JP6551167B2 - Butt weld joint structure, joint structure, structure and joining method - Google Patents
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本発明は、例えば、鋼構造物の柱梁接合部のノンダイアフラム仕口に用いられる柱の突合せ溶接継手を構成する突合せ溶接継手構造、およびこの突合せ溶接継手構造を有する仕口構造、ならびにこの突合せ溶接継手構造または仕口構造を有する構造物および接合方法に関するものである。 The present invention relates to, for example, a butt-welded joint structure forming a butt-welded joint of a column used for non-diaphragm connection of a beam-to-column joint of a steel structure, and a joint structure having the butt-welded joint structure The present invention relates to a structure having a welded joint structure or a connection structure and a joining method.
従来、鋼構造物の柱と梁の接合部やトラス架構など部材が交差する結節点において、柱等の主部材よりも厚肉の断面を有する接合部材を使用することで、ダイアフラムやリブを省略した合理化構造が広く採用されている。このような構造を採用する場合、柱等の主部材と梁等の副部材の外形のサイズ(辺長)は略同一とすることが多い。この構造の一例として柱梁接合部のノンダイアフラム仕口がある。 Conventionally, a diaphragm or a rib is omitted by using a joint member having a cross section thicker than that of a main member such as a pillar at a node where the members such as a joint of a column and a beam and a truss frame crosses a steel structure The streamlined structure is widely adopted. In the case of adopting such a structure, the size (side length) of the outer shape of the main member such as a column and the submember such as a beam is often the same. As an example of this structure, there is a non-diaphragm connection of a beam-to-column joint.
従来のノンダイアフラム仕口としては、厚肉の仕口部鋼管に鋳鋼を用いたもの(例えば、特許文献1を参照)や、溶接組立による角形鋼管を用いたもの(例えば、特許文献2を参照)などが知られている。また、断面角部に曲率を有する角形鋼管で、角部寸法の異なる鋼管どうしを接合する構造として、例えば特許文献3に示すような構造が知られている。特許文献3は、角形鋼管からなる2つの主部材を、主部材と同一辺長でかつ主部材よりも肉厚の角形鋼管を介して接合するものである。
Conventional non-diaphragm fittings are those using cast steel for thick-walled joint pipes (for example, see Patent Document 1) or those using square steel pipes by welding assembly (for example, see
上記の特許文献1においては、柱と接合金物の溶接部ディテールが開示されておらず、開先形状や裏当て金などの開先の構成方法は不明である。また、上記の特許文献2においては、板厚の薄い方の角形鋼管に、鋼管端面から突出した裏当て金を取り付け、この裏当て金を対向する板厚の厚い方の溶接組立角形鋼管の端面に当てて開先を構成することが開示されている。上記の特許文献3においても、特許文献2と同様に、板厚の薄い方の角形鋼管側に、鋼管端面から突出した裏当て金を取り付け、この裏当て金を対向する板厚の厚い方の角形鋼管の端面に当てて開先を構成することが開示されている。
In
上記の特許文献2または3に示される従来の開先の構成方法では、接合しようとする2つの角形鋼管について、板厚の薄い方の鋼管断面が、板厚の厚い方の鋼管断面に断面全周にわたって完全に包含されないと、開先内に隙間が生じることになり溶接ができない。
According to the conventional method of forming the groove shown in the above-mentioned
また、上記の特許文献3のように、接合しようとする2つの角形鋼管の角部寸法の関係を規定することで、板厚の薄い方の鋼管断面が板厚の厚い方の鋼管断面に断面全周にわたって完全に包含されるようにした場合においても、2つの鋼管内周面が面一となるような場合には、開先内からの溶接金属の溶け落ちなどによる溶接欠陥の発生が懸念される。加えて角形鋼管は工業製品であるため寸法形状にバラツキを有しており、公称寸法で「板厚の薄い方の鋼管断面が板厚の厚い方の鋼管断面に完全に包含される」ように計画しても、実物で開先内に隙間が生じる可能性が懸念される。 Further, as in Patent Document 3 above, by defining the relationship between the corner dimensions of the two rectangular steel pipes to be joined, the cross section of the steel pipe with the thinner plate thickness is changed to the cross section of the steel pipe with the thicker plate thickness. Even when it is completely included over the entire circumference, if the inner peripheral surfaces of the two steel pipes are flush with each other, there is a concern that welding defects may occur due to welding metal being melted from the inside of the groove. Is done. In addition, since square steel pipes are industrial products, they have variations in size and shape, so that the nominal cross section of the thinner steel pipe section is completely included in the thicker steel pipe cross section. Even if planned, there is a concern that a gap may occur in the groove in real.
このような問題は、板厚の薄い方の角形鋼管の断面角部が曲率を有し、板厚の厚い方の角形鋼管の断面角部が直角であるような場合にも生じ得る。すなわち、板厚の薄い方の鋼管断面が板厚の厚い方の鋼管断面に完全には包含されず、隙間が生じる可能性がある。 Such a problem may also occur when a square steel pipe having a smaller thickness has a cross-sectional corner having a curvature, and a square steel pipe having a thicker thickness has a right angle. That is, the thinner steel pipe section is not completely included in the thicker steel pipe section, and a gap may occur.
また、上記の問題は、ノンダイアフラム仕口のみならず、断面の辺長が略同一で角部寸法の異なる角形鋼管どうしを突合せ溶接する際にも同様に発生する。例えば、公称径300mm、公称板厚22mmの冷間ロール成形角形鋼管BCR295を、公称径300mm、公称板厚25mmの熱間成形角形鋼管BSH325に突き合せる場合、BCR295の公差±3mm、BSH325の辺の公差±3mmにより、最も厳しい組合せでは6mmの食い違いが生じる可能性がある。 Further, the above problem occurs not only in non-diaphragm connections but also in butt welding of square steel pipes having substantially the same side length in cross section and different corner dimensions. For example, when a cold roll formed square steel pipe BCR 295 having a nominal diameter of 300 mm and a nominal thickness of 22 mm is butted against a hot formed square steel pipe BSH 325 having a nominal diameter of 300 mm and a nominal thickness of 25 mm, The tolerance of ± 3 mm can cause 6 mm discrepancies in the most severe combinations.
また、各鋼管で、それぞれ辺長、板厚の公差0mmであったとしても、BCR295の角部半径を交差の範囲内で最も小さい半径である、外側半径が板厚の3.0倍、内側半径が板厚の2.0倍とし、BSH325の角部内側の半径を交差なしで板厚の1.0倍とした場合でも、BCR295の内面がBSH325の内面よりも3.6mm内側に位置することになる。 Also, even if each steel pipe has a side length and thickness tolerance of 0 mm, the corner radius of BCR295 is the smallest radius within the range of intersection, the outer radius is 3.0 times the plate thickness, and the inner radius is Even when the thickness is 2.0 times and the radius inside the corner of BSH 325 is 1.0 times the thickness without intersection, the inner surface of BCR 295 is positioned 3.6 mm inside the inner surface of BSH 325.
これについて、図17を用いて具体的に説明する。図17の角部モデルに示すように、断面が300mm×300mmの正方形と仮定した場合の角を点Pとする。そして、図17(1)に示すように、点PからBCR295(寸法300mm×300mm、板厚22mm)の角部内面中央Qまでの距離をL1とし、図17(2)に示すように、点PからBSH325(寸法300mm×300mm、板厚25mm)の角部内面中央Qまでの距離をL2とすれば、
L1 = (21/2−1) ×3×22+22 = 49.3mm
L2 = 21/2 ×25 + (21/2−1) ×25 = 45.7mm
となり、BCR295の内面のほうがBSH325の内面よりも点Pから遠くにあり(内側寄り)、その差は3.6mmとなる。
This will be specifically described with reference to FIG. As shown in the corner model of FIG. 17, a point P is a corner when the cross section is assumed to be a square of 300 mm × 300 mm. As shown in FIG. 17 (1), the distance from the point P to the center Q of the corner inner surface of the BCR295 (dimension 300mm × 300mm, plate thickness 22mm) is L1, and as shown in FIG. If the distance from P to BSH325 (dimensions 300mm x 300mm, plate thickness 25mm) from the corner center inner surface Q is L2,
L1 = (2 1/2 −1) × 3 × 22 + 22 = 49.3mm
L2 = 2 1/2 × 25 + (2 1/2 −1) × 25 = 45.7mm
The inner surface of BCR295 is farther from point P than the inner surface of BSH325 (inward), and the difference is 3.6 mm.
このため、角部寸法の異なる角形鋼管どうしを突合せ溶接する構造において、板厚の薄い方の鋼管断面が板厚の厚い方の鋼管断面に完全に包含されない場合や、完全に包含されるものの2つの鋼管内周面が面一となるような場合でも、開先内からの溶接金属の溶け落ちなどによる溶接欠陥の発生がなく確実に突合せ溶接することのできる構造が求められていた。 For this reason, in a structure in which square steel pipes having different corner dimensions are butt-welded, the steel pipe cross section with the thinner plate thickness is not completely included in the steel pipe cross section with the thicker plate thickness, or is completely included. Even when the inner peripheral surfaces of two steel pipes are flush with each other, there has been a demand for a structure that can be butt welded reliably without the occurrence of welding defects due to welding metal being melted from the groove.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、角部寸法の異なる角形鋼管どうしを溶接の欠陥なく、確実に突合せ溶接することができる突合せ溶接継手構造、仕口構造、構造物および接合方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and has a butt-welded joint structure, joint structure, structure, and joint capable of reliably butt-welding square steel pipes having different corner sizes without welding defects. Intended to provide a method.
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る突合せ溶接継手構造は、断面の辺長が略同一で板厚および角部の寸法が異なる角形鋼管どうしを突合せ溶接してなる継手構造であって、一方の角形鋼管の端部の内側面に取り付けられ、他方の角形鋼管の端部に向けて突出した第一裏当て金と、他方の角形鋼管の端部の内側面に取り付けられた第二裏当て金とを有し、第一裏当て金と第二裏当て金の当接部を突合せ溶接してなることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the butt welded joint structure according to the present invention is formed by butt welding square steel pipes having substantially the same cross-sectional side length and different plate thickness and corner dimensions. A joint structure, which is attached to the inner surface of the end of one square steel pipe and protrudes toward the end of the other square steel pipe, and the inner surface of the end of the other square steel pipe It has a second backing metal attached, and is characterized by butt welding of the contact part of the first backing metal and the second backing metal.
また、本発明に係る他の突合せ溶接継手構造は、上述した発明において、板厚の厚い方の角形鋼管の角部の内側面が、板厚の薄い方の角形鋼管の角部の内側面よりも断面外側に位置しており、かつ、これら2つの角形鋼管の角部の内側面の食い違い寸法が、下記の(1)、(2)のいずれかを満たす値に設定されていることを特徴とする。 Further, in the butt weld joint structure according to the present invention, in the above-described invention, the inner side surface of the square steel pipe having the thicker plate thickness is more than the inner side surface of the square steel pipe having the thinner plate thickness. Is also located outside the cross section, and the discrepancy dimension of the inner surface of the corners of these two square steel pipes is set to a value that satisfies either of the following (1) or (2) I assume.
(1)板厚の薄い方の角形鋼管の板厚が15mm以下の場合には、食い違い寸法を3.0mm以下とする。
(2)板厚の薄い方の角形鋼管の板厚が15mmを超える場合には、食い違い寸法を6.0mm以下、かつ板厚の1/5以下とする。
(1) When the plate thickness of the square steel pipe having the smaller plate thickness is 15 mm or less, the misalignment dimension is set to 3.0 mm or less.
(2) When the plate thickness of the square steel pipe having the smaller plate thickness exceeds 15 mm, the misalignment dimension is set to 6.0 mm or less and 1/5 or less of the plate thickness.
また、本発明に係る他の突合せ溶接継手構造は、上述した発明において、板厚の厚い方の角形鋼管が熱間成形角形鋼管からなることを特徴とする。 Another butt-welded joint structure according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the thicker square steel pipe is a hot-formed square steel pipe.
また、本発明に係る仕口構造は、上述した突合せ溶接継手構造を有することを特徴とする。 The connection structure according to the present invention is characterized by having the above-mentioned butt-welded joint structure.
また、本発明に係る構造物は、上述した突合せ溶接継手構造または仕口構造を有することを特徴とする。 Further, a structure according to the present invention is characterized by having the butt weld joint structure or the joint structure described above.
また、本発明に係る接合方法は、断面の辺長が略同一で板厚および角部の寸法が異なる角形鋼管どうしを突合せ溶接する接合方法であって、一方の角形鋼管の端部の内側面に、他方の角形鋼管の端部に向けて突出した第一裏当て金を取り付けるとともに、他方の角形鋼管の端部の内側面に第二裏当て金を取り付けて、第一裏当て金と第二裏当て金を当接状態にして角形鋼管どうしを突合せ溶接することを特徴とする。 The joining method according to the present invention is a joining method in which square steel pipes having substantially the same side length in cross section and different plate thicknesses and corner dimensions are butt-welded, and the inner side surface of the end of one square steel pipe A first backing metal protruding toward the end of the other square steel pipe and a second backing metal attached to the inner surface of the end of the other square steel pipe. It is characterized in that square steel pipes are butt welded with the two backing metal plates in contact.
本発明に係る突合せ溶接継手構造によれば、断面の辺長が略同一で板厚および角部の寸法が異なる角形鋼管どうしを突合せ溶接してなる継手構造であって、一方の角形鋼管の端部の内側面に取り付けられ、他方の角形鋼管の端部に向けて突出した第一裏当て金と、他方の角形鋼管の端部の内側面に取り付けられた第二裏当て金とを有し、第一裏当て金と第二裏当て金の当接部を突合せ溶接してなるので、板厚の薄い方の角形鋼管の断面が板厚の厚い方の角形鋼管の断面に断面全周にわたって完全に包含されなくとも、または、完全に包含されるものの2つの角形鋼管の内側面が面一となるような場合でも、角形鋼管にそれぞれ取り付けた第一裏当て金と第二裏当て金を当接状態にして突合せ溶接することにより、開先内で隙間が生じることを未然に防止できる。このため、本発明によれば、開先内からの溶接金属の溶け落ちなどによる溶接の欠陥なく、確実に突合せ溶接することができるという効果を奏する。 According to the butt-welded joint structure according to the present invention, the joint structure is formed by butt-welding square steel pipes having substantially the same side length in cross section and different plate thicknesses and corner portions, and one end of one square steel pipe Has a first backing metal attached to the inner surface of the base and protruding toward the end of the other square steel pipe, and a second backing metal attached to the inner surface of the other square steel pipe end Since the abutting part of the first backing metal and the second backing metal are butt welded, the cross section of the square steel pipe with the thinner plate thickness is the entire cross section of the square steel pipe with the thicker plate thickness. Even if it is not completely included, or even if it is completely included, but the inner surfaces of the two rectangular steel pipes are flush with each other, the first and second backing metal respectively attached to the rectangular steel pipes By making butt welding in contact, it is possible to create gaps in the groove It is possible to prevent the deer. For this reason, according to the present invention, it is possible to reliably butt-weld without welding defects such as welding-off of the weld metal from the inside of the groove.
また、本発明に係る突合せ溶接継手構造を仕口構造に適用することで、接合部周りのディテールがシンプルなものとなり、外部からのメンテナンスが容易になるという効果を奏する。 In addition, by applying the butt weld joint structure according to the present invention to the joint structure, the details around the joint are simplified, and the effect of facilitating maintenance from the outside is achieved.
以下に、本発明に係る突合せ溶接継手構造、仕口構造、構造物および接合方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a butt-welded joint structure, a connection structure, a structure and a joining method according to the present invention will be described in detail based on the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.
[実施の形態1]
まず、本発明の実施の形態1について図1〜図8を参照しながら説明する。
First Embodiment
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本実施の形態1に係る突合せ溶接継手構造の横断面図を示したものである。この図に示すように、断面の辺長が同じで板厚および角部の曲率寸法が異なる角形鋼管1、2どうしを突合せ溶接する継手構造において、それぞれの角形鋼管1、2の角部寸法の組合せによっては、板厚の薄い方の角形鋼管1の内側面1aが、板厚の厚い方の角形鋼管2の内側面2aよりも内側に入る場合が生じ得る。図1の例では、断面角部がこの場合に該当している。このとき、板厚の薄い方の角形鋼管1の先端にレ形開先加工を施して、板厚の厚い方の角形鋼管2の先端に対向させると、開先内の断面角部で隙間が生じてしまう。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the butt welded joint structure according to the first embodiment. As shown in this figure, in a joint structure in which
そこで、本実施の形態1では、図2(1)および図3に示すように、板厚の薄い方の角形鋼管1(一方の角形鋼管)の端部の内側面1aの全周に、板厚の厚い方の角形鋼管2(他方の角形鋼管)の端部に向けて突出した裏当て金3a(第一裏当て金)を取り付ける。一方、図2(2)および図4に示すように、角形鋼管2の端部の内側面2aの角部周囲に裏当て金3b(第二裏当て金)を取り付ける。この裏当て金3bの先端面は、角形鋼管2の先端面と面一とする。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 2 (1) and FIG. 3, a plate is formed on the entire circumference of the
そして、図3および図4に示すように、角部周囲における裏当て金3aの先端面と裏当て金3bの先端面を当接状態にして角形鋼管1、2どうしを突合せて開先4を溶接する。これにより、図7および図8の側断面図に示すような本実施の形態1の突合せ溶接継手構造が得られる。なお、図7および図8中の符号6は溶接金属を示している。
Then, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the tip end surface of the
ここで、断面角部において図4に示すような裏当て金3bが無いと仮定すると、開先4内に隙間が発生することが理解できる。裏当て金3bは特に大きな隙間が生じる角部のみ取り付ければ十分であるが、本発明はこれに限るものでなく、例えば内側面2a全周に取り付けてもよい。
Here, if it is assumed that there is no backing
図5および図6は、それぞれ図1のA−A線およびB−B線に沿う方向から見た溶接前の側面図である。これらの図に示すように、板厚の厚い方の角形鋼管2の角部の内側面2aに裏当て金3b(不図示)が存在することによって、開先内で隙間が生じることを防止できる。なお、図5および図6中の符号5は開先面を示している。
5 and 6 are side views before welding as seen from directions along the lines AA and BB in FIG. 1, respectively. As shown in these drawings, the presence of the
このように、本実施の形態1によれば、板厚の薄い方の角形鋼管1の断面が板厚の厚い方の角形鋼管2の断面に断面全周にわたって完全に包含されなくとも、角形鋼管1、2にそれぞれ取り付けた裏当て金3aと裏当て金3bを当接状態に角形鋼管1、2を突合せることにより、開先4内で隙間が生じることを防げるので、開先4内からの溶接金属6の溶け落ちなどによる溶接欠陥の発生を回避して、角形鋼管1、2双方を確実に突合せ溶接することができる。
Thus, according to the first embodiment, even if the cross section of the
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2について図9〜図16を参照しながら説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図9は、本実施の形態2に係る突合せ溶接継手構造の横断面図を示したものである。この図に示すように、辺長が同じで角部が直角の角形鋼管2と角部に曲率を有する角形鋼管1を突合せ溶接する継手構造の場合にも、板厚の薄い方の角形鋼管1の内側面1aが、板厚の厚い方の角形鋼管2の内側面2aよりも内側に入る場合が生じ得る。図9の例では、断面角部がこの場合に該当している。
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the butt-welded joint structure according to the second embodiment. As shown in this figure, even in the case of a joint structure in which the
そこで、上記の実施の形態1の場合と同様に、板厚の厚い方の角形鋼管2の端部の内側面2aの角部に裏当て金3bを配する。こうすることで、開先内の隙間を塞ぐことができるため、確実な突合せ溶接が可能となる。
Therefore, as in the case of the first embodiment, the
より具体的には、図10(1)および図11に示すように、板厚の薄い方の角形鋼管1の端部の内側面1aの全周に、板厚の厚い方の角形鋼管2の端部に向けて突出した裏当て金3aを取り付ける。一方、図10(2)および図12に示すように、角形鋼管2の端部の内側面2aの直角の角部に裏当て金3b(第二裏当て金)を取り付ける。この裏当て金3bは角形鋼管2の直角の角部に沿って延びる角柱状とし、その先端面は角形鋼管2の先端面と面一とする。
More specifically, as shown in FIG. 10 (1) and FIG. 11, the
そして、図11および図12に示すように、角部における裏当て金3aの先端面と裏当て金3bの先端面を当接状態にして角形鋼管1、2どうしを突合せて開先4を溶接する。これにより、図15および図16の側断面図に示すような本実施の形態2の突合せ溶接継手構造が得られる。なお、図15および図16中の符号6は溶接金属を示している。
Then, as shown in FIGS. 11 and 12, the groove 4 is welded by abutting the
図13および図14は、それぞれ図9のA−A線およびB−B線に沿う方向から見た溶接前の側面図である。これらの図に示すように、板厚の厚い方の角形鋼管2の角部の内側面2aに裏当て金3b(不図示)が存在することによって、開先内で隙間が生じることを防止できる。なお、図13および図14中の符号5は開先面を示している。
13 and 14 are side views before welding, as viewed from the direction along the lines AA and BB in FIG. 9, respectively. As shown in these drawings, the presence of the
このように、本実施の形態2によれば、角部が直角の角形鋼管2と角部に曲率を有する角形鋼管1を突合せ溶接する場合、板厚の薄い方の角形鋼管1の断面が板厚の厚い方の角形鋼管2の断面に断面全周にわたって完全に包含されなくとも、角形鋼管1、2にそれぞれ取り付けた裏当て金3aと裏当て金3bを当接状態に角形鋼管1、2を突合せることにより、開先4内で隙間が生じることを防げるので、開先4内からの溶接金属6の溶け落ちなどによる溶接欠陥の発生を回避して、角形鋼管1、2双方を確実に突合せ溶接することができる。
As described above, according to the second embodiment, when the
[実施の形態3]
次に、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3は、上記の実施の形態1、2の突合せ溶接継手構造において、角形鋼管1、2の角部での食い違い寸法を、法令に規定された所定範囲の値に基づいて設定したものである。
[Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, in the butt welded joint structures of the first and second embodiments, the offset dimensions at the corner portions of the
法令上、突合せ溶接継手の食い違いは、原則として下記の(a)、(b)の要件を充足することが要求されている(下記の参考文献1を参照)。
According to the law, discrepancies between butt-welded joints are in principle required to satisfy the following requirements (a) and (b) (see
(a)板厚が薄い方の角形鋼管の板厚が15mm以下の場合には、食い違い寸法を1.5mm以下とする。
(b)板厚が薄い方の角形鋼管の板厚が15mmを超える場合には、食い違い寸法を3.0mm以下、かつ板厚の1/10以下とする。
(A) When the plate thickness of the square steel pipe having the smaller plate thickness is 15 mm or less, the misalignment dimension is 1.5 mm or less.
(B) When the plate thickness of the square steel pipe having the smaller plate thickness exceeds 15 mm, the discrepancy dimension is set to 3.0 mm or less and 1/10 or less of the plate thickness.
[参考文献1] 「鉄骨造の継手又は仕口の構造方法を定める件」、建設省告示第1464号、平成12年5月31日 [Reference 1] “Matters for determining the structure of steel-frame joints or joints”, Ministry of Construction Notification No. 1464, May 31, 2000
そこで、本実施の形態3においては、図1および図9に示すように、板厚の厚い方の角形鋼管2の角部の内側面2aが、板厚の薄い方の角形鋼管1の角部の内側面1aよりも断面外側に位置するようにし、かつ、これら2つの角形鋼管1、2の角部の内側面1a、2aの食い違い寸法を、下記の(1)、(2)のいずれかを満たす値に設定した。
Therefore, in the third embodiment, as shown in FIGS. 1 and 9, the
(1)板厚の薄い方の角形鋼管1の板厚が15mm以下の場合には、食い違い寸法を3.0mm以下とする。
(2)板厚の薄い方の角形鋼管1の板厚が15mmを超える場合には、食い違い寸法を6.0mm以下、かつ板厚の1/5以下とする。
(1) When the plate thickness of the
(2) When the thickness of the thinner
ここで、上記の(1)、(2)は、法令に規定されている上記の要件(a)、(b)に基づいて設定したものである。 Here, the above (1) and (2) are set based on the above-mentioned requirements (a) and (b) defined in the law.
本実施の形態3の突合せ溶接継手構造によれば、角形鋼管1、2の角部での食い違い寸法を法令に規定された所定範囲の値に基づいて設定することで、所期の軸方向応力を負担または伝達することが可能となる。
According to the butt-welded joint structure of the third embodiment, the desired axial stress can be obtained by setting the discrepancy dimension at the corners of the
特に、裏当て金3bがなければ断面角部の開先4内に隙間が生じる場合であっても、上記の実施の形態1、2に示したように角形鋼管1、2の内側面1a、2aに裏当て金3a、3bをそれぞれ配置するとともに、食い違い寸法を上記の(1)、(2)に示した制限値に設定すれば、所期の軸方向応力を負担または伝達することが可能である。
In particular, even in the case where a gap is generated in the groove 4 of the cross-sectional corner without the
[実施の形態1〜3の変形例]
上記の実施の形態1〜3において、板厚の厚い方の角形鋼管2を熱間成形角形鋼管で構成してもよい。
[Modification of
In said Embodiment 1-3, you may comprise the
また、上記の実施の形態1〜3の突合せ溶接継手構造を仕口構造に適用してもよい。このようにすれば、接合部周りのディテールがシンプルなものとなり、外部からのメンテナンスが容易になる。さらに、上記の実施の形態1〜3の突合せ溶接継手構造または上記の仕口構造を、鋼構造物などの構造物で使用される継手や仕口として適用することもできる。この場合、例えば上記の実施の形態1〜3の突合せ溶接継手構造を、鋼構造物の柱梁接合部のノンダイアフラム仕口に用いられる柱の突合せ溶接継手に用いてもよい。 In addition, the butt weld joint structure of the first to third embodiments described above may be applied to the connection structure. In this way, the detail around the joint becomes simple and maintenance from the outside becomes easy. Furthermore, the butt-welded joint structure of the first to third embodiments or the connection structure described above can be applied as a joint or connection used in a structure such as a steel structure. In this case, for example, the butt welded joint structures of the first to third embodiments may be used for a butt welded joint for a column used for a non-diaphragm joint of a column beam joint portion of a steel structure.
以上説明したように、本発明に係る突合せ溶接継手構造によれば、断面の辺長が略同一で板厚および角部の寸法が異なる角形鋼管どうしを突合せ溶接した継手構造であって、一方の角形鋼管の端部の内側面に、他方の角形鋼管の端部に向けて突出した第一裏当て金を取り付けるとともに、他方の角形鋼管の端部の内側面に第二裏当て金を取り付けて、第一裏当て金と第二裏当て金を当接状態にして角形鋼管どうしを突合せ溶接したので、板厚の薄い方の角形鋼管の断面が板厚の厚い方の角形鋼管の断面に断面全周にわたって完全に包含されなくとも、または、完全に包含されるものの2つの角形鋼管の内側面が面一となるような場合でも、角形鋼管にそれぞれ取り付けた第一裏当て金と第二裏当て金を当接状態にして突合せ溶接することにより、開先内で隙間が生じることを未然に防止できる。このため、本発明によれば、開先内からの溶接金属の溶け落ちなどによる溶接の欠陥なく、確実に突合せ溶接することができる。 As described above, according to the butt-welded joint structure according to the present invention, the joint structure is formed by butt-welding square steel pipes having substantially the same side length in cross section and different plate thicknesses and corner portions, Attach the first backing metal protruding toward the end of the other square steel pipe to the inner side of the end of the square steel pipe, and attach the second backing metal to the inner side of the end of the other square steel pipe Since the first steel back plate and the second steel back plate are in contact with each other, but the square steel pipes are butt-welded, the cross section of the thinner steel pipe cross section is the cross section of the thicker steel pipe cross section The first backing metal and the second backing attached to the square steel pipe, respectively, even if they are not completely contained over the entire circumference, or even if they are completely contained but the inner surfaces of the two square steel pipes are flush with each other. By butt welding with the latch in contact , It is possible to prevent the gap is formed in the GMA. For this reason, according to the present invention, butt welding can be reliably performed without welding defects due to melting of the weld metal from the inside of the groove or the like.
また、角形鋼管の角部での食い違い寸法を法令に規定された所定範囲の値に基づいて設定することで、所期の軸方向応力を伝達することが可能となる。 Further, it is possible to transmit a desired axial stress by setting the offset dimension at the corner of the square steel pipe based on the value of the predetermined range defined in the law.
また、本発明に係る突合せ溶接継手構造を仕口構造に適用することで、接合部周りのディテールがシンプルなものとなり、外部からのメンテナンスが容易になる。 Further, by applying the butt weld joint structure according to the present invention to the joint structure, the detail around the joint becomes simple and maintenance from the outside becomes easy.
以上のように、本発明に係る突合せ溶接継手構造、仕口構造、構造物および接合方法は、断面の辺長が略同一で板厚および角部の寸法が異なる角形鋼管どうしを突合せ溶接するのに有用であり、特に、角形鋼管どうしを溶接の欠陥なく確実に突合せ溶接するのに適している。 As described above, the butt-welded joint structure, joint structure, structure and joining method according to the present invention butt-weld square steel pipes having substantially the same cross-sectional side length and different plate thicknesses and corner dimensions. In particular, it is suitable for reliably butt welding square steel pipes together without welding defects.
1 角形鋼管(一方の角形鋼管)
1a 内側面
2 角形鋼管(他方の角形鋼管)
2a 内側面
3a 裏当て金(第一裏当て金)
3b 裏当て金(第二裏当て金)
4 開先
5 開先面
6 溶接金属
1 Square steel pipe (one square steel pipe)
1a
2a
3b Backing gold (second backing gold)
4
Claims (6)
板厚の薄い方の角形鋼管の端部の内側面に取り付けられ、板厚の厚い方の角形鋼管の端部に向けて突出した第一裏当て金と、板厚の厚い方の角形鋼管の端部の角部の内側面に取り付けられた第二裏当て金とを有し、第一裏当て金と第二裏当て金とが当接状態にあり、角形鋼管どうしを突合せ溶接してなることを特徴とする突合せ溶接継手構造。 A joint structure formed by butt welding two square steel pipes having substantially the same side length in cross section and different plate thickness dimensions and corner curvature dimensions,
Attached to the inner surface of the end portion of the thickness of the thinner square tube, a first backing strip projecting toward the end portion of the plate thickness thicker square tube, plate thickness thicker RHS of It has a second backing metal attached to the inner surface of the corner of the end, the first backing metal and the second backing metal are in contact, and butt-welded rectangular steel pipes Butt welded joint structure characterized by that.
(1)板厚の薄い方の角形鋼管の板厚が15mm以下の場合には、食い違い寸法を3.0mm以下とする。
(2)板厚の薄い方の角形鋼管の板厚が15mmを超える場合には、食い違い寸法を6.0mm以下、かつ板厚の1/5以下とする。 The inner surface of the corner portion of the thicker square steel pipe is located on the outer side of the cross section than the inner surface of the corner portion of the thinner square steel pipe, and the corner portions of these two square steel pipes The butt-welded joint structure according to claim 1, characterized in that the staggering dimension of the inner surface of the is set to a value satisfying any of the following (1) and (2).
(1) When the plate thickness of the square steel pipe having the smaller plate thickness is 15 mm or less, the misalignment dimension is set to 3.0 mm or less.
(2) When the thickness of the thinner square steel pipe exceeds 15 mm, the deviation dimension is 6.0 mm or less and 1⁄5 or less of the thickness.
板厚の薄い方の角形鋼管の端部の内側面に、板厚の厚い方の角形鋼管の端部に向けて突出した第一裏当て金を取り付けるとともに、板厚の厚い方の角形鋼管の端部の角部の内側面に第二裏当て金を取り付けて、第一裏当て金と第二裏当て金を当接状態にして角形鋼管どうしを突合せ溶接することを特徴とする接合方法。 It is a joining method in which square steel pipes having substantially the same side length in cross section and different plate thickness dimensions and corner curvature dimensions are butt welded,
The inner surface of the end portion of the thickness of the thinner square tube, is attached to a first backing strip projecting toward the end portion of the plate thickness thicker square tube, plate thickness thicker RHS of A second backing metal is attached to the inner surface of the corner of the end, and the first steel backing and the second metal backing are brought into contact with each other to butt-weld the square steel pipes.
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