JP5978005B2 - ブレース取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、天井部に設けられた複数の吊材間にブレース材が架け渡されたブレース取付構造に関する。

空調機などの各種機材や天井板を吊り下げるために、吊ボルトが設けられている。吊ボルトは、上階床スラブなどの支持構造物から垂設されている。吊ボルトの下端部には、機材を支持するブラケットや、天井板を支持する天井下地材が接続されている。

このような吊構造においては、耐震性向上のために、吊ボルトの下端部とこの吊ボルトに隣り合う他の吊ボルトの上端部との間、あるいは吊ボルトの下端部とこの吊ボルトから離れた上部構造体との間に、ブレース材を架け渡して設けるようになっている。このブレース材を吊ボルトの上端部に取り付けるには、例えば特許文献１に示すような取付金具が用いられていた。

また、ブレース材を天井部と吊ボルト間に架け渡す場合は、図１４に示すような構造であった。ブレース材１００の上端部は、プレートを折曲げ加工して形成された取付金具１０１を介して天井部１１０にボルト止めされ、ブレース材１００の下端部は、プレートを折曲げ加工して形成された取付金具１０２を介して、吊ボルト１２０の下端部にボルト止めされていた。なお、取付金具１０２は、空調機材１４０に固定されていた。

特開２０１１−１９０６７８号公報

ところで、前記のような取付金具１０１，１０２では、ブレース材１００の上端部と下端部の両方が吊ボルトまたは天井部に固定されているので、地震等により空調機材１４０に揺れが生じると、ブレース材１００には、引張力と圧縮力の両方が交互に作用することになる。そのため、ブレース材１００が圧縮力を負担する際に座屈してしまうおそれがあった。

このような観点から、本発明は、ブレース材に圧縮力が作用しないブレース取付構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、天井部に設けられた複数の吊材間にブレース材が架け渡されたブレース取付構造であって、前記ブレース材を前記吊材に連結する連結部材と、前記吊材に固定される受け部材と、を備えており、前記連結部材は、前記吊材の外径よりも大きい内径を有する筒部を備え、前記吊材に沿って移動可能に構成され、前記連結部材の軸方向下端側には前記受け部材が配置され、前記連結部材の軸方向上端側には移動スペースが位置し、前記ブレース材の引張方向に力が作用する状態では前記連結部材は前記受け部材に当接し、前記ブレース材の圧縮方向に力が作用する状態では前記連結部材は前記移動スペースに移動するように構成されていることを特徴とするブレース取付構造である。

このような構成によれば、筒部は、受け部材とは逆側の位置の移動スペースにおいて、吊材に対して上下移動が可能となる。これによって、地震等により吊材が揺れてブレース材に圧縮力が作用しようとしたときは、連結部材は吊材に沿って移動スペースに移動するので、圧縮力を逃がすことができる。よって、ブレース材には圧縮力が作用せず、ブレース材の座屈を防止できる。一方、ブレース材に引張力が作用したときは、筒部が受け部材で係止されて連結部材は移動しないので引張力に対抗することができる。

請求項２に係る発明は、前記連結部材が、前記筒部の外周に形成されたブラケットをさらに備え、前記ブラケットに前記ブレース材が取り付けられていることを特徴とする。このような構成によれば、ブレース材の連結部材への取付けが容易になる。

本発明に係るブレース取付構造によれば、ブレース材に作用しようとする圧縮力を逃がすことができるので、ブレース材の座屈を防止できる。

本発明の実施形態に係るブレース取付構造を用いて補強した振れ止め構造を示した側面図である。 本発明の実施形態に係るブレース取付構造を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るブレース取付構造を示した一部破断側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、他の形態の連結部材を示した斜視図である。 他の形態の連結部材を示した一部破断側面図である。 連結部材の他の取付状態を示した斜視図である。 他の形態の連結部材の取付状態を示した斜視図である。 ブレース材の下端部を連結する連結部材の取付状態を示した一部破断側面図である。 連結部材の他の形態を示した斜視図である。 連結部材のさらに他の形態を示した平面図である。 振れ止め構造の他の形態を示した側面図である。 連結部材の他の形態を示した図であって、（ａ）は完成状態を示した平面図、（ｂ）は開口状態を示した平面図である。 ブレース材の下端部を吊ボルトに連結する他の状態を示した側面図である。 従来の振れ止め構造を示した側面図である。

本発明の第一実施形態に係るブレース取付構造について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、空調機材を上階床スラブから吊り下げる場合を例示して、ブレース取付構造の構成を説明する。なお、吊り下げる機器は、空調機器に限定されるものではない。

図１に示すように、空調機材１は、上階床スラブ２から垂下された複数の吊ボルト（吊材）３によって支持されている。吊ボルト３は、たとえば空調機材１の四隅部分に設けられ（図１では手前の二箇所のみ図示）、Ｌ字状のブラケット４を介して空調機材１にボルト固定されている。吊ボルト３の下端部と、この吊ボルト３に隣り合う他の吊ボルト３の上端部との間には、ブレース材５が架け渡されている。ブレース材５は、耐震補強材および地震時の振れ止め材として設けられている。吊ボルト３とブレース材５は長尺ボルトにて構成されている。なお、ブレース材５は長尺ボルトに限定されるものではなく、断面Ｌ字のアングル材や溝形のプレート材であってもよい。

本実施形態に係るブレース取付構造は、複数の吊材（吊ボルト３，３）間にブレース材５が架け渡されたものである。図１乃至図３に示すように、ブレース取付構造は、ブレース材５を吊ボルト３に連結する連結部材１０と、吊ボルト３に螺合する受けナット（受け部材）３０と、を備えている。

連結部材１０は、円筒部（筒部）１１と、円筒部１１の外周に形成されたブラケット２１とを備えてなる。円筒部１１は、吊ボルト３の外径よりも大きい内径を有しており、円筒部１１が吊ボルト３を囲うように配置されている。円筒部１１の内空部には吊ボルト３が挿通されている。円筒部１１の内周壁１２と吊ボルト３の外周面との間には隙間があるので、円筒部１１は、吊ボルト３に対して上下移動可能である。なお、図４に示すように、筒部１１の形状は円筒に限定されるものではなく、吊ボルト３に対して上下移動可能であれば、断面矩形形状（図４の（ａ）参照）や断面楕円形状（図４の（ｂ）参照）であってもよい。また、図５に示すように、円筒部１１の内径の一部が縮径するように内周壁１２ａを傾斜させてもよい。図５においては、円筒部１１の高さ方向中間部が一番縮径している。このような構成によれば、連結部材１０と吊ボルト３との接触部分の面積を小さくすることができ、連結部材１０と吊ボルト３との摩擦を軽減できる。

ブラケット２１は、円筒部１１の外周面から径方向外側に張り出すとともに、軸方向に沿って延在している。ブラケット２１は、円筒部１１の外周面に溶接固定されている。ブラケット２１には、ボルト挿通孔（図示せず）が形成されており、ブレース材５を接続するための接続金具４０がボルト止めされる。

接続金具４０は、第一平板部４１ａと第二平板部４１ｂとを備え、断面Ｌ字形状を呈している。接続金具４０の各平板部４１ａ，４１ｂにはボルト挿通孔（図示せず）がそれぞれ形成されている。接続金具４０の第一平板部４１ａとブラケット２１は、面接触しており、ボルト２２およびナット２３（図１参照）とで固定されている。第二平板部４１ｂのボルト挿通孔にはブレース材５の端部が挿通されている。ブレース材５は、ナット２３にて第二平板部４１ｂに固定されている。

受けナット３０は、連結部材１０の下側に設けられている。受けナット３０には、一つの連結部材１０が載置され、受けナット３０で連結部材１０を支持している。本実施形態においては、連結部材１０の下側が、ブレース材５の引張方向に力が作用するときに、連結部材１０が移動しようとする側である。受けナット３０は、吊ボルト３に螺合されており、高さ調整可能である。受けナット３０は、その上に載置された連結部材１０の上方に、連結部材１０の移動スペースとなる隙間ができる高さに配置されている。受けナット３０は、例えば、ダブルナットにて構成され、緩み難くなっている。なお、受けナット３０は、ダブルナットに限定されるものではない。

本実施形態においては、図１に示すように、受けナット３０の上に一つの連結部材１０が設けられており、一本の吊ボルト３の上端部に一つのブレース材５を接続する構成となっているが、一本の吊ボルトの上端部に複数のブレース材を複数の方向に向けて接続する場合は、受けナットの上に複数の連結部材を設けるか、複数のブラケットが形成された連結部材を用いればよい。具体的には、一本の吊ボルトの上端部に二本のブレース材を接続する場合の一つの構成としては、図６に示すように、受けナット３０上に二つの連結部材（図２の構成のもの）１０，１０を上下方向に並べて設ければよい。このようにすれば、連結部材１０，１０のそれぞれにブレース材５，５を一本ずつ接続することができる。また他の構成としては、図７に示すように、二枚のブラケット２１を備えた連結部材１０一つを受けナット３０上に設けてもよい。この場合、各ブラケット２１，２１の円筒部１１への取付け角度は、接続されるブレース材５の設置角度に応じて設定されている。このようにすれば、一つの連結部材１０のブラケット２１，２１それぞれにブレース材５を一本ずつ接続することができる。

また、本実施形態においては、図１に示すように、ブレース材５の下端部を吊ボルト３の下端部に取り付ける場合も、接続金具４０と連結部材１０を用いる。この場合、連結部材１０の下側には受けナット３０を設けるとともに、連結部材１０の上側には押えナット３５を設ける。連結部材１０は、受けナット３０と押えナット３５で挟まれて、上下移動不可の状態で固定されている。押えナット３５も、受けナット３０と同様にダブルナットにて構成され、緩み難くなっている。その他の構成は、ブレース材５の上端部の取付け構造と同じであるので同じ符号を付して説明を省略する。

なお、ブレース材５の下端部の吊ボルト３の下端部への取付け構造は、前記構成に限定されるものではなく、溶接や通常の取付金具で固定してあってもよい。さらには、ブレース材５の下端部を吊ボルト３の下端部に取り付ける連結部材として、図８に示すように、円筒部１１の内周面に雌ねじ１３が形成されたものを用いてもよい。このような構成によれば、雌ねじ１３が吊ボルト３に螺合して連結部材１０の高さ位置が固定されるので、連結部材１０の上下に受けナット３０と押えナット３５（図１参照）を設ける必要はない。

以上のような構成のブレース取付構造によれば、連結部材１０は、受けナット３０の上方において、吊ボルト３に対して上下移動が可能となるとともに、受けナット３０の上面より下方に下がることはない。したがって、地震などにより空調機材１および吊ボルト３が揺れて、ブレース材５が上端側に押されて圧縮力が作用しようとしたとしても、連結部材１０が吊ボルト３に沿って移動スペースに移動する（図３の矢印を参照）ことで、圧縮力を逃がすことができる。これによって、ブレース材５には圧縮力が作用しない。

一方、空調機材１および吊ボルト３が前記とは逆方向に揺れて、ブレース材５に引張力が作用したときは、円筒部１１が受けナット３０に当接することで係止されて、連結部材１０は下方には移動しないので引張力に対抗することができる。このとき、ブレース材５の下端部では、連結部材１０は押えナット３５で押えられている（雌ねじ１３付きの連結部材１０を採用した場合は、雌ねじ１３の螺合によって押えられている）。

以上のように、本実施形態のブレース取付構造によれば、ブレース材５に圧縮力が働かず、引張力が作用するだけで、振れ止め効果を発揮する。したがって、ブレース材５が座屈するのを防止できる。

また、かかるブレース取付構造においては、受けナット３０を回転することで、連結部材の設置高さを容易に変更することができる。

さらに、連結部材１０は吊ボルト３を中心に回転可能であるので、ブレース材５の向きを自由に設定できる。さらに、円筒部１１の外周にボルト挿通孔を備えたブラケット２１を設けて、ボルト挿通孔を備えた接続金具４０を介してブレース材５を接続しているので、金具を変形させることなく、ブレース材５の傾斜角度を自由に設定できる。

なお、前記実施形態では、ブレース材５の上端部における連結部材１０の上側に移動スペースを形成するとともに、ブレース材５の下端部における連結部材１０の上下は固定するようにしたが、上下逆にしてもよい。つまり、ブレース材の下端部における連結部材の上側に受け部材を設けて下方に移動スペースを形成するとともに、ブレース材の上端部における連結部材の上下は固定してもよい（図１の天地を逆にした構造となる）。なお、ブレース材の下端部側の連結部材の下側は移動スペースとなっているが、上端部側の連結部材が固定されているので、平常時において下端部側の連結部材が下降することはない。

このような構造にすれば、地震などにより空調機材および吊ボルトが揺れて、ブレース材に圧縮力が作用しようとしたとしても、下端部側の連結部材が吊ボルトに沿って下側の移動スペースに移動する（下降する）ことで、圧縮力を逃がすことができる。これによって、ブレース材には圧縮力が作用しない。一方、空調機材および吊ボルトが前記とは逆方向に揺れて、ブレース材に引張力が作用したときは、下端部側の円筒部が受けナットに当接することで係止されて、連結部材は上方には移動しないので引張力に対抗することができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、材質、形状や大きさなど適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、円筒部１１に一つのブラケット２１が設けられているが、これに限定されるものではない。たとえば図９に示すように、円筒部１１の外周面にブラケット２１を四方向に放射状に設けてもよい。ブラケット２１，２１・・は、円筒部１１の軸芯を中心として９０度ピッチで配置されている。ブラケット２１にはそれぞれボルト挿通孔２５が形成されている。このような構成によれば、一つの吊ボルトから最大で四方向にブレース材を取り付けることができる。ブラケット２１は、全て利用する必要はなく、汎用性を高めることができる。

また、ブラケットの枚数は４枚に限られるものではなく、２枚、３枚、あるいは５枚以上であってもよい。さらに、ブラケットの配置ピッチも９０度に限定されるものではなく、３０度、４５度あるいは６０度ピッチで等間隔に配置してもよいし、自由な角度で適宜偏心させて配置してもよい。特に、図９の二点鎖線にて示すように、４５度ピッチにブラケット２１を配置したものは、平面視で正方形状に配置された吊ボルト間であって、正方形の辺上で隣り合う吊ボルト間と、対角線上で隣り合う吊ボルト間との両方に、ブレース材をそれぞれ設ける場合に有効に利用できる。

さらに、図９の連結部材１０では、円筒部１１の内周部に樹脂膜１５が形成されており、吊ボルトに対してすべり易く構成されている。樹脂膜１５の内周面の上下端部には面取り面１６が形成されており、吊ボルトと接触した場合でも端部が欠け難くなっている。

また、前記実施形態では、ブラケット２１は、円筒部１１の軸芯を通る平面に沿って配置されているが、図１０に示すように、軸芯Ｓを通る平面Ｌから偏心して設けてもよい。具体的には、ブラケット２１は、軸芯Ｓを通る平面Ｌからずれた位置で平面Ｌに平行に設けられている。ブラケット２１は、円筒部１１の外周面に溶接固定されている。このような構成によれば、取り付けられるブレース材５の位置も偏心するので、ブレース材５同士が交差する位置においてブレース材５同士が干渉するのを防止することができる。

さらに、前記実施形態では、ブレース材５の上端部は、空調機材１を支持している吊ボルト３の上端部に取り付けられているが、これに限定されるものではない。ブレース材５の上端部は、天井板を支持する吊ボルト（図示せず）の上端部に取り付けてもよいし、上階床スラブ２に取り付けてもよい。上階床スラブ２に取り付ける場合は、図１１に示すように、床スラブ２の下部に袋ナット６を埋設し、短い吊材（吊ボルト３ａ）を垂下させて、前記実施形態と同様のブレース取付構造によって取り付ければよい。吊ボルト３ａの長さは、受けナット３０の高さと連結部材１０の高さと上方のクリアランス高さと袋ナット６への螺合長さとを合わせた寸法以上であればよい。

また、前記実施形態では、ブレース取付構造を、上階床スラブ２から空調機材１を吊り下げる構造に適用した場合を説明したが、これに限定されるものではなく、他の機材を吊りされる吊ボルトや、天井板を吊り下げる吊ボルトであっても適用できるのは勿論である。また吊材は吊ボルトに限定されるものではない。さらに、受け部材は受けナットに限定されるものでもない。

さらに、前記実施形態では、筒部である円筒部１１は、一の部材から一体形成されたものであるが、筒部を二分割して、吊ボルト３を水平方向から囲むような構造であってもよい。具体的には、図１２に示すように、筒部を平面視で二分割し、一対のＣ字状部材１１ａ，１１ｂを形成する。このＣ字状部材１１ａ，１１ｂの一端部同士をピン結合する。Ｃ字状部材１１ａ，１１ｂは、ピン１７を中心に回動し、他端部が開口可能となっている。Ｃ字状部材１１ａ，１１ｂの他端部には、ブラケットが厚さ方向に分割されてなるブラケット部材２１ａ，２１ｂがそれぞれ形成されている。Ｃ字状部材１１ａ，１１ｂの他端部が閉じた状態で、各ブラケット部材２１ａ，２１ｂが互いに重なり合ってブラケット２１（図１２の（ａ）参照）が形成される。各ブラケット部材２１ａ，２１ｂは、ボルトナット（図示せず）で厚さ方向に締め付けられて一体化される。このような構成の連結部材１０を吊ボルト３に固定するに際しては、図１２の（ｂ）に示すように、Ｃ字状部材１１ａ，１１ｂの他端部および各ブラケット部材２１ａ，２１ｂが開いた状態で、吊ボルト３の側部から移動させた後、図１２の（ａ）に示すように、吊ボルト３を囲うように、Ｃ字状部材１１ａ，１１ｂの他端部を閉じる。そして、接続金具（図示せず）を設置して、ボルトナットでブラケット部材２１ａ，２１ｂを接続金具とともに締め付ける。これによって、ブラケット部材２１ａ，２１ｂが一体化されブラケット２１が形成されるとともに、Ｃ字状部材１１ａ，１１ｂの他端部が閉じて一体化されて円筒部１１が形成される。円筒部１１の内周面は、吊ボルト３の外周と所定の間隔をあけており、連結部材１０が吊ボルト３に沿って移動可能となっている。このような構成の連結部材１０によれば、連結部材１０を吊ボルト３の下端部から装着させる必要がなく、設置高さで取付け作業を行えるので、設置が容易になる。

また、前記実施形態では、図１に示すように、ブレース材５の下端部を吊ボルト３の下端部に取り付ける場合に、連結部材１０の上側に押えナット３５を設けるとともに、下側に受けナット３０を設け、連結部材１０を押えナット３５と受けナット３０とで挟持しているが、これに限定されるものではない。図１３に示すように、連結部材１０の下端部と、ブラケット４との間に隙間を設けてもよい。このような構成においては、ブレース材５に引張力が作用したときは、連結部材１０が押えナット３５に下側から当接することで係止されて、連結部材は上方には移動しないので引張力に対抗することができる。また、ブレース材に圧縮力が作用しようとしたときは、連結部材１０が吊ボルトに沿って下側の移動スペースに移動する（下降する）ことで、圧縮力を逃がすことができる。これによって、ブレース材には圧縮力が作用しない。

さらに、吊ボルト３の径を大きいものに代えたり、吊ボルト３にコンポジットパイプを被せたりして、吊ボルト３の強度をブレース材５よりも高くなるようにするのが好ましい。このような構成にすれば、ブレース材５の座屈を防止できるだけでなく、吊ボルト３に作用する圧縮力への対抗力を強化できるので、吊ボルト３の座屈も抑制でき、天井構造全体の剛性をより一層高めることができる。

１ 空調機材
３ 吊ボルト
５ ブレース材
１０ 連結部材
１１ 円筒部
２１ ブラケット
３０ 受けナット

Claims (2)

1. 天井部に設けられた複数の吊材間にブレース材が架け渡されたブレース取付構造であって、
   前記ブレース材を前記吊材に連結する連結部材と、
   前記吊材に固定される受け部材と、を備えており、
   前記連結部材は、前記吊材の外径よりも大きい内径を有する筒部を備え、前記吊材に沿って移動可能に構成され、
   前記連結部材の軸方向下端側には前記受け部材が配置され、前記連結部材の軸方向上端側には移動スペースが位置し、
   前記ブレース材の引張方向に力が作用する状態では前記連結部材は前記受け部材に当接し、
   前記ブレース材の圧縮方向に力が作用する状態では前記連結部材は前記移動スペースに移動するように構成されている
   ことを特徴とするブレース取付構造。
2. 前記連結部材は、前記筒部の外周に形成されたブラケットをさらに備え、
   前記ブラケットに前記ブレース材が取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のブレース取付構造。

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