JPH10279273A - クレーンガーダーの補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クレーンレールスパン内において、既設クレ
ーンガーダー支柱の中心から約１５００ｍｍ以上のスペ
ースが確保可能か否かにより新設クレーン支柱および／
または新設クレーンガーダーを設けて補強する。 【解決手段】 クレーンレールスパン内において、頂部
に既設ガーダーを載置・固着した既設クレーンガーダー
支柱の直近のスペースに前記既設クレーンガーダー支柱
に平行に新設クレーンガーダー支柱を繋ぎ材を介して取
り付け、かつ前記新設クレーンガーダー支柱頂部に既設
クレーンガーダーと構造的に分離した新たな補強ガーダ
ーとを載置・固着し、更に前記補強ガーダー側部に上面
構、下面構、背面構および斜傾構からなるボックス断面
を有するバックガーダーで補強したクレーンガーダーの
補強構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、重量物の搬送にお
ける天井クレーンの搬送物の大幅な荷重アップに伴うク
レーンガーダーの補強構造に関するものであり、特に、
天井クレーンの既設柱が搬送物荷重アップに対して強度
不足になる場合におけるクレーンガーダーの補強構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】屋内、屋外での重量物の搬送は年々搬送
重量が増加し、特に各種設備機器の大型化、生産集約化
あるいは工場集約化に伴いその傾向は益々強まってお
り、特に屋内での天井クレーンの搬送において極めて顕
著に現れている。例えば、既設のクレーンの搬送能力の
大幅な能力アップ、一例として現状能力１２５トンであ
ったものを２５０トンの２倍に増強したいとの要求に対
しては、従来は既設のクレーンガーダー下部に直接厚手
プレート等を溶接で補強するといった方法で対応してい
るが、クレーンの鉛直荷重の大幅アップに対しては問題
ないとしても水平荷重の大幅アップに対しては従来仕様
のプレート補強材のみでは水平剛性が確保できず、しか
も既設柱の強度が不足したり、大幅な使用鋼材量アップ
に繋がることから構造的、かつ経済的にも問題視されて
いた。

【０００３】この従来の補強方法を更に具体的図１にお
いて既設クレーンガーダー補強の方法について説明す
る。図１において、天井クレーン１（搬送重量：１２５
トン）は、既設建屋柱２よって支えられたクレーンガー
ダー３上を走行し、作業空間５内で重量搬送物を搬送す
る。この既設クレーンガーダー３の構造は、図２に示す
ように、メインガーダー８に当該メインガーダー８の長
手方向に沿って矩形状のバックガーダー６を設置してい
る。このバックガーダー６は、上面構９、背面構１０、
下面構１１および一対の対傾構１２の各部材でトラス状
に組まれている。このような既設クレーンガーダー３を
補強する場合には、前記メインガーダー８の下部に補強
ガーダー４、通常プレートが用いられ、このプレートと
補強ガーダー１３を溶接して補強する。

【０００４】また、既設クレーンガーダーを補強する場
合には、現場での大量の上向溶接作業が発生し、全長に
わたる足場や操業エリアへの溶接火花の養生も必要にな
り、施工性が著しく低下するし、また高所作業となるた
めに補強作業が極めて煩雑になるに加えて、施工者の頭
上に重量物である補強材を固定、取り付けのため補強材
の落下という極めて深刻な事態が発生するという問題が
あった。

【０００５】上述したように、既設クレーンガーダーの
補強については、現状でも適切な補強対策が講じられて
いない現状にある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、屋内
での天井クレーンによる重量搬送物の搬送重量増大化に
伴う既設クレーンガーダーの補強については、クレーン
走行・作業スペースが広大である場合には、如何なる補
強方法も採用できるが、通常は狭隘な作業スペースであ
る。この狭隘な作業スペースでの大幅なクレーンの荷重
アップに伴う既設クレーンガーダーの補強は、クレーン
ガーダーの下部に操業設備や搬入ルートなどの干渉物が
ある場合が殆どで、このような環境下では既設クレーン
ガーダー下部に補強材を取り付けたり、別の構築物を以
て補強手段を講じることは極めて困難である。

【０００７】また、クレーン走行時の横振れに起因する
水平荷重増（鉛直荷重の１０％程度と言われている。）
に対しては、現状のバックガーダーのふんばりでは水平
剛性が確保できない。特に、大幅な荷重増が生じた場合
には、前述のような板厚を極端に上げた補強材（補強ガ
ーダー）が必要であり、不経済であるという問題もあ
る。

【０００８】本発明は、上記問題点を改善し、既設設備
との取り合いが従来のようなクレーンガーダーの全長に
わたっていないため、新設で補強する構造を採用するこ
とで工期短縮が図れるクレーンガーダー補強構造を提供
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 クレーンレールスパン内において、頂部に既設ガー
ダーを載置・固着した既設クレーンガーダー支柱の直近
のスペースに前記既設クレーンガーダー支柱に平行に新
設クレーンガーダー支柱を繋ぎ材を介して取り付け、か
つ前記新設クレーンガーダー支柱頂部に既設クレーンガ
ーダーと構造的に分離した新たな補強ガーダーとを載置
・固着し、更に前記補強ガーダー側部に上面構、下面
構、背面構および対傾構からなるボックス断面を有する
バックガーダーで補強したクレーンガーダーの補強構
造。

【００１０】 クレーンレールスパン内において、既
設クレーンガーダー支柱頂部に載置・固着され、側部に
に上面構、下面構、背面構および対傾構からなるボック
ス断面を有するバックガーダーを有する既設クレーンガ
ーダーに、前記バックガーダーの対抗する側部に、上面
構、下面構および対傾構からなるボックス断面を有する
新設バックガーダーを取り付け、更に、前記新設バック
ガーダーと一体的に構成した補強ガーダーで補強したク
レーンガーダーの補強構造。

【００１１】 クレーンレールスパン内において、頂
部に既設ガーダーを載置・固着した既設クレーンガーダ
ー支柱の直近のスペースに前記既設クレーンガーダー支
柱に平行に新設クレーンガーダー支柱を繋ぎ材を介して
取り付け、かつ前記新設クレーンガーダー支柱頂部に上
部プレート、下部プレートおよび縦プレートからなるボ
ックス形状を有する新たな補強ガーダーとを載置・固着
し、更に前記既設クレーンガーダー支柱頂部側面および
前記新設補強ガーダーの縦プレートに繋ぎプレートを接
合して取り付け、これら繋ぎプレート同士を接合プレー
トで接合して構成して補強したクレーンガーダーの補強
構造。

【００１２】

【発明の実施の形態】図３および図４に本発明によるク
レーンガーダーの補強構造を示した。図３において、図
３（ａ）は既設クレーンガーダーの直近のスペースに新
設のクレーンガーダーおよび新設のガーダー支柱を設け
た全体の概要を示す概観図で、図３（ｂ）は（ａ）新設
のクレーンガーダーの詳細構造を示す図で、また、図４
において、図４（ａ）は既設メインガーダー直近に既設
ガーダーと同一断面のメインガーダーを連結した全体の
概要を示す概観図で、図４（ｂ）は、図４（ａ）の新設
のクレーンガーダーの詳細構造を示す図である。

【００１３】図３において、工場建屋内を走行する既設
天井クレーン１’（１２５トン）が既設クレーンガーダ
ー３上を走行する。しかし、クレーン搬送容量が２倍の
２５０トンとなった場合には新設天井クレーン１とし、
更にこの搬送重量に耐えるために既設クレーンガーダー
３を補強する必要がある。この場合、既設クレーンガー
ダーを補強する方法としては、クレーンレールスパン内
において既設ガーダー支柱の中心線から約１５００ｍｍ
のスペースが確保できるか否かにより２のケースがあ
る。その１つは、前記クレーンレールスパン内において
既設ガーダー支柱の中心線から約１５００ｍｍ以上のス
ペースが確保できる場合であり、この場合には、図３
（ａ）に示すように既設クレーンガーダーの直近のスペ
ースに新設のクレーンガーダーおよび新設のガーダー支
柱を設ける構造であり、その詳細を図４に示している。

【００１４】この図３（ａ）および（ｂ）において、既
設のガーダー支柱２の頂部に既設クレーンガーダー３
（通常プレートが使用されている。）を固定して構成し
た構造を補強するため、既設クレーンガーダーの直近の
スペースに新設クレーン支柱１５を新しく設け、この新
設クレーン支柱１５頂部に補強ガーダー１４を載置・固
定して設け、既設のガーダー支柱２と新設クレーン支柱
１５を繋ぎ材１７で連結固定して一体構造体として補強
するものである。その詳細を図３（ｂ）に示した。図３
（ｂ）において、頂部に既設クレーンガーダー３を有す
る既設のガーダー支柱２の鉛直方向の中心線から１５０
０ｍｍ近傍に前記中心線に平行な位置に新設クレーン支
柱１５を繋ぎ材１７（Ｈ型鋼が使用する。）で必要箇所
固定して設けて、先ず支柱を補強する。このような補強
を行うことで、クレーンの鉛直方向の荷重についてはメ
インガーダーとして補強した補強ガーダー１４のＨ型鋼
部分と新設した新設クレーン支柱１５で分担させるよう
にする。なお、前記荷重の一部は、前述した繋ぎ材１７
と新設クレーン支柱１５で負担することにもなる。

【００１５】次いで、前記新設クレーン支柱頂部に補強
ガーダー１４を取り付ける。この補強ガーダー１４は、
既設ガーダーのサイズおよび強度をはるかに凌ぐＨ型鋼
を使用する。また、クレーンによる重量物の搬送には前
述の鉛直方向の荷重に加え、水平方向の荷重が作用す
る。そのために、図２に示した従来と同様の上面構、背
面構、下面構および対傾構で構成されたバックガーダー
７を設けることで水平方向の荷重を吸収することができ
る。

【００１６】一方、前記クレーンレールスパン内におい
て既設ガーダー支柱の中心線から約１５００ｍｍ以上の
スペースが確保できない場合には、図４に示すように、
既設クレーンガーダーのクレーンレールスパン内側に新
たにＨ型鋼によるＨ形のメインガーダーを追加し、並設
して既設ガーダーと連結・固定して補強する構造であ
り、図４（ａ）は新設のクレーンガーダーの詳細構造を
示している。この補強構造は、既設クレーン支柱がクレ
ーン搬送容量が増大しても強度的には十分耐えられる
が、クレーンガーダー部分のみの補強が必要である場合
に多く採用される。この図４（ａ）において、既設クレ
ーン支柱２上にＨ型鋼からなるメインガーダー３を載置
・固定して設け、このメインガーダー３側部には、図２
に示した上面構、背面構、下面構および対傾構で構成さ
れた既設のバックガーダー６が一体的に取り付けられて
いる。前記メインガーダー３頂部には天井クレーン走行
用レールＲが取り付けられている。この既設ガーダーを
補強する場合、前記バックガーダー６の取り付けと反対
側のクレーンレールスパン内側に従来の上面構、下面構
および対傾構で構成された新設バックガーダー１８を設
け、このクレーンレールスパン最内側でバックガーダー
１８の最外側にＨ型鋼からなる補強用ガーダー１４を新
設して前記新設バックガーダー１８と一体構造として補
強する。

【００１７】このような構成をとることにより、クレー
ンの鉛直方向の荷重については、新設ガーダーと既設の
メインガーダーが上面構および下面構で連結しているた
めに、この２つのガーダーを一体とした断面で負担する
ことができる。一方、クレーンの水平荷重については、
新設と既設の上面構および下面構の水平距離、すなわ
ち、荷重負担幅（通常、ふんばりと言われる。）を稼ぐ
ことができることにより、水平剛性を確保でき、しかも
この新設ガーダーおよび既設ガーダーとを一体化した上
面構および下面構に負担させることができる。

【００１８】図４におけるマインガーダーおよびバック
ダーダーの剪断変形（撓み：δ）を図２の従来法に比較
して約４０〜５０％低減することができたことが解析の
結果判明した。なお、図３および図４におけるバックガ
ーダーの水平長手方向の構造は、従来と同様のトラス構
造とすることで強度的に十分確保できる。

【００１９】図５に本発明による別の実施態様を示す。
図５に示す補強構造も図４と同様に、前記クレーンレー
ルスパン内において既設ガーダー支柱の中心線から約１
５００ｍｍ以上のスペースが確保できず、既設の既設ク
レーン支柱２が強度的に増加搬送荷重に耐えられない場
合の例を示す。図５において、既設の既設クレーン支柱
２上にＨ型鋼からなるメインガーダーの構成は図４と同
一であるが、既設クレーン支柱２を補強するために、ク
レーンレールスパン内側に新たに新設クレーン支柱１５
を既設クレーン支柱２と鉛直方向に平行して設け、この
新設クレーン支柱１５の頂部に新設のガーダー２２を設
ける。この新設ガーダー２２は、上フランジ２３、下フ
ランジ２４およびこれらフランジを垂直方向で連結する
複数の縦プレート２５、好ましくは２枚、で構成され
る。また、水平方向の荷重を負担させるために、既設ク
レーン支柱２の頂部と前記新設ガーダー２２との対抗す
る位置に張出プレート２６、２６’を溶接し、これら張
出プレート２６、２６’を相互に接合プレート２７で固
着するような構造とする。新設ガーダー２２は、Ｈ型鋼
で構成できることは勿論のことである。

【００２０】このような構成をとることにより、クレー
ンの鉛直方向の荷重については前述したように既設、新
設のクレーン支柱で負担可能であり、また、クレーンの
水平荷重についても、メインガーダーの上下フランジ２
３、２４および複数の縦プレートで構成される箱型断面
で負担し、その荷重の一部を既設クレーン支柱との接合
プレートを介して新設および既設クレーン支柱にも分担
させることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は狭隘なス
ペースにおいて大幅なクレーンの搬送荷重アップに対し
て、既設の設備を直接流用することなく、既設設備の直
近に新設のガーダーおよび／またはクレーン支柱を設置
するという補強構造を採用することで、確実な強度確保
が可能になり、しかも既設設備との取り合いを最小限に
して最大限に既設設備に荷重を負担させるようにしたこ
とで、新設部を最小断面にすることができ、かつ設備費
用の削減が図れるものである。更に、本発明による新設
ガーダーおよび／またはクレーン支柱の設置は、既設設
備との取り合いが従来技術のようにクレーンガーダー全
長にわたっていないために、新規に設置する方がはるか
に工期短縮が図れ、かつ上向き溶接を行う必要がないい
う効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】既設のクレーンガーダーの補強構造の概要を示
す模式図である。

【図２】既設のクレーンガーダーの補強構造の部分拡大
図である。

【図３】本発明によるクレーンガーダーの補強構造を示
す図で、（ａ）は全体構成を示す概略図であり、（ｂ）
はクレーンガーダーの補強構造の部分拡大図である。

【図４】本発明によるクレーンガーダーの補強方法の別
の例による補強構造を示す図で、（ａ）は全体構成を示
す概略図であり、（ｂ）はクレーンガーダーの補強構造
の部分拡大図である。

【図５】本発明によるクレーンガーダーの補強構造の別
の例によるクレーンガーダーの補強構造の部分拡大図で
ある。

【符号の説明】

１、１’…天井クレーン ２…既設クレーン支柱 ３…既設クレーンガーダー ４…従来補強ガーダー ５…作業空間 ６…既設バックガーダー ７…新設バックガーダー ８…メインガーダー ９…上面構 １０…背面構 １１…下面構 １２…対傾構 １４、２２…補強ガーダー １５…新設クレーン支柱 １６…クレーンレール １７…繋ぎ材 １８…補強バックガーダー １９…新設上面構 ２０…新設下面構 ２１…新設対傾構 ２３…上部プレート ２４…下部プレート ２５…縦プレート ２６、２６’…繋ぎプレート ２７…接合プレート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クレーンレールスパン内において、頂部
   に既設ガーダーを載置・固着した既設クレーンガーダー
   支柱の直近のスペースに前記既設クレーンガーダー支柱
   に平行に新設クレーンガーダー支柱を繋ぎ材を介して取
   り付け、かつ前記新設クレーンガーダー支柱頂部に既設
   クレーンガーダーと構造的に分離した新たな補強ガーダ
   ーとを載置・固着し、更に前記補強ガーダー側部に上面
   構、下面構、背面構および対傾構からなるボックス断面
   を有するバックガーダーで補強したことを特徴とするク
   レーンガーダーの補強構造。
2. 【請求項２】 クレーンレールスパン内において、既設
   クレーンガーダー支柱頂部に載置・固着され、側部に上
   面構、下面構、背面構および対傾構からなるボックス断
   面を有するバックガーダーを有する既設クレーンガーダ
   ーに、前記バックガーダーの対抗する側部に、上面構、
   下面構および対傾構からなるボックス断面を有する新設
   バックガーダーを取り付け、更に、前記新設バックガー
   ダーと一体的に構成した補強ガーダーで補強したことを
   特徴とするクレーンガーダーの補強構造。
3. 【請求項３】 クレーンレールスパン内において、頂部
   に既設ガーダーを載置・固着した既設クレーンガーダー
   支柱の直近のスペースに前記既設クレーンガーダー支柱
   に平行に新設クレーンガーダー支柱を繋ぎ材を介して取
   り付け、かつ前記新設クレーンガーダー支柱頂部に上部
   プレート、下部プレートおよび縦プレートからなるボッ
   クス形状を有する新たな補強ガーダーとを載置・固着
   し、更に前記既設クレーンガーダー支柱頂部側面および
   前記新設補強ガーダーの縦プレートに繋ぎプレートを接
   合して取り付け、これら繋ぎプレート同士を接合プレー
   トで接合して構成して補強したことを特徴とするクレー
   ンガーダーの補強構造。