(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔１１またはアークスタッド溶接中に溶融して貫通する程度の厚さの薄板部が残存する凹陥部を設けた金属製の拡大ブロック体３を被溶接材８の表面に配置し、溶接ジベル１の溶接部４を拡大ブロック体３の貫通孔１１または凹陥部内に挿入してスタッド溶接する方法において、前記拡大ブロック体３の辺部にはそれから一体的に立ち上がる金属製の側部７が設けられていることを特徴とするスタッド溶接法。
【請求項２】
拡大ブロック体３と側部がＬ型鋼から形成されたものである請求項１に記載のスタッド溶接法。
【請求項３】
拡大ブロック体３の両辺に側部が設けられている請求項１に記載のスタッド溶接法。
【請求項４】
拡大ブロック体３の四辺に側部が互いに間隙を有して設けられている請求項１に記載のスタッド溶接法。
【請求項５】
辺部から一体的に立ち上げられた側部７を有する金属製の拡大ブロック体３が被溶接材８の表面に配置され、拡大ブロック体３に設けられた貫通孔１１またはアークスタッド溶接中に溶融して貫通する程度の厚さの薄板部が残存する凹陥部に、軸部２と溶接部４を有する溶接ジベル１の該溶接部４を挿入してスタッド溶接することにより、溶接ジベル１と拡大ブロック３が被溶接材８に固着されていることを特徴とするスタッド溶接構造。
【請求項６】
複数の溶接ジベル１がＬ型鋼から形成された拡大ブロック体３と共に被溶接材８に所定間隔でスタッド溶接され、さらに溶接ジベル１に加わる複数方向の剪断応力を各拡大ブロック体３の側部７で有効に分担して受圧するように、溶接ジベル１と拡大ブロック３から立ち上がる側部７との位置関係を個別にまたは群毎に異ならせてスタッド溶接する請求項５に記載のスタッド溶接構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼部分とコンクリート部分の結合部材などに使用される金属製の溶接ジベルを被溶接材にスタッド溶接する方法およびそれによって形成されたスタッド溶接構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の梁上にコンクリート床を形成する場合や鋼材により作られた橋梁上にコンクリートスラブを形成する場合のように、鋼部分とコンクリート部分を結合して鋼−コンクリートの複合構造を形成する際には、両者の結合部材として金属製の溶接ジベルが使用されている。
一般に使用される溶接ジベルは、棒状の軸部の先端側に溶接部を設け、反対側に拡大された頭部を設けて構成されており、それをスタッド溶接により鋼部分に所定間隔で多数溶植設し、その上からコンクリートを流し込むことにより鋼−コンクリート複合構造を形成する。このような鋼−コンクリート複合鋼の鋼部分に溶植設された溶接ジベルは、その頭部がコンクリートの軸線方向の引張応力に抵抗する機能を有し、軸部がコンクリートの剪断応力に抵抗する機能を有する。
【０００３】
しかし、このように軸部とその先端に設けられた溶接部の断面積が同じ寸法とされた溶接ジベルは、剪断応力に対する支持特性が充分でないという問題があった。そして高強度スタッド、高強度コンクリートになると軸部と鋼製梁への溶接部の断面積が同じ面積とした従来形状のスタッドの場合、剪断特性に対する支持特性に問題があった。すなわち、高強度スタッド、高強度コンクリートにしても、鋼とコンクリート間の強度は高強度になるものの、その間の滑り剛性は向上しない。また、自動車や列車などの通過の際に生じる多数回の繰り返し荷重によりスタッドの溶接部が多数回の曲げ繰り返し変形を受けるような場合、スタッドとコンクリートを高強度にしても、その間の耐疲労強度は向上しないと言う問題があった。
なお、溶接ジベルの剪断応力に対して要求される特性は、鋼部分への溶接部分が破壊されず、且つその軸部の破壊変形量が充分に大きいことであるが、溶接部分の破壊耐力を高めるためその軸部の断面積を大きくすると、軸部の剛性が高くなって破壊変形量が不充分となり、コンクリート部分にひび割れなどの破損を生じる原因になる。逆に破壊変形量を大きくするために軸部の断面積を小さくすると、溶接部分の破壊耐力が低下して鋼部分とコンクリート部分の結合力を弱める。そのため、このような問題を解決するものとして、軸部とそれより断面積の大きな溶接部からなる溶接ジベルが提案されている。（特開平５−１５６７２０号公報）
【０００４】
これは、図９に示すような軸部が先端まで同一直径の一般の溶接ジベルの剪断破壊に比べて、図１０に示すような軸部先端が膨大したものの方が剪断破壊に対する耐力が大きいことを実証したものである。すなわち、軸部先端まで同一直径の溶接ジベル１（図９）を被溶接材８にスタッド溶接したものと、その先端部が膨大した溶接ジベル１（図１０）を被溶接材８にスタッド溶接した場合、それらの剪断破壊に対する耐力は図８のような特性になる。すなわち、点線で示す図９の溶接ジベルの特性と実線で示す図１０の溶接ジベルの特性とでは、図９の溶接ジベルの方が初期剛性が大幅に大きくになると共に、最大耐力も僅かに大きくなる。さらに剪断破壊が引張破壊の形態となり、破壊モードが延性破壊になる。そして剪断破壊が引張破壊で且つ軸部における破壊となるため、耐疲労性も向上する。
なお、破壊時のずれ変形（変形能力）は、両者間で大体同じであることが判っている。また、剪断力が小さい範囲では図１０の改良型溶接ジベルの方が変形量が小さい特徴もある。そして図９の溶接ジベルではその剪断破壊部分が溶接部に現れる。
【０００５】
しかし図１０の溶接ジベルは、剪断応力に対する支持特性は改善されるが、溶接ジベルを特殊な形状に構成しなければならないという別の問題が発生する。すなわち、溶接ジベルの軸の途中を拡大するための加工を必要とし、そのため大幅なコストアップが避けられないという欠点があった。
そこで本出願人はこの問題を解決するために、通常の溶接ジベルを使用して拡大部を有する溶接ジベルと同様の効果を奏するスタッド溶接方法を先に提案した（特開平７−２５６４５７公報）。この方法は貫通孔を設けた金属製の拡大ブロック体を被溶接材の表面に配置し、溶接ジベルの溶接部を貫通孔内に挿入してスタッド溶接するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記特開平７−２５６４５７公報に提案されたスタッド溶接方法をさらに改良し、剪断応力に対する強度をより高めることができる新規なスタッド溶接方法、およびその方法によって形成されたスタッド溶接構造を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明の第１の発明は、貫通孔またはアークスタッド溶接中に溶融して貫通する程度の厚さの薄板部が残存する凹陥部を設けた金属製の拡大ブロック体を被溶接材の表面に配置し、溶接ジベルの溶接部を拡大ブロック体の貫通孔または凹陥部内に挿入してスタッド溶接する方法の改良であり、その拡大ブロック体の辺部にそれから一体的に立ち上がる金属製の側部が設けられていることを特徴とする。
この新しい方法によれば、拡大ブロック体を溶接ジベルと共に鋼材等の被溶接材にスタッド溶接することにより、それに一体化された側部も同時に被溶接材に結合される。そして溶接ジベルと側部を有する拡大ブロック体がコンクリートに埋設されて鋼−コンクリートの複合構造が形成されるが、鋼とコンクリートの間の剪断応力は溶接ジベルに加わると共に側部にも加わりその一部を分担する。したがって、鋼とコンクリートの間の剪断応力に対する強度を拡大ブロックのみを使用した場合より高めることができ、耐剪断応力を同じとすれば単位面積あたりの溶接ジベルの数をより少なくすることができる。なお、その剪断応力は主として側部の拡大ブロック体から一体的に立ち上がる部分で受け持つが、それから先端にかけての部分でも副次的には受け持つことができる。
【０００８】
本発明の第２の発明は、上記第１の発明の方法において拡大ブロック体と側部がＬ型鋼から形成されたものを使用することを特徴とする。Ｌ型鋼を所定長に切断加工することにより拡大ブロック体と側部が一体化されたユニットが容易に形成される。
本発明の第３の発明は、上記第１の発明の方法において拡大ブロック体の両辺にそれぞれ側部を設けたものを使用することを特徴とする。この方法によれば溶接ジベルに加わる前後２方向からの剪断応力を各側部で方向に応じて分担受圧することができる。
本発明の第４の発明は、上記第１の発明の方法において拡大ブロック体の四辺に側部を互いに間隙を有して設けたものを使用することを特徴とする。この方法によれば溶接ジベルに加わる前後左右方向からの剪断応力をその方向に応じて各側部で分担受圧することができる。
【０００９】
本発明の第５の発明は、上記第１の発明の方法によつて形成されるスタッド溶接構造である。すなわち、辺部から一体的に立ち上げられた側部を有する金属製の拡大ブロック体が被溶接材の表面に配置され、拡大ブロック体に設けられた貫通孔またはアークスタッド溶接中に溶融して貫通する程度の厚さの薄板部が残存する凹陥部に、軸部と溶接部を有する溶接ジベルの該溶接部を挿入してスタッド溶接することにより、溶接ジベルと拡大ブロックが被溶接材に固着されていることを特徴とするものである。
このスタッド溶接構造によれば、前記のように溶接ジベルに加わる鋼とコンクリートの間の剪断方向の応力の一部が拡大ブロック体の側部で分担される。そのため前記のように鋼とコンクリートの間の剪断応力に対する強度を高めることができ、耐剪断応力を同じとすれば単位面積あたりの溶接ジベルの数をより少なくすることができる。
本発明の第６の発明は、上記スタッド溶接構造において、複数の溶接ジベルがＬ型鋼から形成された拡大ブロック体と共に被溶接材に所定間隔でスタッド溶接され、さらに溶接ジベルに加わる複数方向の剪断応力を各拡大ブロック体の側部で分担して受圧するように、溶接ジベルと拡大ブロックから立ち上がる側部との位置関係を個別にまたは群毎に異ならせてスタッド溶接することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に図面により本発明の実施例を説明する。
図１は本発明のスタッド溶接法を説明するための一部破断斜視図であり、図２は図１の部品を使用してスタッド溶接する状態を示す部分断面図である。これらの図において、先ず本発明のスタッド溶接法に使用する各部品について説明すると、被溶接材８にスタッド溶接する溶接ジベル１は、例えば鋼材等の金属材料を切削または鍛造加工して作られ、軸部２とその先端の溶接部４が軸線方向に順に一体的に形成されている。さらに溶接部４の反対側の軸部２の端部にそれより断面積の大きい頭部５が一体的に形成されている。しかしこれらは溶接により相互に固着して作ることもできる。さらに、頭部５以外を切削加工により一体的に作り、それに頭部５を溶接してもよい。
【００１１】
溶接ジベル１の軸部２、溶接部４および頭部５は軸線に対して回転対称に形成されている。しかし、軸部２や頭部５の断面を例えば正方形のような矩形、または５角形や６角形のような多角形とすることもできる。
さらに溶接部４は先端に向かって断面の縮小する円錐台形状とされており、その先端中央部には半球状の凹部が形成され、その凹部に例えばアルミニウム製で球状の電極６が打ち込まれて固着されている。このような材料により形成された電極はスタッド溶接に際して溶融蒸発してフラックス作用を行うことができる。なお溶接ジベル１における軸部３の直径と長さの比は１：３．５〜１：１５程度が好ましい。さらに溶接部４の長さは拡大ブロック体７の厚さと同じかまたはそれより僅かに長い寸法とされる。
【００１２】
拡大ブロック体３は正方形もしくは長方形の平面形状を有する比較的薄い金属ブロックで、平坦な底面１０を有し、中央部に円形断面の貫通孔１１が設けられている。そしてその１辺部から金属製の側部７が一体的に立ち上げられ、それら両者でＬ型部を形成している。このＬ型部は溶接ジベル１と同じ材料、例えば鋼材などの金属材料を切削加工して作ることができるが、Ｌ型鋼を所定長に切断してその底部分、すなわち拡大ブロック体３の部分に貫通孔１１を形成することにより、簡単に且つ低コストで作ることができる。さらにＬ型鋼の内隅部は一般に図示のような弧状の厚肉部に形成されているので、剪断応力による側部の変形に対する抵抗力を大きくすることができる。
【００１３】
拡大ブロック体３に貫通孔１１を設ける代わりに、平坦な上面と底面を有する比較的薄い金属ブロックの中央部に上方へ開口する円形断面の凹陥部を形成することもできる。この凹陥部はアークスタッド溶接中に溶融して貫通する程度の厚さの底部を残存させて形成される。
なお、Ｌ型鋼を利用する場合は側部７の厚さと拡大ブロック体３の厚さが同じになるが、他の方法で作る場合には拡大ブロック体３と側部７の厚さは同じでも異なるものでも任意に作ることができる。
この例において、軸部２の直径と側部７に平行する拡大ブロック体３の幅寸法の比は１：２〜１：５程度とされ、軸部２の直径と側部７に直交する拡大ブロック体３の幅寸法の比は１：２〜１：５程度とされる。
【００１４】
図２に示すように、拡大ブロック体３の貫通孔１０の上部を覆うようにアークシールド体９を配置することが好ましい。アークシールド体９はセラミック材のような耐熱性のある材料で作られ、中央部に溶接ジベルを挿通する円形断面の挿通孔１４および段差を有する筒状体またはリング状体である。アークシールド体９の上面には押圧リング１３が配置され、その押圧リング１３から連結部１２が垂直に延長され、該連結部１２の先端部は図示しないスタッド溶接機にネジ結合等により着脱自在に連結される。アークシールド体９の下面は拡大ブロック体３の上面に接し、その接触部分に複数の溝９ａが設けられている。この溝９ａは溶接に際して発生するガスの一部をアークシールド体９の外部に排出するために設けられる。
なお、スタッド溶接した後に溶接ジベル１からアークシールド体９を分離するため、ハンマー等で破壊し、或いはアークシールド体９は軸線を中心として複数、例えば２つに分割できるように構成してもよい。しかし溶接ジベル１の頭部５が軸部２より拡大していないときにはこのような分割手段を必要としない。
【００１５】
溶接時において大量の遮蔽ガスを発生させるため、拡大ブロック体３の貫通孔１１内部にリング状のフラックス体を装着することもできる。そのようなフラックス体は、例えば特公昭４０−２２６４５号公報に記載されているようなアルミニウム、またはアルミニウムとシリコンの合金、さらにはそれらに鉄を加えた材料等を使用し、それらの金属、合金のブロックを切削加工したり、またはそれらの粉末を適当なバインダにより成形加工して作ることができる。さらに特公昭４６−１７５６５号公報に記載されているような材料（ＳｉＯ２  ２３〜５３％、Ｍｎ１６〜４５％、ＣａＯ２〜１０％、ＣａＦ２  ２〜１０％、ＭｇＯ０．３〜２０％、Ａｌ２  Ｏ３  ０．８〜１０％）、さらにはそれに鉄を含有させた材料等も使用することができる。なおフラックス体はその内周壁がアークスタッド溶接に際して溶接ジベル１の軸部２および溶接部４との間にアークを生じない大きさとされる。また、フラックス体の高さは拡大ブロック体３の高さより低い値とされ、体積は遮蔽ガスの必要発生量から決められる。
【００１６】
次に、上記部品を使用して溶接ジベルを溶接する方法について説明する。
図２に示すように、先ず被溶接体８のスタッド溶接すべき場所の表面に、側部７付き拡大ブロック体３をその底面１０が接触するように配置する。さらに拡大ブロック体３の上にアークシールド体９を載置する。そして図示しないアークスタッド溶接機本体に連結されたスタッド溶接機のチャックに溶接ジベル１を把持させる。次に溶接ジベル１の先端部４を図示のように拡大ブロック３の貫通孔１１内に挿入し、その先端の電極６を被溶接体８の表面に接触させる。そのときアークシールド体９は押圧リング１３により下方へ押圧される。
【００１７】
上記状態でスタッド溶接機を起動すると、最初に短時間溶接ジベル１の先端部４に設けた電極６と被溶接体８の接触部間が通電し、次いで溶接ジベル１が自動的に僅かに上昇して、その先端部４と被溶接体８との間に生じた間隙にアーク放電が発生する。
アーク放電の継続により溶接ジベル１の先端部４が溶融し、貫通孔１１内に溶融池が形成される。
次いで溶接ジベル１を下降させて被溶接体８に押圧することにより、溶接ジベル１と被溶接体８および側部７を有する拡大ブロック３の三者が一体的に接合される。この溶接時間は通常１秒前後で極めて短時間で終了する。
図３はこのようにして溶接された溶接ジベル１と被溶接体８および側部７を有する拡大ブロック３の結合状態を示した正面図である。溶接ジベル１の先端部４は溶融により消滅し、その結果溶接ジベル１の軸部２と被溶接体８および拡大ブロック３の三者が一体化されている。
【００１８】
図４は図３のように溶接ジベル１と側部７を有する拡大ブロック体３を一体的に被溶接体８に接合した所へコンクリートを打設し、被溶接体８とコンクリート層１５の複合構造を形成した状態を示す部分断面図である。
一般に図４のような溶接ジベル１を所定間隔で複数埋設することにより鋼−コンクリート複合構造が形成されるが、鋼とコンクリート間の剪断応力は一方向のみではなく通常複数方向から加わることが多い。一方、拡大ブロック３と側部７をこのようにＬ型部に形成した場合は、溶接ジベル１と共にその側部７の表面が剪断応力の受圧面になり、特に変形量の少ない側部７の根元、すなわち拡大ブロック３からの立ち上がり部付近が主な受圧部となる。そして平行関係にある溶接ジベルと側部７に対して、例えば側部７から溶接ジベル１方向の剪断応力がコンクリートに加わった場合は、側部７が溶接ジベル１より多くの剪断応力を受け持ち、逆方向の場合、または直交する方向からの剪断応力に対しては溶接ジベル１が側部７より多くの剪断応力を受け持つ。
【００１９】
そのためコンクリート中における各溶接ジベル１と拡大ブロック３から立ち上がる側部７との位置関係をすべて同一にすると、側部７から溶接ジベル１方向の剪断応力がコンクリート中に加わった場合はよいが、逆方向またはそれと直交する方向からの剪断応力に対しては、側部７による応力分担力は低下する。したがって、溶接ジベル１と拡大ブロック３から立ち上がる側部７との位置関係は個別にまたは群（ブロック）毎に異ならせることが好ましい。例えば１００個の溶接ジベル１と側部７のユニットが埋設される場合、２５個ずつ９０度異なる位置関係に埋設すると、前後左右の全ての方向からの剪断応力に等しく対応することができる。
【００２０】
図５は本発明の方法に使用される拡大ブロックの他の側部の例を示す断面図である。この例では拡大ブロック体３の両辺に一対の側部７が一体的に立ち上げられて、全体として図示のように断面がコ字型に形成されている。そして拡大ブロック体３の中央部に貫通孔１１が設けられている。このような構造とすることにより、溶接ジベルに加わる前後または左右の２方向からの剪断応力を各側部７のいずれかがより多く分担して受圧することができる。
【００２１】
図６は本発明の方法に使用される拡大ブロックの他の側部の例を示す斜視図である。この例では拡大ブロック体３の全ての辺に側部７が一体的に立ち上げられて、且つそれらの間に間隙１６が設けられている。この間隙は拡大ブロック３等を溶接ジベル１と共にコンクリートに埋設する際、側部７で囲まれた内部へコンクリートを良好流入させるために設けられる。そして拡大ブロック体３の中央部に貫通孔１１が設けられている。このような構造とすることにより、溶接ジベルに加わる前後左右方向からの剪断応力を各側部７のいずれかがより多く分担して受圧することができる。
図７は図６のような側部７を有する拡大ブロック３を使用して溶接された溶接ジベル１と被溶接体８等の結合状態を部分的に切り欠いて示した正面図である。溶接ジベル１の軸部２と被溶接体８および拡大ブロック３の三者が一体化されている。
【００２２】
【実施例】
図１に示すような側部７を有する拡大ブロック３を使用し、溶接ジベル１を被溶接部材である鋼板上にスタッド溶接したものを２セット作り、それらの溶接ジベル１の頭部を対抗させて所定間隔でセットを向かい合わせ、さらに所定位置に複数の補強鉄筋を介在させて基礎コンクリート上に配置し、そこへコンクリートを流入して鋼−コンクリートの複合構造ブロックを作製した。次にそのブロックを図１１に示す試験装置にセットし、鋼板とコンクリート間に剪断荷重を加えて荷重と変位の関係を調べた。なお図１２は図１１の試験装置の側面図である。
これら図において、２０はコンクリートブロック、２１は補強鉄筋、２２は被溶接部材である鋼板、２３は基礎コンクリート、２４はスタッドボルト、２５は引張部材、２６は変位計である。
使用した溶接ジベル１は頭付きの冷間圧造用炭素鋼線材でスタッドの軸直径が１６ｍｍ、長さ  １６０ｍｍ、引っ張り強さが４１〜５６ｋｇ  ｆ／ｍｍ２  で、拡大ブロック３は一般構造用軽量型鋼、５０ｍｍ×５０ｍｍ×  ３．２ｍｍのアングリンル材を長さ５０ｍｍに切断したものであって、引っ張り強さ４１〜５６ｋｇ  ｆ／ｍｍ２  である。また鋼板は溶接構造用圧延鋼材で厚さ９ｍｍ、引っ張り強さ４９〜６０ｋｇ  ｆ／ｍｍ２  を使用し、コンクリートは通常のポルトランドセメントに１０ｍｍ径の骨材を混入して調整した。
【００２３】
試験は図１２のようにコンクリートブロック２０に上方から外力を加えると共に、鋼板２２に連結した引張部材２５を上方へ引張ることによって行った。比較のため、側部を有しない以外は上記実施例と同様の拡大ブロック３を使用して溶接ジベル１を鋼板にスタッド溶接して鋼−コンクリートの複合構造ブロックを作製したもの、および拡大ブロック３を使用することなく溶接ジベル１を直接鋼板２２にスタッド溶接して鋼−コンクリートの複合構造ブロックを作製したもの等についても、同様な試験装置で鋼板とコンクリート間に剪断荷重を加えて荷重と変位の関係を調べた。これらの結果を図１３に示す。図中Ａは図１の側部を有する拡大ブロック（本発明のもの）を使用した場合、Ｂは側部を有しない拡大ブロックを使用した場合、Ｃは拡大ブロックを使用しない場合の結果である。
これらの結果から、本発明のような側部を有する拡大ブロックを使用して溶接ジベルを鋼板にスタッド溶接したものは、従来の方法でスタッド溶接したものに比べて剪断応力に対する強度を大幅に増加できることが分かる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように構成した本発明のスタッド溶接方法によれば、拡大ブロックを使用する効果、すなわち簡単な溶接ジベルの構造にも係わらず、予定される最大剪断応力に対しその溶接部分が破壊されず、初期剛性が高く且つ破断位置が軸部となるため、多数の繰り返し荷重（例えば１０８  のオーダ）に対し、大幅の耐疲労強度が向上するという効果、をそのまま維持した上に、溶接ジベルに加わるべき剪断応力を拡大ブロックに一体的に設けた側部にも分担させることができる。そのため剪断応力に対する総合的な強度をより高めることができる。そしてそのような拡大ブロックを溶接シベルと共に被溶接材にスタッド溶接するだけで、それから一体的に立ち上げられた側部も同時に被溶接材に固定できる。
該方法によって形成されたスタッド溶接構造を埋設した鋼−コンクリートの複合構造は、鋼とコンクリートの間の剪断応力に対する強度が大幅に高くなり、耐剪断応力を従来と同一のレベルとした場合には、単位面積あたりの溶接ジベルの数をより少なくすることができる。
【００２５】
本発明の方法において、側部と拡大ブロックでＬ型部を構成したものを使用することにより、Ｌ型鋼を所定長に切断加工することにより容易にその構造を形成することができる。
本発明の方法において、拡大ブロック体の両辺にそれぞれ側部を設けたものを使用することにより、溶接ジベルに加わる前後２方向からの剪断応力を各側部で方向に応じて分担受圧させることができる。
本発明の方法において、拡大ブロック体の四辺に側部を互いに間隙を有して設けたものを使用することにより、溶接ジベルに加わる前後左右方向からの剪断応力をその方向に応じて各側部で分担受圧させることができる。
【００２６】
また、本発明のスタッド溶接構造によれば、前記のように溶接ジベルに加わる鋼とコンクリートの間の剪断方向の応力の一部が拡大ブロック体の側部で分担される。そのため前記のように鋼とコンクリートの間の剪断応力に対する強度を高めることができ、耐剪断応力を同じとすれば単位面積あたりの溶接ジベルの数をより少なくすることができる。
本発明の上記構造において、複数の溶接ジベルがＬ型鋼から形成された拡大ブロック体と共に被溶接材に所定間隔でスタッド溶接され、さらに溶接ジベルと拡大ブロックから立ち上がる側部との位置関係を個別にまたは群毎に異ならせてスタッド溶接することにより、溶接ジベルに加わる複数方向の剪断応力を各拡大ブロック体の側部で分担して受圧させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスタッド溶接法を説明するための一部破断斜視図。
【図２】図１の部品を使用してスタッド溶接する状態を示す部分断面図。
【図３】図２により溶接された溶接ジベル１と被溶接体８および側部７を有する拡大ブロック３の結合状態を部分的に切り欠いて示した正面図。
【図４】図３の状態にコンクリートを打設し、被溶接体８とコンクリート層１５の複合構造を形成した状態を示す部分断面図。
【図５】本発明の方法に使用される拡大ブロックの他の側部例の断面図。
【図６】本発明の方法に使用される拡大ブロックのさらに他の側部例の斜視図。
【図７】溶接された溶接ジベル１と被溶接体８および図６の側部７を有する拡大ブロック３の結合状態を部分的に切り欠いて示した正面図。
【図８】図９に示す溶接ジベルと図１０に示す溶接ジベルの剪断力とずれ変形との破壊特性を示す図。
【図９】従来一般的に使用されている普通の溶接ジベルの破断説明図。
【図１０】軸部の先端部が拡大された溶接ジベルの破断説明図。
【図１１】鋼−コンクリートブロックの剪断応力特性を試験する装置の正面図。
【図１２】図１１の側面図
【図１３】実施例と比較例における剪断荷重−変位量特性を示す図。
【符号の説明】
１  溶接ジベル
２  軸部
３  拡大ブロック
４  先端部
５  頭部
６  電極
７  側部
８  被溶接材
９  アークシールド体
９ａ  溝
１０  底面
１１  貫通孔
１２  連結部
１３  押圧リング
１４  挿通孔
１５  コンクリート層
１６  間隙
２０  コンクリートブロック
２１  補強鉄筋
２２  鋼板
２３  基礎コンクリート
２４  スタッドボルト
２５  引張部材
２６  変位計
【図１】
0003567352.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003567352.tif 000012
【図１２】
0003567352.tif 000013
【図１３】
0003567352.tif 000014