JP2020007757A - Column connection structure and column connection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、柱接続構造および柱接続方法に関する。 The present invention relates to a pillar connection structure and a pillar connection method.
鉄骨構造建物では、予め工場施工された鋼製柱梁を建築現場に搬入し、溶接により順次接続している。鋼製柱には管状の鋼管柱が多用され、柱梁接合部のやや上方で鋼管柱どうしを溶接するほか、柱梁接合部の上側ダイヤフラムと鋼管柱との溶接が提案されている(特許文献1参照)。
鋼管柱の溶接作業には、ロボット(自動溶接機)による自動化が進められている。
例えば、鋼管柱の端部近くの周囲に環状のレールを設置し、レールに沿って自動溶接機を走行させ、鋼管柱の全周を溶接している(特許文献2参照)。
特許文献1で提案される柱梁接合部の上側ダイヤフラムと鋼管柱との溶接は、人手では足下に屈んだ溶接姿勢となり実施が困難であるが、ロボット溶接であれば容易である。
鋼管柱どうしのロボット溶接では、相互の位置精度を高めるためにエレクションピースが用いられる。エレクションピースと自動溶接機との干渉を避けるため、自動溶接機の移動範囲を区間ごとに制限し、溶接位置により自動溶接機の向きを細かく調整することが提案されている(特許文献3参照)。
なお、鋼管柱の表面に沿ったエレクションピースに対し、柱と最寄りの梁上面との間に「きりん」と呼ばれる伸縮調整可能な軸材が用いられている(特許文献4参照)。ただし、この軸材は、鉄骨柱の全体的な姿勢制御が目的であり、柱どうしの接続部分の位置精度を高める用途とは異なる。
In a steel structure building, steel columns and beams that have been factory-built in advance are carried into a building site and are sequentially connected by welding. Tubular steel pipe columns are often used for steel columns, and in addition to welding the steel pipe columns slightly above the beam-column joint, welding of the upper diaphragm of the beam-column joint to the steel pipe column has been proposed (Patent Documents) 1).
Automation of robots (automatic welding machines) has been advanced for welding steel pipe columns.
For example, an annular rail is installed around an end of a steel pipe column, and an automatic welding machine is run along the rail to weld the entire circumference of the steel pipe column (see Patent Document 2).
The welding of the upper diaphragm of the beam-column joint and the steel pipe column proposed in
In robot welding between steel pipe columns, erection pieces are used to increase mutual positional accuracy. In order to avoid interference between the erection piece and the automatic welding machine, it has been proposed to limit the moving range of the automatic welding machine for each section and finely adjust the direction of the automatic welding machine depending on the welding position (see Patent Document 3). .
In addition, for the erection piece along the surface of the steel pipe column, a shaft member called “Kirin” that can be adjusted in expansion and contraction is used between the column and the nearest beam upper surface (see Patent Document 4). However, the purpose of this shaft member is to control the overall posture of the steel column, and is different from the purpose of increasing the positional accuracy of the connection portion between the columns.
前述した特許文献3により、鋼管柱の接続にエレクションピースを用いた場合でも、周回式の自動溶接機が利用できる。しかし、特許文献3においては、自動溶接機の移動が区間ごとになり、柱の全周を連続して溶接できず、溶接工程が複雑化するという問題があった。
一方で、エレクションピースなどの位置決め手段がないと、鋼管柱どうしを接続する際の水平方向の位置精度を高めることが難しかった。
According to
On the other hand, without a positioning means such as an erection piece, it was difficult to improve the horizontal positional accuracy when connecting the steel pipe columns.
本発明の目的は、自動溶接機を用いた溶接工程が簡素化でき、かつ接続位置精度も確保できる柱接続構造および柱接続方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a column connection structure and a column connection method that can simplify a welding process using an automatic welding machine and ensure connection position accuracy.
本発明の柱接続構造は、上端にダイヤフラムを有する下側柱と、下端が前記ダイヤフラムに溶接される上側柱と、上端部が前記上側柱の側面に固定され、下端部が前記ダイヤフラムまたは前記ダイヤフラムに固定された建屋部材に固定され、前記上端部および前記下端部の間の中間部と前記上側柱の側面との間に自動溶接機が通過可能な作業間隔が形成される接続部材と、を有することを特徴とする。 The pillar connection structure of the present invention includes a lower pillar having a diaphragm at an upper end, an upper pillar having a lower end welded to the diaphragm, an upper end fixed to a side surface of the upper pillar, and a lower end having the diaphragm or the diaphragm. A connection member fixed to a building member fixed to the connection member, wherein a working interval through which an automatic welding machine can pass is formed between an intermediate portion between the upper end portion and the lower end portion and a side surface of the upper column. It is characterized by having.
本発明において、接続部材の他端とダイヤフラムとは、直接固定されてもよく、例えば下側柱の側面に接続される梁などの別の建屋部材を介して間接的に固定されるものであってもよい。
このような本発明では、上側柱の下端を下側柱のダイヤフラムの表面に溶接固定するため、柱端部どうしを平溶接する場合よりも、溶接時に要求される水平方向の位置精度を緩和できる。このため、溶接時の上側柱と下側柱との位置決め手段として、各柱の側面に直接接続されるエレクションピースではなく、上側柱の側面から作業間隔だけ離れた接続部材とすることができる。その結果、上側柱の周囲には、作業間隔を含む環状の空間が形成され、この空間を通して自動溶接機が一巡することで、上側柱の下端とダイヤフラムとの全周溶接を一括して行うことができ、自動溶接機を用いた溶接工程を簡素化しつつ、接続位置精度も確保することができる。
In the present invention, the other end of the connecting member and the diaphragm may be directly fixed, or indirectly fixed via another building member such as a beam connected to the side surface of the lower pillar. You may.
In the present invention, since the lower end of the upper column is welded and fixed to the surface of the diaphragm of the lower column, the horizontal positional accuracy required at the time of welding can be eased as compared with the case where the column ends are flat-welded. . Therefore, as a positioning means for the upper column and the lower column at the time of welding, instead of an erection piece directly connected to the side surface of each column, a connecting member separated from the side surface of the upper column by a working interval can be used. As a result, an annular space including the working interval is formed around the upper pillar, and the automatic welding machine makes a round through this space, so that the entire periphery welding between the lower end of the upper pillar and the diaphragm can be performed collectively. Thus, the welding process using the automatic welding machine can be simplified, and the connection position accuracy can be ensured.
本発明の柱接続構造において、前記接続部材は棒状であり、前記下端部に近いほど前記上側柱の側面から離れるように傾斜配置されていることが好ましい。
このような本発明では、上側柱の下端近傍の側面回りに大きな作業間隔を確保できるとともに、棒状の接続部材を用いるため構造を簡素にできる。
In the pillar connection structure of the present invention, it is preferable that the connection member has a rod-like shape and is arranged so as to be inclined away from the side surface of the upper pillar as it approaches the lower end.
According to the present invention, a large working space can be secured around the side surface near the lower end of the upper column, and the structure can be simplified because the rod-shaped connecting member is used.
本発明の柱接続構造において、前記接続部材は、前記上端部から前記下端部までの長さを調整する伸縮機構を有することが好ましい。
このような本発明では、伸縮機構で上端部から下端部までの長さを調整することで、上側柱との固定部分から下側柱との固定部分までの実寸法に合わせることができる。また、上端部および下端部を接続した状態で伸縮機構を操作することで、下側柱に対する上側柱の配置や角度を調整することができる。
In the pillar connection structure of the present invention, it is preferable that the connection member has a telescopic mechanism for adjusting a length from the upper end to the lower end.
In the present invention, by adjusting the length from the upper end to the lower end by the expansion and contraction mechanism, it is possible to match the actual dimensions from the fixed portion to the upper column to the fixed portion to the lower column. Further, by operating the expansion and contraction mechanism while the upper end and the lower end are connected, the arrangement and the angle of the upper pillar with respect to the lower pillar can be adjusted.
本発明の柱接続構造において、前記ダイヤフラムには、前記上側柱を位置決めする位置決め部材が固定されていることが好ましい。
このような本発明では、ダイヤフラムに固定されている位置決め部材により、上側柱をダイヤフラムに対して水平方向に位置決めすることができ、接続部材による位置決めを補助することができる。すなわち、接続部材によるダイヤフラムと上側柱との位置決めは、各々の接続部分から作業間隔を隔てた間接的な位置決め機能となる。ここで、ダイヤフラムに固定されている位置決め部材により、直接的な位置決め機能を追加することで、位置決め精度を高めることができる。
この際、位置決め部材は、例えば上側柱の内側となるダイヤフラムの表面に設置されて上側柱の下端に係合できればよく、エレクションピースのように上側柱の外側に設置されて自動溶接機の通行を妨げることがない。従って、接続部材と位置決め部材とでダイヤフラムと上側柱との位置決めを行うことで、上側柱と下側柱との接続精度を十分に確保しつつ、作業間隔を含む環状の空間に自動溶接機を通行させることが可能となる。
In the pillar connection structure of the present invention, it is preferable that a positioning member for positioning the upper pillar is fixed to the diaphragm.
According to this aspect of the invention, the positioning member fixed to the diaphragm allows the upper column to be positioned in the horizontal direction with respect to the diaphragm, thereby assisting the positioning by the connecting member. That is, the positioning of the diaphragm and the upper pillar by the connection member is an indirect positioning function that is separated from the respective connection portions by a working interval. Here, by adding a direct positioning function by a positioning member fixed to the diaphragm, positioning accuracy can be improved.
At this time, the positioning member may be installed on the surface of the diaphragm inside the upper pillar and engage with the lower end of the upper pillar, for example, and may be installed on the outer side of the upper pillar like an erection piece to pass through the automatic welding machine. There is no hindrance. Therefore, by positioning the diaphragm and the upper column with the connecting member and the positioning member, the automatic welding machine is installed in the annular space including the working interval while sufficiently securing the connection accuracy between the upper column and the lower column. It becomes possible to pass.
本発明の柱接続構造において、前記位置決め部材は、前記上側柱の下端の内側に嵌合可能な環状の裏当て部材であることが好ましい。
このような本発明では、上側柱と下側柱との溶接時に用いられる裏当て部材を、上側柱の位置決め用の位置決め部材として兼用でき、構造の簡素化を図ることができる。
なお、上側柱の内側には、下方から挿入されてくる裏当て部材に当接する当接部材を設置しておき、上側柱の下端とダイヤフラムとの間に所期の開先が確保されるようにすることが望ましい。
In the pillar connection structure of the present invention, it is preferable that the positioning member is an annular backing member that can be fitted inside a lower end of the upper pillar.
In the present invention, the backing member used for welding the upper column and the lower column can be used also as a positioning member for positioning the upper column, and the structure can be simplified.
In addition, a contact member that contacts the backing member inserted from below is installed inside the upper pillar, so that a desired groove is secured between the lower end of the upper pillar and the diaphragm. Is desirable.
本発明の柱接続構造において、前記位置決め部材は、周方向に配列された複数の係合部材であり、前記係合部材は、それぞれ前記上側柱の下端の内側に固定されている裏当て部材に係合可能であることが好ましい。
このような本発明では、上側柱に固定されている裏当て部材を、ダイヤフラムに固定された係合部材で位置決めすることができ、ダイヤフラムに施工する位置決め部材を簡略化できる。
In the pillar connection structure of the present invention, the positioning member is a plurality of engaging members arranged in a circumferential direction, and the engaging members are respectively attached to a backing member fixed inside a lower end of the upper pillar. Preferably, it is engageable.
In the present invention as described above, the backing member fixed to the upper pillar can be positioned by the engaging member fixed to the diaphragm, and the positioning member applied to the diaphragm can be simplified.
本発明の柱接続構造において、前記下側柱は、上端側に柱梁接合部を有し、前記柱梁接合部には側方へ延びる梁が接続され、前記ダイヤフラムは、前記柱梁接合部の上面側に、前記梁の上面と同じ高さで配置されていることが好ましい。
このような本発明では、通常の柱梁接合部に用いられるダイヤフラムを利用して本発明の構成とすることができ、部品点数の増加およびコストの増大を回避できる。
なお、本発明を構成するダイヤフラムは、柱梁接合部に用いられるダイヤフラムとは別体としてもよく、例えば、柱梁接合部の上側ダイヤフラムの上面に短い柱を設置し、その上端に接続用ダイヤフラムを固定し、このダイヤフラムに上側柱を接続してもよい。
In the pillar connection structure of the present invention, the lower pillar has a beam-to-column joint at an upper end side, a beam extending laterally is connected to the beam-to-column joint, and the diaphragm is a beam-to-column joint. Is preferably arranged at the same height as the upper surface of the beam.
In the present invention as described above, the configuration of the present invention can be realized by using the diaphragm used for the ordinary beam-column joint, and an increase in the number of parts and an increase in cost can be avoided.
The diaphragm constituting the present invention may be separate from the diaphragm used for the beam-column joint. For example, a short column is installed on the upper surface of the upper diaphragm of the beam-column joint, and the connection diaphragm is provided at the upper end thereof. May be fixed, and the upper column may be connected to the diaphragm.
本発明の柱接続方法は、下側柱の上端面と上側柱の下端面とを溶接接続する柱接続方法であって、前記下側柱の上端にダイヤフラムを形成し、上端部が前記上側柱の側面に固定されかつ下端部が前記ダイヤフラムまたは前記ダイヤフラムに固定された建屋部材に固定された接続部材を設置し、前記接続部材と前記上側柱の側面との間に所定の作業間隔を形成しておき、前記作業間隔に自動溶接機を設置し、前記自動溶接機を前記上側柱の側面に沿って一巡させ、前記上側柱の下端を全周にわたり前記ダイヤフラムに溶接することを特徴とする。
このような本発明では、先に本発明の柱接続構造において説明した通りの作用効果を得ることができる。
The pillar connection method of the present invention is a pillar connection method of welding and connecting an upper end surface of a lower pillar and a lower end surface of an upper pillar, wherein a diaphragm is formed at an upper end of the lower pillar, and an upper end is formed of the upper pillar. A connecting member fixed to the side surface and a lower end portion fixed to the diaphragm or a building member fixed to the diaphragm is provided, and a predetermined working interval is formed between the connecting member and the side surface of the upper pillar. In addition, an automatic welding machine is installed at the work interval, the automatic welding machine makes a round along the side surface of the upper column, and the lower end of the upper column is welded to the diaphragm over the entire circumference.
In the present invention as described above, it is possible to obtain the same functions and effects as described in the column connection structure of the present invention.
本発明の柱接続方法において、前記ダイヤフラムに位置決め部材を固定しておき、前記接続部材を設置する際に前記位置決め部材で前記上側柱を位置決めすることが好ましい。
このような本発明では、先に本発明の柱接続構造において位置決め部材に関して説明した通りの作用効果を得ることができる。
In the column connection method of the present invention, it is preferable that a positioning member is fixed to the diaphragm, and the upper column is positioned by the positioning member when installing the connection member.
According to the present invention, it is possible to obtain the same effects as those described above regarding the positioning member in the pillar connection structure of the present invention.
本発明の柱接続方法において、前記位置決め部材は、前記上側柱の下端の内側に嵌合可能な環状の裏当て部材であることが好ましい。
このような本発明では、先に本発明の柱接続構造において裏当て部材を用いた位置決め部材に関して説明した通りの作用効果を得ることができる。
In the pillar connection method of the present invention, it is preferable that the positioning member is an annular backing member that can be fitted inside a lower end of the upper pillar.
According to the present invention, it is possible to obtain the same effects as those described above with respect to the positioning member using the backing member in the pillar connection structure of the present invention.
本発明の柱接続方法において、
前記位置決め部材は、周方向に配列された複数の係合部材であり、前記係合部材は、それぞれ前記上側柱の下端の内側に固定されている裏当て部材に係合可能であることが好ましい。
このような本発明では、先に本発明の柱接続構造において裏当て部材に係合する係合部材を用いた位置決め部材に関して説明した通りの作用効果を得ることができる。
In the pillar connection method of the present invention,
It is preferable that the positioning member is a plurality of engaging members arranged in a circumferential direction, and the engaging members are respectively engageable with a backing member fixed inside a lower end of the upper pillar. .
In the present invention as described above, it is possible to obtain the same operational effects as described above with respect to the positioning member using the engaging member that engages with the backing member in the pillar connection structure of the present invention.
本発明によれば、自動溶接機を用いた溶接工程が簡素化でき、かつ接続位置精度も確保できる柱接続構造および柱接続方法を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a column connection structure and a column connection method that can simplify a welding process using an automatic welding machine and ensure connection position accuracy.
〔第1実施形態〕
図1から図5には、本発明の柱接続構造の第1実施形態が示されている。
図1ないし図3において、柱接続構造1は、下側柱10と上側柱20とを接続して形成される。
下側柱10は、垂直に配置された中空で断面四角形状の鋼管柱11を有し、その上端に柱梁接合部12を有する。
柱梁接合部12は、鋼管柱11と断面が同寸だが短尺の中間柱13を有し、その上面および下面にはそれぞれダイヤフラム14,15が全周溶接で固定されている。柱梁接合部12は、下側のダイヤフラム15に鋼管柱11の上端を全周溶接することで、鋼管柱11に固定されている。
[First Embodiment]
1 to 5 show a first embodiment of a pillar connection structure of the present invention.
1 to 3, a
The
The beam-to-column joint 12 has a short
柱梁接合部12の側面には、それぞれH形鋼製の梁材16が接続されている。柱梁接合部12に固定される梁材16は短い仕口であって、別途長尺の梁材を連結することで一連の梁が構成される。
梁材16の上下のフランジ161,162は、それぞれダイヤフラム14,15と同じ高さに配置され、互いの端縁どうしを溶接固定されている。梁材16のウェブ163は、中間柱13の側面に溶接固定されている。
梁材16には、上側のフランジ161の上面の柱梁接合部12から離れた位置に、ブラケット17が形成されている。
H-shaped steel beams 16 are connected to the side surfaces of the beam-column joint 12, respectively. The
The upper and
A
上側柱20は、鋼管柱11と断面が同寸の鋼管柱21を有し、その下端22が下側柱10のダイヤフラム14の上面に接続される。鋼管柱21の側面には、下端22から離れた位置にブラケット27が形成されている。
上側柱20のブラケット27と下側柱10のブラケット17とは、接続部材30で接続される。
The
The
接続部材30は、中間部33が鋼管で形成され、上端部32が上側柱20のブラケット27にボルトナットで接続され、下端部31が下側柱10のブラケット17にボルトナットで接続される。その結果、接続部材30の下端部31は、建屋部材としての梁材16を介してダイヤフラム14に固定される。なお、建屋部材としては梁材16に限らず、ダイヤフラム14に固定された他の部材であってもよい。また、ダイヤフラム14を延長し、ダイヤフラム14に直接ブラケット17を固定してもよい。
The
接続部材30には、中間部33と下端部31との間に伸縮機構35が設置されている。伸縮機構35は、接続部材30の長手方向のねじ軸およびこれに螺合するナットを有するいわゆる「きりん」で構成され、ナットの外側のピンを操作してナットを回転させることで、接続部材30の長手方向へ伸縮可能である。
接続部材30においては、伸縮機構35を伸縮させることで、上端部32から下端部31までの長さを調整することができ、上側柱20との固定部分であるブラケット27から下側柱10との固定部分であるブラケット17までの実寸法に合わせることができる。また、上端部32および下端部31を接続した状態で伸縮機構35を操作することで、下側柱10に対する上側柱20の配置や角度を調整することができる。
The connecting
In the
ブラケット27が鋼管柱21の表面に形成され、ブラケット17が梁材16の柱梁接合部12から離れた位置に形成されていることから、接続部材30は、上端部32に対して下端部31に近いほど鋼管柱21から離れた状態で配置される。
柱接続構造1として組み立てられた状態(図1参照)では、接続部材30の中間部33と鋼管柱21の表面との間には、所期の広さの作業間隔34が形成される。そして、接続部材30の内側には、鋼管柱21の下端22近傍の周囲に、作業間隔34を含む環状の空間が形成される。
Since the
When assembled as the column connection structure 1 (see FIG. 1), a
下側柱10と上側柱20とを接続する際には、前述した作業間隔34を含む環状の空間に、全周溶接を行うための自動溶接機40が設置される。
自動溶接機40は、鋼管柱21の周囲に装着される環状のレール41と、レール41に沿って巡回可能なトーチ42とを有する。トーチ42は、作業間隔34を含む環状の空間を通過することで、鋼管柱21の下端22の周縁とダイヤフラム14との溶接部分を一巡できる。
When the
The
溶接される鋼管柱21の下端22とダイヤフラム14との水平方向の位置決めを行うために、ダイヤフラム14には位置決め部材が設けられている。
図4および図5において、ダイヤフラム14の表面には、位置決め部材としての裏当て部材51が設置されている。裏当て部材51は、鋼管柱21の下端22の内側に嵌め込み可能な環状の鋼材であり、内側からダイヤフラム14の表面に間欠的または連続的に溶接固定されている。
In order to position the
4 and 5, on the surface of the
鋼管柱21の内側には、下端から所定高さに複数の当接部材52が周方向に所定間隔で溶接固定されている。なお、当接部材52は、鋼管柱21の内側を一巡するような連続材としてもよい。
ダイヤフラム14に固定された裏当て部材51を鋼管柱21の下端22から嵌め込んだ際には、裏当て部材51の上端が当接部材52に当接し、それ以上は鋼管柱21とダイヤフラム14とが接近しなくなる。この状態で、鋼管柱21の下端22とダイヤフラム14の表面との間には所定の隙間が形成され、その隙間は裏側から裏当て部材51で塞がれ、自動溶接機40のトーチ42で溶接可能な状態となる(図5参照)。
A plurality of
When the backing
このような第1実施形態では、次のような手順で柱接続構造1を組立て、下側柱10と上側柱20とを接続する。
先ず、工場で鋼管柱11、中間柱13、ダイヤフラム14,15および梁材16を溶接して下側柱10を組み立てるとともに、鋼管柱21により上側柱20を形成しておく。下側柱10にはブラケット17および裏当て部材51を溶接しておく。上側柱20にはブラケット27および当接部材52を溶接しておく。さらに、接続部材30を準備しておく。
In the first embodiment, the
First, the
製造した下側柱10、上側柱20および接続部材30を、建築現場へ搬送し、順次組み立てる。
先ず、下側柱10を固定したのち、上側柱20を吊り下げて下側柱10の上面側に配置する。そして、下側柱10と上側柱20とを接続部材30で接続し、接続部材30の両端固定位置を調節するなどして上側柱20の下端22をダイヤフラム14の裏当て部材51の真上に配置する(図4参照)。
次に、上側柱20を下降させ、裏当て部材51を下端22から上側柱20に嵌め込み、裏当て部材51が当接部材52に当接した状態とする。
そして、鋼管柱21に自動溶接機40を装着し、レール41に沿ってトーチ42を移動させることで、鋼管柱21の下端22を全周にわたってダイヤフラム14の表面に溶接する(図5参照)。
以上により、下側柱10と上側柱20との溶接が行われる。
The manufactured
First, after fixing the
Next, the
Then, the
As described above, the
このような本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上側柱20の下端22を下側柱10のダイヤフラム14の表面に溶接固定するため、柱端部どうしを平溶接する場合よりも、溶接時に要求される水平方向の位置精度を緩和できる。このため、溶接時の上側柱20と下側柱10との位置決め手段として、各柱の側面に直接接続されるエレクションピースではなく、上側柱20の側面から作業間隔だけ離れた接続部材30とすることができる。その結果、上側柱20の周囲には、作業間隔34を含む環状の空間が形成され、この空間を通して自動溶接機40が一巡することで、上側柱20の下端22とダイヤフラム14との全周溶接を一括して行うことができ、自動溶接機40を用いた溶接工程を簡素化しつつ、接続位置精度も確保することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
In the present embodiment, since the
本実施形態では、接続部材30として棒状の部材を用い、下端部31に近いほど上側柱20の側面から離れるように傾斜配置した。このため、上側柱20の下端22の近傍の側面回りに大きな作業間隔34を確保できるとともに、構造を簡素にできる。
In the present embodiment, a rod-shaped member is used as the connecting
本実施形態では、ダイヤフラム14には裏当て部材51を固定し、上側柱20を位置決めする位置決め部材とした。
このため、上側柱20をダイヤフラム14に対して水平方向に位置決めすることができ、接続部材30による位置決めを補助することができる。すなわち、接続部材30によるダイヤフラム14と上側柱20との位置決めは、各々の接続部分から作業間隔34を隔てた間接的な位置決め機能となる。ここで、ダイヤフラム14に固定された裏当て部材51により、直接的な位置決め機能を追加することで、位置決め精度を高めることができる。
In the present embodiment, the backing
For this reason, the
さらに、位置決め部材として用いた裏当て部材51は、上側柱20の内側となるダイヤフラム14の表面に設置されて上側柱20の下端22に係合するものであり、エレクションピースのように上側柱20の外側に設置されて自動溶接機40の通行を妨げることがない。従って、接続部材30と位置決め部材である裏当て部材51とでダイヤフラム14と上側柱20との位置決めを行うことで、上側柱20と下側柱10との接続精度を十分に確保しつつ、作業間隔34を含む環状の空間に自動溶接機40を通行させることが可能となる。
Further, the backing
本実施形態では、上側柱20と下側柱10との位置決め部材として、上側柱20の下端22の内側に嵌合可能な環状の裏当て部材51を用いた。従って、上側柱20と下側柱10との溶接時に用いられる裏当て部材51を、上側柱20の位置決め用の位置決め部材として兼用でき、構造の簡素化を図ることができる。
さらに、上側柱20の内側には、下方から挿入されてくる裏当て部材51に当接する当接部材52を設置したため、上側柱20の下端22とダイヤフラム14との間に所期の開先を確保することができる。
In the present embodiment, an
Furthermore, since the
本実施形態では、下側柱10は、上端側に柱梁接合部12を有し、柱梁接合部12には側方へ延びる梁材16が接続され、ダイヤフラム14は、柱梁接合部12の上面側に、梁材16の上面と同じ高さで配置されるようにした。
このため、通常の柱梁接合部12のダイヤフラム14をそのまま本発明のダイヤフラムとして利用することができ、部品点数の増加およびコストの増大を回避できる。
In the present embodiment, the
For this reason, the
〔第2実施形態〕
図6および図7には、本発明の第2実施形態の柱接続構造2が示されている。
本実施形態の柱接続構造2は、基本構成が第1実施形態の柱接続構造1(図1から図3参照)と同じである。一方、第1実施形態の柱接続構造1とはダイヤフラム14に形成された位置決め部材(図4および図5)が異なる。このため、共通の構成についての説明は同じ符号を用いて重複する説明は省略し、以下には相違部分について説明する。
[Second embodiment]
6 and 7 show a
The
図6および図7において、上側柱20の下端22には環状の裏当て部材53が嵌め込まれ、鋼管柱21の内面に溶接固定されている。
ダイヤフラム14の表面には、位置決め部材としての複数の係合部材54が周方向に配列され、それぞれダイヤフラム14に溶接固定されている。係合部材54は、裏当て部材53の内側に嵌め込み可能な連続材ないしは環状部材としてもよい。
ダイヤフラム14に固定された係合部材54を、上側柱20の裏当て部材53の下面側から嵌め込むことで、上側柱20とダイヤフラム14との水平方向の位置決めが行われる。また、裏当て部材53の下端がダイヤフラム14の表面に当接することで、上側柱20の下端22とダイヤフラム14の表面との間には所定の隙間が形成される。この隙間は、裏側から裏当て部材53で塞がれており、自動溶接機40のトーチ42で溶接可能な状態となる(図7参照)。
6 and 7, an
A plurality of engaging
By fitting the engaging
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様な効果を得ることができる。さらに、上側柱20に固定されている裏当て部材53を、ダイヤフラム14に固定された係合部材54で位置決めすることができ、ダイヤフラム14に施工する位置決め部材を簡略化できる。
According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, the backing
〔第3実施形態〕
図8には、本発明の第3実施形態の柱接続構造3が示されている。
本実施形態の柱接続構造3は、基本構成が第1実施形態の柱接続構造1(図1から図3参照)と同じである。このため、共通の構成についての説明は同じ符号を用いて重複する説明は省略し、以下には相違部分について説明する。
前述した第1実施形態では、接続部材30として、鋼管製の中間部33および伸縮機構35を有するもの(図1および図2参照)を用いていた。これに対し、本実施形態では、図8に示すように、接続部材30の中間部がワイヤ36で構成され、その途中に伸縮機構としてターンバックル37が設置されている。
[Third embodiment]
FIG. 8 shows a
The
In the first embodiment described above, the
このような本実施形態では、ターンバックル37を人手で操作することで、接続部材30を伸縮させ、つまり上端部32から下端部31までの長さを調節することができる。
本実施形態の接続部材30は、ワイヤ36を用いているので、引張り力の伝達に限られる。しかし、接続部材30が上側柱20の四方に設けられる場合(下側柱10および上側柱20が建物の中柱に用いられる場合)には、互いに反対側からの引張り力を加えることで、下側柱10に対して上側柱20を両方向に変位させることができる。
なお、下側柱10および上側柱20が建物の側柱あるいは角柱に用いられる場合など、上側柱20の反対側に接続部材30がないときには、前述した第1実施形態および第2実施形態で用いた鋼管製で伸縮機構35を有する接続部材30を用いることが好ましい。
In this embodiment, by manually operating the
Since the
When there is no connecting
〔第4実施形態〕
図9には、本発明の第4実施形態の柱接続構造4が示されている。
本実施形態の柱接続構造4は、基本構成が第1実施形態の柱接続構造1(図1から図3参照)と同じである。このため、共通の構成についての説明は同じ符号を用いて重複する説明は省略し、以下には相違部分について説明する。
前述した第1実施形態では、下側柱10の柱梁接合部12の上面を構成するダイヤフラム14に上側柱20が接続されていた。これに対し、本実施形態では上側柱20を接続するダイヤフラムが柱梁接合部12のダイヤフラム14とは異なる。
[Fourth embodiment]
FIG. 9 shows a pillar connection structure 4 according to a fourth embodiment of the present invention.
The pillar connection structure 4 of the present embodiment has the same basic configuration as the
In the first embodiment described above, the
図9に示すように、本実施形態では、柱梁接合部12のダイヤフラム14の上面に短い柱部材18が固定され、その上面にダイヤフラム19が固定されている。
上側柱20は、下端をダイヤフラム19の表面に接続される。接続にあたっては、位置決め部材として、前述した第1実施形態の構成(図4および図5)あるいは第2実施形態の構成(図6および図7)を適宜利用することができる。
さらに、接続部材30についても、第1実施形態のような伸縮機構35を有する鋼管製の接続部材30(図1および図2参照)に限らず、第3実施形態のようなワイヤ36およびターンバックル37を用いた接続部材30(図8参照)としてもよい。
このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様な効果を得ることができる。さらに、上側柱20の下端22とダイヤフラム19の表面との溶接位置を梁材16よりも高くすることができ、自動溶接機40を溶接位置の真横に配置できる。
As shown in FIG. 9, in the present embodiment, a
The
Further, the connecting
According to the fourth embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, the welding position between the
〔変形例〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
接続部材30としては、前述した伸縮機構35を有する鋼管製の接続部材30(図1および図2参照)、ワイヤ36およびターンバックル37を用いた接続部材30(図8参照)に限らず、断面L形の鋼材、H形あるいはT形の鋼材を用いてもよい。これらの鋼材を用いる場合でも、途中に伸縮機構35を設けることが好ましい。
伸縮機構35としては、第1実施形態のようないわゆる「きりん」の構造に限らない。例えば、一方の鋼管にナットを固定し、他方の鋼管にボルトの頭部を固定し、これらのボルトおよびナットを螺合させて一対の鋼管を一連にすれば、一連の鋼管により接続部材30の中間部33が形成され、途中のボルトおよびナットにより伸縮機構35が形成される。このような接続部材30では、一方の鋼管に対して他方の鋼管を回転させることで、接続部材30を伸縮させ、長さを調節することができる。
接続部材30は、上端部32が上側柱20のブラケット27にボルトナットで接続され、下端部31が下側柱10のブラケット17にボルトナットで接続される構成に限らず、他の結合手段を用いてもよい。さらに、接続部材30の鋼管あるいは鋼材は直線的な棒状に限らず、中間が屈曲したL形あるいは円弧状の部材などであってもよい。
(Modification)
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and the like within a range that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
The connecting
The
The
下側柱10の鋼管柱11、中間柱13、上側柱20の鋼管柱21は、それぞれ中空で断面四角形状のものに限らず、円形断面など他の断面形状であってもよい。
前記実施形態では、下側柱10として上面に柱梁接合部12を有するものを用い、その上側のダイヤフラム14に上側柱20を接続したが、下側柱10として柱梁接合部12がないものを用いてもよい。この場合、下側柱10を構成する鋼管柱11の上端に、上側柱20を接続するためのダイヤフラムを固定しておけばよい。
その他、柱接続構造1,2,3の細部構成や形状寸法などは、実施にあたって適宜変更できるものである。
The
In the above embodiment, the
In addition, the detailed configuration, shape, dimensions, and the like of the
本発明は、柱接続構造および柱接続方法として利用できる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized as a pillar connection structure and a pillar connection method.
1,2,3,4…柱接続構造、10…下側柱、11…鋼管柱、12…柱梁接合部、13…中間柱、14,15,19…ダイヤフラム、16…梁材、161,162…フランジ、163…ウェブ、17,27…ブラケット、18…柱部材、20…上側柱、21…鋼管柱、22…下端、30…接続部材、31…下端部、32…上端部、33…中間部、34…作業間隔、35…伸縮機構、36…中間部であるワイヤ、37…伸縮機構であるターンバックル、40…自動溶接機、41…レール、42…トーチ、51…位置決め部材である裏当て部材、52…当接部材、53…裏当て部材、54…位置決め部材である係合部材。 1, 2, 3, 4 ... pillar connection structure, 10 ... lower pillar, 11 ... steel pipe pillar, 12 ... pillar-beam joint, 13 ... intermediate pillar, 14, 15, 19 ... diaphragm, 16 ... beam material, 161, 162: flange, 163: web, 17, 27: bracket, 18: column member, 20: upper column, 21: steel pipe column, 22: lower end, 30: connecting member, 31: lower end, 32: upper end, 33 ... Intermediate part, 34: working interval, 35: telescopic mechanism, 36: wire, intermediate part, 37: turnbuckle, telescopic mechanism, 40: automatic welding machine, 41: rail, 42: torch, 51: positioning member Backing member, 52: abutting member, 53: backing member, 54: an engaging member that is a positioning member.
本発明の柱接続構造は、上端にダイヤフラムを有する下側柱と、下端が前記ダイヤフラムに溶接される上側柱と、上端部が前記上側柱の側面に固定され、下端部が前記ダイヤフラムまたは前記ダイヤフラムに固定された建屋部材に固定され、前記上端部および前記下端部の間の中間部と前記上側柱の側面との間に自動溶接機が通過可能な作業間隔が形成される接続部材と、を有し、前記ダイヤフラムには、前記上側柱を位置決めする位置決め部材が固定され、前記位置決め部材は、前記上側柱の下端の内側に嵌合可能な環状の裏当て部材であることを特徴とする。 The pillar connection structure of the present invention includes a lower pillar having a diaphragm at an upper end, an upper pillar having a lower end welded to the diaphragm, an upper end fixed to a side surface of the upper pillar, and a lower end having the diaphragm or the diaphragm. A connection member fixed to a building member fixed to the connection member, wherein a working interval through which an automatic welding machine can pass is formed between an intermediate portion between the upper end portion and the lower end portion and a side surface of the upper column. Yes, and the diaphragm, the positioning member for positioning the upper pillar is fixed, the positioning member is characterized backing member der Rukoto the fittable ring inside the lower end of the upper pillar .
本発明において、接続部材の他端とダイヤフラムとは、直接固定されてもよく、例えば下側柱の側面に接続される梁などの別の建屋部材を介して間接的に固定されるものであってもよい。
このような本発明では、上側柱の下端を下側柱のダイヤフラムの表面に溶接固定するため、柱端部どうしを平溶接する場合よりも、溶接時に要求される水平方向の位置精度を緩和できる。このため、溶接時の上側柱と下側柱との位置決め手段として、各柱の側面に直接接続されるエレクションピースではなく、上側柱の側面から作業間隔だけ離れた接続部材とすることができる。その結果、上側柱の周囲には、作業間隔を含む環状の空間が形成され、この空間を通して自動溶接機が一巡することで、上側柱の下端とダイヤフラムとの全周溶接を一括して行うことができ、自動溶接機を用いた溶接工程を簡素化しつつ、接続位置精度も確保することができる。
本発明では、ダイヤフラムに固定されている位置決め部材により、上側柱をダイヤフラムに対して水平方向に位置決めすることができ、接続部材による位置決めを補助することができる。すなわち、接続部材によるダイヤフラムと上側柱との位置決めは、各々の接続部分から作業間隔を隔てた間接的な位置決め機能となる。ここで、ダイヤフラムに固定されている位置決め部材により、直接的な位置決め機能を追加することで、位置決め精度を高めることができる。
この際、位置決め部材は、例えば上側柱の内側となるダイヤフラムの表面に設置されて上側柱の下端に係合できればよく、エレクションピースのように上側柱の外側に設置されて自動溶接機の通行を妨げることがない。従って、接続部材と位置決め部材とでダイヤフラムと上側柱との位置決めを行うことで、上側柱と下側柱との接続精度を十分に確保しつつ、作業間隔を含む環状の空間に自動溶接機を通行させることが可能となる。
本発明では、上側柱と下側柱との溶接時に用いられる裏当て部材を、上側柱の位置決め用の位置決め部材として兼用でき、構造の簡素化を図ることができる。
In the present invention, the other end of the connecting member and the diaphragm may be directly fixed, or indirectly fixed via another building member such as a beam connected to the side surface of the lower pillar. You may.
In the present invention, since the lower end of the upper column is welded and fixed to the surface of the diaphragm of the lower column, the horizontal positional accuracy required at the time of welding can be eased as compared with the case where the column ends are flat-welded. . Therefore, as a positioning means for the upper column and the lower column at the time of welding, instead of an erection piece directly connected to the side surface of each column, a connecting member separated from the side surface of the upper column by a working interval can be used. As a result, an annular space including the working interval is formed around the upper pillar, and the automatic welding machine makes a round through this space, so that the entire periphery welding between the lower end of the upper pillar and the diaphragm can be performed collectively. Thus, the welding process using the automatic welding machine can be simplified, and the connection position accuracy can be ensured.
According to the present invention, the positioning member fixed to the diaphragm allows the upper column to be positioned in the horizontal direction with respect to the diaphragm, thereby assisting the positioning by the connecting member. That is, the positioning of the diaphragm and the upper pillar by the connection member is an indirect positioning function that is separated from the respective connection portions by a working interval. Here, by adding a direct positioning function by a positioning member fixed to the diaphragm, positioning accuracy can be improved.
At this time, the positioning member may be installed on the surface of the diaphragm inside the upper pillar and engage with the lower end of the upper pillar, for example, and may be installed on the outer side of the upper pillar like an erection piece to pass through the automatic welding machine. There is no hindrance. Therefore, by positioning the diaphragm and the upper column with the connecting member and the positioning member, the automatic welding machine is installed in the annular space including the working interval while sufficiently securing the connection accuracy between the upper column and the lower column. It becomes possible to pass.
In the present invention, the backing member used for welding the upper column and the lower column can be used also as a positioning member for positioning the upper column, and the structure can be simplified.
本発明の柱接続構造において、前記上側柱の内側には、下方から挿入されてくる前記裏当て部材に当接する当接部材が設置されていることが好ましい。
このような本発明では、上側柱の下端とダイヤフラムとの間に所期の開先が確保されるようにできる。
In the pillar connection structure of the present invention, it is preferable that a contact member that contacts the backing member inserted from below is installed inside the upper pillar.
According to the present invention, an intended groove can be secured between the lower end of the upper pillar and the diaphragm.
本発明の柱接続方法は、下側柱の上端面と上側柱の下端面とを溶接接続する柱接続方法であって、前記下側柱の上端にダイヤフラムを形成し、前記ダイヤフラムに位置決め部材として前記上側柱の下端の内側に嵌合可能な環状の裏当て部材を固定しておき、
前記位置決め部材で前記上側柱を位置決めした状態で、上端部が前記上側柱の側面に固定されかつ下端部が前記ダイヤフラムまたは前記ダイヤフラムに固定された建屋部材に固定された接続部材を設置し、前記接続部材と前記上側柱の側面との間に所定の作業間隔を形成しておき、前記作業間隔に自動溶接機を設置し、前記自動溶接機を前記上側柱の側面に沿って一巡させ、前記上側柱の下端を全周にわたり前記ダイヤフラムに溶接することを特徴とする。
このような本発明では、先に本発明の柱接続構造において説明した通りの作用効果を得ることができる。
The pillar connection method of the present invention is a pillar connection method in which an upper end surface of a lower pillar and a lower end surface of an upper pillar are welded and connected, and a diaphragm is formed at an upper end of the lower pillar, and the diaphragm is used as a positioning member. An annular backing member that can be fitted inside the lower end of the upper pillar is fixed,
In a state where the upper column is positioned by the positioning member, a connection member having an upper end fixed to a side surface of the upper column and a lower end fixed to the diaphragm or a building member fixed to the diaphragm is installed. A predetermined working interval is formed between the connection member and the side surface of the upper pillar, an automatic welding machine is installed at the working interval, and the automatic welding machine makes a round along the side surface of the upper pillar, The lower end of the upper pillar is welded to the diaphragm over the entire circumference.
In the present invention as described above, it is possible to obtain the same functions and effects as described in the column connection structure of the present invention.
本発明の柱接続方法において、前記上側柱の内側に、下方から挿入されてくる前記裏当て部材に当接する当接部材を設置しておくことが好ましい。 In the pillar connection method of the present invention, it is preferable that a contact member that contacts the backing member inserted from below is installed inside the upper pillar.
このような本発明では、上側柱の下端とダイヤフラムとの間に所期の開先が確保されるようにできる。 According to the present invention, an intended groove can be secured between the lower end of the upper pillar and the diaphragm.
〔第2実施形態〕
図6および図7には、本発明に含まれない第2実施形態の柱接続構造2が示されている。
本実施形態の柱接続構造2は、基本構成が第1実施形態の柱接続構造1(図1から図3参照)と同じである。一方、第1実施形態の柱接続構造1とはダイヤフラム14に形成された位置決め部材(図4および図5)が異なる。このため、共通の構成についての説明は同じ符号を用いて重複する説明は省略し、以下には相違部分について説明する。
[Second embodiment]
6 and 7 show a
The
Claims (11)
下端が前記ダイヤフラムに溶接される上側柱と、
上端部が前記上側柱の側面に固定され、下端部が前記ダイヤフラムまたは前記ダイヤフラムに固定された建屋部材に固定され、前記上端部および前記下端部の間の中間部と前記上側柱の側面との間に自動溶接機が通過可能な作業間隔が形成される接続部材と、を有することを特徴とする柱接続構造。 A lower pillar having a diaphragm at the upper end,
An upper pillar whose lower end is welded to the diaphragm,
The upper end is fixed to the side surface of the upper column, the lower end is fixed to the diaphragm or a building member fixed to the diaphragm, and the middle portion between the upper end and the lower end and the side surface of the upper column. A connection member between which a working interval is formed through which an automatic welding machine can pass.
前記接続部材は棒状であり、前記下端部に近いほど前記上側柱の側面から離れるように傾斜配置されていることを特徴とする柱接続構造。 The pillar connection structure according to claim 1,
The column connection structure, wherein the connection member has a rod shape, and is arranged so as to be inclined away from a side surface of the upper column as it is closer to the lower end.
前記接続部材は、前記上端部から前記下端部までの長さを調整する伸縮機構を有することを特徴とする柱接続構造。 In the pillar connection structure according to claim 1 or 2,
The column connection structure, wherein the connection member has a telescopic mechanism for adjusting a length from the upper end to the lower end.
前記ダイヤフラムには、前記上側柱を位置決めする位置決め部材が固定されていることを特徴とする柱接続構造。 The pillar connection structure according to any one of claims 1 to 3,
A pillar connection structure, wherein a positioning member for positioning the upper pillar is fixed to the diaphragm.
前記位置決め部材は、前記上側柱の下端の内側に嵌合可能な環状の裏当て部材であることを特徴とする柱接続構造。 The pillar connection structure according to claim 4,
The pillar connection structure, wherein the positioning member is an annular backing member that can be fitted inside the lower end of the upper pillar.
前記位置決め部材は、周方向に配列された複数の係合部材であり、
前記係合部材は、それぞれ前記上側柱の下端の内側に固定されている裏当て部材に係合可能であることを特徴とする柱接続構造。 The pillar connection structure according to claim 4,
The positioning member is a plurality of engaging members arranged in the circumferential direction,
The pillar connection structure, wherein each of the engagement members is engageable with a backing member fixed inside a lower end of the upper pillar.
前記下側柱は、上端側に柱梁接合部を有し、前記柱梁接合部には側方へ延びる梁が接続され、
前記ダイヤフラムは、前記柱梁接合部の上面側に、前記梁の上面と同じ高さで配置されていることを特徴とする柱接続構造。 In the pillar connection structure according to any one of claims 1 to 6,
The lower pillar has a beam-column joint on the upper end side, and a beam extending laterally is connected to the beam-joint.
The column connection structure, wherein the diaphragm is arranged on the upper surface side of the beam-column joint at the same height as the upper surface of the beam.
前記下側柱の上端にダイヤフラムを形成し、上端部が前記上側柱の側面に固定されかつ下端部が前記ダイヤフラムまたは前記ダイヤフラムに固定された建屋部材に固定された接続部材を設置し、前記接続部材と前記上側柱の側面との間に所定の作業間隔を形成しておき、
前記作業間隔に自動溶接機を設置し、前記自動溶接機を前記上側柱の側面に沿って一巡させ、前記上側柱の下端を全周にわたり前記ダイヤフラムに溶接することを特徴とする柱接続方法。 A pillar connection method for welding and connecting an upper end surface of a lower pillar and a lower end surface of an upper pillar,
A diaphragm is formed at the upper end of the lower pillar, and a connecting member whose upper end is fixed to the side surface of the upper pillar and whose lower end is fixed to the diaphragm or a building member fixed to the diaphragm is installed. A predetermined working interval is formed between the member and the side surface of the upper column,
An automatic welding machine is installed at the work interval, the automatic welding machine makes a round along the side surface of the upper column, and the lower end of the upper column is welded to the diaphragm over the entire circumference.
前記ダイヤフラムに位置決め部材を固定しておき、前記接続部材を設置する際に前記位置決め部材で前記上側柱を位置決めすることを特徴とする柱接続方法。 In the pillar connection method according to claim 8,
A pillar connection method, wherein a positioning member is fixed to the diaphragm, and the upper column is positioned by the positioning member when installing the connection member.
前記位置決め部材は、前記上側柱の下端の内側に嵌合可能な環状の裏当て部材であることを特徴とする柱接続方法。 The pillar connection method according to claim 9,
The column connection method, wherein the positioning member is an annular backing member that can be fitted inside a lower end of the upper column.
前記位置決め部材は、周方向に配列された複数の係合部材であり、
前記係合部材は、それぞれ前記上側柱の下端の内側に固定されている裏当て部材に係合可能であることを特徴とする柱接続方法。 The pillar connection method according to claim 9,
The positioning member is a plurality of engaging members arranged in the circumferential direction,
The method according to claim 1, wherein the engaging member is engageable with a backing member fixed inside a lower end of the upper column.
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