JPH10227130A

JPH10227130A - 鋼板固定用治具

Info

Publication number: JPH10227130A
Application number: JP4692697A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Tanaka; 浩和田中; Mitsuaki Isogai; 光章磯貝; Reika Satou; 玲圭佐藤
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】【課題】鉄骨または鉄骨に溶接される鋼板への他の鋼板
の溶接に際して、他の鋼板の位置決め作業を容易にする
こと。【解決手段】治具は、支持部材(44)と、支持部材に支持
され互いに直交する２面上に磁力吸着面(78,80) を有す
る一対の磁石部材(46,48) と、支持部材に支持され直交
２面にそれぞれ直交する複数のピン(50,52) とを含む。
鉄骨(14)に鋼板(18,20) を保持するとき、両磁石部材の
磁力吸着面がそれぞれ鉄骨および鋼板に当接されかつ複
数のピンがそれぞれ鉄骨の穴(30)および鋼板の穴(32)に
通される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨に鋼板を溶接
するに際して、前記鉄骨に前記鋼板を保持するための治
具、および、鉄骨に溶接される第１の鋼板に第２の鋼板
を溶接するに際して、前記第１の鋼板に前記第２の鋼板
を保持するための治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】構造物の構築においては、Ｈ形鋼のよう
な鉄骨からなる互いに直交する梁同士の相互連結のた
め、一方の梁に継手すなわちボルト穴が設けられた鋼板
からなるガセットプレートが溶接され、また、連結箇所
を補強するための鋼板であるスチフナが溶接される。

【０００３】従来、前記鉄骨への前記鋼板の溶接に先立
ち、梁用鉄骨であるＨ形鋼のウエブに予め設けられた複
数の鉄筋挿通用穴や複数のボルト穴を基準として、前記
Ｈ形鋼のウエブにけがきを行い、けがき線に沿って前記
鋼板を保持し、この間に仮溶接を行っていた。

【０００４】ところで、前記けがきおよび仮溶接の両作
業は前記鋼板の正確な位置決めのために行うものであ
り、これらの作業には細心の注意が不可欠である。この
ため、前記鋼板の位置決めには時間を要し、該位置決め
を含む溶接作業の能率改善には限度があった。この間の
事情は、前記鉄骨に溶接される鋼板と該鋼板に溶接され
る他の鋼板との溶接についても同様である。また、前記
鋼板の溶接にはいわゆる溶接縮みが伴い、しかも、この
溶接縮みの大きさは気温の高低等によって異なることか
ら、溶接後における鋼板の寸法に差異が生じ、このため
に梁同士の連結に支障を生じることがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、鉄骨
への鋼板の溶接に際しての該鋼板の位置決め作業を容易
にすることにある。また、本発明の他の目的は、鉄骨に
溶接される鋼板に対して、該鋼板に溶接される他の鋼板
の位置決めを容易にすることにある。さらに、本発明の
他の目的は、前記鋼板の溶接縮みを防止することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の穴が設
けられた鉄骨に複数の穴が設けられた鋼板を溶接するた
めに前記鉄骨に対して前記鋼板を直角に保持するための
治具を提供する。この治具は、支持部材と、該支持部材
に支持され互いに直交する２面上に磁力吸着面を有する
一対の磁石部材と、前記支持部材に支持され前記２面に
それぞれ直交する複数のピンとを含む。前記治具は、前
記鉄骨に前記鋼板を保持するとき、両磁石部材の磁力吸
着面がそれぞれ前記鉄骨および前記鋼板に当接されかつ
前記複数のピンがそれぞれ前記鉄骨の穴および前記鋼板
の穴に通される。前記支持部材は、互いに枢着され互い
に直交状態を維持可能である一対のフレームからなるも
のとすることができる。両磁石部材は両フレームでそれ
ぞれ支持することができる。

【０００７】また、他の治具は、磁石部材と、該磁石部
材に設けられた少なくとも１つのピンとからなる。前記
磁石部材は互いに直交する２面上に２つの磁力吸着面を
有し、また、前記ピンは両磁力吸着面から突出してい
る。前記鉄骨に前記鋼板を保持するとき、前記２つの磁
力吸着面がそれぞれ前記鉄骨および前記鋼板に当接され
かつ前記ピンが前記鉄骨の穴に通される。

【０００８】さらに、他の治具は、穴が設けられた第１
の鋼板に第２の鋼板を溶接するために前記第１の鋼板に
対して前記第２の鋼板を直角に保持するためのものであ
って、互いに直交する２面上に磁力吸着面を有する磁石
部材と、該磁石部材に設けられ該磁石部材のいずれか一
方の磁力吸着面から突出する少なくとも１つのピンとを
含む。前記第１の鋼板に前記第２の鋼板を保持すると
き、前記磁石部材の両磁力吸着面がそれぞれ第１および
第２の鋼板に当接されかつ前記ピンが前記第１の鋼板の
穴に通される。

【０００９】

【発明の作用および効果】本発明によれば、支持部材に
支持された両磁石部材の両磁力吸着面が互いに直交する
２面上にありかつ複数のピンが前記直交する２面にそれ
ぞれ直交していることから、前記ピンがそれぞれ前記鉄
骨の複数の穴および前記鋼板の複数の穴に嵌合すること
により前記鋼板が前記鉄骨に対して直角に正確に位置決
められ、かつ、両磁石部材が前記鉄骨および前記鋼板に
それぞれ磁力吸着することにより位置決め状態が強固に
維持される。

【００１０】この位置決め作業は、前記穴への前記ピン
の嵌合操作と、両磁石部材の前記鉄骨および前記鋼板へ
の吸着操作とからなり、これらの操作は誰でも簡単に行
うことが可能である。したがって、溶接に先立つ前記鉄
骨への前記鋼板の位置決めを短時間で行うことができ、
これにより、前記鉄骨への前記鋼板の溶接工程における
作業の能率向上を図ることができる。また、前記治具に
より前記鉄骨に保持されかつ固定された鋼板は該治具に
よりその伸縮を拘束されることから、前記鋼板の溶接に
伴ういわゆる溶接縮みの発生を防止することができる。

【００１１】また、前記他の治具にあっては、前記鉄骨
（鋼板相互の溶接にあっては第１の鋼板）に前記鋼板
（同、第２の鋼板）を当てかつ前記磁石部材の直交２面
上の磁力吸着面を前記鉄骨（同、第１の鋼板）と前記鋼
板（同、第２の鋼板）とにそれぞれ吸着させ、かつ、前
記鉄骨（同、第１の鋼板）の穴に前記磁石部材から伸び
るピンを差し込むことにより、容易に、前記鋼板（同、
第２の鋼板）の位置決めを行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、構築物におけ
る鉄骨製の梁についての二組の仕口部１０が鉄筋コンク
リート製の柱１２上に支持されている。本発明は、後述
するように、各仕口部１０の形成に際して適用される。

【００１３】各仕口部１０は、Ｈ形鋼からなる大梁１４
に該大梁と直交するように接続されるＨ形鋼からなる他
の大梁（図示せず）のための継手、すなわち大梁１４の
ウエブ１６に溶接され該ウエブに対して直交しかつ上下
の両フランジ３３に接する鋼板からなるガセットプレー
ト１８と、該ガセットプレートと平行に配置されかつ大
梁１４のウエブ１６に溶接され両フランジ３３に接する
鋼板からなる一対のスチフナ２０とを含む。

【００１４】ガセットプレート１８には、大梁１４と前
記他の大梁との連結のためにボルト（図示せず）が通さ
れる複数のボルト穴２２が設けられている。これらのボ
ルト穴２２は、予め、所定の位置に正確に穿たれる。

【００１５】仕口部１０は、打設コンクリート（図示せ
ず）を介して、柱１２と一体にされる。この一体化のた
め、柱１２の頂部から上方へ突出する複数の主筋２６が
設けられ、また、主筋２６の周りを矩形状に伸びる複数
のフープ筋２８が配置されている。

【００１６】これらのフープ筋２８は、それぞれ、梁１
４のウエブ１６と各ガセットプレート１８とにそれぞれ
設けられた複数の穴３０（図２）および複数の穴３２
（図３）を経て伸びる。これらの穴３０，３２も、ま
た、予め所定の位置に正確に穿たれる。主筋２６の一部
とフープ筋２８とは、前記コンクリート中に埋設され
る。

【００１７】仕口部１０は、さらに、前記コンクリート
の打設空間（図４および図５に鎖線で示す矩形の空間）
を規定する型枠の一部としての他の複数の鋼板を含む。
すなわち、大梁１４の両フランジ３３にそれぞれ溶接さ
れ大梁１４と直交して水平に伸びる上下二対の鋼板３４
と、フープ筋２６の周囲に配置されかつガセットプレー
ト１８に溶接され該ガセットプレート１８と直交する一
対の鋼板３６とを含む。

【００１８】これらの鋼板１８，２０，３６の溶接は、
２種類の治具４０，４２（図２〜図５参照）を用いて行
うことができる。より詳細には、これらの鋼板のうち、
ガセットプレート１８は一方の治具４０を用いて、ま
た、他の鋼板２０，３６は他方の治具４２を用いて溶接
作業を行うことができる。

【００１９】一方の治具４０は、図６および図７にその
詳細を示すように、支持部材４４と、支持部材４４に支
持された一対の磁石部材４６，４８および複数（図示の
例では全部で４つ）のピン５０，５２とを含む。

【００２０】支持部材４４は、互いに枢着された、それ
ぞれがコの字形を呈する一対のフレーム５４，５６から
なる。各フレーム５４，５６は、互いに平行な一対の板
部材と、これらの板部材に直交する１つの板部材とを複
数のボルト・ナット組立体５８を用いて締結してなる。

【００２１】両フレーム５４，５６は、他のボルト・ナ
ット組立体６０により、互いに枢着されている。ボルト
・ナット組立体６０は、一方のフレーム５４の一対の板
部材６２の一部と、他方のフレーム５６の一対の板部材
６４に溶接され該板部材の一部をなす板状の連結部６６
であって板部材６２の前記一部と部分的に重なり合う連
結部６６とを貫通している。

【００２２】互いに枢着された両フレーム５４，５６の
それぞれの自由端は、それぞれ、互いに直角に交差する
２つの端縁６８，７０からなる。両フレーム５４，５６
は、これらの自由端において互いに接している。より詳
細には、両フレーム５４，５６の自由端の一方の端縁６
８同士が接している。他方の端縁７０同士は一直線上を
伸長している。また、両フレームの両板部材６２，６４
はそれぞれ他方の端縁７０から該端縁と４５度の角度を
なして直線的に伸びる側縁７２，７４を有する。したが
って、これらの側縁７２，７４は互いに直交する２つの
面（仮想面）内にあり、両フレーム５４，５６は、これ
らの側縁７２，７４において、互いに直交している。

【００２３】一方のフレーム５４の両板部材６２の前記
一部と、他方のフレーム５６の両板部材６４にそれぞれ
固定された両連結部６６との重合部を、ボルト・ナット
組立体６０のほか、さらに、該組立体と平行にピン部材
７６が貫通している。ピン部材７６は、ボルト・ナット
組立体６０の周りに揺動可能である両フレーム５４，５
６を揺動不能にかつ直交状態に維持する。ピン部材７６
を抜き去ることにより、両フレーム５４，５６を互いに
他の一方に向けて揺動させることができる（図６の想像
線を参照）。

【００２４】両磁石部材４６，４８は、それぞれ、全体
に直方体形状を呈するハウジングと、該ハウジングに内
蔵された円柱状の永久磁石（図示せず）とを有し、前記
ハウジングは、該ハウジング内での前記永久磁石の回転
により磁力を帯びた状態（オン状態）およびこれが解除
された状態（オフ状態）におかれる平坦な磁力吸着面７
８，８０を有する。

【００２５】両磁石部材４６，４８は、両フレーム５
４，５６の両板部材６２間および６４間にあって両吸着
面７８，８０が、それぞれ、互いに直交する２つの面
（仮想面）内にあるように配置されている。より詳細に
は、両磁石部材４６，４８は、それぞれ、両板部材６
２，６４の側縁７２間および側縁７４間から突出してお
り、これらの吸着面７８，８０は両板部材の側縁７２，
７４と平行である。各磁石部材４６，４８は、各板部材
６２，６４を貫通しかつ各磁石部材にねじ込まれた複数
のボルト８１によりこれらの板部材に固定されている。

【００２６】したがって、図４に示すように、両磁石部
材４６，４８がこれらの吸着面７８，８０においてＨ形
鋼のウエブ１６と、これに溶接されるガセットプレート
１８とにそれぞれ吸着するとき、ガセットプレート１８
はウエブ１６に対して直角をなすように保持される。

【００２７】図示の各磁石部材４６，４８は、そのハウ
ジング内の永久磁石を回転させてオンオフ動作を行うた
めのつまみ８２，８４を有する。図６に示すように、前
記つまみを回して例えば磁石４６をオフ状態とすること
により、溶接後のガセットプレートから磁石４６を引き
離すことができる（図６の想像線を参照）。

【００２８】次に、複数のピン５０，５２は、各フレー
ムの両板部材に直交する前記一つの板部材に固定されて
いる。すなわち、一方の複数のピン５０は一方のフレー
ム５４の板部材８６に固定され、また、他方の組の複数
のピン５２は他方のフレーム５６の板部材８８に固定さ
れている。

【００２９】各板部材８６，８８はＬ形の横断面形状を
有し、２つの小さい板状部分９０と１つの大きい板状部
分９２とからなる。板状部分９０と板状部分９２とは互
いに直交いている。各板部材８６，８８は、小さい両板
状部分９０において、ボルト・ナット組立体５８により
両板部材６２，６４に連結されている。

【００３０】両板部材８６，８８の両板状部分９２は、
それぞれ、板面９４を有する。板面９４は、板部材６２
の側縁７２および板部材６４の側縁７４が規定する前記
２つの直交面内にある。ピン５０，５２は、それぞれ、
これらの板面９４から前記磁石の吸着面７８，８０の側
へ伸びており、両磁石の磁力吸着面７８，８０が規定す
る前記直角な２面にそれぞれ直交している。

【００３１】各ピンの板面９４からの突出長さは、各磁
石部材の磁力吸着面７８，８０の前記側縁からの突出長
さより大きい。このようにしたのは、各磁石部材４６，
４８がこれらの磁力吸着面においてＨ形鋼のウエブ１６
およびガセットプレート１８にそれぞれ当接するとき、
ピン５０，５２の前記ウエブおよびガセットプレートの
穴３０，３２への挿入を可能とする長さを確保するため
である。

【００３２】一方のピン５０の配置位置は、該ピンの軸
線と、磁石部材４８の磁力吸着面８０との間の距離が、
ガセットプレート１８の穴３２の中心から該ガセットプ
レートとウエブ１６との接合端までの距離にほぼ等しい
位置に設定されている。また、他方のピン５２の配置位
置は、該ピンの軸線と磁石部材４８の磁力吸着面８０と
の間の距離が、ウエブ１６の穴３０の中心と、ガセット
プレート１８とウエブ１６との接合予定位置までの距離
にほぼ等しい位置に設定されている。但し、図示の例で
は、前記各距離は同じ大きさである。

【００３３】したがって、２つのピン５０および２つの
ピン５２を穴３０，３２に挿入することにより、ガセッ
トプレート１８は溶接位置に正確に位置決められ、磁石
部材４６，４８の磁力吸着作用により位置決め状態が強
固に維持される。治具４０により位置決められた状態下
でガセットプレート１８をウエブ１６に溶接すると、溶
接が完了するまでの間、ガセットプレート１８が治具４
０によりその長さ方向（ウエブ１６に直交する方向）に
関して拘束を受ける。このため、ガセットプレート１８
の溶接縮みが防止される。したがって、ガセットプレー
ト１８のボルト穴２２は予め定められた正確な位置を占
める。

【００３４】スチフナ２０および前記型枠の一部をなす
鋼板３６の位置決めおよびその保持に好適な他の治具４
２は、図２、図３および図５に示すように、互いに直交
する２つの面（仮想面）上に磁力吸着面９６，９８を有
する磁石部材１００と、該磁石部材に設けられ該磁石部
材の一方の磁力吸着面９６から突出する少なくとも１つ
のピン１０２とを有する。

【００３５】治具４２の磁石部材１００は全体に直方体
形状を有し、その大きさを除き、治具４０における磁石
部材４６，４８と同一であり、ケーシング内部の永久磁
石を回転させ該磁石をオンオフ操作するためのつまみ１
０４を有する。

【００３６】各スチフナ２０を保持する各治具４２は、
前記ガセットプレート１８を保持する治具４０の上方に
配置されている。この治具４２の両磁力吸着面９６，９
８がスチフナ２０およびＨ形鋼のウエブ１６にそれぞれ
密着するとき、スチフナ２０がウエブ１６に対して９０
度の角度をなすように維持される。また、ウエブ１６の
他の穴３０へのピン１０２の嵌合により、スチフナ２０
のウエブ１６への溶接位置を正確に定めることができ
る。

【００３７】なお、図示の例では、対をなすスチフナ２
０および対をなす鋼板３６をそれぞれ保持する対の治具
４２の両ピン１０２が、互いに他の一方に向けて、同じ
穴３０または３２に挿入されている。両ピン１０２は、
これらが前記同じ穴内に完全に挿入されるように、両ピ
ン１０２が前記同じ穴内で互いに接しない長さ寸法に設
定されている。

【００３８】ガセットプレート（第１の鋼板）１８に対
して鋼板（第２の鋼板）３６を保持するための各治具４
２も、また、治具４０の上方に配置されている。治具４
２の両磁力吸着面９６，９８はガセットプレート１８お
よび鋼板３６にそれぞれ密着し、これらが互いに９０度
の角度をなすように維持される。また、ガセットプレー
ト１８の他の穴３２へのピン１０２の嵌合により、鋼板
３６がガセットプレート１８との溶接個所に正確に位置
決められている。

【００３９】治具４２は、図８および図９に示すよう
に、Ｈ形鋼からなる大梁部材１０６に小梁（図示せず）
を連結するため、大梁部材１０６に設けられるガセット
プレート１０８とスチフナ１１０との位置決めに用いる
ことができる。

【００４０】ガセットプレート１０８およびスチフナ１
１０は大梁部材１０６のウエブ１１２の両面に互いに相
対して配置され、ウエブ１１２と直交している。図示の
例では、ガセットプレート１０８およびスチフナ１１０
がそれぞれ上下２対の治具４２により保持されている。

【００４１】一対の治具４２の両磁力吸着面９６，９８
はウエブ１１２およびガセットプレート１０８にそれぞ
れ密着し、他の一対の治具４２の両磁力吸着面９６，９
８はウエブ１１２およびスチフナ１１０にそれぞれ密着
し、ウエブ１１２に対してガセットプレート１０８およ
びスチフナ１１０のそれぞれが直角をなしている。各治
具のピン１０２は、ウエブ１１２に予め設けられた複数
の穴１１４の一つと嵌合している。これにより、各鋼板
１０８，１１０が所定の溶接箇所に正確に位置決められ
ている。

【００４２】この例においても、ガセットプレート１０
８のための治具４２およびスチフナ１１０のための治具
４２に関し、これらの互いに相対するピン１０２が共通
の一つの穴１１４内にある。

【００４３】なお、治具４０に関して、その支持部材は
互いに枢着された２つのフレームからなる図示の例に代
えて、例えば、Ｌ形の横断面形状を有する一体の部材か
らなるものとすることができる。また、各フレームの側
縁７２，７４は、必ずしも互いに直交するものでなくて
よく、また、直線的に伸びるものでなくてもよい。各ピ
ン５０，５２の数量は、これと２とする図示の例に代え
て、１または３以上に設定することができる。

【００４４】治具４２に関して、ピン１０２はその数量
を１つとする図示の例に代えて、２以上とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鉄骨梁の仕口部を示す斜視図である。

【図２】仕口部のガセットプレートを縦断して見た正面
図である。

【図３】図２の線３−３に沿って得た縦断面図である。

【図４】図２の線４−４に沿って得た横断面図である。

【図５】図２の線５−５に沿って得た横断面図である。

【図６】治具の一例の拡大正面図である。

【図７】治具の一例の拡大平面図である。

【図８】小梁用ガセットプレートおよびスチフナが保持
された大梁用鉄骨部材の正面図である。

【図９】図８の線９−９に沿って得た縦断面図である。

【符号の説明】

１０仕口部１４大梁１６，３０，Ｈ形鋼（大梁）のウエブおよびこれに設け
られたフープ筋挿通用穴１８，２２，３２ガセットプレート（第１の鋼板）、
これに設けられたボルト穴およびフープ筋挿通用穴２０スチフナ３６型枠用鋼板（第２の鋼板）４０，４２治具４４支持部材４６，４８，１００磁石部材５０，５２，１０２ピン７８，８０，９６，９８磁力吸着面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の穴が設けられた鉄骨に複数の穴が
設けられた鋼板を溶接するために前記鉄骨に対して前記
鋼板を直角に保持するための治具であって、支持部材
と、該支持部材に支持され互いに直交する２面上に磁力
吸着面を有する一対の磁石部材と、前記支持部材に支持
され前記２面にそれぞれ直交する複数のピンとを含み、
前記鉄骨に前記鋼板を保持するとき、両磁石部材の磁力
吸着面がそれぞれ前記鉄骨および前記鋼板に当接されか
つ前記ピンがそれぞれ前記鉄骨の穴および前記鋼板の穴
に通される、鋼板固定用治具。
【請求項２】前記支持部材が、互いに枢着されかつ互
いに直交するように維持される一対のフレームからな
り、両磁石部材が両フレームにそれぞれ支持されてい
る、請求項１に記載の鋼板固定用治具。
【請求項３】穴が設けられた鉄骨に鋼板を溶接するた
めに前記鉄骨に対して前記鋼板を直角に保持するための
治具であって、互いに直交する２面上に磁力吸着面を有
する磁石部材と、該磁石部材に設けられ該磁石部材のい
ずれか一方の磁力吸着面から突出する少なくとも１つの
ピンとを含み、前記鉄骨に前記鋼板を保持するとき、前
記磁石部材の磁力吸着面がそれぞれ前記鉄骨および前記
鋼板に当接されかつ前記ピンが前記鉄骨の穴に通され
る、鋼板固定用治具。
【請求項４】穴が設けられた第１の鋼板に第２の鋼板
を溶接するために前記第１の鋼板に対して前記第２の鋼
板を直角に保持するための治具であって、互いに直交す
る２面上に磁力吸着面を有する磁石部材と、該磁石部材
に設けられ該磁石部材のいずれか一方の磁力吸着面から
突出する少なくとも１つのピンとを含み、前記第１の鋼
板に前記第２の鋼板を保持するとき、前記磁石部材の磁
力吸着面がそれぞれ第１および第２の両鋼板に当接され
かつ前記ピンが前記第１の鋼板の穴に通される、鋼板固
定用治具。