JP3253145B2 - 鉄骨構造物の柱貫通型通し柱の仮組み溶接用治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鉄骨構造物の通し柱
を溶接によって組み立てる際の治具に関するもので、柱
貫通型の通し柱のコラムに梁を接続するための接続部材
（羽根と呼ばれている）を位置決めして仮溶接するのに
用いる治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造物の通し柱には梁貫通型のもの
と柱貫通型のものとがあり、従来は梁貫通型のものが多
かったが、近時柱貫通型のものが増加しつつある。梁貫
通型の通し柱１は図７に示すように、構造物の各階の高
さに相当する長さに切断したコラム２とコア３に羽根４
と接続板（ダイヤフラム）５とを溶接して組み立てた仕
口ブロック６とを交互に溶接することによって組み立て
られる。このような梁貫通型の通し柱１を組み立てる治
具としては、コア３と羽根４およびダイヤフラム５を位
置決めするための仕口ブロックの仮組み溶接用の治具
と、コラム２と仕口ブロック６を位置決めする通し柱の
仮組み溶接用治具とが用いられる。図８は梁貫通型通し
柱の仮組み溶接用治具の一例を示した図で、この発明の
出願人が実願平３−６９１２号（実開平４−１０８９８
５号）において提唱したものである。この治具１０は平
行に配置された２本のビーム１１、１１とその間に掛け
渡される複数のコラム受け１２とを備えており、コラム
受け１２の受け面１４とビーム１１の上面１５とを同一
平面とし、受け面１４でコラム２の両端を支持し、ビー
ム１１で仕口ブロック６の羽根４を支持して両者の位置
決めを行うようになっている。

【０００３】コラム受け１２は仕口ブロック６を挟んで
２個配置され、その一方に仕口ブロックの羽根４のフラ
ンジ面を押さえる縦方向ストッパ１６を設けるととも
に、対設するコラム受け１２にこのストッパ１６に向け
て羽根４を押接する縦方向押接具１７を設けている。ま
たコラム受け１２の各々には、コラム２の横方向位置を
規制する横方向ストッパ１８とこのストッパにコラム２
を押接する横方向押接具１９との対を設けている。

【０００４】図８の治具を用いてコラム２および仕口ブ
ロック６の位置決めを行うには、まず縦方向ストッパ１
６を備えたコラム受け１２を組み立てる通し柱１の仕口
ブロックの位置に合わせて、ピン２０でビーム１１上に
位置決めし、また各コラム受けの横方向ストッパ１８の
突出位置をコラム２の太さに合わせて位置決めし、仕口
ブロック６およびコラム２をこれらのストッパ１６、１
８に当接させた状態で載置し、仕口ブロック６の横方向
の位置を図示しないスケールやストッパによって調整し
た後、押接具１７、１９（たとえばシリンダなどが用い
られる）を進出させてコラム２および仕口ブロック６を
固定して両者を仮溶接していた。

【０００５】一方柱貫通型の通し柱２１は、図６に示す
ように１本の長いコラム２に羽根４を直接溶接した構造
であり、立てたとき下端となる端部に底板２２が溶接さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図６に示すような柱貫
通型の通し柱を、図８に示すような構造の治具を用いて
組み立てようとすると、治具上でのコラム２の下面と羽
根４の下面とに段差ｘがあるため、ビーム１１の上にス
ペーサを置いて羽根４を支えなければならず、羽根４の
断面中心とコラム２の軸芯を合わせる作業が面倒になる
こと、羽根４がビーム１１の外側に突出するため、羽根
４の落下を防止する支えが必要であり、羽根４のコラム
２に対する上下および左右方向の直角を出す作業が面倒
になることおよびコラム２の軸芯に対する羽根４の先端
位置を位置決めすることが困難であるなどの問題があ
り、図８に示すような治具では、柱貫通型の通し柱の仮
組み溶接作業を能率良く行うことができなかった。

【０００７】また従来の梁貫通型の通し柱用の治具で
は、底板２２の位置決め手段が設けられていないという
問題があった。

【０００８】この発明は上記問題点を解決して正確な寸
法の柱貫通型の通し柱を容易に組み立てることができる
治具を提供することを目的としてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の通し柱の仮組
み溶接用治具は、従来の治具と同様に水平かつ互いに平
行に配置された２本のビーム１１、１１と、この２本の
ビームの間に掛け渡された複数のコラム受け１２（１２
ａ、１２ｂ、１２ｃ）とを備えている。各コラム受け１
２ａ、１２ｂ、１２ｃにはコラム２の横方向の位置決め
をする横方向ストッパ１８と横方向押接具１９とが対向
して設けられており、また羽根４を挟んで対設される２
個のコラム受け１２ｂ、１２ｃの一方には、縦方向スト
ッパ１６が設けられ、また他方には縦方向ストッパ１６
に対向する縦方向押接具１７が設けられている。

【００１０】この発明の治具においては、縦方向ストッ
パ１６の当接面６９をある程度の幅を有する平面に形成
している。ビーム１１の外側には適宜の位置に支持台４
６が装着され、この支持台に設けた昇降装置５１および
昇降ガイド４７を介してビーム１１より外側に突出する
幅を有する羽根受け５４が昇降かつ位置決め可能に装着
されている。好ましくはビーム１１の長手方向に沿って
ある程度の距離を移動自在に装着され、また羽根受け５
４は縦方向ストッパの当接面６９と平行な水平軸まわり
に若干傾動可能な構造とするのが好ましい。

【００１１】羽根４の先端を位置決めするためのスケー
ル７５は羽根受け５４に設けることもできるが、縦方向
ストッパ１６から水平に外側に延在させて設けるのがよ
り好ましい。また羽根４の治具上における上下位置を位
置決めするためのスケール５２は、昇降台４９に設ける
か、または縦方向ストッパ１６に上下方向移動自在に設
ける。

【００１２】ビームの長手方向一端には底板２２の底面
の位置を規定する底板位置決め装置２６を設ける。この
底板位置決め装置の位置決め体３４は、好ましくはビー
ム１１の長手方向と平行に縮退可能に設けられる。

【００１３】

【作用】柱貫通型の通し柱２１を組み立てる際には、ビ
ーム１１、１１の間に必要な個数のコラム受け１２ａ、
１２ｂ、１２ｃを掛け渡す。羽根４の取付位置にはこれ
を挟むように、縦方向ストッパ１６を設けたコラム受け
１２ｂと縦方向押接具１７を設けたコラム受け１２ｃと
を対向させて配置し、縦方向ストッパ１６を設けたコラ
ム受け１２ｂが通し柱の（構造物としての）上方に位置
するように配置する。そして底板位置決め装置２６の位
置決め体３４に底板２２を固定し、溶接用裏当て金を予
め溶接したコラム２の基端を底板２２に当接させた状態
で、コラム２をコラム受け１２ａ、１２ｂ、１２ｃ上に
載置する。なおコラム受け１２は、図８に示す従来装置
と同様に位置決めピン２０などにより、ビーム１１の上
に位置決めして取り付けられており、縦方向ストッパ１
６を設けたコラム受け１２ｂの位置によって羽根４の装
着間隔（図６のＨ寸法）が設定される。コラム受け１２
ａ、１２ｂ、１２ｃ上に載置されたコラム２は、横方向
押接具（たとえばシリンダ）１０によって横方向ストッ
パ１８に押接されて横方向に位置決めされる。

【００１４】次に羽根４を羽根受け５４に載せ、昇降装
置５１で羽根受けを上下させて、羽根４の中心とコラム
２の軸芯を合わせ、羽根４の（構造物としての）上方の
ウエブ面が縦方向ストッパの当接面６９に密着するよう
に羽根４の傾きを矯正し（羽根受け５４を傾動可能に設
けておけば、この作業がより容易になる）、横方向スケ
ール７５で羽根４の先端位置を設定して縦方向押接具１
７を伸長して羽根４を縦方向ストッパ１６との間でクラ
ンプした状態で固定する。そしてこの状態で底板２２と
コラム２およびコラム２と羽根４との仮溶接を行う。

【００１５】次いで横方向ストッパおよび縦方向押接具
１８、１９の押接を解除し、可能であれば底板の位置決
め体を３４を縮退させて、コラム２を９０度回転させ、
同様な操作で交叉する方向の羽根を仮溶接することによ
り、通し柱２１を仮組みする。

【００１６】この発明の治具によれば、底板位置決め装
置２６とコラム受けの縦方向ストッパ１６とにより、羽
根４の構造物としての上面の位置を正確に規定すること
ができ、コラム２の太さと羽根４の幅が異なる場合に
も、羽根受け５４を昇降させることによってコラム２の
軸芯と羽根４の中心を容易かつ正確に合わせることがで
きる。また羽根受け５４および縦方向ストッパ１６が羽
根４の延在方向にある程度の幅を持った構成となってい
るため、コラム２に溶接される羽根４の１枚１枚を傾き
なくかつ安定に保持することができ、横方向スケール７
５によって羽根４の先端の位置決めも容易に行うことが
できる。

【００１７】

【実施例】図１ないし５はこの発明の一実施例を示す図
である。上面１５が水平になるようにして互いに平行に
配置した２本のビーム１１、１１の一端２５には底板位
置決め装置２６の基枠２７が固定されている。この基枠
２７は２本のビーム１１、１１の基端相互を連結するよ
うに固定されており、その横方向（ビーム１１の長手方
向と直交する水平方向を言う。以下同じ。）両側には鉛
直方向に貫通する横方向に長いスリット孔２８と横方向
のガイド面２９とが形成されている。

【００１８】基枠２７の横方向両側上部には、支持ブラ
ケット３０が横方向に移動可能にかつスリット孔２８に
挿通されたボルト３１で固定可能に設けられ、この支持
ブラケット３０の高さ方向中心に縦方向（ビーム１１と
平行な方向を言う。以下同じ。）のシリンダ３２がその
ロッドをビーム１１側に向けて装着され、かつこのシリ
ンダ３２を挟む上下の位置にガイド孔３３が設けられて
いる。シリンダ３２のロッドの先端には鉛直方向に長い
矩形の位置決め体３４が固定され、この位置決め体３４
に固定された縦方向のガイドロッド３５が前記ガイド孔
３３に摺動自在に嵌装され、その先端に係止鍔３６がナ
ット３７で固定して設けられる。

【００１９】シリンダ３２を伸長させたときに係止鍔３
６が支持ブラケット３０の背面に当接して位置決め体３
４の進出位置が規定され、このときの位置決め体３４の
前面３８が通し柱の底板２２の底面の位置を設定する。
位置決め体３４の下方には、鉛直方向のネジ３９が設け
られており、位置決めされる底板２２の上下方向の位置
はこのネジ３９によって設定される。なお図の実施例で
は位置決め体３４への底板２２の固定はＣクランプ４０
を用いて行っている。

【００２０】ビーム１１の外側には短冊板状の受けレー
ル４２がビーム１１の外側面との間に間隔を設けて固定
されており、この受けレール上を連動する２個の支持車
輪４３および上下で受けレール４２の内外面を挟む倒れ
止め車輪４４、４５により支持台４６が縦方向に移動可
能に設けられている。

【００２１】各支持台４６には２個の上下方向のガイド
筒４７が設けられており、このガイド筒４７に昇降自在
に嵌装された昇降ロッド４８の上端に昇降台４９が固定
されている。昇降台４９の中央には下方に延びるネジ杆
５０が固定され、スラスト軸受を介して支持台４６に軸
着された図示されないウオームホイールの中心にこのネ
ジ杆５０が螺合している。前記ウオームホイールは、支
持台４６に装着された電動機５１の出力軸に固定した図
示されないウオームと噛合して駆動される。昇降台４９
には下方に延びる鉛直方向スケール５２が固定されてお
り、支持台４６に設けた指標で鉛直方向スケール５２の
目盛を読み取ることにより、昇降台４９の高さが読み取
れるようになっている。

【００２２】羽根４を支持する羽根受け５４の下方には
縦方向のリブ５５が設けられており、このリブ５５は昇
降台４９に固定された横方向のピン５６に緩く嵌合し
て、横方向の軸まわりに若干傾動し得るようになってお
り、かつリブ５５の縦方向両端下面には昇降台４９に螺
合した調整ネジ５７の上端が当接している。調整ネジ５
７の下端にはラチェットレバー５８が取り付けられ、そ
のラチェットを正転または逆転に切り換えてラチェット
レバー５８を操作することにより、羽根受け５４の横方
向軸まわりの微小な傾斜角を調整できるようになってい
る。

【００２３】２本のビーム１１、１１の上面には横方向
に長いコラム受け１２ａ、１２ｂ、１２ｃが装架されて
おり、各コラム受けの横方向両側には、横方向に進退お
よび位置決め自在な横方向ストッパ１８とこれに対向す
る横方向押接具（図示の例ではシリンダ）１９とが設け
られている。上記横方向ストッパ１８と横方向押接具１
９のみを設けたコラム受け１２ａはコラム２の基端およ
び先端を支持するために設けられるものである。

【００２４】羽根４の取付位置にはこれを挟んで縦方向
ストッパ１６を設けたコラム受け１２ｂと縦方向押接具
１７とを設けたコラム受け１２ｃとが縦方向ストッパ１
６と縦方向押接具１７とを対向させて配置される。縦方
向ストッパ１６を設けたコラム受け１２ｂは羽根４の
（構造体としての）上側に配置される。羽根４を挟むコ
ラム受け１２ｂと１２ｃとは位置決めピン２０とビーム
１１の上面に設けた位置決め孔６６との嵌合によって位
置決めされている（図２参照）。なお図の実施例のもの
では縦方向ストッパ１６を設けたコラム受け１２ｂの位
置決めピン２０は、コラム受け１２ｂから縦方向に延在
するガイド６７に沿って移動自在でかつネジ等により微
小位置決め自在な位置決めブロック６８に設けられてお
り、コラム受け１２ｂの縦方向位置をビーム１１に設け
た位置決め孔６６の間隔内で細かく調整できるようにな
っている。縦方向ストッパ１６は平面Ｌ形で羽根４のウ
エブ面に面接触する横方向にある程度の幅を持った当接
面６９を備えている。また前記羽根受け５４はビーム１
１の外側に突出する形状の幅広い羽根受け面７０を備え
ている。

【００２５】縦方向ストッパの当接面６９には、図４に
示すように、鉛直方向のガイド溝７２と鉛直方向に一定
ピッチで配置されたネジ孔７３とが設けられており、ガ
イド溝７２に嵌合される鉛直方向のキー７４を備えた横
方向スケール７５が、その装着高さを変更可能にして固
定されている。横方向スケール７５は縦方向ストッパ１
６の外側に延びており、その先端に羽根先端押え７６が
横方向スケール７５に沿って移動自在かつ留めネジ７７
によって固定可能に設けられている。コラム２に溶接さ
れる羽根４は、昇降台４９の昇降によってコラム２の軸
芯と中心を一致させた状態でかつ羽根先端押え７６に先
端中央部を当接させた状態で縦方向押接具１７により構
造物としたときに、上側となるフランジ面を縦方向スト
ッパ１６の当接面６９に面接触させた状態で固定され
る。

【００２６】このようにして柱貫通型の通し柱２１を構
成する底板２２、コラム２および羽根４をこの発明の治
具上に位置決めして固定し、それぞれを仮溶接する。次
に縦方向押接具１７および横方向押接具１９を縮退さ
せ、Ｃクランプ４０を外して底板の位置決め体３４を縮
退させ、コラム２を吊り上げて９０度回転させ、再度治
具上に降ろして再度進出した底板の位置決め体３４に底
板２２を固定するとともに、横方向押接具１９を伸長し
てコラム２を横方向に位置決めし、先に溶接した羽根と
交叉する方向の羽根を前述した手順と同様な手順で位置
決めしてコラム２に仮溶接することにより、通し柱２１
が仮溶接されるから、これを治具から外し、自動溶接装
置等を用いて底板２２、コラム２および羽根４を本溶接
するのである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したこの発明の装置によれば、
従来の治具では仮組みされる部材相互の位置関係の設定
が困難であった柱貫通型の通し柱の各構成部材を容易か
つ正確に位置決めすることができ、簡単な作業で正確な
寸法の柱貫通型通し柱を組み立てることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の治具の要部を示す側面図

【図２】この発明の治具の要部を示す平面図

【図３】底板位置決め装置の拡大断面側面図

【図４】縦方向ストッパと横方向スケールを示す拡大正
面図

【図５】縦方向ストッパと横方向スケールを示す拡大側
面図

【図６】柱貫通型通し柱の斜視図

【図７】梁貫通型通し柱の斜視図

【図８】従来の治具の要部を示す斜視図

【符号の説明】

２ コラム ４ 羽根 11 ビーム 12(a〜c) コラム受け 16 縦方向ストッパ 17 縦方向押接具 18 横方向ストッパ 19 横方向押接具 21 柱貫通型の通し柱 22 底板 26 底板位置決め装置 34 位置決め体 46 支持台 47 ガイド筒 49 昇降台 51 電動機( 昇降装置) 52 ( 鉛直方向) スケール 54 羽根受け

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平かつ互いに平行に配置された２本の
   ビーム(11)、(11)とこの２本のビームの間に掛け渡され
   た複数のコラム受け(12a,12b,12c) とを備え、各コラム
   受け(12a)、(12b)、(12c) にはコラム(2) の横方向の位置
   決めをする横方向ストッパ(18)と横方向押接具(19)とが
   対向して設けられており、また羽根(4) を挟んで対設さ
   れる２個のコラム受け(12b)、(12c) の一方には縦方向ス
   トッパ(16)が設けられ他方にはこの縦方向ストッパに対
   向する縦方向押接具(17)が設けられており、縦方向スト
   ッパ(16)の当接面(69)がある程度の幅を有する平面に形
   成されており、ビーム(11)の外側には適宜の位置に支持
   台(46)が装着され、この支持台に設けた昇降装置(51)お
   よび昇降ガイド(47)を介してビーム(11)より外側に突出
   する幅を有する羽根受け(54)が昇降かつ位置決め可能に
   装着された、鉄骨構造物の柱貫通型通し柱の仮組み溶接
   用治具。
2. 【請求項２】 ビーム(11)、(11) の長手方向一端に底板
   (22)の底面の位置を規定する底板位置決め装置(26)が設
   けられている、請求項１記載の鉄骨構造物の柱貫通型通
   し柱の仮組み溶接用治具。
3. 【請求項３】 縦方向ストッパを設けたコラム受け(12
   b) がビーム(11)の長手方向に沿ってある程度の距離を
   移動自在に装着され、羽根受け(54)は縦方向ストッパの
   当接面(69)と平行な水平軸まわりに若干傾動可能に設け
   られている、請求項１又は２記載の鉄骨構造物の柱貫通
   型通し柱の仮組み溶接用治具。
4. 【請求項４】 羽根４の先端を位置決めするためのスケ
   ール７５が縦方向ストッパ１６から水平に外側に延在さ
   せて設けられている、請求項１、２又は３記載の鉄骨構
   造物の柱貫通型通し柱の仮組み溶接用治具。