JPH10263810A - 鉄骨梁の鉄骨柱への溶接方法 - Google Patents
鉄骨梁の鉄骨柱への溶接方法Info
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- JPH10263810A JPH10263810A JP7558997A JP7558997A JPH10263810A JP H10263810 A JPH10263810 A JP H10263810A JP 7558997 A JP7558997 A JP 7558997A JP 7558997 A JP7558997 A JP 7558997A JP H10263810 A JPH10263810 A JP H10263810A
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Abstract
接方法を提供する。 【解決手段】 H形鋼からなる鉄骨梁を鉄骨柱に接合す
るに際し、鉄骨梁端部の上下フランジにフランジ外側に
開いた外開先を形成し、上下フランジ開先部に、取り外
し可能な裏当材を押し当ててシーリングビードを形成
し、ついで裏当材を取り外し、上フランジの溶接ではシ
ーリングビードの下層に化粧盛りビードを形成したの
ち、シーリングビードの上層に溶接金属を積層する。一
方、下フランジの溶接では、シーリングビードの下層に
溶接金属を積層する。裏当材は、表面をガラステープで
覆われた銅製平板とするのが好ましい。
Description
方法に関し、とくに建設現場において、鉄骨梁を直接鉄
骨柱に溶接する、鉄骨梁の鉄骨柱への溶接方法に関す
る。
接合方法としては、梁材の一部を予め工場において柱材
に溶接接合しておき、建設現場においては梁材相互をボ
ルト接合する接合方法がある。しかし、この方法は、建
設現場、とくに高所において溶接作業を行わなくてよい
利点があるものの、接合箇所が多くなる欠点がある。そ
のため、梁材を建設現場で直接、鉄骨柱に溶接する接合
方法も採用されている。
する接合構造の従来の1例を図7に示す。H形鋼からな
る梁材8のフランジ1a、1bはレ形開先によるフラン
ジ片面からの完全溶込み溶接により、また、ウェブ2は
ガセットプレート6と高力ボルト7により、直接柱部材
9に接合される。この際、梁材のウェブ2の端部に1/4
円弧上のスカラップ3、3が設けられる。これにより、
上フランジ1aの溶接においては、裏当金4を上フラン
ジ裏面に挿入することができ、また、下フランジ1bの
溶接においては、溶接トーチをウェブ面に交叉して通過
させることができるため、円滑な溶接が可能となる。こ
のスカラップ3は、裏当金を挿入するのに支障となるウ
ェブ、あるいはフランジ中央のウェブ位置を溶接するの
に支障となるウェブを切り欠いたものである。
するばかりでなく、大きな断面欠損を内在させることと
なり、地震等の繰り返し荷重に対する柱梁接合部の耐力
を著しく低下させる。地震時に、柱梁接合部に発生する
地震力によるモーメントは、図6に示すように、梁端部
で最大値となり、フランジ外縁に最大応力が発生するこ
とになる。この最大応力が発生する梁端部のウェブには
スカラップが設けられており、スカラップ隅角部に最大
応力が集中しやすくなり、地震等の繰り返し荷重に対し
早期破壊が生じる原因となる。(山本他:構造工学論文
集、vol.39B (1993.3), pp.493〜506.参照)さらに、下
フランジ側溶接部では、裏当金がフランジ外側に取付け
られており、切欠き状の隙間を内在しやすく、また、裏
当金の仮付け溶接により梁、柱の材質(靱性)が劣化す
ることが多く、応力集中を受けた場合に接合部全体の脆
性破壊につながる恐れがある。(藤本他:日本建築学会
構造系論文報告集、第357 号(1985.11) 、pp81〜88. 参
照) また、特開平6-87071 号公報には、スカラップを設ける
必要のない、鉄骨梁の鉄骨柱への溶接方法が開示されて
いる。この方法は、ウェブ先端下部に切欠きを設け、溶
接時にはこの切欠きを含む開口部分と同一形状の薄鋼板
よりなるふさぎ板を用いてフランジ溶接する。しかしな
がら、この方法では、スカラップによる断面欠損は回避
できるが、依然として裏当て金を必要とし、また、薄鋼
板よりなるふさぎ板を加工する必要があるなど複雑な工
程となり、依然として問題を残していた。
題を有利に解決し、地震荷重に対し安全な鉄骨構造物を
建設するための鉄骨梁の鉄骨柱への溶接方法を提供する
ことを目的とする。
プを設けず、また裏当金を必要としない溶接方法につい
て鋭意検討した結果、開先形状の変更と、取り外し可能
な裏当材の使用に想到し、本発明を構成した。本発明
は、フランジ面を上下面とする姿勢のH形鋼からなる鉄
骨梁を鉄骨柱に接合するに際し、前記鉄骨梁端部の上下
フランジにフランジ外側に開いた外開先を形成し、前記
上下フランジ開先部に、取り外し可能な裏当材を押し当
てて初層溶接することを特徴とする鉄骨梁の鉄骨柱への
溶接方法である。
る姿勢のH形鋼からなる鉄骨梁をボルトと溶接により鉄
骨柱に接合するに際し、前記鉄骨梁端部の上下フランジ
にフランジ外側に開いた外開先を形成し、前記鉄骨柱に
溶接により取り付けられたガセットプレートと前記鉄骨
梁端部のウェブをボルトで接合したのち、前記上フラン
ジと前記鉄骨柱材との接合は、前記上フランジ開先部の
下側に取り外し可能な裏当材を押し当て、下向き溶接に
よりシーリングビードを形成し、ついで裏当材を取り外
し、該シーリングビードの下層に上向き溶接で化粧盛り
ビードを形成して、該シーリングビードの上層に下向き
溶接により溶接金属を積層して行い、一方、前記下フラ
ンジと前記鉄骨柱材との接合は、前記下フランジ開先内
に取り外し可能な裏当材を押し当て、下向き溶接により
シーリングビードを形成し、ついで裏当材を取り外し、
該シーリングビードの下層に上向き溶接により溶接金属
を積層して行うことを特徴とする鉄骨梁の鉄骨柱への溶
接方法であり、前記裏当材は、表面をガラステープで覆
われた銅製平板とするのが好ましい。
部形状を図1に示す。本発明では、接合部における鉄骨
梁材端部の上下フランジ1a、1bに、いずれもフラン
ジ外側に開いたレ形の外開先を形成する。鉄骨柱とフラ
ンジとのルートギャップ5はできるだけ小さくするのが
好ましく、溶接施工上からは5mm程度が適当である。ま
た、開先角度は35〜45度とするのが溶接施工上好まし
い。
には、ガセットプレート6を柱材に取り付ける溶接ビー
ド10を避けるために、ウェブ中央付近にルートギャップ
5の2〜3倍程度の凹部深さの浅い凹状部11が形成され
る以外は梁材端部のウェブはフランジ端と同一面とする
のが好ましい。すなわち、本発明では、接合部であるフ
ランジ近傍のウェブにはスカラップのような断面欠損を
設ける必要はない。通常ガセットプレート6の幅は、ウ
ェブ2の幅より狭いのでフランジから凹状部までのウェ
ブにおける距離12は、ガセットプレートの幅に応じ適宜
決定すればよい。また、凹状部11の両端部13は応力集中
をさけるため円弧状の滑らかな形状とするのが好まし
い。
て図2にしたがい説明する。上フランジ1aと鉄骨柱部
材9とを溶接により接合する(図2(a)〜(c))。
溶接の手順は、開先部の下側に取り外し可能な裏当材18
を押し当て、下向き溶接でシーリングビード14をフラン
ジ幅方向に形成する(図2(a))。その後、裏当材18
を外し、シーリングビード14の下層に上向き溶接で化粧
盛りビード17を形成する(図2(b))。ついで、シー
リングビード14の上層に下向き溶接で溶接金属19を積層
し(図2(c))、鉄骨柱と鉄骨梁の上フランジとの接
合が完了する。
より接合する(図2(d)〜(e))。溶接の手順は、
開先部の下側から取り外し可能な裏当材18を開先内へ押
し当て、下向き溶接でシーリングビード14を形成する
(図2(d))。ついで、裏当材18を外したのち、シー
リングビード14の上層に上向き溶接で溶接金属19を積層
し(図2(e))、鉄骨柱と鉄骨梁の下フランジとの接
合が完了する。
表面をガラステープ15で覆われた銅製平板16を示してい
るが、裏当材は、表面をガラステープで覆われた銅製平
板に限らず、溶接を阻害せず溶接後に容易に取り外しが
できれるものであればとくに限定されない。なお、上向
き溶接は、溶接技量が要求されるため、溶接ロボットを
利用してもよい。
ト6を用い、ガセットプレート6と柱材との接合は隅肉
溶接で、ウェブとガセットプレートとの接合は高力ボル
ト7により行うのが好ましい。ウェブとガセットプレー
トをボルトで接合したのち、上記した鉄骨柱と鉄骨梁の
上下フランジとの接合を行うのが好ましい。
部形状を有する鉄骨梁を用い、鉄骨柱に接合した。鉄骨
梁材として、H420 ×200 のH形鋼(鋼種:SN490
B)を用いた。フランジ厚みは22mm、ウェブ厚みは12mm
である。梁材端部の上下フランジには、フランジ外側に
開いた開先角度35度のレ形開先を形成した。また、梁材
端部のウェブには深さ15mmの凹状部を形成し、凹状部の
両端部は応力集中をさけるため半径15mmの円弧状の滑ら
かな形状に仕上げた。フランジから凹状部までのウェブ
における距離は30mmとした。ウェブにはボルト接合用の
穴が配設されている。
溶接組立箱形断面材(鋼種:SN490 B)とした。ま
ず、鉄骨柱に溶接により取り付けられたガセットプレー
トを、鉄骨梁の上下フランジと鉄骨柱で構成される開先
のルートギャップが5mmとなるように、ボルトにより鉄
骨梁のウェブに接合した。ついで、裏当て材として、表
面をガラステープで覆われた銅製平板を用いて、図2
(a)に示すように、上フランジの開先部の下側に取り
外し可能な裏当材を押し当て、図2(a)に示すよう
に、初層溶接を行いシーリングビードを形成し、つい
で、図2(b)〜(c)に示す手順で、裏当材を外し、
化粧盛りビードを形成し、溶接金属を積層し、鉄骨柱と
鉄骨梁の上フランジとの接合を完了した。ついで、鉄骨
柱と鉄骨梁の上フランジとの接合を図2(d)〜(e)
に示す溶接手順で完了した。溶接は、ガスシールドアー
ク溶接とし、シールドガスはAr80%-CO220%、溶接ワイ
ヤはYFW-C50DR (1.2mmφ)を用いた。溶接条件は電
流: 200〜 280A、電圧:25〜30V、溶接速度:16〜30
cm/minとした。
の端部形状を有する鉄骨梁を用い、鉄骨柱に接合した。
鉄骨梁材として、本発明例と同じ寸法のH形鋼を用い
た。鉄骨柱としては、本発明例と同じ寸法とした。梁材
の上フランジには、フランジ外側に開いたレ形開先、下
フランジにはフランジ内側に開いたレ形開先が形成され
ている。また、ウェブ上下端には半径35mmのスカラップ
が形成されている。また、ルートギャップは5mmとし
た。
フランジ裏面に挿入し、また、下フランジの溶接におい
ては、溶接トーチをウェブ面に交叉して通過させ、下向
き溶接により鉄骨柱と溶接接合した。なお、溶接は、ガ
スシールドアーク溶接とし、シールドガスはAr80%-CO2
20%、溶接ワイヤはYFW-C50DR (1.2mm φ)を用いた。
溶接条件は電流: 200〜 280A、電圧:25〜30V、溶接
速度:16〜30cm/minとした。他の条件は本発明例と同一
とした。
の試験体を製作した。これら試験体に、図4に矢印で示
すように梁に逆対称の繰り返し荷重を作用させ、梁端接
合部の変形能力を調査した。その結果を図5に示す。図
5から、本発明例の試験体は、エネルギー変形能力の指
標である累積塑性変形倍率、および塑性変形能力の指標
である平均塑性率いずれも従来例より高く、従来の接合
方法に比べ、接合部の変形能力が向上していることがわ
かる。
中、裏当金による切欠きの内在や仮付け溶接により梁、
柱の靱性劣化を回避でき、地震荷重に対し安全な鉄骨構
造物を建設することができる。
に示す概念図である。
傍の寸法形状を示す正面図である。
示すグラフである。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 フランジ面を上下面とする姿勢のH形鋼
からなる鉄骨梁を鉄骨柱に接合するに際し、前記鉄骨梁
端部の上下フランジにフランジ外側に開いた外開先を形
成し、前記上下フランジ開先部に、取り外し可能な裏当
材を押し当てて初層溶接することを特徴とする鉄骨梁の
鉄骨柱への溶接方法。 - 【請求項2】 フランジ面を上下面とする姿勢のH形鋼
からなる鉄骨梁をボルトと溶接により鉄骨柱に接合する
に際し、前記鉄骨梁端部の上下フランジにフランジ外側
に開いた外開先を形成し、前記鉄骨柱に溶接により取り
付けられたガセットプレートと前記鉄骨梁端部のウェブ
をボルトで接合したのち、前記上フランジと前記鉄骨柱
材との接合は、前記上フランジ開先部の下側に、取り外
し可能な裏当材を押し当てて下向き溶接によりシーリン
グビードを形成し、ついで該裏当材を取り外したのち、
該シーリングビードの下層に化粧盛りビードを形成し、
ついで該シーリングビードの上層に溶接金属を積層して
行い、一方、前記下フランジと前記鉄骨柱材との接合
は、前記下フランジ開先内に取り外し可能な裏当材を押
し当て、シーリングビードを形成し、ついで該裏当材を
取り外し、該シーリングビードの下層に溶接金属を積層
して行うことを特徴とする鉄骨梁の鉄骨柱への溶接方
法。 - 【請求項3】 前記裏当材が、表面をガラステープで覆
われた銅製平板であることを特徴とする請求項1または
2記載の鉄骨梁の鉄骨柱への溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07558997A JP3887868B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 鉄骨梁の鉄骨柱への溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10263810A true JPH10263810A (ja) | 1998-10-06 |
JP3887868B2 JP3887868B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=13580549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07558997A Expired - Fee Related JP3887868B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 鉄骨梁の鉄骨柱への溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3887868B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014005692A (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Takenaka Komuten Co Ltd | 柱梁接合構造及び柱梁接合方法 |
JP2015033709A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 株式会社大林組 | 接合方法 |
JP2019100023A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社竹中工務店 | 鉄骨梁の補強構造、及び柱梁接合部の施工方法 |
JP2021139233A (ja) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | 鹿島建設株式会社 | 鉄骨梁と鉄骨柱の接合部構造 |
CN113882514A (zh) * | 2021-10-23 | 2022-01-04 | 北京城建集团有限责任公司 | 一种胶合木与钢插板连接方法 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP07558997A patent/JP3887868B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2015033709A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 株式会社大林組 | 接合方法 |
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