T継手とは

T継手とは、二つの鋼材(主に板や形鋼など)を、垂直に交差するようにT字型に接合する溶接継手の形式です。一方の部材の側面に対して、もう一方の部材を直角に当てて、T字型になるように接合するため、「T継手」と呼ばれます。

図示すると以下のような形です(上から見た例):

----  ← 水平部材(母材)
|
| ← 垂直部材(突き当て材)

■ 用途と特徴

◉ 用途

T継手は以下のような場面で広く使われます:

  • 建築構造物(鉄骨の柱と梁など)
  • 桁と柱の交差部
  • 各種機械フレームの接合
  • 造船・車両・橋梁などの構造部品

◉ 特徴

  • 構造的に重要な継手として使われることが多く、高強度を要求される。
  • 突き当てる部材の位置や溶接部の形状により、様々な溶接方法が選ばれる。
  • 応力の集中が起きやすく、疲労や割れに注意が必要。

■ 溶接方法

T継手では、以下のような溶接方法が採用されます:

1. 隅肉溶接(すみみつようせつ)

T継手で最も一般的なのが隅肉溶接(fillet weld)です。部材の交差部分に三角形状の溶接ビードを施します。

  • 利点:施工が比較的容易で、コストが低い。
  • 欠点:応力集中が起きやすく、過大な荷重には注意。

2. 部分溶込み溶接

溶接部の一部までしか溶け込ませない溶接法。隅肉溶接に近いが、より深く強度のある継手が得られます。

3. 完全溶込み溶接(完全溶透溶接)

突き合わせ部に開先を設け、深くまで溶接金属が浸透する方式。

  • 利点:高い強度と疲労耐久性が得られる。
  • 欠点:加工・溶接時間が長く、技術も必要。

■ T継手の代表的な形状と記号(JIS)

JIS(日本工業規格)では、T継手は以下のような形状と記号で分類されます:

継手形式概要
TF継手一方向の隅肉溶接(片側)
TFB継手両側隅肉溶接
TC継手突合せ溶接を含むT継手
TP継手プラグ溶接やスロット溶接を含む

■ T継手の強度・注意点

◉ 応力分布

T継手では、垂直に当たる部材が引張・圧縮・せん断などの力を受けることが多く、溶接部に多軸応力が生じます。そのため、次の点に注意が必要です:

  • ルート割れ・ビード下割れの防止
  • 余盛(すみ肉サイズ)を適切に
  • 非破壊検査による品質保証

◉ 歪み・ひずみ

T継手は非対称形になりやすいため、溶接時の熱による変形や残留応力にも注意が必要です。対策としては、

  • 両側対称溶接
  • 溶接順序の工夫
  • プレヒートや後熱処理の検討

などが挙げられます。


■ まとめ

T継手は、構造的に非常に重要な溶接継手であり、主に「部材の一方を他方の側面に直角に接合する」場面で使用されます。主に隅肉溶接が多用されますが、応力の集中や溶接欠陥への注意が必要であり、強度や用途に応じて完全溶込み溶接なども検討されます。設計・施工にあたっては、適切な溶接方法の選定と、品質管理が極めて重要です。

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