JP6314670B2 - 疲労特性に優れた構造物 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態に係る疲労特性に優れた構造物を示す断面図であり、図2は、図1の溶接継手の部分拡大図であり、図3は、打撃痕を示す図である。
図8は、H形構造物に対して行った、本発明の実施例1における荷重載荷の方法を説明する図である。
SM490Bの厚み19mmの鋼材を、H形構造物モデルのフランジ(周囲の鋼材4)として用い、中央部の補剛板と下に張り出した部分(副板2)を板厚40mm、その他を厚み12mmで溶接組み立てにより、H形試験体を作製した。
また、SBHS500の鋼板を高強度部材(主板1)として上下フランジの中央部に用い、溶接材料は鋼材強度に合わせて選定し、FCAW溶接により構造物モデル試験体を作製した。
なお、組み立て溶接はすべてすみ肉溶接にて行い、本発明を適用する○部を除いてすべての溶接止端は、グラインダ処理と下記の超音波衝撃処理を併用して疲労強度を高めた。
<超音波衝撃処理条件>
打撃ピンの先端部の曲率半径:0.9〜2.0mm
振動周波数:27kHz
出力:約1000kW
一方、H形構造物No.1、2は、主板と周囲の鋼材との繋ぎ溶接継手部の構造的応力集中の影響が発生し、繋ぎ溶接の止端で破断した。
H形構造物No.7は、第2溶接金属の強度不足による補強不足のため、第2溶接金属の下から二段目で破断した。
H形構造物No.9,10は、第2溶接金属の体積不足のため、止端で破断した。
H形構造物No.12は、打撃処理する領域Lの不足のため、第2溶接金属の下から三段目で破断した。
H形構造物No.13は、打撃痕の曲率半径Rが小さく応力集中のため、止端で破断した。
H形構造物No.18は、打撃痕の深さDが大きく応力集中のため、止端で破断した。
H形構造物No.19は、主板の強度不足による止端の塑性化のため、止端で破断した。
H形構造物No.20は、打撃処理がなされなかったので、止端で破断した。
以上により、本発明の効果が確認された。
X46の厚み22mmの鋼材を主管(周囲の鋼材4)として用い、X70の鋼管を高強度部材(主板1)として用い、溶接材料は鋼管強度に合わせて選定し、FCAW溶接により円筒柱構造物モデル試験体を作製した。
なお、ベースプレート(副板2)への取り付けについては完全溶け込み溶接にて行い、止端はグラインダ処理と下記の超音波衝撃処理を併用して疲労強度を高めた。
<超音波衝撃処理条件>
打撃ピンの先端部の曲率半径:0.9〜2.0mm
振動周波数:27kHz
出力:約1000kW
一方、H形構造物No.1、2は、主板と周囲の鋼材との繋ぎ溶接継手部の構造的応力集中の影響が発生して破断した。
円柱構造物No.7は、第2溶接金属の強度不足のため、第2溶接金属の下から二段目で破断した。
円柱構造物No.9,10は、第2溶接金属の体積不足のため、止端で破断した。
円柱構造物No.12は、打撃する領域Lの不足のため、第2溶接金属の下から三段目で破断した。
破断した。
円柱構造物No.13は、打撃痕の曲率半径Rが小さく応力集中のため、止端で破断した。
円柱構造物No.18は、打撃痕の深さDが大きく応力集中のため、止端で破断した。
円柱構造物No.19は、主板強度不足による止端の塑性化のため、止端で破断した。
円柱構造物No.20は、打撃処理がなされなかったので、止端で破断した。
以上により、本発明の効果が確認された。
2 副板
3 溶接継手
31 第1溶接金属
32 第2溶接金属
4 周囲の鋼材
5 繋ぎ溶接部
6、7 打撃処理部
8 止端
9 段差部
10 打撃痕
θ 止端角度
t 主板板厚
R 曲率半径
D 深さ
Claims (2)
- 主板と副板との溶接継手を有し、上記主板と連結される周囲の鋼材を含む構造物であって、上記溶接継手を形成する溶接金属の降伏強度が上記周囲の鋼材の1.2倍以上であり、上記溶接継手の止端から溶接金属と逆側に主板板厚tの3倍以上の領域Wにおける主板の降伏強度が上記周囲の鋼材の1.5倍以上であり、上記溶接継手の止端から溶接金属側に主板板厚tの1/3以上の領域Lにおける止端角度θが20度以下であり、上記領域Lにおける溶接の段差部に、曲率半径Rが主板板厚tの1/20以上、深さDが1mm以下の打撃痕が形成されていることを特徴とする疲労特性に優れた構造物。
- 上記構造物は、繰り返し荷重を受ける構造物であることを特徴とする請求項1に記載の疲労特性に優れた構造物。
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JP2014116816A JP6314670B2 (ja) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | 疲労特性に優れた構造物 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014116816A JP6314670B2 (ja) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | 疲労特性に優れた構造物 |
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JP2015229183A JP2015229183A (ja) | 2015-12-21 |
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