建築技術｜鋼構造物共通接続方法施工ポイント

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溶接継手

溶接継手とは、電気アークの発生熱によって電極と被溶接部材が局部的に溶融し、これが冷却・凝縮されて溶接シームが形成され、被溶接部材が一体に接合されることである。

メリット

それは、部品の断面を弱めることはありません。鋼を節約し、単純な構造を持っており、製造するのに便利であり、大きな接続剛性、良好なシール性能を持っており、特定の条件の下で自動化を使用することが容易であり、高い生産効率を持っています。

デメリット

溶接部近傍の鋼材の溶接温度が高いために形成される熱影響部が、一部の部位で脆化の原因となっている可能性があります。溶接工程では、鋼材に高温・冷却の不均一な分布が生じ、溶接残留応力や構造物の残留変形が発生し、構造物の耐力、剛性、性能に一定の影響を与えています。溶接構造の剛性のため、局所的な亀裂が構造物全体に広がりやすく、特に低温では脆性破壊が発生する可能性があります。溶接継手は、塑性変形や延性が少なく、溶接したときに疲労強度が低下する欠陥がある場合があります。

溶接方法

鋼構造物の溶接方法として一般的に使用されているのは、手溶接を含む電気アーク溶接、自動または半自動アーク溶接、ガスシールド溶接です。

手動アーク溶接は鉄骨構造の最も一般的な溶接方法、装置です簡単で、適用範囲が広く便利な操作です。しかし、労働条件が悪く、自動溶接や半自動溶接に比べて生産性が低く、溶接品質のばらつきが大きく、ある程度は溶接者の技術レベルによるものである。

自動溶接の内部欠陥が少なく安定した品質で、塑性が良く、衝撃靭性に優れているため、長時間の直接溶接に適しています。半自動溶接は、手動操作のため、湾曲した溶接部や任意の形状の溶接部の溶接に適しています。自動溶接、半自動溶接は、主金属に適したワイヤとフラックスを使用してください。

ガスシールド溶接では、アーク保護媒体として不活性ガス（またはCO2）を使用し、溶融金属を空気から隔離して溶接工程を安定させます。ガスシールド溶接アーク加熱が集中している、溶接速度が速い、溶融深さが大きいので、溶接強度が手溶接よりも高いです。

溶接フォーム

溶接接続は、接続された部材の相互位置により、突合せ継手、ラップ継手、Ｔ継手、アングル継手の４種類に分けられます。これらの接続に使用される溶接の基本的な形態は、突合せ溶接とアングル溶接の2つです。特定の用途の場合は、製造、設置、溶接条件と合わせて接続力を考慮して選択する必要があります。

溶接工事

1. 突合せの溶接: 突合せの溶接は直接、滑らかな、従って圧力の重要な集中、静的で、動的負荷部品の関係のために適したよい力の性能ではありません。しかし、突合せ溶接の高品質の要件のために、溶接部品間の溶接ギャップは、一般的に工場で製造された接続で使用されるより厳しい要件である。

2. 角度溶接：角度溶接の形態：角度溶接は、その長さ方向と外力の作用方向に応じて、力の方向と斜めに力の方向と交差するフロントアングル溶接の作用方向に垂直に、力の方向に平行な角度溶接の側面に分割することができるだけでなく、周囲の溶接にも作用できます。アングル溶接の断面形状は、プレーンタイプ、フラットスロープタイプ、ディープフュージョンタイプに分けられます。1:1 の通常の断面溶接脚側の比率は、二等辺の直角三角形に似て、その伝送線より暴力的に曲がるので、ストレス集中は深刻です。 直接構造の動的負荷の下で、力の伝達を滑らかにするために、溶接の前部コーナーは、1:1.5の2つの溶接されたコーナーのサイズ比を使用することが適切です。フラットスロープ型（内力方向に長い側）、サイドコーナ溶接部は、１：１の割合で深溶着型であることが好ましいです。

リベット接続

リベット接続とは、一端が半円形のプレハブの釘頭を備えたリベットで、釘棒を赤熱して継手の釘穴に素早く差し込んだ後、他端をリベットガンで釘頭にリベットを打ち込んで強固な接続を行うものです。

メリット

リベットの伝送力は信頼性が高く、可塑性、靭性ともに優れており、品質は検査や保証が容易であり、重くて動力に直接耐えられる構造になっています。

デメリット

リベットの工程が複雑で、製造費がかかり、しかも労働強度が高いので、ほとんど溶接と高強度ボルトの接合に取って代わられています。