JPH06106235A - 角鋼管柱の製造方法 - Google Patents
角鋼管柱の製造方法Info
- Publication number
- JPH06106235A JPH06106235A JP4255999A JP25599992A JPH06106235A JP H06106235 A JPH06106235 A JP H06106235A JP 4255999 A JP4255999 A JP 4255999A JP 25599992 A JP25599992 A JP 25599992A JP H06106235 A JPH06106235 A JP H06106235A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- steel plates
- beam welding
- thick steel
- square steel
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 板厚にかかわりなく、高能率で品質もすぐれ
た角鋼管柱を製造する。 【構成】 長手方向の側面を45°に面取りした４枚の厚
鋼板1a、1b、1c、1dを隙間を設けずに接合させて閉断面
の柱状に組み立て、接合面の両脇も接合面と直角に面取
りし、この接合面に外側からビームを照射して接合面を
溶着する。
た角鋼管柱を製造する。 【構成】 長手方向の側面を45°に面取りした４枚の厚
鋼板1a、1b、1c、1dを隙間を設けずに接合させて閉断面
の柱状に組み立て、接合面の両脇も接合面と直角に面取
りし、この接合面に外側からビームを照射して接合面を
溶着する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、厚鋼板を閉断面の柱状
に組み立て、コーナーシーム部を溶接する角鋼管柱の製
造方法に関する。
に組み立て、コーナーシーム部を溶接する角鋼管柱の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に示すように、４枚の厚鋼板1a、1
b、1c、1dを閉断面の柱状に組み立て、４か所のコーナ
ーシーム部4a、4b、4c、4dをサブマージアーク溶接によ
り接合して中、高層建築用の角鋼管柱（ボックス柱とも
いう）を製造することが行われている。角鋼管柱のコー
ナーシーム部におけるサブマージアーク溶接の開先付近
の形状の一例を図４に示す。1a、1bは角鋼管柱の素材で
ある厚鋼板、２、2'は厚鋼板1a、1bの接合部に形成され
た開先、３は裏当て金、４は溶接金属である。
b、1c、1dを閉断面の柱状に組み立て、４か所のコーナ
ーシーム部4a、4b、4c、4dをサブマージアーク溶接によ
り接合して中、高層建築用の角鋼管柱（ボックス柱とも
いう）を製造することが行われている。角鋼管柱のコー
ナーシーム部におけるサブマージアーク溶接の開先付近
の形状の一例を図４に示す。1a、1bは角鋼管柱の素材で
ある厚鋼板、２、2'は厚鋼板1a、1bの接合部に形成され
た開先、３は裏当て金、４は溶接金属である。
【０００３】鋼板の板厚が厚い場合、従来は複数パスで
開先内を盛り上げる方法が通常であったが、特開昭47-3
1844号公報に見られるように、複数本のトーチを使用
し、大電流により厚鋼板を１パスで溶接する溶接方法が
開発され、今日ではこれが広く採用されている。このほ
か、サブマージアーク溶接とガスシールドアーク溶接を
併用する場合もある。
開先内を盛り上げる方法が通常であったが、特開昭47-3
1844号公報に見られるように、複数本のトーチを使用
し、大電流により厚鋼板を１パスで溶接する溶接方法が
開発され、今日ではこれが広く採用されている。このほ
か、サブマージアーク溶接とガスシールドアーク溶接を
併用する場合もある。
【０００４】ただし、この方法で１パスで溶接できる鋼
板の板厚はせいぜい65mm程度が限度であり、角鋼管柱の
寸法が大きく、厚鋼板の板厚がたとえばこれ以上となる
と、開先断面積も大となり、大入熱化によって溶接部の
靱性の劣化、溶接反応の安定性の劣化等の問題が生じて
くるため、以前のように複数パスに分割して溶接せざる
を得ず、製造能率の低下を来していた。
板の板厚はせいぜい65mm程度が限度であり、角鋼管柱の
寸法が大きく、厚鋼板の板厚がたとえばこれ以上となる
と、開先断面積も大となり、大入熱化によって溶接部の
靱性の劣化、溶接反応の安定性の劣化等の問題が生じて
くるため、以前のように複数パスに分割して溶接せざる
を得ず、製造能率の低下を来していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、板厚にかか
わらず、前記のごとき不経済な溶接方法によることな
く、能率的かつ経済的でしかも靱性劣化等の品質上の問
題も発生しない溶接方法によりコーナーシーム部を溶接
する角鋼管柱の製造方法を提供することを目的とする。
わらず、前記のごとき不経済な溶接方法によることな
く、能率的かつ経済的でしかも靱性劣化等の品質上の問
題も発生しない溶接方法によりコーナーシーム部を溶接
する角鋼管柱の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、４枚の厚鋼板
を隙間を設けずに接合させて閉断面の柱状に組み立て、
この接合面に外側からビームを照射して前記接合面を溶
着することを特徴とする角鋼管柱の製造方法であり、好
ましくは、４枚の厚鋼板がいずれも長手方向の側面を45
°に面取りされ、かつ接合面の両脇も接合面と直角に面
取りされたものであるか、あるいは４枚の厚鋼板のうち
２枚の厚鋼板の内側端部が、他の２枚の厚鋼板の板厚に
相当する長さだけ段付きに削られているものである角鋼
管柱の製造方法である。
を隙間を設けずに接合させて閉断面の柱状に組み立て、
この接合面に外側からビームを照射して前記接合面を溶
着することを特徴とする角鋼管柱の製造方法であり、好
ましくは、４枚の厚鋼板がいずれも長手方向の側面を45
°に面取りされ、かつ接合面の両脇も接合面と直角に面
取りされたものであるか、あるいは４枚の厚鋼板のうち
２枚の厚鋼板の内側端部が、他の２枚の厚鋼板の板厚に
相当する長さだけ段付きに削られているものである角鋼
管柱の製造方法である。
【０００７】
【作 用】本発明では、４枚の厚鋼板を閉断面の柱状に
組み立て、接合面に高エネルギー密度のビームを照射す
るビーム溶接により溶着する。鋼板の接合の際、特に隙
間は設けず、メタルタッチの状態とするので、サブマー
ジアーク溶接等と比較すると大きな開先面を埋める必要
がないので入熱量は極めて小さく、熱歪みや材料への冶
金的影響の問題が少ない上、板厚の制約がなく、溶接ワ
イヤー等の溶材や溶加材を使用しないので経済的であ
り、美しいビード外観が得られる。
組み立て、接合面に高エネルギー密度のビームを照射す
るビーム溶接により溶着する。鋼板の接合の際、特に隙
間は設けず、メタルタッチの状態とするので、サブマー
ジアーク溶接等と比較すると大きな開先面を埋める必要
がないので入熱量は極めて小さく、熱歪みや材料への冶
金的影響の問題が少ない上、板厚の制約がなく、溶接ワ
イヤー等の溶材や溶加材を使用しないので経済的であ
り、美しいビード外観が得られる。
【０００８】組み立ての際隙間を設けないので溶接前の
仮組み作業も容易で、ずれも生じにくい。ビーム溶接で
はビーム径が極度に細いため、溶接にあたって精密な位
置合わせが必要である。本発明では、溶接部分の外表
面、すなわち接合面の両脇を照射方向と直角の平面とし
ているから、母材に照射するビームの振れをなくし、正
確に接合面を狙うことができる。
仮組み作業も容易で、ずれも生じにくい。ビーム溶接で
はビーム径が極度に細いため、溶接にあたって精密な位
置合わせが必要である。本発明では、溶接部分の外表
面、すなわち接合面の両脇を照射方向と直角の平面とし
ているから、母材に照射するビームの振れをなくし、正
確に接合面を狙うことができる。
【０００９】
実施例１ 図１に本発明の第１の実施例を示す。図１（ａ）は角鋼
管柱の断面図、（ｂ）はその１部の拡大図である。1a、
1b、1c、1dは角鋼管柱を構成する４枚の厚鋼板で、いず
れも長手方向の側面を45°に面取りし、この面を接合さ
せて閉断面の柱状に組み立てられている。２は組み立て
状態における４隅の面取り部、３は裏当て金、４は溶接
金属である。
管柱の断面図、（ｂ）はその１部の拡大図である。1a、
1b、1c、1dは角鋼管柱を構成する４枚の厚鋼板で、いず
れも長手方向の側面を45°に面取りし、この面を接合さ
せて閉断面の柱状に組み立てられている。２は組み立て
状態における４隅の面取り部、３は裏当て金、４は溶接
金属である。
【００１０】本実施例においては、この４枚の厚鋼板1
a、1b、1c、1dを隙間なしに接合させて閉断面の柱状に
組み立て、４か所の角部の外面にさらに接合面と直角方
向の面取り加工を施してから、４か所の角部の外面から
接合面に向けてビーム溶接を行うのである。なお、ビー
ムが溶接面を貫通して対角線上の鋼板を損傷することを
防止するため、接合面の裏側には裏当て金３を取り付け
てある。
a、1b、1c、1dを隙間なしに接合させて閉断面の柱状に
組み立て、４か所の角部の外面にさらに接合面と直角方
向の面取り加工を施してから、４か所の角部の外面から
接合面に向けてビーム溶接を行うのである。なお、ビー
ムが溶接面を貫通して対角線上の鋼板を損傷することを
防止するため、接合面の裏側には裏当て金３を取り付け
てある。
【００１１】なお、ビーム溶接としては、電子ビーム溶
接、レーザービーム溶接などいかなるビーム溶接でもよ
い。また、接合面と直角方向の面取りは、組み立て後で
はなく、予め行っておいてもよい。この実施例の方法に
よると、特に正方形断面の角鋼管柱の場合素材である厚
鋼板はすべて同一寸法であるから製作、管理が容易であ
り、さきの図３のものと比較すれば明らかなように製造
された角鋼管柱の断面も点対称となり、ｘｙ方向の如何
によらず断面性能は等しく強度上同等であるから、設計
上、あるいは施工上の取扱いもきわめて簡単である。溶
接段階でも開先形状が左右対称で熱放散や帯磁によるビ
ードの曲がり等が発生しないので品質上の問題も少な
い。
接、レーザービーム溶接などいかなるビーム溶接でもよ
い。また、接合面と直角方向の面取りは、組み立て後で
はなく、予め行っておいてもよい。この実施例の方法に
よると、特に正方形断面の角鋼管柱の場合素材である厚
鋼板はすべて同一寸法であるから製作、管理が容易であ
り、さきの図３のものと比較すれば明らかなように製造
された角鋼管柱の断面も点対称となり、ｘｙ方向の如何
によらず断面性能は等しく強度上同等であるから、設計
上、あるいは施工上の取扱いもきわめて簡単である。溶
接段階でも開先形状が左右対称で熱放散や帯磁によるビ
ードの曲がり等が発生しないので品質上の問題も少な
い。
【００１２】また、溶接部のビードの盛り上がりは、コ
ーナーの面取り部分に発生し、柱として使用する段階で
梁が取りつく位置には凸部が生じないので施工上も有利
であるという長所もある。 実施例２ 図２は、本発明の第２の実施例である角鋼管柱の断面の
１部の拡大図で、1aはフランジ材、1bはウエブ材、４は
溶接金属である。
ーナーの面取り部分に発生し、柱として使用する段階で
梁が取りつく位置には凸部が生じないので施工上も有利
であるという長所もある。 実施例２ 図２は、本発明の第２の実施例である角鋼管柱の断面の
１部の拡大図で、1aはフランジ材、1bはウエブ材、４は
溶接金属である。
【００１３】この実施例では２枚のフランジ材1aの両内
側端部を、ウエブ材1bの板厚に相当する長さにわたり、
深さｔだけ削り取ってあり、ここへ２枚のウエブ材1bを
嵌合させて閉断面の柱状に組み立てる。さきの第１の実
施例と同様、接合面の外面から接合面に向けてビーム溶
接を行う。接合面は直線状には貫通していないから、ビ
ームが通り抜けて対角線上の鋼板を損傷することはな
く、ビームが多少強すぎても問題ないばかりでなく、裏
当て金３が不要である。ただし、接合面がフランジ材1a
の裏面よりもｔだけ内側にあるので、この終端と裏側表
面との間の隙間が切り欠きとして残存しないよう、溶接
金属４の溶け込み深さが裏側表面に達していることが必
要であり、この点を考慮して寸法ｔを決定する。
側端部を、ウエブ材1bの板厚に相当する長さにわたり、
深さｔだけ削り取ってあり、ここへ２枚のウエブ材1bを
嵌合させて閉断面の柱状に組み立てる。さきの第１の実
施例と同様、接合面の外面から接合面に向けてビーム溶
接を行う。接合面は直線状には貫通していないから、ビ
ームが通り抜けて対角線上の鋼板を損傷することはな
く、ビームが多少強すぎても問題ないばかりでなく、裏
当て金３が不要である。ただし、接合面がフランジ材1a
の裏面よりもｔだけ内側にあるので、この終端と裏側表
面との間の隙間が切り欠きとして残存しないよう、溶接
金属４の溶け込み深さが裏側表面に達していることが必
要であり、この点を考慮して寸法ｔを決定する。
【００１４】なお、この例でフランジ材1aの端部加工を
行わず、すなわちｔを０として接合を行うと、ビーム溶
接の尾端である柱材の内隅部付近での溶け込み不足やア
ンダーカットなどの溶接欠陥が発生しやすいばかりでな
く、通り抜けたビームにより下部の部材を損傷すること
もある。また、接合面の左右で伝熱面積が大きく相違す
るため、熱歪みを発生して溶接が中断してしまうことも
あるなど問題点が多いので好ましくない。
行わず、すなわちｔを０として接合を行うと、ビーム溶
接の尾端である柱材の内隅部付近での溶け込み不足やア
ンダーカットなどの溶接欠陥が発生しやすいばかりでな
く、通り抜けたビームにより下部の部材を損傷すること
もある。また、接合面の左右で伝熱面積が大きく相違す
るため、熱歪みを発生して溶接が中断してしまうことも
あるなど問題点が多いので好ましくない。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、板厚にかかわりなくビ
ーム溶接による角鋼管柱の製造が可能となり、生産性の
みならず溶接部の品質、製品の美観も向上するという、
すぐれた効果を奏する。
ーム溶接による角鋼管柱の製造が可能となり、生産性の
みならず溶接部の品質、製品の美観も向上するという、
すぐれた効果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】本発明に第２の実施例の断面図である。
【図３】従来の技術による角鋼管柱の組み立て状態の斜
視図である。
視図である。
【図４】図３における溶接部分の拡大図である。
１ 鋼板 ２ 面取り部 ３ 裏当て金 ４ 溶接金属
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０４Ｃ 3/32 2118−2Ｅ // Ｂ２３Ｋ 9/00 ５０１ Ｂ 7920−4Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】 ４枚の厚鋼板を隙間を設けずに接合させ
て閉断面の柱状に組み立て、この接合面に外側からビー
ムを照射して前記接合面を溶着することを特徴とする角
鋼管柱の製造方法。 - 【請求項２】 ４枚の厚鋼板がいずれも長手方向の側面
を45°に面取りされ、かつ接合面の両脇も接合面と直角
に面取りされたものである請求項１記載の角鋼管柱の製
造方法。 - 【請求項３】 ４枚の厚鋼板のうち２枚の厚鋼板の内側
端部が、他の２枚の厚鋼板の板厚に相当する長さだけ段
付きに削られているものである請求項１記載の角鋼管柱
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255999A JPH06106235A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 角鋼管柱の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255999A JPH06106235A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 角鋼管柱の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06106235A true JPH06106235A (ja) | 1994-04-19 |
Family
ID=17286502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4255999A Pending JPH06106235A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 角鋼管柱の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06106235A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006038054A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Yutaka Giken Co Ltd | 流体伝動装置の羽根車 |
| JP2015014699A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 日本電産サンキョー株式会社 | 光学装置の製造方法および光学装置 |
| WO2016132713A1 (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-25 | 株式会社タダノ | シリンダ、シリンダ装置及び作業車両 |
| CN114412067A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-04-29 | 天津大学 | 装配式轻型简易l形截面柱及其施工方法 |
| CN118268745A (zh) * | 2024-06-04 | 2024-07-02 | 隆华科技集团（洛阳）股份有限公司 | 一种用于镍基合金矩形管箱的真空电子束焊接方法 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP4255999A patent/JPH06106235A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006038054A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Yutaka Giken Co Ltd | 流体伝動装置の羽根車 |
| JP2015014699A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 日本電産サンキョー株式会社 | 光学装置の製造方法および光学装置 |
| WO2016132713A1 (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-25 | 株式会社タダノ | シリンダ、シリンダ装置及び作業車両 |
| CN107250567A (zh) * | 2015-02-16 | 2017-10-13 | 株式会社多田野 | 缸、缸装置以及作业车辆 |
| JPWO2016132713A1 (ja) * | 2015-02-16 | 2017-11-09 | 株式会社タダノ | シリンダ、シリンダ装置及び作業車両 |
| CN114412067A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-04-29 | 天津大学 | 装配式轻型简易l形截面柱及其施工方法 |
| CN114412067B (zh) * | 2022-02-21 | 2024-03-22 | 天津大学 | 装配式轻型简易l形截面柱及其施工方法 |
| CN118268745A (zh) * | 2024-06-04 | 2024-07-02 | 隆华科技集团（洛阳）股份有限公司 | 一种用于镍基合金矩形管箱的真空电子束焊接方法 |
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