專利名稱：鋼管加勁支承部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼管加勁支承部件及其制造方法，尤其是關(guān)于設(shè)置在建筑物等的鋼結(jié)構(gòu)中的鋼管加勁支承部件及其制造方法。
背景技術(shù)：
設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)中的鋼管加勁支承部件是，將由扁鋼構(gòu)成的軸部件插入加勁鋼管的對角線的位置，沿軸部件的長度方向作用有壓縮力時(shí)，限制面外(與長度方向垂直的方向)的撓曲，由此增大能量吸收能力。此時(shí)，為了即使軸部件和加勁鋼管內(nèi)表面滑動(dòng)，也能夠防止摩擦音的發(fā)生，并為了減少摩擦，將襯板插入兩者的間隙，為使向鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)置變得可靠，在軸部件的管軸向的端部設(shè)置寬度比加勁鋼管的對角線的長度寬的接頭部件(以下稱為“端部件”)。而且，公開了一種能夠使襯板的插入變得容易且提高端部件的形狀的自由度的支承部件(與鋼管加勁支承部件相同)的制造方法(例如，參照專利文獻(xiàn)I)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-132112號公報(bào)(第3-4頁，圖2)

發(fā)明內(nèi)容
所述專利文獻(xiàn)I公開的支承部件的制造方法是，將一對鋼板彎曲加工成截面口形或截面〈形(或者L形。以下相同。)，并以包圍軸部件的方式配置它們，相互焊接接合各自的側(cè)緣而形成截面矩形的加勁鋼管。由此，襯板的配置變得容`易，并且間隙的精度高，提高了加勁效果。另外，雖然能夠不受加勁鋼管的大小的影響地選定端部件的形狀，但是存在以下問題。(a)由于加勁鋼管是縱長的，所以為了精度良好地彎曲加工縱長的扁鋼，需要相當(dāng)高的能力的壓力機(jī)。由此，從用于制造的設(shè)備上的制約來說，制造商(加工商)受限。(b)關(guān)于彎曲加工扁鋼而形成的加勁鋼管，在扁鋼的板厚為6mm以上的情況下，軸部件相對的加勁鋼管的外側(cè)角部的曲率半徑需要成為板厚的10倍以上，小于板厚的10倍的情況下，需要取得特別的材料認(rèn)定(參照建筑基準(zhǔn)法“H12建告2464第I三號〃 ”)。由此，為可靠地抑制面外壓曲，需要取得特別的材料認(rèn)定。因此，作為不用彎曲加工且能夠以包圍軸部件的方式配置的加勁鋼管的制作方法，可以考慮將四張扁鋼焊接成角形狀來組裝的方法(以下稱為“焊接四面框”。)。但是，作為鋼管加勁支承部件的加勁鋼管使用焊接四面框的情況下，存在以下問題。(C)在主軸部件的側(cè)緣附近，由于主軸部件的面外壓曲而從內(nèi)側(cè)施加了擠壓擴(kuò)張加勁鋼管的力，從而若鋼管角部的焊接使用在板厚內(nèi)表面?zhèn)却嬖谖慈廴诓康木植可钊酆附訒r(shí)，則加勁效果降低，成為鋼管斷裂的起點(diǎn)。(d)在鋼管角部的焊接使用焊接板厚整個(gè)厚度的完全深熔焊接的情況下，需要在鋼管內(nèi)側(cè)(鋼管內(nèi)表面?zhèn)?設(shè)置墊板，與軸部件或者襯板接觸，不能確保適當(dāng)?shù)拈g隙。
本發(fā)明是為解決上述問題而研發(fā)的，其目的是提供一種支承部件的制造方法、及通過該制造方法制造的支承部件，能夠形成不需要扁鋼的彎曲加工、且能夠防止鋼管的斷裂并能夠確保適當(dāng)?shù)拈g隙的加勁鋼管。(1)本發(fā)明的鋼管加勁支承部件，具有:由扁鋼構(gòu)成的主軸部件；加勁鋼管，包圍該主軸部件并限制該主軸部件的面外變形，其特征在于，將四張扁鋼的側(cè)緣對接，并通過局部深熔焊接形成外側(cè)角部，并且通過角焊形成與所述主軸部件的側(cè)緣相對的鋼管內(nèi)側(cè)角部，從而將所述加勁鋼管形成為截面矩形狀。(2)另外，在所述(I)中，其特征在于，在所述加勁鋼管的被角焊的內(nèi)側(cè)角部和所述主軸部件的側(cè)緣之間的間隙中配置有襯板。(3)另外，在所述(I)或(2)中，其特征在于，在所述主軸部件的側(cè)面設(shè)置有由扁鋼構(gòu)成的副軸部件。(4)另外，在所述(I)至(3)中任一項(xiàng)中，其特征在于，在所述主軸部件的軸向的端部設(shè)置有端部件，所述端部件由寬度比所述加勁鋼管的對角線的長度大的扁鋼構(gòu)成。(5)本發(fā)明的鋼管加勁支承部件的制造方法，所述鋼管加勁支承部件具有:由扁鋼構(gòu)成的主軸部件；加勁鋼管,用于包圍該主軸部件來限制該主軸部件的面外變形,其特征在于，所述鋼管加勁支承部件的制造方法包括如下工序:使一對扁鋼的側(cè)緣對接并通過角焊正式焊接內(nèi)側(cè)角部，并且通過局部深熔焊接沿軸向斷續(xù)地預(yù)焊接外側(cè)角部，而形成截面 < 形的加勁部件的工序；在所述主軸部件的側(cè)緣與所述加勁部件的被正式焊接的內(nèi)側(cè)角部相對的狀態(tài)下，使一對加勁部件的側(cè)緣對接并通過局部深熔焊接沿軸向斷續(xù)地預(yù)焊接外側(cè)角部，從而預(yù)組裝截面矩形的加勁鋼管的工序；通過局部深熔焊接來正式焊接所述加勁鋼管的被預(yù)焊接的外側(cè)角部，而正式組裝加勁鋼管的工序。(6)另外，其特征在于，在所述(5)的正式組裝加勁鋼管的工序中，對于所述加勁鋼管的被預(yù)焊接的外側(cè)角部中的兩個(gè)部位的外側(cè)角部同時(shí)正式焊接。(7)另外，在所述(5)或￠)中，其特征在于，在預(yù)組裝所述加勁鋼管的工序之前，具有在所述加勁部件的被正式焊接的內(nèi)側(cè)角部和所述主軸部件的側(cè)緣之間的間隙配置襯板的工序。(8)另外，在所述(5)至(7)中任一項(xiàng)中，其特征在于，在所述主軸部件的側(cè)面上設(shè)置有由扁鋼構(gòu)成的副軸部件。(9)另外，在所述(5)至⑶中任一項(xiàng)中，其特征在于，在所述主軸部件的軸向的端部上設(shè)置有端部件，所述端部件由寬度比所述加勁鋼管的對角線的長度大的扁鋼構(gòu)成。發(fā)明的效果(i)在本發(fā)明的鋼管加勁支承部件中，將四張扁鋼的側(cè)緣對接，并通過局部深熔焊接形成外側(cè)角部，并且通過角焊形成與主軸部件的側(cè)緣相對的鋼管內(nèi)側(cè)角部，從而將加勁鋼管形成為截面矩形狀，由此，不需要扁鋼的彎曲加工，并且對于由所述主軸部件的面外壓曲產(chǎn)生的來自鋼管內(nèi)側(cè)的擠壓力，能夠防止加勁鋼管的斷裂。此外，雖然在除了與主軸部件的側(cè)緣相對的鋼管內(nèi)側(cè)角部以外的內(nèi)表面角部不實(shí)施角焊，但由于后者沒有發(fā)生施加于前者的程度的應(yīng)力，從而加勁鋼管不會(huì)斷裂。
另外，由于不需要在與主軸部件的側(cè)緣相對的鋼管內(nèi)側(cè)角部上安裝墊板，所以在加勁鋼管和軸部件或者襯板之間，能夠確保適當(dāng)?shù)拈g隙。( )另外，將襯板配置在加勁鋼管的內(nèi)側(cè)角部和主軸部件的側(cè)緣之間的間隙中，由此，能夠合理地限制主軸部件的面外變形(撓曲)，并且即使兩者滑動(dòng)，也能夠防止摩擦音的發(fā)生和實(shí)現(xiàn)摩擦的減少。(iii)另外，在主軸部件的側(cè)面上設(shè)置有由扁鋼構(gòu)成的副軸部件，由此，相對于軸向的壓縮力的面外變形被限制，吸收能量增大。(iv)另外，在主軸部件的軸向的端部上設(shè)置端部件，該端部件由寬度比加勁鋼管的對角線的長度大的扁鋼構(gòu)成，由此，向鋼結(jié)構(gòu)的連接變得可靠，主軸部件的能量吸收變得
更可靠。(V)而且，本發(fā)明的鋼管加勁支承部件的制造方法具有:通過角焊正式焊接內(nèi)側(cè)角部，并且通過局部深熔焊接預(yù)焊接外側(cè)角部，而形成加勁部件的工序；通過局部深熔焊接預(yù)焊接外側(cè)角部來預(yù)組裝加勁鋼管的工序；通過局部深熔焊接正式焊接外側(cè)角部來正式組裝加勁鋼管的工序。由此，不需要扁鋼的彎曲加工，并且能夠抑制由焊接熱影響導(dǎo)致的鋼管的彎曲或者翹曲而形成加勁鋼管。(vi)另外，對于加勁鋼管的被預(yù)焊接的外側(cè)角部中的兩個(gè)部位的外側(cè)角部，通過并列地配置的半自動(dòng)焊接機(jī)同時(shí)正式焊接，從而正式組裝加勁鋼管，由此，在焊接時(shí)減少了使鋼管加勁支承部件旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，能夠縮短制造工序。(vii)另外，具有在預(yù)組裝加勁鋼管的工序之前配置襯板的工序，由此，襯板的配置變得容易，并且間隙的精度高，加勁效果高。(viii)另外，在主軸部件的側(cè)面設(shè)置有由扁鋼構(gòu)成的副軸部件，由此，相對于軸向的壓縮力的面外變形被限制·，吸收能量增大。(ix)另外，在制造時(shí)，端部件不貫穿加勁鋼管的內(nèi)部，由此，端部件的大小和形狀不會(huì)受加勁鋼管的大小的影響。由此，能夠設(shè)置由寬度比加勁鋼管的對角線的長度寬的扁鋼構(gòu)成的端部件，向鋼結(jié)構(gòu)的連接變得可靠，主軸部件的能量吸收變得更可靠。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋼管加勁支承部件的俯視圖和側(cè)視圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋼管加勁支承部件的主視剖視圖。圖3是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋼管加勁支承部件的制造方法的流程圖。圖4是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋼管加勁支承部件的制造方法的各工序的俯視圖、側(cè)視圖及主視剖視圖。圖5是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋼管加勁支承部件的制造方法的各工序的主視剖視圖。圖6是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的鋼管加勁支承部件的制造方法的第六工序(S6)的主視剖視圖。圖7是實(shí)施例的性能比較實(shí)驗(yàn)所使用的試驗(yàn)體的俯視圖、側(cè)視圖以及主視剖視圖。圖8是示意地表示實(shí)施方式2的鋼管加勁支承部件的制造方法中的加勁鋼管的變形例的主視剖視圖。圖9是示意地一部分透視地表示實(shí)施方式2的鋼管加勁支承部件的制造方法中的鋼管加勁支承部件的變形例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式[實(shí)施方式I]圖1及圖2用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的鋼管加勁支承部件，圖1 (a)是俯視圖，圖1 (b)是側(cè)視圖，圖2 (a)是主視首I]視圖(圖1 (b)中的X-X截面)，圖2 (b)是放大圖2 (a)的一部分示出的主視剖視圖。此外，各圖是示意地示出的圖，各部件的相對大小或板厚等不限于圖示的尺寸。此外，關(guān)于通用的部件的說明，省略了附圖標(biāo)記的符號“a、b”的記載。(鋼管加勁支承部件)在圖1及圖2中，鋼管加勁支承部件100具有:軸部件10 ;加勁鋼管20，包圍軸部件10來限制主軸部件的面外變形；端部件(與接頭部件相當(dāng)。)30a、30b，分別被固定在軸部件10的長度方向的兩端，用于使向(未圖示的)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)置變得可靠；襯板40a、40b，被配置在軸部件10的側(cè)緣和加勁鋼管20的內(nèi)表面之間的間隙。(軸部件)軸部件10呈截面十字形，并由以下部件形成:由比加勁鋼管20短的扁鋼構(gòu)成的主軸部件11 ;由分別被固定在主軸部件11的兩側(cè)面上的扁鋼構(gòu)成的副軸部件12、13。此時(shí)，一個(gè)副軸部件12的側(cè)緣和另一個(gè)副軸部件13的側(cè)緣之間的距離(以下稱為“寬度B2”。)比主軸部件11的兩側(cè)緣間的距離(以下稱為“寬度BI”。)小(B2 < BI)。此外，本發(fā) 明不限于圖示的軸部件10的形態(tài)，也可以僅采用未固定副軸部件12、13的主軸部件11。(加勁鋼管)加勁鋼管20是比軸部件10長的截面四邊形的筒狀，四張扁鋼21、22、23、24的側(cè)
緣彼此相互被焊接接合。S卩，扁鋼22的側(cè)端面抵接在扁鋼21側(cè)面上并呈截面、形，內(nèi)側(cè)角部(凹面?zhèn)鹊牡纸硬?25a通過角焊Wl被焊接接合，外側(cè)角部(凸面?zhèn)鹊牡纸硬?25b通過局部深熔焊接W4 (在長度方向上斷續(xù)的局部深熔焊接W24)被焊接接合。另外，在扁鋼23和扁鋼24抵接的內(nèi)側(cè)角部26a及外側(cè)角部26b處，也同樣地實(shí)施了角焊Wl及局部深熔焊接W4 (在長度方向上斷續(xù)的局部深熔焊接W24)。另外，扁鋼24的側(cè)端面抵接在扁鋼21側(cè)面并呈截面〈形，角部(凸面?zhèn)鹊牡纸硬?28b通過局部深熔焊接W5 (在長度方向上斷續(xù)的局部深熔焊接W35)被焊接接合。此時(shí)，在內(nèi)角部(凹面?zhèn)鹊牡纸硬?不實(shí)施角焊。此外，扁鋼23和扁鋼22的接合也是同樣的，從而省略說明。而且，由于加勁鋼管20通過這樣的焊接方式形成，所以彎曲和翹曲少，不需要矯正。(對此，在實(shí)施方式2中詳細(xì)說明。)(端部件)端部件30a、30b(以下將二者或其中一者統(tǒng)稱為“端部件30”。)具有:被固定在主軸部件11的長度方向的端部上的主端部件31 ;被固定在副軸部件12、13的長度方向的端部上的副端部件32、33。副端部件32、33被固定在主端部件31的兩側(cè)面，并呈截面十字形。此時(shí)，主端部件31及副端部件32在接近軸向的加勁鋼管20的范圍內(nèi)寬度變窄，并侵入加勁鋼管20的內(nèi)部。另一方面，在從加勁鋼管20突出的軸向的端部附近，主端部件31的兩側(cè)緣間的距離(以下稱為“寬度B3”。)以及副端部件32的側(cè)緣和另一個(gè)副端部件33的側(cè)緣之間的距離(以下稱為“寬度B4”。)都比加勁鋼管20的內(nèi)表面的對角線的長度充分大。此外，在以上的說明中，在主端部件31及副端部件32、33上形成有供用于向鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置的螺栓穿插的通孔34等，但本發(fā)明不限于圖示的形態(tài)。例如，也可以不設(shè)置通孔34等，而將王端部件31及副端部件32、33的端部焊接接合在鋼結(jié)構(gòu)上。此時(shí)，在鋼結(jié)構(gòu)中，設(shè)置有形成為與主端部件31及副端部件32、33所形成的端部形狀相同的端部形狀的角撐板。(襯板)襯板40被配置在主軸部件11的側(cè)緣部和加勁鋼管20的內(nèi)表面之間的間隙，主軸部件11發(fā)生了面外變形(撓曲)時(shí)，合理地設(shè)定面外變形被限制的變形量，加勁效果提高。另外,主軸部件11的側(cè)緣部和加勁鋼管20的內(nèi)表面隔著襯板40地抵接，不能直接滑動(dòng),從而能夠防止摩擦音的發(fā)生和實(shí)現(xiàn)摩擦的減少。此外，形成襯板的材質(zhì)沒有特別限定，也可以采用硬質(zhì)的合成樹脂或者天然橡膠、人工橡膠等。[實(shí)施方式2]圖3 圖5用于說明·本發(fā)明的實(shí)施方式2的鋼管加勁支承部件的制造方法，圖3是表不各工序的流程圖，圖4(a)是不意地表不各工序的俯視圖，圖4(b)是其側(cè)視圖，圖4(c)是其主視剖視圖(圖4(b)中的X-X截面)，圖5是示意地表示各工序的主視剖視圖。另外，與實(shí)施方式I相同的部分或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略一部分的說明。在圖3及圖4中，鋼管加勁支承部件的制造方法具有:第一工序(SI)，分別將由扁鋼構(gòu)成的副軸部件12、13固定在由扁鋼構(gòu)成的主軸部件11的兩側(cè)面上，形成截面十字形的軸部件10 ;第二工序(S2)，分別將截面十字形的端部件30a、30b固定在軸部件10的兩端部上。此時(shí)，也可以分別將副端部件32、33固定在主端部件31的兩側(cè)面上而形成截面十子形的端部件30之后，將王端部件31固定在王軸部件11上，并將副端部件32、33固定在副軸部件12、13上，或者，將王％5部件31固定在王軸部件11上，并將副％5部件32、33固定在副軸部件12、13上之后，形成截面十字形的端部件30。而且，也可以將副端部件32、33和副軸部件12、13固定在主端部件31和主軸部件11被連接而成的結(jié)構(gòu)上，即，同時(shí)執(zhí)行第一工序和第二工序。在圖3及圖5 (a)中，接著，形成加勁部件25、26。即，具有第三工序(S3)，將扁鋼22的端面抵接在扁鋼21的側(cè)面上，形成截面 < 形，并通過角焊Wl正式焊接內(nèi)側(cè)角部25a，并且通過局部深熔焊接W2沿軸向斷續(xù)地預(yù)焊接凸面?zhèn)鹊慕遣?以下稱為“外側(cè)角部”。)25b，形成截面、形的加勁部件25，同樣地形成加勁部件26。以下，有時(shí)將所述抵接部稱為“主軸部件內(nèi)角部”。此時(shí)，由于預(yù)先在扁鋼22的兩側(cè)緣實(shí)施了倒角(C倒角)加工，所以在外表面角部處，在扁鋼22的板厚的中間形成有底的 > 型槽(單刃槽)。另外，關(guān)于扁鋼23、24，也同樣地形成加勁部件26。此外，局部深熔焊接W2是指熔透深度比扁鋼22的板厚淺、且殘留由未熔融部的焊接，并在長度方向(加勁鋼管20的軸向)上斷續(xù)地進(jìn)行焊接熔透。例如，以Im間隔進(jìn)行50mm長度的I層或少數(shù)層的堆焊。在圖3及圖5(b)中，接著，具有第四工序(S4)，將襯板40a、40b抵接在軸部件10的主軸部件11的兩側(cè)緣。在圖3及圖5(c)中，接著，預(yù)組裝包圍軸部件10的加勁鋼管20。S卩，具有第五工序(S5)，以使軸部件10的主軸部件11的兩側(cè)緣隔著襯板40與加勁部件25、26的內(nèi)側(cè)角部相對地用加勁部件25、26包圍軸部件10，并且加勁部件25和加勁部件26之間的側(cè)緣彼此(正確來說，扁鋼22和扁鋼23的側(cè)緣彼此、扁鋼24和扁鋼21的側(cè)緣彼此)抵接，并通過局部深熔焊接W3沿軸向斷續(xù)地預(yù)焊接外側(cè)角部27b、28b，從而預(yù)組裝截面矩形的加勁鋼管20。此時(shí)，形成在加勁部件25和加勁部件26之間的側(cè)緣彼此的抵接部(以下有時(shí)稱為“副軸部件內(nèi)角部”。)上的內(nèi)側(cè)角部27a、28a不進(jìn)行焊接，局部深熔焊接W3以局部深熔焊接W2為基準(zhǔn)，熔透深度比扁鋼22、24的板厚淺，在板厚方向上殘留有未熔融部，是在長度方向上斷續(xù)的焊接，從而來自外側(cè)的焊接不會(huì)熔透到內(nèi)側(cè)角部27a、28a。在圖3及圖5(d)中，接著，正式組裝加勁鋼管20。即，具有第六工序(S6)，分別通過局部深熔焊接W4、W5對執(zhí)行了局部深熔焊接W2、W3的外側(cè)角部25b、26b及外側(cè)角部27b、28b進(jìn)行正式焊接，來正式組裝加勁鋼管20。此時(shí)，由于在外側(cè)角部25b、26b處，在長度方向上斷續(xù)地執(zhí)行了局部深熔焊接W2，所以在局部深熔焊接W2上，局部地執(zhí)行了有局部深熔焊接W4熔透的局部深熔焊接W24。

同樣地，由于在外側(cè)角部27b、28b處，在長度方向上斷續(xù)地執(zhí)行了局部深熔焊接W3，所以在局部深熔焊接W3上，局部地執(zhí)行了有局部深熔焊接W5熔透的局部深熔焊接W35。以上，本發(fā)明的鋼管加勁支承部件的制造方法是，用外側(cè)角部25b、26b被預(yù)焊接的一對加勁部件25、26對端部件30被固定的狀態(tài)的軸部件10進(jìn)行包圍，預(yù)焊接一對加勁部件25、26的外側(cè)角部27b、28b而預(yù)組裝了加勁鋼管20之后，在保持了矩形的狀態(tài)下進(jìn)行正式焊接來正式組裝，從而不需要扁鋼21等的彎曲加工，并且能夠形成抑制了由正式焊接時(shí)的焊接熱影響導(dǎo)致的扁鋼21等的彎曲或者翹曲的加勁鋼管20。[實(shí)施方式3]圖6用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3的鋼管加勁支承部件的制造方法，是示意地表示第六工序(S6)的主視剖視圖。另外，與實(shí)施方式2相同的部分或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略一部分的說明。在實(shí)施方式3中，通過具有兩列連續(xù)焊槍的焊接機(jī)(半自動(dòng)焊接機(jī))執(zhí)行實(shí)施方式2中的第六工序(S6)。焊接機(jī)70具有:作業(yè)臺71 ;作業(yè)腳架72 ;能夠自由移動(dòng)地被設(shè)置在作業(yè)腳架72上的作業(yè)臂73 ;被設(shè)置在作業(yè)臂73上的焊槍60a、60b ；向焊槍60a、60b供給規(guī)定電流的電源機(jī)構(gòu)(包括控制機(jī)構(gòu)。未圖示。);向焊槍60a、60b供給焊接素材(焊線、惰性氣體等)的素材供給構(gòu)件(未圖示。)。在圖6(a)中，以兩側(cè)形成有 > 型槽的扁鋼24(參照圖5(d))成為水平且處于上側(cè)的方式使加勁鋼管20旋轉(zhuǎn)地將其載置在作業(yè)臺71上。而且，槍前端61a、61b以位于形成在扁鋼24的兩側(cè)的 > 型槽(外側(cè)角部)26b、28b
的正上方的方式設(shè)置。因此，而且，使作業(yè)臂73移動(dòng)(槍前端61a、61b與加勁鋼管20的軸向平行地并行)，對于外側(cè)角部26b、28b同時(shí)地進(jìn)行局部深熔焊接。然后，使加勁鋼管20翻轉(zhuǎn)180度，設(shè)置成扁鋼22水平且位于上表面，然后，以相同的順序，對于外側(cè)角部25b、27b同時(shí)進(jìn)行局部深熔焊接。以上，對于被預(yù)焊接的外側(cè)角部中的兩個(gè)部位的外側(cè)角部同時(shí)進(jìn)行正式焊接，由此正式組裝加勁鋼管20，從而能夠抑制由焊接熱影響導(dǎo)致的鋼管的彎曲或者翹曲。此外，扁鋼24和扁鋼22的焊接順序也可先后顛倒。另外，本發(fā)明不限制焊接機(jī)70的形式，也可以代替作業(yè)臂73，而使作業(yè)臺71移動(dòng)。另外，焊槍60a、60b也可以分別設(shè)置在相互獨(dú)立的作業(yè)臂上。在圖6(b)中，在扁鋼21的一側(cè)、在扁鋼23的一側(cè)、且在扁鋼24的兩側(cè)，分別形成有 > 型槽，雖然在扁鋼22上沒有形成槽，但基于圖6 (a)，在各自的角部形成有外側(cè)角部25b、26b、27b、28b。而且，以外側(cè)角部27b及外側(cè)角部28b相互水平且成為上側(cè)的方式使加勁鋼管20旋轉(zhuǎn)地將其載置在作業(yè)臺71上。

因此，槍前端61a、61b以位于外側(cè)角部27b、28b的正上方的方式設(shè)置，使作業(yè)臂73移動(dòng)(槍前端61a、61b與加勁鋼管20的軸向平行地并行)，對于外側(cè)角部27b、28b同時(shí)進(jìn)行局部深熔焊接。然后，使加勁鋼管20翻轉(zhuǎn)180度，設(shè)置成外側(cè)角部25b、26b相互水平且位于上表面，然后，以相同的順序，對于外側(cè)角部25b、26b同時(shí)進(jìn)行局部深熔焊接。因此，得到與圖6(a)所示的焊接方法相同的效果。(實(shí)施例)以下，對于實(shí)施方式I的鋼管加勁支承部件(與通過實(shí)施方式2的鋼管加勁支承部件的制造方法制造的鋼管加勁支承部件相同。以下有時(shí)稱為“焊接四面框型”。)的實(shí)施例、以及將一對鋼板彎曲加工成截面〈形并以包圍軸部件的方式配置它們、再相互焊接各自的緣端而形成了截面矩形的加勁鋼管的鋼管加勁支承部件(以下有時(shí)稱為“ < 形沖壓型”。)的比較例，關(guān)于對性能進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明。圖7用于說明實(shí)驗(yàn)所使用的試驗(yàn)體，(a)是實(shí)施例的俯視圖，(b)是實(shí)施例的側(cè)視圖，(C)是實(shí)施例的主視剖視圖(圖7(a)中的A-A截面)，(d)是比較例的主視剖視圖。在圖7(a) (C)中，關(guān)于實(shí)施例,相對于鋼管板厚9mm,內(nèi)側(cè)角焊采用腳長3mm,夕卜側(cè)局部深熔焊接采用槽角度45度、槽深度7mm。在圖7(d)中，在比較例中，關(guān)于軸部件截面形狀、鋼管徑及板厚，與全部實(shí)施例相同，但加勁鋼管的制造方法不同。表I示出了實(shí)施例及比較例的各方面以及進(jìn)行了定振幅載荷試驗(yàn)的結(jié)果。表I中的“重復(fù)次數(shù)”是表示作為鋼管加勁支承部件的疲勞特性的指標(biāo)，示出了達(dá)到軸部件的最大耐受強(qiáng)度以后、使強(qiáng)度降低到最大耐受強(qiáng)度的70%的重復(fù)次數(shù)。另外，表I中的“累積塑性變形倍率”是表示作為鋼管加勁支承部件的能量吸收能力的指標(biāo)，表示用“屈服強(qiáng)度X屈服變形”的長方形面積的值除以直到達(dá)到所述重復(fù)次數(shù)的歷史曲線(耐受強(qiáng)度-變形曲線)的內(nèi)側(cè)面積而得的值。[表I]
權(quán)利要求
1.一種鋼管加勁支承部件，具有:由扁鋼構(gòu)成的主軸部件；加勁鋼管，用于包圍該主軸部件來限制該主軸部件的面外變形，其特征在于， 將四張扁鋼的側(cè)緣對接，并通過局部深熔焊接形成外側(cè)角部，并且通過角焊形成與所述主軸部件的側(cè)緣相對的鋼管內(nèi)側(cè)角部，從而將所述加勁鋼管形成為截面矩形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼管加勁支承部件，其特征在于，在所述加勁鋼管的被角焊的內(nèi)側(cè)角部和所述主軸部件的側(cè)緣之間的間隙中配置有襯板。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鋼管加勁支承部件，其特征在于，在所述主軸部件的側(cè)面設(shè)置有由扁鋼構(gòu)成的副軸部件。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的鋼管加勁支承部件，其特征在于，在所述主軸部件的軸向的端部設(shè)置有端部件，所述端部件由寬度比所述加勁鋼管的對角線的長度大的扁鋼構(gòu)成。
5.一種鋼管加勁支承部件的制造方法，所述鋼管加勁支承部件具有:由扁鋼構(gòu)成的主軸部件；加勁鋼管，用于包圍該主軸部件來限制該主軸部件的面外變形，其特征在于，所述鋼管加勁支承部件的制造方法包括如下工序: 使一對扁鋼的側(cè)緣對接并通過角焊正式焊接內(nèi)側(cè)角部，并且通過局部深熔焊接沿軸向斷續(xù)地預(yù)焊接外側(cè)角部，而形成截面 < 形的加勁部件的工序； 在所述主軸部件的側(cè)緣與所述加勁部件的被正式焊接的內(nèi)側(cè)角部相對的狀態(tài)下，使一對加勁部件的側(cè)緣對接并通過局部深熔焊接沿軸向斷續(xù)地預(yù)焊接外側(cè)角部，從而預(yù)組裝截面矩形的加勁鋼管的工序； 通過局部深熔焊接來正式焊接所述加勁鋼管的被預(yù)焊接的外側(cè)角部，而正式組裝加勁鋼管的工序。
6.如權(quán)利要求5所述的鋼管加勁支承部件的制造方法，其特征在于，在正式組裝所述加勁鋼管的工序中，對于所述加勁鋼管的被預(yù)焊接的外側(cè)角部中的兩個(gè)部位的外側(cè)角部同時(shí)正式焊接。
7.如權(quán)利要求5或6所述的鋼管加勁支承部件的制造方法，其特征在于，在預(yù)組裝所述加勁鋼管的工序之前，具有在所述加勁部件的被正式焊接的內(nèi)側(cè)角部和所述主軸部件的側(cè)緣之間的間隙中配置襯板的工序。
8.如權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的鋼管加勁支承部件的制造方法，其特征在于，在所述主軸部件的側(cè)面上設(shè)置有由扁鋼構(gòu)成的副軸部件。
9.如權(quán)利要求5 8 中任一項(xiàng)所述的鋼管加勁支承部件的制造方法，其特征在于，在所述主軸部件的軸向的端部上設(shè)置有端部件，所述端部件由寬度比所述加勁鋼管的對角線的長度大的扁鋼構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種支承部件的制造方法及由此制造的支承部件，能夠形成不需要扁鋼的彎曲加工、且能夠防止鋼管的斷裂并確保適當(dāng)?shù)拈g隙的加勁鋼管。鋼管加勁支承部件(100)具有由主軸部件(11)及副軸部件(12)構(gòu)成的軸部件(10)；將包圍其的四張扁鋼(21、22、23、24)的側(cè)緣彼此相互接合而成的加勁鋼管(20)。加勁鋼管(20)是如下形成的，與主軸部件(11)的側(cè)緣部相對的內(nèi)側(cè)角部(25a、26a)通過角焊(W1)、且外側(cè)角部(25b、26b)通過局部深熔焊接(W2)而形成為截面ㄑ形(或者L形)的加勁部件(25、26)，然后將加勁部件(25、26)的側(cè)緣彼此抵接，通過局部深熔焊接(W3)將外側(cè)角部(27b、28b)預(yù)組裝，在外側(cè)角部(25b、26b)及外側(cè)角部(27b、28b)處實(shí)施了局部深熔焊接(W4及W5)。
文檔編號E04B1/58GK103249901SQ20108006999
公開日2013年8月14日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者植木卓也, 下川弘海, 山路宗忠, 船場琢 申請人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社