日別アーカイブ: 2025年4月21日

皆さんこんにちは！
合同会社Levi’s商会、更新担当の中西です。

 

さて

～設計～

ということで、溶接業における設計の基本的な考え方から、実務上の重要ポイントまでを、深く・丁寧に解説します。

 

強度・精度・安全性を支える“目に見えない技術設計”の世界

溶接とは、「金属と金属を一体化させる」ための最も重要な接合技術。
建築構造物、橋梁、配管、車両、船舶、圧力容器など、あらゆる分野で利用されており、
その信頼性と安全性は、溶接設計の良し悪しに大きく依存しています。

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✅ 溶接設計とは何か？基本的な役割と目的

溶接設計とは、溶接を含む構造物・製品に対して、次のような観点から計画的に仕様を決める技術的プロセスです。

◯ 主な目的

1. 必要な強度・剛性を確保する

2. 製造・施工が容易で、コストが最適化されるようにする

3. 熱変形や応力集中を最小限に抑える

4. 安全性・品質・耐久性を長期間保つ

📌 溶接設計は、“設計図に現れにくいが製品寿命を左右する”技術領域とも言えます。

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🧱 構造設計との整合性

「設計者の意図」と「現場の溶接」が噛み合わなければ意味がない

✅ 必須となる整合チェック

📌 「設計上はOK」でも、「実際には溶接できない・歪む」というケースも多いため、現場との連携が重要です。

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⚙ 溶接方法の選定

 材料・構造・コスト・作業環境に応じた“最適な工法”を設計段階で決める

溶接設計では、使用する溶接法の選定も非常に重要です。

✅ 主な溶接法と用途の一例

📌 設計者は「どの工法が現場に最も適し、品質・コスト・安全性を両立できるか」を見極める必要があります。

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🔥 熱変形・歪みへの設計的配慮

 “熱”がもたらす見えないリスクと向き合う

溶接は「熱加工」であり、高温による金属の膨張→収縮＝歪みの発生がつきものです。

✅ 設計で配慮すべき点

• 対象部材の拘束条件の緩和（可動部・スリットの設置など）

• 溶接順序や位置の工夫（対称溶接・点付け→本付け）

• 組立時のプレストレス設計（意図的な逆歪みなど）

• 余盛寸法の適正化（溶着量の過剰は歪みの原因に）

📌 熱による歪み対策は、「施工後の補修では遅すぎる」ため、設計段階での想定が極めて重要です。

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📐強度設計と応力解析

 壊れない構造のための「計算」と「感覚」

✅ 設計で考慮すべき荷重

• 静荷重（自重、常時荷重）

• 動荷重（風圧、地震、振動）

• 局部応力（ボルト・脚部支持点）

✅ 応力分布と接合設計

• 応力集中部を避ける接合位置選定

• 応力方向に沿った溶接（せん断応力に強い配置）

• 部材厚さと溶接サイズのバランス

📌 JIS Z 3001「溶接構造設計標準」や建築基準法、道路橋示方書などの法令・基準に基づいた設計が必要です。

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✍ 図面への反映と溶接記号の正しい記載

設計者が意図しても、現場に正確に伝わらなければ意味がありません。

✅ 図面に盛り込むべき内容

📌 溶接記号の読み間違いが現場トラブルの原因となるため、記載はシンプルかつ明確に。

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✅ 溶接設計は「技術者の責任と工夫」が問われる仕事

溶接は、一見単純な接合作業に見えますが、
その背後には、熱・力・材料・環境といった複雑な要素の融合設計があります。

✔ 強度・剛性を保つ接合方法の選定
✔ 熱影響による歪みを防ぐ工夫
✔ 作業性とコストを見据えた最適設計
✔ 安全性と保守性を意識した構造配置

それら一つひとつが、製品の品質と現場の信頼につながっています。

設計段階でどれだけ先を見据えられるか。
それが、良い製品・安全な構造物を生み出す「設計者の力量」なのです。

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📋 溶接設計におけるチェックリスト（保存版）

 

 

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