JP2019090294A - 柱用鉄骨の目違い修正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】柱の建て方における柱用鉄骨の目違いの修正に要する労力の低減に寄与する目違いの修正方法を提供すること。【解決手段】本発明は、柱の建て方のために先に設置された柱用の下方の鉄骨（１０）と、下方の鉄骨上に載置された柱用の上方の鉄骨（１２）との間に生じた目違い（a）の修正方法に係る。目違いの修正方法は、上方の鉄骨に対して水平方向力を及ぼすこと、上方の鉄骨に対する水平方向力の付与と同時に、又は、水平方向力の付与に先立ち若しくはその後に、下方の鉄骨若しくは上方の鉄骨に振動を与えることを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄骨柱の建て方における柱用鉄骨の目違いの修正方法に関する。

鉄骨柱の建て方においては、先に設置された柱用の下方の鉄骨と、該下方の鉄骨上に載置され、下方の鉄骨に継ぎ足される柱用の上方の鉄骨との間に目違いが生じたとき、すなわち下方の鉄骨に対する上方の鉄骨の水平方向に関するずれが生じたとき、これを修正することが行われる。

従来、目違いの修正は、下方の鉄骨を反力支持体として、上方の鉄骨に水平方向力を及ぼし、これにより上方の鉄骨を下方の鉄骨上で鉄骨を摺動させ、上方の鉄骨に水平変位を生じさせることにより行われている。しかし、重量物である上方の鉄骨を下方の鉄骨上で摺動させる作業には多大の労力を要する。

特開２００２−１９４８９７号公報

本発明は、柱の建て方における柱用鉄骨の目違いの修正に要する労力の低減に寄与する目違いの修正方法を提供する。

本発明は、柱の建て方のために先に設置された柱用の下方の鉄骨と、該下方の鉄骨上に載置された柱用の上方の鉄骨との間に生じた目違いの修正方法に係る。前記目違いの修正方法は、前記上方の鉄骨に対して水平方向力を及ぼすこと、前記上方の鉄骨に対する水平方向力の付与と同時に、又は、前記水平方向力の付与に先立ち若しくはその後に、前記下方の鉄骨若しくは上方の鉄骨に振動を与えることを含む。

本発明は、互いに接する２つの同種の物体の相対運動時における摩擦係数は、両物体の接触面が振動する状態におかれるとき、相対運動前の摩擦係数より小さいという科学及び技術的知見に基づく。本発明にあっては、前記上方の鉄骨に対する水平方向力の付与に際して、前記下方の鉄骨又は前記上方の鉄骨に振動を与える。これにより、上下両鉄骨の接触面に振動が生じ、前記水平方向力を受ける前記上方の鉄骨は、前記下方の鉄骨上を比較的小さい抵抗下で摺動する。このことから、柱用鉄骨の目違いの修正のために前記上方の鉄骨に負荷すべき前記水平方向力の大きさを低減することができ、これにより目違いの修正に要する労力の低減を図ることができる。

前記振動の付与は、例えば、前記上方の鉄骨に取り付けられたボルトに対するインパクトレンチを介しての断続的な回転力の付与により行うことができる。あるいは、また、例えば、前記上方の鉄骨に取り付けられた高周波振動装置を作動させることにより行うことができる。

また、前記上方の鉄骨に対する水平方向力の付与は、例えば、前記下方の鉄骨又は前記上方の鉄骨に水平方向軸線の周りに回転可能に支持された、上下両鉄骨にそれぞれ接触可能である一端部及び他端部を有する治具であって前記一端部が伸縮可能である治具を介して行うことができる。

先に設置された柱用の下方の鉄骨と、該下方の鉄骨上に載置された柱用の上方の鉄骨と、上下の両鉄骨間に生じた目違いを修正するための治具の一例とを示す側面図である。 目違いが修正された後における図１と同様の側面図である。 目違いの修正方法の実施に供された実験設備を示す図である。

図１に示すように、構築される建物を構成する鉄骨柱の建方においては、先に設置され鉛直に伸びる柱用の鉄骨（下方の鉄骨）１０の上に他の柱用の鉄骨（上方の鉄骨）１２が載置され、その後下方の鉄骨１０に継ぎ足される。このとき、下方の鉄骨１０と該下方の鉄骨上に載置された上方の鉄骨１２との間に目違い、すなわち下方の鉄骨１０に対する上方の鉄骨１２の水平方向に関するずれａ（図１）が生じることがある。本発明に係る目違いの修正方法は、ずれａを解消するために行われる作業に適用される。

図示の両鉄骨１０、１２はそれぞれ正方形の横断面形状を有する角形の鋼管からなり、各鉄骨１０、１２は４つの側面を有する。上方の鉄骨１２は、下方の鉄骨１０上への載置のために、クレーンのような楊重機械（図示せず）を用いて、下方の鉄骨１０上に吊り下げられる。

前記楊重機械による各鉄骨１０、１２の吊り下げの便宜のため、各鉄骨１０、１２の上下の各端部に板状のエレクションピース１４、１６が取り付けられている。各エレクションピース１４、１６は、各鉄骨１０、１２の横断面形状である前記正方形の各辺の中央部すなわち前記側面の幅方向における中央部にあって、各鉄骨１０、１２の側面に対して直交しかつ上下方向へ伸びている。図示の各エレクションピース１４、１６は全体に矩形状を呈し、溶接により各鉄骨１０、１２に固定されている。また、各エレクションピース１４、１６にはこれを貫通する孔１８が設けられている。

前記目違いの修正は、上方の鉄骨１２に対して水平方向力を及ぼすこと、上方の鉄骨１２に対する前記水平方向力の付与と同時に、又は、前記水平方向力の付与に先立ち若しくはその後に、下方の鉄骨１０若しくは上方の鉄骨１２に振動を与えることにより行う。

上方の鉄骨１２に対して前記水平方向力を及ぼすことにより、下方の鉄骨１０上において上方の鉄骨１２を摺動させ、これによりずれａを解消することができる。本発明にあっては、上方の鉄骨１２に対する前記水平方向力の付与に際して、下方の鉄骨１０又は上方の鉄骨１２に振動を与える。これにより、上下の両鉄骨１０、１２の接触面２０に振動が生じ、下方の鉄骨１０に対する上方の鉄骨１２の摺動抵抗が低減される。その結果、上方の鉄骨１２に負荷すべき前記水平方向力の大きさの低減と、これに伴う目違いの修正に要する労力の低減とが図られる。

下方の鉄骨１０若しくは上方の鉄骨１２に対する前記振動の付与は、例えば下方の鉄骨１０若しくは上方の鉄骨１２に後記ボルト２１（図３参照）を取り付け、インパクトレンチ（図示せず）でボルト２１に断続的な回転力を付与することにより行うことができる。あるいは、例えば、下方の鉄骨１０若しくは上方の鉄骨１２の側面に後記高周波振動装置２２（図３参照）を取り付け、高周波振動装置２２を作動させることにより行うことができる。

上方の鉄骨１２に対する前記水平方向力の付与は任意の方法及び手段、例えば後記治具２４、油圧ジャッキ５０等を用いて行うことができる。図１及び図２に示す一例にあっては、下方の鉄骨１０に反力を担わせてすなわち下方の鉄骨１０を反力支持体として、下方の鉄骨１０に取り付けられた治具２４を操作することにより、上方の鉄骨１２に水平方向力を付与する。治具２４は、図示の例に代えて、上方の鉄骨１２に取り付けることが可能である。

治具２４は、梃子部材２６と、軸部材２８と、ねじ部材３０とを備える。梃子部材２６は板状の本体２６ａと、該本体に連なるブロック状の一端部（図上の下端部）２６ｂ及びブロック状の他端部（同上端部）２６ｃとを有する。軸部材２８は梃子部材２６の本体２６ａを貫通するボルト及び該ボルトに螺合されたナットからなる。ねじ部材３０は、図示の例にあっては六角穴付ボルトからなり、梃子部材２６の一端部（下端部）２６ｂに螺合され該一端部を貫通している。治具２４は、下方の鉄骨１０のエレクションピース１４の孔１８に通された軸部材２８を介して、エレクションピース１４（したがって、該エレクションピースが固定された下方の鉄骨１０）に水平方向軸線の周りに回転可能に取り付けられ、支持されている。ここにおいて、ねじ部材３０及び梃子部材２６の他端部２６ｃは、それぞれ、治具２４の伸縮可能の一端部及び治具２４の他端部をなし、下方の鉄骨１０及び上方の鉄骨１２に接触可能である。

この治具２４によれば、ねじ部材３０を回転させてその先端部３０ａを下方の鉄骨１０の側面に向けて進めることにより、ねじ部材３０の先端部３０ａを下方の鉄骨１０に押し当てることができる。これにより、梃子部材２６が軸部材２８の周りに図１で見て時計方向へ回転し、梃子部材２６の他端部（上端部）２６ｃが上方の鉄骨１２の側面に突き当たる。

ねじ部材３０の回転操作を継続すると、梃子部材２６がその他端部２６ｃにおいて上方の鉄骨１２の表面を滑りながら、下方のエレクションピース１４（下方の鉄骨１０）を反力支持体として、上方の鉄骨１２に水平方向力（押圧力）を及ぼす。これにより、前記水平方向力を受ける上方の鉄骨１２は下方の鉄骨１０上を水平方向へ摺動し、これに伴ってずれａの値が漸減する。

梃子部材２６は前記目違いの修正において梃子の機能を発揮する。このため、梃子部材２６の一端部（下端部）２６ｂに比較的小さい力を付与することで、梃子部材２６の他端部（上端部）２６ｃから上方の鉄骨１２へ比較的大きい力を伝達することができる。このことによっても、また、梃子部材２６の一端部２６ｂに力を付与するために行うねじ部材３０の回転操作に要する力を比較的小さいものとすることができ、これにより、目違いの修正に要する労力のより一層の低減を図ることができる。

次に、図３を参照すると、本発明に係る目違いの修正方法の実施に供された実験設備が全体に符号４０で示されている。

実験設備４０において、地盤４２上に設置された定盤４４上に、前記したと同様の角形の鋼管からなる鉄骨（以下、理解上の便宜のためのため、これに符号１０を付し、下方の鉄骨と称する。）が固定されている。下方の鉄骨１０は鉛直上方に伸びている。下方の鉄骨１０の上部には前記したと同様の４つのエレクションピース１４が取り付けられている。また、下方の鉄骨１０上に前記角形の鋼管からなる鉄骨（同様に、これに符号１２を付し、上方の鉄骨と称する。）が載置されている。上方の鉄骨１２の下部には前記したと同様の４つのエレクションピース１６が取り付けられている。

上方の鉄骨１２上にはワイヤ４５を介してクレーン（図示せず）で吊持された、１０トンの重量を有する錘４６が載置され、上方の鉄骨１２に鉛直荷重が付加されている。下方の鉄骨１０及び上方の鉄骨１２は、それぞれ、８００ｍｍ及び１２００ｍｍの長さを有する。また、各鉄骨１０、１２の一辺の長さ及び厚さは、それぞれ、５００ｍｍ及び１９ｍｍである。上方の鉄骨１２は下方の鉄骨１０に対して整合した状態、すなわち前記目違いが存しない（ａ＝０）状態にある。

下方の鉄骨１０の上部には支持部材４８が取り付けられている。支持部材４８の上には、二組（但し、その一組のみを示す。）の油圧ジャッキ５０及びロードセル５２が支持されている。各組の油圧ジャッキ５０及びロードセル５２は上方の鉄骨１２の側面に向けて直列に配置されている。また、２組の油圧ジャッキ５０及びロードセル５２は、上方の鉄骨１２の一つのエレクションピース１６を挟んで並列に配置されている。これによれば、両組の油圧ジャッキ５０を伸長動作により、支持部材４８を介して下方の鉄骨１０に反力を担わせて上方の鉄骨１２に前記水平方向力（水平荷重）を及ぼし、下方の鉄骨１０上で上方の鉄骨１２を摺動させることができる。前記水平方向力の大きさはロードセル５２により測定される。

上方の鉄骨１２の側面の下部、より詳細にはエレクションピース１６の取付位置の下方に、上方の鉄骨１２の摺動距離を測定するための２つの変位計５４が取り付けられている。両変位計５４は両油圧ジャッキ５０の延長上をそれぞれ水平に伸びている。

また、上方の鉄骨１２の側面に、エレクションピース１６の取付位置の上方において水平に伸びるボルト２１が取り付けられている。ボルト２１にインパクトレンチ（図示せず）で断続的な回転力を付与することにより上方の鉄骨１２に振動が付与することができる。あるいは、これに代えて、高周波振動装置２２が取り付けられる。高周波振動装置２２を作動させることにより、上方の鉄骨１２に振動を付与することができる。

実験設備４０を用いて、前記インパクトレンチ及び高周波振動装置２２をそれぞれ用いて上方の鉄骨１２に振動を付与する間に両油圧ジャッキ５０を作動させ、ロードセル５２を介して上方の鉄骨１２に水平方向力を付与する実験１及び実験２を行った。実験１で使用した前記インパクトレンチの作動振動数は２，０００回転／分であり、また、実験２で使用した高周波振動装置２２の作動振動数は２３０回転／分である。下方の鉄骨１０に対する上方の鉄骨１２の摺動距離は変位計５４により測定した。また、参考のため、上方の鉄骨１２及び下方の鉄骨１０のいずれにも振動を与えることなく、両油圧ジャッキ５０で上方の鉄骨１２に水平方向力を付与する実験（参考実験）を併せて行った。実験１、実験２及び参考実験では、それぞれ、２回の試行を行った。

前記実験１、実験２及び参考実験の結果を以下に示す。

前記実験の結果から、上方の鉄骨１２に振動を与えて前記水平方向力を負荷すると、振動を与えないで前記水平方向力を負荷する場合と比べて、負荷に要する水平方向力の値（最大値）を小さくすることが可能であり、また、これにより柱用鉄骨の目違い修正において前記振動を負荷することに有意性があることが確認された。

１０ 下方の鉄骨
１２ 上方の鉄骨
１４、１６エレクションピース
１８ 孔
２０ 上下両鉄骨の接触面
２１ ボルト
２２ 高周波振動装置
２４ 治具
４０ 実験設備
５０ 油圧ジャッキ

Claims (4)

1. 柱の建て方のために先に設置された柱用の下方の鉄骨と、該下方の鉄骨上に載置された柱用の上方の鉄骨との間に生じた目違いの修正方法であって、
   前記上方の鉄骨に対して水平方向力を及ぼすこと、前記上方の鉄骨に対する前記水平方向力の付与と同時に、又は、前記水平方向力の付与に先立ち若しくはその後に、前記下方の鉄骨若しくは上方の鉄骨に振動を与えることを含む、目違いの修正方法。
2. 前記振動の付与は、前記上方の鉄骨に取り付けられたボルトに対するインパクトレンチを介しての断続的な回転力の付与により行う、請求項1に記載の目違いの修正方法。
3. 前記振動の付与は、前記上方の鉄骨に取り付けられた高周波振動装置を作動させることにより行う、請求項1に記載の目違いの修正方法。
4. 前記上方の鉄骨に対する水平方向力の付与は、前記下方の鉄骨又は前記上方の鉄骨に水平方向軸線の周りに回転可能に支持された上下両鉄骨にそれぞれ接触可能である一端部及び他端部を有する治具であって前記一端部が伸縮可能である治具を介して行う、請求項1〜３のいずれか１項に記載の目違いの修正方法。

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