JP7430623B2 - 設備支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、設備を支持する設備支持構造に関する。

特許文献１には、配管等の設備を支持する設備支持構造が開示されている。特許文献１に記載の設備支持構造では、一対の上弦材と、一対の下弦材と、これらを接続する複数の束材及び斜材と、により構成されたトラス梁に配管等の設備が固定されている。

特開２０１９－２７１４４号公報

特許文献１に記載の設備支持構造のように、比較的多くの部材によって設備支持構造が構成される場合、各部材の製作費用や現地への部材の運搬費用が嵩むとともに、組立工場または現地での組み立て作業に多大な時間を要することから、結果として、施工コストが増大するおそれがある。また、施工コストを低減させるには、部品点数を少なくすることが考えられるが、安易に部材を削減してしまうと、設備支持構造の強度や剛性が低くなり、許容荷重の低下や耐震性の低下を招くことになる。

本発明は、設備支持構造の強度や剛性を確保しつつ施工コストを低減させることを目的とする。

本発明は、管状またはケーブル状の長尺設備を支持する設備支持構造であって、屋外に立設された一対の支柱と、前記一対の支柱に両端が剛接合されて前記一対の支柱間に架け渡される梁部材と、前記梁部材に沿って前記梁部材の上方に設けられ、前記長尺設備を保持する水平トラス構造部と、前記水平トラス構造部と前記梁部材とを連結することにより鉛直面内において鉛直トラス構造を形成する方杖材と、を備え、前記梁部材は、一対のフランジ部と前記一対のフランジ部に挟まれたウェブ部とを有するＨ形鋼材であり、強軸方向が鉛直方向に沿うように設けられ、前記水平トラス構造部は、前記梁部材に直交し前記梁部材に沿って所定間隔で設けられることにより、前記梁部材に沿って配置される前記長尺設備を支持可能な複数の設備支持部材と、前記梁部材と平行に延び、前記設備支持部材の両端が接合される一対の弦材と、前記一対の弦材を斜めに連結する斜材と、を有し、前記一対の支柱の少なくとも一方には、前記梁部材に直交する方向に延びるブラケット部が設けられ、前記水平トラス構造部は、前記一対のフランジ部のうち上方に配置される上側フランジに前記設備支持部材が接合され、前記一対のフランジ部のうち下方に配置される下側フランジに前記方杖材を介して前記設備支持部材が接合されることによって前記梁部材に組み付けられ、前記ブラケット部に前記弦材が接合されることによって前記支柱に組み付けられ、前記設備支持部材、前記ウェブ部及び前記方杖材によって前記鉛直トラス構造が形成される。

本発明によれば、設備支持構造の強度や剛性を確保しつつ施工コストを低減させることができる。

本発明の実施形態に係る設備支持構造の側面図である。 本発明の実施形態に係る設備支持構造の平面図である。 図１のＡ－Ａ線に沿う断面を拡大して示した拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る設備支持構造の第１変形例を示す図である。 本発明の実施形態に係る設備支持構造の第２変形例を示す図である。 本発明の実施形態に係る設備支持構造の第３変形例を示す図である。 本発明の実施形態に係る設備支持構造の第４変形例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る設備支持構造について説明する。

図１～３を参照して、本実施形態に係る設備支持構造１００について説明する。設備支持構造１００は、工場等の屋外において、圧力配管やダクト、電源ケーブル、通信ケーブルといった管状またはケーブル状の長尺設備２を、例えば、道路や通路等を跨ぐようにして配置する際に、これらの長尺設備２を地上高くで保持する高架構造体である。図１は、設備支持構造１００の側面図であり、図２は、図１を上方から見た設備支持構造１００の平面図であり、図３は、図１のＡ－Ａ線に沿う断面を拡大して示した拡大断面図である。

図１及び図２に示すように設備支持構造１００は、屋外において地面１に立設された支柱１０と、一対の支柱１０に両端が剛接合され一対の支柱１０間に架け渡される梁部材２０と、梁部材２０に沿って梁部材２０の上方に設けられ管状またはケーブル状の長尺設備２を保持する水平トラス構造部３０と、水平トラス構造部３０と梁部材２０とを連結することにより鉛直面内において鉛直トラス構造を形成する方杖材４０と、を備える。

支柱１０は、断面が略矩形状の角形鋼管であり、地中に埋設された図示しないＲＣ構造体に基端部が接合されることによって鉛直方向に沿って立設される。なお、支柱１０は、角形鋼管に限定されず、断面が略円形状の円形鋼管であってもよい。

支柱１０の先端部側面には、梁部材２０が剛接合される第１ブラケット部１１と、梁部材２０に直交する方向に延び、支柱１０の上方に設置される水平トラス構造部３０を支持する一対の第２ブラケット部１２（ブラケット部）と、がそれぞれ水平方向に沿って設けられる。第１ブラケット部１１及び第２ブラケット部１２は、梁部材２０と断面形状が同じＨ形鋼によりそれぞれ形成されており、強軸方向が鉛直方向に沿うようにして支柱１０に対して突き合わせ溶接により接合されている。

第１ブラケット部１１及び第２ブラケット部１２は、設備支持構造１００を構成する各部材を製造する製造工場において予め支柱１０に接合され、支柱１０に接合された状態で施工現場へと運搬される。このため、第１ブラケット部１１及び第２ブラケット部１２の長さは、運搬車両等の荷台に積載可能な長さに設定される。

また、一対の第２ブラケット部１２の先端部上面と支柱１０の上端を閉塞するダイアフラム１０ａの上面とには、水平トラス構造部３０を支持するガセットプレートである第１支持プレート１３及び第２支持プレート１４がそれぞれ設けられる。第１支持プレート１３及び第２支持プレート１４は、高力ボルトが挿通する挿通孔が形成された平板材であり、第１支持プレート１３は、梁部材２０の延在方向に沿って第２ブラケット部１２に溶接固定され、第２支持プレート１４は、梁部材２０の延在方向に直交する方向に沿ってダイアフラム１０ａに溶接固定される。

梁部材２０は、図３に示すように、一対のフランジ部２１，２２と、一対のフランジ部２１，２２に挟まれたウェブ部２３と、を有するＨ形鋼材である。梁部材２０は、強軸方向が鉛直方向に沿うようにして、添え板２４を介して支柱１０の第１ブラケット部１１に剛接合される。つまり、梁部材２０は、その両端が一対の支柱１０に剛接合された状態において、上方に配置された上側フランジ２１と下方に配置された下側フランジ２２とに挟まれたウェブ部２３が鉛直方向に沿って配置された状態となっている。

また、梁部材２０には、上側フランジ２１の上方に設置される水平トラス構造部３０を支持するガセットプレートである支持プレート２５と、水平トラス構造部３０と梁部材２０とを連結する方杖材４０の一端がピン接合されるガセットプレートである連結プレート２６と、が設けられる。

支持プレート２５及び連結プレート２６は、高力ボルトが挿通する挿通孔が形成された平板材であり、支持プレート２５は、上側フランジ２１の上面２１ａに梁部材２０の延在方向に直交する方向に沿って溶接固定され、連結プレート２６は、下側フランジ２２とウェブ部２３とに跨って梁部材２０の延在方向に直交する方向に沿って溶接固定される。

水平トラス構造部３０は、図２に示すように、梁部材２０に直交し梁部材２０に沿って所定間隔で設けられる複数の束材３３（設備支持部材）と、梁部材２０と平行に延び複数の束材３３の両端が接合される一対の弦材３１と、一対の弦材３１を斜めに連結する複数の斜材３２と、を有する。複数の束材３３は、梁部材２０に沿って所定間隔で設けられることにより、梁部材２０に沿って配置される長尺設備２を支持する設備支持部材としての役割を担っている。

これら弦材３１、斜材３２及び束材３３の各部材は、それぞれ等辺山形鋼（等辺Ｌ形アングル鋼）により形成されており、弦材３１に設けられたガセットプレート３１ａ，３１ｂを介して互いに連結されている。

具体的には、各弦材３１には、斜材３２がピン接合されるガセットプレートである第１連結プレート３１ａと、束材３３がピン接合されるガセットプレートである第２連結プレート３１ｂと、が溶接固定されており、水平方向に並んで配置された一対の弦材３１が、第１連結プレート３１ａ及び第２連結プレート３１ｂを介して複数の斜材３２と複数の束材３３とにより連結されることによって、図２に示すように、複数のトラス構造が水平面内に形成される。

なお、図２では、一対の支柱１０間の一部が図示省略されているが、省略された部分においても同様に、一対の弦材３１と、一対の弦材３１を連結する複数の斜材３２及び束材３３が配置されており、これらにより水平面に沿って水平トラス構造が形成される。

また、これら弦材３１、斜材３２及び束材３３は、一方の辺が水平面に平行となり、他方の辺が鉛直方向下方を向いた状態で互いに連結される。これにより、梁部材２０の上方に水平トラス構造部３０が取り付けられることによって、設備支持構造１００の上面には、配管や電源ケーブルといった長尺設備２を安定して保持可能な平坦部が形成されることになる。特に、長尺設備２の延在方向に直交して配置される束材３３を、梁部材２０に沿って所定の間隔、例えば２ｍ間隔で３つ以上設けておくことによって、長尺設備２を３点以上の複数の平坦部により安定して支持することができる。

このように構成される水平トラス構造部３０は、支柱１０の一対の第２ブラケット部１２に設けられた第１支持プレート１３に高力ボルトを介して一対の弦材３１がそれぞれ接合され、支柱１０の上端に設けられた第２支持プレート１４に高力ボルトを介して束材３３が接合され、梁部材２０の上側フランジ２１に設けられた支持プレート２５に高力ボルトを介して束材３３が接合されることによって、支柱１０及び梁部材２０に組み付けられた状態、すなわち、支柱１０及び梁部材２０によって下方から支持された状態となる。

また、このように支柱１０及び梁部材２０によって支持された水平トラス構造部３０は、図３に示されるように、方杖材４０によって梁部材２０とさらに連結される。

方杖材４０は、弦材３１等と同様に、等辺山形鋼により形成された部材であり、ウェブ部２３及び束材３３に対して所定の角度だけ傾けられた状態で、水平トラス構造部３０と梁部材２０とを連結する。

具体的には、方杖材４０は、一端が、第２連結プレート３１ｂの下方に膨出して形成された連結部３１ｃに高力ボルトを介してピン接合され、他端が、下側フランジ２２とウェブ部２３とに跨って設けられた連結プレート２６に高力ボルトを介してピン接合される。

なお、方杖材４０の一端がピン接合される連結部３１ｃは、弦材３１に設けられた第２連結プレート３１ｂのうち、梁部材２０の上方に配置される束材３３の端部がピン接合される第２連結プレート３１ｂのみに形成されており、支柱１０及び第２ブラケット部１２の上方に配置される束材３３の端部がピン接合される第２連結プレート３１ｂには形成されていない。

このように方杖材４０を介して、水平トラス構造部３０と梁部材２０とが連結されることで、束材３３とウェブ部２３と方杖材４０とによって鉛直面内に鉛直トラス構造が形成される。なお、束材３３は、上述のように、梁部材２０に沿って、例えば２ｍ間隔で設けられることから、鉛直トラス構造もこれと同じ間隔で形成されることになる。

ここで、上述のように設備支持構造１００の梁部材２０として１本のＨ形鋼材を用いた場合、強軸方向を鉛直方向に沿わせることで鉛直方向における荷重を梁部材２０によって十分に支えることが可能となる。さらに、従来技術としての一般的なトラス梁と比べて構成が簡素化されることから、製造工数や組立工数が大幅に低減され、結果として、製造コストを低減させることも可能である。

一方で、屋外に設置される設備支持構造１００には、風圧や地震力等により水平方向の荷重が頻繁に作用することから、水平方向が弱軸方向となる梁部材２０において、風圧や地震力等の水平方向の荷重の影響により横座屈が起こり、梁部材２０全体が捩じれ挙動するおそれがある。梁部材２０が捩じれてしまえば、長尺設備２を安定して保持することは当然困難となる。

これに対して、本実施形態では、束材３３とウェブ部２３と方杖材４０とにより鉛直面内において鉛直トラス構造が形成されるように方杖材４０を設けることによって、ウェブ部２３の下方に位置する下側フランジ２２の水平方向（図３上での左右方向）における移動を抑制している。

換言すると、上側フランジ２１から見て、下側フランジ２２がウェブ部２３を弱軸方向に曲げつつ相対的に回転移動しようとしても、連結プレート２６介して下側フランジ２２に接合された方杖材４０の突っ張り作用によって、その移動は抑制される。

特に、図３に示される実施形態では、梁部材２０の延在方向に直交する方向において下側フランジ２２を挟むようにして一対の方杖材４０が設けられていることから、下側フランジ２２は水平方向ないし上側フランジ２１を中心として回転する方向において一対の方杖材４０により拘束された状態となっている。

このように下側フランジ２２の動きが拘束されることで、風圧や地震力等の水平方向の荷重に起因して梁部材２０が捩じれてしまうことが抑制される。

また、弦材３１付近に作用する鉛直方向の荷重は、方杖材４０を介して梁部材２０の下側フランジ２２によって支持されることから、水平トラス構造部３０が鉛直方向において変形してしまうことも抑制される。

したがって、梁部材２０としてＨ形鋼材を用いた場合であっても、上述のように鉛直面内において鉛直トラス構造を形成する方杖材４０を設けることによって、鉛直面における設備支持構造１００の強度や剛性が確保され、設備支持構造１００により長尺設備２を安定して保持することができる。

また、風圧や地震力等の水平方向の荷重は、水平トラス構造部３０に対して面外力として作用する。水平トラス構造部３０は、上述のように水平面内において複数のトラス構造を有することから面外力に対して変形しにくい構成となっているものの、比較的大きな面外力が作用した場合、水平トラス構造部３０全体が少なからず変形するおそれがある。

これに対して、本実施形態では、図２に示すように、水平トラス構造部３０を構成する一対の弦材３１が第１支持プレート１３にそれぞれ接合されることで第２ブラケット部１２によりそれぞれ支持された状態、すなわち、一対の弦材３１は、支柱１０を中心として一対の第２ブラケット部１２により互いに支持された状態となっている。

このため、例えば、面外力によって一対の弦材３１の一方の弦材３１が引張荷重を受けて伸長変形した場合、この変形は、支柱１０を中心として一対の第２ブラケット部１２が回転するように僅かに変位することによって他方の弦材３１に伝達される。このとき、他方の弦材３１には圧縮荷重が作用することになるが、この荷重は抗力となって一方の弦材３１へと一対の第２ブラケット部１２を介して戻されるため、一方の弦材３１の伸長変形は他方の弦材３１の抗力によって抑制されることになる。なお、面外力によって一方の弦材３１が圧縮荷重を受けて収縮変形する際も、同様の作用により一方の弦材３１の収縮変形は抑制されることになる。

このように、梁部材２０の延在方向における一対の弦材３１の変形は、一対の弦材３１を一対の第２ブラケット部１２にそれぞれ接合しておくことによって抑制することが可能となる。なお、抑制効果を向上させるには、支柱１０や第２ブラケット部１２の剛性を高めることが好ましい。また、一対の弦材３１は一対の第２ブラケット部１２と一体的な構成となるよう第２ブラケット部１２に対し、第１支持プレート１３を介してピン接合されている。

これにより、面外力によって水平トラス構造部３０が梁部材２０の延在方向において変形することが抑制されるため、設備支持構造１００により長尺設備２を安定して保持することが可能となる。

また、一対の上弦材と一対の下弦材とを有する断面が箱型である一般的なトラス梁では、強度や剛性を確保するためには側面に設けられる斜材の角度を４５°前後とする必要があることから、側面に設けられる斜材や束材を減らして軽量化や施工コストを低減するには、これらの設置間隔を大きくしなければならず、結果として、梁の高さである梁せいが大きくなり、全体が大型化してしまう。一方で、全体をコンパクト化するために、梁せいを小さくしようとすると、側面に設けられる束材及び斜材の設置間隔が狭くなることで部材点数が増加するとともに組立工数が増加し、結果として、施工コストの増加や重量の増加を招くことになる。

これに対して、本実施形態では、梁部材２０として１本のＨ形鋼材を用いることによって一般的なトラス梁よりも部品点数を減らしつつ、上述のように方杖材４０を設けることによって設備支持構造１００の強度や剛性を確保することが可能である。また、一対の下弦材や上弦材と下弦材とを連結する斜材及び束材が設けられないことで、梁せいを小さくすることが可能であるとともに、設備支持構造１００全体がコンパクト化され、見た目にも圧迫感のない軽やかな印象を与えることが可能となる。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

上記構成の設備支持構造１００において、長尺設備２を保持する水平トラス構造部３０は、Ｈ形鋼材である梁部材２０の上側フランジ２１に束材３３が接合され、梁部材２０の下側フランジ２２に方杖材４０を介して束材３３が接合されることによって梁部材２０に組み付けられ、支柱１０の第２ブラケット部１２に弦材３１が接合されることによって支柱１０に組み付けられる。そして、水平トラス構造部３０が梁部材２０に組み付けられることで、水平トラス構造部３０と梁部材２０とを連結する方杖材４０と、水平トラス構造部３０の束材３３と、梁部材２０のウェブ部２３と、によって鉛直面内に鉛直トラス構造が形成される。

これにより梁部材２０の下側フランジ２２が水平方向ないし上側フランジ２１を中心として回転する方向に変位することは、一対の方杖材４０によって抑制されるため、梁部材２０としてＨ形鋼材を用いた場合であっても、鉛直面における設備支持構造１００の強度や剛性が確保され、設備支持構造１００により長尺設備２を安定して保持することが可能となる。

また、梁部材２０として１本のＨ形鋼材を用いることによって、一対の下弦材や上弦材と下弦材とを連結する斜材を要するトラス梁と比較し、部品点数や製造工数、組立工数が大幅に低減されることから、施工コストを低減させることも可能である。

このように梁部材２０として１本のＨ形鋼材を用いた本実施形態によれば、設備支持構造１００の強度や剛性を確保しつつその施工コストを低減させることができる。

なお、次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の各実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。

（１）上記実施形態では、長尺設備２を保持する部分は、水平トラス構造部３０のみである。設備支持構造１００が施工された後、保持すべき設備が増えるといったこともあることから、図４に示す第１変形例のように、水平トラス構造部３０に加えて、長尺設備２とは別の長尺設備３を保持可能な増設架台部５０を取り付け可能な構成としてもよい。図４は、図３に相当する断面を示した断面図である。

図４に示される第１変形例において、水平トラス構造部３０は、増設架台部５０を水平トラス構造部３０の上方に組み付けるためのガセットプレートである増設用ガセットプレート３５を有している。増設用ガセットプレート３５は、高力ボルトが挿通する挿通孔が形成された平板材であり、弦材３１の上面に梁部材２０の延在方向に直交する方向に沿って溶接固定されている。

増設架台部５０は、束材３３と平行に配置され長尺設備２とは別の長尺設備３を支持可能な複数の増設束材５１と、弦材３１と平行に配置され増設束材５１の両端が接合される一対の増設弦材５２と、水平面内において一対の増設弦材５２を斜めに連結する図示しない複数の増設斜材と、鉛直方向に沿って延び一端が弦材３１に接続され他端が増設弦材５２に接続される鉛直束材５３と、鉛直面内において増設弦材５２と弦材３１とを斜めに連結する図示しない複数の鉛直斜材と、を有する。

増設架台部５０を構成する各部材は、それぞれ等辺山形鋼（等辺Ｌ形アングル鋼）により形成されており、増設弦材５２に設けられたガセットプレートである連結プレート５２ａや弦材３１に設けられた増設用ガセットプレート３５の他、図示しないガセットプレートを介して互いに連結されている。

このように構成される増設架台部５０は、鉛直束材５３の一端が弦材３１に設けられた増設用ガセットプレート３５に接合されることにより、水平トラス構造部３０の上方に配置された状態となる。

これにより設備支持構造１００は、長尺設備２に加えて、長尺設備２とは別の長尺設備３を保持することが可能となる。なお、増設架台部５０の増設弦材５２の上面には、増設架台部５０の上方に別の増設架台部５０を取り付け可能とするためのガセットプレートである増設用プレート６１が溶接固定されている。

（２）上記実施形態では、方杖材４０が梁部材２０のウェブ部２３を挟んで対称的に設けられている。これに代えて、長尺設備２を建屋５近傍に沿って配置する必要がある場合などには、図５に示す第２変形例のように、ウェブ部２３に対して方杖材４０を一方側のみに設けた構成としてもよい。図５は、図３に相当する断面を示した断面図である。

図５に示される第２変形例における水平トラス構造部３０は、上記実施形態における水平トラス構造部３０と同様に、梁部材２０に直交し梁部材２０に沿って所定間隔で設けられる複数の束材３３（設備支持部材）と、梁部材２０と平行に延び複数の束材３３の両端が接合される一対の弦材３１と、一対の弦材３１を斜めに連結する図示しない複数の斜材と、を有する。複数の束材３３は、梁部材２０に沿って所定間隔で設けられることにより、梁部材２０に沿って配置される長尺設備２を支持する設備支持部材としての役割を担っている。

なお、第２変形例では、一対の弦材３１のうち、方杖材４０の一端が接合される連結部３１ｃが形成された第２連結プレート３１ｂが溶接固定される弦材３１、すなわち、図５において梁部材２０から水平方向に離れた位置に設けられる弦材３１は、Ｈ形鋼材により形成されている。Ｈ形鋼材によって形成された弦材３１の端部は、図示しない一対の支柱にそれぞれ設けられた第２ブラケット部（ブラケット部）にそれぞれ接合される。

一方、一対の弦材３１のうち、梁部材２０の近傍に設けられる弦材３１は、上記実施形態における弦材３１と同様に、等辺山形鋼（等辺Ｌ形アングル鋼）により形成されている。等辺山形鋼によって形成された弦材３１は、上側フランジ２１の上面２１ａに梁部材２０の延在方向に沿って溶接固定された支持プレート２５を介して梁部材２０の上側フランジ２１に接合される。

このように第２変形例における水平トラス構造部３０は、上側フランジ２１に束材３３が弦材３１を介して接合され、下側フランジ２２に方杖材４０を介して束材３３が接合されることによって梁部材２０に組み付けられ、支柱に設けられた第２ブラケット部にＨ形鋼材によって形成された弦材３１が接合されることによって支柱に組み付けられる。

そして、図５に示されるように、第２変形例においても上記実施形態と同様に、水平トラス構造部３０と梁部材２０とを連結する方杖材４０と、水平トラス構造部３０の束材３３と、梁部材２０のウェブ部２３と、によって鉛直面内に鉛直トラス構造が形成される。このため、第２変形例においても、鉛直面における設備支持構造１００の強度や剛性が確保されることから、設備支持構造１００により長尺設備２を安定して保持することができる。

また、第２変形例では、支柱に設けられた第２ブラケット部に接合されることにより束材３３に作用する長尺設備２の荷重を支柱へと伝達する弦材３１は、梁部材２０と同様にＨ形鋼材によって形成されている。このように、束材３３に作用する荷重を支柱に伝達する弦材３１と梁部材２０とを共に比較的剛性の高いＨ形鋼材によって形成し、強軸方向が鉛直方向に沿うように配置することによって、一対の支柱間において長尺設備２を安定して保持することが可能となる。さらに、弦材３１を等辺山形鋼よりも捩じれが生じにくいＨ形鋼材によって形成することで、水平トラス構造部３０全体の捩り変形を抑制され、結果として、長尺設備２を安定して保持することが可能となる。なお、弦材３１において捩じれ等の変形が生じるおそれが低い場合には、一対の弦材３１の両方を等辺山形鋼により形成してもよい。

また、第２変形例では、束材３３（設備支持部材）が上側フランジ２１に接合された構成として、束材３３が弦材３１を介して上側フランジ２１に接合された構成が示されているが、束材３３と上側フランジ２１とを接合する部分の構成は、上側フランジ２１に対して束材３３が接合されることによって、束材３３とウェブ部２３と方杖材４０とが鉛直面内においてトラス状に配置された状態となればどのような構成であってもよく、例えば、上記実施形態と同様に、弦材３１を介することなく、上側フランジ２１に溶接固定された支持プレート２５に束材３３を直接的に接合した構成であってもよい。

また、第２変形例では、梁部材２０において横座屈が生じることを抑制するために、方杖材４０及び連結プレート２６が設けられていない側に、上側フランジ２１とウェブ部２３と下側フランジ２２とに跨って溶接固定されたリブプレート２７を設けておくことが好ましい。また、等辺山形鋼によって形成された弦材３１が接合される支持プレート２５の倒れを防止するために、上側フランジ２１の上面２１ａと支持プレート２５とに跨って溶接固定されたリブプレート２５ａを設けておくことが好ましい。

（３）上記実施形態では、曲がり部のない直線状の長尺設備２が設備支持構造１００により支持されている。設備支持構造１００により支持される長尺設備２は、図６に示す第３変形例のように、水平方向において何れかの方向に曲げられる曲がり部を有するものであってもよい。図６は、図２に相当する平面図であり、管状またはケーブル状の長尺設備２の延設方向が途中で変更される例を示している。

図６に示される第３変形例では、上記実施形態における水平トラス構造部３０を基本構成とする２つの水平トラス構造部３０が組み合わされることによって、曲がり部を有する長尺設備２が支持されている。このように構成される水平トラス構造部３０は、上記実施形態と同様に、複数の箇所において方杖材４０により梁部材２０と連結されている。

したがって、第３変形例においても、上記実施形態と同様に、水平トラス構造部３０と梁部材２０とを連結する方杖材４０と、水平トラス構造部３０の束材３３と、梁部材２０のウェブ部２３と、によって鉛直面内に鉛直トラス構造が形成されることから、鉛直面における設備支持構造１００の強度や剛性が確保され、設備支持構造１００により長尺設備２を安定して保持することができる。

なお、図６に示される構成は一例であって、長尺設備２が分岐部を有する場合は、その分岐方向に合わせて、梁部材２０及び水平トラス構造部３０を支柱１０に対してＴ字状や十字状に組み付けてもよい。特に、長尺設備２の曲がり部や分岐部を支持することになる支柱１０の周辺の構成、例えば、弦材３１、斜材３２及び束材３３の配置は、図６に示される構成に限定されるものではなく、長尺設備２を安定して保持することができれば、これらの部材の配置はどのように変更されてもよい。

（４）上記実施形態では、鉛直方向における支持高さが変化しない直線状の長尺設備２が設備支持構造１００により支持されている。設備支持構造１００により支持される長尺設備２は、図７に示す第４変形例のように、支持高さが途中で変化するものであってもよい。この場合、設備支持構造１００には、長尺設備２を支持する高さに合わせた架台７０が追加される。図７は、図１に相当する側面図であり、建屋５側において長尺設備２が導入ないし導出される位置が比較的高い場合を示している。

架台７０は、例えば、側面にタイロッド等のブレース材が設けられた一般的なブレース構造体を積み重ねることによって所望の高さに構成されたものである。このような架台７０を支柱１０上に配置することによって、長尺設備２は、架台７０を介して所望の高さで支持された状態となる。なお、架台７０は、鉛直方向に沿って設けられた４本の鋼材、例えば、等辺山形鋼を複数の斜材で連結されたトラス構造体であってもよい。

ここで、架台７０だけではなく支柱１０の部分もブレース構造体やトラス構造体により構成することで、ブレース構造体やトラス構造体のみからなる支持構造により長尺設備２を所望の高さで支持することも可能であるが、ブレース構造体やトラス構造体のみで構成された支持構造は、一般的に、工場等の建屋５よりも剛性が高く、地震に対する揺れが建屋５よりも小さくなる。

一方、ブレース構造体やトラス構造体を用いることなく、鋼管のみで構成された支持構造により長尺設備２を所望の高さで支持することも考えられるが、鋼管として形成可能な長さには限界があることから、鋼管のみで構成された支持構造では長尺設備２を所望の高さで支持することができないおそれがあるとともに、鋼管のみからなる支持構造は、一般的に、工場等の建屋５よりも剛性が低く、地震に対する揺れが建屋５よりも大きくなる。

設備支持構造１００と建屋５とは、長尺設備２を介して連結された状態になっているともいえることから、設備支持構造１００と建屋５とが地震に対して異なる揺れ方をすると、これらの間に配置される長尺設備２に引張力や圧縮力が繰り返し作用し、長尺設備２が破断してしまうおそれがある。このため、長尺設備２には、地震等に起因する変位を吸収可能な変位吸収領域（フレキシブル領域）を十分に設けておく必要がある。

しかしながら、例えば、高電圧ケーブルや比較的外径が大きい配管のように、可撓性が低い長尺設備２では、十分な変位吸収領域を設けることが困難な場合がある。

このため、建屋５側において長尺設備２が導入ないし導出される位置が比較的高く地震の揺れの影響を受けやすい場合には、長尺設備２を支持する支持構造の剛性を建屋５と同等とすることによって、地震に対する揺れ方が同じになるようにすることが望ましい。

具体的には、剛性が高いブレース構造体やトラス構造体と剛性が低い鋼管とを組み合わせることにより支持構造を構成し、支持構造の剛性が建屋５の剛性と同等となるように、支持構造の全体高さに占めるブレース構造体やトラス構造体の高さの割合と鋼管の高さの割合とを最適化すればよい。

このように、長尺設備２を介して連結されることとなる設備支持構造１００と建屋５との剛性を同等とすることによって、長尺設備２が地震等により破断したり破損したりしてしまうことを抑制することができる。また、長尺設備２を所定の高さで支持する支持構造をブレース構造体やトラス構造体と鋼管とを組み合わせて形成することによって、比較的高い位置であっても長尺設備２を安定して支持することができる。

また、地震に対して建屋５と同じような挙動で設備支持構造１００を変形させるために、架台７０から建屋５側に向かって延び設備支持構造１００と建屋５とを連結する連結部材７１を設けておくことが好ましい。これにより、設備支持構造１００と建屋５とに跨って設けられる部分において長尺設備２が破断してしまうことを防止することができる。なお、連結部材７１は、鉛直方向に間隔をあけて複数の個所に設けられていてもよい。また、地震に対する設備支持構造１００と建屋５との揺れ方の違いによって長尺設備２に生じると予測される変位を、十分に吸収可能な変位吸収領域（フレキシブル領域）を長尺設備２に設けることができる場合には、連結部材７１を設けなくともよい。

なお、図７に示す第４変形例では、矢印Ｂで示される支柱１０の第１ブラケット部１１及び第２ブラケット部１２の部分においても、方杖材４０と、水平トラス構造部３０の束材３３と、第１ブラケット部１１及び第２ブラケット部１２のウェブ部と、によって鉛直面内に鉛直トラス構造が形成される。したがって、架台７０が取り付けられる支柱１０の部分においても、鉛直面における設備支持構造１００の強度や剛性が確保されることから、設備支持構造１００により長尺設備２を安定して保持することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１００・・・設備支持構造
２，３・・・長尺設備
１０・・・支柱
１１・・・第１ブラケット部
１２・・・第２ブラケット部（ブラケット）
２０・・・梁部材
２１・・・上側フランジ（フランジ部）
２２・・・下側フランジ（フランジ部）
２３・・・ウェブ部
３０・・・水平トラス構造部
３１・・・弦材
３２・・・斜材
３３・・・束材（設備支持部材）
３５・・・増設用ガセットプレート（ガセットプレート）
４０・・・方杖材
５０・・・増設架台部

Claims (3)

1. 管状またはケーブル状の長尺設備を支持する設備支持構造であって、
   屋外に立設された一対の支柱と、
   前記一対の支柱に両端が剛接合されて前記一対の支柱間に架け渡される梁部材と、
   前記梁部材に沿って前記梁部材の上方に設けられ、前記長尺設備を保持する水平トラス構造部と、
   前記水平トラス構造部と前記梁部材とを連結することにより鉛直面内において鉛直トラス構造を形成する方杖材と、を備え、
   前記梁部材は、一対のフランジ部と前記一対のフランジ部に挟まれたウェブ部とを有するＨ形鋼材であり、強軸方向が鉛直方向に沿うように設けられ、
   前記水平トラス構造部は、
   前記梁部材に直交し前記梁部材に沿って所定間隔で設けられることにより、前記梁部材に沿って配置される前記長尺設備を支持可能な複数の設備支持部材と、
   前記梁部材と平行に延び、前記設備支持部材の両端が接合される一対の弦材と、
   前記一対の弦材を斜めに連結する斜材と、を有し、
   前記一対の支柱の少なくとも一方には、前記梁部材に直交する方向に延びるブラケット部が設けられ、
   前記水平トラス構造部は、前記一対のフランジ部のうち上方に配置される上側フランジに前記設備支持部材が接合され、前記一対のフランジ部のうち下方に配置される下側フランジに前記方杖材を介して前記設備支持部材が接合されることによって前記梁部材に組み付けられ、前記ブラケット部に前記弦材が接合されることによって前記支柱に組み付けられ、
   前記設備支持部材、前記ウェブ部及び前記方杖材によって前記鉛直トラス構造が形成される、
   設備支持構造。
2. 前記方杖材は、前記梁部材の前記ウェブ部を挟んで対称的に設けられる、
   請求項１に記載の設備支持構造。
3. 前記水平トラス構造部は、前記長尺設備とは別の長尺設備を支持可能な増設架台部を前記水平トラス構造部の上方に組み付けるためのガセットプレートをさらに有する、
   請求項１または２に記載の設備支持構造。