JP6002482B2 - 振動抑制吊構造 - Google Patents

Description

本発明は、天井スラブに吊ボルトで吊り下げられた吊設備機器の振動を軽減する振動抑制吊構造に関する。

従来、天井スラブに吊ボルトで吊り下げられた吊設備機器が、大地震等により落下することがあった。原因を検討すると、吊ボルトの根元（天井スラブに固定される上端部）に応力が集中し、該根元の降伏後に塑性変形が累積して吊ボルトの根元が破断に至ることがわかった。このような吊ボルトの破断を防止するために、一対の吊ボルトの一方の根元と他方の先端部（吊設備機器に固定される下端部）との間に筋交いを設け、各吊ボルトの変形を抑えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２０８６８７号公報

上述のように筋交い等の振れ止め材を設けると、吊ボルトの変形を飛躍的に抑えることができるが、例えば梁跨ぎで吊設備機器を配置するような場合、筋交いを設けることが困難な場合がある。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、天井スラブに吊ボルトで吊り下げられた吊設備機器の振動を軽減する振動抑制吊構造において、吊ボルト間の筋交いを無くして設置自由度を高めた上で吊ボルトの変形を抑えることを課題とする。

上記課題の解決手段として、本発明は、天井スラブに吊ボルトで吊り下げられた吊設備機器の振動を軽減する振動抑制吊構造において、前記吊ボルトを挿通して前記天井スラブの下面及び前記吊設備機器の上面に渡って延び、上端部を前記天井スラブの下面に当接させると共に、下端部を前記吊設備機器の上面に当接させる筒体を複数備え、複数の前記筒体の内の対をなすもの同士が連結板で連結されるとともに、前記筒体の外周面にはネジ山が形成され、前記連結板には前記筒体に外嵌する嵌合筒が固設され、前記嵌合筒および連結板の上下位置が、前記筒体に螺着したナットで調整可能とされることを特徴とする。
この構成によれば、筒体を介して吊設備機器の振動を直接天井スラブに伝達でき、吊ボルトに作用する曲げモーメントを低減して変形を低減できる。
また、複数の吊ボルト間に筋交いを設ける場合と比べて、梁跨ぎで吊設備機器を配置するような場合でも設置自由度が高く、振動対策を容易に実施できる。

本発明は、前記筒体が、前記上端部に設けられて前記天井スラブの下面に当接する上フランジ部と、前記下端部に設けられて前記吊設備機器の上面に当接する下フランジ部とを有することで、上下フランジ部の支圧により吊ボルトに作用する曲げモーメントを効果的に低減できる。
本発明は、前記吊ボルトを複数備え、前記複数の吊ボルトの内の少なくとも平面視で三角形状に並ぶ三本に前記筒体が装着されることで、各筒体の端部の当接により吊ボルトの振動ひいては吊設備機器の振動を抑えると共に、複数の筒体による三点支持によっても吊設備機器の振動を効果的に軽減できる。

本発明本発明によれば、吊ボルト間の筋交いを無くして設置自由度を高めた上で、吊ボルトの根元の応力集中及び変形を抑え、地震による振動に対する吊構造の耐性を向上し、吊ボルトの破断による吊設備機器の落下を防止できる。

本発明の第一実施形態における振動抑制吊構造の正面図である。 本発明の第一実施形態における振動抑制吊構造の平面図である。 本発明の第二実施形態における振動抑制吊構造の正面図である。 本発明の第二実施形態における振動抑制吊構造の平面図である。 本発明の第三実施形態における振動抑制吊構造の正面図である。 本発明の第三実施形態における振動抑制吊構造の平面図である。 本発明の第四実施形態における振動抑制吊構造の正面図である。 本発明の第四実施形態における振動抑制吊構造の平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜第一実施形態＞
図１，２に示すように、本実施形態の振動抑制吊構造１は、建造物の天井スラブ２に複数（四本）の吊ボルト５で空調設備等の吊設備機器７を吊り下げた構成を有する。吊設備機器７は例えば直方体状をなし、その上面８を略水平にして配置される。上面８の外周方には、略水平なフランジ９が例えば全周に渡って設けられる。吊設備機器７の平面視（上面視）の四隅には、それぞれ鉛直方向に延びる吊ボルト５の下端部がフランジ９を貫通した状態で該フランジ９に締結固定される。図中符号１２はフランジ９の下方で吊ボルト５の下端部に螺着され、天井スラブ２の下面３及び吊設備機器７の上面８の間で後述する筒体１３を挟み込むように締め込まれる下ナットを示す。吊設備機器７は天井スラブ２の下面３から下方に離間して配置され、天井スラブ２の下面３よりも下方に張り出す梁４があってもその下方に配置可能である。

振動抑制吊構造１は、吊設備機器７の平面視長方形状の四隅に位置する計四本の吊ボルト５をそれぞれ挿通する四体の筒体１３を備える。
各筒体１３は例えばガス管等の円鋼管からなり、各吊ボルト５をある程度の遊びをもって挿通する。各筒体１３は、設置位置にある吊設備機器７の上面８（フランジ９の上面を含む）と天井スラブ２の下面３とに渡って延び、上端部１４を天井スラブ２の下面３に当接させると共に下端部１５を吊設備機器７の上面８に当接させる。この状態で、各吊ボルト５の下端部に螺着した下ナット１２を締め込むことで、各筒体１３が天井スラブ２の下面３及び吊設備機器７の上面８の間で挟圧されて固定される。これにより、各筒体１３の上端部１４が天井スラブ２の下面３に圧接すると共に、下端部１５が吊設備機器７の上面８に圧接する。

各筒体１３は、上端部１４に天井スラブ２の下面３に当接する上フランジ部１６を有すると共に、下端部１５に吊設備機器７の上面８に当接する下フランジ部１７を有する。これら上下フランジ部１６，１７により、各筒体１３の上下端部１４，１５の支圧力が分散され、かつ振動抑制効果が高まる。各筒体１３の長さは例えば連結体を梁４の下方に離間させる程度に任意に設定される。

以上説明したように、上記実施形態における振動抑制吊構造１によれば、各吊ボルト５を挿通して天井スラブ２の下面３及び吊設備機器７の上面８に渡って延び、これらに上下端部１４，１５を圧接させる筒体１３を備えることで、各筒体１３を介して吊設備機器７の振動を直接天井スラブ２に伝達でき、各吊ボルト５に作用する曲げモーメントを低減して変形を低減できる。また、複数の吊ボルト５間に筋交いを設ける場合と比べて、梁跨ぎで吊設備機器７を配置するような場合でも設置自由度が高く、振動対策を容易に実施できる。

また、筒体１３の上端部１４に天井スラブ２の下面３に当接する上フランジ部１６を設けると共に、筒体１３の下端部１５に吊設備機器７の上面８に当接する下フランジ部１７を設けることで、筒体１３の上下端部１４，１５の支圧により筒体１３及び吊ボルト５ひいては吊設備機器７の揺れを効果的に抑え、吊ボルト５への振動の入力をより軽減できる。

＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図３，４を参照して説明する。
この実施形態の振動抑制吊構造１０１は、前記第一実施形態に対して、例えば吊設備機器７の平面視長方形状の長辺部分の中間部に別途中間吊ボルト１１８を備え、複数の吊ボルト５及び中間吊ボルト１１８の内の一部に筒体１３を装着する点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

複数の吊ボルト５及び中間吊ボルト１１８は相互に共通のボルト軸からなる。これら全吊ボルト５，１１８の内、吊設備機器７の平面視で三角形状に並ぶ三本に筒体１３が装着される。詳細には、前記平面視長方形状の図中下側の長辺部分の両端部に位置する吊ボルト５に筒体１３が装着されると共に、前記平面視長方形状の図中上側の長辺部分の中間部に位置する中間吊ボルト１１８に筒体１３が装着される。

各筒体１３は、挿通する吊ボルト５，１１８の下端部に螺着した下ナット１２を締め込むことで、天井スラブ２の下面３及び吊設備機器７の上面８の間で挟圧されて固定される。図中符号２１１は筒体１３を装着しない吊ボルト５，１１８の下端部に螺着されて下ナット１２と共にフランジ９を挟み込んで締め込む上ナットを示す。

以上説明したように、上記実施形態における振動抑制吊構造１０１によれば、第一実施形態の作用効果に加え、複数の吊ボルト５，１１８の内の平面視で三角形状に並ぶ三本に筒体１３が装着されることで、各筒体１３の端部の当接により挿通する吊ボルト５，１１８の振動ひいては吊設備機器７の振動を抑えると共に、複数の筒体１３による三点支持によっても吊設備機器７の振動を効果的に軽減できる。
すなわち、複数の吊ボルト５，１１８の内、例え一本でも筒体１３を装着すればある程度は吊設備機器７の振動を軽減できるが、前述の如く少なくとも平面視で三角形状に並ぶ三本の吊ボルト５，１１８に筒体１３を装着することで、各筒体１３の剛性のみによらず三本支持の構造的な剛性によっても吊設備機器７の振動を軽減できる。
なお、六本の吊ボルト５，１１８の全てに筒体１３を装着してもよい。第一実施形態の如く四本の吊ボルト５のみを備える場合にはこれらの内の三本のみに筒体１３を装着してもよい。

＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図５，６を参照して説明する。
この実施形態の振動抑制吊構造２０１は、前記第一実施形態に対して、吊設備機器７の平面視長方形状の四隅に位置する計四体の筒体１３を、前記平面視長方形状の四辺のそれぞれに沿って連結する四枚の連結板２２１を備える点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

各連結板２２１は、各吊ボルト５に沿う平板状をなして前記平面視長方形状の四辺のそれぞれに沿って延びる帯状の鋼板からなり、梁４の下方に離間して配置される。各連結板２２１は、連結する一対の筒体１３のそれぞれに溶接結合される一対の連結片２２２と、該一対の連結片２２２のそれぞれに端部がボルト等の締結部材２２５により着脱可能に結合される板本体２２３とに分割される。長尺帯状の連結板２２１が、一対の連結片２２２と板本体２２３の両端部とを含む一対の分割部２２４を有することで、筒体１３に連結片２２２を固設した一対の小組体を一対の吊ボルト５にそれぞれ設置した後に、該一対の小組体を板本体２２３で連結するという段階的な組み付け作業を行うことが可能となる。分割部２２４は、連結板２２１の長さ方向に長いボルト孔２２６を有し、連結する吊ボルト５間のピッチの差異や誤差を吸収する長さ調整機構としても機能する。

以上説明したように、上記実施形態における振動抑制吊構造２０１によれば、第一実施形態の作用効果に加え、複数の筒体１３の内の対をなすもの同士を連結する連結板２２１を備えることで、複数の吊ボルト５を一体的に連結して吊構造全体を補強でき、吊設備機器７及び吊ボルト５の振動を軽減できる。吊構造の設置スペースを抑えつつ振動を軽減するために、連結板２２１の上下幅は吊ボルト５の全長の１／３〜１／４程度が好ましい。

＜第四実施形態＞
次に、本発明の第四実施形態について、図７，８を参照して説明する。
この実施形態の振動抑制吊構造３０１は、前記第三実施形態に対して、筒体１３の外周面にネジ山を形成して筒体３１３とし、連結板２２１の端部には筒体３１３に外嵌する嵌合筒３２７を固設し、嵌合筒３２７ひいては連結板２２１の上下位置を筒体３１３の外周に螺着した上下中間ナット３２８，３２９で調整可能とする点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。

各嵌合筒３２７は例えばガス管等の円鋼管からなり、各筒体３１３に相対移動可能な程度の遊びをもって外嵌する。各嵌合筒３２７は、挿通する筒体３１３の中間部に螺着されて該嵌合筒３２７を上下から締め込む上下中間ナット３２８，３２９により、挿通する筒体３１３の中間部の任意の高さに固定される。本実施形態では、梁４の下方に各連結板２２１が離間するように各嵌合筒３２７が固定される。

各連結板２２１は、連結する一対の嵌合筒３２７のそれぞれに溶接結合される一対の連結片２２２と、該一対の連結片２２２のそれぞれに端部がボルト等の締結部材２２５により着脱可能に結合される板本体２２３とに分割される。嵌合筒３２７並びに上下中間ナット３２８，３２９を取り付ける都合上、各筒体３１３の下フランジ部１７は無くされる。

以上説明したように、上記実施形態における振動抑制吊構造３０１によれば、第三実施形態の作用効果に加え、連結板２２１の上下位置を調整可能とすることで、連結板２２１の上下幅及び上下位置等の設定自由度が高まり、効果的な振動対策を容易に実施できる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、吊ボルトの本数は各実施形態に限られず、偶数本か奇数本（一本含む）かも問わない。第三及び第四実施形態において、連結板２２１の分割部２２４に弾性体等のエネルギー吸収体を介装してもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、各実施形態の構成を適宜組み合わせる等、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１，１０１，２０１，３０１ 振動抑制吊構造
２ 天井スラブ
３ 下面
５ 吊ボルト
７ 吊設備機器
８ 上面
１３，３１３ 筒体
１４ 上端部
１５ 下端部
１６ 上フランジ部
１７ 下フランジ部
１１８ 中間吊ボルト
２２１ 連結板

Claims (3)

1. 天井スラブに吊ボルトで吊り下げられた吊設備機器の振動を軽減する振動抑制吊構造において、
   前記吊ボルトを挿通して前記天井スラブの下面及び前記吊設備機器の上面に渡って延び、上端部を前記天井スラブの下面に当接させると共に、下端部を前記吊設備機器の上面に当接させる筒体を複数備え、
   複数の前記筒体の内の対をなすもの同士が連結板で連結されるとともに、
   前記筒体の外周面にはネジ山が形成され、前記連結板には前記筒体に外嵌する嵌合筒が固設され、前記嵌合筒および連結板の上下位置が、前記筒体に螺着したナットで調整可能とされることを特徴とする振動抑制吊構造。
2. 前記筒体が、前記上端部に設けられて前記天井スラブの下面に当接する上フランジ部と、前記下端部に設けられて前記吊設備機器の上面に当接する下フランジ部とを有することを特徴とする請求項１に記載の振動抑制吊構造。
3. 前記吊ボルトを複数備え、前記複数の吊ボルトの内の少なくとも平面視で三角形状に並ぶ三本に前記筒体が装着されることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動抑制吊構造。

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