(57)【要約】【課題】簡略な構成で施工性が良く、低コストな鉄骨造もしくは充填コンクリート鋼管よりなる柱、及び鉄骨造の梁を備える構造物の構築方法を提供する。【解決手段】仕口部部材７のリングパネル９が外周柱２及び内部柱を構成する中空鋼管４の下端部に工場溶接２０されて、上方に位置する外周柱２及び内部柱と仕口部部材７が固着される。また、仕口部部材７と、その下方に配される外周柱２及び内部柱は、仕口部部材７のリングパネル１０が外周柱２及び内部柱を構成する中空鋼管４の上端部に現場溶接２１されて、下方に位置する外周柱２及び内部柱と仕口部部材７が固着される。一方、梁６は、仕口部部材本体８の側面に設けられたガセットプレート１２と、梁６のウェブ６ａがボルト等の締結手段１９を介して締結されるとともに、梁６の下フランジ６ｂと、前記リングパネル９の側面が現場溶接２１により固着されることにより接合される。【選択図】　図２
2004092050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱及び梁を組み立て、該梁の上部に床を構築する工程を、各階層毎に繰り返して構造物を構築する鉄骨造もしくは充填コンクリート鋼管よりなる柱、及び鉄骨造の梁を備える構造物の構築方法であって、
前記柱の下端部には、前記柱と同一断面を有する仕口部部材本体、及び該仕口部部材本体の上端面及び下端面の各々を覆うように固着されて、中央部に貫通孔を有し前記仕口部部材より断面の大きい対をなすリングパネルより構成される仕口部部材が、あらかじめ固着手段を介して固着されており、
現場において、前記柱の上端面と、その上方に配置される柱の下端部に固着された仕口部部材の下端面に配されるリングパネルとが、固着手段を介して固着されることにより、上下方向に配される柱どうしは鉛直方向に同軸となるように連接されるとともに、
前記仕口部部材を構成する仕口部部材本体の側面に設けられたガセットプレートと梁のウェブとが締結手段を介して締結され、前記仕口部部材の下端面に配されるリングパネルの側面と、梁の下フランジとが固着手段を介して固着されることにより、前記梁と柱が接合されることを特徴とする構造物の構築方法。
【請求項２】
請求項１に記載の構造物の構築方法において、
前記床の構築と同時に、外壁を設置する工程を各階層毎で繰り返すことを特徴とする構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低コストで作業性の良い鉄骨造もしくは充填コンクリート鋼管よりなる柱、及び鉄骨造の梁を備える構造物の構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鉄骨造もしくは充填コンクリート鋼管よりなる柱、及び鉄骨造の梁を備える構造物の構築方法は、柱と梁を構築し、その上層にさらに柱と梁を組み立てる際に、構築済みの梁から固定足場を吊り下げてこの固定足場上から柱の建て方を行い、構築済みの梁天端位置で柱の溶接作業を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造物の構築方法は、上述するように、梁より固定足場を別途設ける必要があるとともに、梁に足場を設けていることから溶接作業が終了するまで床の構築ができないため、作業日数を要するといった課題が生じていた。
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明は、簡略な構成で施工性が良く、低コストな鉄骨造もしくは充填コンクリート鋼管よりなる柱、及び鉄骨造の梁を備える構造物の構築方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の構造物の構築方法は、柱及び梁を組み立て、該梁の上部に床を構築する工程を、各階層毎に繰り返して構造物を構築する鉄骨造もしくは充填コンクリート鋼管よりなる柱、及び鉄骨造の梁を備える構造物の構築方法であって、前記柱の下端部には、前記柱と同一断面を有する仕口部部材本体、及び該仕口部部材本体の上端面及び下端面の各々を覆うように固着されて、中央部に貫通孔を有し前記仕口部部材より断面の大きい対をなすリングパネルより構成される仕口部部材が、あらかじめ固着手段を介して固着されており、現場において、前記柱の上端面と、その上方に配置される柱の下端部に固着された仕口部部材の下端面に配されるリングパネルとが、固着手段を介して固着されることにより、上下方向に配される柱どうしは鉛直方向に同軸となるように連接されるとともに、前記仕口部部材を構成する仕口部部材本体の側面に設けられたガセットプレートと梁のウェブとが締結手段を介して締結され、前記仕口部部材の下端面に配されるリングパネルの側面と、梁の下フランジとが固着手段を介して固着されることにより、前記梁と柱が接合されることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の構造物の構築方法は、前記床の構築と同時に、外壁を設置する工程を各階層毎で繰り返すことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の構造物の構築方法を図１から図７に示す。図１に示すように、構造物１には、外周柱２、内部柱３、梁６、床１１、及び外壁１６が備えられている。
【０００８】
前記梁６は、鉄骨材よりなり、本実施の形態ではＨ形鋼が用いられている。また、前記外周柱２及び内部柱３は、中空鋼管４と該中空鋼管４の中空部に充填されるコンクリート５とによりなる充填コンクリート鋼管により構成されており、コンクリート５が中空鋼管４に拘束されることにより、優れた剛性を有するものである。このような充填コンクリート鋼管は、前記中空鋼管４がせん断補強筋の機能を有することから、中空部への配筋が不要となり簡略な構成で柱を形成できるものである。なお、外周柱２及び内部柱３は、円柱や角柱等何れを用いても良く、断面形状にこだわるものではない。また、外周柱２及び内部柱３は、充填コンクリート鋼管にこだわるものではなく、鉄骨部材を用いても良い。
【０００９】
これら外周柱２及び内部柱３の上下方向の接合には、仕口部部材７が用いられている。図２に外周柱２を例にとり示すが、該仕口部部材７は、仕口部部材本体８と、該仕口部部材本体８の上端面及び下端面を覆うように設けられたリングパネル９、１０とにより構成されている。仕口部部材本体８は、連結される前記外周柱２または内部柱３を構成する中空鋼管４と同様の部材によりなり、その外側面には鉛直方向に立設するようにガセットプレート１２が所望位置に固着手段を介して固着されている。
【００１０】
また、仕口部部材本体８の上端面及び下端面に設けられたリングパネル９、１０は、断面形状が前記仕口部部材本体８より大きく形成されており、中央部には仕口部部材本体８の内空断面より小さい孔が設けられた鋼板である。これにより、外周柱２および内部柱３を構成する中空鋼管４にコンクリート５が打設された際には、仕口部部材本体８の内方にもコンクリート５が充填されることとなる。さらに、リングパネル９、１０の表裏面には、中空鋼管４及び仕口部部材本体８の内周面に接する凸部９ａ、１０ａが設けられており、該凸部９ａ、１０ａに仕口部部材本体８を嵌合させることにより位置合わせを行った上で、工場溶接２０により、前記リングパネル９、１０は、仕口部部材本体８の上端面及び下端面各々に固着される。
【００１１】
このようなリングパネル９、１０を有する該仕口部部材７を介して、上下に配される外周柱２および内部柱３が連接されるが、上述するリングパネル９、１０の表裏面に配される凸部９ａ、１０ａに、外周柱２を構成する中空鋼管４の内周面を嵌合させることから、上下方向に位置ずれが生じることがない。なお、仕口部部材７は、工場等にてあらかじめその上方に配される外周柱２および内部柱３の下端部に固着されており、仕口部部材７のリングパネル９が外周柱２および内部柱３を構成する中空鋼管４の下端部に、工場溶接２０されることにより、上方に位置する外周柱２および内部柱３と仕口部部材７が固着されることとなる。また、仕口部部材７と、その下方に配される外周柱２および内部柱３は、仕口部部材７のリングパネル１０が外周柱２および内部柱３を構成する中空鋼管４の上端部に、施工現場において現場溶接２１されることにより、下方に位置する外周柱２および内部柱３と仕口部部材７が固着されることとなる。
【００１２】
一方、図２に示すように、前記梁６は、仕口部部材７を介して外周柱２に接合される。梁６と仕口部部材７は、仕口部部材本体８の側面に設けられたガセットプレート１２と、梁６のウェブ６ａがボルト等の締結手段１９を介して締結されるとともに、梁６の下フランジ６ｂと、前記リングパネル９の側面が現場溶接２１により固着されることにより接合されるものである。なお、このような構成は、内部柱３に設けられた仕口部部材７と梁６との接合においても同様である。
【００１３】
ところで、図１に示すように、前記床１１には、一般の構造物に用いられている合成床が用いられており、デッキプレート１３と、該デッキプレート１３の上面に配設された床鉄筋１４と、該鉄筋１４を埋設するように打設されるコンクリート５とにより構成されている。また、構造物１の外周に配される外壁１６も従来より一般に用いられているものと同様のものを用いており、前記床１１に支持されるとともに、外壁固定手段１７を介して前記外周柱２の外周面に固着されている。
【００１４】
上述するような構成を備える構造物１の構築方法の事例を以下に示す。
図３に示すように、建築中の構造物１の最上層には、外周柱２と、床１１とが構築されており、内方には、後に内部柱３となる中空鋼管４が構築されている。このような最上層の床１１には、移動足場として高所作業車１８が乗り入れられており、該高所作業車１８を用いてさらに上層を構築する。
【００１５】
始めに、手順１として図３に示すように、構造物１の外周柱２の上部に新たに中空鋼管４ａを建て込むが、このとき、中空鋼管４ａの下端部には、仕口部部材７があらかじめ工場溶接２０により固着されている。したがって、中空鋼管鋼管４ａは、図２に示すように、仕口部部材７の下端面に位置するリングパネル１０の裏面と、前記外周柱２の上側面にあらかじめ取り付けられているガセットプレート１２との両者に、図示しないＬ字型のエレクションピースを介在させてボルト等の締結手段１９を介して両者を締結することにより、建て込まれる。この後、中空鋼管４ａの下端部に設けられた仕口部部材７のリングパネル１０と外周柱２の上端面は、現場溶接２１により固着される。
【００１６】
手順２として図４に示すように、内部柱３を構成する中空鋼管４及びその下端部に位置する仕口部部材７の中空部にコンクリート５を打設した後、その上方に新たな中空鋼管４ａを建て込む。このとき、中空鋼管４ａの下端部には、外周柱２と同様に仕口部部材７があらかじめ固着されており、外周柱２と中空鋼管４ａとの建て込みと同様の方法により、中空鋼管４ａは内部柱３の上部に建て込まれる。この時、同時作業で前記外周柱２の外周面に対して外壁固定手段１７を介して外壁１６を取り付ける。
【００１７】
手順３として図５に示すように、前記内部柱３及び外周柱２の上部に配された仕口部部材７どうしを連結するように、前記梁６を取り付ける。該梁６は、図２に示すように、ウェブ６ａと、仕口部部材７の仕口部本体８の側面に設けられたガセットプレート１２とをボルト等の締結手段１９を介して締結することにより取り付けられる。
【００１８】
この後、手順４として図６に示すように、前記梁６の上面にデッキプレート１３が設置されるとともに、この作業と同時に、詳細を図２に示すように、前記仕口部部材７のリングパネル１０の側端面と前記梁６の下フランジ６ｂとが現場溶接２１により固着される。
【００１９】
手順５として図７に示すように、新たに最上層となった前記デッキプレート１３の上面に高所作業社１８を乗り入れ、後に外周柱２となる中空鋼管４ａ及びその下端部に位置する仕口部部材７の中空部にコンクリート５を打設するとともに、その上方に新たに仕口部部材７ａが固着された中空鋼管４ｂを建て込み、現場溶接２１により固着する。これと同時に、前記仕口部部材７のリングパネル１０と、前記内部柱３の上端面とを詳細を図２に示すように現場溶接２１により固着する。
【００２０】
この後、図１に示すように、前記デッキプレート１３と仕口部部材７の上端面に配されたリングパネル９との隙間にコンクリート止め１５を嵌合させるとともに、デッキプレート１３の上面に床鉄筋１４を配設し、コンクリート５を打設して床１１を構築する。上述する工程を各階層毎で繰り返すことにより、前記構造物１が構築されることとなる。
【００２１】
上述する構成によれば、前記建築中の構造物１の最上層に配された床１１に移動足場として高所作業車１８を乗り入れることができ、これを用いてさらに上層の架構構築を行うことが可能であることから、従来より梁６に吊り下げるような固定足場を改めて設ける必要が無く、施工性がよいとともに、工費を大幅に削減することが可能となる。
【００２２】
上下方向に連接される外周柱２または内部柱３どうしの接合は、上方に配された外周柱２または内部柱３の下端部と仕口部部材７のリングパネル９をあらかじめ工場溶接２０により固着するとともに、下方に配された外周柱２または内部柱３の上端部と仕口部部材７のリングパネル１０を現場溶接２１により固着することから、現場における溶接箇所が梁６より下方での作業となるため、梁６の上面に設けられる床１１を構築する作業との同時施工が可能となり、作業効率が大幅に向上するとともに工期短縮を図ることが可能となる。
【００２３】
また、現場溶接２１による作業は、上述する仕口部部材７のリングパネル１０と外周柱２または内部柱３の上端面との溶接、及び仕口部部材７のリングパネル１０の側面と梁６の下フランジ６ｂとの溶接であり、両者ともに近接箇所に位置するため、同時作業を行うことが可能であり、作業効率が大幅に向上できるとともに工期短縮を図ることが可能となる。
【００２４】
このように、前記外周柱２または内部柱３の上下方向の連設は、リングパネル９、１０を有する仕口部部材７を介在して連接する構成としたため、各階層の中間での外周柱２または内部柱３の溶接が生じることがなく、柱表面に対して直接塗装仕上げを施す場合にも溶接の余盛り部の切削作業を不要にでき、作業効率を向上することが可能となる。また、外周柱２どうしまたは内部柱３柱どうしの溶接を行う必要がないため、工費削減を目的とした長大柱の適用が不要となり、搬入作業の繁雑性を解消できるとともに、生産設備費用の低減を図ることが可能となる。
【００２５】
各階層毎の前記外壁１６の施工を、建築中の構造物１の最上層で適宜実施することが可能であるため、作業者の安全性を確保できるとともに、構造物１の施工中における周辺環境への環境保全に寄与することが可能なる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の構造物の構築方法によれば、柱及び梁を組み立て、該梁の上部に床を構築する工程を、各階層毎に繰り返して構造物を構築する鉄骨造もしくは充填コンクリート鋼管よりなる柱、及び鉄骨造の梁を備える構造物の構築方法であって、前記柱の下端部には、前記柱と同一断面を有する仕口部部材本体、及び該仕口部部材本体の上端面及び下端面の各々を覆うように固着されて、中央部に貫通孔を有し前記仕口部部材より断面の大きい対をなすリングパネルより構成される仕口部部材が、あらかじめ固着手段を介して固着されており、現場において、前記柱の上端面と、その上方に配置される柱の下端部に固着された仕口部部材の下端面に配されるリングパネルとが、固着手段を介して固着されることにより、上下方向に配される柱どうしは鉛直方向に同軸となるように連接されるとともに、前記仕口部部材を構成する仕口部部材本体の側面に設けられたガセットプレートと梁のウェブとが締結手段を介して締結され、前記仕口部部材の下端面に配されるリングパネルの側面と、梁の下フランジとが固着手段を介して固着されることにより、前記梁と柱が接合されることから、前記建築中の構造物の最上層に配された床に移動足場として高所作業車を乗り入れることができ、これを用いてさらに上層の架構構築を行うことが可能であることから、梁に吊り下げるような固定足場を改めて設ける必要が無く、施工性がよいとともに、工費を大幅に削減することが可能となる。
【００２７】
また、上下方向に連接される柱どうしの接合は、上方に配された柱の下端部と仕口部部材の上端面に位置するリングパネルをあらかじめ工場溶接により固着するとともに、下方に配された柱の上端部と仕口部部材の下端面に位置するリングパネルを現場溶接により固着することから、現場における溶接箇所が梁より下方での作業となるため、梁の上面に設けられる床を構築する作業との同時施工が可能となり、作業効率が大幅に向上するとともに工期短縮を図ることが可能となる。
【００２８】
また、現場溶接による作業は、上述する仕口部部材の下端面に位置するリングパネルと柱の上端面との溶接、及び仕口部部材の下端面に位置するリングパネルの側面と梁の下フランジとの溶接であり、両者ともに近接箇所に位置するため、同時作業を行うことが可能であり、作業効率が大幅に向上できるとともに工期短縮を図ることが可能となる。
【００２９】
このように、柱の上下方向の連設は、リングパネルを有する仕口部部材を介在して連接する構成としたため、各階層の中間での柱の溶接が生じることがなく、柱表面に対して直接塗装仕上げを施す場合にも溶接の余盛り部の切削作業を不要にでき、作業効率を向上することが可能となる。また、上下方向の柱どうしの溶接を行う必要がないため、工費削減を目的とした長大柱の適用が不要となり、搬入作業の繁雑性を解消できるとともに、生産設備費用の低減を図ることが可能となる。
【００３０】
請求項２に記載の構造物の構築方法によれば、前記床の構築と同時に、外壁を設置する工程を各階層毎で繰り返すことから、作業者の安全性を確保できるとともに、構造物の施工中における周辺環境への環境保全に寄与することが可能なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構造物の構築方法を示す図である。
【図２】本発明の柱と梁の仕口構造を示す図である。
【図３】本発明の構造物の構築方法の手順１を示す図である。
【図４】本発明の構造物の構築方法の手順２を示す図である。
【図５】本発明の構造物の構築方法の手順３を示す図である。
【図６】本発明の構造物の構築方法の手順４を示す図である。
【図７】本発明の構造物の構築方法の手順５を示す図である。
【符号の説明】
１　構造物
２　外周柱
３　内部柱
４　中空鋼管
４ａ　中空鋼管
４ｂ　中空鋼管
５　コンクリート
６　梁
６ａ　ウェブ
６ｂ　下フランジ
７　仕口部部材
７ａ　仕口部部材
８　仕口部部材本体
９　リングパネル
９ａ　凸部
１０　リングパネル
１０ａ　凸部
１１　床
１２　ガセットプレート
１３　デッキパネル
１４　床鉄筋
１５　コンクリート止め
１６　外壁
１７　外壁固定手段
１８　高所作業車
１９　締結手段
２０　工場溶接
２１　現場溶接
【図１】
2004092050.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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