(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノンダイアフラム工法で用いられる角形鋼管である第１母材である柱部材に第２および第３母材である２本のＨ形鋼で形成される２本の梁部材を溶接する際に用いられる溶接用エンドタブであって、前記角形鋼管の隣り合った直角に交わる２つの面のそれぞれにコーナー部に近接して幅寄せして前記梁部材を同時に溶接できるように、前記コーナー部に対向して配置され、２つの梁部材のエンドタブとして作用するものであり、直角のコーナーを少なくとも１つ備えた全体として角柱の形状の基体を備え、該基体の直交する２つの側面のうちの一方が前記第２母材である一方の梁部材に接触する第２母材接触面であり、他方の側面が前記第３母材である他方の梁部材に接触する第３母材接触面であり、これら第２および第３母材接触面が交差するコーナー部に、所定深さの溶接使用部である凹部が形成され、該凹部の一方の側部が、前記第１母材の１つの側面と前記第２母材との間に形成された１つの溶接溝と連通し、その他方の側部が、前記第１母材角形鋼管の前記１つの側面に隣り合った他の側面と前記第３母材との間に形成された他の溶接溝と連通するようになっており、前記凹部の底部が、前記２つの溶接溝を形成する裏当て材と連続する裏当てとして作用するようになっている溶接用エンドタブを用い、コーナー部が直角な角形鋼管で形成される柱部材の隣り合った直角に交わる２つの側面のそれぞれにコーナー部に近接して、Ｈ形鋼で形成される梁部材を２本同時に溶接することを特徴とする溶接方法。
【請求項２】
２本のＨ形鋼の所定箇所に裏当て材を溶接により取り付け、次に角形鋼管に裏当て材を取り付けたH形鋼を幅寄せ状態で溶接により仮付し、続いて２つの裏当て材の表面と底面が面一になるように溶接用エンドタブを直交端部に一方の面に接着剤を施したアルミ箔により取り付けるとともに、２つの溶接溝の開放端側にそれぞれ通常の固形エンドタブを設置し、一方の溶接溝の固形エンドタブ側の端部から他方の固形エンドタブ側の端部に向けて一連で溶接を行う請求項１の溶接方法。
【請求項３】
ノンダイアフラム工法で用いられる角形鋼管である第１母材である柱部材に第２および第３母材である２本のＨ形鋼で形成される２本の梁部材を溶接する際に用いられる溶接用エンドタブであって、前記角形鋼管の隣り合った直角に交わる２つの面のそれぞれにコーナー部に近接して幅寄せして前記梁部材を同時に溶接できるように、前記コーナー部に対向して配置され、２つの梁部材のエンドタブとして作用するものであり、直角のコーナーを少なくとも１つ備えた全体として角柱の形状の基体を備え、該基体の直交する２つの側面のうちの一方が前記第２母材である一方の梁部材に接触する第２母材接触面であり、他方の側面が前記第３母材である他方の梁部材に接触する第３母材接触面であり、これら第２および第３母材接触面が交差するコーナー部に、所定深さの溶接使用部である凹部が形成され、該凹部の一方の側部が、前記第１母材の１つの側面と前記第２母材との間に形成された１つの溶接溝と連通し、その他方の側部が、前記第１母材角形鋼管の前記１つの側面に隣り合った他の側面と前記第３母材との間に形成された他の溶接溝と連通するようになっており、前記凹部の底部が、前記２つの溶接溝を形成する裏当て材と連続する裏当てとして作用するようになっていることを特徴とする溶接用エンドタブ。
【請求項４】
前記凹部の溶接使用面が少なくとも１つの平面から形成されている請求項３の溶接用エンドタブ。
【請求項５】
前記凹部の溶接使用面が少なくとも１つの曲面から形成されている請求項３の溶接用エンドタブ。
【請求項６】
前記凹部の溶接使用面が少なくとも１つの平面と少なくとも１つの曲面から形成されている請求項３の溶接用エンドタブ。
【請求項７】
前記凹部が、前記底部から上方に向かって徐々に広がった形状である請求項３〜６のいずれかの溶接用エンドタブ。
【請求項８】
前記角柱が、三角柱、四角柱および五角柱のいずれかである請求項３〜７のいずれかの溶接用エンドタブ。
【請求項９】
主成分としてSiO2とAl2O3を含有する材料で形成されている請求項３〜８のいずれかの溶接用エンドタブ。
【請求項１０】
鋳物用珪砂、礬土頁岩、カイヤナイト類、蝋石、ドロマイト、およびマグネサイト等の耐火物原料から選ばれた少なくとも一種の材料で形成された請求項３〜８のいずれかの溶接用エンドタブ。
【請求項１１】
溶接用エンドタブ材または裏当て材製造不具合品または使用済み棄材の粉砕物で形成された請求項３〜８のいずれかの溶接用エンドタブ。
【請求項１２】
製鉄・非鉄精錬・焼成炉等の炉材や湯路等の廃棄用耐火物の粉砕物で形成された請求項３〜１０のいずれかの溶接用エンドタブ。
【請求項１３】
フラックス粉で形成された請求項３〜８のいずれかの溶接用エンドタブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接用エンドタブおよびそれを用いた溶接方法に関し、更に詳細には、角形鋼管柱にＨ形鋼梁を直接溶接する際に用いる溶接用エンドタブおよびそれを用いた溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
柱に角形鋼管を用い梁にＨ形鋼を用いる建築構造物における柱梁接合部構造として、上下階の角形鋼管柱を別部材の柱梁接合部コアを介して溶接接合し、この柱梁接合部コアにＨ形鋼梁を溶接接合する構造がある。
この種の柱梁接合部コアは、梁に作用する曲げモーメント等の応力を柱に十分に伝達できる剛接合とするために、短尺の角形鋼管に補強としてダイアフラムを溶接固定した構造のものが一般に用いられる。
ダイアフラムを持つ柱梁接合部コアとして、短尺角形鋼管の両端面にダイアフラムを溶接固定した通しダイアフラム形式の柱梁接合部コアが広く採用されているが、剛性を確保できるように厚肉にしたダイアフラムなしの短尺厚肉角形鋼管、いわゆるノンダイアフラム形式の柱梁接合部コアを用いる場合もある（例えば、特開２０１４−１６３２０１号公報参照）。
【０００３】
角形鋼管の隣り合った直角に交わる２つの側面のそれぞれにコーナー部に近接して幅寄せして前記梁部材を溶接する場合、従来の鋼製エンドタブでは、図１９〜図２２に示したように、次のようにして行う。
（１）角形鋼管１００の１つの側面１００ａと１本のＨ形鋼１０１の端部１０２ａとの間に形成された１つの溶接溝Ｇの底部を形成するように、裏当て材１０２を配置し、ついで鋼製エンドタブ１０３、１０４を溶接溝Ｇの端部に配置する（図１９）。Ｈ形鋼１０１の幅寄せ側は、角形鋼管１００の側面１００ｂにエンドタブを設置する。
（２）前記溶接溝Ｇに溶融金属Ｗを層状に充填して溶接を行う（図２０）。
（３）裏当て材１０２、裏当て材の側面１００ｂより突出した部分および鋼製エンドタブ１０３を切り落とし、固化した溶融金属Ｗの端部の面をグラインダで整える（図２１）。
（４）上記と同様にして、角形鋼管１００の他の側面１００ｂに他のＨ形鋼１０５（直交梁）を溶接する（図２２）。
【０００４】
固形エンドタブを用いて溶接する場合は、図２３~２６に示したように、次のようにして行う。
（１）角形鋼管１００の１つの側面１００ａと１本のＨ形鋼１０２の端部１０２ａとの間に形成された１つの溶接溝Ｇの底部を形成するように、裏当て材１０３を配置し、ついで固形エンドタブ１０６、１０７を溶接溝Ｇの端部に配置する（図２３）。Ｈ形鋼１０１の幅寄せ側は、角形鋼管１００の側面１００ｂにエンドタブを設置する。
（２）前記溶接溝Ｇに溶融金属Ｗを層状に充填して溶接を行う（図２４）。
（３）溶接熱で脆くなった固形エンドタブ１０６を金槌などで叩いて崩し、裏当て材１０４の側面１００ｂより突出した部分のみを切り落とし、固化した溶融金属Ｗの端部の面をグラインダで整える（図２５）。
（４）上記と同様にして、角形鋼管１００の他の側面１００ｂに他のＨ形鋼１０５（直交梁）を溶接する（図２６）。
【０００５】
以上のように、角形鋼管の隣り合った直角に交わる２つの側面のそれぞれにコーナー部に幅寄せして２本の梁部材を溶接するには、大変に手間のかかるものであった。また、固形エンドタブの場合は、グラインダで溶接金属の端部の面を適切に整えなければ、溶接溝に隙間ができ、溶接金属がこぼれ余盛不足といった欠陥が生じる危険性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１６３２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記したように、１本の角形鋼管柱に２本のＨ形鋼梁を溶接する際に用いて便利な溶接用エンドタブおよびそれを用いた溶接方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的は、本発明の以下の（１）〜（１３）の構成の溶接用エンドタブおよびそれを用いた溶接方法により達成される。
（１）
ノンダイアフラム工法で用いられる角形鋼管である第１母材である柱部材に第２および第３母材である２本のＨ形鋼で形成される２本の梁部材を溶接する際に用いられる溶接用エンドタブであって、前記角形鋼管の隣り合った直角に交わる２つの面のそれぞれにコーナー部に近接して幅寄せして前記梁部材を同時に溶接できるように、前記コーナー部に対向して配置され、２つの梁部材のエンドタブとして作用するものであり、直角のコーナーを少なくとも１つ備えた全体として角柱の形状の基体を備え、該基体の直交する２つの側面のうちの一方が前記第２母材である一方の梁部材に接触する第２母材接触面であり、他方の側面が前記第３母材である他方の梁部材に接触する第３母材接触面であり、これら第２および第３母材接触面が交差するコーナー部に、所定深さの溶接使用部である凹部が形成され、該凹部の一方の側部が、前記第１母材の１つの側面と前記第２母材との間に形成された１つの溶接溝と連通し、その他方の側部が、前記第１母材角形鋼管の前記１つの側面に隣り合った他の側面と前記第３母材との間に形成された他の溶接溝と連通するようになっており、前記凹部の底部が、前記２つの溶接溝を形成する裏当て材と連続する裏当てとして作用するようになっている溶接用エンドタブを用い、コーナー部が直角な角形鋼管で形成される柱部材の隣り合った直角に交わる２つの側面のそれぞれにコーナー部に近接して、Ｈ形鋼で形成される梁部材を２本同時に溶接することを特徴とする溶接方法。
（２）
２本のＨ形鋼の所定箇所に裏当て材を溶接により取り付け、次に角形鋼管に裏当て材を取り付けたH形鋼を幅寄せ状態で溶接により仮付し、続いて２つの裏当て材の表面と底面が面一になるように溶接用エンドタブを直交端部に一方の面に接着剤を施したアルミ箔により取り付けるとともに、２つの溶接溝の開放端側にそれぞれ通常の固形エンドタブを設置し、一方の溶接溝の固形エンドタブ側の端部から他方の固形エンドタブ側の端部に向けて一連で溶接を行う請求項１の溶接方法。
（３）
コーナー部が直角な角形鋼管で形成される第１母材である柱部材に第２および第３母材である２本のＨ形鋼で形成される２本の梁部材を溶接する際に用いられる溶接用エンドタブであって、前記角形鋼管の隣り合った直角に交わる２つの面のそれぞれにコーナー部に近接して幅寄せして前記梁部材を同時に溶接できるように、前記コーナー部に対向して配置され、２つの梁部材のエンドタブとして作用するものであり、直角のコーナーを少なくとも１つ備えた全体として角柱の形状の基体を備え、該基体の直交する２つの側面のうちの一方が前記第２母材である一方の梁部材に接触する第２母材接触面であり、他方の側面が前記第３母材である他方の梁部材に接触する第３母材接触面であり、これら第２および第３母材接触面が交差するコーナー部に、所定深さの溶接使用部である凹部が形成され、該凹部の一方の側部が、前記第１母材の１つの側面と前記第２母材との間に形成された１つの溶接溝と連通し、その他方の側部が、前記第１母材角形鋼管の前記１つの側面に隣り合った他の側面と前記第３母材との間に形成された他の溶接溝と連通するようになっており、前記凹部の底部が、前記２つの溶接溝を形成する裏当て材と連続する裏当てとして作用するようになっていることを特徴とする溶接用エンドタブ。
（４）
前記凹部の溶接使用面が少なくとも１つの平面から形成されている前記（３）の溶接用エンドタブ。
（５）
前記凹部の溶接使用面が少なくとも１つの曲面から形成されている前記（３）の溶接用エンドタブ。
（６）
前記凹部の溶接使用面が少なくとも１つの平面と少なくとも１つの曲面から形成されている前記（３）の溶接用エンドタブ。
（７）
前記凹部が、前記底部から上方に向かって徐々に広がった形状である前記（３）〜（７）のいずれかの溶接用エンドタブ。
（８）
前記角柱が、三角柱、四角柱および五角柱のいずれかである前記（３）〜（７）のいずれかの溶接用エンドタブ。
（９）
主成分としてSiO2とAl2O3を含有する材料で形成されている前記（３）〜（８）のいずれかの溶接用エンドタブ。
（１０）
前記材料が、鋳物用珪砂、礬土頁岩、カイヤナイト類、蝋石、ドロマイト、およびマグネサイト等の耐火物原料から選ばれた少なくとも一種の材料である前記（９）の溶接用エンドタブ。
（１１）
溶接用エンドタブ材または裏当て材製造不具合品または使用済み棄材の粉砕物で形成された前記（５）〜（１０）のいずれかの溶接用エンドタブ。
（１２）
製鉄・非鉄精錬・焼成炉等の炉材や湯路等の廃棄用耐火物の粉砕物で形成された前記（３）〜（１０）のいずれかの溶接用エンドタブ。
（１３）
フラックス粉で形成された前記（３）〜（８）のいずれかの溶接用エンドタブ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の溶接用エンドタブにおいては、角形鋼管柱の２つの側面へそれぞれＨ形鋼梁（計２本）を溶接する際の２本の溶接溝を連続させることができるので、該２本のＨ形鋼梁を同時に溶接でき、しかも固化した溶融金属の端部処理が不要なので、迅速で無駄のない溶接が可能である。
また、第２母材溶接始端部から第３母材溶接終端部までを１カ所の溶接部として溶接することで、すなわち一方の溶接溝の固形エンドタブ側の端部から他方の固形エンドタブ側の端部に向けて一連で溶接を行うことで、直交部での再溶融を防ぐ効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態による溶接用エンドタブの斜視図である。
【図２】図１に示した溶接用エンドタブの正面図である。
【図３】図１に示した溶接用エンドタブの背面図である。
【図４】図１に示した溶接用エンドタブの右側面図である。
【図５】図１に示した溶接用エンドタブの左側面図である。
【図６】図１に示した溶接用エンドタブの平面図である。
【図７】図１に示した溶接用エンドタブの低面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による溶接用エンドタブの斜視図である。
【図９】図８に示した溶接用エンドタブの正面図である。
【図１０】図８に示した溶接用エンドタブの背面図である。
【図１１】図８に示した溶接用エンドタブの左側面図である。
【図１２】図８に示した溶接用エンドタブの右側面図である。
【図１３】図８に示した溶接用エンドタブの平面図である。
【図１４】図８に示した溶接用エンドタブの低面図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態による溶接用エンドタブを用いて溶接する際の各部材の配置状態を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示した配置状態の平面図である。
【図１７】図８〜１４に示した溶接用エンドタブと裏当て材の配置状態を示す斜視図である。
【図１８】角形鋼管（柱）に同幅のＨ形鋼（梁）と幅寄せした２本のＨ形鋼（梁）を溶接して取り付ける際の配置図である。
【図１９】直交する場合の従来工法による溶接手順を説明するための図である。
【図２０】梁を幅寄せして直交する場合の従来工法による溶接手順を説明するための図である。
【図２１】梁を幅寄せして直交する場合の従来工法による溶接手順を説明するための図である。
【図２２】梁を幅寄せして直交する場合の従来工法による溶接手順を説明するための図である。
【図２３】梁を幅寄せして直交する場合の従来工法による溶接手順を説明するための図である。
【図２４】梁を幅寄せして直交する場合の従来工法による溶接手順を説明するための図である。
【図２５】梁を幅寄せして直交する場合の従来工法による溶接手順を説明するための図である。
【図２６】梁を幅寄せして直交する場合の従来工法による溶接手順を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態による溶接用エンドタブについて説明する。
まず、図１〜７を参照して、本発明の第１の実施形態による溶接用エンドタブ１０について説明する。
溶接用エンドタブ１０は、コーナー部が直角な角形鋼管で形成される柱部材ＣにＨ形鋼で形成される梁部材Ｂを溶接する際に用いられる溶接用エンドタブであって、前記角形鋼管の隣り合った直角に交わる２つの側面のそれぞれにコーナー部に近接して幅寄せして前記梁部材を同時に溶接できるように、前記コーナー部に対向して配置され、２つの梁部材のエンドタブとして作用するものである。
【００１２】
溶接用エンドタブ１０は、直角のコーナーを少なくとも１つ備えた全体として角柱の形状の、好ましくは三角柱、四角柱、五角柱の基体１２を備え、該基体１２の直交する隣り合った側面である２つの母材接触面１２ａ、１２ｂが形成する直角なコーナー部１４に、その下面１６から所定高さのところに底面１８を有する所定深さの凹部２０が形成されている。この凹部２０は、図１等から明瞭なように、その溶接使用面２２が少なくとも１つの曲面から形成され、その溶接使用面２２は、前記底面１８から基体１２の上面２４まで徐々に広がっており、全体として四分の一円錐台を逆さにした形状をしている。図に示したものでは、凹部２０の溶接使用面２２は、中央の大きな主溶接使用面部２２ａおよびその両側にそれぞれ設けられ、主溶接使用面部２２ａより開いた形状となっている２つの副溶接使用面部２２ｂから形成されている。この副溶接使用面部２２ｂは、溶融金属の溶接母材への溶け込みを良好にするためのものである。また、この副溶接使用面部２２ｂの外側の稜線は、梁部材のフランジに設けられた開先に合致して斜めになっている。
【００１３】
次に、図８から図１４を参照して、本発明の第２の実施形態による溶接用エンドタブについて説明する。この第２の実施形態による溶接用エンドタブにおいて、第１の実施形態による溶接用エンドタブに該当する部位には、第１の実施形態による溶接用エンドタブと同一の符号を付して説明する。この第２の実施形態による溶接用エンドタブ１０は、第１の実施形態による溶接用エンドタブとは凹部２０の形状のみが異なるので、この部分のみを説明する。
この第２の実施形態による溶接用エンドタブ１０の凹部２０の溶接使用面２２は、前記主溶接使用面部２２ａおよび副溶接使用面部２２ｂが弧状でなく、平坦面となっており、前記主溶接使用面部２２ａは、台形を逆さまにした形状となっている。
底面１８はほぼ三角形になっていて、その頂部から底辺までの距離は、６〜１２ｍｍである。
【００１４】
上の説明では、前記凹部の溶接使用面２２が、共に湾曲面または平坦面で形成された主溶接使用面部２２ａおよび副溶接使用面部２２ｂからなるものについて説明したが、湾曲面と平坦面を組み合わせたものであってもよい。また、主溶接使用面部２２ａの両側部材から、２段以上で広がった形状であってもよい。
【００１５】
前記溶接用エンドタブ１０は、主成分としてSiO2とAl2O3を含有する材料で形成されていることが好ましい。
前記溶接用エンドタブ１０の材料は、鋳物用珪砂、礬土頁岩、カイヤナイト類、蝋石、ドロマイト、およびマグネサイト等の耐火物原料から選ばれた少なくとも一種の材料であることが望ましい。
【００１６】
前記溶接用エンドタブ１０の粉体の材料は、また、溶接用エンドタブ材または裏当て材製造不具合品または使用済み棄材の粉砕物であることが特に望ましい。
前記溶接用エンドタブ１０の材料は、更にまた、製鉄・非鉄精錬・焼成炉等の炉材や湯路等の廃棄用耐火物の粉砕物であることが望ましい。これにより、産業廃棄物の再利用が図れ、廃棄コスト等を節約できる。
上記裏当て材部品の材料は、フラックス粉とすることもできる。
【００１７】
次に、図１５以降を参照して、前記溶接用エンドタブ１０を用いての溶接方法について説明する。
先ず、第２、第３母材（梁）である２本のＨ形鋼１０２、１１０の所定箇所に裏当て材１０４、１０６を溶接により取り付ける。次に柱である角形鋼管１００に裏当て材を取り付けたH形鋼を幅寄せ状態で溶接により仮付する。続いて２つの裏当て材の表面と底面１８が面一になるように溶接用エンドタブ１０を直交端部に一方の面に接着剤を施したアルミ箔により取り付けるとともに、溶接溝Ｇ１、Ｇ２の開放端側にそれぞれ通常の固形エンドタブを設置する。溶接溝の一方の固形エンドタブ側の端部から他方の固形エンドタブ側の端部に向けて一連で溶接を行う。
なお、本発明のエンドタブ１０は、図１８に示したように、角形鋼管１００（柱）に同幅のＨ形鋼１２０と幅寄せしたＨ形鋼１２２および１２４を溶接して取り付ける際にも用いることができる。
【符号の説明】
【００１８】
１０  溶接用エンドタブ
１２  基体
１４  コーナー部
１６  基体の下面
１８  底面
２０  凹部
２２  溶接使用面
２２ａ  主溶接使用面部
２２ｂ  副溶接使用面部
Ｇ  溶接溝
【図１】
0006539833.tif 000002
【図２】
0006539833.tif 000003
【図３】
0006539833.tif 000004
【図４】
0006539833.tif 000005
【図５】
0006539833.tif 000006
【図６】
0006539833.tif 000007
【図７】
0006539833.tif 000008
【図８】
0006539833.tif 000009
【図９】
0006539833.tif 000010
【図１０】
0006539833.tif 000011
【図１１】
0006539833.tif 000012
【図１２】
0006539833.tif 000013
【図１３】
0006539833.tif 000014
【図１４】
0006539833.tif 000015
【図１５】
0006539833.tif 000016
【図１６】
0006539833.tif 000017
【図１７】
0006539833.tif 000018
【図１８】
0006539833.tif 000019
【図１９】
0006539833.tif 000020
【図２０】
0006539833.tif 000021
【図２１】
0006539833.tif 000022
【図２２】
0006539833.tif 000023
【図２３】
0006539833.tif 000024
【図２４】
0006539833.tif 000025
【図２５】
0006539833.tif 000026
【図２６】
0006539833.tif 000027