JP6038710B2 - 配管又はラック支持具 - Google Patents

Description

本発明は、工場建屋や倉庫建屋などの建築物に配設される、各種設備用の配管（ダクトを含む。）又は電源線制御線用ケーブルラックなど設備配管又はラックを、当該建築物を構成する鉄骨構造体を利用して支持する技術に関する。特に、柱・梁の主要構造部を鉄骨材により構成する鉄骨造の建築物の梁を利用して前記設備配管又はラックを支持する技術に関する。

工場建屋などでは、その経済性や階高のある程度の高さを確保する必要性などから、柱・梁の主要構造部を鉄骨材により構成する鉄骨造（Ｓ造）とする場合が多い。鉄骨造の建屋を構成する柱・梁部材は、Ｈ形鋼やボックス鋼など単一材で構成されることも近年多くなってきているが、工場や体育館のような張間の大きい建物では、経済性の面からも、特に梁にはトラスなどの、断面の小さな鋼材を組んで構成する組立て部材が用いられる。

トラスは、直線材により１つの構面が三角形をなすように組み立てられ、節点がピン接合で結合された構造であり、トラスを構成する部材には、形鋼、平鋼などが用いられる。特に、ある程度の強度を必要とする工場建屋などの梁を構成する場合、形鋼を用いて構成されている。

建屋の梁をトラス梁とする場合、トラス梁の構成は以下のようになることが多い。即ち、大きな断面を有する山形鋼を二つ背合わせにし、間にガセットプレートを挟んで、トラス梁の上下フランジとし、上下フランジに直交しトラス梁ウエブの梁背を規定する垂直腹材を上下フランジのガセットプレートを挟んで小断面山形鋼二つで形成する。そして、トラス梁ウエブのほかの空間を、斜材としての小断面山形鋼２つを、異なるガセットプレートを挟んで斜行腹材として形成する。トラス梁の場合、上下フランジを、上側を上弦材、下側を下弦材と呼んでいる。

このような鉄骨造建屋の、トラス梁（以下、鉄骨構造体ともいう。）を構成する鉄骨構造体に設備配管又はラックを施工する場合、従来、鉄鋼構造体の一部をなす下弦材にボルト孔を開設し、このボルト孔を利用して下弦材に取り付けた全ネジボルトなどの吊り下げ部材によって設備配管又はラックを吊り下げ保持するという工法がとられている。

しかしながら、この工法は鉄骨構造体を構成する下弦材にボルト孔を開設するので、鉄骨構造体の強度に及ぼす影響の有無を前もって確認しなければならず、面倒である。また、下弦材にボルト孔を開設する作業に労力と時間を要するので、施工期間を増大させる要因ともなっている。

ところで、トラス梁である鉄骨構造体を構成する下弦材などの部材からの設備配管又はラック支持ではないが、コンクリートスラブのアンカーボルトから延びる全ネジボルトに、一次吊り元として、溝とする間隔を空けて固定する背中合わせの山形鋼二本を吊り、前記全ネジボルトと平面的に異なる位置に設備吊設物の吊下用途の別な全ネジボルトを吊り下げて、設備配管を施工することができる一般的な配管支持技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、別の技術として、鉄骨造の梁が例えばＨ形鋼の単一材などで構成される場合に、
Ｌ形の銜え部材に対しボルトを締結し近づける構造を有する、銜え部材とボルト先端との間に梁のＨ形鋼のフランジ部分を挟んで、クランプ固定するクランプ治具を、全ネジボルトの上部に軸支摺動固定させることで、梁のＨ形鋼のフランジを挟んで吊り元とする吊り金具も、市販されている。

特開平８−２００５５３号公報

特許文献１記載の配管用支持金具を使用すれば、設備配管又はラックを施工することができるが、今回の工場建屋の梁である鉄骨構造体を構成する下弦材などから、どのようにこの一次吊り元を取り付けるのかは、開示がない。

また、前述した、梁のＨ形鋼のフランジを挟んで吊り元とするクランプ治具を用いても、ボルトで締め付けるだけの固定であるため、これが弛むことに起因する設備吊設物の落下事故が多発しており、特に重量のある設備配管又はラックの支持には不適切である。

また、特許文献１に記載された配管用支持金具及び上述のクランプ治具のいずれを用いた場合も、設備配管又はラックが下弦材の下方に吊り下げられた状態となるので、外観性が悪いだけでなく、下弦材の下方空間を利用する場合のスペース阻害要因となっている。さらに、特許文献１記載の配管用支持金具は、一本の設備配管を吊り下げるのには適しているが、複数の設備配管又はラックを吊り下げるのが困難である。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、鉄骨構造体を構成する部材に加工を施すことなく使用することができ、作業性が良好で、複数の設備配管も容易に保持することができ、工期短縮も図ることができる配管又はラック支持具を提供することにある。

さらに、鉄骨構造体に加工を施さず、特に、溶接接合して取り付けることがないので、工場における工程変更での生産機器移設に伴う配管やラックの盛替え工事の際に、撤去や移設が容易である配管又はラック支持具を提供することにある。

本発明の配管又はラック支持具は、トラス梁である鉄骨構造体を構成する上弦材と下弦材との間に傾斜状に配置され二本の山形鋼で構成される斜行腹材に載置されるよう用いられ、
前記トラス梁である鉄骨構造体は、少なくともウエブ面方向に隣り合う斜行腹材をハ字状に傾斜を直交させるようになし、
配管又はラック支持具は、
前記斜行腹材の二本の山形鋼の間に存在する隙間に挿入され、前記隣り合う斜行腹材それぞれから垂下する二つの吊部材と、
前記斜行腹材に当接して前記吊部材を垂下状態に保つため前記吊部材にそれぞれ設けられたストッパ部材と、
ハ字状をなすように隣り合う二つの斜行腹材にそれぞれ前記ストッパ部材を当接させた状態で前記斜行腹材から垂下する複数の前記吊部材を繋ぐように前記吊部材に取り付けられた水平支持部材と
を備えたことを特徴とする。

このような構成とすれば、ハ字状に隣り合う複数の斜行腹材を形成するそれぞれ二本の山形鋼の間に存在する隙間に、それぞれ吊部材を挿入すればストッパ部材が斜行腹材に当接して吊部材が垂下状態に保たれるので、これらの吊部材を繋ぐように水平支持部材を取り付ければ、当該水平支持部材の上に設備配管又はラックを配置することができる。

斜行腹材を形成するそれぞれ二本の山形鋼の間に存在する隙間に挿入された吊部材は当該斜行腹材に当接するストッパ部材で垂下状態に保持されるので、鉄骨構造体を構成する部材に加工を施すことなく使用することができる。吊部材は、トラス梁に穿孔したり、トラス梁にボルト締めしたりすることなく配置することができるので、作業性が良好で、工期短縮も図ることができる。また、水平支持部材は、スペースが許す限り、必要な長さに設定することができるので、複数の設備配管又はラックも容易に保持することができる。

さらに、本発明の配管又はラック支持具を使用すれば、鉄骨構造体を構成する上弦材と下弦材との間に設備配管又はラックを配設することができるので、下弦材の下方空間を設備配管又はラックが占有することがなくなり、スペースの有効活用を図ることができる。

ここで、前記ストッパ部材として、前記斜行腹材の上面に当接する平板状ストッパ部材を設けることが望ましい。このような構成とすれば、平板状ストッパ部材が斜行腹材の上面に面接触した状態となるので、吊部材を安定保持することができる。

一方、屋根勾配が水勾配となっていて、トラス梁の延長方向が水勾配と直交する場合、斜行腹材の傾斜角度がトラス梁ごとに異なることがよく起きる。なぜなら、トラス梁の下弦材は、そのレベルが一定とされることが、建屋の便宜上有利だからである。そこで、前記吊部材と前記水平支持部材とのなす角度が変更可能であるようにすることもできる。このような構成とすれば、斜行腹材の傾斜角度がトラス梁ごとに異なる場合に、それぞれの傾斜角度に対応させて吊部材と水平支持部材とのなす角度を設定した多種類の配管又はラック支持具を用意する必要がなくなるので、施工性が向上する。

さらに、前記吊部材に対する前記水平支持部材の取付位置が、前記吊部材の長手方向若しくは前記水平支持部材の長手方向の少なくとも一方に沿って変更可能であるようにすることもできる。このような構成とすれば、施工現場の状況に応じて、水平支持部材の取付位置を変更することが可能となるので、汎用性が向上する。

一方、前記ストッパ部材が当接する前記斜行腹材の下面側に配置され、前記ストッパ部材との間に前記斜行腹材を挟持する係止部材を設けることもできる。このような構成とすれば、ストッパ部材が斜行腹材に固定されるので、地震発生時などに、吊部材が斜行腹材の上方に浮き上がるのを防止することができ、耐震性が向上する。

本発明により、トラス梁である鉄骨構造体を構成する部材に加工を施すことなく使用することができ、作業性が良好で、複数の設備配管又はラックも容易に保持することができ、工期短縮も図ることができる配管又はラック支持具を提供することができる。

本発明の実施形態である配管又はラック支持具の施工状態を示す正面図である。 図１中の矢線Ａ方向から見た一部省略図である。 図１に示す配管又はラック支持具の一部切欠拡大図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１，図２に示すように、本実施形態の配管又はラック支持具１００は、トラス梁である鉄骨構造体１０を構成する上弦材１１と下弦材１２との間に傾斜状に配置された斜行腹材１３ｘ（１３ｙ）を形成する複数の山形鋼１３ａｘ，１３ｂｘ（１３ａｙ，１３ｂｙ）の間に存在する隙間Ｇに挿入され斜行腹材１３ｘ（１３ｙ）から垂下する吊部材２０ｘ（２０ｙ）と、吊部材２０ｘ（２０ｙ）の上面に当接して吊部材２０ｘ（２０ｙ）を垂下状態に保つため吊部材２０ｘ（２０ｙ）に設けられた平板状ストッパ部材２１ｘ（２１ｙ）と、ハ字状をなすように隣り合う複数の斜行腹材１３ｘ，１３ｙにそれぞれストッパ部材２１ｘ，２１ｙを当接させた状態で斜行腹材１３ｘ，１３ｙから垂下する複数の吊部材２０ｘ，２０ｙを繋ぐように吊部材２０ｘ，２０ｙに取り付けられた水平支持部材２２と、を備えている。

水平支持部材２２は、その両端部を吊部材２０ｘ，２０ｙの下端部に当接させた状態でそれぞれ複数のネジ２３によって着脱可能に取り付けられている。本実施形態においては、斜行腹材１３ｘ（１３ｙ）を形成する二本の山形鋼１３ａｘ，１３ｂｘ（１３ａｙ，１３ｂｙ）は横断面がＬ字状をなし、それぞれのウエブを背合わせし、ウエブ間に隙間を形成するためスペーサを介して溶接した二本を一体にした加工材であり、吊部材２０ｘ（２０ｙ）は帯板状の平板材であり、水平支持部材はＣチャンネル材であるが、これらに限定するものではない。

図１に示すように、ハ字状に隣り合う複数の斜行腹材１３ｘ，１３ｙを形成する二本の山形鋼１３ａｘ，１３ｂｘ（１３ａｙ，１３ｂｙ）の間に存在する隙間Ｇ（図２参照）にそれぞれ吊部材２０ｘ，２０ｙを挿入すればストッパ部材２１ｘ，２１ｙがそれぞれ斜行腹材１３ｘ，１３ｙの上面に当接して吊部材２０ｘ，２０ｙが垂下状態に保たれる。従って、これらの吊部材２０ｘ，２０ｙを繋ぐように水平支持部材２２を取り付ければ、当該水平支持部材２２の上に設備配管Ｐ１，Ｐ２を配置することができる。本実施形態においては、複数の設備配管Ｐ１，Ｐ２をそれぞれＵ字ボルト２４及びナット２５を用いて水平支持部材２２上に取り付けているが、これに限定するものではない。

斜行腹材１３ｘ，１３ｙを形成する二本の山形鋼１３ａｘ，１３ｂｘ（１３ａｙ，１３ｂｙ）の間に存在する隙間Ｇに挿入された吊部材２０ｘ，２０ｙはそれぞれ斜行腹材１３ｘ，１３ｙに当接するストッパ部材２１ｘ，２１ｙで垂下状態に保持されるので、鉄骨構造体１０を構成する部材に加工を施すことなく配管又はラック支持具１００を使用することができる。

また、吊部材２０ｘ，２０ｙは、斜行腹材１３ｘ，１３ｙに穿孔したり、斜行腹材１３ｘ，１３ｙにボルト締めしたりすることなく配置することができるので、取付作業性が良好であり、工期短縮も図ることができる。また、水平支持部材２２は、スペースが許す限り、必要な長さに設定することができるので、複数の設備配管Ｐ１，Ｐ２も容易に保持することができる。

さらに、本実施形態の配管又はラック支持具１００を使用すれば、トラス梁である鉄骨構造体１０を構成する上弦材１１と下弦材１２との間に設備配管Ｐ１，Ｐ２を配設することができるので、下弦材１２の下方空間を設備配管が占有することがなくなり、スペースの有効活用を図る上でも有効である。

また、配管又はラック支持具１００を前述した要領で斜行腹材１３ｘ，１３ｙの間に取り付けたとき、平板状のストッパ部材２１ｘ，２１ｙは、斜行腹材１３ｘ，１３ｙの上面に面接触した状態となるので、吊部材２０ｘ，２０ｙを安定保持することができる。

さらに、図３に示すように、ストッパ部材２１ｘ，２１ｙが当接する斜行腹材１３ｘ，１３ｙの下面側にそれぞれ平板状の係止部材２６ｘ，２６ｙを配置し、ストッパ部材２１ｘ，２１ｙとの間に斜行腹材１３ｘ，１３ｙの上面部分を挟持し、ネジ２７で締め付ける方式を採用することもできる。

このような構成とすれば、ストッパ部材２１ｘ，２１ｙがそれぞれ斜行腹材１３ｘ，１３ｙの上面部分に固定されるので、地震発生時などに、吊部材２０ｘ，２０ｙがトラス梁１３ｘ，１３ｙの上方に浮き上がるのを防止することができ、耐震性が向上する。この場合、図２に示すように、ストッパ部材２１ｘ，２１ｙの幅２１ｗ及び係止部材２６ｘ，２６ｙの幅（図示せず）を斜行腹材１３ｘ，１３ｙの幅１３ｗ（図２参照）より広くして、斜行腹材１３ｘ，１３ｙの上面部分の外側の領域において、ストッパ部材２１ｘ，２１ｙと係止部材２６ｘ，２６ｙとをネジ２７で固定できるようにすれば、トラス梁１３ｘ，１３ｙにネジ孔を開設する必要がない。

また、図３に示すように、ネジ２３を挿通するために、吊部材２０ｘ，２０ｙの下端部に開設されたネジ孔２８は鉛直方向を長径とする長孔であるため、吊部材２０ｘ，２０ｙと水平支持部材２２とのなす角度が直角以外の角度（例えば、鈍角、鋭角）に変更可能である。従って、施工現場によって差異があるトラス梁１３ｘ，１３ｙの傾斜角度に対応させて吊部材２０ｘ，２０ｙと水平支持部材２２とのなす角度を設定した多種類の配管又はラック支持具１０を用意する必要がなく、施工性が良好である。

さらに、ネジ孔２８が鉛直方向を長径とする長孔であることにより、吊部材２０ｘ，２０ｙに対する水平支持部材２２の取付位置が、吊部材２０ｘ，２０ｙの長手方向（鉛直方向）に沿って変更可能であるため、施工現場の状況に応じて、水平支持部材２２の取付位置を変更することでき、汎用性に優れている。

なお、図１〜図３に基づいて説明した配管又はラック支持具１００は、本発明の一例を示すものであり、本発明の配管支持具は図１〜図３に示す配管又はラック支持具１００に限定されない。

本発明の配管支持具は、工場建屋や倉庫などの建築物における設備配管用の資材として広く利用することができる。

１００ 配管支持具
１０ 鉄骨構造体
１１ 上弦材
１２ 下弦材
１３ｘ，１３ｙ 斜行腹材
１３ｗ，２１ｗ 幅
１３ａｘ，１３ｂｘ，１３ａｙ，１３ｂｙ 山形鋼
２０ｘ，２０ｙ 吊部材
２１ｘ，２１ｙ，３１ｘ，３１ｙ ストッパ部材
２２ 水平支持部材
２３，２７ ネジ
２４ Ｕ字ボルト
２５ ナット
２６ｘ，２６ｙ 係止部材
２８ ネジ孔
Ｇ 隙間
Ｐ１，Ｐ２ 設備配管

Claims (5)

1. トラス梁である鉄骨構造体を構成する上弦材と下弦材との間に傾斜状に配置され二本の山形鋼で構成される斜行腹材に載置されるよう用いられ、
   前記トラス梁である鉄骨構造体は、少なくともウエブ面方向に隣り合う斜行腹材をハ字状に傾斜を直交させるようになし、
   配管又はラック支持具は、
   前記斜行腹材の二本の山形鋼の間に存在する隙間に挿入され、前記隣り合う斜行腹材それぞれから垂下する二つの吊部材と、
   前記斜行腹材に当接して前記吊部材を垂下状態に保つため前記吊部材にそれぞれ設けられたストッパ部材と、
   ハ字状をなすように隣り合う二つの斜行腹材にそれぞれ前記ストッパ部材を当接させた状態で前記斜行腹材から垂下する複数の前記吊部材を繋ぐように前記吊部材に取り付けられた水平支持部材と
   を備えたことを特徴とする配管又はラック支持具。
2. 前記ストッパ部材として、前記斜行腹材の上面に当接する平板状ストッパ部材を設けた請求項１記載の配管又はラック支持具。
3. 前記吊部材と前記水平支持部材とのなす角度が変更可能である請求項１又は２記載の配管又はラック支持具。
4. 前記吊部材に対する前記水平支持部材の取付位置が、前記吊部材の長手方向若しくは前記水平支持部材の長手方向の少なくとも一方に沿って変更可能である請求項１〜３のいずれかに記載の配管又はラック支持具。
5. 前記ストッパ部材が当接する前記斜行腹材の下面側に配置され、前記ストッパ部材との間に前記斜行腹材を挟持する係止部材を設けた請求項１〜４のいずれかに記載の配管又はラック支持具。

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