JPH05192792A - 鉄骨構造物の通し柱の仮組溶接用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄骨構造物の通し柱を仮溶接する際にその構
成部材であるコラムと仕口ブロックとを位置決めする治
具に関するもので、コラムの基準面と仕口ブロックの基
準面に段差があったり傾き誤差がある場合でも、仕口ブ
ロックの上下左右の位置決めを容易かつ正確に行うこと
ができる治具を得ることである。 【構成】 通し柱に沿う方向の２本のビーム１、１を備
え、仕口ブロック３９を位置決めする部分のビーム１、
１の両外側にビーム１に沿って移動可能な移動台６を備
え、移動台６はジャッキ１０で昇降駆動される昇降台９
を備え、昇降台９は両端の微調整手段２２、２２によっ
てビーム１と直交する水平方向の軸回りに微小傾動可能
な受け台２６を備えている。より好ましい態様の治具
は、受け台２６または昇降台９からビーム１と直交する
水平方向外側に延びるガイド３３に沿って移動自在な横
押え材３６を備えている。

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、通し
柱を構成するコラムと仕口ブロックとを位置決めするた
めの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５０は、図４に示す
ように、コラム５１と仕口ブロック３９とを交互に溶接
することによって組み立てられる。仕口ブロック３９
は、コア５２に２ないし４本の羽根３８を溶接したもの
で、各羽根３８の先端に梁が接続されてラーメン構造の
骨組みが構築される。

【０００３】組み立てられた通し柱５０の仕口ブロック
３９とコラム５１との軸心のズレｄは、組み立てられる
鉄骨構造物の寸法精度に影響を与える。従って通し柱５
０を組み立てる際には、仕口ブロック３９とコラム５１
の軸心を正確に一致させて仮溶接する必要があり、その
ための位置決め治具が必要になる。

【０００４】図５はこの目的のために使用される治具の
一例を示した図で、この発明の出願人が実願平３−６９
１２号（考案の名称「鉄骨構造物の通し柱の溶接用治
具」）において提唱したものである。この種の治具は、
平行に配置された２本のビーム１、１とその間に掛け渡
される複数のコラム受け４９とを備えており、コラム受
け４９の受け面５３とビーム１の上面５４とを同一平面
とし、受け面５３でコラム５１の両端を支持し、ビーム
１で仕口ブロック３９の羽根３８を支持して、両者５
１、３９の位置決めを行うようになっている。

【０００５】さらに図５に示した構造のものでは、仕口
ブロック３９を挟んで配置されるコラム受け４９の一方
に仕口ブロック３９のビーム１に沿う方向の位置を規制
する縦方向ストッパ５５を設けるとともに、対向するコ
ラム受け４９にこのストッパ５５に向けて羽根３８を押
接する第１押接具５６を設け、さらに各コラム受け４９
にはコラム５１の横方向位置を規制する横方向ストッパ
５７とこのストッパにコラム５１を押接するための第２
押接具５８との対を設けている。

【０００６】図５の治具を用いてコラム５１および仕口
ブロック３９の位置決めを行うには、まず縦方向ストッ
パ５５を備えたコラム受け４９を組み立てようとする通
し柱の仕口ブロック相互の間隔Ｈ（図４）に合わせてピ
ン５９で位置決めし、また各コラム受け４９の横方向ス
トッパ５７の位置をコラム５１の太さに合わせて位置決
めして、仕口ブロック３９およびコラム５１をこれらの
ストッパ５５、５７に押接した状態で載置し、その後仕
口ブロックの羽根３８の端部をハンマー等で叩いて仕口
ブロック３９の左右方向の位置を調節した後、コラム５
１の端部と仕口ブロック３９とを仮溶接していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】治具上でコラム５１の
下面と羽根３８の下面とが同一平面となる形状の通し柱
５０は、上記の作業によって通し柱の仮溶接を行うこと
ができる。しかし通し柱のなかには、治具上でコラム５
１の下面と羽根３８の下面とが同一平面とならない形状
のものも数多くあり、そのような形状の通し柱を図５の
治具で位置決めするには、ビーム１と羽根３８との間、
あるいはコラム受け４９とコラム５１との間に、その高
さの差に相当する厚さのスペーサを挿入して位置決めを
しなければならないという面倒があった。

【０００８】また仕口ブロック３９の組立て誤差や羽根
３８の断面形状の誤差により、図７に示すように羽根３
８を若干傾斜させてビーム１に載置しなければ正確な位
置決めができない場合があり、このような場合にもビー
ム１と羽根３８との間にスペーサ６０を挿入して仕口ブ
ロック３９の位置決めを行う必要があった。

【０００９】なお仕口ブロックの羽根３８をビーム１上
で上下方向で位置調整する手段として、前記実願平３−
６９１２号の発明は、図６に示すような昇降治具を提唱
している。この昇降治具６１は、ビーム１の辺にクラン
プネジ６２で締結して固定されるフレーム６３に、ピン
６４まわりに揺動しかつ基端に枢支連結したネジ杆６５
をナット６６で螺進させることによって揺動駆動される
シーソーレバー６７を設けたもので、このシーソーレバ
ー６７の先端が仕口ブロックの羽根３８のウエブ４０の
下に挿入されるように昇降治具６１を取り付け、ナット
６６を回動することによって仕口ブロックの羽根３８を
押し上げ、仕口ブロック３９を上下させるというもので
ある。

【００１０】しかし図６の装置では、治具上でのコラム
５１の下面と羽根３８の下面との偏差が大きな通し柱に
は対応することができず、また羽根３８がウエブ４０部
分で位置決めされる関係上、位置決め精度が低く、また
図７に示すような羽根３８に傾きがあったときの調整作
業が極めて面倒になるという欠点があった。

【００１１】さらに従来の治具では、仕口ブロック３９
の横方向の位置決めを羽根３８の先端をハンマ等で叩い
て行っていたので、重労働であり、かつ位置決め作業に
熟練を必要とするという問題があった。

【００１２】この発明は、以上の問題点を解決するため
になされたもので、治具上でのコラム５１の下面と羽根
３８の下面との間に段差がある場合や、羽根３８に傾き
誤差がある場合にもコラム５１と仕口ブロック３９との
治具上での上下方向の位置決めを容易かつ正確に行うこ
とができ、さらに仕口ブロック３９の治具上での左右方
向での位置決めもより容易に行うことが可能な治具を提
供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明の治具は、組み
立てようとする通し柱５０の長手方向に平行に配置され
た２本のビーム１、１と、そのビーム１、１間に掛け渡
されるコラム受け４９とを備え、さらに通し柱５０の仕
口ブロック３９を位置決めする部分のビーム１、１の両
外側にビーム１に沿って移動可能な移動台６を備えたも
のである。

【００１４】図１はこの発明に係る移動台６の基本的な
構成を模式的に示した側面図で、移動台６は、ビーム１
に沿って移動可能であり、昇降ガイド７、８で案内され
かつジャッキ１０で昇降駆動される昇降台９を備えてお
り、さらにこの昇降台９は、両端の微調整手段２２、２
２によってビーム１と直交する水平方向の軸回り（図１
の紙面直角方向の軸回り）に微小傾動可能な受け台２６
を備えている。位置決めしようとする仕口ブロックの羽
根３８は、この受け台２６上に載置される。

【００１５】さらにこの発明の治具は、後述する実施例
に示すように、受け台２６または昇降台９からビーム１
と直交する水平方向外側に延びるガイド３３、３３ａに
沿って移動自在な横決め材３６、３６ａを設けることが
でき、この横決め材を倍力機構を備えた操作手段３７、
３７ａで移動させることにより、仕口ブロック３９の左
右方向の位置決めを容易に行うことが可能になる。

【００１６】

【作用】この発明の治具の移動台６は、位置決めしよう
とする仕口ブロック３９の下方に位置させ、仕口ブロッ
ク３９の羽根３８を受け台２６で支持して、治具上での
コラム５１の下面と羽根３８の下面の段差に相当する分
だけ昇降台９を上昇させる。この昇降台９の上昇量は、
ビーム１の上面からの受け台２６の上昇量を後記実施例
で示すスケール１３等によって計測できるようにするこ
とによって、設定できる。

【００１７】そして図５に示すような仕口ブロック３９
の位置決めのための縦方向ストッパ５５を備えた治具で
あれば、羽根３８を縦方向ストッパ５５に当接させ、そ
の隙間等を見ながら微調整手段２２、２２を調整して受
け台２６の傾斜を変え、仕口ブロック３９の傾きを矯正
する。

【００１８】移動台６に横決め材３６を設けた構造のも
のでは、ケガキ線や目視等により仕口ブロック３９の横
方向のズレを見、突出している側の横決め材３６を羽根
３８の端面に当接させ、次いで操作手段３７を操作して
当該横決め材３６で仕口ブロック３９を押動し、仕口ブ
ロック３９の横方向の中心をコラム５１の中心に合わせ
たうえ、コラム５１と仕口ブロック３９とを仮溶接す
る。

【００１９】横決め材３６ａが羽根３８を把持する構造
のものであれば、横決め材３６ａで羽根３８のウエブを
把持して操作手段３７ａで横決め材３６ａを前後させる
ことにより、仕口ブロック３９を横方向に移動させてコ
ラム５１の中心に合わせる。

【００２０】昇降台９を駆動する昇降駆動装置（ジャッ
キ）１０は、仕口ブロック３９が重くても速やかに位置
決めすることが可能なように、電動機あるいは油圧駆動
のものとするのが好ましい。この場合においては、仕口
ブロックを両側で支える一対の移動台６の電動機ないし
油圧アクチュエータを同時駆動することも個別駆動する
ことも可能な駆動制御手段を設けるのが好ましく、同時
駆動によって仕口ブロック３９の高さを出し、個別駆動
によって軸まわりの傾きを調整するという操作が速やか
にでき、また左右の羽根に段差がある場合にも対応が可
能になる。

【００２１】

【実施例】図２はこの発明の治具に設けられる移動台の
より詳細な実施例を示した斜視図である。ビーム１には
その外側面に断面Ｌ形の受けレール２が固定されてお
り、この受けレール上を転動する２個の両鍔付き車輪３
および受けレール２の下方でビーム１の側面に当接して
転動する２個の補助車輪５によって移動台６が支持され
ている。

【００２２】移動台６には、２個の上下方向のガイド筒
７が設けられており、このガイド筒７に昇降自在に嵌装
された昇降ロッド８の上端に昇降台９が固定されてい
る。昇降台９の中央には、下方に延びるネジ杆１０が固
定され、スラスト軸受けを介して移動台６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１０
が螺合している。前記ウオームホイールは、移動台６に
装着された電動機１１の出力軸に固定した図示しないウ
オームと噛合して駆動される。

【００２３】昇降台９には、下方に延びるスケール１３
が固定されており、移動台６に固定した指標１４の位置
でスケール１３の目盛を読み取ることにより、昇降台９
の昇降量が表示されるようになっている。また移動台６
には、リミットスイッチボックス１５が装着されてお
り、昇降台９にはこのリミットスイッチボックス１５に
導かれるゲージロッド１６が固定されている。リミット
スイッチボックス１５には、昇降台９の上昇限と下降限
を規定するリミットスイッチが収納され、これらのリミ
ットスイッチがゲージロッド１６で操作されるようにな
っている。これらのリミットスイッチの信号は、電動機
１１の電源回路に接続された上限リレー接点１７および
下限リレー接点１８を動作させ、電動機１１を停止させ
る。

【００２４】昇降台９の両側には、上方を向いた受け座
２１と微調整ネジ２２とが設けられており、微調整ネジ
２２には正転反転切換ラチェット２３を介して操作レバ
ー２４が装着されている。受け座２１には、これに対向
する脚２５を備えた受け台２６が載置され、この受け台
２６の側方にビーム１と直交する水平方向外側に向けて
植立したピン２７が昇降台９に設けた上下方向の長孔２
８に遊動自在かつピン軸方向に移動不能に嵌装されてい
る。昇降台９の両側に設けた微調整ネジ２２は、それぞ
れ受け台２６の両側部分において、受け台２６の下面と
対向している。

【００２５】従ってレバー２４を操作することによって
微調整ネジ２２のいずれか一方を上動させることによ
り、微調整ネジ２２で受け台２６の一端を持ち上げて受
け台２６をビーム１と直交する水平軸まわりに傾動させ
ることができる。

【００２６】受け台２６の上面中央には、ガイド杆支持
ブロック３１が固定されている。このガイド杆支持ブロ
ック３１には、一定ピッチで位置決め用貫通孔３２を設
けたガイド杆３３が挿通されており、いずれかの位置決
め用貫通孔３２をガイド杆支持ブロック３１に設けた貫
通孔３０と一致させた状態でピン３４を挿通することに
より、ガイド杆３３の軸方向位置が固定される。ガイド
杆３３の先端にはネジ杆３５が一体に形成されており、
このネジ杆に板状の横決め材３６が杆軸方向に移動自在
に挿通されるとともに、操作ハンドル３７が螺合されて
いる。

【００２７】横決め材３６は、羽根３８を形成するＨ形
鋼のフランジ端面に当接する幅を有しており、操作ハン
ドル３７を回動して横決め材３６を押動することによ
り、羽根３８を押動して仕口ブロック３９を横方向に移
動させる。

【００２８】図２の横決め材３６は羽根３８の端部を押
動して仕口ブロック３９の横方向位置決めを行うもので
あるから、ビーム１の両側の移動台６に横決め材３６を
設けてその両方を操作して仕口ブロック３９の横方向の
位置決めを行わねばならない。図８はより操作性に優れ
た構造を示したもので、受け台２６に固定されたガイド
杆支持ブロック３１ａに一定ピッチで位置決め用貫通孔
３２を設けたガイド杆３３ａが挿通され、このガイド杆
３３ａは、下方に突出するピン３４ａを備えたＩ形材７
１の当該ピンをガイド杆３３ａの貫通孔３２に挿通し
て、Ｉ形材７１をガイド杆支持ブロック３１ａの溝７２
に嵌め込むことによって長手方向位置が固定される。ガ
イド杆３３ａの先端部分には固定ブロック７３と昇降ガ
イド枠７４とがガイド杆３３ａの長手方向に沿って移動
自在に装着されている。固定ブロック７３にはバイス７
５が装着されており、このバイス７５でガイド杆３３ａ
をクランプして固定ブロック７３の位置を固定できるよ
うになっている。昇降ガイド枠７４は内側を向いたコ字
形に形成され、上下方向の２本の縦ガイド７６が固定さ
れている。この縦ガイド７６のそれぞれには断面横Ｈ形
のブラケット７７と止めリング７８が摺動自在に嵌装さ
れ、止めリング７８はハンドル付きの止めネジにより縦
ガイド７６の任意の位置で固定できるようになってい
る。そしてブラケット７７の内側を向いた凹所には、上
下一対の把持爪７９、８０を備えた横決め材３６ａが装
着されている。横決め材３６ａの下把持爪８０はブラケ
ット７７に固定されており、上把持爪７９はブラケット
７７に螺合した把持ネジ８１により昇降可能となってい
る。なおブラケット７７は止めリング７８に載置された
状態となっており、横決め材３６ａで羽根３８のウエブ
を把持するときにブラケット７７が現物合わせで上昇し
得るようになっている。昇降ガイド枠７４にはガイド杆
３３ａと平行に横ガイド８３が植立され、この横ガイド
８３は固定ブロック７３に摺動自在に嵌合している。ま
た昇降ガイド枠７４にはガイド杆３３ａと平行な横方向
ネジ３５ａが植立されており、この横方向ネジ３５ａは
固定ブロック７３に装着したラチェットハンドル３７ａ
の揺動中心に螺合されている。

【００２９】上記構成において羽根３８の突出量に合わ
せてガイド杆３３ａの貫通孔３２とＩ形材７１のピン３
４ａとを嵌合させてガイド杆３３ａの突出量を決め、さ
らに横決め材３６ａの上下の把持爪７９、８０の間に羽
根３８のウエブが挿入される位置にブラケット７７およ
び昇降ガイド枠７４を移動させて固定ブロック７３をバ
イス７５で固定する。そして把持ネジ８１を操作して横
決め材３６ａで羽根３８のウエブを把持し、ラチェット
ハンドル３７ａを操作してやれば、ラチェット爪の位置
を切り換えることによって昇降ガイド枠７４を固定ブロ
ック７３に対して接近および離隔させることができ、仕
口ブロック３９の中心とコラム５１の中心とを合わせる
ことができる。

【００３０】図３は、図２に示す昇降用の電動機１１お
よびビーム１の反対側に設けた移動台の電動機１１ｐの
駆動回路の例を示したもので、上昇側電源線４１と下降
側電源線４２とに一対の電動機１１、１１ｐを同時駆動
する接点４３、４４および個別駆動する接点４５、４６
および４５ｐ、４６ｐが介装されている。

【００３１】以上のように構成された移動台６は、治具
上で位置決めしようとする仕口ブロックの下方に位置さ
せ、一旦下限リミットスイッチが動作するまで昇降台９
を下降させた後、上昇側接点４３を投入して昇降台９を
同期昇降させ、スケール１３で読み取られる昇降台９の
上昇高さが所望高さに達したときに、上昇側接点４３を
開いて昇降台９を停止させ、必要があれば個別の昇降接
点４５、４６および調整ネジ２２を操作して仕口ブロッ
ク３９の傾斜を矯正する。

【００３２】このとき仕口ブロック３９はその羽根３８
を受け台２６で支えられて支持されており、ガイド杆３
３は羽根のウエブ４０の下方の空間に位置している。そ
してガイド杆３３の先端の横決め材３６は羽根３８のフ
ランジの端面に当接する位置に位置しており、必要に応
じて操作ハンドル３７を回動して操作ハンドル３７をネ
ジ杆３５に沿って螺進させることにより、横決め材３６
を介して羽根３８の端面を押動して仕口ブロック３９の
治具上での左右方向位置の微調整を行う。

【００３３】図４に示した通し柱は、Ｓ構造と呼ばれる
構造のものであるが、コラム５１およびコア５２を板材
の溶接構造で形成したＳＲＣ構造と呼ばれる通し柱も用
いられている（図９）。このＳＲＣ構造の通し柱は治具
上でのコラム５１の下面と羽根３８の下面との間に大き
な段差ｘが生ずる。さらにＳＲＣ構造の通し柱はコラム
５１ａの側板８５を基準にして羽根３８の位置を決める
必要があるため、図１０に示すようにコラム受け４９上
にスペーサ８６を置いてコラムの側板８５を支えてコラ
ム５１ａの上下方向の位置決めをする。また横方向スト
ッパ５７および第２押接具５８はコラムの側板８５に当
接させる必要があるので、コラム５１の太さに応じて横
方向ストッパ５７および第２押接具５８の高さを変更す
ることができるように、横方向ストッパ５７の取付孔８
７を上下方向に複数個設け、また第２押接具（図１０の
ものはシリンダ）５８をクランプネジ８８等により上下
方向に移動自在に設ける等の構造を採用する。なお図１
０の横方向ストッパ５７は図示しないＵ字状凹所を備え
た止め金具を横方向ストッパ５７に設けられた多段の溝
８９の１個に係止することによって突出長さが段階的に
調整され、かつ先端の当接具９０をネジ構造で進退させ
ることによって先端の突出位置を微調整する構造となっ
ている。

【００３４】また仕口ブロックには羽根３８が十文字に
突出しているもののほか、図１１に示すようにＨ形鋼を
単にＬ形に溶接しただけの２枚羽根構造のものもある。
このような構造のものは、羽根３８ａの一方を支えるこ
とができないので、図１２に示すような仕口ブロック受
け９１を用いる。この仕口ブロック受け９１はコラム受
け４９と同様に２本のビーム１、１の間に掛け渡され、
その受け面９２で仕口ブロックを支える。仕口ブロック
が図１１に示すような構造のものであるときは、仕口ブ
ロック受けの受け面９２がＨ形鋼の羽根３８ａの両側の
フランジの間に入ってしまって仕口ブロック３９を支え
ることができないので、このような場合には図１２に示
すように仕口ブロック受け９１の両側に垂直方向のピン
９３まわりに回動して必要に応じて突出させることがで
きる受け板９４を設け、この受け板９４で仕口ブロック
を構成するＨ形鋼のフランジを支える構造とする。また
図１２の仕口ブロック受け９１には仕口ブロック３９の
横方向位置を規定する横方向ストッパ９５が設けられて
おり、図１０に示すコラム受けの横方向ストッパ５７と
同様にその装着高さを変更できる構造となっている。な
おコラム受け９６は、その上面がビーム１の上面と同一
面となるように、上面から両側に突出する支持板９７で
支持され、受け板９４の上縁はコラム受け９６の上面と
同一高さとなっている。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、治具上
でのコラムと仕口ブロックの高さ方向の相互位置を自在
に設定することが容易に可能となり、かつ溶接誤差や羽
根の形状誤差による仕口ブロックの傾斜も容易に矯正す
ることができ、さらに仕口ブロックの治具上での左右方
向の位置決めを簡単な操作で行うことができるという効
果があり、コラムと仕口ブロックの羽根との間に段差の
ある通し柱や、大型で重量のある通し柱を熟練を要する
ことなく、短時間で正確に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】この発明の治具に設けられる移動台の基本構成
を模式的に示す側面図

【図２】移動台のより詳細な実施例を示す斜視図

【図３】一対の電動機の制御構造を模式的に示す結線図

【図４】Ｓ構造の通し柱の一例を示す斜視図

【図５】従来の通し柱の仮組溶接用治具の一例を示す部
分斜視図

【図６】従来の仕口ブロックの昇降治具の一例を示す斜
視図

【図７】フランジの傾きを示す説明図

【図８】仕口ブロックの横決め材３６方向位置決め装置
の第２実施例を示す斜視図

【図９】ＳＲＣ構造の通し柱を示す斜視図

【図１０】コラム受けの他の構造を示す要部側面図

【図１１】２枚羽根仕口ブロックの一例を示す斜視図

【図１２】２枚羽根仕口ブロック用の仕口ブロック受け
の一例を示す斜視図

【符号の説明】

１ ビーム ６ 移動台 ９ 昇降台 11 電動機 11p 電動機 22 微調整ネジ 26 受け台 33 ガイド杆 36,36a 横押えネジ 37,37a 操作ハンドル 39 仕口ブロック 49 コラム受け 51 コラム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に配置した２本のビーム(1),
   (1) とその間に掛け渡される複数のコラム受け(49)とを
   備え、コラム受け(49)上で位置決めされたコラム(51)と
   ビーム(1) 上で位置決めされた仕口ブロック(39)とを仮
   溶接して通し柱(50)を組み立てる通し柱の仮組溶接用治
   具において、仕口ブロック(39)を位置決めする部分のビ
   ーム(1) の両外側部にビーム(1) に沿って走行する移動
   台(6) が設けられており、この移動台(6) は昇降かつ位
   置決め自在な昇降台(9) を備え、この昇降台(9) はビー
   ム(1) と直交する水平方向の軸まわりに傾動する受け台
   (26)と、この受け台(26)の傾動角を設定するための微調
   整手段(22)とを備えていることを特徴とする、通し柱の
   仮組溶接用治具。
2. 【請求項２】 上記移動台(6) は、受け台(26)または昇
   降台(9) からビーム(1) と直交する水平方向外側に延び
   るガイド(33,33a)に沿って移動自在な横決め材(36,36a)
   を備え、この横決め材を移動させるための倍力機構を備
   えた操作手段(37,37a)が設けられている、請求項１記載
   の通し柱の仮組溶接用治具。
3. 【請求項３】 上記昇降台(9) の昇降駆動が電動機(11)
   によって行われ、ビーム(1),(1) を挟んで対向する一対
   の移動台(6),(6) の電動機(11),(11p)が同期及び個別運
   転可能な制御手段を含む制御器によって駆動されること
   を特徴とする、請求項１または２記載の通し柱の仮組溶
   接用治具。