JP7342603B2 - 溶接方法 - Google Patents
溶接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7342603B2 JP7342603B2 JP2019191429A JP2019191429A JP7342603B2 JP 7342603 B2 JP7342603 B2 JP 7342603B2 JP 2019191429 A JP2019191429 A JP 2019191429A JP 2019191429 A JP2019191429 A JP 2019191429A JP 7342603 B2 JP7342603 B2 JP 7342603B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- area
- square steel
- region
- erection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
以下、図1~図5を用いて、溶接方法を具体化した第1実施形態を説明する。本実施形態では、同じ1本の柱を構成するために、複数の角形鋼管を上下方向に接合する際の溶接方法について説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態では、溶接対象の角形鋼管11,12は、同じ形状を有し、例えば、3階分の長さを有する。これら角形鋼管11,12は、1/4円の円弧形状の四つ角を有する環状の鋼管(断面四角形状)である。角形鋼管11,12の上端部及び下端部の各辺の中央部には、上下方向の端部にエレクションピース11e,12eが設けられている。エレクションピース11e,12eには、複数の貫通孔が列に並んで形成される。上下の角形鋼管11,12のエレクションピース11e,12e同士は、2枚のスプライスプレート20で挟み込まれて、直線状に整合する。そして、エレクションピース11e,12eは、スプライスプレート20の貫通孔に挿通されたボルトと、これに螺合するナットとで固定される。これにより、上下の角形鋼管11,12が一直線に整合する。
上の角形鋼管12において、下端部の近傍には、ガイドレール30が取り付けられる。このガイドレール30は、溶接対象である角形鋼管11,12の外周を囲う環形状を有している。具体的には、ガイドレール30は、角形鋼管11,12の各角に対応する4つのコーナユニット31を備えている。各コーナユニット31は、角形鋼管11,12の角に対応する1/4円の円弧形状の曲線部と、この曲線部の両端部にそれぞれ接続する2つの直線部とを有している。ここで、角形鋼管11,12のサイズが大きい場合には、各コーナユニット31の間に直線状のレールを増設して、角形鋼管11,12のサイズに合わせたガイドレール30とすることもできる。更に、ガイドレール30は、上方の角形鋼管12の外周に離間して配置される複数の取付部35を備える。この取付部35は、ボルトを締め付けることによりボルトの先端を角形鋼管12の外周面に押し付けて、ガイドレール30を角形鋼管12の外周に固定する。
次に、図3を用いて、本実施形態の溶接方法について説明する。
まず、図3(a)に示すように、角形鋼管11の上に、角形鋼管12を配置して固定する(第1工程)。具体的には、角形鋼管11,12のエレクションピース11e,12e同士を、一直線に整合させて、スプライスプレート20で挟み込み、ボルトとナットで固定する。
以上により、下方の角形鋼管11の上端部と上方の角形鋼管12の下端部の全周が溶接により接合されて、上下の角形鋼管11,12が一体化される。
次に、図4及び図5を用いて、溶接方法の妥当性の評価処理について説明する。ここでは、図3に示す溶接方法の妥当性の評価を行なう。なお、図3に示す溶接方法の妥当性を確認できない場合には、後述する第2又は第3実施形態の溶接方法を使用する。
そして、妥当と判定した場合には、上述した本実施形態の溶接方法を用いて、角形鋼管11の上端部と角形鋼管12の下端部を溶接する。
対向する位置の第1及び第2溶接領域(Wa1,Wa2)を溶接した後、全てのエレクションピース11e,12eを取り除く。そして、第1溶接領域Wa1と第2溶接領域Wa2との間となる第3及び第4溶接領域(Wa3,Wa4)を溶接する。これにより、角形鋼管12を、第1及び第2溶接領域(Wa1,Wa2)の溶接部分で保持させるので、第3及び第4溶接領域(Wa3,Wa4)を、ガイドレール30から溶接ロボット40を取り外すことなく連続的に溶接できる。更に、第3及び第4溶接領域(Wa3,Wa4)の溶接時に、第1及び第2溶接領域(Wa1,Wa2)の両端だけが溶接継ぎ部になる。
(1-1)本実施形態では、第1溶接領域Wa1及び第2溶接領域Wa2を溶接した後、全てのエレクションピース11e,12eを取り除き、第1溶接領域Wa1と第2溶接領域Wa2とを繋ぐ第3溶接領域Wa3及び第4溶接領域Wa4を溶接する。これにより、エレクションピース11e,12eを取り外して溶接するので、溶接ロボット40は、エレクションピース11e,12eがあった溶接領域に自由に近づいて溶接することができる。また、エレクションピース11e,12eがある場合には溶接トーチ45を左右に振るなどの操作が必要であったが、このような操作をしなくともエレクションピース11e,12eがあった溶接領域を自由に溶接できるため、角形鋼管11,12の溶接部分の全線(全周)に渡って高い品質を確保できる。また、溶接継ぎ部を少なくすることができ、第3及び第4溶接領域(Wa3,Wa4)を連続して溶接できるので、作業効率を向上できる。
次に、図6を用いて、溶接方法を具体化した第2実施形態を説明する。本実施形態は、上記実施形態と溶接方法が異なるのみであり、角形鋼管11,12や溶接ロボット40等については同じである。また、以下の実施形態においては、上述した実施形態と同様の部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
まず、図6(a)に示すように、上記実施形態と同様に、角形鋼管11の上に、角形鋼管12を配置して固定する(第1工程)。そして、上記実施形態と同様に、各溶接ロボット40が、第1溶接領域Wa1及び第2溶接領域Wa2をそれぞれ溶接する(第2工程)。
以上により、下方の角形鋼管11の上端部と上方の角形鋼管12の下端部の全周が溶接により接合されて、上下の角形鋼管11,12が一体化される。
第3溶接領域Wa3にあるエレクションピース11e,12eを取り除き、第3溶接領域Wa3の中心軸側部分Wf3を初期溶接する。この初期溶接時には、第1及び第2溶接領域(Wa1,Wa2)において溶接した部分と、2つのエレクションピース11e,12eとによって角形鋼管12を保持できる。更に、中心軸側部分Wf3の初期溶接の終了後、エレクションピース11e,12eを取り除き、第4溶接領域Wa4を溶接する。この溶接時には、第1及び第2溶接領域(Wa1,Wa2)と第3溶接領域Wa3の中心軸側部分Wf3とで、角形鋼管12を保持できる。
(2-1)本実施形態では、第3溶接領域Wa3の初期溶接においては、第1及び第2溶接領域(Wa1,Wa2)において溶接した部分と、2つのエレクションピース11e,12eとによって角形鋼管12を保持する。更に、第4溶接領域Wa4の溶接時には、第1及び第2溶接領域(Wa1,Wa2)と第3溶接領域Wa3の中心軸側部分Wf3とで、角形鋼管12を保持できる。これにより、安全性を確保して、溶接継ぎ部の発生を抑制して溶接部分の品質を確保し、連続して効率的に溶接することができる。
次に、図7を用いて、溶接方法を具体化した第3実施形態を説明する。本実施形態は、上記実施形態の角形鋼管11,12とは、エレクションピースを設けた位置のみが異なる。
本実施形態では、エレクションピース21e,22eが設けられた状態で、ステップS1-4において妥当と判定できるようなエレクションピース21e,22eの位置を特定する。例えば、第1溶接領域Wb1及び第2溶接領域Wb2の合計断面積Aによるせん断応力τが、溶接部の降伏せん断応力度τy以下等となるように、エレクションピース21e,22eの位置を特定する。ここで、第1溶接領域Wb1及び第2溶接領域Wb2は、上記第1溶接領域Wb1及び第2溶接領域Wb2と同様に、角をそれぞれ含み、角形鋼管21,22の中心軸C1に対して対称となる対向する位置に設けられ、隣接するエレクションピース11e,12eの間に位置する溶接ロボット40が(通常の溶接操作で)溶接できる最大範囲の領域である。
ここでは、図7(a)に示すように、下方の角形鋼管21の上に、角形鋼管22を配置して固定する(第1工程)。具体的には、角形鋼管21,22のエレクションピース21e,22e同士を、一直線に整合させて、スプライスプレート20で挟み込み、ボルトとナットで固定する。
以上により、下方の角形鋼管11の上端部と上方の角形鋼管12の下端部の全周が溶接により接合されて、上下の角形鋼管11,12が一体化される。
エレクションピース21e,22eの位置をずらすので、第3及び第4溶接領域(Wb3,Wb4)の溶接時には、広い面積の第1及び第2溶接領域(Wb1,Wb2)に形成した溶接部分で角形鋼管12を保持できる。
(3-1)本実施形態では、エレクションピース21e,22eの位置をずらして、溶接する第1溶接領域Wb1及び第2溶接領域Wb2の面積を大きくして、第3及び第4溶接領域(Wb3,Wb4)を溶接する。これにより、溶接部の曲げ応力σ及びせん断応力τを小さくすることができ、仮設時の安全性を高めることができる。あるいは、第一実施形態では妥当と判定されない場合であっても、本実施形態では妥当な溶接を行なうことができる。更に、溶接継ぎ部を少なくすることができるので、角形鋼管11,12の溶接部分の品質を確保し、第3及び第4溶接領域(Wb3,Wb4)を連続して効率的に溶接することができる。
・上記第1実施形態における溶接方法は、妥当性の判定処理(ステップS1-4)において、算出した曲げ応力σが、溶接部の降伏応力度σy以下であり、かつせん断応力τが、溶接部の降伏せん断応力度τy以下の場合には妥当と判定した。ここで、上方の角形鋼管12を、つなぎ梁を介して他の柱に連結し、角形鋼管12に作用する水平力Pを他の柱に負担させて、上記第1実施形態の溶接方法を行なってもよい。
・上記各実施形態においては、上下に配置した角形鋼管11,12,21,22の端部を溶接した。上下に配置された上端部と下端部とを溶接する柱部材は、角形鋼管に限られない。例えば、円形鋼管や溶接組立箱型断面柱の柱部材を、上下に溶接する場合にも用いることができる。ここで、円形鋼管は、通常、等間隔に4つのエレクションピースを用いて固定される。このため、隣接するエレクションピース間であって、対向する位置にある溶接領域を第1溶接領域及び第2溶接領域として溶接する(第2工程)。そして、エレクションピースを取り除き(第3工程)、第1溶接領域から第2溶接領域に渡る第3及び第4溶接領域を溶接する(第4工程)。この場合においても、溶接継ぎ部を少なくして効率的に溶接することができる。
(a)前記第3工程においては、前記第3溶接領域に対応して配置されたエレクションピースのみを取り除き、
前記第4工程においては、前記第3溶接領域において、前記第1溶接領域から前記第2溶接領域に渡るように前記中心軸側の部分を溶接する初期溶接を行ない、
前記初期溶接の終了後、前記第4溶接領域に配置されたエレクションピースを取り除く第5工程と、
前記第4溶接領域を溶接する第6工程とを備えることを特徴とする請求項1に記載の溶接方法。
Claims (5)
- 複数のエレクションピースを備え上下に配置された2つの柱部材の端部を、前記柱部材に取り付けた溶接ロボットを用いて溶接する溶接方法であって、
前記エレクションピースは、前記柱部材の中心軸を挟んで対向する2組の2面に設けられ、
前記エレクションピースを用いて、上方の前記柱部材を、下方の前記柱部材に対して位置合わせを行なって固定する第1工程と、
隣接するエレクションピース間の領域であって、前記柱部材の中心軸に対して対向する第1溶接領域及び第2溶接領域を溶接する第2工程と、
前記第1溶接領域と前記第2溶接領域とに挟まれた第3溶接領域及び第4溶接領域のうち少なくとも前記第3溶接領域に配置された前記エレクションピースを取り除く第3工程と、
前記第3溶接領域を、前記第1溶接領域及び前記第2溶接領域に渡るように溶接する第4工程とを備えることを特徴とする溶接方法。 - 前記柱部材は、角形鋼管であって、
前記角形鋼管の4面に、前記エレクションピースが設けられ、
前記第3工程において、前記第3溶接領域及び前記第4溶接領域に設けられたすべての前記エレクションピースを取り除き、
前記第4工程において、前記第3溶接領域とともに、前記第3溶接領域に対向する前記第4溶接領域を溶接することを特徴とする請求項1に記載の溶接方法。 - 前記柱部材には、2台の前記溶接ロボットが取り付けられており、
前記第2工程において、前記溶接ロボットが、前記第1溶接領域及び前記第2溶接領域をそれぞれ溶接し、
前記溶接ロボットが、前記第3溶接領域及び前記第4溶接領域をそれぞれ溶接することを特徴とする請求項1又は2に記載の溶接方法。 - 複数のエレクションピースを備え上下に配置された2つの角形鋼管の端部を、前記角形鋼管に取り付けた溶接ロボットを用いて溶接する溶接方法であって、
前記角形鋼管の各面に設けられた前記エレクションピースを用いて、上方の前記角形鋼管を、下方の前記角形鋼管に対して位置合わせを行なって固定する第1工程と、
隣接するエレクションピース間の領域であって、前記角形鋼管の中心軸に対して対向する第1溶接領域及び第2溶接領域を溶接する第2工程と、
前記第1溶接領域と前記第2溶接領域とに挟まれた第3溶接領域及び第4溶接領域のうち少なくとも前記第3溶接領域に配置された前記エレクションピースを取り除く第3工程と、
前記第3溶接領域を、前記第1溶接領域及び前記第2溶接領域に渡るように溶接する第4工程とを備え、
前記第1溶接領域及び前記第2溶接領域が大きくなるように、前記第3溶接領域又は前記第4溶接領域の角を挟んで隣接する2つの前記エレクションピースを、各辺の中央よりも前記角に近い位置に配置したことを特徴とする溶接方法。 - 複数のエレクションピースを備え上下に配置された2つの柱部材の端部を、前記柱部材に取り付けた溶接ロボットを用いて溶接する溶接方法であって、
前記エレクションピースを用いて、上方の前記柱部材を、下方の前記柱部材に対して位置合わせを行なって固定する第1工程と、
隣接するエレクションピース間の領域であって、前記柱部材の中心軸に対して対向する第1溶接領域及び第2溶接領域を溶接する第2工程と、
前記第1溶接領域と前記第2溶接領域とに挟まれた第3溶接領域及び第4溶接領域のうち少なくとも前記第3溶接領域に配置された前記エレクションピースを取り除く第3工程と、
前記第3溶接領域を、前記第1溶接領域及び前記第2溶接領域に渡るように溶接する第4工程とを備え、
前記第3工程よりも前に、前記上方の柱部材は、つなぎ梁を介して他の柱に固定されていることを特徴とする溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019191429A JP7342603B2 (ja) | 2019-10-18 | 2019-10-18 | 溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019191429A JP7342603B2 (ja) | 2019-10-18 | 2019-10-18 | 溶接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021065899A JP2021065899A (ja) | 2021-04-30 |
JP7342603B2 true JP7342603B2 (ja) | 2023-09-12 |
Family
ID=75638077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019191429A Active JP7342603B2 (ja) | 2019-10-18 | 2019-10-18 | 溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7342603B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113600977A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-05 | 青岛中车四方轨道车辆有限公司 | 一种厚壁方钢管对接接头焊接方法 |
JP7475394B2 (ja) * | 2022-05-25 | 2024-04-26 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | 溶接ロボット |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019155409A (ja) | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 鹿島建設株式会社 | 鋼管の溶接方法、及び、柱の構築方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3079486B2 (ja) * | 1992-12-28 | 2000-08-21 | 新日本製鐵株式会社 | 角鋼管の溶接装置及び溶接方法 |
JPH09256474A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-09-30 | Nikken Kogyo Kk | 柱状構築物の構築方法 |
-
2019
- 2019-10-18 JP JP2019191429A patent/JP7342603B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019155409A (ja) | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 鹿島建設株式会社 | 鋼管の溶接方法、及び、柱の構築方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021065899A (ja) | 2021-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6377413B2 (ja) | 柱と梁との接合構造及び方法 | |
JP2017036654A (ja) | 柱と梁との接合構造 | |
JP7342603B2 (ja) | 溶接方法 | |
JP5754238B2 (ja) | 柱梁接合構造 | |
JP6818510B2 (ja) | 柱梁接合構造 | |
JP2017186866A (ja) | 柱と梁との接合構造及び方法 | |
JP5080754B2 (ja) | 長尺材の組立て方法とその方法に使用する組立て用治具 | |
JP7097278B2 (ja) | 現場溶接方法、及び現場溶接装置 | |
JP4576899B2 (ja) | 柱梁接合構造の製造方法及び柱梁接合構造 | |
JP6283839B2 (ja) | 大梁と小梁の剛接合方法 | |
JP4813874B2 (ja) | パイプ構造建造物の組立工法及び組立治具 | |
JP5953871B2 (ja) | 柱梁接合構造 | |
JP2006291531A (ja) | 柱・梁接合部構造 | |
KR102169828B1 (ko) | 변위관리형 기둥 접합부 | |
JPH08311989A (ja) | 鉄骨建築用シグチ構造 | |
JP2018119364A (ja) | 鋼板耐震壁、耐震フレームおよびこれを備えた建物 | |
JP6179757B2 (ja) | 建築物の異径柱接合用柱梁接合構造 | |
JP7100433B2 (ja) | 鋼製柱および柱梁接合構造 | |
JP7152440B2 (ja) | 柱部材の乾式継手構造および建築物 | |
JP6565543B2 (ja) | 柱及び梁の接合構造、柱及び梁の接合構造を備えた建物 | |
JP2003105856A (ja) | スプリットティ接合金物及び柱と梁の接合構造 | |
KR102640275B1 (ko) | 구조적 안정성이 향상된 h빔 브라켓 구조물 | |
JP7162457B2 (ja) | あと付けブレースの接合構造 | |
JP2010106515A (ja) | 四角形鋼管柱 | |
JP2022094845A (ja) | 柱梁接合構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220901 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230509 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230801 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230814 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7342603 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |