JP2002303012A - Method for joining steel plate - Google Patents
Method for joining steel plateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨材等の下地部
材に鋼板を接合する方法に関し、特に鋼板に溶接歪み等
を生じることなく簡単に接合することができる方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for joining a steel sheet to a base member such as a steel frame material, and more particularly to a method for easily joining a steel sheet without causing welding distortion or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、工期の短縮や作業効率の向上を目
的として、鋼板コンクリート構造（ＳＣ構造）により構
築されるコンクリート構造物が登場している。この鋼板
コンクリート構造は、壁や床、天井等を構成する下地フ
レームを山形鋼や溝形鋼をはじめとする各種鉄骨材やア
ングル材等により構築し、この下地フレームに外側から
鋼板を張り付けて型枠を構成する。この型枠にコンクリ
ートを打設して、外側が鋼板により覆われたコンクリー
ト構造体を形成する。通常のコンクリート構造物の構築
に比べて型枠を撤去する必要がなく、型枠として使用し
た鋼板をそのまま仕上材や補強材として利用でき、材料
コストの削減が期待できるとともに、工期の短縮や作業
効率の向上をも図れる。2. Description of the Related Art Recently, concrete structures constructed with a steel plate concrete structure (SC structure) have appeared for the purpose of shortening the construction period and improving work efficiency. In this steel plate concrete structure, the base frame that constitutes the walls, floor, ceiling, etc. is constructed from various steel frames and angle materials such as angle steel and channel steel, and a steel plate is attached to the base frame from the outside to form a mold. Make up the frame. Concrete is poured into the formwork to form a concrete structure whose outside is covered with a steel plate. Compared with the construction of ordinary concrete structures, there is no need to remove the formwork, and the steel plate used as the formwork can be used as a finishing material or reinforcing material as it is, which can reduce material costs, shorten the construction period and work Efficiency can be improved.
【０００３】このような鋼板コンクリート構造物の構築
において、下地フレームに対し鋼板を張り付ける場合に
アーク式スタッド溶接法（特許第２９０９４８２号（特
開平７−３２３３７３号）等参照）が採用されていた。
このアーク式スタッド溶接法は、図５に示すように、あ
らかじめ鋼板４に下地部材２との接合位置に対応して貫
通孔６を形成しておき、鋼板４を下地部材２に密接させ
た後、貫通孔６に溶接ガンのスタッド７を当てて溶接を
行う。スタッド７外周には当該貫通孔６の開口部を覆っ
て溶融部の酸化を防止するためにアークシールド（フェ
ルール）８が取付けられる。そして、溶接ガンのスタッ
ド７の先端部７ａと下地部材２との間にアーク放電を発
生させてスタッド７の先端部７ａを溶融させるととも
に、その周辺部、即ち貫通孔６の内周部や下地部材２の
密接部をも溶融させて、図６に示すように、貫通孔６に
栓をするような溶接部９を形成して、この溶接部９によ
り鋼板４を下地部材２に一体的に接合するようになって
いる。１つの貫通孔６に対する溶接時間は通常０．５〜
１．０秒前後であり、作業はきわめて短時間で終了す
る。[0003] In the construction of such a steel plate concrete structure, an arc stud welding method (see Japanese Patent No. 2909482 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-323373)) has been adopted when a steel plate is stuck to an underlying frame. .
In this arc stud welding method, as shown in FIG. 5, a through hole 6 is formed in a steel plate 4 in advance corresponding to a joining position with the base member 2, and the steel plate 4 is brought into close contact with the base member 2. Then, welding is performed by applying a stud 7 of a welding gun to the through hole 6. An arc shield (ferrule) 8 is attached to the outer periphery of the stud 7 to cover the opening of the through hole 6 and prevent oxidation of the molten portion. Then, an arc discharge is generated between the tip 7a of the stud 7 of the welding gun and the base member 2 to melt the tip 7a of the stud 7 and the periphery thereof, that is, the inner periphery of the through hole 6 and the base. As shown in FIG. 6, a welded portion 9 that plugs the through hole 6 is formed by also melting the close contact portion of the member 2, and the steel plate 4 is integrated with the base member 2 by the welded portion 9. It is designed to join. The welding time for one through hole 6 is usually 0.5 to
This is about 1.0 second, and the work is completed in a very short time.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなアーク式スタッド溶接法を利用した鋼板の接合方法
には次のような問題点があった。すなわち、この接合方
法では、貫通孔６の内周部や下地部材２を溶融して貫通
孔６に栓をするような溶接部９を形成して鋼板４を下地
部材２に一体接合するようになっているから、貫通孔６
の周辺部が変形し、これによって鋼板４に歪みが生じる
という問題があった。この溶接歪みは、鋼板４に対して
後から塗装等の仕上処理を施す際に非常に障害になると
ともに美観を損ない、見栄えを悪化させるという問題を
引き起こした。However, the method of joining steel sheets using the arc stud welding method has the following problems. That is, in this joining method, the steel plate 4 is integrally joined to the base member 2 by forming a welded portion 9 that melts the inner peripheral portion of the through hole 6 and the base member 2 to plug the through hole 6. The through hole 6
There is a problem that the peripheral portion of the steel sheet 4 is deformed, thereby causing distortion of the steel sheet 4. This welding distortion causes a problem that when the steel sheet 4 is subjected to a finishing treatment such as painting afterwards, it becomes a great obstacle, impairs aesthetic appearance, and deteriorates appearance.
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、溶接歪みが発生すること
なく鋼板を下地部材に簡単に接合することができるよう
な鋼板の接合方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of joining steel sheets so that the steel sheets can be easily joined to a base member without generating welding distortion. Is to provide.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明に係る鋼板の接合方法にあっては、鉄骨
材等の下地部材に鋼板を接合する方法であって、あらか
じめ前記鋼板に前記下地部材と接合される部位に対応し
て貫通孔を設けておき、前記鋼板を前記下地部材に密接
させた後、前記貫通孔にスタッドボルトを挿入するとと
もに前記貫通孔と当該スタッドボルトとの間に両者を電
気的に絶縁する絶縁材を介設し、そして前記スタッドボ
ルトと前記下地部材との間に電圧を印加して両者をアー
ク溶接により一体化し、その後、前記スタッドボルトに
ナットを装着して当該ナットで前記鋼板を前記下地部材
に締め付けて接合することを特徴とする（請求項１）。In order to achieve the above object, a method of joining steel sheets according to the present invention is a method of joining steel sheets to a base member such as a steel frame material. A through hole is provided corresponding to a portion to be joined to the base member, and after the steel plate is brought into close contact with the base member, a stud bolt is inserted into the through hole and the through hole, the stud bolt and An insulating material that electrically insulates both is interposed therebetween, and a voltage is applied between the stud bolt and the base member to integrate the two by arc welding, and then a nut is attached to the stud bolt. The steel plate is attached and fastened to the base member with the nut to join the steel plate (claim 1).
【０００７】この接合方法にあっては、鋼板に形成され
た貫通孔にスタッドボルトを挿入するとともに、スタッ
ドボルトと鋼板との間に絶縁材を介設するから、スタッ
ドボルトと下地部材との間だけをアーク溶接により一体
化することができ、鋼板は、下地部材に一体的に固設さ
れたスタッドボルトを通じてナットにより締め付けられ
て接合され、鋼板自体は溶融することがないから、鋼板
に溶接歪みが生じることはない。このことから、従来の
ように鋼板に対して後から塗装等の仕上を施すときでも
様々な障害が生じることがなく、良好に仕上げ処理を行
うことができる。また、溶融する部分は、スタッドボル
トと下地部材との間と非常に限られた部分だけなので、
鋼板を下地部材に対し側方からや下側からの接合も容易
に可能である。また、絶縁材をアークシールド（フェル
ール）として利用して溶融部の酸化を可及的に防止する
ことができる。In this joining method, a stud bolt is inserted into a through hole formed in a steel plate and an insulating material is interposed between the stud bolt and the steel plate. Can be integrated by arc welding, and the steel sheet is joined by being tightened with nuts through stud bolts integrally fixed to the base member, and the steel sheet itself does not melt, so welding distortion Does not occur. For this reason, various obstacles do not occur even when the steel sheet is later subjected to finishing such as painting as in the related art, and the finishing treatment can be performed satisfactorily. Also, since the melting part is only a very limited part between the stud bolt and the base member,
It is also possible to easily join the steel plate to the base member from the side or from below. In addition, the insulating material can be used as an arc shield (ferrule) to prevent oxidation of the molten portion as much as possible.
【０００８】また、この接合方法にあっては、前記下地
部材と前記鋼板との間に両者間の隙間を閉塞するための
スペーサを介設することを特徴とする（請求項２）。ス
ペーサの介設によって、下地部材と鋼板との間に生じる
隙間をなくして安定した状態で密接させることができ、
溶接作業を良好に実施することができる。Further, in this bonding method, a spacer is provided between the base member and the steel plate for closing a gap therebetween. By the interposition of the spacer, it is possible to eliminate the gap generated between the base member and the steel plate, and to make a close contact in a stable state,
The welding operation can be performed well.
【０００９】また、この接合方法にあっては、前記ナッ
トとして袋ナットを使用することを特徴とする（請求項
３）。袋ナットを使用することで、スタッドボルトの端
部を覆って外観上の見栄えを向上させることができる。[0009] In this joining method, a cap nut is used as the nut. By using the cap nut, the end of the stud bolt can be covered and the appearance can be improved.
【００１０】またさらにこの接合方法にあっては、前記
絶縁材として前記貫通孔内にスリーブを挿入することを
特徴とする（請求項４）。絶縁材としてスリーブを挿入
することで、スタッドボルトと貫通孔との間に簡単に絶
縁材を介設することができる。介設作業を簡略化して作
業の手間を軽減することができ、作業時間の短縮を図る
ことができる。Further, in this bonding method, a sleeve is inserted into the through hole as the insulating material. By inserting a sleeve as an insulating material, the insulating material can be easily provided between the stud bolt and the through hole. The installation work can be simplified, the labor of the work can be reduced, and the work time can be shortened.
【００１１】このスリーブにあっては、前記スタッドボ
ルトに前記ナットを装着する際に前記貫通孔から撤去す
るのが望ましい（請求項５）。スリーブを貫通孔から撤
去することで、再びこのスリーブを別の貫通孔において
絶縁材として再利用することができる。In the sleeve, it is preferable that the sleeve be removed from the through hole when the nut is mounted on the stud bolt. By removing the sleeve from the through hole, the sleeve can be reused again as an insulating material in another through hole.
【００１２】またさらにこの接合方法にあっては、前記
貫通孔の内周部に前記スタッドボルトの挿入側に向かっ
て漸次拡径して形成されたテーパ部が設けられていると
ともに、前記スリーブ及び前記ナットの外周部に前記貫
通孔のテーパ部に密着されるテーパ部が設けられている
ことが望ましい（請求項６）。このようなテーパ部が貫
通孔の内周部またはスリーブ若しくはナットの外周部に
設けられていることで、ナットと鋼板の間に十分な接触
面積を確保することができるとともに、ナットの締め付
け力を鋼板に対して良好に伝達することができ、鋼板を
下地部材に対し十分に固定することができる。特に鋼板
コンクリート構造物においては、鋼板の面内・面外の応
力を下地鉄骨にズレ無く良好に伝達することができる。
また、スリーブによって溶接時を溶接部と外部とを十分
に遮断してスリーブをアークシールドとして十分な機能
を発揮させることができる。Further, in this joining method, a tapered portion is formed on an inner peripheral portion of the through hole so as to gradually increase in diameter toward an insertion side of the stud bolt. It is preferable that a tapered portion closely contacting the tapered portion of the through hole is provided on an outer peripheral portion of the nut (claim 6). By providing such a tapered portion on the inner peripheral portion of the through hole or the outer peripheral portion of the sleeve or the nut, a sufficient contact area can be secured between the nut and the steel plate, and the tightening force of the nut is reduced. Good transmission to the steel sheet can be achieved, and the steel sheet can be sufficiently fixed to the base member. In particular, in the case of a steel plate concrete structure, the in-plane and out-of-plane stresses of the steel plate can be satisfactorily transmitted to the base steel frame without displacement.
In addition, the sleeve can sufficiently shield the welded portion from the outside during welding, and the sleeve can exhibit a sufficient function as an arc shield.
【００１３】またさらにこの接合方法にあっては、前記
スリーブの外周部に軸方向に沿ってガス抜き溝部が設け
られていることを特徴とする（請求項７）。このガス抜
き溝部を通じてアーク溶接により発生したガスを外部に
排出して、溶接品質の向上を図ることができる。Further, in this joining method, a gas vent groove is provided along an axial direction on an outer peripheral portion of the sleeve (claim 7). The gas generated by the arc welding is discharged to the outside through the gas vent groove, so that the welding quality can be improved.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る鋼板の接合方
法の実施の形態について添付図面を用いて説明する。図
１は、本発明に係る鋼板の接合方法の一実施形態を示し
たものである。なお、従来と同一の構成要素には同一の
符号を付すものとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for joining steel sheets according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a method for joining steel sheets according to the present invention. Note that the same components as those of the related art are denoted by the same reference numerals.
【００１５】この方法は、各種鋼板４を山形鋼や溝形鋼
をはじめとする各種鉄骨材やアングル材等の下地部材２
に接合するのに適用される方法である。まず、図１
（ａ）に示すように、鋼板４にあらかじめ下地部材２が
接合される部位に対応して貫通孔６を形成しておく。こ
の貫通孔６は、下地部材２と鋼板４とを一体的に接合す
るために設けられるもので、鋼板４には、下地部材２が
接合される部位に沿って複数箇所にわたって設けられて
いる。本実施形態では、この貫通孔６が、下地部材に密
接した側から反対側に向かって内形寸法が漸次拡径され
て形成され、貫通孔６の内周部にはテーパ部６ａが設け
られている。In this method, various steel plates 4 are formed on a base member 2 made of various steel members such as angle irons and channel steels and angle materials.
This is the method applied for bonding to First, FIG.
As shown in (a), through holes 6 are formed in the steel plate 4 in advance corresponding to the portions where the base member 2 is joined. The through holes 6 are provided for integrally joining the base member 2 and the steel plate 4, and are provided in the steel plate 4 at a plurality of locations along the portion where the base member 2 is joined. In the present embodiment, the through-hole 6 is formed such that the inner dimension is gradually increased from the side in close contact with the base member to the opposite side, and a tapered portion 6 a is provided in the inner peripheral portion of the through-hole 6. ing.
【００１６】次に、このようなテーパ部６ａを有する貫
通孔６内に、図１（ｂ）に示すようにスリーブ１４とス
タッドボルト１６とを挿入する。スリーブ１４は、プラ
スチック材やゴム材をはじめとする各種電気絶縁材料に
より形成された部材で、図２に示すように、下端面から
上端面にかけて外形寸法が漸次拡径されて形成され、外
形形状がコーン形状をなしている。その外周部にはテー
パ部１４ａが設けられ、鋼板４の貫通孔６のテーパ部６
ａに密着されるようになっている。また、その高さは、
鋼板４の板厚よりも短くして、下地部材２との間に溶接
用の隙間３０を確保する。この隙間３０は、後述する溶
接において溶融金属の盛り上がりを吸収するのに利用さ
れる。Next, as shown in FIG. 1B, a sleeve 14 and a stud bolt 16 are inserted into the through hole 6 having such a tapered portion 6a. The sleeve 14 is a member formed of various electrical insulating materials such as a plastic material and a rubber material. As shown in FIG. 2, the sleeve 14 is formed by gradually increasing its outer dimension from the lower end surface to the upper end surface. Has a cone shape. A tapered portion 14 a is provided on an outer peripheral portion of the steel plate 4.
a. Also, its height is
A gap 30 for welding is secured between the steel plate 4 and the base member 2 by making the thickness smaller than the thickness of the steel plate 4. The gap 30 is used to absorb the swelling of the molten metal in welding described later.
【００１７】また、その中央部には軸方向に沿って断面
円形状に中空部２０が形成されている。この中空部２０
はその上下両端部がスリーブ１４の上端面及び下端面に
それぞれ開放され、スタッドボルト１６はこの中空部２
０に挿入されて収容されるようになっている。中空部２
０の内径寸法はスタッドボルト１６の外径寸法に相応し
て形成されている。A hollow portion 20 is formed in the center at a circular section along the axial direction. This hollow part 20
The upper and lower ends of the sleeve 14 are open to the upper end surface and the lower end surface of the sleeve 14, respectively.
0 to be accommodated. Hollow part 2
The inner diameter of 0 is formed corresponding to the outer diameter of the stud bolt 16.
【００１８】また、スリーブ１４の外周部（テーパ部）
１４ａには、その表面部に沿って上端部から下端部にか
けて断面凹形状のガス抜き溝部２２が形成されている。
このガス抜き溝部２２は、スリーブ１４が貫通孔６内に
挿入されたとき、鋼板４の貫通孔６の内周面とスリーブ
１４との間に空隙部を形成して、後述する溶接工程にお
いてスタッドボルト１６と下地部材２との間に行われる
アーク溶接により発生するガスを外部に排出する役割を
果たす。本実施形態では、このガス抜き溝部２２がスリ
ーブ１４の外周方向に沿って等間隔に４本形成されてい
る。スリーブ１４は、スタッドボルト１６と鋼板４の貫
通孔６の内周部６ａとの間に介設され、鋼板４とスタッ
ドボルト１６との間を電気的に絶縁するようになってい
る。The outer peripheral portion (taper portion) of the sleeve 14
A gas vent groove 22 having a concave cross section is formed in the surface 14a from the upper end to the lower end along the surface.
When the sleeve 14 is inserted into the through hole 6, the gas vent groove 22 forms a gap between the inner peripheral surface of the through hole 6 of the steel plate 4 and the sleeve 14, and a stud is formed in a welding process described later. It serves to discharge gas generated by arc welding performed between the bolt 16 and the base member 2 to the outside. In the present embodiment, four gas vent grooves 22 are formed at equal intervals along the outer peripheral direction of the sleeve 14. The sleeve 14 is interposed between the stud bolt 16 and the inner peripheral portion 6 a of the through hole 6 of the steel plate 4, and electrically insulates the steel plate 4 from the stud bolt 16.
【００１９】一方、スタッドボルト１６は、断面円形状
に成形された丸棒状の部材であり、その外周部に雌ネジ
部１６ａが形成されている。本実施形態では、スタッド
ボルト１６の長さは、鋼板の肉厚と同等若しくはこれよ
りも若干短く設定されている。On the other hand, the stud bolt 16 is a round bar-shaped member formed in a circular cross section, and a female screw portion 16a is formed on an outer peripheral portion thereof. In the present embodiment, the length of the stud bolt 16 is set to be equal to or slightly shorter than the thickness of the steel plate.
【００２０】これらスリーブ１４およびスタッドボルト
１６の挿入順序としては、先にスリーブ１４を貫通孔６
内にはめ込んでから、スタッドボルト１６をスリーブ１
４の中空部に挿入する形で後からはめ込むようにするの
が好ましい。スタッドボルト１６の位置決めを容易に行
うことができ、スタッドボルト１６の正しい位置に配置
することができる。The order of inserting the sleeve 14 and the stud bolt 16 is as follows.
After inserting the stud bolt 16 into the sleeve 1
It is preferable to insert it into the hollow portion of No. 4 later. The stud bolt 16 can be easily positioned, and can be arranged at the correct position of the stud bolt 16.
【００２１】このようにして鋼板４の貫通孔６にスリー
ブ１４とスタッドボルト１６を挿入した後、スタッドボ
ルト１６と下地部材２との間に電圧を印加して、スタッ
ドボルト１６と下地部材２とをアーク溶接する。ここ
で、スタッドボルト１６と鋼板４との間には、絶縁材料
により形成されたスリーブ１４が介在しているから、鋼
板４とスタッドボルト１６との間にはアーク放電が生じ
ることはなく、両者が溶接されることはなく、鋼板に溶
接歪みが発生することはない。また、この溶接では、ス
タッドボルト１６の先端部と下地部材２の表面部との間
にのみ電流を流して、あまり溶融させることなく効率よ
く溶接することができるから、ごく短時間で行われ、作
業にきわめてスムーズに行うことができる。また、この
溶接では、貫通孔にはめ込まれたスリーブ１４が、溶接
部を外部と遮断するアークシールド（フェルール）とし
て働き、スタッドボルト１６と鋼板４の貫通孔の内周部
との間の隙間を閉鎖して溶接部の酸化を防止する。ま
た、溶接により発生したガスは、スリーブ１４に形成さ
れたガス抜き溝部２２を通じて外部に排出することがで
きる。この溶接によってスタッドボルト１６は下地部材
２に一体的に固設される。After the sleeve 14 and the stud bolt 16 are inserted into the through hole 6 of the steel plate 4 in this manner, a voltage is applied between the stud bolt 16 and the base member 2 so that the stud bolt 16 and the base member 2 Arc welding. Here, since the sleeve 14 made of an insulating material is interposed between the stud bolt 16 and the steel plate 4, no arc discharge occurs between the steel plate 4 and the stud bolt 16. Is not welded, and no welding distortion occurs in the steel sheet. In addition, in this welding, current is applied only between the tip of the stud bolt 16 and the surface of the base member 2, and welding can be performed efficiently without melting much. Work can be performed very smoothly. Further, in this welding, the sleeve 14 fitted into the through hole functions as an arc shield (ferrule) for blocking the welded portion from the outside, and forms a gap between the stud bolt 16 and the inner peripheral portion of the through hole of the steel plate 4. Close to prevent oxidation of welds. In addition, gas generated by welding can be discharged to the outside through the gas vent groove 22 formed in the sleeve 14. By this welding, the stud bolt 16 is integrally fixed to the base member 2.
【００２２】次に、図１（ｃ）に示すように、貫通孔６
内からスリーブ１４を撤去し、その後、スタッドボルト
１６に図１（ｃ）に示すようなナット２４を装着する。
ナット２４の内周部にはスタッドボルト１６の雄ネジ部
１６ａに螺合する雌ネジ部２４ａが形成されている。さ
らに本実施形態では、このナット２４がその上端部が閉
塞されて袋状に形成されて袋ナットになっていて、スタ
ッドボルトに装着した際にスタッドボルト１６の突端部
を外側から覆い隠して見栄えを良くするようになってい
る。当該ナット２４をスタッドボルト１６に装着した後
に、当該鋼板４により形成されるコンクリート構造体の
壁面等への仕上作業を容易にすることができる。Next, as shown in FIG.
After removing the sleeve 14 from the inside, a nut 24 as shown in FIG. 1C is attached to the stud bolt 16.
On the inner peripheral portion of the nut 24, a female screw portion 24a screwed to the male screw portion 16a of the stud bolt 16 is formed. Further, in the present embodiment, the nut 24 is formed in a bag shape by closing its upper end portion so as to form a bag nut. Is to improve. After the nut 24 is attached to the stud bolt 16, the finishing work on the wall surface or the like of the concrete structure formed by the steel plate 4 can be facilitated.
【００２３】また、このナット２４は、スリーブ１４と
同様に、その外径寸法が下端面から上端面にかけて漸次
拡径されており、その高さは、アーク溶接による溶融金
属の盛り上がり部分と干渉しないように鋼板４の板厚よ
りも短くなっている。また、その全体形状はコーン状を
なし、その外周部にはテーパ部２４ｂが形成されてい
る。このテーパ部２４ａは、ナット２４が貫通穴６内の
奥深くにまでねじ込まれたときに当該貫通孔６の内周部
のテーパ部６ａに当接して当該テーパ部６ａを押圧する
ようになっている。これによって、ナット２４はその締
め付け力がこれらテーパ部２４ａ，６ａを介して鋼板４
に伝達されるようになっており、下地部材２との間に鋼
板４を挟み込み、鋼板４を下地部材２に一体的に接合す
るようになっている。The outer diameter of the nut 24, like the sleeve 14, is gradually increased from the lower end surface to the upper end surface, and its height does not interfere with the raised portion of the molten metal by arc welding. Thus, it is shorter than the thickness of the steel plate 4. The overall shape is a cone, and a tapered portion 24b is formed on the outer periphery. When the nut 24 is screwed deeply into the through hole 6, the tapered portion 24a comes into contact with the inner peripheral portion of the through hole 6 to press the tapered portion 6a. . As a result, the fastening force of the nut 24 is reduced by the steel plate 4 via the tapered portions 24a and 6a.
The steel plate 4 is sandwiched between the base member 2 and the steel plate 4 is integrally joined to the base member 2.
【００２４】ナット２４の閉塞された上端部について
は、ナット２４が貫通孔内に奥深くねじ込まれて貫通孔
６内にすっぽり収容されたときに鋼板４の外表面と面一
になるようにその長さが寸法設定されるのが好ましい。The closed upper end of the nut 24 is so long that it is flush with the outer surface of the steel plate 4 when the nut 24 is screwed deeply into the through hole and is completely accommodated in the through hole 6. Is preferably dimensioned.
【００２５】なお、撤去したスリーブ１４については、
再び他の貫通孔においてスタッドボルトを下地部材に溶
接する際に利用して転用を図るとよい。The removed sleeve 14 is
It is preferable to use the stud bolt again when welding the stud bolt to the base member in another through hole.
【００２６】以上この鋼板の接合方法にあっては、鋼板
４に形成された貫通孔６にスタッドボルト１６を挿入す
るとともに、スタッドボルト１６と鋼板４との間にスリ
ーブ１４を介設するから、スタッドボルト１６と下地部
材２との間だけをアーク溶接により一体化することがで
き、鋼板４自体は、下地部材２に一体的に固設されたス
タッドボルト１６を通じてナット２４により締め付けら
れて接合され、溶接されることがなく、溶接歪みが生じ
ることはない。このようなことから、従来のように鋼板
４に対して後から塗装等の仕上を施すときでも様々な障
害が生じることがなく、良好に仕上げ処理を行うことが
できる。また、溶融部が非常に少なくて済むことから、
このように鋼板を下地部材に対して上方から接合する場
合以外にも、側方から接合することや下側から接合する
ことを容易に行うことができる。In this method of joining steel plates, the stud bolt 16 is inserted into the through hole 6 formed in the steel plate 4 and the sleeve 14 is interposed between the stud bolt 16 and the steel plate 4. Only the stud bolt 16 and the base member 2 can be integrated by arc welding, and the steel plate 4 itself is joined by being tightened by the nut 24 through the stud bolt 16 integrally fixed to the base member 2. , And no welding distortion occurs. For this reason, various obstacles do not occur even when the steel plate 4 is later subjected to finishing such as painting, as in the related art, and the finishing process can be performed satisfactorily. Also, since the melting part is very small,
In addition to the case where the steel sheet is joined to the base member from above, joining from the side and joining from below can be easily performed.
【００２７】また、貫通孔６の内周部に外側に向かって
漸次拡径形成されたテーパ部６ａが設けられ、かつナッ
ト２４の外周部にこのテーパ部６ａに対応して形成され
たテーパ部が設けられているから、ナット２４が鋼板４
に接触した際に両者の間に十分な接触面積を確保するこ
とができるとともに、ナット２４の締め付け力を鋼板４
に対して良好に伝達することができ、鋼板４を下地部材
２に対し十分に固定することができる。A tapered portion 6a whose diameter is gradually increased toward the outside is provided on the inner peripheral portion of the through hole 6, and a tapered portion formed on the outer peripheral portion of the nut 24 in correspondence with the tapered portion 6a. Is provided, the nut 24 is
When it comes into contact with the steel plate 4, a sufficient contact area can be secured between them and the tightening force of the nut 24 is
, And the steel plate 4 can be sufficiently fixed to the base member 2.
【００２８】また、スリーブ１４の外周部にはガス抜き
溝部２２が設けられているから、スタッドボルト１６と
下地部材２とをアーク溶接する際に発生するガスを外部
に良好に排出することができ、溶接品質の向上を図るこ
とができる。Further, since the gas vent groove 22 is provided on the outer peripheral portion of the sleeve 14, the gas generated when the stud bolt 16 and the base member 2 are arc-welded can be discharged well to the outside. In addition, the welding quality can be improved.
【００２９】なお、鋼板４と下地部材２との間に隙間が
生じる場合や、鋼板４の板厚が薄いためにアーク溶接に
よる溶融金属の盛り上がり分を考慮してナットの高さ寸
法を小さくすると十分な強度の確保ができない場合など
には、図３に示すように、鋼板４と下地部材２との間に
スペーサ２６を介設すると良い。スペーサ２６は、鋼板
４を下地部材２に密接する前に、鋼板４側または下地部
材２側のいずれかにあらかじめ設けておくと作業上好ま
しい。このように鋼板４と下地部材２との間にスペーサ
２４を介設しておけば、鋼板４と下地部材２との間に隙
間が生じても両者を安定した状態で密接させることがで
きる。なお、このような隙間がある場合には、この隙間
を溶接時にガス抜き通路路として利用すると良い。When a gap is formed between the steel plate 4 and the base member 2 or when the height of the nut is reduced in consideration of the swelling of the molten metal due to arc welding due to the small thickness of the steel plate 4, When sufficient strength cannot be secured, for example, as shown in FIG. 3, a spacer 26 may be provided between the steel plate 4 and the base member 2. The spacer 26 is preferably provided on either the steel plate 4 side or the base member 2 side before the steel plate 4 is brought into close contact with the base member 2 in terms of work. If the spacer 24 is interposed between the steel plate 4 and the base member 2 as described above, even if a gap is formed between the steel plate 4 and the base member 2, both can be stably brought into close contact with each other. If there is such a gap, it is preferable to use this gap as a gas vent passage during welding.
【００３０】本実施形態にあっては、貫通孔６、ナット
２４及びスリーブ１４の各外周部に各々対応したテーパ
部６ａ，１４ａ，２４ａが設けられているが、本発明に
あっては、これら貫通孔６、ナット２４及びスリーブ１
４に必ずしもテーパ部６ａ，１４ａ，２４ａが設けられ
ている必要はなく、単にストレートな円筒面状に成形さ
れていてもよい。In the present embodiment, the tapered portions 6a, 14a and 24a corresponding to the outer peripheral portions of the through hole 6, the nut 24 and the sleeve 14, respectively, are provided. Through hole 6, nut 24 and sleeve 1
4 does not necessarily have to be provided with the tapered portions 6a, 14a, and 24a, and may be simply formed into a straight cylindrical surface.
【００３１】また、本実施形態にあっては、スタッドボ
ルト１６を下地部材２に一体的に固定した後、貫通孔６
内にはめ込まれていたスリーブ１４を撤去するようにな
っていたが、必ずしもスリーブ１４は撤去する必要はな
く、図４に示すようにそのまま貫通孔６内に残置してお
き、スタッドボルト１６に装着したナット２４で外側か
ら押さえ付けて鋼板４を下地部材２側に接合するような
構造を採用してもかまわない。In this embodiment, after the stud bolt 16 is integrally fixed to the base member 2, the through hole 6
The sleeve 14 that had been fitted inside was to be removed, but the sleeve 14 does not necessarily need to be removed, and is left in the through hole 6 as shown in FIG. It is also possible to adopt a structure in which the steel plate 4 is joined to the base member 2 by pressing it from the outside with the nut 24 formed.
【００３２】また、本実施形態では、スタッドボルト１
６と鋼板４の貫通孔６の内周部との間に絶縁材としてス
リーブ１４を介設するが、本発明にあってはこれに限ら
ず、この他に例えば貫通孔の孔内面に樹脂等の絶縁材を
塗布して絶縁膜を絶縁材として形成したりするようにし
てもよい。In the present embodiment, the stud bolt 1
A sleeve 14 is provided as an insulating material between the inner wall 6 of the steel plate 4 and the inner periphery of the through hole 6. However, the present invention is not limited to this. May be applied to form an insulating film as an insulating material.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明に係る鋼板の接合方法によれば、
鋼板に形成された貫通孔にスタッドボルトを挿入すると
ともに、スタッドボルトと鋼板との間に絶縁材を介設す
るから、スタッドボルトと下地部材との間だけをアーク
溶接により一体化することができ、鋼板は、下地部材に
一体的に固設されたスタッドボルトを通じてナットによ
り締め付けられて接合され、鋼板自体は溶融することが
ないから、鋼板に溶接歪みが生じることはない。このこ
とから、従来のように鋼板に対して後から塗装等の仕上
を施すときでも様々な障害が生じることがなく、良好に
仕上げ処理を行うことができる。また、溶融する部分
は、スタッドボルトと下地部材との間と非常に限られた
部分だけなので、鋼板を下地部材に対し側方からや下側
からの接合も容易に可能である。また、絶縁材をアーク
シールド（フェルール）として利用して溶融部の酸化を
可及的に防止することができる（請求項１）。According to the method for joining steel sheets according to the present invention,
Since the stud bolt is inserted into the through hole formed in the steel plate and the insulating material is interposed between the stud bolt and the steel plate, only the stud bolt and the base member can be integrated by arc welding. The steel sheet is joined by being tightened by a nut through a stud bolt integrally fixed to the base member, and the steel sheet itself does not melt, so that no welding distortion occurs in the steel sheet. For this reason, various obstacles do not occur even when the steel sheet is later subjected to finishing such as painting as in the related art, and the finishing treatment can be performed satisfactorily. Further, since the portion to be melted is only a very limited portion between the stud bolt and the base member, the steel plate can be easily joined to the base member from the side or from below. In addition, the insulating material can be used as an arc shield (ferrule) to prevent oxidation of the molten portion as much as possible (claim 1).
【００３４】さらにこの接合方法にあっては、前記下地
部材と前記鋼板との間に両者間の隙間を閉塞するための
スペーサを介設することで、下地部材と鋼板との間に生
じる隙間をなくして安定した状態で密接させることがで
き、溶接作業を良好に実施することができる（請求項
２）。Further, in this joining method, a gap formed between the base member and the steel sheet is provided by interposing a spacer between the base member and the steel sheet to close the gap therebetween. It is possible to make a close contact in a stable state without doing so, and it is possible to carry out the welding work well (claim 2).
【００３５】また、前記ナットとして袋ナットを使用す
ることで、スタッドボルトの端部を覆って外観上の見栄
えを向上させることができる（請求項３）。Further, by using a cap nut as the nut, the end of the stud bolt can be covered to improve the external appearance (claim 3).
【００３６】さらに、前記絶縁材として前記貫通孔内に
スリーブを挿入することで、絶縁材としてスリーブを挿
入することで、スタッドボルトと貫通孔との間に簡単に
絶縁材を介設することができる。介設作業を簡略化して
作業の手間を軽減することができ、作業時間の短縮を図
ることができる（請求項４）。Further, by inserting a sleeve into the through hole as the insulating material and inserting the sleeve as the insulating material, the insulating material can be easily provided between the stud bolt and the through hole. it can. It is possible to simplify the installation work, reduce the labor of the work, and shorten the work time (claim 4).
【００３７】このスリーブにあっては、前記スタッドボ
ルトに前記ナットを装着する際に前記貫通孔から撤去す
れば、再びこのスリーブを別の貫通孔において絶縁材と
して再利用することができる（請求項５）。In the sleeve, if the sleeve is removed from the through hole when the nut is mounted on the stud bolt, the sleeve can be reused as an insulating material in another through hole. 5).
【００３８】またさらに、前記貫通孔の内周部に前記ス
タッドボルトの挿入側に向かって漸次拡径して形成され
たテーパ部が設けられているとともに、前記スリーブ及
び前記ナットの外周部に前記貫通孔のテーパ部に密着さ
れるテーパ部が設けられていれば、ナットと鋼板の間に
十分な接触面積を確保することができるとともに、ナッ
トの締め付け力を鋼板に対して良好に伝達することがで
き、鋼板を下地部材に対し十分に固定することができ
る。特に鋼板コンクリート構造物においては、鋼板の面
内・面外の応力を下地鉄骨にズレ無く良好に伝達するこ
とができる。また、スリーブによって溶接時を溶接部と
外部とを十分に遮断してスリーブをアークシールドとし
て十分な機能を発揮させることができる（請求項６）。Further, a tapered portion is formed on an inner peripheral portion of the through hole so as to gradually increase in diameter toward an insertion side of the stud bolt, and a tapered portion is formed on an outer peripheral portion of the sleeve and the nut. If a tapered portion is provided in close contact with the tapered portion of the through hole, a sufficient contact area can be secured between the nut and the steel plate, and the nut tightening force can be transmitted well to the steel plate. Thus, the steel plate can be sufficiently fixed to the base member. In particular, in the case of a steel plate concrete structure, the in-plane and out-of-plane stresses of the steel plate can be satisfactorily transmitted to the underlying steel frame. In addition, the sleeve can sufficiently shield the welded portion from the outside during welding, and the sleeve can exhibit a sufficient function as an arc shield (claim 6).
【００３９】またさらに、前記スリーブの外周部に軸方
向に沿ってガス抜き溝部が設けられていることで、この
ガス抜き溝部を通じてアーク溶接により発生したガスを
外部に排出して、溶接品質の向上を図ることができる
（請求項７）。Further, since a gas vent groove is provided in the outer peripheral portion of the sleeve along the axial direction, gas generated by arc welding is discharged to the outside through the gas vent groove to improve welding quality. (Claim 7).
【図１】本発明に係る鋼板の接合方法の手順の一実施形
態を示した断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a procedure of a method for joining steel sheets according to the present invention.
【図２】本発明に係る鋼板の接合方法で使用される絶縁
部材の一実施形態を示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of an insulating member used in the method for joining steel sheets according to the present invention.
【図３】本発明に係る鋼板の接合方法の他の実施形態を
示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the method for joining steel sheets according to the present invention.
【図４】本発明に係る鋼板の接合方法の他の実施形態を
示した断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the method for joining steel sheets according to the present invention.
【図５】従来の鋼板の接合方法を説明する説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory view illustrating a conventional method for joining steel sheets.
【図６】従来の鋼板の接合方法により接合された鋼板の
接合部を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a joint of steel plates joined by a conventional method for joining steel plates.
【符号の説明】 ２ 下地部材（鉄骨材） ４ 鋼板 ６ 貫通孔 ６ａ テーパ部 １４ スリーブ １４ａ テーパ部 １６ スタッドボルト ２２ ガス抜き溝部 ２４ ナット[Description of Signs] 2 Base member (steel frame material) 4 Steel plate 6 Through hole 6a Tapered portion 14 Sleeve 14a Tapered portion 16 Stud bolt 22 Gas vent groove 24 Nut
Claims (7)
法であって、あらかじめ前記鋼板に前記下地部材と接合
される部位に対応して貫通孔を設けておき、前記鋼板を
前記下地部材に密接させた後、前記貫通孔にスタッドボ
ルトを挿入するとともに前記貫通孔と当該スタッドボル
トとの間に両者を電気的に絶縁する絶縁材を介設し、そ
して前記スタッドボルトと前記下地部材との間に電圧を
印加して両者をアーク溶接により一体化し、その後、前
記スタッドボルトにナットを装着して当該ナットで前記
鋼板を前記下地部材に締め付けて接合することを特徴と
する鋼板の接合方法。1. A method for joining a steel plate to a base member such as a steel frame material, wherein a through hole is provided in advance in the steel plate at a portion to be joined to the base member, and the steel plate is connected to the base member. Then, a stud bolt is inserted into the through hole and an insulating material is provided between the through hole and the stud bolt to electrically insulate the stud bolt, and the stud bolt and the base member are A voltage is applied between the two to integrate them by arc welding, and thereafter, a nut is attached to the stud bolt, and the steel plate is fastened to the base member with the nut to join the steel plate. .
の隙間を閉塞するためのスペーサを介設することを特徴
とする請求項１に記載の鋼板の接合方法。2. The method for joining steel sheets according to claim 1, wherein a spacer for closing a gap between the base member and the steel sheet is provided between the base member and the steel sheet.
とを特徴とする請求項１または２に記載の鋼板の接合方
法。3. The method according to claim 1, wherein a cap nut is used as the nut.
ブを挿入することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
１項に記載の鋼板の接合方法。4. The method according to claim 1, wherein a sleeve is inserted into the through hole as the insulating material.
する際に前記スリーブを前記貫通孔から撤去することを
特徴とする請求項４に記載の鋼板の接合方法。5. The method according to claim 4, wherein the sleeve is removed from the through hole when the nut is mounted on the stud bolt.
トの挿入側に向かって漸次拡径して形成されたテーパ部
が設けられているとともに、前記スリーブ及び前記ナッ
トの外周部に前記貫通孔のテーパ部に密着されるテーパ
部が設けられていることを特徴とする請求項４または５
に記載の鋼板の接合方法。6. A tapered portion having a diameter gradually increasing toward an insertion side of the stud bolt is provided in an inner peripheral portion of the through hole, and the through hole is provided in an outer peripheral portion of the sleeve and the nut. 6. A tapered portion which is provided in close contact with the tapered portion of the hole.
The method for joining steel sheets according to the above.
ガス抜き溝部が設けられていることを特徴とする請求項
４〜５のいずれか１項に記載の鋼板の接合方法。7. The method for joining steel sheets according to claim 4, wherein a gas vent groove is provided in an outer peripheral portion of the sleeve along an axial direction.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001110563A JP2002303012A (en) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Method for joining steel plate |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010283064A (en) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Nippon Chemicon Corp | Method of manufacturing lead terminal for capacitor |
| JP2018031112A (en) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 日新製鋼株式会社 | Steel member |
| US20210381123A1 (en) * | 2020-06-05 | 2021-12-09 | Meishan Boya Advanced Materials Co., Ltd. | Systems for preparing crystals |
-
2001
- 2001-04-09 JP JP2001110563A patent/JP2002303012A/en active Pending
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| JP2018031112A (en) * | 2016-08-22 | 2018-03-01 | 日新製鋼株式会社 | Steel member |
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