JPH102130A - 煙突付き建物の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐震性が高く、敷地面積の有効利用が可能な
煙突付き建物の構造を提供する。 【解決手段】 煙突１が建物２に併設されている煙突付
き建物の構造であって、前記建物２は、屋根部３とその
下方部分４とが、実質的に力学上独立して存在し、該屋
根部３はその重心位置のほぼ直下から立設する前記煙突
１により支持されると共に、該煙突１が通過可能な開口
部３ａを有し、前記煙突１は該開口部３ａを通過してそ
の上端が建物の外側に出ている煙突付き建物の構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、煙突が建物に併設
された煙突付き建物の構造に関し、より詳しくは、耐震
性の高い煙突付き建物の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工場や焼却場等の建物（建屋）に
煙突を併設する場合、図８に示すように、建物２の外側
の敷地に杭６およびフーチング５を設けてその上に煙突
１を立設し、連結部７を介して建物でそれを支持する構
造等が採られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
造では、地震や台風等により地面が縦揺れ又は横揺れし
た場合に、その揺れによる建物に固有な振動数と、煙突
に固有な振動数が異なるため、その連結部やその周辺に
過大な応力がかかり、その部分が破壊されやすいことが
知られている。

【０００４】また、建物内部の基礎の上に煙突を立設さ
せ、建物内部の構造体でそれを支持して、その上端を屋
根の開口部より出す構造も考えられる。しかし、その場
合でも建物に固有な振動数と、煙突に固有な振動数が異
なる点については前記と同様であり、煙突を支持する部
分の周辺で応力による破壊が生じやすい。

【０００５】一方、煙突のような細長い形状のものを地
上に立設させる場合、横揺れで生じる引き抜き力を抑え
るために、フーチングの重量および横断面積を大きくす
る必要があった。しかし、このようなフーチングはその
施工が大掛かりになり、敷地面積の有効利用を妨げると
いう問題があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上述の問題点に
鑑みて、耐震性が高く、敷地面積の有効利用が可能な煙
突付き建物の構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本願発明の特徴構成は、煙突が建物に併設された煙突
付き建物の構造において、前記建物は、屋根部とその下
方部分とが、実質的に力学上独立して存在し、該屋根部
は建物内部に立設する前記煙突により支持されている点
にある。

【０００８】ここで、「実質的に力学上独立し」とは、
屋根部とその下方部分とが剛に接続されておらず、両者
が独立して振動しうる状態をいい、例えば柔軟なシート
状物などで接続して相互の振動を伝達しないようにした
ものや、両者を全く切り離して独立させた構造等が挙げ
られる。また、「屋根部」とは、屋根材の他、その取付
や形状維持のための構造体等を含めた概念であり、「そ
の下方部分」とは、建物の側壁部や床等の建物から屋根
部を除いた部分である。屋根部を煙突により支持する方
法としては、平面状の屋根を上方から複数本のワイヤー
で吊り下げる方法、屋根の開口部を煙突で支持する方
法、屋根を開口部の下方から複数本の連結棒（ほうづ
え）で支持する方法などが挙げられる。

【０００９】ここで、前記煙突の数は単数に限られず、
建物内の排煙経路などの関係より複数本設けてもよい
が、前記煙突は、屋根部の重心位置のほぼ直下から立設
していることが、後述の作用効果より好ましい。なお、
煙突を複数本設ける場合、屋根部の荷重が複数の煙突に
ほぼ均等にかかるようにするのが好ましい。

【００１０】前記煙突は、単独の筒状体、又は煙突内筒
と支持外筒や支持柱等の内筒支持体とにより構成されて
いてもよいが、前記煙突が１本又は複数本の煙突内筒
と、その周囲に設けられて該煙突内筒を支持する内筒支
持体よりなり、前記屋根部が該内筒支持体により支持さ
れているものが、後述の作用効果より好ましい。

【００１１】そのとき、前記内筒支持体が筒状に形成さ
れ、該内筒支持体と前記煙突内筒との間に形成される空
間を通じて建物内の排気が行えるよう構成してあること
が、後述の作用効果より好ましい。

【００１２】また、前記煙突の下部に設けられた地中に
存在するフーチングを、前記建物の下方部分の荷重によ
り上方から押圧する構造とすることが、後述の作用効果
より好ましい。

【００１３】〔作用効果〕即ち、上記の本発明の特徴構
成によると、建物を屋根部とその下方部分とが実質的に
力学上独立して存在させることにより、縦揺れ又は横揺
により、煙突に支持された建物の屋根部とその下方部分
とに異なる振動数の揺れが生じても、両者は剛に接続さ
れていないため独立して揺れるので、その連結部やその
周辺に過大な応力が加わることはない。そして建物全体
の荷重を煙突と建物の下方部分に分散させられるので、
建物内に支柱を設けたのと同様の効果が得られる。ま
た、屋根部の荷重が煙突に負荷されているため煙突の基
礎部分にかかる荷重がかなり大きくなり、横揺れ等によ
り生じる引き抜き力を相殺して小さくすることができ、
これによりフーチングの重量を軽減することができる。
さらに、煙突が建物の内側に設けられているので、敷地
面積の有効利用が可能である。その結果、耐震性が高
く、敷地面積の有効利用が可能な煙突付き建物の構造を
提供することができる。

【００１４】前記煙突を屋根部の重心位置のほぼ直下か
ら立設させる場合、屋根部の偏荷重によるモーメントを
殆ど受けず、鉛直方向に生じる荷重を主に支持しうる力
学的構造とすればよいため、煙突の構造をより簡素化で
きる。

【００１５】前記煙突を１本又は複数本の煙突内筒と、
その周囲に設けられて該煙突内筒を支持する内筒支持体
により構成し、前記屋根部を該内筒支持体により支持す
る場合には、排煙機能を煙突内筒にもたせ、屋根部と煙
突内筒を支持する力学的機能を内筒支持体にもたせるこ
とができ、これにより煙突内筒の本数を増やしたり、屋
根の形状等に応じた内筒支持体の構造設計が可能である
など、設計上の自由度を増すことができる。

【００１６】上記において、内筒支持体を筒状に形成
し、該内筒支持体と前記煙突内筒との間に形成される空
間を通じて建物内の排気が行えるよう構成する場合、煙
突内筒が室温より高温になることにより、筒状の内筒支
持体と煙突内筒との間の空気が加熱されてそこに上昇気
流が生じ、上昇分の空気が室内より内筒支持体内に吸入
されて、動力を用いることなく自然に建物内の空気の排
気を行うことができる。

【００１７】一方、前記煙突の下部に設けられた地中に
存在するフーチングを、前記建物の下方部分の荷重によ
り上方から押圧する構造とする場合、フーチング自身の
重量や面積を小さくしても、建物の下方部分の荷重が上
方からそこに加わって押圧されているため、横揺れ時の
煙突の引き抜け等の防止により有効である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき詳細に説明する。図１には、煙突１が
建物２に併設されている煙突付き建物の構造であって、
前記建物２は、屋根部３とその下方部分４とが、実質的
に力学上独立して存在し、該屋根部３はその重心位置の
ほぼ直下から立設する前記煙突１により支持されると共
に、該煙突１が通過可能な開口部３ａを有し、前記煙突
１は該開口部３ａを通過してその上端が建物の外側に出
ている煙突付き建物の構造が示されている。また、屋根
部３とその下方部分４とは柔軟なシート状物８により密
閉構造とされ、両者の振動がそれぞれ独立して起こる構
造となっている。

【００１９】本実施形態では、前記煙突１は、１本の煙
突内筒１ａと、その周囲に設けられて該煙突内筒１ａを
支持する矩形断面で筒状の内筒支持体１ｂよりなり、前
記屋根部３は、該内筒支持体１ｂにより４本のワイヤー
３ｃで吊り下げられて支持されている。このとき、ワイ
ヤー３ｃの本数やワイヤー３ｃの天井部３ｂへの取付け
位置は、天井部３ｂの重量、形状、ワイヤー３ｃの強度
等を考慮して適宜決定すればよい。

【００２０】屋根部の構造の詳細は、図１では省略され
ているが、例えば鉄骨梁または母屋で組んだフレームに
折板屋根を固定したものや、軽量トラス構造と金属板と
の組み合わせ等、軽量かつ堅固であることを前提に、様
々な構造が挙げられる。

【００２１】また、雨漏り防止等の理由より、開口部３
ａと内筒支持体１ｂの近接部は密封構造にするのが望ま
しく、更に荷重に対する強度、横揺れが生じた時の振動
減衰等の理由より、天井部３ｂの開口部３ａと内筒支持
体１ｂは剛に接続しておくことが望ましい。その場合、
内筒支持体の開口部３ａ下方の部分より連結棒を介して
連結するなどの補強構造を採用してもよい。

【００２２】本実施形態は、前記煙突１の下部に設けら
れた地中に存在するフーチング５を、前記建物の下方部
分４の荷重によりその基礎９を介して上方から押圧する
構造としてあるが、建物の下方部分の基礎を煙突の下部
に設けられるフーチングと兼用して一体化してもよい。

【００２３】以上の実施形態によると、耐震性が高く、
敷地面積の有効利用が可能な煙突付き建物の構造を提供
することができ、更に、フーチング自身の重量や面積を
小さくしても、建物の下方部分の荷重が上方からそこに
加わって押圧されているため、横揺れ時の煙突の引き抜
け等を有効に防止することができる。

【００２４】以下に別の実施形態を説明する。 〔１〕以上の実施形態では、内筒支持体を矩形の筒状の
ものとして構成したが、図２に示すごとく、相互に補強
部１ｄで補強し合った４本の支持柱１ｃにより内筒支持
体を構成してもよい。その場合、支持柱１ｃの本数や補
強構造は、支持柱１ｃ自身の強度や支持荷重の方向等を
考慮して適宜決定すればよい。

【００２５】〔２〕以上の実施形態では、屋根部が内筒
支持体によりワイヤーで吊り下げられて支持されるよう
構成したが、図３に示すごとく、屋根部３を開口部３ａ
のみで支持できるような構造として、内筒支持体１ｂに
より開口部３ａのみで屋根部３を支持してもよい。な
お、図３には煙突内筒を複数本とする場合の配置の例を
示した。

【００２６】〔３〕以上の実施形態では、煙突を煙突内
筒と内筒支持体により構成したが、図４に示すごとく、
煙突自身に排煙機能と屋根部等を支持する力学的機能を
持たせてもよい。この場合、煙突にはかなりの強度が要
求されるが、煙突の肉厚を増したり、鉄筋構造をより補
強する等すればよい。

【００２７】〔４〕以上の実施形態では、筒状の内筒支
持体と煙突内筒との間に形成される空間を特に利用する
ものではなかったが、図５に示すごとく、筒状の内筒支
持体と煙突内筒との間に形成される空間を通じて建物内
の排気が行えるよう構成してもよい。かかる構成による
と、筒状の内筒支持体と煙突内筒との間の空気が加熱さ
れてそこに上昇気流が生じ、上昇分の空気が室内より内
筒支持体内に吸入されて、動力を用いることなく自然に
建物内の空気の排気を行うことができる。なお、図５に
は内筒支持体の開口部３ａ下方の部分より連結棒３ｄを
介して連結するなどの補強構造を採用する場合の例を示
した。

【００２８】〔５〕以上の実施形態では、屋根部を重量
の大きい平板状のもので構成したが、図６に示すごと
く、屋根フレームをワイヤー３ｃで吊るしてその間にシ
ート幕３ｆを張った幕張り屋根で構成してもよい。かか
る構成によると、屋根部を軽量化できるため、内筒支持
体１ｂにかかる荷重が少なく、その構造を簡素化でき
る。

【００２９】〔６〕以上の実施形態では、煙突を一本の
煙突で構成したが、図７に示すごとく、複数本の煙突で
構成してもよく、その場合、屋根部による荷重をそれぞ
れの煙突で均等に分散するのが好ましい。例えば図７の
ように２本の煙突で平板状の屋根部を支持する場合、屋
根部の重心位置が２本の煙突の間の中央部になるよう
に、煙突の位置を決定すればよい。かかる構成による
と、屋根部による荷重を複数の煙突に分散することがで
き、また建物内の排煙経路に応じて煙突の設置位置を変
えるなど、設置位置の自由度が増すことになる。

【００３０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、
（イ）は縦断面図、（ロ）は平面図

【図２】本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、
（イ）は縦断面図、（ロ）は平面図

【図３】本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、
（イ）は縦断面図、（ロ）は平面図

【図４】本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、
（イ）は縦断面図、（ロ）は平面図

【図５】本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、
（イ）は縦断面図、（ロ）は平面図

【図６】本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、
（イ）は縦断面図、（ロ）は平面図

【図７】本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、
（イ）は縦断面図、（ロ）は平面図

【図８】従来の煙突付き建物を示す概略構成図

【符号の説明】

１ 煙突 １ａ 煙突内筒 １ｂ 内筒支持体 ２ 建物 ３ 屋根部 ３ａ 開口部 ４ 下方部分 ５ フーチング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 煙突（１）が建物（２）に併設されてい
   る煙突付き建物の構造であって、 前記建物（２）は、屋根部（３）とその下方部分（４）
   とが、実質的に力学上独立して存在し、 該屋根部（３）は建物（２）内部に立設する前記煙突
   （１）により支持されている煙突付き建物の構造。
2. 【請求項２】 前記煙突（１）は、屋根部（３）の重心
   位置のほぼ直下から立設している請求項１記載の煙突付
   き建物の構造。
3. 【請求項３】 前記煙突（１）は、１本又は複数本の煙
   突内筒（１ａ）と、その周囲に設けられて該煙突内筒
   （１ａ）を支持する内筒支持体（１ｂ）よりなり、 前記屋根部（３）は、該内筒支持体（１ｂ）により支持
   されている請求項１又は２記載の煙突付き建物の構造。
4. 【請求項４】 前記内筒支持体（１ｂ）が筒状に形成さ
   れると共に、該内筒支持体（１ｂ）と前記煙突内筒（１
   ａ）との間に形成される空間を通じて建物内の排気が行
   えるよう構成してある請求項３記載の煙突付き建物の構
   造。
5. 【請求項５】 前記煙突（１）の下部に設けられた地中
   に存在するフーチング（５）を、前記建物の下方部分
   （４）の荷重により上方から押圧する構造としてある請
   求項１〜４いずれか記載の煙突付き建物の構造。