JPH0929440A - デッキプレートの溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被溶接部材にデッキプレートを１工程で効率
良く且つ確実に溶接固定できる方法を提供すること。 【解決手段】 このデッキプレートの溶接方法は、デッ
キプレート２の片面に被溶接部材１、他面に板状で且つ
貫通孔４ａを有する当て金４をそれぞれ重ね合わせ、ア
ークスタッド溶接機に着脱自在に把持されたスタッド５
を前記貫通孔４ａに挿通し、その先端をデッキプレート
２の表面に接触させる。そしてアークスタッド溶接機を
起動し、スタッド５の先端とデッキプレート２との間に
放電をさせることにより、デッキプレート２と共に貫通
孔４ａの縁部を溶融させ、デッキプレート２を当て金４
と共に被溶接部材１に溶接固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデッキプレートを被
溶接部材に溶接する方法に関し、特にデッキプレートを
建築用鋼梁や土木用の鋼桁に接合するのに適した溶接方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築用などに一般に使用されているデッ
キプレートは厚さが１．０mm〜３．２mm程度の比較的薄
い鋼板により作られるが、このようなデッキプレートを
複数の鋼梁に所定間隔で点状に溶接する方法として特公
昭５７−１４２７１号公報に記載された溶接方法が知ら
れている。この方法は鋼梁のフランジ上にデッキプレー
トを載置し、その重ね合わせ部に貫通アーク手溶接を行
った後、その貫通部にスタッド溶接をする。すなわち低
水素系溶接棒を用いて１０秒程度デッキプレート上に円
を描きながら貫通部を順次大きくして貫通アーク手溶接
を行い、次いでそこにアークスタッド溶接を行うもので
ある。

【０００３】さらに関連する技術として、平行に置かれ
た二枚の鋼板の内面側の夫々に多数のスタッドを所定間
隔で植設し、次いで、そのスタッドの先端間を接続して
鋼板コンクリート用壁パネルを製作する方法が、特開昭
６２−１２９４２９号公報に記載されている。この方法
は、先ず一対の鋼板の内面側に夫々所定間隔で多数のス
タッドを植設しておき、それらの先端部に係合孔を形成
しておく。次いで両鋼板を向かい合わせ、夫々の係合孔
に鉄筋を挿通することにより、両鋼板の夫々のスタッド
間を接合するものである。そして、それらの間にコンク
リートを充填し、鋼板コンクリート用壁パネルを製作す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前者のデッキプ
レートの溶接方法は、貫通アーク手溶接を行うのに余り
にも時間がかかり過ぎ、作業性に欠けるという問題があ
った。また、後者の鋼板コンクリート用壁パネルの製作
方法は、夫々の鋼板に植設されたスタッド先端部間を接
合する際に、その整合をすることが容易でないという問
題があった。そこで本発明は、デッキプレートと被溶接
部材とを重ね合わせ、その重ね合わせ部を直接溶接固定
すると共に、その溶接を迅速且つ確実に行い得る強度の
大なる溶接方法を提供することを目的とし、その目的達
成のために次の構成をとる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、被溶接部材に
デッキプレートを重ね合わせて溶接する方法である。こ
の方法は、先ずデッキプレートの片面に被溶接部材、他
面に板状で且つ貫通孔を有する当て金をそれぞれ重ね合
わせる。そしてアークスタッド溶接機に着脱自在に把持
されたスタッドを前記当て金４の貫通孔に挿通してその
先端をデッキプレートの表面に接触させる。次いでアー
クスタッド溶接機を起動してスタッドの先端とデッキプ
レートとの間に放電を自動的に行わせ、スタッドの先端
に接触する部分のデッキプレートと共に当て金における
貫通孔の縁部を溶融させることにより、デッキプレート
を当て金と共に被溶接部材に溶接固定することを特徴と
するものである。

【０００６】上記溶接方法における好ましい実施態様に
おいては、当て金は溶接対象のデッキプレートと同じ材
料の鋼板片が使用される。上記溶接方法における他の好
ましい実施態様においては、頭部付のスタッドが用いら
れ、そのスタッドがデッキプレートから突設固定され
る。このようにすることにより、デッキプレート上にコ
ンクリートを充填した場合に、そのスタッドの突出部が
アンカー部材として作用する。上記溶接方法における別
の好ましい実施態様においては、軸部と先端部の間に断
面を他より縮小した首部が設けられたスタッドを使用
し、その首部から先を前記溶接固定に用い、溶接固定の
後にそのスタッドの首部で軸部を切断する。その際好ま
しくは、放電の開始により首部までスタッドの金属を溶
融し、そのスタッドを溶融池に押圧することなく溶接を
終了する。

【０００７】

【作用】本発明のデッキプレートの溶接方法によれば、
当て金の貫通孔に挿通したスタッドの先端をデッキプレ
ートの表面に接触させてアークスタッド溶接機を起動す
ると、スタッドとデッキプレートとの間の放電により該
部分のデッキプレートが溶融して貫通すると共に溶融池
を作り、それらの熱により当て金の貫通孔の縁部も溶融
され、デッキプレートが当て金と共に被溶接部材に一体
的に溶接固定される。その際、当て金の溶融により充分
な溶融池が溶接部に形成されて溶接部分に凹みなどを生
じることもなく、さらに溶接部分の厚さが当て金により
厚くなり、高強度の溶接部を形成することができる。こ
のように本発明のデッキプレートの溶接方法によれば、
デッキプレートを１工程で被溶接部材に効率良く確実に
溶接することができる。そしてデッキプレートの溶接部
分の表面側から当て金が一体的に溶接固定されるので、
比較的厚さの薄いデッキプレートを被溶接部材に高い強
度で溶接できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に図面に基づいて、本発明のデ
ッキプレートの溶接方法の実施の形態につき説明する。
図１は本発明の溶接方法を実施している状態を示し、図
２はその要部の拡大図である。この例は被溶接部材１で
ある建築用の鋼梁１ａ（土木鋼梁も含む、以下同じ）の
フランジにデッキプレート２を溶接固定するもので、鋼
梁１ａのフランジにデッキプレート２の片面を接触さ
せ、他面に貫通孔４ａを有する板状の当て金４を重ね合
わせ、スタッド５を使用してスタッド溶接をしている状
態が示されている。

【０００９】一般に建築用などに使用されているデッキ
プレートの厚さは０．８mm〜６．０mmで、例えば１．０
mm、１．２mm、１．５mm、２．３mm、３．２mm等の鋼板
から作られたものが使用できる。当て金４としてはデッ
キプレート２と同じ材料の鋼板から作ることが好まし
く、その厚さはデッキプレート２と同じか、またはそれ
よりわずかに薄いものとされる。当て金４の形状は特に
制限がなく、円板状、矩形板状または多角形板状等に形
成することができ、その面積はデッキプレート２の溶接
部分における所望の補強効果を発揮するために十分な大
きさとされる。なお当て金４に設ける貫通孔４ａの直径
は、スタッド５の先端部６の外径よりわずかに大きな値
とされるが、少なくともスタッド溶接を開始する際に、
スタッド５の先端部６との間に放電を起こさないような
値以上とされる。

【００１０】スタッド５における軸部５ａと先端部６の
間には、断面を他より縮小した首部５ｂが設けられてい
る。この首部５ｂは後述するように溶接後にその部分で
切断して軸部５ａを切り離すために有用である。首部５
ｂの形状としては図示のようなテーパー状ではなく、断
面を他より縮小した棒状または薄板状としてもよい。そ
してこの首部５ｂより先端部分の体積は、スタッド溶接
でその部分を溶融して貫通孔４ａ部分を埋めるのに充分
なものとされる。また、先端部６の先端にはアルミニウ
ムを主体とするフラックス６ａが固定されている。なお
本発明の方法において、このような首部を設けたもの以
外に、軸部と先端部を有する通常のスタッドを使用でき
ることは勿論である。

【００１１】スタッド溶接に際しては、先ず図１および
図２に示すように、鋼梁１ａ上にデッキプレート２を配
置し、さらにその上に当て金４を載置する。その際、当
て金４の貫通孔４ａの中心を溶接部の中心に一致させ
る。次に当て金４の上からその貫通孔４ａに一致させて
筒状に形成されたセラミック製のアークシールド８を配
置する。次いでアークスタッド溶接機本体（図示せず）
に連結された溶接ガン７のチャックに装着したスタッド
５をアークシールド８の貫通孔と当て金４の貫通孔４ａ
に共に挿通してその先端をデッキプレート２の表面に接
触させる。その際、溶接ガン７に固定したシールド保持
体９でアークシールド８を上方から押圧する。

【００１２】次に溶接ガン７の引金を引いてスタッド溶
接機を起動すると、スタッド５の先端とデッキプレート
２の間が通電し、次いで自動的にスタッド５が僅かに上
昇してスタッド５の先端とデッキプレート２の間に小隙
が生じる。すると、その小隙にアーク放電が行われてデ
ッキプレート２が溶融し貫通する。それによりアーク放
電は下の鋼梁１ａ部分まで拡大されてその部分も溶融
し、デッキプレート２と鋼梁１ａの当該部分に溶融池が
形成される。さらにアーク放電および溶融材の溶射によ
り当て金４における貫通孔４ａの縁部も溶融される。一
方、スタッド５の先端部６もそれらの熱により溶融され
る。アーク放電が終了すると溶融部分は冷却固化され、
デッキプレート２は当て金４と共に鋼梁１ａに溶接固定
される。このスタッド溶接の時間は通常１秒前後であ
り、極めて短時間で終了する。

【００１３】なお、スタッド溶接の最終段階において、
スタッド５を軸方向に押圧する場合と、その押圧を行わ
ない場合とを選択することできる。前者においては、ア
ークスタッド溶接機の設定条件を変えて、通電を終了し
てから数秒経過し、溶融部が充分硬化した後にスタッド
５を軸方向に押し込む場合と、溶融池がある程度溶融し
ている状態のままそれを行う場合とがある。溶融部が充
分硬化した後にスタッド５を軸方向に押圧する場合に
は、首部５ｂがそのままの状態で残るので、溶接後にス
タッド５から溶接ガン７を外し、次いでハンマーなどの
適当な工具等によりスタッド５の頭部を叩いて軸部５ａ
を首部５ｂから容易に切り離すことができる。このよう
にして軸部５ａを切り離した状態が図３に示され、デッ
キプレート２は当て金４と共に溶接部１０により鋼梁１
ａに溶接固定されている。

【００１４】溶融池が溶融状態のときにスタッド５を軸
方向に押圧した場合には、スタッド５の首部５ｂが先端
部６と一体化され、上部の軸部５ａと下部の先端部６が
連続した状態で溶接される。この場合には首部５ｂが先
端部６と一体化されて切断しにくくなるが、この方法は
溶接後に軸部５ａを鋼梁から突出させた状態で残したい
ときには有効である。さらに後者の如く、スタッド溶接
の最終段階でスタッド５を軸方向に押圧しないようにす
るには、例えばアークスタッド溶接機の溶接ガンに内装
されたスタッド押圧バネを極めて弱くするか或いは取り
除けばよい。

【００１５】上記のように溶接部１０によりデッキプレ
ート２、当て金４および鋼梁１ａが溶接固定される。こ
の溶接部１０はスタッド５の先端部６と当て金４の溶融
により形成されるので、その厚さは少なくとも当て金４
による分だけ大きい。さらにこの溶接部１０の周囲は当
て金４の溶融しなかった残りの周辺部分が密着固定さ
れ、そのため当て金４を使用しない場合より溶接強度を
高めることができる。さらに溶接した後に溶接部分が冷
却されても、その周囲に凹部等を生じることもない。図
４は、比較のため当て金４を使用しないこと以外は前記
と同様にして溶接部１０を形成した状態が示されてい
る。溶接部１０の厚さは当て金４を使用しない分小さく
なり、さらにその周囲にリング状の凹部１０ａが形成さ
れている。このような凹部１０ａが形成されると溶接強
度はその分だけ低くなる。

【００１６】図５は上記方法によってデッキプレート２
と鋼梁１ａが溶接部１０で溶接固定された状態を示す斜
視図である。図６は軸部５ａと先端部６、さらに先端部
６と反対側に拡大された頭部５ｃを有する通常のスタッ
ド５を使用し、本発明の方法でデッキプレート２を被溶
接部材１である鋼梁１ａに溶接固定したものである。す
なわち、スタッド５は溶接後にその軸部５ａを切り離さ
ず、デッキプレート２から突設固定された状態としてい
る。そして例えばデッキプレート２の上からコンクリー
トを流し込むときに、スタッド５の軸部５ａおよび頭部
５ｃはアンカーとして作用し、鋼梁１ａとデッキプレー
ト２およびその上に形成されるコンクリートの３者が強
固に一体化できる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように構成された本発明のデッキ
プレートの溶接方法によれば、デッキプレートを１工程
で被溶接部材に効率良く確実に溶接することができる。
その際、当て金の溶融により十分な溶融池が溶接部に形
成されて溶接部分に凹みなどを生じることもなく、さら
に溶接部分の厚さが当て金により厚くなり、高強度の溶
接部を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接方法を実施している状態を示す正
面図。

【図２】図１における要部の拡大図。

【図３】図１の方法によるデッキプレート２と鋼梁１ａ
の溶接部分を示す図。

【図４】当て金４を使用しない他は図１と同様にして溶
接したデッキプレート２と鋼梁１ａの溶接部分を示す
図。

【図５】本発明の溶接方法によって溶接固定されたデッ
キプレート２と鋼梁１ａの斜視図。

【図６】軸部５ａと先端部６、さらに先端部６と反対側
に拡大された頭部５ｃを有する通常のスタッド５を使用
し、本発明の溶接方法でデッキプレート２に被溶接部材
１である鋼梁１ａを溶接固定した図。

【符号の説明】

１ 被溶接部材 １ａ 鋼梁 ２ デッキプレート ４ 当て金 ４ａ 貫通孔 ５ スタッド ５ａ 軸部 ５ｂ 首部 ５ｃ 頭部 ６ 先端部 ６ａ フラックス ７ 溶接ガン ８ アークシールド ９ シールド保持体 １０ 溶接部 １０ａ 凹部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被溶接部材１にデッキプレート２を重ね
   合わせて溶接する方法であって、前記デッキプレート２
   の片面に被溶接部材１、他面に板状で且つ貫通孔４ａを
   有する当て金４をそれぞれ重ね合わせ、アークスタッド
   溶接機に着脱自在に把持されたスタッド５を前記当て金
   ４の貫通孔４ａに挿通してその先端をデッキプレート２
   の表面に接触させ、次いでアークスタッド溶接機を起動
   して前記スタッド５の先端とデッキプレート２との間に
   放電を自動的に行わせ、前記スタッド５の先端に接触す
   る部分のデッキプレート２と共に当て金４における貫通
   孔４ａの縁部を溶融させることにより、デッキプレート
   ２を当て金４と共に被溶接部材１に溶接固定することを
   特徴とするデッキプレートの溶接方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、当て金４がデッキプ
   レート２と同種の材料から作られたものである溶接方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１において、被溶接部材１が鋼梁
   １ａである溶接方法。
4. 【請求項４】 請求項１において、頭部５ｃ付きのスタ
   ッド５がデッキプレート２から突設固定されるようにし
   た溶接方法。
5. 【請求項５】 請求項１において、軸部５ａと先端部６
   の間に断面を他より縮小した首部５ｂが設けられたスタ
   ッド５を用い、その首部５ｂから先を前記溶接固定し、
   その溶接固定後に前記スタッド５の首部５ｂで軸部５ａ
   を切断する溶接方法。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記放電の開始によ
   り先端部６から首部５ｂまでスタッド５の金属を溶融
   し、そのスタッド５を溶融池に押圧することなく溶接を
   終了する溶接方法。