AWS D1.8 — 構造溶接コード Seismic Supplement
AWS D1.8は、耐震溶接用途においてD1.1を補完するものです。これは、需要重要溶接の要件、パス間温度の最大制限、溶加材に対する強制的なCVN靭性試験、およびAISC 341およびAISC 358の接合部設計に基づく耐震力抵抗システムにおける溶接に対する強化された資格手順を追加します。
重要な相違点: D1.8はD1.1を置き換えるものではなく、補完するものです。D1.1のすべての要件は引き続き適用されます。D1.8は、最大パス間温度550°F（条項 6.7.1）や、需要重要溶接に対するCVN靭性要件：70°Fで40 ft-lbf (54 J)（Table 6.3）など、より厳格な管理を追加します。低温環境（LAST < 50°F）では、70/80 ksiの溶加材に対しLAST+20°Fで試験を行います。AWS A5分類に基づき0°Fで20 ft-lbfを満たす溶加材は、Clause 6.3.4(1)に従い、製造ロットCVN試験が免除されます。予熱値はD1.1 Table 5.11から引用されます。
AWS D1.8とは何か
AWS D1.8は、耐震力抵抗システムにおける溶接継手に対してD1.1を補完します。D1.1を置き換えるものではなく、AISC 341に従って耐震設計された建物における需要重要溶接に対する要件を追加します。D1.8は、溶加材の靭性、パス間温度の制限、および強化された資格試験を規定しています。
AWS D1.8/D1.8M — Structural 溶接コード — Seismic Supplement — は、鋼構造建築物の耐震力抵抗システム（SFRS）における部材および接合部の追加溶接要件を提供します。現行版はAWS D1.8:2021（第4版）です。D1.8は単独の基準ではなく、設計レベルの地震時に大きな非弾性変形を受けると予想される継手に対して、標準的な構造溶接の実践を超える要件を追加することで、AWS D1.1を補完します。
この規格は、1994年のノースリッジ地震を受けて開発されました。この地震により、標準的な構造溶接の実践が耐震用途には不十分であることが明らかになりました。ノースリッジ地震以前のモーメントフレーム接合部では、予想される塑性耐力よりもはるかに低い応力レベルで、梁フランジと柱の開先溶接において脆性破壊が発生しました。ノースリッジ地震後の調査では、不十分な溶接金属靭性、不適切なアクセスホール形状、裏当て金によるノッチ効果、および不十分な品質管理など、いくつかの要因が特定されました。D1.8は、強化された材料、製作、および検査要件を通じて、これらのすべての要因に対処しています。
D1.8はAISC 341（構造用鋼の耐震規定）によって参照されており、耐震設計カテゴリーD、E、Fにおける耐震力抵抗システム内のすべての溶接に必須です。接合部の設計はAISC 358（特殊および中間鋼モーメントフレームの事前認定接合部）およびAISC 341から来ており、D1.8はこれらの接合部がどのように溶接され、資格取得され、検査されるかを規定しています。
需要重要溶接（デマンドクリティカル溶接）
D1.8 designates certain welds as demand-critical — welds in connections that must sustain inelastic deformation during a seismic event. Demand-critical welds require CVN toughness-rated filler metals (40 ft-lbf at 70 degrees F per Table 6.3; for cold service below 50 degrees F LAST, 40 ft-lbf at LAST+20 degrees F), 最大 550 degrees F パス間温度, and enhanced 超音波探傷試験 受入基準.
D1.8の中心概念は需要重要溶接です。これは、地震発生時に大きな非弾性変形を複数回繰り返しても構造的完全性を維持しなければならない溶接です。需要重要溶接は、AWS D1.x基準ファミリーの中で最も厳格な材料、製作、および検査要件が適用されます。
記録技術者は、接合部の設計と予想される変形要求に基づいて、どの溶接が需要重要溶接であるかを指定します。一般的な需要重要溶接には以下が含まれます。
- 梁フランジと柱の完全溶込み開先溶接
- 特殊および中間モーメントフレームにおいて、梁フランジと柱フランジの開先溶接は、接合部で最も重要な溶接です。これらの溶接は、大きな回転の繰り返しサイクルを通じて、梁断面の全塑性モーメント耐力を伝達しなければなりません。ノースリッジ地震以前の破壊は、これらの溶接部に集中していました。
- 偏心ブレースフレームにおけるリンクと柱の溶接
- EBFのリンク梁は、大きなせん断変形および/または曲げ変形を受けます。リンクと柱を接合する溶接は、破壊することなくこれらの変形を維持しなければなりません。リンクと柱の接合部におけるフランジおよびウェブ溶接は、通常、需要重要溶接とされます。
- 塑性ヒンジ領域における柱の継手溶接
- 柱の継手が予想される塑性ヒンジ領域内にある場合、継手溶接は柱断面の全耐力を発揮できるものでなければなりません。D1.8は、これらの位置にある柱の継手に対して、需要重要材料および検査要件を伴う完全溶込み開先溶接を要求しています。
- 特殊同心ブレースフレームにおけるブレース接合溶接
- SCBFのガセットプレート接合部は、予想されるブレースの座屈および降伏挙動に対応しなければなりません。ガセットと梁、柱、またはブレースを接合する溶接は、接合部の種類と予想される変形モードに応じて、需要重要溶接と指定されることがよくあります。
耐震溶接における熱管理
D1.8は、需要重要溶接のパス間温度を最大550°Fに制限しています。これは、過剰な熱が熱影響部の靭性を低下させるのを防ぐためです。予熱はD1.1 Table 5.11に従います。D1.8には個別の予熱表はありません。最小予熱（D1.1）と最大パス間温度（D1.8）の組み合わせが、熱的ウィンドウを定義します。
D1.8は独自の予熱表を持っていません。すべての予熱要件はD1.1 Table 5.11から来ています。しかし、D1.8は需要重要溶接に対して最大パス間温度550°F (288°C)を追加しています。この上限は、熱影響部における過剰な結晶粒成長を防ぎ、耐震性能に必要なレベルを下回る破壊靭性の低下を防ぎます。
D1.1の最小予熱とD1.8の最大パス間温度の組み合わせは、需要重要溶接のための制御された熱的ウィンドウを作成します。例えば、板厚2インチのフランジを持つA992 W36柱の場合、D1.1 Table 5.11に従って最小予熱150°F、D1.8に従って最大パス間温度550°Fが必要です。溶接士は、梁フランジの完全溶込み開先溶接の多層溶接全体を通して、溶接部をこの150°Fから550°Fの範囲内に維持しなければなりません。
需要重要溶接の温度監視は、標準的なD1.1溶接よりも厳格です。各後続パスを溶着する前に、最大パス間温度を確認する必要があります。需要重要用途では、温度指示クレヨンよりも接触式温度計が推奨されます。これは、接触式温度計が閾値指示ではなく定量的な測定値を提供するからです。
溶加材の要件
D1.8は、需要重要溶接用の溶加材がCVN靭性を満たすことを要求しています。基準は0°Fで20 ft-lbfです（Table 6.4）。低温環境（LASTが50°F未満）では、LASTで40 ft-lbfが必要です。D1.1はCVN試験を要求していません。製造業者は値を証明しなければなりません。AISC 341 表 A3.1には、適合する分類が記載されています。
D1.8は、需要重要溶接に対してD1.1を超える追加の溶加材要件を課しています。最も重要な要件は、強制的なシャルピーVノッチ（CVN）靭性試験です。D1.8:2021は2段階のCVNシステムを採用しています。Clause 6.3.4(1)に基づく基本要件は0°F（−18°C）で20 ft-lbf（27 J）です。このレベルを満たすTable 6.4に記載されている溶加材は、最低予想使用温度（LAST）が50°F（10°C）以上の場合、製造ロット試験が免除されます。SFRSが50°F未満の使用温度にさらされる場合、Clause 6.2.2は、LAST以上で試験された40 ft-lbf（54 J）のより高い最小値を要求します。
2段階のCVN構造は、温暖な気候（LAST ≥ 50°F）のプロジェクトでは、追加のロット試験なしで、0°Fで20 ft-lbfが認定されたTable 6.4の溶加材を使用できることを意味します。一方、寒冷地のプロジェクト（LAST < 50°F）では、実際の使用温度で40 ft-lbfがロット認定された溶加材を使用する必要があります。標準的なD1.1の溶加材は、いずれの靭性レベルも満たす必要はありません。製作者は、需要重要溶接のために購入した特定の溶加材ロットが、該当するD1.8の靭性レベルを満たすように試験され、認定されていることを確認する必要があります。単にAWS溶加材分類（例：E71T-1）を指定するだけでは不十分であり、ロット固有の試験結果を確認する必要があります。
D1.8はまた、需要重要用途において、溶加材製造業者の拡散性水素試験結果が利用可能であることを要求しています。溶接金属中の水素レベルが低いほど、熱影響部における水素誘起割れの危険性が低減され、溶接継手の全体的な靭性が向上します。
耐震溶接の手順および溶接技能者資格
D1.8は、D1.1 Clause 6の資格に補足要件を追加します。需要重要溶接のPQRには、溶接金属と熱影響部のCVN試験を含める必要があります。WPSの重要変数には、パス間温度の最大値が含まれますが、これはD1.1単独では重要変数ではありません。溶接士は、特定の継手構成に対する熟練度を実証する必要があります。
D1.8は、需要重要溶接に対するD1.1の資格要件を修正します。D1.1の補足重要変数は、需要重要WPS資格の重要変数となります。これは、標準的なD1.1資格では許容される入熱、予熱低減、および溶接後熱処理条件の変更が、需要重要溶接に手順が使用される場合には再資格を必要とすることを意味します。
需要重要溶接のWPSは、最小予熱（D1.1 Table 5.11より）と最大パス間温度（D1.8より550°F）の両方を指定する必要があります。手順資格試験は、これらの熱的制限内で実施されなければなりません。資格試験片は、溶加材、母材、および溶接パラメータの組み合わせが適切な破壊靭性を持つ継手を生成することを確認するために、CVN靭性についても試験されなければなりません。
D1.8は、耐震力抵抗システムにおける非需要重要溶接に対して、D1.1の事前認定WPS手順の使用を許可しています。しかし、需要重要溶接には、追加の熱的および靭性要件を持つ資格取得済み（事前認定ではない）手順が必要です。記録技術者は、製作者が正しいWPSカテゴリーを適用できるよう、契約図書上でどの溶接が需要重要溶接であるかを明確に特定しなければなりません。
Demand-critical welds require PQR test results demonstrating CVN toughness per the WPS 入熱 Envelope 試験 要求事項 of D1.8 Annex A. Because D1.8 adds qualification requirements beyond D1.1, prequalified procedures that bypass PQR testing may not satisfy demand-critical connection requirements without additional testing. Where specified by the Engineer, post-溶接 熱処理 (PWHT) follows D1.1 Section 7.8 requirements. All demand-critical welds require 検査 by a qualified 溶接 inspector.
D1.8と他のAWS構造基準との比較
D1.8 supplements D1.1 for seismic applications — it does not stand alone. D1.5 covers bridges with fracture-critical requirements. Both D1.8 and D1.5 add toughness requirements beyond D1.1. D1.8 uses 需要重要溶接 (デマンドクリティカル) classification; D1.5 uses fracture-critical member classification. D1.8 references AISC 341; D1.5 references AASHTO.
D1.8 対 D1.1（標準構造）
D1.1 covers 規格 構造用鋼溶接 without seismic requirements. D1.8 supplements D1.1 by adding demand-critical weld categories, maximum interpass 温度 限界値, mandatory CVN toughness for filler metals, and stricter qualification requirements. All D1.1 requirements remain in effect — D1.8 only adds to them. A 溶接士 qualified under D1.1 must also meet D1.8 requirements when performing demand-critical welds; the D1.1 qualification alone is not sufficient.
D1.8 対 D1.3（薄板鋼板）
D1.3 covers sheet steel with 板厚 at or below 3/16 inch. D1.8 does not directly address sheet steel connections, but cold-formed steel framing in seismic regions may involve both standards. D1.8 demand-critical requirements do not apply to sheet steel connections unless specifically designated by the engineer of record, which is uncommon because sheet steel connections are typically designed as flexible elements in the seismic force-resisting system.
D1.8 対 D1.5（橋梁）
AWS D1.5 Bridge Welding 基準には、D1.8の需要重要要件と同様の目的を持つ独自の破壊重要部材（FCM）規定がありますが、橋梁用途であり、建築物の耐震用途ではありません。D1.8とD1.5 FCMの両方で、強化された溶加材靭性、より厳格な熱管理、および追加検査が要求されます。特定の靭性要件と試験温度は、荷重条件（耐震対疲労）と使用環境が異なるため、両基準間で異なります。
| Aspect | D1.8 (Seismic) | D1.1 (Structural) |
|---|---|---|
| Scope | Supplements D1.1 for seismic | Structural steel (all loading) |
| Critical weld class | Demand-critical welds | None |
| Interpass max | 550°F for demand-critical | Not code-limited |
| CVN toughness | 40 ft-lbf at 70°F (Table 6.3) / 40 ft-lbf at LAST+20°F (cold) | Not required |
| Own preheat table? | No — uses D1.1 Table 5.11 | Yes — Table 5.11 |
| Connection standard | AISC 341 compliance | D1.1 Clause 4 |
関連規格ガイド
よくある質問
いいえ、AWS D1.8は独自の予熱表を持っていません。D1.1 Table 5.11の予熱要件を使用します。D1.8は、最大パス間温度550°F（Clause 6.7.1）と、需要重要溶接に対するCVN靭性要件：70°Fで40 ft-lbf (54 J)（Table 6.3）を追加することでD1.1を補完します。LASTが50°F未満の低温環境では、70/80 ksiの溶加材に対しLAST+20°Fで試験を行います。AWS A5分類に基づき0°Fで20 ft-lbf (27 J)を満たす溶加材は、Clause 6.3.4(1)に従い、製造ロットCVN試験が免除されます。すべての基本予熱要件はD1.1から来ています。
需要重要溶接とは、設計地震時に大きな非弾性ひずみを受けると予想される耐震力抵抗システム内の溶接です。これらの溶接は、大きな変形を複数回繰り返しても、破壊することなく構造的完全性を維持しなければなりません。例としては、特殊モーメントフレームにおける梁フランジと柱の完全溶込み開先溶接、偏心ブレースフレームにおけるリンクと柱の溶接、および予想される塑性ヒンジ領域における柱の継手溶接が挙げられます。需要重要溶接には、認定されたCVN靭性を持つ溶加材と、標準的なD1.1溶接よりも厳格な熱管理が必要です。
AWS D1.8は、需要重要溶接の最大パス間温度を550°F（288°C）に制限しています。これは、一般的な最大パス間温度を課さない標準的なD1.1溶接よりも厳格です。550°Fの制限は、熱影響部における過剰な結晶粒成長を防ぎ、破壊靭性の低下を防ぎます。需要重要溶接の場合、最小予熱（D1.1 Table 5.11から）と最大パス間温度（D1.8から）の両方を維持することで、溶接のための制御された熱的ウィンドウが作成されます。
AISC 341（構造用鋼の耐震規定）は、耐震力抵抗システムの要件を定義する設計基準です。AISC 341は、耐震用途における溶接要件についてAWS D1.8を参照しています。接合部の設計はAISC 341およびAISC 358の事前認定接合部から来ており、これらの基準はどのような溶接が必要でどこに必要かを定義します。D1.8は、それらの溶接がどのように行われ、資格取得され、検査されるかを定義します。AISC 341とD1.8を合わせることで、耐震力抵抗システムにおける溶接の標準的なD1.1要件が置き換えられます。
AWS D1.8:2021では、Table 6.3に基づき、需要重要溶接に対して70°Fで40 ft-lbf (54 J)が要求されます。LASTが50°F未満の低温環境用途では、Clause 6.2.2に基づき、70/80 ksiの溶加材に対してLAST+20°Fで、または90 ksiの溶加材に対してLASTで試験された40 ft-lbf (54 J)が要求されます。AWS A5分類（Table 6.4）に基づき0°Fで20 ft-lbf (27 J)を満たす溶加材は、Clause 6.3.4(1)に従い、製造ロットCVN試験が免除されます。標準的なD1.1の溶加材はこれらの要件を満たさない場合があります。