JP2004068385A

JP2004068385A - 鋼管柱建方用調整構造

Info

Publication number: JP2004068385A
Application number: JP2002228232A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Yamada; 山田　隆久
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2002-08-06
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】鋼管柱の柱梁接合部における鋼管柱の建て込みを、精度よく容易に行えるようにする。
【解決手段】柱梁接合部１に建て込まれる上層柱２の下端内周に固着され、柱梁接合部１の通しダイアフラム上面５ａ上に載置される裏板プレート１２と、通しダイアフラム上面５ａに固着され、裏板プレート１２を案内して上層柱２を、通しダイアフラム上面５ａの所定位置に位置決めするとともに、柱梁接合面の発生水平せん断力に抵抗するシアプレート１０と、上層柱２の下端外周部に配設され、通しダイアフラム上５ａでの部材長調整により上層柱２の鉛直度調整を行う鉛直調整治具２０とを備えることにより、鋼管柱の建て込みを容易かつ精度よく行える。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼管柱建方用調整構造に係り、鋼管柱の建方作業において、柱梁接合部における組み立てを、精度よく容易に行えるようにした鋼管柱建方用調整構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼管柱の梁接合部における鋼管柱の建て込みにおいて、柱脚位置での柱溶接接合が行われるまでの間、柱の上下方向の連結、柱の鉛直度を保持させるための治具として種々の形状のエレクションピースが使用されている。このエレクションピースは、通常、継手位置を挟んで上下の鋼管柱の端部に仮溶接され、現場に搬入される。
【０００３】
図７各図は、鋼管柱の建方に使用される従来のエレクションピースの一例と、そのエレクションピースを使用した場合の鋼管柱の建方作業の施工状態を示した説明図である。同図には一例として角形鋼管柱の接合状態が示されている。図７（ａ）には、柱継手位置は梁上面フランジから高さ１０００ｍｍの位置に設けられ、梁継手位置のダイアフラム上面に立設された継手柱５１の上端側面に固着された下部エレクションピース５２と、継手柱５１の頂面に載置され接合される上層柱５５の下端において、下部エレクションピース５２と対向する位置に固着された上部エレクションピース５３とが示されている。上部エレクションピース５３と下部エレクションピース５２とは上下反転したほぼ同形をなす略長方形状プレートで、柱仕口近傍の一部は四分円状に切欠かれスカラップ５４が形成され、仕口部分の突合わせ溶接を容易に行えるようになっている。
【０００４】
このエレクションピース５２，５３を用いて、柱の建方を行う場合には、同図（ｂ）に示したように継手柱５１の上端位置に合わせて上層柱５５を建て込み、上部エレクションピース５３と下部エレクションピース５２の位置合わせを行い、上下のエレクションピースに設けられているボルト孔を利用して帯板形状のスプライスプレート５７をボルト５６により接合することで継手柱５１と上層柱５５を仮接合させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のエレクションピースを使用した場合、吊りワイヤが上層柱の上端に取り付けられているため、吊り込んで継手柱上に載置する際に、建て込みに際し目違いが発生しやすい。このため、上層柱を吊り上げた状態で設置位置の微調整を行わなければならない。
【０００６】
また、仮接合に用いられたエレクションピースは、柱の溶接終了後、柱側面に沿って１０ｍｍ程度を残して切断される。このため、耐火被覆が不要な建物やＣＦＴ柱を採用した場合等、柱表面を塗装等の内装のみで済ませることができる場合でも、柱継手位置に残ったピースをグラインダで削って仕上げたり、ＬＧＳ（軽量鋼材）壁等の仕上げ材でピースが残った箇所を覆ったりすることが必要であった。
【０００７】
さらに、従来、柱の鉛直度を出すための歪み直し作業には歪み直しワイヤによる方法が用いられていた。この歪み直しワイヤは一方が柱上端に取り付けられ、斜めに張設された下端がターンバックル等を介して床等にアンカーされ、このターンバックルでの長さ調整によって柱の鉛直度の調整を行うようになっている。歪み直しワイヤの長さや張り具合をターンバックルで調整する方法では十分な精度を出すことが難しい上、調整作業に手間がかかっていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、柱接合部において迅速な建て込みと、高精度の建て起こし微調整ができるようにした柱建方用調整構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は柱梁接合部に建て込まれる上層柱の下端内周に固着され、前記柱梁接合部の通しダイアフラム面上に載置される裏板部材と、前記通しダイアフラム上面に固着され、前記裏板部材を案内して前記上層柱を、前記通しダイアフラム上面の所定位置に位置決めするとともに、柱梁接合面の発生水平せん断力に抵抗するせん断抵抗部材と、前記上層柱の下端外周部に配設され、前記通しダイアフラム上での部材長調整により前記上層柱の鉛直度調整を行う鉛直調整治具とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記鉛直調整治具は、角形鋼管柱の四隅の隅角部に固着されたベース部材と、該ベース部材に螺着されたボルト部材で、該ボルト部材の突出長調整により前記鉛直度調整を行うことが好ましい。
【００１１】
または、丸形鋼管柱の周方向にほぼ等間隔をあけて複数個が固着されたベース部材と、該ベース部材に螺着されたボルト部材で、該ボルト部材の突出長調整により前記鉛直度調整を行うようにすることも好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の鋼管柱建方用調整構造の一実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
図１は、角形鋼管柱の柱梁接合部１に本実施の形態による建方用調整構造の各構成を説明するために示した、上層柱２の建込み状態の斜視図、図３は図１の状態を上層柱２の一部を切り欠いて示した正面図である。両図に示したように、柱梁接合部１は梁３の上下フランジ３ａ，３ｂ位置においてそれぞれ接合部パネル柱４を貫通して上下に位置する通しダイアフラム５ａ，５ｂを有する通しダイアフラム形式からなり、本実施の形態では各柱梁仕口は現場溶接される。このとき上通しダイアフラム５ａの上面には、外側面が仮想外形線（２点鎖線）に囲まれるように６枚のシアプレート１０が溶接固定されている。これらシアプレート１０は、柱建方の際、上層柱２が精度よく上通しダイアフラム面５ａ上に載置されるためのガイドとして機能し、据え付け時の位置決めを容易に行うことができる（図４参照）。さらに完成後の荷重作用時において、柱梁接合面に生じる水平方向せん断力によるズレを防止するせん断抵抗部材として機能する。なお、本実施の形態では、シアプレート１０として厚さ１６ｍｍ、高さ１２０ｍｍ、幅６０ｍｍの台形鋼板が使用されているが、せん断抵抗断面積が確保され、上端外側を所定形状に切欠いて上層柱の建て込み時のガイド機能を果たせる形状であれば種々の形状、枚数、配置を選定することができる。
【００１３】
開先加工された上層柱２の下端の内周面には、柱軸力を鉛直方向に伝達させるために、下端が上層柱２の開先先端から所定のルート分だけ突出するように裏板プレート１２が溶接されている。この裏板プレート１２は通しダイアフラム面５ａ上に載置された際にダイアフラム面に密着するとともに、十分に柱の鉛直精度が得られるように工場製作されている。このとき裏板プレート１２の内周面は図１に示したダイアフラム上の２点鎖線にほぼ一致し、シアプレート１０に外接するので柱建方時の誤差はほとんど生じない（図４参照）。このとき対向した辺に２枚ずつのシアプレート１０を配置することで上層柱２がねじれた状態で建て込まれるのを防止することができる。また、上層柱２の鋼管下端の開放端の歪み防止のために鋼管内周面を完全に閉塞するような歪み防止プレート１４が柱内の下端近傍に水平に配置され、柱内周面に溶接固定されている。
【００１４】
さらに上層柱２下端の外側四隅には柱建方時の鉛直調整治具２０が取り付けられている（図１，図３および図４参照）。この鉛直調整治具２０は本実施の形態では、各図に示したように、短尺のＬ形鋼からなるベース部材２１の先端位置に調整ボルト２２が螺着された構成からなる。各ベース部材２１は、図４に示した平断面図からもわかるように、その片側先端が通しダイアフラム５ａの隅角部よりわずかに外側に位置して柱側面に水平をなして溶接により固定されている。そして、その先端側に保持ナット２３を介して調整ボルト２２が鉛直方向を向いて螺着されている。本実施の形態では、保持ナット２３はベース部材２１のフランジ上面に溶接にて固定されているが、フランジ下面に取り付けられるようにしてもよいことはいうまでもない。この調整ボルト２２は、たとえばねじ込むことにより、所定突出長分が鉛直方向下向きに送り出される。そして図２に示したように、その先端２２ａがダイアフラム５ａ上面に当接し、柱の隅角位置近傍での支持点とすることができる。これにより４隅に位置する調整ボルト２２の突出長を変更することにより柱の傾き調整、すなわち鉛直度調整を行うことができる。このとき各調整ボルト２２と柱下端の開先部分とは、開先部分の現場溶接作業のために、十分なクリアランスが確保されている。
【００１５】
図２，図５は上層柱２を柱梁接合部１に据え付けた状態を示した図である。両図には鉛直調整治具２０の各調整ボルト２２のベース部材２１下側の突出長を調整して柱の鉛直度調整が行われ、建て込みが完了した状態が示されている。
【００１６】
ここで鉛直調整治具２０としての調整ボルト２２による上層柱２の建て込み時の鉛直度微調整作業について簡単に説明する。まず、図１に示したように上層柱２は図示しない揚重機に吊持され、柱梁接合部に吊り込まれ、シアプレート１０をガイドとして通しダイアフラム５ａ上面にほぼ鉛直を保持して載置される。このとき四隅の調整ボルト２２の先端２２ａはダイアフラム上面に着かない程度に緩めておく。柱を建て込み後、柱に設けられた指標等を利用して下層柱、接合パネル４との鉛直通り芯を正確に測量する。その際、上層柱２のわずかな傾きに対しての鉛直度微調整をこの鉛直調整治具２０で行う。まず、柱が傾いた側に位置する調整ボルト２２を締め込み、ボルト突出長を調整して鉛直調整を行うとともに、両側に位置する調整ボルトも修正される傾きに応じた突出長に調整することで、柱の安定を図る。これにより上層柱２を、容易にかつ精度よく鉛直に建て込むことが可能となる。この建て込み完了状態では、柱梁接合部１にはこの鉛直調整治具２０のみが残置され、この状態で柱脚各部には十分なクリアランスが確保されており、容易に各部の現場溶接を行うことができる。通常、現場溶接では接合パネル４の上下に位置する通しダイアフラム５ａ、５ｂと梁フランジ仕口、柱端面ダイアフラム仕口位置での溶接を行う。この際、適切な形状のスカラップ８を梁ウェブ３ｃの仕口端に形成しておくことが好ましい。また、現場溶接の作業足場７としては、大梁を接合パネル柱４に仮接合した際に用いた作業足場７を引き続き使用することが好ましい。
【００１７】
次に、鋼管柱として丸形鋼管柱を採用した場合の変形例について、図６を参照して説明する。同図に示したように、通しダイアフラム５ａ，５ｂの形状は丸形鋼管柱の場合にも矩形とし、各隅角部位置に鉛直調整治具２０のボルト下端２２ａが位置するようにすることが好ましい。この調整ボルト２２を支持するベース部材２１としては、鋼管柱の表面の曲率に対応するように端面加工されたベース部材２１を有する鋼板組立部材を用いることが好ましい。また、断面が円形であるため、シアプレート１０は複数枚を平面視して中心から放射状をなして配置させることができる。その際、回転方向のずれに注意して、梁通り方向を確認しながら建て込むことが必要である。そのためのガイド等を柱下端に記しておくことが好ましい。
【００１８】
次工程として、スラブコンクリートの打設を行うが、鉛直調整治具２０の調整ボルト２２の長さをスラブコンクリート厚より短く設定し、ベース部材２１の取付位置を考慮しておくことで、ベース部材２１と調整ボルト２２とを、打設するコンクリート内に埋設させることができる。このため、従来行われていたエレクションピース切断除去や、柱梁接合近傍の柱表面の状況が内装に影響を及ぼすような場合にも柱表面に残るエレクションピースの切断痕部分のグラインダ仕上げ等を省略することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上に述べた本発明によれば、従来の柱梁接合部の構造に比べ、柱梁接合部に立設させる継手柱をなくすことで、柱の溶接継手箇所を低減するとともに、柱同士を接合するための工場製作に依存するエレクションピースもなくすことができる。また、鉛直調整治具によって容易に柱鉛直度の微調整を行うことができるので、鋼管柱の建方作業の効率および精度を確実に向上させることができる。また、耐火被覆が不要な場合等の仕上げ作業の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による鋼管柱建方用調整構造の一実施の形態を示した柱吊り込み時の柱梁接合部の全体斜視図。
【図２】図１に示した鋼管柱建方用調整構造における柱設置完了時の柱梁接合部の全体斜視図。
【図３】柱内部を切欠いて示した柱吊り込み時の柱梁接合部の正面図。
【図４】図３に示したＩＶ−ＩＶ断面線に沿って示した柱平断面図。
【図５】柱内部を切欠いて示した柱設置時の柱梁接合部の正面図。
【図６】丸形鋼管柱の場合における柱吊り込み時の柱梁接合部の全体斜視図。
【図７】従来の建方用エレクションピースを用いた柱梁接合部の接合状態を示した模式説明図。
【符号の説明】
１　柱梁接合部
２　上層柱
３ａ　梁上フランジ
３ｂ　梁下フランジ
５ａ　上通しダイアフラム
５ｂ　下通しダイアフラム
１０　シアプレート
１２　裏板プレート
２０　鉛直調整治具
２１　ベース部材
２２　調整ボルト

Claims

柱梁接合部に建て込まれる上層柱の下端内周に固着され、前記柱梁接合部の通しダイアフラム面上に載置される裏板部材と、前記通しダイアフラム上面に固着され、前記裏板部材を案内して前記上層柱を、前記通しダイアフラム上面の所定位置に位置決めするとともに、柱梁接合面の発生水平せん断力に抵抗するせん断抵抗部材と、前記上層柱の下端外周部に配設され、前記通しダイアフラム上での部材長調整により前記上層柱の鉛直度調整を行う鉛直調整治具とを備えたことを特徴とする鋼管柱建方用調整構造。
前記鉛直調整治具は、角形鋼管柱の四隅の隅角部に固着されたベース部材と、該ベース部材に螺着されたボルト部材で、該ボルト部材の突出長調整により前記鉛直度調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の鋼管柱建方用調整構造。
前記鉛直調整治具は、丸形鋼管柱の周方向にほぼ等間隔をあけて複数個が固着されたベース部材と、該ベース部材に螺着されたボルト部材で、該ボルト部材の突出長調整により前記鉛直度調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の鋼管柱建方用調整構造。