特開 2022-147594 補強構造、及び、補強方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022147594

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】補強構造、及び、補強方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/20 20060101AFI20220929BHJP

【ＦＩ】

B23K9/20 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021048905

(22)【出願日】2021-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】木村 和章

(72)【発明者】

【氏名】江村 勝

(57)【要約】

【課題】溶接による周囲への影響を簡易に抑制するとともに補強効果の向上を図る。
【解決手段】鋼材と、鋼材に添設され、厚さ方向に貫通する貫通孔を有する板材と、貫通孔において、鋼材にスタッド溶接された溶接部材と、を備え、溶接部材は、貫通孔の内周面に溶融金属を介して一体化しており、溶接部材の厚さは、板材の厚さ以下であるが、同様の溶接を繰り返すことで板厚のある部材でも貫通孔と溶接部材（及び棒材）の隙間をすべて埋める栓溶接を完成させることを特徴とする補強構造であり、溶融金属が貫通孔と溶接部材（及び棒材）の隙間を塞ぐことで、従来は補強が効力を発生するまでに隙間があることで発生していた構造上のロスが無くなり、大幅な構造上のメリットを生むことになる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼材と、
前記鋼材に添設され、厚さ方向に貫通する貫通孔を有する板材と、
前記貫通孔において、前記鋼材にスタッド溶接された溶接部材と、
を備え、
前記溶接部材は、前記貫通孔の内周面に溶融金属を介して一体化しており、
前記溶接部材の厚さは、前記板材の厚さ以下である、
ことを特徴とする補強構造。

【請求項2】

請求項１に記載の補強構造であって、
前記溶接部材は、
前記鋼材にスタッド溶接された第一溶接部材と、
前記第一溶接部材にスタッド溶接された第二溶接部材と、
を有することを特徴とする補強構造。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の補強構造であって、
前記貫通孔の前記内周面には溝部が形成されており、
前記溝部に溶融金属が充填されている、
ことを特徴とする補強構造。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３の何れかに記載の補強構造であって、
前記貫通孔内の前記溶接部材にスタッド溶接された棒材を有し、
前記棒材と前記貫通孔の隙間に溶融金属が充填されている、
ことを特徴とする補強構造。

【請求項5】

請求項４に記載の補強構造であって、
前記棒材に螺合し、前記板材を前記鋼材に押し付ける締付材を有する、
ことを特徴とする補強構造。

【請求項6】

鋼材を板材で補強する補強方法であって、
前記板材の厚さ方向に貫通する貫通孔を前記板材に形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔の形成された前記板材を前記鋼材に添設する板材添設工程と、
スタッド溶接部材を保持部材で保持しつつ、前記貫通孔に挿入してスタッド溶接する溶接工程と、
前記溶接工程の後、前記保持部材を除去する保持部材除去工程と、
を有し、
前記貫通孔の内周面に溶融金属を介して一体化し、厚さが前記板材の厚さ以下の溶接部材を形成する、
ことを特徴とする補強方法。

【請求項7】

請求項６に記載の補強方法であって、
前記溶接工程及び前記保持部材除去工程を複数回繰り返し実行し、
前記溶接部材には、前記鋼材に前記スタッド溶接部材がスタッド溶接された第一溶接部材と、前記第一溶接部材に前記スタッド溶接部材がスタッド溶接された第二溶接部材と、が含まれる、
ことを特徴とする補強方法。

【請求項8】

請求項６又は７に記載の補強方法であって、
前記溶接工程では、前記貫通孔に筒状フェルールを挿入し、前記筒状フェルールに前記スタッド溶接部材及び前記保持部材を挿通させてスタッド溶接を行う、
ことを特徴とする補強方法。

【請求項9】

請求項８に記載の補強方法であって、
前記筒状フェルールは外周面に螺旋状の突出部を有し、
前記貫通穴の前記内周面には前記突出部に対応する溝部が設けられており、
前記溶接工程及び前記保持部材除去工程を複数回繰り返し実行し、
複数回の前記溶接工程では、それぞれ前記筒状フェルールの位置を異ならせており、
前記スタッド溶接による溶融金属を前記溝部にも充填させる、
ことを特徴とする補強方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、補強構造、及び、補強方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼構造物（鋼材）の補強を行う場合は、一般的に溶接作業が行われる。そして、かかる溶接作業は、例えば、特許文献１に開示されているような溶接装置により行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－６８０８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このような溶接装置により溶接作業を行うと、火花、臭気、粉塵等が発生するので、火花による火事の発生、臭気による第三者等への異臭トラブル、粉塵による健康被害等を招くおそれがあった。また、養生を行う場合、かなり大がかりな養生が必要になり、補強を行うのに時間や手間がかかっていた。

【0005】

また、鋼構造物（鋼材）に棒材の先端を溶接し、補強板（板材）の挿通孔に棒材を挿通させることにより、補強板を取り付けて補強する場合、挿通孔は、製造誤差や取付誤差等を考慮して、棒材よりも広径に形成する必要がある。このため、挿通孔と棒材との間に間隙が生じるので、補強による効果が低下するおそれがあった。

【0006】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、溶接による周囲への影響を簡易に抑制するとともに補強効果の向上を図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するための主たる発明は、鋼材と、前記鋼材に添設され、厚さ方向に貫通する貫通孔を有する板材と、前記貫通孔において、前記鋼材にスタッド溶接された溶接部材と、を備え、前記溶接部材は、前記貫通孔の内周面に接触しており、前記溶接部材の厚さは、前記板材の厚さ以下である、ことを特徴とする補強構造である。

【0008】

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、溶接による周囲への影響を簡易に抑制するとともに補強効果の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態の補強構造の概略説明図である。

【図2】筒状フェルール３０の斜視図である。

【図3】スタッドピース１００及び保持部材２００の側面図である。

【図4】図４Ａ～図４Ｅは、本実施形態の補強構造を形成する補強方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本明細書及び添付図面により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

【0012】

鋼材と、前記鋼材に添設され、厚さ方向に貫通する貫通孔を有する板材と、前記貫通孔において、前記鋼材にスタッド溶接された溶接部材と、を備え、前記溶接部材は、前記貫通孔の内周面に溶融金属を介して一体化しており、前記溶接部材の厚さは、前記板材の厚さ以下である、ことを特徴とする補強構造が明らかとなる。

【0013】

このような補強構造によれば、貫通孔内に板材の厚さ以下の溶接部材が形成される（換言すると貫通孔内でスタッド溶接が行われる）ことにより火花、臭気、粉塵等の拡散を抑制することができる。また、鋼材と板材と溶接部材とを隙間なく接合することができ、従来では補強の効力を発生するまでに隙間があることで発生していた構造上のロスが無くなり、大幅な構造上のメリットが生じる。よって、溶接による周囲への影響を簡易に抑制するとともに補強効果の向上を図ることができる。

【0014】

かかる補強構造であって、前記溶接部材は、前記鋼材にスタッド溶接された第一溶接部材と、前記第一溶接部材にスタッド溶接された第二溶接部材と、を有することが望ましい。

【0015】

このような補強構造によれば、スタッド溶接を繰り返すことで、板厚のある部材でも貫通孔との隙間をすべて埋める栓溶接を完成させることができる。

【0016】

かかる補強構造であって、前記貫通孔の前記内周面には溝部が形成されており、前記溝部に溶融金属が充填されていることが望ましい。

【0017】

このような補強構造によれば、より一体化を図ることができる。

【0018】

かかる補強構造であって、前記貫通孔内の前記溶接部材にスタッド溶接された棒材を有し、前記棒材と前記貫通孔の隙間に溶融金属が充填されている、ことが望ましい。

【0019】

このような補強構造によれば、板材と棒材を隙間なく一体化させることができる。

【0020】

かかる補強構造であって、前記棒材に螺合し、前記板材を前記鋼材に押し付ける締付材を有することが望ましい。

【0021】

このような補強構造によれば、鋼材と板材との一体化を図ることができる。

【0022】

また、鋼材を板材で補強する補強方法であって、前記板材の厚さ方向に貫通する貫通孔を前記板材に形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔の形成された前記板材を前記鋼材に添設する板材添設工程と、スタッド溶接部材を保持部材で保持しつつ、前記貫通孔に挿入してスタッド溶接する溶接工程と、前記溶接工程の後、前記保持部材を除去する保持部材除去工程と、を有し、前記貫通孔の内周面に溶融金属を介して一体化し、厚さが前記板材の厚さ以下の溶接部材を形成することを特徴とする補強方法が明らかとなる。

【0023】

このような補強方法によれば、溶接による周囲への影響を簡易に抑制するとともに補強効果の向上を図ることができる。

【0024】

かかる補強方法であって、前記溶接工程及び前記保持部材除去工程を複数回繰り返し実行し、前記溶接部材には、前記鋼材に前記スタッド溶接部材がスタッド溶接された第一溶接部材と、前記第一溶接部材に前記スタッド溶接部材がスタッド溶接された第二溶接部材と、が含まれていてもよい。

【0025】

このような補強方法によれば、スタッド溶接を複数回繰り返すことで、板厚のある部材でも貫通孔との隙間をすべて埋める栓溶接を完成させることができる。

【0026】

かかる補強方法であって、前記溶接工程では、前記貫通孔に筒状フェルールを挿入し、前記筒状フェルールに前記スタッド溶接部材及び前記保持部材を挿通させてスタッド溶接を行うことが望ましい。

【0027】

このような補強方法によれば、スタッド溶接の際に、火花、臭気、粉塵等の拡散をより抑制することができる。

【0028】

かかる補強方法であって、前記筒状フェルールは外周面に螺旋状の突出部を有し、前記貫通穴の前記内周面には前記突出部に対応する溝部が設けられており、前記溶接工程及び前記保持部材除去工程を複数回繰り返し実行し、複数回の前記溶接工程では、それぞれ前記筒状フェルールの位置を異ならせており、前記スタッド溶接による溶融金属を前記溝部にも充填させることが望ましい。

【0029】

このような補強方法によれば、より一体化を図ることができる。

【0030】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。

【0031】

＝＝＝本実施形態＝＝＝
＜補強構造について＞

【0032】

図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態の補強構造の概略説明図である。なお、図１Ａは、補強構造の一例を示しており、図１Ｂは、図１Ａにさらに部材を追加した図（最終形状）を示している。また、図１Ａは断面図、図１Ｂは立面図である。

【0033】

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施形態の補強構造は、鋼材２、補強板４、スタッドボルト１０、ワッシャー１２、ナット１４、及び、溶接部材１１０を備えている。本実施形態において、鋼材２及び補強板４は、上下方向に垂直に配置されている。すなわち、鋼材２及び補強板４の厚さ方向は、上下方向に沿っている。以下の説明において、上下方向のことを厚さ方向ともいう。

【0034】

鋼材２は、建築物などを構成する鋼製部材（例えばＨ形鋼、鋼板など）であり、本実施形態における補強対象の部材である。

【0035】

補強板４（板材に相当）は、鋼材２を補強するための鋼製板材であり、上面が鋼材２の下面と接触するように、鋼材２に添設されている。図に示すように、本実施形態の補強板４の厚さは、鋼材２の厚さよりも大きい。また、補強板４には厚さ方向に貫通する貫通孔４ａが形成されている。本実施形態の貫通孔４ａは、内周面にネジ部４ｂ（雌ネジ：溝部に相当）が螺旋状に形成されたボルト孔である。貫通孔４ａ（ボルト孔）のネジ部４ｂは、筒状フェルール３０（後述）のネジ部３０ｂと螺合可能に形成されている。

【0036】

スタッドボルト１０（棒材に相当）は、先端（上端）がスタッド溶接可能に形成された部材（ボルト）であり、略円柱形状の軸部１０ａと、軸部１０ａの外周面に螺旋状に形成されたネジ部１０ｂ（雄ネジ）とを有している。本実施形態において、スタッドボルト１０は、貫通孔４ａに設けられた溶接部材１１０にスタッド溶接されている。なお、スタッド溶接とは、母材（鋼材など）にスタッド材（ボルト、ピン部材など）の先端を圧接した状態で、母材とスタッド材との間に電流を流して火花（アーク）を発生させることにより溶融させて接合する溶接方法である。

【0037】

ワッシャー１２は、補強板４とナット１４との間に介在されている。また、ワッシャー１２にはスタッドボルト１０が挿通されている。

【0038】

ナット１４は、スタッドボルト１０に螺合されることにより、ワッシャー１２を介して、補強板４を鋼材２に押し付ける部材である。

【0039】

溶接部材１１０は、補強板４の貫通孔４ａの内部において、後述するスタッドピース１００がスタッド溶接されて形成された部位である。本実施形態の溶接部材１１０は、スタッドピース１００に対応する溶接部材（第一溶接部材１０１，第二溶接部材１０２，第三溶接部材１０３）が、上下に３層重なって形成されている。このうち第一溶接部材１０１は、鋼材２にスタッド溶接されており、第二溶接部材１０２は、第一溶接部材１０１にスタッド溶接されている。また、第三溶接部材１０３は、第二溶接部材１０２にスタッド溶接されている。第一溶接部材１０１，第二溶接部材１０２，第三溶接部材１０３は、それぞれ、スタッドピース１００と、スタッド溶接により生じた溶融金属Ｍを有している。

【0040】

また、溶接部材１１０（第一溶接部材１０１，第二溶接部材１０２，第三溶接部材１０３）は、貫通孔４ａの内周面に溶融金属Ｍを介して一体化している。また、溶融金属Ｍは貫通孔４のネジ部４ｂにも充填されている。このように、貫通孔４ａ（補強板４）と、溶接部材１１０との間に隙間が無い（遊びがない）ので、鋼材２と補強板４と溶接部材１１０との一体化を図ることができ、補強の効果を高めることができる。

【0041】

また、溶接部材１１０の厚さは、補強板４の厚さ以下である。このため、後述する筒状フェルール３０などを用いることにより、スタッド溶接の際に発生する、火花、臭気、粉塵等の拡散を抑制することができる。

【0042】

＜溶接時に使用する部材について＞
次に、本実施形態において、溶接時に使用する部材（筒状フェルール３０、スタッドピース１００、及び、保持部材２００）について説明する。

【0043】

図２は、筒状フェルール３０の斜視図である。

【0044】

筒状フェルール３０は、略円筒形状のフェルールであり、耐熱性の磁器（例えばセラミック）で形成されている。筒状フェルール３０は、スタッド溶接の際に発生する火花、臭気、粉塵等の拡散を抑制する機能などを有している。本実施形態の筒状フェルール３０は、筒部３０ａ、ネジ部３０ｂ、切り欠き部３０ｃを有している。

【0045】

筒部３０ａは、筒状フェルール３０の本体部分を形成する円筒形状の部位である。筒部３０ａの外径は、補強板４の貫通孔４ａの径、及び、スタッドボルト１０の径にほぼ等しく、筒部３０ａの内径は、スタッドピース１００及び保持部材２００を挿通可能な大きさである。

【0046】

ネジ部３０ｂ（突出部に相当）は、筒部３０ａの外周面に螺旋状に形成されたネジ（雄ネジ）である。ネジ部３０ｂは、補強板４の貫通孔４ａにおけるネジ部４ｂ（雌ネジ）に螺合可能に形成されている。

【0047】

切り欠き部３０ｃは、スタッド溶接の際のガス抜き用に形成された溝であり、上下方向に沿ってネジ部３０ｂを貫いて設けられている。また、切り欠き部３０ｃは、筒部３０ａの上端から下端に亘って連続しておらず、周方向の位置を異ならせて形成されている。これにより、スタッド溶接時においてガスを放出することが可能であり、また、溶融したスタッドピース１００（第一溶接部材１０１など）の漏れを抑制できる。

【0048】

図３は、スタッドピース１００及び保持部材２００の側面図である。

【0049】

スタッドピース１００は、スタッド溶接可能な円盤状の部材であり、保持部材２００の先端に接続されている。なお、スタッドピース１００の厚さは、補強板４の厚さより小さく、本実施形態では２ｃｍ程度である。また、スタッドピース１００の径は、貫通孔４ａの径よりも小さい。

【0050】

保持部材２００は、スタッド溶接を行う際に、スタッドピース１００を保持する部材であり、本実施形態では、スタッドピース１００と同径の円柱形状（棒状）に設けられている。また、保持部材２００は、スタッド溶接に必要な電気を通電可能な導体で形成されている。

【0051】

スタッドピース１００と保持部材２００は、切り離し（取り外し）可能に連結されている。例えば、ネジで螺合していてもよいし、負荷（回転トルク、引張力など）を与えることで連結部分が破断するようになっていてもよい。

【0052】

＜補強方法について＞
図４Ａ～図４Ｅは、本実施形態の補強構造を形成する補強方法の説明図である。

【0053】

まず、補強板４に厚さ方向に貫通する貫通孔４ａ、及び、貫通孔４ａの内周面にネジ部４ｂを形成する（貫通孔形成工程に相当）。そして、鋼材２の下面に補強板４の上面が接触するように、補強板４を鋼材２に添設する（板材添設工程に相当）。

【0054】

次に、図４Ａに示すように、筒状フェルール３０（ネジ部３０ｂ）を補強板４の貫通孔４ａ（ネジ部４ｂ）に螺合させ、筒状フェルール３０の上端が鋼材２と所定間隔（例えばスタッドピース１００の厚さ分）離間するように配置する。そして、スタッドピース１００を、保持部材２００で保持しつつ筒状フェルール３０に挿通させて、鋼材２に当接させる。

【0055】

次に、図４Ｂに示すように、スタッドガン（不図示）などを用いて、スタッドピース１００を鋼材２にスタッド溶接する（溶接工程に相当）。このスタッド溶接により、スタッドピース１００の鋼材２との接触部分が溶融し（溶融金属Ｍとなり）、スタッドピース１００と貫通孔４ａとの隙間などに充填される。

【0056】

本実施系では、補強板４の貫通孔４ａにスタッドピース１００を挿入してスタッド溶接を行っており、スタッドピース１００の厚さが補強板４の厚さ以下であるので、火花、臭気、粉塵等の拡散を簡易に抑制することができる。さらに、保持部材２００と貫通孔４ａとの隙間に筒状フェルール３０を配置しているので、火花、臭気、粉塵等の拡散をより抑制することができる。

【0057】

また、筒状フェルール３０に切り欠き部３０ｃを設けていることにより、スタッド溶接の際にガスを放出することが可能である。また、切り欠き部３０ｃは、筒状フェルール３０の上端から下端まで連続していないので、溶融状態の溶融金属Ｍの漏れを抑制できる。

【0058】

スタッド溶接後（より具体的には溶融した溶融金属Ｍが冷却して固まった後）、保持部材２００をスタッドピース１００（第一溶接部材１０１）から取り外して除去する（保持部材除去工程に相当）。これにより、図４Ｃに示すように、スタッドピース１００に基づいた第一溶接部材１０１が、鋼材２の表面（ここでは下面）及び補強板４の貫通孔４ａの内周面に隙間なく設けられる。つまり、鋼材２と補強板４と第一溶接部材１０１が溶融金属Ｍを介して一体化して形成される。このように、各部材に隙間（遊び）がないため、従来では補強の効力を発生するまでに隙間があることで発生していた構造上のロスが無くなり、大幅な構造上のメリットが生じるので補強効果の向上を図ることができる。なお、図４Ｃでは、筒状フェルール３０を取り外した状態を図示しているが、続けてスタッド溶接を行う場合には、筒状フェルール３０は取り外さなくてもよい。

【0059】

次に、図４Ｄに示すように、筒状フェルール３０を回転させて位置を下側にずらし、図４Ｂと同様に、筒状フェルール３０にスタッドピース１００、保持部材２００を挿通させて、スタッドピース１００を第一溶接部材１０１に当接させてスタッド溶接を行う。そして、スタッド溶接後、保持部材２００を除去する。

【0060】

これにより、スタッドピース１００に基づいた第二溶接部材１０２が、第一溶接部材１０１の層に重ねて形成される。この場合においても、補強板４の貫通孔４ａにスタッドピース１００を挿入してスタッド溶接を行っており、さらに保持部材２００の周囲が筒状フェルール３０で囲まれているので、火花、臭気、粉塵等の発生を抑制することができる。また、第二溶接部材１０２の層が、第一溶接部材１０１、及び、補強板４の貫通孔４ａの内周面に隙間なく一体化して設けられる。さらに、貫通孔４aの溝部４ｂにも溶融金属Ｍが充填されるのでより一体化が図れる。これにより、補強効果の向上を図ることができる。

【0061】

以下、同様の作業（溶接工程、保持部材除去工程）を繰り返し実行し、スタッドピース１００に基づく溶接部材を複数層（本実施形態では３層）に重ねた溶接部材１１０を形成する。このようにスタッド溶接を繰り返すことで、補強板４が板厚のある部材でも貫通孔４ａとの隙間をすべて埋める栓溶接を完成させることができる。

【0062】

次に、筒状フェルール３０を回転させて貫通孔４ａから取り外し、図４Ｅに示すように、スタッドボルト１０を貫通孔４ａに挿入し、スタッド溶接を行う。これにより、スタッドボルト１０の先端が溶接部材１１０（ここでは第三溶接部材１０３）に接合される。また、スタッド溶接による溶融金属Ｍがスタッドボルト１０と貫通孔４ａとの隙間に充填される。これにより、補強板４とスタッドボルト１を隙間なく一体化させることができる。

【0063】

その後、ワッシャー１２をスタッドボルト１０に挿通させ、さらに、ナット１４をスタッドボルト１０に螺合させて、ワッシャー１２を介して、補強板４を鋼材２に押し付ける（図１Ｂ参照）。これにより、鋼材２と補強板４との一体化をさらに図ることができる。

【0064】

以上説明したように、本実施形態の補強構造は、鋼材２と、鋼材２に添設され、厚さ方向に貫通する貫通孔４ａを有する補強板４と、貫通孔４ａにおいて、鋼材２にスタッド溶接された溶接部材１１０を備えている。また、溶接部材１１０は、貫通孔４ａの内周面に溶融金属Ｍを介して一体化しており、溶接部材１１０の厚さは、補強板４の厚さ以下である。

【0065】

これにより、貫通孔４ａ内に補強板４の厚さ以下の溶接部材１１０が形成されている（換言すると貫通孔４ａ内でスタッド溶接が行われる）ため、火花、臭気、粉塵等の拡散を抑制することが可能である。また、鋼材２と補強板４と溶接部材１１０とを隙間なく接合することができ、従来では補強の効力を発生するまでに隙間があることで発生していた構造上のロスが無くなり、大幅な構造上のメリットが生じる。よって、溶接による周囲への影響を簡易に抑制するとともに補強効果の向上を図ることができる。

【0066】

また、溶接部材１１０は、鋼材２にスタッド溶接された第一溶接部材１０１と、第一溶接部材１０１にスタッド溶接された第二溶接部材１０２とを有している。

【0067】

これにより、スタッド溶接を複数回繰り返し実行することで、補強板４が板厚のある部材でも貫通孔４ａとの隙間をすべて埋める栓溶接を完成させることができる。

【0068】

また、貫通孔４ａの内周面にはネジ部４ｂが形成されており、ネジ部４ｂに溶融金属Ｍが充填されている。

【0069】

これにより、より一体化を図ることができる。

【0070】

また、貫通孔４ａ内の溶接部材１１０にスタッド溶接されたスタッドボルト１０を有し、スタッドボルト１０と貫通孔４ａの隙間に溶融金属Ｍが充填されている。

【0071】

これにより、補強板４とスタッドボルト１０を隙間なく一体化させることができる。

【0072】

また、スタッドボルト１０に螺合し、補強板４を鋼材２に押し付けるナット１４を有している。

【0073】

これにより、鋼材２と補強板４との一体化を図ることができる。

【0074】

また、本実施形態の補強方法は、鋼材２を補強板４で補強する補強方法であって、補強板４の厚さ方向に貫通する貫通孔４ａを補強板４に形成する貫通孔形成工程と、貫通孔４ａの形成された補強板４を鋼材２に添設する板材添設工程と、スタッドピース１００を保持部材２００で保持しつつ、貫通孔４ａに挿入してスタッド溶接する溶接工程と、溶接工程の後、保持部材２００を除去する保持部材除去工程とを有している。そして、貫通孔４ａの内周面に溶融金属Ｍを介して一体化し、厚さが補強板４の厚さ以下の溶接部材１１０を形成している。

【0075】

これにより、貫通孔４ａ内でスタッドピース１００のスタッド溶接を行うことにより、火花、臭気、粉塵等の拡散を抑制することができる。また、鋼材２と補強板４と溶接部材１１０とを隙間なく接合することができ、従来では補強の効力を発生するまでに隙間があることで発生していた構造上のロスが無くなり、大幅な構造上のメリットが生じる。よって、溶接による周囲への影響を簡易に抑制するとともに補強効果の向上を図ることができる。

【0076】

また、溶接工程及び保持部材除去工程を複数回繰り返し実行しており、溶接部材１１０には、鋼材２にスタッドピース１００がスタッド溶接された第一溶接部材１０１と、第一溶接部材１０１にスタッドピース１００がスタッド溶接された第二溶接部材１０２と、が含まれている。

【0077】

これにより、スタッド溶接を繰り返すことで、補強板４が板厚のある部材でも貫通孔４ａとの隙間をすべて埋める栓溶接を完成させることができる。

【0078】

また、溶接工程では、貫通孔４ａに筒状フェルール３０を挿入し、筒状フェルール３０にスタッドピース１００及び保持部材２００を挿通させてスタッド溶接を行なっている。

【0079】

これにより、スタッド溶接による、火花、臭気、粉塵等の拡散をより抑制することができる。

【0080】

また、筒状フェルール３０は外周面に螺旋状のネジ部３０ｂを有し、貫通穴４ａの内周面にはネジ部３０ｂに対応するネジ部４ｂが設けられている。そして、複数回のスタッド溶接では、それぞれ、筒状フェルール３０を回転させることにより、筒状フェルール３０の上下方向の位置をずらして（異ならせて）おり、スタッド溶接による溶融金属Ｍをネジ部４ｂにも充填させている。

【0081】

これにより、より一体化を図ることができる。

【0082】

＝＝＝その他の実施形態について＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

【0083】

前述の実施形態では、鋼材２の下側に補強板４が設けられていたが、これには限られず、鋼材２の上側に補強板４が設けられていてもよい。この場合、下向きにスタッド溶接すればよい。また、鋼材２及び補強板４が上下方向（鉛直方向）に沿って設けられていてもよい。この場合、スタッド溶接を横（水平方向）に行えばよい。

【0084】

前述の実施形態では、溶接部材１１０として、第一溶接部材１０１，第二溶接部材１０２，第三溶接部材１０３を３層重ねて形成していたが、これには限られず、１層（例えば第一溶接部材１０１のみ）でもよいし、４層以上に重ねてもよい。スタッド溶接を繰り返し実行することで、補強板４が板厚のある部材でも貫通孔４ａとの隙間をすべて埋める栓溶接を完成させることができる。

【0085】

前述の実施形態では、スタッドボルト１０にワッシャー１２を挿通させてナット１４を螺合させていたが、ワッシャー１２及びナット１４は設けていなくてもよい。また、スタッドボルト１０を設けていなくてもよい。

【符号の説明】

【0086】

２ 鋼材
４ 補強板（板材）
４ａ 貫通孔
４ｂ ネジ部（溝部）
１０ スタッドボルト（棒材）
１０ａ 軸部
１０ｂ ネジ部
１２ ワッシャー
１４ ナット（締付材）
３０ 筒状フェルール
３０ａ 筒部
３０ｂ ネジ部（突出部）
３０ｃ 切り欠き部
１００ スタッドピース（スタッド溶接部材）
１０１ 第一溶接部材
１０２ 第二溶接部材
１０３ 第三溶接部材
１１０ 溶接部材
２００ 保持部材
Ｍ 溶融金属

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】