JP6909008B2 - 補強壁支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、原子力発電施設等の建築物における竜巻、台風等による飛来物対策の一手段となり得る補強壁支持構造に関する。

従来、原子力発電施設等の建築物において、種々の飛来物対策がとられている。例えば、特許文献１には、保護対象構造物としての建屋構造物と、この上方に建築された屋根構造物とを分離構成し、互いに独立した基礎構造部を備えるようにすることが記載されている。

特開２０１１−２５２８００号公報

ところで、上記のように保護対象構造物から完全に分離した状態でその防護のための構造物を設けるのではなく、保護対象構造物の一部を利用して防護用の構造物を設けようとした場合、例えば図４に示すように、保護対象構造物５１の屋上面から、保護対象構造物５１を防護するための補強壁５２にかけて、鉄骨架台５３を設けることが考えられる。なお、補強壁５２は、保護対象構造物５１から離間した位置にある。

しかし、図４に示す例では、その構造上、鉄骨架台５３を介して補強壁５２から伝達される曲げモーメントを保護対象構造物５１の屋根スラブ、屋根梁で負担することになり、この負担に対応するために、保護対象構造物５１の大幅な補強が必要になれば、施工がそれだけ複雑化することになる。

本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、保護対象構造物の大幅な補強を必須とすることなく当該保護対象構造物を利用してその防護のための補強壁を簡易に構築することのできる補強壁支持構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る補強壁支持構造は、保護対象構造物から離間した補強壁を支持するための補強壁支持構造であって、前記補強壁から前記保護対象構造物の上方にかけて設けられ、前記補強壁に剛接合された格子状梁と、前記保護対象構造物の屋上面に設けられた梁受け部材とを具備し、前記格子状梁と前記梁受け部材とはピン接合され、前記梁受け部材は、前記屋上面において前記補強壁に近い列をなすように点在している近位梁受け部材と、前記補強壁から遠い列をなすように点在している遠位梁受け部材とが存在するように、前記屋上面において前記補強壁に近い列と遠い列との少なくとも二列をなすように点在し、各梁受け部材は、前記保護対象構造物の柱の直上に位置し、前記格子状梁は、前記近位梁受け部材に支持される近位柱及び前記遠位梁受け部材に支持される遠位柱と、隣り合う近位柱間にわたる近位梁と、隣り合う遠位梁間にわたる遠位梁と、隣り合う近位柱と遠位柱とにわたる支持梁と、近位柱と補強壁とにわたる突出梁とを含む（請求項１）。

上記補強壁支持構造において、前記格子状梁は、隣り合う近位柱間において補強壁から近位梁を跨いで延びる中入り梁と、近位梁と略平行に延び、両端がそれぞれ支持梁に連結され、その中間部に中入り梁が連結される連結梁とを含んでいてもよい（請求項２）。

上記補強壁支持構造において、前記補強壁は、基礎にピン支承される柱脚部を、前記保護対象構造物に近い列と遠い列との少なくとも二列にわたって有していてもよい（請求項３）。

本願発明では、保護対象構造物の大幅な補強を必須とすることなく当該保護対象構造物を利用してその防護のための補強壁を簡易に構築することのできる補強壁支持構造が得られる。

すなわち、本願の各請求項に係る発明の補強壁支持構造では、補強壁を支持する格子状梁を、補強壁に剛接合しつつ、保護対象構造物の梁受け部材にピン接合する、という比較的簡易な構成により、補強壁及び格子状梁から梁受け部材への曲げモーメントの伝達を低減することができ、これにより、保護対象構造物自体の強度アップが不要となる可能性が高く、構造安全性も高まることになる。

請求項１に係る発明の補強壁支持構造では、梁受け部材を複数列設け、保護対象構造物を構成する柱の直上に各梁受け部材を配置するので、梁受け部材に掛かる垂直荷重を柱で負担することができ、それだけ梁受け部材の構造を簡易化することができる。

請求項３に係る発明の補強壁支持構造では、補強壁を複数列の柱脚ピンで支持するので、梁受け部材への曲げモーメントの伝達がより確実に低減されるという効果が得られる。

本発明の一実施の形態に係る補強壁支持構造を備えた建物の構成を概略的に示す説明図である。 前記補強壁支持構造の上部の構成を概略的に示す平面図である。 前記補強壁支持構造の下部の構成を概略的に示す横断面図である。 従来の補強壁支持構造を概略的に示す説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。

図１に示す建物は、保護対象構造物１と、保護対象構造物１から離間した補強壁２と、補強壁２を支持するための補強壁支持構造とで構成され、補強壁支持構造は、図１〜図３に示すように、補強壁２から保護対象構造物１の上方にかけて設けられ、補強壁２に剛接合された格子状梁３と、保護対象構造物１の屋上面１ａに設けられた梁受け部材４とを具備する。

本例の保護対象構造物１は原子力発電施設である。但し、保護対象構造物１は、このような原子力施設に限らず、例えば竜巻、台風等による飛来物対策が必要な他の建築物であってもよい。

図１に示すように、梁受け部材４（４ａ、４ｂ）は、保護対象構造物１の屋上面１ａから立ち上がるように構成され、保護対象構造物１の柱１ｂ（図１参照）の直上にそれぞれ位置し、屋上面１ａにおいて補強壁２に近い列と遠い列との少なくとも二列（本例では二列のみ）をなすように点在している（図２も参照）。以下、便宜上、補強壁２に近い列をなすように点在している梁受け部材４を近位梁受け部材４ａ、補強壁２から遠い列をなすように点在している梁受け部材４を遠位梁受け部材４ｂといい、両者を区別しない場合は梁受け部材４という。なお、梁受け部材４は、格子状梁３を支持可能に構成されていればよく、種々の構成のものを採用可能である。

これに対して、格子状梁３は、梁受け部材４にピン接合される柱（例えば鉄骨柱）５（５ａ、５ｂ）と、屋上面１ａにおいて全ての柱５を含む区画から補強壁２までにわたって不均一な格子状をなすように延びる梁６（６ａ〜６ｆ）とで構成されている。

具体的には、柱５としては、図１、図２に示すように、近位梁受け部材４ａに支持される近位柱５ａと、遠位梁受け部材４ｂに支持される遠位柱５ｂとを設ける。以下では、両者５ａ、５ｂを区別しない場合は、単に柱５という。

また、梁６としては、図２に示すように、隣り合う近位柱５ａ間にわたる近位梁６ａと、隣り合う遠位柱５ｂ間にわたる遠位梁６ｂと、隣り合う近位柱５ａと遠位柱５ｂとにわたる支持梁６ｃと、近位柱５ａと補強壁２とにわたる突出梁６ｄと、隣り合う近位柱５ａ間において補強壁２から近位梁６ａを跨いで延びる中入り梁６ｅと、近位梁６ａと略平行に延び、両端がそれぞれ支持梁６ｃに連結され、その中間部に中入り梁６ｅが連結される連結梁６ｆとを設ける。

ここで、二本の突出梁６ｄの間に二本の中入り梁６ｅを等ピッチで配置しているが、このピッチは補強壁２を構成する柱のピッチに合わせたものであり、二本の突出梁６ｄの間に設ける中入り梁６ｅの本数（ピッチ）は適宜変更可能である。

また、近位梁６ａを跨ぎ補強壁２に連結される各中入り梁６ｅにおいて、補強壁２の支持に必要な強度を確保する必要上、近位梁６ａから連結梁６ｆまでの長さは、近位梁６ａから補強壁２までの長さと同程度以上とするのが好ましく、図示例では近位梁６ａから補強壁２までの長さと同程度としているが、例えば中入り梁６ｅの一部又は全部を遠位梁６ｂまで延ばして遠位梁６ｂに連結するようにしてもよい。

一方、補強壁２は、図１及び図３に示すように、基礎（布基礎）７にピン支承される柱脚部８を、保護対象構造物１に近い列と遠い列との少なくとも二列（本例では二列のみ）にわたって有する。以下、便宜上、柱脚部８のうち、保護対象構造物１に近い列をなすものを近位柱脚部８ａ、遠い列をなすものを遠位柱脚部８ｂといい、両者８ａ、８ｂを区別しない場合は単に柱脚部８という。

また、補強壁２は、柱脚部８に連結される基礎梁９として、隣り合う近位柱脚部８ａ間にわたる近位梁９ａと、隣り合う遠位柱脚部８ｂ間にわたる遠位梁９ｂと、隣り合う近位柱脚部９ａと遠位柱脚部９ｂとにわたる支持梁９ｃと、隣り合う近位柱脚部８ａ間において遠位梁９ａに向かって延びる中入り梁９ｄと、近位梁９ａ又は遠位梁９ｂと略平行に延び、両端がそれぞれ支持梁９ｃに連結され、その中間部に中入り梁９ｄが連結される連結梁９ｅとを有する。

ここで、二本の支持梁９ｃの間に二本の中入り梁９ｄを等ピッチで配置しているが、このピッチは補強壁２を構成する柱のピッチに合わせたものであり、二本の支持梁９ｃの間に設ける中入り梁９ｄの本数（ピッチ）は適宜変更可能である。

また、図３に示す例では、各中入り梁９ｄを近位梁９ａから遠位梁９ｂにまでは延ばさず、その半分くらいまでの位置にまで延ばして連結梁９ｅに連結しているが、例えば中入り梁９ｄの一部又は全部を遠位梁９ｂまで延ばして遠位梁９ｂに連結するようにしてもよい。

なお、補強壁２の基礎梁より上側の部分は、想定する飛来物等を考慮して種々の構成のものを採用可能であり、例えば、鋼板（金属製板）等の複数の壁材と、複数の壁材を面状に並べた状態で支持する型鋼（Ｈ型鋼）等の複数の支持材（骨組み）とで構成することが考えられる。図１〜図３において、補強壁２の基礎梁から上側の部分を破線で示しているのは、その構成が特定のものに限定されないことを明白にしておく趣旨からである。

図１〜図３に示す建物は、保護対象構造物１から離間した補強壁２を、補強壁支持構造によって支持する補強壁支持方法を採用したものと捉えることができ、この補強壁支持方法は、新築の保護対象構造物１に限らず、既設の保護対象構造物１にも適用可能である。

以上説明した本例の補強壁支持構造では、補強壁２を支持する格子状梁３を、補強壁２に剛接合しつつ、保護対象構造物１の梁受け部材４にピン接合する、という比較的簡易な構成により、補強壁２及び格子状梁３から梁受け部材４への曲げモーメントの伝達を低減することができ、これにより、保護対象構造物１自体の強度アップが不要となる可能性が高く、構造安全性も高まることになる。

また、本例の補強壁支持構造では、梁受け部材４を複数列設け、保護対象構造物１を構成する柱１ｂの直上に各梁受け部材４を配置するので、梁受け部材４に掛かる垂直荷重を柱１ｂで負担することができ、それだけ梁受け部材４の構造を簡易化することができる。

さらに、本例の補強壁支持構造では、補強壁２を複数列の柱脚ピンで支持するので、梁受け部材４への曲げモーメントの伝達がより確実に低減されるという効果が得られる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論であり、本明細書中に挙げた変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。

１ 保護対象構造物
１ａ 屋上面
２ 補強壁
３ 格子状梁
４ 梁受け部材
４ａ 近位梁受け部材
４ｂ 遠位梁受け部材
５ 柱
５ａ 近位柱
５ｂ 遠位柱
６ 梁
６ａ 近位梁
６ｂ 遠位梁
６ｃ 支持梁
６ｄ 突出梁
６ｅ 中入り梁
６ｆ 連結梁
７ 基礎
８ 柱脚部
８ａ 近位柱脚部
８ｂ 遠位柱脚部
９ 基礎梁
９ａ 近位梁
９ｂ 遠位梁
９ｃ 支持梁
９ｄ 中入り梁
９ｅ 連結梁
５１ 保護対象構造物
５２ 補強壁
５３ 鉄骨架台

Claims (3)

1. 保護対象構造物から離間した補強壁を支持するための補強壁支持構造であって、
   前記補強壁から前記保護対象構造物の上方にかけて設けられ、前記補強壁に剛接合された格子状梁と、
   前記保護対象構造物の屋上面に設けられた梁受け部材とを具備し、
   前記格子状梁と前記梁受け部材とはピン接合され、
   前記梁受け部材は、前記屋上面において前記補強壁に近い列をなすように点在している近位梁受け部材と、前記補強壁から遠い列をなすように点在している遠位梁受け部材とが存在するように、前記屋上面において前記補強壁に近い列と遠い列との少なくとも二列をなすように点在し、各梁受け部材は、前記保護対象構造物の柱の直上に位置し、
   前記格子状梁は、前記近位梁受け部材に支持される近位柱及び前記遠位梁受け部材に支持される遠位柱と、隣り合う近位柱間にわたる近位梁と、隣り合う遠位梁間にわたる遠位梁と、隣り合う近位柱と遠位柱とにわたる支持梁と、近位柱と補強壁とにわたる突出梁とを含むことを特徴とする補強壁支持構造。
2. 前記格子状梁は、隣り合う近位柱間において補強壁から近位梁を跨いで延びる中入り梁と、近位梁と略平行に延び、両端がそれぞれ支持梁に連結され、その中間部に中入り梁が連結される連結梁とを含む請求項１に記載の補強壁支持構造。
3. 前記補強壁は、基礎にピン支承される柱脚部を、前記保護対象構造物に近い列と遠い列との少なくとも二列にわたって有する請求項１または２に記載の補強壁支持構造。
   

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