スタッド溶接とは｜強度・施工方法と合成スラブへの適用をわかりやすく解説

この記事の要点

鉄骨梁の上にコンクリートスラブを打設する合成梁の設計で、スタッドボルトの配置と強度の確認は重要な設計項目だ。

スタッド溶接はアーク放電で瞬時に接合する工法で、溶接品質の確認方法も決まっている。

この記事ではスタッド溶接の意味・強度・施工方法・合成スラブへの適用方法を解説する。

合成梁の頭付スタッドに多く使われ、鉄骨梁とコンクリートスラブを一体化させる

溶接後は外観検査と打撃曲げ試験によって品質を確認する

この記事では、スタッド溶接とは何か、スタッド溶接はどのような手順で行うのかを整理します。

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スタッド溶接は、スタッド材と母材を溶接する工法です。ではスタッド溶接は、どのような溶接でしょうか。今回はスタッド溶接の作業方法や、強度、板厚との関係について説明します。

スタッドの意味は、下記の記事が参考になります。

スタッド溶接とは？

スタッド溶接は、スタッド材と母材を溶接する工法です。スタッド材と母材との間に電流を流すことで、放電が生じます（アーク放電と言う）。アーク放電の強い電流により、スタッドと母材を溶融、接合させる溶接方法です。

スタッド溶接は、その名の通り「スタッド材」を用います。ＲＣスラブと鉄骨を接合する、あるいは合成梁にするための梁上スタッドや、杭、柱脚など、スタッドを溶接する際に用います。※スタッドについては下記の記事が参考になります。

スタッド溶接は、下記の流れで行います。

スタッド溶接は、専用の器具を使います。

釘打ちのガン（拳銃のようにボタンを押すと釘が発射されるもの）のような形です。

スイッチを押すと電流が流れる仕組みです。

フェルールとは、溶接部を保護するセラミック製の治具です。

フェルールは溶接部が冷却後、除去します。

前述したように、スタッド溶接は別途、溶接金属を設けるわけでは無いです。スタッド自体が溶接金属です。スタッド材はＪＩＳＢ1198で、材質や径が規定されています。※スタッドについては下記の記事が参考になります。

スタッドの機械的性質を下表に示します。

降伏点または0.2％耐力 N/ｍ㎡	引張強さ N/ｍ㎡	伸び％
235以上	400～550	20以上

スタッドの化学成分を下表に示します。

スタッド溶接は、母材とスタッド材を溶融させ接合する方法です。そのため、母材の厚みも大切で、薄すぎると溶接できません。下表にスタッド軸径と母材厚、母材材質の対応表を示します。

母材の性質	軸径　ｍｍ	母材の板厚　ｍｍ
SS400,STK400, STKR400,SM400, SMA400,SM490, SMA490,SM520 SN400,SN490	13	6～22
	16	6～32
	19	8～50
	22	10～50