JPH0827906A - 溶接ジベルを用いた鋼材とコンクリートとの接合法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接ジベルを用いて金属製の鋼材の上にコン
クリート層を形成する鋼材とコンクリートとの接合法の
提供。 【構成】 この鋼材とコンクリートとの接合法は、棒状
のジベル本体２の先端部外周に、コンクリートの強度以
上の強度を有するアークシールド体が被嵌され、ジベル
本体２の溶接時にその先端外周と鋼材とアークシールド
体とが一体化される。 【効果】 コンクリートの強度以上のアークシールド体
を用いることにより、コンクリート打設するときにアー
クシールド体３を取り除く必要がない。それと共に、ジ
ベル本体の溶接部をアークシールド体が補強する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶接ジベルを用いた鋼材
とコンクリートとの接合法に関し、さらに詳しくはスタ
ッド溶接により鋼材に溶接された後アークシールド体
（フェルール）を除去することなく、それを強度材料と
してコンクリートで埋設することができる溶接ジベルの
鋼材とコンクリートとの接合法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から鋼材とコンクリートとの接合法
には、溶接ジベルが使用されている。その使用例の一つ
として、建物の鋼製の梁上にコンクリート床を形成する
場合には、梁の鋼材とコンクリートの接合強度を高める
ために、金属製の溶接ジベルを使用した接合法が採用さ
れている。この接合法は先ず梁の鋼材の上に、所定間隔
で多数のジベルをスタッド溶接により固着し、その上か
らコンクリートを打設して、溶接ジベルがコネクター
（接合体）として埋設されたコンクリート層を形成する
ものである。一般に使用される溶接ジベルの構造は、棒
状に形成された金属製のジベル本体とアークシールド体
を備えている。このジベル本体は棒鋼により作られた軸
部と、その一方の先端部に一体的に形成された拡大頭部
と、他方の先端部に一体的に形成された溶接部により構
成され、溶接部の先端には溶融したときに不活性ガスを
発生する球状のフラックスが設けられている。なおこの
フラックスは、スタッド溶接に際しての電極部としての
機能を兼ねている。

【０００３】アークシールド体はジベル本体の溶接部の
周囲を覆うような形状とされ、スタッド溶接時に溶融金
属が周囲へ拡散することを防止すると共に、フラックス
から発生する不活性ガスによる溶接部のシール性を維持
し、溶接部分に外部から酸素が供給されることを防止す
る等のために設けられる。なおアークシールド体は溶接
時の高温に耐える材質、例えばセラミックのような窯業
材で作られる。このような溶接ジベル構造を使用して鋼
材とコンクリートとの接合部を形成するには、先ずアー
クシールド体で溶接部の周囲を覆った多数のジベル本体
を鋼材の上に所定間隔でスタッド溶接により固着する。
次に各アークシールド体をハンマー等により打ち壊して
取り除いた後コンクリートを鋼材の上に打設し、接合体
（コネクター）として溶接ジベルが埋設されたコンクリ
ート層を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の溶接ジベル構造を使用した鋼材とコンクリー
トとの接合法は、多数の溶接ジベル構造にそれぞれ付属
された使用済のアークシールド体を打ち壊して取り除く
ため、多大の手間とコストを必要としていた。また、ジ
ベル本体の所定位置にアークシールド体を正確に密着し
て装着することが難しかった。さらに、埋設されたジベ
ル本体には横方向の強い応力が加わることがあるが、そ
の対策として通常溶接部の断面積をその応力に耐えるに
充分な大きさとする必要があり、それが材料および溶接
のコスト増加の一因になっていた。そこで本発明はこの
ような従来の問題を解決した溶接ジベルを用いた鋼材と
コンクリートとの接合法の提供を課題とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の溶接ジ
ベルを用いた鋼材とコンクリートとの接合法は、棒状の
ジベル本体２の先端部外周にコンクリートの強度と同等
以上の強度を有するアークシールド体を被嵌して、その
アークシールド体と共に前記ジベル本体２の先端を金属
製の鋼材に溶接固定する工程と、前記アークシールド体
および前記ジベル本体が埋設されるように、前記鋼材上
にコンクリートを充填して鋼材とコンクリートの接合部
を形成する工程と、を具備することを特徴とするもので
ある。本発明のさらに好ましい実施態様においては、ジ
ベル本体の先端部外周に台座が固定され、その台座の下
面に凹陥したアークシールド保持部にアークシールド体
が嵌着される。そして台座はかしめ、半割り楔、または
ジベル本体に設けられた周溝に掛合される止輪体により
ジベル本体に連結される。

【０００６】本発明の他のさらに好ましい実施態様にお
いては、特に補強筋４ａを埋設した窯業材によりアーク
シールド体が構成されているものを使用する。

【０００７】

【作用・効果】本発明の溶接ジベルを利用した鋼材とコ
ンクリートとの接合法は、アークシールド体がコンクリ
ートの強度以上のもので、それが鋼材にジベル本体と共
に接合されるので、ジベル本体を鋼材にスタッド溶接し
た後にアークシールド体を取り除く必要がない。しかも
そのアークシールド体がジベルの先端溶接部と一体化す
るので、ジベルの溶接部を補強し、それがジベル本体の
剪断強度を高くする。また、アークシールド体が台座の
アークシールド保持部３ａにより保持されているものに
おいては、ジベル本体の所定位置にアークシールド体を
正確に密着して装着することができる。そして、台座が
ジベル本体に固定されているため、ジベル本体に横方向
の応力が加わったとき、台座はジベル本体の支柱として
作用する。そのため特にジベル本体の溶接部の断面積を
大きくしなくても、横方向の強い応力に十分耐えること
ができる。

【０００８】

【実施例】次に図面により本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の接合法による溶接ジベル構造の一例を示
す断面図である。この接合法による溶接ジベル構造１は
棒状のジベル本体２と、その先端部外周に被嵌された強
度の高いアークシールド体３と、を具備する。ジベル本
体２は例えば棒鋼等の金属製の材料で作られ、軸部５と
それより断面積の拡大された頭部１８が一体的に設けら
れている。そして軸部５の下端に溶接部を形成し、その
溶接部の先端に図１には図示しない球状のフラックス７
（図３参照）が固着されている。このフラックスはこの
分野で通常使用されている材料組成で作られ、溶融時に
不活性ガスを放出すると共に、スタッド溶接に際して鋼
材への電極として作用する。

【０００９】アークシールド体３は下部筒体８とそれよ
り断面積の小さい上部筒体９を、例えばモールド等によ
り一体的に形成したもので、下部筒体８の底縁に沿って
シールドガス放出の目的で多数の凹凸部１０が形成され
ている。アークシールド体３は、例えばこの分野で通常
使用されているセラミックのような窯業材でコンクリー
トの強度以上の強度に作ることができる。図１のように
スタッド溶接するには、先ずスタツド本体２の先端部に
アークシールド体３を嵌着する。次に鋼材１２とスタツ
ド本体２を図示しない溶接電源の出力側に接続し、溶接
すべき表面にスタツド本体２のフラックスを接触させ、
溶接電流を供給して、通電後にスタッド本体２を僅かに
鋼材１２から離し、放電を開始することによりスタッド
本体２の先端部および鋼材表面の一部を溶融させる。溶
接が開始されるとアークシールド体３により溶接部から
の溶融金属の拡散が阻止されると共に、フラックス７よ
り発生した不活性ガスが溶接部の周囲に充満し、周囲か
らの酸素の流入が防止される。設定時間経過後、溶接電
流の供給を停止すると共に、スタッド本体２を鋼材に圧
接することにより、両者の溶融部分が冷却されて溶接部
分１３が形成される。すると、アークシールド体３とス
タッド本体２との隙間に溶融金属が進入してそれが固化
し、それらと鋼材との間が一体化する。

【００１０】図２は本発明の接合法に使用されるアーク
シールド体の他の例を示す断面図である。このアークシ
ールド体３は窯業材で一体的に作られた下部筒体８と上
部筒体９内に補強筋４ａ、例えば螺旋状に巻回した鋼線
が埋設されている点のみ図１の例と異なる。このように
アークシールド体３を補強筋４ａで補強することによ
り、アークシールド体３の素材強度を高め、スタッド本
体２の溶接部を補強する。図３は本発明の接合法の他の
実施例によるスタッド構造である。この接合法による溶
接ジベル構造１は棒状のジベル本体２と、その先端部に
強固にカシメ固定されて軸線方向の移動が阻止された台
座４と、その台座の下面に凹陥したアークシールド保持
部３ａと、その保持部３ａに嵌着される強度の高いアー
クシールド体３との組合せにより構成されている。台座
４は、例えば鋼材のような剛性が高い金属材料を切削加
工又は塑性加工して作ることができる。図示の例では筒
状に形成された台座４の内壁が、前記アークシールド体
３の外側形状に一致するようなアークシールド保持部３
ａとして段差状になっている。ジベル本体２に対する台
座４の固定位置は、ジベル本体２の先端部を溶融して、
そのジベル本体２が鋼材にスタツド溶接されたとき、台
座４の底面１１が鋼材の表面に接する位置とされる。

【００１１】図４は図３の溶接ジベル構造を鋼材１２に
スタッド溶接した状態を示す部分断面図である。このよ
うにスタッド溶接するには、先ず図３のように台座４が
連結されたスタツド本体２のアークシールド保持部３ａ
にアークシールド体３をはめ込む。次いで、前記実施例
と同様に、スタッド溶接すればよい。

【００１２】図５は本発明の溶接ジベル構造の他の例を
使用して鋼材１２にスタッド溶接した状態を示す部分断
面図である。この例においてはジベル本体２への台座４
の連結が半割り楔１４によりなされている点のみ図３の
例と異なる。台座４の上部内周面はテーパ面とされ、該
テーパ面とジベル本体２の外周面の間に半割り楔１４が
嵌合されている。なお図６は半割り楔１４の斜視図であ
る。

【００１３】図７は本発明の溶接ジベル構造のさらに他
の例を使用して鋼材１２にスタッド溶接した状態を示す
部分断面図である。この例においてはジベル本体２への
台座４の連結が、ジベル本体２に設けられた周溝１５と
それに嵌合された止輪体１６によりなされている点のみ
が図３の例と異なる。止輪体１６はリング体の一部を切
り欠いた形状をしており、そのバネ作用により周溝１５
に嵌め込むことができる。なお止輪体１６は、例えば鋼
材またはプラスチック材等により作ることができる。ま
た、図８は止輪体１６の斜視図である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接合法による溶接ジベル構造の断面
図。

【図２】本発明の接合法に用いるアークシールド体の他
の実施例の縦断面図。

【図３】本発明の他の接合法に用いられる溶接ジベル構
造の一例を分解して示した部分断面図。

【図４】図３に示す溶接ジベル構造を鋼材１２にスタッ
ド溶接した状態を示す部分断面図。

【図５】本発明の接合法による溶接ジベル構造の他の例
を鋼材１２にスタッド溶接した状態を示す部分断面図。

【図６】図５に示す半割り楔の斜視図。

【図７】本発明のさらに他の接合法による溶接ジベル構
造の例を鋼材１２にスタッド溶接した状態を示す部分断
面図。

【図８】図７に示す止輪体１６の斜視図。

【符号の説明】

１ 溶接ジベル構造 ２ ジベル本体 ３ アークシールド体 ３ａ アークシールド保持部 ４ 台座 ４ａ 補強筋 ５ 軸部 ６ 溶接部 ７ フラックス ８ 下部筒体 ９ 上部筒体 １０ 凹凸部 １１ 底面 １２ 鋼材 １３ 溶接部分 １４ 半割り楔 １５ 周溝 １６ 止輪体 １７ コンクリート １８ 頭部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状のジベル本体２の先端部外周にコン
   クリートの強度と同等以上の強度を有するアークシール
   ド体３を被嵌して、そのアークシールド体３と共に前記
   ジベル本体２の先端を鋼材１２に溶接固定する工程と、 前記アークシールド体３および前記ジベル本体２が埋設
   されるように、前記鋼材１２上にコンクリート１７を打
   設して鋼材とコンクリートの接合部を形成する工程と、 を具備する溶接ジベルを用いた鋼材とコンクリートとの
   接合法。
2. 【請求項２】 棒状のジベル本体２と、 その本体２の先端部外周に被嵌し且つ、その先端面が前
   記本体のそれよりも僅かに後退した位置で、その本体に
   固定される台座４と、 その台座４の先端と前記本体２の先端部外周との間に凹
   陥し、そこにアークシールド体３が嵌着されるアークシ
   ールド保持部３ａと、を具備し前記ジベル本体２の先端
   部を溶融させて、そのジベル本体２を鋼材１２に溶接
   し、該台座４の底面１１を鋼材１２の表面と接触させる
   工程と、 前記アークシールド体３および前記ジベル本体２が埋設
   されるように、前記鋼材１２上にコンクリート１７を打
   設して鋼材とコンクリートの接合部を形成する工程と、 を有する溶接ジベルを用いた鋼材とコンクリートとの接
   合法。
3. 【請求項３】 台座４がかしめによりジベル本体２に連
   結されている請求項２の鋼材とコンクリートとの接合
   法。
4. 【請求項４】 台座４が半割り楔１４によりジベル本体
   ２に連結されている請求項２の鋼材とコンクリートとの
   接合法。
5. 【請求項５】 台座４がジベル本体２に設けられた周溝
   １５に掛合される止輪体１６によりジベル本体２に連結
   されている請求項２の鋼材とコンクリートとの接合法。
6. 【請求項６】 アークシールド体３が補強筋４ａを埋設
   した窯業材により構成されている請求項１の鋼材とコン
   クリートとの接合法。