JPH10118786A

JPH10118786A - 溶接裏当材及びルートギャップ設定具、並びに裏当材とカラムとダイアフラムとの結合方法

Info

Publication number: JPH10118786A
Application number: JP27237896A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Narita; 芳博成田
Original assignee: NARITA KOKI KK
Current assignee: NARITA KOKI KK
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】生産性がよく取り付け容易な溶接裏当材及び
ルートギャップ設定具を提供する。【解決手段】裏当材１を各辺の中央位置で切断したよ
うに４分割形とする。この各分割点にルートギャップ設
定具を取り付けて裏当材を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨構造のカラム
とダイアフラム等の溶接裏当材及びルートギャップ設定
具及びその結合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の鉄骨構造のカラム相互の溶接用の
溶接裏当材は、例えば特開平３−２１６２９５号公報ま
たは特開平５−３３７６４４号公報に記載のように、溶
接裏当材の外周にルートギャップを設定する突起または
切り込み段部を設けていた。

【０００３】図１４（ａ）、（ｂ）は従来例の１つであ
る特開平５−３３７６４４号の溶接裏当材を例示する要
部平面図、断面図である。図１４（ａ）、（ｂ）におい
て、溶接裏当材１２の外周縁にルートギャップ設定用の
切り込み段部１３が形成されていると共に、この切り込
み段部１３の内方側に面取り部１４を連設し、前記切り
込み段部１３にカラム３Ａが当接し、前記裏当材１２と
ダイアフラム４Ａとカラム３Ａとが溶接により一体的に
形成される。溶接部位５０は点線で示してある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、特開
平３−２１６２９５号にあっては溶接裏当材のルートギ
ャップ設定用突起または特開平５−３３７６４４号にあ
っては、ルートギャップ設定用の切り込み段部を製品ご
とに切削加工する必要があり、生産性が悪い問題点があ
った。

【０００５】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、生産性がよく取り付け容易な溶接裏当材及びル
ートギャップ設定具及び結合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】本発明は、カラムとダイ
アフラム等を周方向に溶接連結する方形又は円形溶接裏
当材において、周方向の任意の複数個所で切断して得ら
れた如き分割辺を持ち、その切断相当個所にルートギャ
ップを規定する取り付け自在なルートギャップ設定具を
設けて切断相当個所の連結をはかって成る溶接裏当材を
開示する。

【０００７】更に本発明は、切断相当個所の形状は垂直
な切断面である溶接裏当材を開示する。

【０００８】更に本発明は、切断相当個所の形状は互い
にかみ合うような段差面を持つ溶接裏当材を開示する。

【０００９】更に本発明は、切断相当個所の形状は斜め
な切断面である溶接裏当材を開示する。

【００１０】更に本発明は、溶接裏当材において、切断
面の形状とは、ルートギャップ設定具の厚み方向に対し
てのものとする溶接裏当材を開示する。

【００１１】更に本発明は、カラムとダイアフラム等を
周方向に溶接連結する円形溶接裏当材において、周方向
の少なくとも１つ以上の任意の個所を切断して得られた
如き分割辺を持ち、この分割辺の切断相当個所に、この
切断相当位置を含む近傍の円周方向に沿うような円周形
状の、ルートギャップを規定する取り付け自在なルート
ギャップ設定具を設けて、隣り合う切断相当分割辺の連
結をはかった溶接裏当材を開示する。

【００１２】更に本発明は、カラムとダイアフラム等を
円周方向に溶接連結する円形裏当材の、切断相当個所の
連結及びルートギャップ設定に使用するルートギャップ
設定具であって、周方向に沿って１個以上の、周方向に
直交する方向にかけて切り込み部を持つものとしたルー
トギャップ設定具を開示する。

【００１３】更に本発明は、カラムとダイアフラム等を
周方向に溶接する溶接裏当材に取り付けて、カラムとダ
イアフラムとのルートギャップを規定する、溶接裏当材
の周方向に沿う所定幅相当幅を持つルートギャップ設定
具において、裏当材の上面に掛ける所定幅の掛け部と、
該掛け部につながり、裏当材の背面に沿う背面部と、該
背面部につながり、裏当材の下面に沿う下面部と、該下
面部につながり、裏当材の端部からのルートギャップを
規定するルートギャップ規定部と、該ルートギャップ規
定部につながり、ルートギャップにカラムの端部を受け
るカラム受け部とから成るルートギャップ設定具であっ
て、上記掛け部と、下面部とルートギャップ規定部とカ
ラム受け部とより成る構成部と、のそれぞれの、周方向
に沿う少なくとも１個所以上の位置に、周方向と直交す
る方向にかけて切り込み部を持つものとしたルートギャ
ップ設定具を開示する。

【００１４】更に本発明は、溶接裏当材のルートギャッ
プ設定具の位置までカラムを嵌合してルートギャップ設
定を行い、この設定後にルートギャップ設定具とカラム
とダイアフラムとを含む３者の接触面を含む周辺に沿っ
て溶接を行って裏当材とカラムとダイアフラムの結合を
はかるカラムとダイアフラムとの結合方法を開示する。

【００１５】更に本発明は、接触面での裏当材とカラム
とダイアフラムとの溶接に際しては、ルートギャップ設
定具を取り付けたまま行うものとしたカラムとダイアフ
ラムとの結合方法を開示する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２（ａ）は本発明の一実施の形
態である正方形裏当材１の斜視図である。この裏当材１
は、４つの各辺の中央部分で垂直に切断されて得られる
Ｌ字形の均等４分割辺鋼材３０、３１、３２、３３より
成る。均等４分割辺鋼材３０〜３３は、同一物を作って
おいてこれを使うやり方、又は実際に四角形裏当材を作
っておいて均等４分割となるように切断するやり方、の
いずれでも作れる。４分割辺鋼材３０〜３３は、図２に
示すように各辺の切断面３４〜３７を面合わせた上で裏
当材として使う。但し、面合わせただけでは各辺がばら
ばらで単一の裏当材となり得ないため、本発明では、図
２（ａ）の状態のもとで、後述するようにルートギャッ
プ設定具をこの切断面３４〜３７に取り付けた状態で裏
当材として使う。裏当材１は、厚み幅ｄ₁、高さｄ₂、縦
×横のサイズｄ₃×ｄ₃であり、鉄や炭素鋼板等より成
り、またカラム材と同材質であってもよい。４分割辺鋼
材３０、３１、３２、３３のＬの字形の２辺の長さは、
それぞれｄ₃／２とした。こうした４つのＬ字形の４分
割辺鋼材３０、３１、３２、３３としたのは、裏当材１
の縦×横のサイズを微調整してカラム連結部分の縦×横
のサイズに合うようにするためであり、これによりカラ
ムへの裏当材の連結を容易で正確且つ確実にできる利点
を持つ。

【００１７】裏当材１は、鉄骨ビルの柱となるカラムの
内部側面に、その外面が当接嵌合（又は強固に嵌合）す
る。嵌合は、裏当材１の高さ幅ｄ₂すべてで行うのでは
なく、高さ幅の中で、高さｇを残して行う。この高さｇ
が溶接強度を担保するための長さであり、通常ルートギ
ャップと称せられるものである。

【００１８】図３は、図２（ａ）等の裏当材１に用いる
ルートギャップ設定具２の斜視図である。この設定具２
は、厚み幅ｍ₀、縦×横サイズＭ₁×Ｍ₂の平板の鋼材を
ブレスによって図３の如く折り曲げたものである。即
ち、設定具２は、掛け部２０、背面部２１、下面部２
２、立ち上げ部（ルートギャップ規定部）２３、受け部
２４、より成る。図３でＭ₂は指示され、Ｍ₁が指示され
ていないが、Ｍ₁＝ｍ₁＋ｍ₂＋ｍ₃＋ｍ₄＋ｍ₅を指す。ｍ
₁〜ｍ₅については以下で説明する。掛け部２０は、背面
部２１からの、外側幅ｍ₁を持つ９０゜折り曲げ部であ
る。外側幅ｍ₁は、裏当材１の厚み幅ｄ₁との間で次の関
係に選ぶ。ｍ₁≦ｄ₁＋ｍ₀ 又はｄ₁≧ｍ₁−ｍ₀ 即ち、掛け部２０の内側幅（ｍ₁−ｍ₀）を、裏当材１の
厚み相当値、又は裏当材の厚みｄ₁よりも小さい値、例
えばｄ₁＝（ｍ₁−ｍ₀）／２程度に選ぶ。尚、２０Ａは
掛け部２０の上面であり、この面２０Ａは後述の図１で
説明する。

【００１９】背面部２１、長さ幅ｍ₂を有し、裏当材１
の高さ幅ｄ₂との間で下記の関係に選ぶ。ｍ₂＝ｄ₂＋２ｍ₀ 又はｄ₂＝ｍ₂−２ｍ₀ 即ち、背面部２１の内側幅（ｍ₂−２ｍ₀）を、裏当材１
の高さ幅ｄ₂相当値に選ぶ。

【００２０】下面部２２は、背面部２１からの、外側幅
ｍ₃を持つ９０゜折り曲げ部である。外側幅ｍ₃は、裏当
材１の厚み幅ｄ₁との間で次の関係に選ぶ。ｍ₃＝ｄ₁＋２ｍ_０又はｄ₁＝ｍ₃−２ｍ₀ 即ち、下面部２２の内側幅（ｍ₃−２ｍ₀）を、裏当材１
の厚み幅ｄ₁相当値に選ぶ。

【００２１】立ち上げ部２３は、下面部２２から９０゜
上側に立ち上げた部分であり、その高さ外側幅ｍ₄は、
ルートギャップｇとの間で次の関係に選ぶ。ｍ₄＝ｇ＋ｍ₀ 又はｇ＝ｍ₄−ｍ₀ 尚、ｍ₀の大きさを無視すれば、ｇ＝ｍ₄、即ち、ｍ₄は
ルートギャップｇ相当値となる。

【００２２】受け部２４は、立ち上げ部２３から外側に
９０゜折り曲げた部分であり、外側幅ｍ₅を有する。こ
の受け部２４は、図の上方からのカラムの受け部であ
り、その幅ｍ₅はカラムを受けうるだけの広さであれば
よい。尚、実際の受け面は、受け部２４の上面である２
４Ａである。尚、実際のプレス加工に際しては、２２→
２３→２４の順に折り曲げるのではなく、２４→２３→
２２の順に折り曲げるやり方をとれば加工しやすい。

【００２３】かかるルートギャップ設定具２は、図２
（ａ）の裏当材１にセットして使う。裏当材１の４つの
辺の切断個所３４、３５、３６、３７のそれぞれに、ル
ートギャップ設定具を取り付け、各切断個所で互いに面
合わせをしている隣り合う分割辺鋼材相互をこの設定具
によって連結化して一体化し、この一体化した裏当材を
カラムに連結するやり方をとる。こうしたやり方をとら
ずに、カラムに裏当材１を嵌合する際にルートギャップ
設定具を、各切断個所３４〜３７に取り付けながら、カ
ラムと裏当材１との連結をはかるやり方をとってもよ
い。ルートギャップ設定具の横幅Ｍ₂は、裏当材１の幅
ｄ₃に比して、ｄ₃／２以下、例えばｄ₃／５程度の大き
さでよい。これはカラムを一部受けるだけの幅及び隣り
合う分割辺鋼材相互のギャップ（縦又は横のサイズ調整
用のギャップのこと。前記ルートギャップとは異なる概
念）調整可能な幅であればよいためである。

【００２４】設定具２の裏当材１の切断個所３５への取
り付け方法の一例を以下に示す。取り付け位置の例は、
切断個所３５の位置であって図２（ａ）のＡ−Ｂの位置
を含む近傍とする。（イ）、先ず、図２（ａ）に示すように４つの分割辺鋼
材３０〜３３の中の取り付け位置となる切断個所を、所
定の空き間隔（サイズ調整用ギャップのこと）Ｌをおい
て面合わせをしておく。間隔Ｌは、設定具の横幅Ｍ₂の
大きさに比してできるだけ小さいことが好ましい。設定
具を介しての、カラムと裏当材との溶接強度を弱くしな
いことが必要なためである。間隔Ｌは裏当材の縦×横の
サイズをどのようにするかによって定める。間隔Ｌを大
きくすればこのサイズは大きくなり、間隔Ｌを小さくす
ればこのサイズは小さくなる。これにより、連結相手と
なるカラムのサイズに微少な差異があっても、そうした
差異に合うように間隔Ｌを定める。勿論、間隔Ｌ＝０と
なる例もある。図２（ｂ）には分割辺鋼材３０の端面３
０Ａと鋼材３１の端面３１Ａとの間のサイズ調整用ギャ
ップ３００の例を示図である。ギャップ３００の間隔Ｌ
は、設定具１に端面３０Ａ及び３０Ｂが充分に収まって
いるような状態まで拡げることができる。間隔Ｌを調整
することで、裏当材の縦又は横のサイズ（図では３０と
３１とＬとで定まる長さ）調整をはかることができる。
こうした配置状態のもとで、裏当材１の点線Ｃで示す下
側方向から設定具２を下面Ａに近づけ、この下面Ａの下
側に設定具２の下面部２２を持ってゆく。（ロ）、設定具２の下部を傾けて立ち上げ部２３を外側
に開き裏当材１の下面Ａに、設定具２の下面部２２と立
ち上げ部２３で挟まれた空間Ｅを差し込む。（ハ）、設定具２の下部（２１、２３）を傾けた状態か
ら、上部（２１の上部及び２０）を右方向に動かし裏当
材１の上面Ｂに掛け部２０を掛ける。（ニ）、かくして、設定具２は、裏当材１のＡ−Ｂ近傍
にセットされたことになる。（ホ）、ルートギャップ設定具をはずすには、（ハ）→
（ロ）→（イ）の如き逆手順を取ればよい。又は、設定
具に収納されている分割辺鋼材の２つの端面をこの設定
具からはずすことでも実現できる。（ヘ）、尚、以上のルートギャップ設定具の取り付け方
法は、一例であって、他のやり方もある。例えば、切断
個所の互いに隣り合う鋼材の一方（例えば３１）の切断
面（例えば図２（ｂ）の３０Ａ）に、その端面側からル
ートギャップ設定具の一部を差し込み、更にその隣り合
う他方の鋼材（例えば３２）の切断端面（例えば図２
（ｂ）の３１Ａ）を、上記ルートギャップ設定具の空い
ている側に差し込む。かくして互いに隣り合う鋼材相互
がルートギャップ設定具によって切断個所を介して連結
されたことになる。（イ）〜（ニ）にするか、（ヘ）に
するかは、任意に選ぶ。（イ）〜（ニ）は、裏当材を事
前に組み立てておき、この状態でカラムに連結する如き
例に適し、（ヘ）は事前の組み立ての際に使う例もあれ
ば、カラムに連結する際に順次に辺の組立を行う如き例
にも使える。ルートギャップ設定具２を裏当材１にセッ
トするには、セットできるだけの余裕代を、設定具２に
持たせることが好ましい。その例を以下説明する。背面
部２１の内側幅（ｍ₂−２ｍ₀）は、ｍ₂−２ｍ₀＝ｄ₂ としたが、余裕代ε₁を持たせて、ｍ₂−２ｍ₀＝ｄ₂＋ε₁ にするとよい。余裕代ε₁は大きすぎると、セットした
時にガタつき、余りに小さすぎると裏当材１に設定具が
セットしにくいため、セットしやすく且つガタつかない
ような値に選ぶ。下面部２２の内側幅（ｍ₃−２ｍ₀）
は、ｍ₃−２ｍ₀＝ｄ₁ としたが、余裕代ε₂を持たせて、ｍ₃−２ｍ₀＝ｄ₁＋ε₂ にするとよい。ここで、ε₂はε₁と同様にセットしやす
く且つガタつかないような値に選ぶ。但し、ガタつきに
ついては、背面部２１が縦方向のガタつきのため特にそ
のガタつきが少なくなるようにε₁で選ぶことが好まし
いが、下面部２２のガタつきは裏当材の幅ｄ₁方向のた
め、多少のガタつきは許されうる。特に、裏当材の下面
Ａを２２と２３とで作られた空間Ｅに余裕を持って挿入
できるようにするために、ある程度の大きさε₂に設定
するとよい。後述する図６では、極力ε₂を大きくした
例を示している。

【００２５】立ち上げ部２３の傾きを９０゜としたが、
上記大きさをε₂とあいまって、９０゜よりも若干大き
な傾斜９０゜＋α（外側に９０゜よりも若干大きな傾斜
ということ）にしてもよい。但し、ε₂をある程度大き
くとった場合には、傾きは９０゜でよい。後述の図６の
例がその例である。αを大きくすると、受け部２４の強
度が弱くなったり、受け部２４の面の水平化作業をした
りしなければならないため、好ましくなく、ある程度の
小さい許容値の範囲内で選ぶ。

【００２６】以上のルートギャップ設定具２を裏当材１
の４辺の中央部付近の切断個所３４、３５、３６、３７
に取り付けた際の上面図を図１に示す。図で、２４Ａが
受け部２４の受け表面、２０Ａが掛け部２０の上側表面
を示す。切断個所はルートギャップ設定具の中央付近に
持ってゆくことが好ましいが、多少の中心位置からのず
れがあっても、ルートギャップ設定具に横幅Ｍ₂がある
ため、それほど問題はない。

【００２７】図４には、図１の設定具セットずみの裏当
材１にカラム３とダイアフラム４を取り付けた際の上面
図を示す。図の紙面手前側からカラム３を裏当材１の外
周面に当接するようにして（又はカラム３に対して裏当
材１を図の裏側から、カラムの内周面に当接するように
して）両者を嵌合させる。嵌合するのに、きつければ間
隔Ｌを小さくするように対向する切断面を動かして調整
することで、きちんとした嵌合を行わせる。逆に裏当材
１がゆるい嵌合の時には間隔Ｌを大きくするようにすれ
ばよい。カラム３は、ルートギャップ位置（受け部２４
の上側表面２４Ａ）まで嵌合し、それ以上は受け部２４
があるため嵌合しない。即ち、受け部２４はストッパー
の役割を果たす。

【００２８】更に、図４において、裏当材１のカラム挿
入側と反対側（紙面の裏側）の部位には、ダイアフラム
４を装着する。カラム３と裏当材１の外部露出面とダイ
アフラム４との相互の接触面は溶接によって結合をはか
る。そして他カラムとの間にあっては、このダイアフラ
ム４と、図４と同様に他カラム装着の裏当材に取り付け
られた他ダイアフラムとをボルトや溶接等で結合するこ
とで、ダイアフラムを介してのカラム相互の連結がはか
られる。図４にはボルト孔４０をダイアフラム４の周辺
に設けた例を示す。

【００２９】図５は、図４の一部拡大図である。カラム
３については設定具２に重なるため、仮想線で示してあ
る。仮想線３内の斜線部分がカラム領域を示す。ダイア
フラム４は、外側のみ斜線で示してある。ダイアフラム
４の形状は例えば正四角形である。ルートギャップ設定
具を取り付けた際のダイアフラム４とカラム３と裏当材
との断面図を図６に示す。この図６は、図５ＡのＡ−Ａ
断面図である。設定具２の受け部２４の表面部２４Ａが
カラム３（正確にはカラム３の端部３５）のストッパー
となっていることが理解できよう。尚、図では、設定具
２の厚みが、裏当材１の厚みに比べて結構大きい値にな
っているが、実際にはもっと小さい厚みでもよい。

【００３０】カラム３と裏当材１とダイアフラム４との
結合は、ルートギャップ部を含む面での溶接による。ル
ートギャップｇの相当部分には、設定具２が図４に示す
ように周囲４個所（切断個所）にあるが、かかる設定具
２を含めて全周溶接を行う。設定具２、特に、下面部２
２の一部、立ち上げ部２３、受け部２４は、溶接によっ
て溶融し溶接部位を、設定具のない領域と同時に、溶接
部位を形成する。図７には、図６に対する溶接例を示
す。設定具２の部位２２の一部、２３の全部、２４の全
部が溶融して溶接部位１００を形成している様子を示
す。

【００３１】具体的数値例を説明する。裏当材１が厚み幅ｄ₁＝５ｍｍ、高さ幅ｄ₂＝１５ｍｍ縦×横サイズ＝２０ｃｍ×２０ｃｍである時の、ルートギャップ設定具は、Ｍ₂＝４ｃｍＭ₁＝５ｃｍｍ₀＝０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ（この幅の任意の値）ｍ₃−２ｍ₀＝７ｍｍｍ₁＝５ｍｍｍ₅＝４ｍｍルートギャップｇ＝７ｍｍ（ｍ₀無視）とした。カラムには種々の大きさがあり、これに嵌合す
る裏当材のサイズも種々であり、上記サイズは一例であ
る。カラムの大きさに応じてルートギャップｇが定まっ
ているため、カラムに応じて設定具の各種サイズも種々
存在する。例えばルートギャップｇは７ｍｍ以外に６ｍ
ｍ、８ｍｍ等の例がある。

【００３２】ルートギャップ設定具の素材としては、普
通の鋼材を使用してもよいが、炭素工具鋼材を用いると
よい。また、ルートギャップ設定具の素材としてはプラ
スチック製でもよい。

【００３３】裏当材１をカラム３に嵌合しやすくするた
めには、裏当材１の端部３５の嵌合端面に面取り部を設
けるとよい。更に、裏当材全体又は一部をテーパ状加工
（折り曲げ又は切削）することで更に嵌合しやすくする
こともできる。

【００３４】尚、図３に示した形状のルートギャップ設
定具は一例であって、他の種々の形状のルートギャップ
設定具を含むことは云うまでもない。例えば、以下の如
きものがある。（１）、図８は、図３のルートギャップ設定具であり、
その変形例の説明図である。この設定具で、掛け部２０
と背面部２１との折り曲げ角度θ₁、背面部２１と底面
部２２との折り曲げ角度θ₂、下面部２２と立ち上げ部
２３との折り曲げ角度θ₃、立ち上げ部２３と受け部２
４との折り曲げ角度θ₄は、いずれも９０゜以外（前述
のε₁やε₂、αとは大きく異なる例）にとることもでき
る。こうした構成とすることで、裏当材１にセットしや
すく、且つセット後にあっては、むやみにそのセット位
置からずれない利点を持つ。具体的な例としては、θ₁
＝８７゜とか８０゜とかの例、θ₂＝８７゜とか８０゜
とかの例、θ₃＝８７゜とか８０゜とかの例、θ₄＝θ₁
やθ₂、θ₃に合わせて受け部２４の面２４Ａがカラムの
端面と面接触するように、θ₄を設定。θ₁、θ₂、θ₃の
選び方（例えば８７゜）によれば、θ₄＝９０゜で面接
触となる。また、面接触以外に線接触の例も採用可。そ
の際は、この接触線と下面部２２の基準位置との距離が
ルートギャップとなる。（２）、更に、例えば、幅Ｍ₂は、特に必要としない例
（例えば棒状体の設定具の例）もあれば、ルートギャッ
プｇの設定を折り上げ２段（２２、２３、２４）の例以
外の１段等の例もある。いずれにも、裏当材を加工する
ことでルートギャップを作る如き以外の例であって、外
部設定具を用いる場合での、すべてのそうした外部設定
具を含む。

【００３５】尚、各図において、上面とか下面とかの上
下関係の表現を用いて説明したが、これはあくまで説明
の便宜のためであって、使用の仕方によっては上面が下
面になったり、下面が上面になったり、或いは側面にな
ったりすることがあることは当然である。こうしたこと
を含めて便宜上、上面、下面との定義を行ったことをこ
こに明らかにしておく。また、ダイアフラムは連結部材
であって、他の連結部材による例にも適用できる。また
ダイアフラムの形状も種々存在する。

【００３６】図９（ａ）は図２（ａ）の切断個所に代わ
る他の切断形状を例示する上面図である。図２（ａ）は
高さ方向にかけて垂直に切断した垂直面であるが、この
溶接裏当材１での、紙面の手前から後方側への切断個所
３４、３５、３６、３７の形状は、それぞれ裏当材１の
厚み幅ｄ₁の半幅ｄ₁／２づつの段差部が交差幅ｋだけ交
差した切断形状をなす。このようにすると、鋼材３０、
３１、３２、３３を組み合わせての裏当材１を形成する
のに好都合である上、段差部の交差幅ｋによって、裏当
材１の方形幅（縦や横のサイズ）を可変調整できる利点
がある。例えば、鋼材３１と３２との切断面において、
図９（ｂ）に示すように、切断面との間に空き間隔δを
設けることで、その長さ方向（縦又は横の方向のこと）
は、＋２δだけ大きくなる（但し、δ＜ｋである）。こ
れによって、カラムの内径の大きさや形状にバラツキが
あってもカラム内径にきちんと収納できるように裏当材
をセットできる。

【００３７】図１０は切断個所の種々の形状を例示する
部分平面図である。図１０において、図１０（ａ）は、
図２（ａ）に示す例であって、鋼材３０、３１の切断個
所３４が、鋼材３０、３１の高さ面に垂直な切断面であ
って、この切断面は最も容易に形成できる。図１０
（ｂ）は、図９の例であり、鋼材３０、３１の切断個所
３４が、鋼材３０、３１の高さ面に垂直な切断面３４
ａ、３４ｃ及び平行な切断面３４ｂから成る。その切断
面のサイズは図（ｃ）に示す通りである。即ち図１０
（ｃ）では、鋼材３０厚み幅ｄ₁に対して、その垂直な
切断面３４ａ、３４ｂの幅がそれぞれｄ₁／２で、その
平行な切断面３４ｃの幅がｋの例である。図１０（ｄ）
は、図１０（ｃ）の鋼材３０厚み幅ｄ₁に対して、その
垂直な切断面３４ａ、３４ｃの各幅ｄ₁、ｄ₂がそれぞれ
例えば０．７ｄ₁、０．３ｄ₁で、その平行な切断面３４
ｃの交差幅がｋの例である。

【００３８】図１０（ｅ）は、鋼材３０、３１の切断個
所３４が、鋼材３０、３１の厚み方向に対して斜めな切
断面であって、この切断面３４は適宜な斜角θ＝ｔａｎ
ｄ₁／ｆを有していてよい。この切断面の形状も、裏当
材１を形成するのに好都合であり、かつ対向する切断面
３４の交差幅ｆを種々設定することで裏当材１の方形幅
を切断時に調整できる利点がある。なお、これらの裏当
材１の切断個所に使用するルートギャップ設定具の素材
が、裏当材と同質のものであれば、溶接がし易く、溶接
後の多くは超音波とか、あるいはＸ線とかによる被破壊
検査時に、異質ならば発生し易いノイズがなくなる効果
が現れる利点がある。

【００３９】以上の図１０の各種の形状は、厚み方向の
切断面の形状であるが、高さ方向に図１０の如き各種切
断面にしてもよい。この場合、図１０でｄ₁の代わり
に、ｄ₂に置換すれば考えやすい。

【００４０】図１１は本発明の溶接裏当材の他の実施の
形態である円形カラム用の裏当材への適用例を示す平面
図である。図１１は、所定高さの円形カラム用の裏当材
５０を周方向に４個所の等間隔で、高さ方向に切断した
鋼材５１、５２、５３、５４を示す。この鋼材５１〜５
４の切断個所５５〜５８にルートギャップ設定具６０を
それぞれ取り付ける。

【００４１】図１２は、図１１のルートギャップ設定具
６０の一実施の形態の斜視図である。この設定具６０
は、厚み幅ｍ₀、縦×横サイズＭ₁×（Ｍ₂対応周長）の
平板の鋼材をブレスによって図１２の如く折り曲げたも
のであって、例えば図３の方形カラム用裏当材のルート
ギャップ設定具２を円形パイプ用裏当材６０の設定具６
０に変形したものであって、（Ｍ₂＋Δ）は裏当材５０
の半径Ｒによってきまる。即ち、設定具６０は、掛け部
６１、背面部６２、下面部６３、立ち上げ部（ルートギ
ャップ規定部）６４、受け部６５、より成り、それぞれ
円形カラム用の裏当材５０の半径Ｒに合わせて、弯曲し
た形状を有する。図１２でＭ₂は指示され、Ｍ₁が指示さ
れていないが、Ｍ₁＝ｍ₁＋ｍ₂＋ｍ₃＋ｍ₄＋ｍ₅を指す。

【００４２】かかるルートギャップ設定具６０は、図１
１の裏当材５０にセットして使う。裏当材５０の４つの
切断個所５５、５６、５７、５８のそれぞれに、ルート
ギャップ設定具を取り付ける。ルートギャップ設定具の
横幅Ｍ₂は、裏当材５０の周長２πＲに比して、２πＲ
／８以下、例えば２πＲ／２０程度の大きさでよい。カ
ラムを一部受けるだけの幅であればよいためである。

【００４３】図１３は図１１のルートギャップ設定具６
０の他の実施の形態の斜視図である。このルートギャッ
プ設定具６００は、図１２のルートギャップ設定具６０
に対して、掛け部６１、下面部６３、立ち上げ部（ルー
トギャップ規定部）６４、受け部６５に、それぞれＶ字
形（くさび形）の切り込み６１Ｂ、６３Ｂ、６４Ｂ、６
５Ｂを設けている。こうすることにより、これを取り付
けるべき図１１の円形カラム用裏当材５０の直径２Ｒに
合うように周方向に折り曲げて使用すれば、使用裏当材
５０の直径２Ｒに幅を持たせることが可能である。尚、
図１１の裏当材５０の直径２Ｒに応じて、鋼材の切断個
所による分割数を決めるようにするのもよい。例えば直
径が６０ｃｍ以上の場合は４分割（中心角９０゜間隔）
以上にし、直径が６０ｃｍ以下の場合は４分割以下例え
ば３分割（中心角１２０゜間隔）にする。

【００４４】裏当材の切断相当個所は方形又は円形のい
ずれも４つの例としたが、これに限定されない。また、
ルートギャップ設定具の取り付けに際し、単に機械的に
組み込ませただけとしたが、点溶接することで裏当材に
ルートギャップ設定具を固定してもよい。また円形カラ
ム以外の非直線的な形状（楕円形とか）の設定具も容易
に提供できることは云うまでもない。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、生産性がよく取り付け
容易なカラム用及び円形パイプ用の溶接裏当材及びルー
トギャップ設定具が提供される効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接裏当材の一実施の形態を示す平面
図である。

【図２】裏当材１の斜視図である。

【図３】ルートギャップ設定具の一実施の形態の斜視図
である。

【図４】カラム及びダイアフラムと裏当材との組合せ例
の上面図である。

【図５】図４の一部拡大図である。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。

【図７】図６に対する溶接例図である。

【図８】他の設定具の説明図である。

【図９】図２の切断個所の形状を例示する平面図であ
る。

【図１０】図２の切断個所の形状を例示する平面図であ
る。

【図１１】本発明の溶接裏当材の他の実施の形態を示す
平面図である。

【図１２】図１１のルートギャップ設定具の斜視図であ
る。

【図１３】図１１のルートギャップ設定具の他の実施の
形態の斜視図である。

【図１４】従来例図である。

【符号の説明】

１方形裏当材２ルートギャップ設定具３方形カラム（四角パイプ柱材）４ダイアフラム２０掛け部２１背面部２２下面部２３ルート間隔規定部（立ち上げ部）２４カラム受け部５０円形裏当材６０ルートギャップ設定具６１掛け部６２背面部６３下面部６４ルート間隔規定部（立ち上がり部）６５カラム受け部６１Ｂ、６３Ｂ、６４Ｂ、６５Ｂ切り込み

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラムとダイアフラム等を周方向に溶接
連結する方形又は円形溶接裏当材において、周方向の任
意の複数個所で切断して得られた如き分割辺を持ち、そ
の切断相当個所にルートギャップを規定する取り付け自
在なルートギャップ設定具を設けて切断相当個所の連結
をはかって成る溶接裏当材。
【請求項２】切断相当個所の形状は垂直な切断面であ
る請求項１記載の溶接裏当材。
【請求項３】切断相当個所の形状は互いにかみ合うよ
うな段差面を持つ請求項１記載の溶接裏当材。
【請求項４】切断相当個所の形状は斜めな切断面であ
る請求項１記載の溶接裏当材。
【請求項５】請求項２〜４のいずれかの溶接裏当材に
おいて、切断面の形状とは、ルートギャップ設定具の厚
み方向に対してのものとする溶接裏当材。
【請求項６】カラムとダイアフラム等を周方向に溶接
連結する円形溶接裏当材において、周方向の少なくとも
１つ以上の任意の個所を切断して得られた如き分割辺を
持ち、この分割辺の切断相当個所に、この切断相当位置
を含む近傍の円周方向に沿うような円周形状の、ルート
ギャップを規定する取り付け自在なルートギャップ設定
具を設けて、隣り合う切断相当分割辺の連結をはかった
溶接裏当材。
【請求項７】カラムとダイアフラム等を円周方向に溶
接連結する円形裏当材の、切断相当個所の連結及びルー
トギャップ設定に使用するルートギャップ設定具であっ
て、周方向に沿って１個以上の、周方向に直交する方向
にかけて切り込み部を持つものとしたルートギャップ設
定具。
【請求項８】カラムとダイアフラム等を周方向に溶接
する溶接裏当材に取り付けて、カラムとダイアフラムと
のルートギャップを規定する、溶接裏当材の周方向に沿
う所定幅相当幅を持つルートギャップ設定具において、
裏当材の上面に掛ける所定幅の掛け部と、該掛け部につ
ながり、裏当材の背面に沿う背面部と、該背面部につな
がり、裏当材の下面に沿う下面部と、該下面部につなが
り、裏当材の端部からのルートギャップを規定するルー
トギャップ規定部と、該ルートギャップ規定部につなが
り、ルートギャップにカラムの端部を受けるカラム受け
部とから成るルートギャップ設定具であって、上記掛け
部と、下面部とルートギャップ規定部とカラム受け部と
より成る構成部と、のそれぞれの、周方向に沿う少なく
とも１個所以上の位置に、周方向と直交する方向にかけ
て切り込み部を持つものとしたルートギャップ設定具。
【請求項９】請求項１から６のいずれかの溶接裏当材
のルートギャップ設定具の位置までカラムを嵌合してル
ートギャップ設定を行い、この設定後にルートギャップ
設定具とカラムとダイアフラムとを含む３者の接触面を
含む周辺に沿って溶接を行って裏当材とカラムとダイア
フラムの結合をはかるカラムとダイアフラムとの結合方
法。
【請求項１０】請求項９において、接触面での裏当材
とカラムとダイアフラムとの溶接に際しては、ルートギ
ャップ設定具を取り付けたまま行うものとしたカラムと
ダイアフラムとの結合方法。