Evaluation of weld defects in steel buildings

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本研究の目的は，溶接欠陥が構造性能に与える影響を構造実験により把握した上で力学的に解明し，合理的な判定ルールに基づいた検査規準を構築することである。2020～2021年度では，梁にH-500×200×10×16（SN490B），柱に350×350×16（BCR295）を用い，梁と柱を通しダイアフラム形式で接合したT字形試験体（中型断面）を対象として，溶接欠陥の寸法形状および開先形状を実験因子とて18体の載荷実験を実施した。2022年度では，破壊現象を検討する上で必要不可欠となるスケールエフェクトを実験的に確認するため，梁にH-800×300×16×28（SN490B），柱に550×550×25（BCP325）を用いた大型断面に対する載荷実験を計画した。これまでの中型断面試験体に対する寸法比は，約1.6である。工場溶接形式を想定した外開先の溶接部の始終端に，鋼片を挿入することにより人工的な欠陥を設けた。実験因子は，溶接欠陥の寸法（欠陥高さh，欠陥長さL）である。①欠陥無し，②h=8mm,L=8mm，③h=16mm,L=8mm，④h=24mm,L=8mm，⑤h=31mm,L=8mm，⑥h=8mm,L=24mm，の6体の試験体を製作した。欠陥寸法については，中型試験体の欠陥寸法に対する寸法比を1.6とした。また，同時に溶接部の機械的性質を調べるために，溶接継手試験体も製作した。溶接はCO2ガスシールドアーク溶接（YGW11）により行い，積層方法は7層10パスである。溶接施工時には，電流，電圧，溶接速度およびパス間温度を計測した。載荷は，梁の全塑性モーメントbMpに対する弾性変形角bθpを基準とし，変位振幅3bθpによる一定振幅の正負交番繰返し載荷とし，梁端接合部が破断するまで載荷した。溶接部に発生する亀裂の発生個所および亀裂の進展状況に着目して，詳細な記録を残した。