JP2000064661A - 内部煙筒吊支え式煙突 - Google Patents
内部煙筒吊支え式煙突Info
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Abstract
造体を含めた煙突全体の軽量化を図る。 【解決手段】 外側支持構造体12に免震ゴム17を介
装した荷重支持機構14により内部煙筒13の上部を吊
支え式に支持すると共に、内部煙筒13の下部外周面を
外側支持構造体12の側面支持部材19により上下方向
に沿ってスライド可能に支持し、内部煙筒13の中間部
の側面を少なくとも水平方向の振動エネルギを吸収する
減衰器20を介して外側支持構造体12に接続する。
Description
として使用される内部煙筒吊支え式の煙突に関する。
支持構造体の内部に煙筒が直立して設けられており、こ
の内部煙筒の重量を軽量化するため、内部煙筒の上部を
外側支持構造体に吊支え支持する方法が用いられつつあ
る。図7に従来の内部煙筒吊支え式煙突の概略を示す。
式煙突01は、鉄塔構造や外筒構造等からなる外側支持
構造体02と、この外側支持構造体02に吊支え支持さ
れた内部煙筒03とから構成されている。
複数のブラケットまたはリングビーム04を外側支持構
造体02の上向き水平支持面05上に水平方向にスライ
ド自在に載置し、旋回方向の滑りをストッパ06によっ
て拘束することで吊支え式に支持されている。一方、内
部煙筒03の下部は、外側支持構造体02の各節点高さ
に設けられた水平方向となる互いに直交するX軸及びY
軸方向の4個の側面支持部材07によって上下方向に移
動自在に支持されている。そして、内部煙筒03の下部
には排煙ダクト08が接続されている。
煙筒吊支え式煙突01にあって、内部煙筒03は上部が
ブラケットまたはリングビーム04を介して外側支持構
造体02に吊支え支持され、その下部が各接点高さ位置
で側面支持部材07により側面支持している。そのた
め、地震の発生時には、この内部煙筒03が外側支持構
造体02と一体的に水平方向に振動することになる。従
って、外側支持構造体02をより高強度に頑丈に構成す
ることが必要になり、内部煙筒03の重量を軽減して
も、外側支持構造体02の重量が増加することで、煙突
01全体として重量は変化せずに軽量化が困難となって
しまうという問題がある。
あって、外側支持構造体を含めた煙突全体の軽量化を図
った内部煙筒吊支え式煙突を提供することを目的とす
る。
めの請求項1の発明の内部煙筒吊支え式煙突は、外側支
持構造体に免震部材を介装した荷重支持手段により内部
煙筒の上部を吊支え式に支持すると共に、該内部煙筒の
下部外周面を前記外側支持構造体の側面支持手段により
上下方向に沿ってスライド可能に支持し、前記荷重支持
手段と前記側面支持手段とによる各支持位置の間におけ
る前記内部煙筒の側面を少なくとも水平方向の振動エネ
ルギを吸収する減衰器を介して前記外側支持構造体に接
続したことを特徴とするものである。
煙突では、前記荷重支持手段による前記内部煙筒の支持
位置の直下の側面を少なくとも水平方向の振動エネルギ
を吸収する減衰器を介して前記外側支持構造体に接続し
たことを特徴としている。
煙突では、前記荷重支持手段と前記側面支持手段とによ
る各支持位置の間における前記内部煙筒の側面の上下方
向複数位置を少なくとも水平方向の振動エネルギを吸収
する減衰器を介して前記外側支持構造体に接続したこと
を特徴としている。
に基づいて詳細に説明する。
筒吊支え式煙突の正面概略、図2に本実施形態の内部煙
筒吊支え式煙突における複数の振動モードによりモデル
化した概略、図3に本実施形態の内部煙筒吊支え式煙突
における減衰器の減衰系数に対する固有振動モードの付
加減衰定数の関係を示すグラフ、図4に従来と本実施形
態の内部煙筒吊支え式煙突における基準モデル地震波入
力時に発生する曲げモーメントに対する煙突高さの関係
を表すグラフを示す。
吊支え式煙突11は、外側支持構造体12と、この外側
支持構造体12に吊支え支持された内部煙筒13とから
構成されている。外側支持構造体12は鉄塔構造や外筒
構造等からなるものであり、内部煙筒13はこの外側支
持構造体12の上部に荷重支持機構14によって吊支え
式に支持されている。即ち、内部煙筒13の上部外面に
取付けた複数個のブラケットまたはリングビーム15の
下面は、これと対向するように外側支持構造体12の上
向き水平支持面16に免振ゴム17を介して支持されて
いる。つまり、荷重支持機構14は、ブラケットまたは
リングビーム15と、外側支持構造体12の上向き水平
支持面16と、両者の間に介装された免振ゴム17とに
よって構成されている。なお、この荷重支持機構14
は、外側支持構造体12の上端より下位高さに設けても
良いものである。
ト18が接続されており、排煙ダクト18の接続部の上
部位置(下部位置でもよい。)が外側支持構造体12に
設けた互いに水平方向に交差するX軸、Y軸方向の4個
の側面支持部材19によって支持されている。また、内
部煙筒13における、荷重支持機構14と側面支持部材
19との中間位置が、外側支持構造体12との間に少な
くとも互いに水平方向に交差するX軸,Y軸方向に接続
して設けられた減衰器20によって支持されている。
煙突11の内部煙筒13は、上部の荷重支持機構14に
よって外側支持構造体12上に荷重が支持され、下端部
が側面支持部材19によって上下方向に沿ってスライド
可能に側面から支持され、中間部が複数個の減衰器20
によって外側支持構造体12に水平方向に接続して支持
されている。
煙突11において、図2に示すように、同図(a)は、外
側支持構造体12と内部煙筒13を2本の並列するビー
ムとしてモデルして表したものである。一例として、煙
突11の高さは150m、上部の荷重支持機構14から
下部の側面支持手段19までの高さは約120m、減衰
器20の減衰係数は、C=100t・s/mとしてあ
る。
つ異なる振動モードをモデル化すると、点線は煙突11
の静止状態、実線は煙突11が片側へ半周期振動した状
態を示し、外側支持構造体12と内部煙筒13には、各
振動モード毎に異なった別の振動が生じることがわか
る。
1次〜4次振動モード(図2(b)〜(e))における、減
衰器20の減衰係数C=100(横軸)と、固有振動及
び付加減衰定数h(%)・(縦軸)は図3に示すような
ものとなる。即ち、図3に示すように、減衰器20を用
いていない場合の固有振動の減衰定数(%)は全体的に
0.5%程度であり、減衰器20を用いることで、外側
支持構造体12と、内部煙筒13との振動差の大きい2
次振動モード及び4次振動モードの付加減衰定数hが減
衰器20の減衰係数Cの増加に応じて大幅に上昇し、振
動差の少ない1次振動モード及び3次振動モード下で
も、減衰器20を用いてない場合に比較して全般的に約
1.7〜9倍の範囲で付加減衰定数h(%)が漸増する
ようになる。
減衰器20を用いた、本実施形態の内部煙筒吊支え式煙
突11では、図3のグラフで右端に示される最大の付加
減衰定数h(%)の振動減衰効果を得ることができる。
式煙突、図4(b)には本実施形態の内部煙筒吊支え式煙
突11において、地震振動に対する構造設計上の比較を
示すものであり、神戸海洋気象台、EL−CENTR
O、TAFT、八戸の地震波で行った振動解析によっ
て、それぞれの煙突に生じた曲げモーメント(tm)値
を、比較検討した結果を示している。グラフ、傾斜した
点数は、参考として示した建設省の告示式に基づく応答
計算結果である。
来構成の内部煙筒吊支え式煙突(図4(a))では、入力
された各モードの地震波により煙突に発生する曲げモー
メントの大部分が、建設省の告示式値を超えるのに対
し、本実施形態の内部煙筒吊支え式煙突11(図4
(b))では、発生する曲げモーメントの大部分が、告示
式値以下に減少する効果が明瞭である。
曲げモーメントに対向するため外側支持構造体12の補
強が不可欠であるのに対し、本実施形態の内部煙筒吊支
え式煙突11では、外側支持構造体12を軽量化できる
効果が得られることが明らかである。
筒吊支え式煙突の正面概略を示す。なお、前述した実施
形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一
の符号を付して重複する説明は省略する。
は、図5に示すように、内部煙筒13の上部が外側支持
構造体12の上部に荷重支持機構14によって吊支え式
に支持されており、下部が外側支持構造体12に設けた
側面支持部材19によって支持されている。また、内部
煙筒13の中間部が、外側支持構造体12に減衰器20
によって支持されると共に、荷重支持機構14による支
持位置の直下位置の側面が外側支持構造体12との間に
少なくとも互いに水平方向に交差するX軸,Y軸方向に
接続して設けられた減衰器32によって支持されてい
る。
突31にあっては、前述した第1実施形態の作用を表し
た図2及び図3の各振動モードが、荷重支持機構14の
高さ位置で、静止状態に対して最大の煙突11の水平振
動、または内部煙筒13と外側支持構造体13の相互間
に最大の水平振動差を生じる。そして、このとき、荷重
支持機構14の直下の減衰器32が、荷重支持機構14
の高さ位置に生じる水平振動エネルギーを吸収し、その
結果、内部煙筒吊支え式煙突11全体の水平振動を軽減
させる効果が得られる。このため、地震波で外側支持構
造体12に生じる曲げモーメントの大きさをより軽減さ
せることが可能になる。
筒吊支え式煙突の正面概略を示す。なお、前述した実施
形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一
の符号を付して重複する説明は省略する。
は、図6に示すように、内部煙筒13の上部が外側支持
構造体12の上部に荷重支持機構14によって吊支え式
に支持されており、下部が外側支持構造体12に設けた
側面支持部材19によって支持されている。また、内部
煙筒13の中間部が、荷重支持機構14と側面支持部材
19とによる各支持位置の間で、外側支持構造体12と
の間に少なくとも互いに水平方向に交差するX軸,Y軸
方向に接続して設けられた複数(本実施形態では3つ)
の減衰器42,43,44によって支持されている。な
お、減衰器42,43,44の取付位置及び数は、煙突
41の高さに応じて適宜に決定されるものである。
突31にあっては、地震により煙突41に発生する水平
振動エネルギが、上下に多段に配置された荷重支持機構
14と、減衰器42,43,44によって分散吸収さ
れ、煙突41全体の水平振動と曲げモーメントが軽減さ
れる効果が得られる。
ように請求項1の発明の内部煙筒吊支え式煙突によれ
ば、外側支持構造体に免震部材を介装した荷重支持手段
により内部煙筒の上部を吊支え式に支持すると共に、内
部煙筒の下部外周面を外側支持構造体の側面支持手段に
より上下方向に沿ってスライド可能に支持し、荷重支持
手段と側面支持手段とによる各支持位置の間における内
部煙筒の側面を少なくとも水平方向の振動エネルギを吸
収する減衰器を介して外側支持構造体に接続したので、
最大の付加減衰定数の振動減衰効果を得ることができ、
発生する曲げモーメントを減少させることで外側支持構
造体を含めた煙突全体の軽量化を図ることができる。
煙突によれば、荷重支持手段による内部煙筒の支持位置
の直下の側面を少なくとも水平方向の振動エネルギを吸
収する減衰器を介して外側支持構造体に接続したので、
煙突全体の水平振動を軽減させることで外側支持構造体
に生じる曲げモーメントの大きさをより軽減することが
できる。
煙突によれば、荷重支持手段と側面支持手段とによる各
支持位置の間における内部煙筒の側面の上下方向複数位
置を少なくとも水平方向の振動エネルギを吸収する減衰
器を介して外側支持構造体に接続したので、発生する水
平振動エネルギを荷重支持機構及び複数の減衰器によっ
て分散吸収することで、煙突全体の水平振動と曲げモー
メントを軽減することができる。
煙突の正面概略図である。
数の振動モードによりモデル化した概略図である。
衰器の減衰系数に対する固有振動モードの付加減衰定数
の関係を示すグラフである。
ける基準モデル地震波入力時に発生する曲げモーメント
に対する煙突高さの関係を表すグラフである。
煙突の正面概略図である。
煙突の正面概略図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 外側支持構造体に免震部材を介装した荷
重支持手段により内部煙筒の上部を吊支え式に支持する
と共に、該内部煙筒の下部外周面を前記外側支持構造体
の側面支持手段により上下方向に沿ってスライド可能に
支持し、前記荷重支持手段と前記側面支持手段とによる
各支持位置の間における前記内部煙筒の側面を少なくと
も水平方向の振動エネルギを吸収する減衰器を介して前
記外側支持構造体に接続したことを特徴とする内部煙筒
吊支え式煙突。 - 【請求項2】 請求項1に記載の内部煙筒吊支え式煙突
において、前記荷重支持手段による前記内部煙筒の支持
位置の直下の側面を少なくとも水平方向の振動エネルギ
を吸収する減衰器を介して前記外側支持構造体に接続し
たことを特徴とする内部煙筒吊支え式煙突。 - 【請求項3】 請求項1に記載の内部煙筒吊支え式煙突
において、前記荷重支持手段と前記側面支持手段とによ
る各支持位置の間における前記内部煙筒の側面の上下方
向複数位置を少なくとも水平方向の振動エネルギを吸収
する減衰器を介して前記外側支持構造体に接続したこと
を特徴とする内部煙筒吊支え式煙突。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007138438A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Shimizu Corp | 塔状構造物の変形抑制構造 |
JP2008031735A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 塔状構造物の制振装置 |
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-
1998
- 1998-08-17 JP JP23042098A patent/JP3891703B2/ja not_active Expired - Lifetime
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