て材のダイ
ヤフラムへの組立溶接が確実に行なわれるとともに、湯
もれ等による溶接欠陥が生じにくく、かつ安価なシーム
溶接用裏当て材を提供できるようになったのである。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明のシー
ム溶接用裏当て材は、建築または構築に際して使用する
鋼柱の溶接部分の突き合わせ箇所に保持されるシーム溶
接用裏当て材であって、筒状構造の外周面に、鋼柱の内
周面に形成されたシーム溶接の突出部に対応した位置に
円弧状凹部を形成し、溶接不良のないようにしたことを
特徴とするものである。
【0010】この発明のシーム溶接用裏当て材は、鋼柱
内周面のシーム溶接の突出部に対応した位置に形成され
円弧状凹部が、上記突出部の位置のばらつきを吸収で
きる幅を備えていることをも特徴とするものである。も
ちろん、切り込み等によって得られるこの円弧状凹部の
幅は、鋼柱のサイズや肉厚等によって適宜決定すること
ができる。
【0011】この発明のシーム溶接用裏当て材は、鋼柱
内周面のシーム溶接の突出部に対応した位置に形成され
円弧状凹部が、シーム溶接用裏当て材の全幅を通して
形成され、組立溶接に使用可能としたことをも特徴とす
るものである。
【0012】この発明のシーム溶接用裏当て材は、鋼柱
内周面のシーム溶接の突出部に対応した位置に形成され
円弧状凹部が、シーム溶接用裏当て材の一端からその
中間のルートギャップまでの間に形成されていることを
も特徴とするものである。
【0013】この発明のシーム溶接用裏当て材は、鋼柱
内周面のシーム溶接の突出部に対応した位置に形成され
円弧状凹部が、シーム溶接用裏当て材の一端からその
中間のルートギャップまでの間に形成されており、鋼柱
とシーム溶接用裏当て材との組み付け時の位置合わせ機
能を備えていることをも特徴とするものである。
【0014】この発明のシーム溶接用裏当て材によれ
ば、シーム部分の突出部の機械切削作業かサンダー掛け
等の危険な作業が不要となり、切削粉等で作業環境を悪
化させるおそれもなく、しかも鋼柱と溶接用裏当て材と
の組み付け時の位置合わせを簡単に行なうことができる
ようになった。
【0015】またこの発明のシーム溶接用裏当て材によ
れば、溶接用裏当て材のダイヤフラムへの組立溶接が確
実に行なわれるとともに、湯もれ等による溶接欠陥がな
く、シャフト(柱)等の危険で手間のかかる回転等も不
要になり、従来のようないわゆる3K(危険、汚い、き
つい)の作業がなくなって大幅な省力化を図ることが可
能で、人件費等の非常に安価な組立溶接が行ない得る溶
接用裏当て材を提供することが可能となった。
【0016】
【発明の実施の形態】以下図面に基いて、この発明の溶
接用裏当て材の実施の形態について詳細に説明する。
【0017】図1において、1は鋼柱で、この鋼柱1と
ダイヤフラム2との溶接部分の突き合わせ箇所には溶接
用裏当て材3が保持されている。なお上記鋼柱1のダイ
ヤフラム2への突き合わせ箇所は、確実に溶接されるよ
うに当該箇所の端面を斜めに切り欠いて溶接面を広げて
おくことも可能である。
【0018】上記溶接用裏当て材3は、図2および図3
のように平板を曲げ加工して正方形あるいは長方形、円
形断面としてあり、このような筒状構造とした溶接用裏
当て材3の外周面の適所には、鋼柱1の内周面に形成さ
れたシーム溶接のシーム部分の突出部4に対応する円弧
凹部5が形成されており、両者を組み付ける際に突出
部4が障害となるのを解消し、無理なく組み付けること
ができるようにしたものである。
【0019】この円弧状凹部5は、上記シーム部分の突
出部4に対応した位置に形成されるが、そのサイズや形
状は上記突出部4の位置精度が厳密ではないので、その
誤差に応じて一定の幅を備えていることが必要である。
ちなみに、平均的なサイズの鋼柱1の場合、そのシーム
部分は鋼柱1の一辺のほぼ中央を基準として、±5mm
程度の誤差があることが一般的に知られている。したが
って上記円弧状凹部5の幅は、上記突出部4の頂部に相
当する深さの部分で±約10mmは必要である。
【0020】上記の幅の円弧状凹部5の形成に際して
は、種々の工作機械を使用することができるが、フライ
ス盤によって一定の径の円弧状に形成する方法が、精度
や作業性、およびコストの面から見て望ましい。このフ
ライス削りの幅や深さは、円弧状凹部5を形成する鋼柱
1のサイズや壁面の肉厚によって適宜決定することがで
きる。図2および図3の例では、この円弧状凹部5が溶
接用裏当て材3の全幅を通して形成されている。
【0021】上記円弧状凹部5は、図4および図5に示
すように、溶接用裏当て材3の一端からその中間のルー
トギャップ(w=約7mm)までの間に形成することも
できる。このように一定の範囲で形成することにより、
溶接用裏当て材3に鋼柱1の端部をはめ込む際の位置決
めのために使用することができる。すなわち、溶接用裏
当て材3に鋼柱1の端部をはめ込んだときに、円弧状
部5の内側端部に突出部4が突き当たり、所定の位置に
おいて位置決めされるのである。
【0022】それぞれ、図6(a)は図2および図3の
例の縦断面図、図6(b)は図4および図5の例の縦断
面図である。また図7は図2および図3の例の溶接用裏
当て材3に鋼柱1をはめ込んだときの断面図であり、図
8は図4および図5の例の溶接用裏当て材3に鋼柱1を
はめ込んだときの断面図である。さらに図9および図1
0はそれぞれ異なる例における連結部分の横断面図で、
図9の例では円弧状凹部5が円弧状断面を備え、図10
の例では凹部5′が両端部までほぼ同じ深さの断面を備
えている。
【0023】図11はこの発明の溶接用裏当て材3の別
の実施例を示すものである。この例では溶接用裏当て材
3の筒状構造の角部外周面に形成したR部11が、鋼柱
1の内周面に応じた回転半径に等しくなっており、ほぼ
密着して両者間の隙間が解消され、鋼柱1との間で溶接
不良のない溶接用裏当て材3が提供される。
【0024】上記溶接用裏当て材3の筒状構造の角部外
周面に形成したR部11は、所定の治具を利用して鋼柱
1の内周面に応じた回転半径に等しくなるようプレス加
工される。そしてその際、筒状構造の角部の両側外周面
に凹溝12も形成される。ただし、この凹溝12は結果
としてその痕跡が残るのであって、凹溝12を形成しよ
うとしてプレス加工される訳ではない。したがってこの
凹溝12はごく小さい深さであり、溶接時に鋼柱1との
間で溶接不良が発生するおそれはない。
【0025】この発明の溶接用裏当て材3を用いて鋼柱
1とダイヤフラム2とを溶接するには、図8および図9
のように先ずダイヤフラム2の所定位置に溶接用裏当て
材3の一端を組立溶接する。次いで、鋼柱1を溶接用裏
当て材3にはめ込んで溶接することにより、鋼柱1を溶
接用裏当て材3上に正確に位置決めした状態で溶接する
ことができる。
【0026】またその際、円弧状凹部5と突出部4との
間に形成される隙間から溶接時にはガス抜きが可能であ
り、良好な溶接品質で鋼柱1を溶接用裏当て材3に接合
することができる。
【0027】
【発明の効果】この発明のシーム溶接用裏当て材によれ
ば、シーム部分の突出部の機械切削作業かサンダー掛け
等の危険な作業が不要となり、切削粉等で作業環境を悪
化させるおそれもなく、しかも鋼柱と溶接用裏当て材と
の組み付け時の位置合わせを簡単に行なうことができる
ようになった。
【0028】またこの発明のシーム溶接用裏当て材によ
れば、溶接用裏当て材のダイヤフラムへの組立溶接が確
実に行なわれるとともに、湯もれ等による溶接欠陥がな
く、シャフト(柱)等の危険で手間のかかる回転等も不
要になり、従来のようないわゆる3K(危険、汚い、き
つい)の作業がなくなって大幅な省力化を図ることが可
能で、人件費等の非常に安価な組立溶接が行ない得る溶
接用裏当て材を提供することが可能となった。
【0029】また上記円弧状凹部は一定の幅を備えてお
り、上記シーム部分の突出部のサイズや形状に誤差が生
じても、ある程度その誤差を吸収することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のシーム溶接用裏当て材を溶接部位に
使用した状態の平面図である。
【図2】この発明のシーム溶接用裏当て材の一実施例を
示す斜視図である。
【図3】その横断面図である。
【図4】この発明のシーム溶接用裏当て材の他の実施例
を示す斜視図である。
【図5】その横断面図である。
【図6】(a)は図2および図3の例の縦断面図、
(b)は図4および図5の例の縦断面図である。
【図7】図2および図3の例のシーム溶接用裏当て材に
鋼柱をはめ込んだときの断面図である。
【図8】図4および図5の例のシーム溶接用裏当て材に
鋼柱をはめ込んだときの断面図である。
【図9】図7および図8の例における連結部分を示す横
断面図である。
【図10】連結部分の別の例を示す横断面図である。
【図11】さらにこの発明のシーム溶接用裏当て材の別
の実施例を示す斜視図である。
【図12】従来例の鋼柱とシーム溶接用裏当て材の組み
付け状態を示す断面図である。
【図13】鋼柱に形成されたシーム部分の突出部を示す
斜視図である。
【符号の説明】
1 鋼柱 2 ダイヤフラム 3 溶接用裏当て材 4 突出部 5,5′ 円弧状凹部 11 R部 12 凹溝 101 鋼柱 102 ダイヤフラム 103 溶接面 104 溶接用裏当て材

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】建築または構築に際して使用する鋼柱の溶
    接部分の突き合わせ箇所に保持されるシーム溶接用裏当
    て材であって、筒状構造の外周面に、鋼柱の内周面に形
    成されたシーム溶接の突出部に対応した位置に円弧状
    部を形成し、溶接不良のないようにしたことを特徴とす
    るシーム溶接用裏当て材。
  2. 【請求項2】鋼柱内周面のシーム溶接の突出部に対応し
    た位置に形成された円弧状凹部が、上記突出部の位置の
    ばらつきを吸収できる幅を備えている請求項1に記載の
    シーム溶接用裏当て材。
  3. 【請求項3】鋼柱内周面のシーム溶接の突出部に対応し
    た位置に形成された円弧状凹部が、シーム溶接用裏当て
    材の全幅を通して形成され、組立溶接に使用可能となっ
    ている請求項1または2に記載のシーム溶接用裏当て
    材。
  4. 【請求項4】鋼柱内周面のシーム溶接の突出部に対応し
    た位置に形成された円弧状凹部が、シーム溶接用裏当て
    材の一端からその中間のルートギャップまでの間に形成
    されている請求項1または2に記載のシーム溶接用裏当
    て材。
  5. 【請求項5】鋼柱内周面のシーム溶接の突出部に対応し
    た位置に形成された円弧状凹部が、シーム溶接用裏当て
    材の一端からその中間のルートギャップまでの間に形成
    されており、鋼柱とシーム溶接用裏当て材との組み付け
    時の位置合わせ機能を備えている請求項1ないし4のい
    ずれかに記載のシーム溶接用裏当て材。
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