4.2.1 試 験 体 の 種 類
試 験 体 は ，ミ ド ル ビ ー ム と サ ポ ー ト ビ ー ム を す み 肉 溶 接 で 接 合 し た AW試 験 体 と FW 試 験 体 の 2 種 類 で あ る ．AW 試 験 体 は ， ミ ド ル ビ ー ム に サ ポ ー ト ビ ー ム を 溶 接 し た ま ま の 試 験 体 で あ る ．FW試 験 体 は ，AW試 験 体 の 溶 接 部 を 整 形 し た も の で あ り ，溶 接 部 全 体 あ る い は 止 端 の み を 仕 上 げ て い る ．試 験 体 の 数 は ，AW 試 験 体 で 2，FW 試 験 体 は 3 で あ る ． 試 験 体 の 形 状 と 寸 法 を 図 4-3 に 示 す ． 図 中 に は ， 溶 接 部 の 呼 称 と ひ ず み ゲ ー ジ の 貼 付 位 置 も 示 し て い る ． ミ ド ル ビ ー ム は ， 図 4-4 に 示 す 断 面 形 状 ・ 寸 法 の 形 鋼 で あ り ， そ の 長 さ は 1,000mm で あ る ． サ ポ ー ト ビ ー ム は ， 図 4-5 に 示 す よ う に ， 幅 60mm，高 さ 110mm の 鋼 材 で あ り ，そ の 長 さ は 290mmで あ る ．サ ポ ー ト ビ ー ム の 長 さ 方 向 中 央 部 に は ， ミ ド ル ビ ー ム を 接 合 す る た め ， 高 さ 18mm の 突 起 を 設 け て い る ． そ の 突 起 部 に ， 長 さ 1,000mmの ミ ド ル ビ ー ム を す み 肉 溶 接 で 接 合 し て い る ．
ミ ド ル ビ ー ム に 用 い た 鋼 材 は EN 規 格（European Norm，欧 州 統 一 規 格 ）の S355J2＋
N（ 日 本 工 業 規 格 JIS SM490YB 相 当 ）， サ ポ ー ト ビ ー ム に 用 い た 鋼 材 は SM490C で あ る ． こ れ ら の 鋼 材 の ミ ル シ ー ト に 記 載 さ れ た 降 伏 応 力 と 引 張 強 さ は ， ミ ド ル ビ ー ム で 420N/mm2と 542 N/mm2， サ ポ ー ト ビ ー ム で 322 N/mm2と 498 N/mm2で あ る ．
81
図 4-3 試 験 体 の 形 状 と 寸 法 ， 溶 接 部 の 呼 称 と ひ ず み ゲ ー ジ の 貼 付 位 置
図 4-4 ミ ド ル ビ ー ム の 形 状 と 寸 法 図 4-5 サ ポ ー ト ビ ー ム の 形 状 と 寸 法
4.2.2 試 験 体 の 製 作 方 法
ミ ド ル ビ ー ム と サ ポ ー ト ビ ー ム の 溶 接 は ，ま ず S 溶 接 部 で 行 っ た 後 ，M 溶 接 部 を 行 っ て い る ．S 溶 接 部 は ， サ ポ ー ト ビ ー ム の 突 起 部 と ミ ド ル ビ ー ム 下 フ ラ ン ジ 切 欠 き 部 に 3層 行 っ て い る ．M 溶 接 部 は ，サ ポ ー ト ビ ー ム の 側 面 と ミ ド ル ビ ー ム 下 フ ラ ン ジ 部 に 1層 行 っ て い る ．こ れ は ，2002年 以 前 に 用 い ら れ て い た す み 肉 溶 接 の う ち ，溶 接 サ イ ズ が 最 も 小 さ い 場 合 を 想 定 し て い る ． 溶 接 は ， 半 自 動 炭 酸 ガ ス ア ー ク 法 に よ り ， 水 平 姿 勢 で 行 っ た ． 溶 接 材 料 は 直 径 1.2mm の ソ リ ッ ド ワ イ ヤ YGW11 で あ る ． 電 流 は 226A，電 圧 は 21V，溶 接 速 度 は 28cm/min 程 度 と し た ．AW 試 験 体 の 溶 接 部 の 状 況 を 図 4-6 に 示 す ．
AW1 と AW2 試 験 体 は ，先 に 述 べ た 手 順 で 接 合 し た 溶 接 の ま ま の 試 験 体 で あ る ．FW1 と FW2，FW3 試 験 体 は ，M溶 接 部 の 止 端 の 曲 率 半 径 が ，そ れ ぞ れ 3,5,8mm と な る よ う に 仕 上 げ た も の で あ る ．FW 試 験 体 の M 溶 接 部 を 図 4-7 に 示 す ．
M溶 接 部 M溶 接 部
S溶 接 部 S 溶 接 部
サ ポ ー ト ビ ー ム
L2 R2
（ 単 位 ：mm）
R1 L1
ミ ド ル ビ ー ム
幅 方 向
高さ方向
長 さ 方 向 長 さ 方 向
（ 単 位：mm）
（ 単 位：mm） 幅 方 向
高さ方向
(L側) (R側)
82
（a）M 溶 接 部 （b）S 溶 接 部 図 4-6 AW 試 験 体 の 溶 接 部
（a）FW1 試 験 体
（b）FW2 試 験 体 （c）FW3 試 験 体 図 4-7 FW 試 験 体 の M 溶 接 部
4.2.3 各 試 験 体 の 溶 接 形 状
M 溶 接 部 の 脚 長 ，止 端 の 曲 率 半 径 と フ ラ ン ク 角 を 測 定 し た ．測 定 に 必 要 な 型 取 り に は RTV シ リ コ ー ン ゴ ム を 使 用 し た ． 採 取 し た 溶 接 部 の 型 は ，15 mm 間 隔 で 厚 さ 1mm に ス ラ イ ス し た ．ス ラ イ ス し た 数 は ，1 溶 接 部 で 5枚 で あ る ．溶 接 脚 長 は 10 倍 ，止 端 の 曲 率 半 径 と フ ラ ン ク 角 は 20倍 の 拡 大 投 影 機 を 用 い て 測 定 し た ．な お ，溶 接 脚 長 と 止 端 の 曲 率 半 径 ， そ し て フ ラ ン ク 角 と の ど 厚 は ， 図 4-8 に 示 す よ う に 定 義 し た ． 測 定 結 果 を 表 4-1 に 示 す ．
ミ ド ル ビ ー ム
サ ポ ー ト ビ ー ム サ ポ ー ト ビ ー ム
ミ ド ル ビ ー ム
ミ ド ル ビ ー ム
サ ポ ー ト ビ ー ム
ミ ド ル ビ ー ム ミ ド ル ビ ー ム
サ ポ ー ト ビ ー ム サ ポ ー ト ビ ー ム
83
図 4-8 溶 接 脚 長 と 止 端 の 曲 率 半 径 ， フ ラ ン ク 角 と の ど 厚 の 定 義
表 4-1 溶 接 部 の 形 状 測 定 結 果 （ 測 定 10 箇 所 の 平 均 値 ）