JP4604681B2 - 柱建込み誤差の計測方法、柱梁建込み方法、柱梁建込み誤差計測システム、柱梁建込み評価システム。 - Google Patents

Description

本発明は、建物の柱の建込み誤差の測定方法及びシステム、並びに、その測定結果を利用した柱梁建込み方法及び柱梁建込み評価システムに関する。

従来より、柱の建込みを行う際、柱の座標を測定することにより、建込み精度を評価することが行われている。例えば、特許文献１には、床スラブ上に柱を撮像するカメラを備え、上記床スラブ上の設計上の柱の座標位置を示す正規座標位置に対して、カメラの位置及び焦点を合致させて、このカメラにより撮像された実際の柱の位置と正規座標のずれに基づき、柱の位置調整を行う技術が開示されている。
特開２０００−２７５０４４

ところで、柱の建込み誤差の要因として、柱の傾きのほか、柱芯周りのねじれがある。しかしながら、特許文献１の技術のように、柱をカメラで撮影する方法では、柱のねじれを検知することができない。そして、柱のねじれに応じて、柱芯位置も変化するため、特許文献１の技術では、柱にねじれがある場合には、柱の柱芯位置を正しく計測することができず、したがって、建込み精度を正確に評価できないことになる。

また、柱は、下階側から上階側へ節毎に建て込まれるが、建込みが進行するにつれて、下階の節の建込みで生じた誤差が累積していく。したがって、柱の建込み誤差を節毎に正確に評価し、建て込んだ柱を修正して建込み誤差をなるべく小さくしながら、建込み作業を進めることが必要である。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、柱梁の建方作業において柱の柱芯位置の正確に測定できるようにすることを目的とし、また、こうして正確に測定した柱芯位置を用いて、精度良く柱梁建込みを行えるようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、建て込まれた柱の、高さが等しく、かつ、柱芯に対する位置関係が既知である２点の座標を３次元位置測定装置を用いて測定する工程と、前記測定した２点の座標に基づいて、前記柱の柱芯の座標、及び、前記柱の設計上の建て込まれるべき状態を基準とするねじれ角を求める工程と、前記求めた柱芯の座標と、設計上の柱芯の座標との差違を位置誤差として求める工程とを備えることを特徴とする柱建込み誤差の計測方法である。
本発明によれば、柱の２点の座標を測定することにより、柱のねじれを考慮して柱芯の位置求めることができ、計測精度を向上することが可能となる。

請求項２記載の発明は柱を建て込む建込み工程と、前記建て込んだ柱の、平面座標が互いに異なる２点の座標を３次元位置測定装置を用いて測定する測定工程と、前記測定した２点の座標に基づいて、前記柱の柱芯座標を求める柱芯座標決定工程と、前記決定した柱芯座標と、柱梁部材の寸法誤差情報とに基づいて、柱と大梁との継ぎ手部における大梁の収まり具合を予測する収まり予測工程と、を備えることを特徴とする柱梁建込み方法である。
前記の２点計測法を用いることで柱の柱芯座標の高精度な測定できるため、その結果と柱梁部材の製造寸法誤差情報を用いて、柱間の大梁の収まり具合の予測を行うことが可能になる。この予測により、クレーン等で揚重したが大梁が収まらない等の事態をさけることができ、工期を短縮することが可能になる。

請求項３記載の発明は、前記寸法誤差情報は、前記柱に貼り付けられた、記憶情報を外部から読み取り可能な情報記憶素子に記録されており、前記収まり予測工程は、前記情報記憶素子に記録された前記寸法誤差情報を読み取る工程を含むことを特徴とする上記の柱梁建込み方法である。

また、請求項４記載の発明は、前記情報記憶素子としてＩＣタグを用いることを特徴とする上記の柱梁建込み方法である。

このように寸法誤差情報を、例えばＩＣタグなどの情報記憶素子に記録することで、柱梁建込み現場においても作業員がリーダーを携帯することで記憶情報を活用することができ、現場における作業効率を向上させることが可能になる。

請求項５記載の発明は 前記寸法誤差情報は、柱に取り付く大梁の寸法誤差及びその大梁を接続するための継手部材の寸法誤差の情報を含んでおり、前記収まり予測工程は、隣り合う柱について前記柱芯座標決定工程で決定した柱芯座標から、それら柱間のスパンの誤差を算出する工程と、前記算出したスパンの誤差と、前記寸法誤差情報に含まれる大梁の寸法誤差及び継手部材の寸法誤差とを比較し、その比較結果に応じて、継手部分に必要な修正作業を予測する工程と、を含むことを特徴とする請求項２〜４記載の柱梁建込み方法である。

また、請求項６記載の発明は前記予測した必要な修正作業に従って継手部分に修正を行う工程を備えることを特徴とする請求項５記載の柱梁建込み方法である。

前記の必要な処理を予測することで、梁揚重前に地上もしくは柱梁部材加工工場にて修正作業を行うことが可能になり、高所作業を減らすことができる。これにより、安全性の向上及び工期の短縮が可能になる。

請求項７記載の発明は、前節の柱について前記柱芯座標決定工程により決定した柱芯の座標と、今回の節の柱について前記柱芯座標決定工程により決定した柱芯の座標とに基づいて、今回の節の柱の傾きを求める傾き決定工程を更に備えることを特徴とする請求項２〜６記載の柱梁建込み方法である。
梁の収まり予測を行う上で、各階の柱間の建込み誤差情報及び大梁の寸法誤差、継手部材の寸法誤差から得られる柱間の梁部材製造誤差の合計が必要となる。上記の柱の傾き決定工程を備えることで、各階の柱の柱芯座標を測定すること無く求めることができ、工期の短縮が可能になる。

請求項８記載の発明は、前記柱芯座標決定工程で決定した柱芯座標を柱に貼付された情報記憶装置に書き込む工程を含み、前記傾き決定工程は、前記情報記憶装置に書き込まれた前節の柱の柱芯座標を読み出す工程を含むことを特徴とする請求項７記載の柱梁建込み方法である。
柱に貼付された柱芯座標を情報記憶装置に書き込み、読み出しを行うことで、実際に柱梁建込み現場で柱の傾き結果を実際の柱と対応させ確認しながら作用を行うことが可能である。

請求項９記載の発明は、各節柱梁建込み終了後に、建込み誤差情報をもとに次節の柱梁部材に必要な加工等を柱梁部材加工工場に通信回線を通じ指示する工程を備えることを特徴とする請求項２〜８のうち何れか１項記載の柱梁の建込み方法である。
これにより、柱梁部材に必要な加工を予め柱梁部材加工工場で行うことが可能になり、建築現場で行う作業を減らすことが可能になり工期を短縮することが可能になる。

請求項１０記載の発明は、建て込まれた柱の適宜な測定点の座標を測定する三次元位置測定装置と、前記三次元位置測定装置が前記柱の、高さが等しく、かつ、柱芯に対する位置関係が既知である２点について測定した三次元座標に基づいて当該柱の柱芯座標、及び、前記柱の設計上の建て込められるべき状態を基準とするねじれ角を求めると共に、前記求めた柱芯の座標と、設計上の柱芯の座標との差違を位置誤差として求める情報処理装置とを備えることを特徴とする柱梁建込み誤差計測システムである。

請求項１１記載の発明は、柱に貼付され、当該柱に係わる寸法誤差情報が外部から読み出し可能に記録された情報記録素子と、前記情報記録素子から前記記録された寸法誤差情報を読み出す読み出し装置と、前記柱の所定の測定点の座標を測定する三次元位置測定装置と、前記三次元位置測定装置が前記柱の、平面座標が異なる２点について測定した三次元座標に基づいて当該柱の柱芯座標を求めると共に、この柱芯座標と、前記読み出し装置が読み出した加工誤差情報とに基づいて、当該柱に取り付く大梁の収まり具合の予測処理を行う情報処理装置と、を備えることを特徴とする柱梁建込み評価システムである。

本発明によれば、柱の、平面座標が異なる２点の座標を測定することで、柱にねじれが生じた場合にも、測定した２点の座標から柱芯の位置を正確に求めることができる。

また、節毎に柱の柱芯位置を求め、次節建方にその結果を反映させることで、建込み誤差が累積的に増大するのを防止して、高い精度の建込みを行うことが可能になる。

また、柱梁建込み誤差の測定精度が向上することで、この建込み誤差と柱梁部材の寸法誤差の情報を利用して梁の収まり等の微細な予測をすることができる。これにより、柱梁の接合前に継ぎ手部分において必要な修正処理を予測できるので、高所での作業を行うことを避けることができ、安全性を向上させることができる。

本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の柱の建込み精度の計測方法は柱の同一高さに２点以上の測定点を設置する。図１は、本発明の計測手法を説明するための図であり、断面が矩形に近いボックス柱や冷間成形角形鋼管等において、各辺の長さをｌ_１、ｌ_２とする長方形断面形状の柱の測定点高さにおける断面図を示している。なお図１において実際に建て込まれた柱の断面を実線で、設計上の建て込まれるべき柱の断面を破線で、それぞれ示している。また、図１において、（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ）は柱芯の座標、ｌ１、ｌ２は柱の各辺の長さである。

図１に示すように座標軸を設定すると、柱の各辺の長さが既知であるため、柱芯と測定点の座標の関係は式（１）〜（４）のように表される。

ここで（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ）は実際に建込まれた柱の柱芯のＸＹ座標を示し、（Ｘ_Ｎ，Ｙ_Ｎ）、（Ｘ_Ｅ，Ｙ_Ｅ）、（Ｘ_Ｓ，Ｙ_Ｓ）、（Ｘ_Ｗ，Ｙ_Ｗ）はそれぞれ、図に示すＮ面、Ｅ面、Ｓ面、Ｗ面のみを三次元位置測定装置で測定した場合の座標を示す。また、θは部材の柱芯まわりのねじれ角を示す。

これらの柱面の座標の中で任意の２点の座標を測定することで連立方程式を立て、この連立方程式を解くことにより柱芯の座標（Ｘ_Ｇ、Ｙ_Ｇ）及びねじれ角θを求めることができる。ここでは一例としてＮ面及びＥ面の２点を測定し、座標（Ｘ_Ｎ，Ｙ_Ｎ）及び座標（Ｘ_Ｅ，Ｙ_Ｅ）を得た場合について、柱芯の座標（Ｘ_Ｇ、Ｙ_Ｇ）とねじれ角θを求める手順を説明する。

まず、式（１）、（２）の左辺は等しいため以下の２式が導かれる。

式（５）、（６）においてｌ_１、ｌ_２は既知であり、Ｘ_Ｎ、Ｙ_Ｎ、Ｘ_Ｅ、Ｙ_Ｅは測定により得られるため、上記の式のsinθ、cosθは以下のように求めることができる。

これを、式（５）、（６）に代入することで（Ｘ_Ｇ、Ｙ_Ｇ）を求めることができる。

同様に、Ｎ面及びＳ面の２点を測定し、座標（Ｘ_Ｎ，Ｙ_Ｎ）及び座標（Ｘ_Ｓ，Ｙ_Ｓ）を得た場合も同様に（Ｘ_Ｇ、Ｙ_Ｇ）を求めることができる。すなわち式（１）、（３）の左辺が等しいため以下の式が導かれる。

式（１１）、（１２）においてｌ_１、ｌ_２は既知であり、Ｘ_Ｎ、Ｙ_Ｎ、Ｘ_Ｅ、Ｙ_Ｅは測定により得られるため、上記の式のsinθ、cosθ、（Ｘ_Ｇ、Ｙ_Ｇ）は以下のように求めることができる。

このように、本発明の柱の建込み精度の計測方法によれば、柱の２点の座標を計測することにより、建込んだ柱にねじれが生じた場合にも、柱芯座標を正確に求めることができる。以下、上記した本発明の計測法を２点計測法という。

なお、本実施形態では測定対象を四角柱形状とし、測定点を柱の４つの側面のうち何れか２面の中央点としているが、柱芯と２つの測定点の高さが等しく、かつそれらの点の位置関係が既知であれば、測定点の位置にかかわらず上記のような連立方程式を導いて柱芯座標を求めることが可能である。また、本実施形態では測定点を柱の側面上としたが、同一側面上に２つの測定点を設定してもよい。また、測定対象である柱は四角柱形状に限らず、円柱形状など他の形状の場合にも、柱芯との位置関係が既知である２点の座標を計測することにより、同様にして柱芯座標を求めることが可能である。

ただし、測定点間の距離が近い場合は、測定結果の誤差が、求められる柱芯の座標及びねじれ角の精度に大きな影響を与えることから、測定点は３次元位置測定装置の計測精度に合わせて決定する必要がある。

上記の方法により、測定点高さにおける柱芯の位置及びねじれ角について正確な測定が可能になり、建込み誤差管理の精度を向上させることができる。

次に、上記の計測方法を用いて、鉄骨柱建方のシミュレーションを用いた鉄骨の建込み方法について説明する。図２は本発明の鉄骨建込み方法が実施されるシステムの一実施形態に関わる全体構成を示す。

図２に示すように、本実施形態のシステムは、鉄骨加工工場のパソコン２０１と、このパソコン２０１に接続されたＩＣタグライター２０２と、現場事務所のデータ管理用のパソコン２０４と、建築現場の携帯用ＩＣタグリーダー２０８と、３次元測量器２０７と、この３次元測量器に接続された電子端末２０９と、鉄骨部材２１０に貼り付けられるＩＣタグ２０３とを含んで構成されている。

鉄骨加工工場のパソコン２０１は、鉄骨の加工精度のデータ入力を受け付けてハードディスク等の記録装置に記録すると共に、その記録された加工精度データをＩＣタグライター２０２によりＩＣタグ２０３に記録することができるものである。このパソコン２０１は現場事務所の管理パソコン２０４と電気通信回線等を介してデータの送受信が可能であることが望ましい。

現場事務所の管理用のパソコン２０４は、鉄骨の建込み精度の評価及びその評価結果の記録や管理、並びに、後述する建方の予測シミュレーションを行うためのものであり、現場作業者が携帯する携帯用ＩＣタグリーダー２０８及び電子端末２０９との間でデータを送受信するための無線ＬＡＮ２０６などが設けられていることが望ましい。

３次元位置測定器２０７は、鉄骨２１０に貼付された測定用ターゲットの３次元座標を測定し、その測定結果を、操作端末２０９から無線ＬＡＮ２０６経由で現場事務所のパソコン２０４へ送信する。測定用ターゲットは、上記図１に示すように、各鉄骨２１０の異なる２面の中央位置に貼付されており、パソコン２０４は、それら各ターゲットの座標に基づいて、上記の２点計測法により式（７）〜（１０）、や式（１１）〜（１４）等を用いて、鉄骨２１０の柱芯座標（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ）及びねじれ角θを計測する。また、計測した柱芯座標（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ）及びねじれ角θをＩＣタグリーダー／ライター２０８により、鉄骨部材に貼り付けられたＩＣタグ２０３に記録することができる。

次に、上記のシステムにおいて実施される建方シミュレーションの内容について説明する。図３はこの建方シミュレーションの処理手順を示すフローチャートである。なお、図３に示す処理に先立ち、あらかじめ鉄骨加工工場において製品検査などの際に設計値との誤差を計測し、ＩＣタグ２０３にその情報を記録しておくものとする。

図４はＩＣタグ２０３に記録されている情報の一例である。同図に示すように、本実施形態では、このＩＣタグ２０３には鉄骨柱部材の識別番号、柱に取り付けられたブラケットの長さ、梁の長さ、鉄骨柱の全長、鉄骨断面の長辺、及び短辺の長さ、測定用の反射シートの取り付けられた場所の情報等が記録される。

以下、図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、搬入された部材に貼り付けられたＩＣタグ２０３からＩＣタグリーダー２０８を用いて製品加工情報を読みとる（ステップ３０４）。また、前節までの建込み精度がシミュレーションにおいて必要になるが、この情報は前節鉄骨建込み終了後に上記の２点計測法を用いて測定しておく。この測定結果は現場事務所のパソコン２０４からＩＣタグライターを介してＩＣタグに書き込み（ステップ３０１）、建込み終了後の鉄骨部材に貼り付けておくものとする（ステップ３０２）。

この前節までの建込み精度及び、次節に建て込まれる鉄骨部材の製品加工精度をＩＣタグより読みとり（ステップ３０３，３０４）、これらの情報をもとに梁の収まりについて事前シミュレーションを行い、次節の建込みにおける柱芯の位置を決定する（ステップ３０５）。この事前シミュレーション手法について、図５に示すフローチャートに基づき説明する。

まず、次節柱の建方の位置について建方目標値（次節柱の柱芯座標）を設定する（ステップ５０１）。その際の座標軸は通り芯に合わせて設定することが望ましく、また、各柱においてＸ軸、Ｙ軸は同一方向であることが望ましい。本実施形態では、次節Ｎの柱の柱芯座標の目標値（Ｘ_{Ｃ○○＿Ｎ＿ｔａｒｇｅｔ}，Ｙ_{Ｃ○○＿Ｎ＿ｔａｒｇｅｔ}）（ただし、添え字の中のＣ○○は柱の名称である）を（０，０）に設定するものとする。

次に、ステップ５０３では、前節Ｎ−１の柱芯座標（Ｘ_{Ｃ○○＿Ｎ−１}，Ｙ_{Ｃ○○＿Ｎ−１}）と、ステップ５０１で設定した次節Ｎの柱芯座標（Ｘ_{Ｃ○○＿Ｎ＿ｔａｒｇｅｔ}，Ｙ_{Ｃ○○＿Ｎ＿ｔａｒｇｅｔ}）とに基づいて、鉄骨柱の傾きを検討する。具体的には、鉄骨工事指針などでは鉄骨建込み精度の目安として、水平方向のずれが高さ１ｍにつき１ｍｍ以下かつずれ量の絶対値が１０ｍｍ以下となることを許容範囲としているため、ステップ５０３では、式（１７）、（１８）が成立するかどうかの判定を行って、柱の倒れが許容値内にあることをチェックする。ただし、Ｈ_Ｎは、次節であるＮ節の柱長である。なお、許容値は要求される建込み精度のレベルに応じて設定する。

ここで、柱の倒れが許容値内に収まらない場合（ステップ５０３においてＮＯ）は、柱の建方目標値を再設定する（ステップ５０５，５０２）。許容範囲内に収まった場合は、ステップ５０４において、当該鉄骨柱に取り合う大梁がすべて収まるかどうかの検討を行う。

図６は、ステップ５０４において、鉄骨柱に取り合う大梁がすべて収まるかどうかを検討するための処理内容を説明するための図である。なお、図６において、ｈ_ｎはｎ階の階高、ｈ_Ｎは第Ｎ節の鉄骨柱の上階への突き出し高さである。

まず、前節Ｎ−１の柱芯座標と、上記のように設定した次節Ｎの柱芯座標とに基づいて各階の柱芯の座標（Ｘ_{Ｃ○○＿ｎ＋１}，Ｙ_{Ｃ○○＿ｎ＋１}）及び（Ｘ_{Ｃ○○＿ｎ＋２}，Ｙ_{Ｃ○○＿ｎ＋２}）を計算する。すなわち、柱は直線的であるとみなせるので、図６に示すように高さと水平方向変位に比例関係が成り立ち、式（１９）〜（２３）に示すように各階での柱芯座標を求めることができる。

次に、上記のように事前シミュレーションで求めた各階での柱芯座標に基づいて、大梁の収まりの検討を行う（図３のステップ３０６）。

図７は、大梁の収まりの検討の処理内容を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、前節において求めた各階の隣り合う柱芯の座標から各柱間のスパン長ΔＬ_{Ｇ○○＿ｎ＋１}を求める（ステップ７０１）。ここで、Ｇ○○は大梁の名称であり、ｎ＋１は階数である。なお、本節で建込まれた鉄骨柱間の全ての大梁に対して、同様の処理を行う。また、建込まれた鉄骨柱が複数階にまたがる場合は、全ての階について同様の処理を行う。

ただし、図７のステップ７０１では、計測した柱芯座標に基づいてｄＬ_{Ｇ○○＿ｎ＋１}を計算するものとしているが、柱芯座標の計測前の段階で図７の処理が行われる場合（つまり、図３のステップ３０５においてこの図７の処理が行われる場合）には、計測結果の代わりに前節で求めた各階の柱芯の座標を利用する。また、本例では、Ｙ座標が等しい柱間について検討しているものとして、Ｘ座標についてのみ計算したが、Ｘ座標が等しい柱間については、Ｙ座標を計算すればよい。

次に製品誤差からスパン長ΔＬ’_{Ｇ○○＿ｎ＋１}を計算する（ステップ７０２）。上記のように各部材の製品誤差は加工工場において計測されて、ＩＣタグ２１０に記録されている。これを、ＩＣタグリーダー２０８により現場で読みとり、無線ＬＡＮ２０６で現場のパソコン２０４へ送信することにより、データベース２０５に記録する。

図８はデータベース２０５に記録されるデータ内容の一例である。同図に示すように各柱の連結する大梁の名称や継ぎ手種類、ブラケット及び梁部材の製品製作誤差が記録されている。そして、ブラケット長の誤差と、大梁全長の誤差とを加えることで、柱間に取り付く大梁全体の製品誤差が求められ、これに設計上のスパン長を加えることで、大梁製品のスパン長ΔＬ’ _{Ｇ○○＿ｎ＋１}を求めることができる。

このようにして計算されたΔＬ_{Ｇ○○＿ｎ＋１}とΔＬ_{Ｇ○○＿ｎ＋１}’の差をとりｄＬ_{Ｇ○○＿ｎ＋１}とする（ステップ７０３）。この値はスパン間のクリアランスの合計を示す値であり、この値と所定の閾値とを比較することにより、取り合う大梁が収まるかどうか、及び、収めるためにスプライス交換、リーマ処理、エアアークガウジング等の処理が必要かどうかを判定する。具体的には、まず、ＩＣタグ２０３に記録されデータベース２０５に記録された部材情報より、継ぎ手処理がボルト接合であるか、もしくは溶接接合であるかを判別する（ステップ７０４）。これは継ぎ手の種類によって必要なクリアランスが異なるためである。なお、以下の式（２４）〜（２６）ではｄＬ_{Ｇ○○＿ｎ＋１}を単にｄＬで表す。

ここでボルト接合の場合（ステップ７０４でＹＥＳ）は、スプライスプレートの交換が必要であるか否かを式（２４）により判定する（ステップ７０５）。

式（２４）を満たす場合（ステップ７０５でＹＥＳ）は、設計とのギャップが大きすぎリーマ処理では対応できないと判断され、スプライスプレートの交換が必要であるので「スプライスプレートの交換」等の表示を行う（ステップ７０８）。

また、式（２４）を満たさない場合（ステップ７０５でＮＯ）は、リーマ処理をする必要があるか否かを次式により判定する（ステップ７０６）。

式（２５）を満たす場合（ステップ７０６でＹＥＳ）は、無処理ではボルト接合できないが、リーマ処理をすることでボルト接合することができると判断し、「リーマ処理」等の表示を行う（ステップ７０９）。また、式（２５）を満たさない場合（ステップ７０６でＮＯ）は、無処理でボルト接合することができると判断し、何も表示しない（ステップ７０７）。

次に継ぎ手処理が溶接接合である場合（ステップ７０４でＮＯ）は、エアアークガウジングによる処理が必要であるかどうかを式（２６）により判定する。

式（２６）を満たす場合（ステップ７１０でＹＥＳ）は、ルートギャップが狭く、エアアークガウジングが必要と判断されて「エアアークガウジング」等の表示を行う（ステップ７１２）。
また、式（２６）を満たさない場合（ステップ７１０でＮＯ）は、無処理で溶接接合できると判断され、何も表示しない（ステップ７１１）。

なお、図５のステップ５０３及び図７のフローチャート（ステップ７０５，７０６，７１０）に示す閾値は建築学会の鉄骨工事標準仕様書（ＪＡＳＳ６）に基づく値であり、必要な場合はより条件を厳しくすることも可能である。

次に、再び図３のフローチャートに戻って、以上のシミュレーションから得られた建方目標値になるよう歪直しの処理を行う（ステップ３０９）。

図９は、ステップ３０９の歪直しの処理を詳細に示す。同図に示すように、歪直し（ステップ９０１）、計測（ステップ９０２）、建込み精度がほぼ目標値に達しているかどうかの検討（ステップ９０３）を繰り返し行う。本発明の２点計測法は１点のみを計測する場合に比べて測定時間がかかってしまう。一方、鉄骨建込み作業は時間短縮が望まれ、また、建込み作業途中の段階では、さほど高い計測精度は要求されない。そこで、上記のステップを繰り返している間は１点計測により測定をおこなう。

建込み精度が目標値にほぼ等しくなった後（ステップ９０３でＹＥＳ）、さらに建込み精度をより高めるため、２点計測法による測定（ステップ９０４）、建込み精度の検討（ステップ９０５）、歪直し（ステップ９０６）を繰り返し、建込み精度が目標値とほぼ等しくなった時点で歪直しを終了する。

次に、鉄骨柱の建込み終了後は、図３の鉄骨収まり予測２（ステップ３１４）により柱・はりの継ぎ手部分について鉄骨収まり１（ステップ３０６）と同様に図７に示す手順で検討を行う。

その結果について「リーマ処理」、「スプライス交換」、「エアーガウジング」等の表示を行うが（ステップ７０８，７０９、７１２）、図１０に示すように図表を用いて表すことで、必要な処理の把握が容易になる（ステップ３１３）。このようにシミュレーションによりあらかじめ、各部材に必要な処理を予測することで、各種処理を地上にて行うなどが可能になり高所作業の危険性を減らすことができる。また、大梁をクレーンなどを用いて揚重したが、クリアランスが十分に設けられていなく、鉄骨部材が収まらないといった事態なども避けることができる。

上記のシミュレーションの結果をもとに、柱・梁の継ぎ手処理及びボルト締め等を行った（ステップ３１４）後、柱・梁の溶接を行い（ステップ３１５）この節の鉄骨建込みは終了する。

各節の建込み終了後には、二点計測法を用いてこの節の鉄骨建込みの精度について計測する（ステップ３１６）。この建込み誤差は次節建込みの事前建方シミュレーションの際に必要となるため、この結果をデータベースに記録する（ステップ３１７）。また、この段階において鉄骨柱芯からのずれが著しく大きい場合は、鉄骨の加工工場へ加工要求を送信し、加工してもらうことも可能である。

この計測結果は携帯用のＩＣタグライター２０８を用いて、ＩＣタグ２０３に記録することが望ましい。鉄骨建方時はもちろんのこと、外装工事、仕上工事の際にも利用することができる。

上記のステップを繰り返し、鉄骨建込みを行っていく。これにより、各節で前節の建込み誤差を反映して、次節の鉄骨建込みを行うことが可能になり、建込み誤差が累積的に増大していくことを避けることが可能になる。

なお、上記実施形態では、本発明が鉄骨柱の建て込みに適用された場合について説明したが、これに限らず例えば、ＰＣ柱などの建込みに適用することもできる。

２点の測定点を含む柱の断面である。 本発明を実施するためのシステムの全体構成図である。 本発明の鉄骨建込み方法のフローチャートである。 ＩＣタグに入力されているデータである。 柱の建方目標値を設定するためのフローチャートである。 各階の鉄骨柱芯の座標を求める方法を示すための模式図である。 継ぎ手における処理を予測するためのフローチャートである。 ＩＣタグに入力されているデータである。 歪直しの手順に関するフローチャートである。 継ぎ手における処理の予測結果を示す図である。

符号の説明

２０１ 鉄骨加工工場のパソコン
２０２ ＩＣタグライター
２０３ ＩＣタグ
２０４ 現場事務所用パソコン
２０５ データベース
２０６ 無線ＬＡＮ
２０７ ３次元位置測定装置
２０８ ＩＣタグリーダー
２０９ 携帯用端末
２１０ 鉄骨柱

Claims (11)

1. 建て込まれた柱の、高さが等しく、かつ、柱芯に対する位置関係が既知である２点の座標を３次元位置測定装置を用いて測定する工程と、
   前記測定した２点の座標に基づいて、前記柱の柱芯の座標、及び、前記柱の設計上の建て込まれるべき状態を基準とするねじれ角を求める工程と、
   前記求めた柱芯の座標と、設計上の柱芯の座標との差違を位置誤差として求める工程と、
   を備えることを特徴とする柱建込み誤差の計測方法。
2. 柱を建て込む建込み工程と、
   前記建て込んだ柱の高さが等しく、かつ、柱芯に対する位置関係が既知である２点の座標を３次元位置測定装置を用いて測定する測定工程と、
   前記測定した２点の座標に基づいて、前記柱の柱芯座標を決定する柱芯座標決定工程と、
   前記決定した柱芯座標と、柱と大梁との継ぎ手に係わる部材の寸法誤差情報とに基づいて、柱と大梁との継ぎ手部における大梁の収まり具合を予測する収まり予測工程と、を備えることを特徴とする柱梁建込み方法。
3. 前記寸法誤差情報は、前記柱に貼り付けられた、記憶情報を外部から読み取り可能な情報記憶素子に記録されており、
   前記収まり予測工程は、前記情報記憶素子に記録された前記寸法誤差情報を読み取る工程を含むことを特徴とする請求項２記載の柱梁建込み方法。
4. 前記情報記憶素子としてＩＣタグを用いることを特徴とする請求項３記載の柱梁建込み方法。
5. 前記寸法誤差情報は、柱に取り付く大梁の寸法誤差及びその大梁を接続するための継手部材の寸法誤差の情報を含んでおり、
   前記収まり予測工程は、
   隣り合う柱について前記柱芯座標決定工程で決定した柱芯座標から、それら柱間のスパンの誤差を算出する工程と、
   前記算出したスパンの誤差と、前記寸法誤差情報に含まれる大梁の寸法誤差及び継手部材の寸法誤差とを比較し、その比較結果に応じて、継手部分に必要な修正作業を予測する工程と、を含むことを特徴とする請求項２〜４記載の柱梁建込み方法。
6. 前記予測した必要な修正作業に従って継手部分に修正を行う工程を備えることを特徴とする請求項５記載の柱梁建込み方法。
7. 前節の柱について前記柱芯座標決定工程により決定した柱芯の座標と、今回の節の柱について前記柱芯座標決定工程により決定した柱芯の座標とに基づいて、今回の節の柱の傾きを求める傾き決定工程を更に備えることを特徴とする請求項２〜６記載の柱梁建込み方法。
8. 前記柱芯座標決定工程で決定した柱芯座標を柱に貼付された情報記憶装置に書き込む工程を含み、
   前記傾き決定工程は、前記情報記憶装置に書き込まれた前節の柱の柱芯座標を読み出す工程を含むことを特徴とする請求項７記載の柱梁建込み方法。
9. 各節柱建込み終了後に、建込み誤差情報をもとに次節の柱梁部材に必要な加工内容を柱部材加工工場に通信回線を通じ指示する工程を備えることを特徴とする請求項２〜８のうち何れか１項記載の柱梁建込み方法。
10. 建込まれた柱の適宜な測定点の座標を測定する三次元位置測定装置と、
    前記三次元位置測定装置が前記柱の、高さが等しく、かつ、柱芯に対する位置関係が既知である２点について測定した三次元座標に基づいて当該柱の柱芯座標、及び、前記柱の設計上の建て込められるべき状態を基準とするねじれ角を求めると共に、前記求めた柱芯の座標と、設計上の柱芯の座標との差違を位置誤差として求める情報処理装置とを備えることを特徴とする柱梁建込み誤差計測システム。
11. 柱に貼付され、当該柱に係わる寸法誤差情報が外部から読み出し可能に記録された情報記録素子と、
    前記情報記録素子から前記記録された寸法誤差情報を読み出す読み出し装置と、
    前記柱の適宜な測定点の座標を測定する三次元位置測定装置と、
    前記三次元位置測定装置が前記柱の高さが等しく、かつ柱芯に対する位置関係が既知である２点について測定した三次元座標に基づいて当該柱の柱芯座標を求めると共に、この柱芯座標と、前記読み出し装置が読み出した加工誤差情報とに基づいて、当該柱に取り付く大梁の収まり具合の予測処理を行う情報処理装置と、を備えることを特徴とする柱梁建込み評価システム。