JP4351227B2 - 設備機器の支持構造 - Google Patents

Description

本発明は天井裏に配設される設備機器の支持構造に関する。

ビル等の建築物においては照明器具や空調機器等の設備機器を天井裏に配設する構成が採用されることが多い（特許文献１乃至３）。天井裏にて設備機器を支持する構造のうち、簡易な構造の１つとして吊り下げ式の支持構造が採用されている。図１３は従来の吊り下げ式の支持構造１００の説明図、図１４は図１３の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。

支持構造１００は上層階の床スラブに固定された支持部材１０１と、支持部材１０１に上端部が固定され、空調機器１１０に下端部が固定された吊り下げ棒１０２と、を備える。支持部材１０１は、鋼材を組み合わせて形成されるフレーム体である。吊り下げ棒１０２は上下の端部にネジが形成された棒状の部材である。同図の例では空調機器１１０の側部に取付金具１１１が４箇所設けられており、それぞれの取付金具１１１に吊り下げ棒１０２が割当てられている。

空調機器１１０の下面は冷気又は暖気の噴出し口となっており、当該下面は空調の対象となる部屋の天井板に設けられた開口部から当該部屋へ露出している。吊り下げ棒１０２の支持部材１０１への固定、及び、吊り下げ棒１０２の空調機器１１０の取付金具１１１への固定はいずれもナット１０３を吊り下げ棒１０２のネジに螺合することで行なわれており、空調機器１１０は支持部材１０１から吊り下げ棒１０２により吊り下げて支持される。

特開平１０−２８０６０６号公報 特開２００５−２４０５３８号公報 特開２００５−３５０９５０号公報

上述した従来の吊り下げ式の支持構造は天井により設備機器を支持する場合と比べて、施工が簡単であるという利点がある。一方、このような吊り下げ式の支持構造では地震が発生した場合に設備機器の水平方向に揺れ（横揺れ）を生じる場合があり、その耐震性を確保する必要がある。耐震性を確保する方策として従来では支持部材（１０１）の剛性を高めることが提案されているが、支持部材（１０１）の剛性を高めるだけでは必ずしも設備機器の横揺れが十分に低減されておらず、その耐震性について改善の余地がある。

本発明の目的は、設備機器を天井で支持しない場合において、簡易に耐震性を向上できる設備機器の支持構造を提供することにある。

第１の本発明によれば、天井裏に配設される設備機器を、スラブに固定された支持部材から複数の吊り下げ棒により吊り下げて支持する設備機器の支持構造において、前記吊り下げ棒と前記支持部材との上方取付部と、前記吊り下げ棒と前記設備機器との下方取付部と、の間において、前記吊り下げ棒を鞘管で被覆したことを特徴とする設備機器の支持構造が提供される。

この支持構造によれば、前記鞘管により水平方向の剛性が高められる。従って、前記設備機器の横揺れを低減し、耐震性を向上できる。また、従来の支持構造に対して前記鞘管を設けるだけなので、簡易に施工でき、また、既設の支持構造にも適用できる。

第１の本発明においては、前記設備機器の取付金具に取り付けられ、前記下方取付部を構成する補助金具を有する構成を採用することができる。この構成によれば、より大径の鞘管を用いることができ、前記設備機器の横揺れを一層低減できる。

また、第２の本発明によれば、天井裏に配設される設備機器を、スラブに固定された支持部材から複数の吊り下げ棒により吊り下げて支持する設備機器の支持構造において、前記吊り下げ棒と前記設備機器との取付部が前記設備機器の側部に配設され、前記設備機器の側部に、前記取付部よりも上方の部位において、前記吊り下げ棒を前記設備機器に拘束する拘束部材を設けたことを特徴とする設備機器の支持構造が提供される。

この支持構造によれば、前記拘束部材により前記吊り下げ棒と前記設備機器との相対的な変位が規制される。従って、前記設備機器の横揺れを低減し、耐震性を向上できる。また、従来の支持構造に対して前記拘束部材を設けるだけなので、簡易に施工でき、また、既設の支持構造にも適用できる。

第２の本発明においては、前記拘束部材は、前記吊り下げ棒が通過する通過空間を有し、前記吊り下げ棒が通過した前記通過空間における隙間部分に充填部材を充填した構成を採用できる。この構成によれば、前記設備機器と前記吊り下げ棒との位置との兼ね合いから前記通過空間を大きくとった場合においても前記充填部材により前記吊り下げ棒の拘束度を高めることができる。

また、第２の本発明においては、前記拘束部材が粘着部材を有し、当該粘着部材により前記設備機器の側部に取り付けられる構成を採用できる。この構成によれば前記設備機器に対する前記拘束部材の取付加工を不要となる。

また、第３の本発明によれば、天井裏に配設される設備機器を、スラブに固定された支持部材から複数の吊り下げ棒により吊り下げて支持する設備機器の支持構造において、前記設備機器と前記支持部材との間の部分において、複数の前記吊り下げ棒をそれぞれ被覆する複数の鞘管と、複数の前記鞘管を連結する連結部材と、前記鞘管に接続され前記設備機器の水平方向の動きを拘束する金具と、を備えたことを特徴とする設備機器の支持構造が提供される。

この支持構造では、前記設備機器と前記支持部材との間の部分において前記吊り下げ棒を前記鞘管で被覆して補強し、かつ前記設備機器を挟み込む形で拘束することで、前記設備機器の横揺れを低減し、耐震性を向上できる。また、各々の前記鞘管は前記連結部材により連結されて１つのユニットであるので、作業性がよく、簡易に施工でき、また、既設の支持構造にも適用できる。

また、第４の本発明によれば、天井裏に配設される設備機器を、スラブから吊り下げて支持する支持部材を備えた設備機器の支持構造において、前記支持部材が、前記設備機器の周囲を取り囲むとともに前記設備機器に取り付けられる枠体と、前記枠体と前記スラブ又は前記スラブに設置された部材とを連結する連結部材と、を有することを特徴とする設備機器の支持構造が提供される。

この支持構造では、吊り下げ棒を用いずに前記支持部材で直接前記設備機器を支持することにより、前記設備機器の横揺れを低減し、耐震性を向上できる。また、吊り下げ棒を用いない点で簡易に施工できる。

本発明によれば、設備機器を天井で支持しない場合において、簡易に耐震性を向上できる設備機器の支持構造を提供することができる。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の一実施形態に係る支持構造Ａの説明図、図２は図１の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。支持構造Ａは上層階の床スラブに固定された支持部材１から複数の吊り下げ棒２により空調機器１０を吊り下げて支持することにより、空調機器１０を天井裏に配設する構造である。空調機器１０の下面は冷気又は暖気の噴出し口となっており、当該下面は空調の対象となる部屋の天井板に設けられた開口部から当該部屋へ露出している。本実施形態では空調機器１０を例に挙げるが、支持構造Ａで支持する設備機器はこれに限られず、照明機器等の他の設備機器を支持する構造として採用可能である。

支持部材１は鋼材を組み合わせて形成されるフレーム体であるが、吊り下げ棒２を床スラブに対して支持可能なものであれば他の部材でもよい。吊り下げ棒２は本実施形態では上下の端部にネジが形成された棒状の部材である。同図の例では空調機器１０の側部に取付金具１１が４箇所設けられており、それぞれの取付金具１１に吊り下げ棒２が割当てられている。

吊り下げ棒２の上端部はナット３により支持部材１に固定され、ナット３及び吊り下げ棒２の上端部のネジにより上方取付部が形成されている。また、吊り下げ棒２の下端部はナット３により空調機器１０の取付金具１１に固定され、ナット３及び吊り下げ棒２の下端部のネジにより下方取付部が形成されている。このように本実施形態では、ネジ及びナット３による取付構造としているが、他の形式の取付構造としてもよい。

吊り下げ棒２は鞘管４で被覆されている。鞘管４は例えば金属製の筒体からなる。本実施形態では鞘管４は円筒体であるが、角筒体としてもよい。鞘管４は上方取付部を形成する支持部材１側のナット３と、下方取付部を形成する空調機器１０側のナット３との間において吊り下げ棒２を被覆している。本実施形態の場合、鞘管４の上端部と下端部とにはそれぞれ円盤状の台座５が配設されている。

台座５は鞘管４をより安定して配設させるためのものであり、本実施形態では台座５を設けているが、鞘管４を上下のナット３に直接当接させる構成も採用することができる。なお、鞘管４としてその内径がナット３よりも大きなものを使用する場合には図３（ａ）に示すように鞘管４の上下端が、支持部材１及び取付金具１１に直接当接する構成としてもよい。

係る構成からなる支持構造Ａでは、鞘管４を設けたことにより支持構造Ａの水平方向の剛性が高められる。従って、空調機器１０の横揺れを低減し、耐震性を向上できる。また、従来の支持構造（図１３及び図１４）に対して鞘管４を設けるだけなので、簡易に施工でき、また、既設の支持構造の耐震補強にも適用できる。

なお、鞘管４として大径のものを用いることは空調機器１０の横揺れ低減効果を高める。従って、より大径の鞘管４を用いる場合には図３（ｂ）に示すように取付金具１１に補助金具１１’を取り付け、この補助金具１１’に吊り下げ棒２をナット３で固定すると共に、この補助金具１１’上に鞘管４の下端面を当接させる構成とすることができる。この場合、補助金具１１’も下方取付部を構成することになる。

＜第２実施形態＞
図４は本発明の他の実施形態に係る支持構造Ｂの説明図、図５は図４の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。支持構造Ｂは支持構造Ａの鞘管４に代えて拘束部材６を用いた構造である。図４及び図５において支持構造Ａと同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

図６（ａ）は拘束部材６の斜視図である。拘束部材６は平面視でＵ字型の拘束部６ａの両側に拘束部６ａと一体に形成された取付部６ｂとを有し、拘束部６ａに規定されて吊り下げ棒２の通過空間６ｃが形成されている。取付部６ｂには孔が形成されており、拘束部材６は取付部６ｂに形成された孔にネジを通して空調機器１０の側部に螺合することで取り付けられる。ネジが螺合するネジ孔は空調機器１０の側部に別途形成される。

拘束部材６は吊り下げ棒２の側方に拘束部６ａをあてがい、Ｕ字型の拘束部６ａ内の通過空間６ｃに吊り下げ棒２を内包させた後、空調機器１０の側部に取り付けられる。また、拘束部材６は吊り下げ棒２と空調機器１０との取付部（上述した下方取付部）よりも上方の部位において空調機器１０の側部に取り付けられる。拘束部材６はより上方に取り付けられることが望ましく、本実施形態では空調機器１０の側部の上端近傍に取り付けられている。

係る構成からなる支持構造Ｂでは、拘束部材６により吊り下げ棒２と空調機器１０との相対的な変位が規制される。本実施形態の場合、拘束部材６の拘束部６ａが平面視でＵ字型をなしているので、図５に示す水平方向の４つの方向ｄ１〜ｄ４のうち、１つの拘束部材６が３方向の相対的な変位を規制することになる。また、４つの拘束部材６は２つずつが互いに対向しているので、対向する２つの拘束部材６により４つの方向ｄ１〜ｄ４の全ての方向の相対的な変位が規制されることになる。

なお、図６（ｂ）に示すように吊り下げ棒２が通過した通過空間６ｃにおける隙間部分に充填部材６ｄを充填すれば、各拘束部材６により４つの方向ｄ１〜ｄ４の全ての方向について、吊り下げ棒２の相対的な変位が規制されることになる。充填部材６ｄとしては、ゴム、プラスチック或いはこれらの筒体等が挙げられる。このような充填部材６ｄの充填は、設備機器１０と吊り下げ棒２との相対的な位置との兼ね合い、例えば、設備機器１０の側部から吊り下げ棒２までの距離が長く、通過空間６ｃを大きくとった場合においても充填部材６ｄにより吊り下げ棒２の拘束度を高めることができる。

しかして、このように拘束部材６により吊り下げ棒２と空調機器１０との相対的な変位を規制することで、空調機器１０の横揺れを低減し、耐震性を向上できる。また、従来の支持構造（図１３及び図１４）に対して拘束部材６を設けるだけなので、簡易に施工でき、また、既設の支持構造の耐震補強にも適用できる。

なお、本実施形態では拘束部材６に平面視でＵ字型の拘束部６ａを形成して吊り下げ棒２を拘束する構成としたが、吊り下げ棒２を拘束する構成はこれに限られず、吊り下げ棒２の数や位置に応じて、横揺れを低減するように吊り下げ棒２を拘束できる構成であれば任意の構成を採用することができる。

また、拘束部材６の空調機器１０への取付構造はネジに限られず、種々の取付構造を採用することができる。図７（ａ）は粘着部材７ｂを用いた拘束部材７の斜視図である。拘束部材７は吊り下げ棒２が通過するスリットが設けられた金具部７ａと、金具部７ｂに設けられた粘着部材７ｂとから構成され、図７（ｂ）に示すように、粘着部材７ｂにより設備機器１０の側部に貼着させて取り付けられる。

拘束部材７による吊り下げ棒２の拘束は、金具部７ａのスリットの部位の上下にナット３を配し、吊り下げ棒２のネジに螺合させ、上下のナット３により金具部７ａを挟持することにより行なう。本例の場合、拘束部材７の取り付けが粘着部材７ｂにより行なわれるので、設備機器１０の側部にネジ孔を設けるといった取付加工が不要である。また、一般に粘着力は瞬間的な力に対しては固定力が強いので地震等のように瞬間的な揺れに対して拘束部材７を設備機器１０に強固に固定できるという利点もある。

＜第３実施形態＞
図８は本発明の他の実施形態に係る支持構造Ｃの説明図、図９は図８の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図である。支持構造Ｃは支持構造Ａの鞘管４に代えて補強ユニット８を用いた構造である。図８及び図９において支持構造Ａと同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

補強ユニット８は、端部部材８１と、水平方向の動きを拘束する挟み込み金具１１”（拘束部材７又は取付金具１１と同様な形状の金物）と、中央部材８２と、帯筋８３とを備える。図１０は端部部材８１及び帯筋８３の端部の斜視図である。端部部材８１は、設備機器１０と支持部材１との間の部分において、各々の吊り下げ棒２を被覆する鞘管部８１ａと、鞘管部８１ａに端部が接続された一対の帯筋部８１ｂと、を備える。吊り下げ棒２に対する鞘管部８１ａの被覆位置及び挟み込み金具１１”の固定位置は吊り下げ棒２に螺着するナット３により調節される。

一対の帯筋部８１ｂは間隔を置いて平行に配設され、その鞘間部８１ａと反対側の端部には長孔８１ｂ’が設けられている。帯筋８３の一端部には孔８３ａが形成されており、帯筋８３は一対の帯筋部８１ｂの間に挿入されて、長孔８１ｂ’及び孔８３ａにボルトを挿入してナットをこれに螺着することで帯筋８３と端部部材８１とが連結される。

帯筋８３の他端は図９に示すように中央部材８２に接続されている。中央部材８２は角型の鋼管である。中央部材８２、帯筋８３及び帯筋部８１ｂは複数の鞘管部８１ａを連結する連結部材を構成する。なお、中央部材８２から鞘管部８１ａまでの距離は、長孔８１ｂ’及び孔８３ａの位置関係を調節することで調節される。

係る構成からなる支持構造Ｃでは、設備機器１０と支持部材１との間の部分において吊り下げ棒２を鞘管部８１ａで被覆して補強し、挟み込み金具１１”を設けて設備機器１０の水平方向の動きを直接的に拘束することで、設備機器１０の横揺れを低減し、耐震性を向上できる。詳細に説明すると、吊り下げ棒２は短い程設備機器１０の横揺れを低減できるので、設備機器１０と支持部材１との間隔は狭い程横揺れ低減の効果がある。しかし、床スラブと天井板との距離の関係から、設備機器１０と支持部材１との間隔は設計上の制約を受け、短くできない場合がある。

本実施形態では補強ユニット８を設けることで、耐震強度の面から言うと、実質的に設備機器１０と支持部材１との間隔を狭くした場合と等価になり、設備機器１０の横揺れを低減することができる。また、補強ユニット８はユニット化されているので、作業性がよく、簡易に施工でき、また、既設の支持構造にも適用できる。

＜第４実施形態＞
図１１は本発明の他の実施形態に係る支持構造Ｄの説明図（一部破断）、図１２は図１１の線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。支持構造Ｄは上記実施形態のように吊り下げ棒２は用いずに支持部材１に代わる支持部材９により直接設備機器１０を床スラブから吊り下げる構造である。なお、設備機器１０については上記実施形態と同じであるので図１１及び図１２において同じ符号を付すと共に、その説明を省略する。

支持部材９は設備機器１０の上下方向の途中の部位の周囲を取り囲むとともに設備機器１０に取り付けられる下部枠体９１と、床スラブに固定される上部枠体９２と、下部枠体９１と上部枠体９２とを連結する連結部材９３と、を備え、全体として直方体形状のフレーム構造をなしている。また、本実施形態の場合、上部枠体９２と下部枠体９１との間には、更に、ブレース９４が配設されている。なお、上部枠体９２を設置しないこともできこの場合には、連結部材９３は床スラブに直接固定される。

上部枠体９２と下部枠体９１とはそれぞれ断面Ｌ字型の鋼材９２ａ、９１ａを組み合わせて方形の枠体として構成されている。連結部材９３は上部枠体９２と下部枠体９１のコーナ部分に設けられており、これも断面Ｌ字型の鋼材である。

下部枠体９１の４箇所のコーナ部分には三角型のプレート９１ｂが配設されている。プレート９１ａには孔が空けられ、設備機器１０の取付金具１１を挿通したボルト３’がこの孔に挿通する。しかして、図１１の右下に示すように、取付金具１１の上下及びプレート９１ｂの上下において、ボルト３’にナット３を螺着することで設備機器１０が下部枠体９１に固定される。なお、プレート９１ｂの上下のナット３のボルト３’に対する螺着位置によって下部枠体９１と設備機器１０との上下方向の相対的な位置関係が調節可能となっている。

係る構成からなる支持構造Ｄでは、支持構造Ａ乃至Ｃのように吊り下げ棒２を用いずに支持部材９で直接設備機器１０を支持することにより、設備機器１０の横揺れを低減し、耐震性を向上できる。また、吊り下げ棒２を用いない点で簡易に施工できる。

本発明の第１実施形態に係る支持構造Ａの説明図である。 図１の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は支持構造Ａの他の例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る支持構造Ｂの説明図である。 図４の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は拘束部材６の斜視図である。 （ａ）は拘束部材７の斜視図、（ｂ）は拘束部材７を用いた支持構造Ｂの説明図である。 本発明の第３実施形態に係る支持構造Ｃの説明図である。 図８の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図である。 端部部材８１及び帯筋８３の端部の斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る支持構造Ｄの説明図（一部破断）である。 図１１の線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。 従来の吊り下げ式の支持構造１００の説明図である。 図１３の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。

符号の説明

Ａ、Ｂ 支持構造
１ 支持部材
２ 吊り下げ棒
４ 鞘管
６ 拘束部材
１０ 空調機器

Claims (7)

1. 天井裏に配設される設備機器を、スラブに固定された支持部材から複数の吊り下げ棒により吊り下げて支持する設備機器の支持構造において、
   前記吊り下げ棒と前記支持部材との上方取付部と、前記吊り下げ棒と前記設備機器との下方取付部と、の間において、前記吊り下げ棒を鞘管で被覆したことを特徴とする設備機器の支持構造。
2. 前記設備機器の取付金具に取り付けられ、前記下方取付部を構成する補助金具を有することを特徴とする請求項１に記載の設備機器の支持構造。
3. 天井裏に配設される設備機器を、スラブに固定された支持部材から複数の吊り下げ棒により吊り下げて支持する設備機器の支持構造において、
   前記吊り下げ棒と前記設備機器との取付部が前記設備機器の側部に配設され、
   前記設備機器の側部に、前記取付部よりも上方の部位において、前記吊り下げ棒を前記設備機器に拘束する拘束部材を設けたことを特徴とする設備機器の支持構造。
4. 前記拘束部材は、前記吊り下げ棒が通過する通過空間を有し、
   前記吊り下げ棒が通過した前記通過空間における隙間部分に充填部材を充填したことを特徴とする請求項３に記載の設備機器の支持構造。
5. 前記拘束部材が粘着部材を有し、当該粘着部材により前記設備機器の側部に取り付けられたことを特徴とする請求項３に記載の設備機器の支持構造。
6. 天井裏に配設される設備機器を、スラブに固定された支持部材から複数の吊り下げ棒により吊り下げて支持する設備機器の支持構造において、
   前記設備機器と前記支持部材との間の部分において、複数の前記吊り下げ棒をそれぞれ被覆する複数の鞘管と、
   複数の前記鞘管を連結する連結部材と、
   前記鞘管に接続され前記設備機器の水平方向の動きを拘束する金具と、
   を備えたことを特徴とする設備機器の支持構造。
7. 天井裏に配設される設備機器を、スラブから吊り下げて支持する支持部材を備えた設備機器の支持構造において、
   前記支持部材が、
   前記設備機器の周囲を取り囲むとともに前記設備機器に取り付けられる枠体と、
   前記枠体と前記スラブ又は前記スラブに設置された部材とを連結する連結部材と、
   を有することを特徴とする設備機器の支持構造。

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