JPH0768744B2 - ボックス柱のダイヤフラム溶接方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄骨構造用ボックス柱
のダイヤフラム溶接方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】板厚の厚い鋼板で形成され超高層ビル等
で使用されるボックス柱では、所定間隔毎にダイヤフラ
ムを配置しているが、このダイヤフラムも厚板で形成さ
れ溶接ギャップも大きなものが必要になる。このため、
裏当金をダイヤフラムの両面縁部に周設してダイヤフラ
ムの全周縁部に溶接用ギャップを設け、ウェブプレート
とフランジプレートでボックス状に形成する際、前記ダ
イヤフラムを適宜間隔で配置してボックスを形成し、そ
の後、該ボックスの角部であって前記溶接用ギャップの
軸心と対向するプレート面を開口し、該開口部から溶接
用ワイヤを垂直に挿入して溶接し、該個所の溶接が終了
したら他のプレート面を開口し、９０度反転して同様に
して溶接していた。

【０００３】そして、このような溶接の場合、前記ダイ
ヤフラムに裏当金をして設けた溶接用ギャップが四方に
連通していると、縦方向に溶接している溶融金属が水平
方向に向いた溶接用ギャップに流出して溶接不良を発生
させることから、従来では、図５に示すように、板材を
形切りする際に、必要とする溶接用ギャップの寸法と同
一高さの突出部５０を角部に一体に設けてダイヤフラム
Ｂを形成し、このように形切りしたダイヤフラムＢの両
面縁部に裏当金５１を周設して溶接用ギャップ５２，５
３を形成することにより、前記突出部５０が溶接用ギャ
ップ５２の堰止め部５４となって、溶接時に溶融金属が
他の溶接用ギャップ５３方向に流出するのを防止するよ
うにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の方法では、板材を形切りする際に堰止め用の突出部
５０を一体に切抜くため、板取り材における突出部同士
の間は残材となり、製作数が多い上に厚板の場合は、大
変な無駄になっているという問題があった。また、自動
切断機の作動時間も長くなり、製作数が多いとそれだけ
無駄な時間やガスの使用量も増えるという問題があっ
た。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたものであって、その目的とするところ
は、板取り時に無駄が生じないように四辺が平坦な矩形
状となるように形成したダイヤフラムを、溶接方向以外
の溶接用ギャップには、溶融金属の流出を防止してボッ
クス内面に欠陥のない全周溶接をすることができるよう
にしたボックス柱のダイヤフラム溶接方法を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の手段として本発明のボックス柱のダイヤフラム溶接方
法では、裏当金をボックス用ダイヤフラムの両面周縁部
から突出させた状態にしてダイヤフラムの全周縁部に溶
接用ギャップを設け、ウェブプレートとフランジプレー
トでボックス状に形成する際前記ダイヤフラムを適宜間
隔で配置してボックスを形成し、その後、該ボックスの
角部であって前記溶接用ギャップの軸心と対向するプレ
ート面を開口し、該開口部から溶接用ギャップ内に溶接
用ワイヤを垂直に挿入した状態でダイヤフラム四辺を次
々とプレート面に溶接してボックス柱を形成するように
したボックス柱のダイヤフラムの溶接方法において、前
記ダイヤフラム四辺を平坦な矩形状に形成すると共に、
該ダイヤフラムと別体に設けた堰止め部材を前記裏当金
を設けて形成した溶接用ギャップにおけるダイヤフラム
角部位置に固定してウェブプレート側の溶接用ギャップ
とフランジプレート側の溶接用ギャップとを独立させる
ことにより、垂直溶接時の溶融金属が水平方向の溶接用
ギャップ方向に流出するのを防止する方法を採用した。

【０００７】

【作用】溶接用ギャップにおけるダイヤフラム角部位置
に該ダイヤフラムと別体に設けた堰止め部材を固定した
ので、ウェブプレート（垂直方向）溶接用ギャップとフ
ランジプレート（水平方向）溶接用ギャップとの連通部
分が遮断され、溶接用ワイヤを該ウェブプレート溶接用
ギャップに挿入して溶接しても、溶融金属がフランジプ
レート溶接用ギャップに流出するのを防止し欠陥のない
垂直溶接をしてダイヤフラムをボックス内に固定するこ
とができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１は本実施例のダイヤフラムを垂直溶接す
る状態を示す断面図、図２は同上のダイヤフラムを示す
説明図、図３は同上の溶接用ギャップの軸心に対向する
プレート面を開口する説明図、図４は同上の溶接状態を
示す説明図である。

【０００９】本発明のボックス柱のダイヤフラム溶接方
法は、ダイヤフラム１の四辺１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを
平坦な矩形状に形成すると共に、該ダイヤフラム１と別
体に設けた堰止め部材２を裏当金３を設けて形成した溶
接用ギャップ４ａ，４ｂにおけるダイヤフラム角部位置
１０に固定することにより、ウェブプレート溶接用とし
て縦方向に配置した溶接用ギャップ４ａを垂直溶接時
に、溶融金属５がフランジプレート溶接用として水平方
向に配置した溶接用ギャップ４ｂに流出するのを防止す
るものである。

【００１０】前記ダイヤフラム１は、主に、ボックス柱
の座屈長さを限定するために設けるものであって、図２
に示すように、四辺１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを平坦にし
て板材から矩形状に切断した切板を使用する。このダイ
ヤフラム１の両面周縁部から裏当金３を突出させた状態
にしてダイヤフラム全周縁部にウェブプレート（垂直方
向）とフランジプレート（水平方向）の溶接用ギャップ
４ａ，４ｂを設けている。

【００１１】前記堰止め部材２は、前記ウェブプレート
溶接用ギャップ４ａとフランジプレート溶接用ギャップ
４ｂとの連通部分を堰止めするものであって、前記溶接
用ギャップ４ａ，４ｂの深さおよび厚みと同一高さおよ
び厚さを有すると共に、溶接時の熱量に十分剛となる長
さを有し、前記ダイヤフラム１と同一材質の角棒を切断
して形成されている。

【００１２】前記堰止め部材２は、ダイヤフラム１の角
部位置１０における上下辺側における溶接用ギャップ４
ｂ，４ｂに挿入し溶接にて固定される。

【００１３】そして、図１に示すように、ウェブプレー
ト１１とフランジプレート１２でボックス状に形成する
際、前記ダイヤフラム１を適宜間隔で立設してボックス
６ａを形成する。この時点でウェブプレート溶接用ギャ
ップ４ａとフランジプレート溶接用ギャップ４ｂとの連
通部分は堰止め部材２で完全に遮断された状態となる。

【００１４】そして、まず、図３に示すように、孔あけ
機１３にボックス６ａを搬送しウェブプレート１１を水
平にしてドリル１４でウェブプレート溶接用ギャップ４
ａの軸心と対向するフランジプレート１２の位置を両側
とも穿孔して開口部１５を設ける。

【００１５】次にこのボックス６ａを９０度反転し、図
１に示すように、開口部１５を上下方向にした状態で、
エレクトロスラグ溶接機の溶接用ワイヤ１６を前記開口
部１５からウェブプレート溶接用ギャップ４ａに挿入
し、下面側開口部に設けたスタートタブ１７から垂直溶
接を行う。この場合、溶融金属５は下面側において堰止
め部材２のため、隣設する下面側のフランジプレート溶
接用ギャップ４ｂ側に流出することなく、ウェブプレー
ト１１とダイヤフラム１の垂直方向端面のみを溶接する
ことができる。このウェブプレート側の溶接が済んだ
後、孔あけ機１３で水平方向溶接用ギャップ４ｂの軸心
と対向するウェブプレート１１の位置を両側とも穿孔し
て開口部１７を設ける。この場合は、先に行った溶接部
と堰止め部材２とを同時に穿孔することになる。その
後、このボックス６ａを９０度反転し、図４に示すよう
に開口部１７を上下方向にした状態で、溶接用ワイヤ１
６を開口部１７からフランジプレート溶接用ギャップ４
ｂに挿入し溶接を行うことにより、ダイヤフラム１の全
周がそれぞれプレート内面に溶接され、ボックス柱６が
形成される。

【００１６】以上説明してきたように本実施例にあって
は、ウェブプレート溶接用ギャップ４ａとフランジプレ
ート溶接用ギャップ４ｂとの連通部分を堰止め部材２で
遮断したので、溶接時の溶融金属５が隣接する溶接用ギ
ャップに流出せず欠陥のない溶接を行うことができる。
また、ダイヤフラム１は、全て四辺が平坦な矩形状に形
成すればよいので、板取り時には隙間のない碁盤目状に
切断するだけでよいから、無駄な残材がなく、切断も効
率的に行うことができ、また、ガスの使用量も少なくな
る。また、堰止め部材２は、小さな駒形に形成するだけ
で良いので、寸法の合う角棒を次々と切断したり、他の
残材から形成することができるから、大変経済的であ
る。

【００１７】以上、本発明の実施例を説明してきたが、
本発明の具体的な構成はこの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等が
あっても、本発明に含まれる。例えば、実施例では、堰
止め部材２は、ダイヤフラム１に裏当金３を取付けた後
全て取付けるとしたが、これに限らず、上部フランジプ
レート側は該プレート取付直前に取付けるようにしても
よい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明のボック
ス柱のダイヤフラム溶接方法にあっては、前記方法を採
用したため、溶接用ワイヤをウェブプレート側（垂直方
向）の溶接用ギャップに挿入して溶接しても、溶融金属
がフランジプレート側（水平方向）の溶接用ギャップに
流出するのを防止し、欠陥のない溶接でダイヤフラムを
固定してボックス柱を形成することができるという効果
が得られる。また、ダイヤフラムは、全て四辺が平坦な
矩形状に形成すればよいので、板取り時には隙間のない
碁盤目状に切断するだけでよいから、無駄な残材がな
く、切断も効率的に行うことができ、また、ガスの使用
量も少なくなる。また、堰止め部材は、小さな駒形に形
成するだけで良いので、寸法の合う角棒を次々と切断し
たり、他の残材から形成することができるから、大変経
済的である等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のダイヤフラムを垂直溶接する状
態を示す断面図である。

【図２】同上のダイヤフラムを示す説明図である。

【図３】同上の溶接用ギャップの軸心に対向するプレー
ト面を開口する説明図である。

【図４】同上の溶接状態を示す説明図である。

【図５】従来のダイヤフラムの板取り状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ ダイヤフラム １ａ ダイヤフラムの辺 １ｂ ダイヤフラムの辺 １ｃ ダイヤフラムの辺 １ｄ ダイヤフラムの辺 ２ 堰止め部材 ３ 裏当金 ４ａ ウェブプレート側（垂直方向）溶接用ギャップ ４ｂ フランジプレート側（水平方向）溶接用ギャップ ５ 溶融金属 ６ ボックス柱 ６ａ ボックス １０ ダイヤフラムの角部位置 １１ ウェブプレート １２ フランジプレート １５ 開口部 １６ 溶接用ワイヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 裏当金をボックス用ダイヤフラムの両面
   周縁部から突出させた状態にしてダイヤフラムの全周縁
   部に溶接用ギャップを設け、ウェブプレートとフランジ
   プレートでボックス状に形成する際前記ダイヤフラムを
   適宜間隔で配置してボックスを形成し、その後、該ボッ
   クスの角部であって前記溶接用ギャップの軸心と対向す
   るプレート面を開口し、該開口部から溶接用ギャップ内
   に溶接用ワイヤを垂直に挿入した状態でダイヤフラム四
   辺を次々とプレート面に溶接してボックス柱を形成する
   ようにしたボックス柱のダイヤフラムの溶接方法におい
   て、 前記ダイヤフラム四辺を平坦な矩形状に形成すると共
   に、該ダイヤフラムと別体に設けた堰止め部材を前記裏
   当金を設けて形成した溶接用ギャップにおけるダイヤフ
   ラム角部位置に固定してウェブプレート側の溶接用ギャ
   ップとフランジプレート側の溶接用ギャップとを独立さ
   せることにより、垂直溶接時の溶融金属が水平方向の溶
   接用ギャップ方向に流出するのを防止することを特徴と
   するボックス柱のダイヤフラム溶接方法。