JP5934172B2 - ケーブル支持材の制震構造 - Google Patents

Description

本発明は、天井から吊り下げ支持されるケーブル支持材を制震する構造に関する。なお、ケーブル支持材とは、ケーブルラックやケーブルトレー、ケーブルダクト、金属線ぴ等を含む。

例えばケーブルラックは、特許文献１に開示のように、天井から吊り下げられる吊りボルト等の支持部材によって吊り下げ支持される。このようなケーブルラックの横揺れを防止するために、特許文献１では、ケーブルラックの両側で支持部材の根元に吊り金具及び傾斜状の連結部材を取り付けて、連結部材から振れ止め材を延長上に延ばして天井へ連結する構造を採用している。また、特許文献２では、左右の支持部材の間にボルト等のぬき部材を交差状に架設する構造が開示されている。

実公平４−４８０８７号公報 特公昭６１−２６２８６号公報

しかし、上記従来の横揺れ防止構造では、地震等によって生じる大きな横揺れを抑えることができず、ケーブルが落下するおそれがあった。

そこで、本発明は、地震等による大きな横揺れも効果的に低減させることができるケーブル支持材の制震構造を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、上層の構造躯体側から吊り下げられる複数の吊り下げ部材によって支持されるケーブル支持材を制震する構造であって、吊り下げ部材の間に、軸方向力の入力によって減衰作用を生じさせる制震ダンパーが、その両端をそれぞれ吊り下げ部材に締結した状態で架設されていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、吊り下げ部材は吊り下げボルトであって、吊り下げボルトには、鍵状に折曲される一対の分割金具を組み合わせてなる角筒状の座屈防止金具が外装されており、制震ダンパーの両端は、分割金具に連結される取付金具に、ボルト及びナットによって締結されていることを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、上層の構造躯体側から吊り下げられる複数の吊り下げ部材によって支持されるケーブル支持材を制震する構造であって、ケーブル支持材の底面側に、ケーブル支持材を支持するサポート材が、ケーブル支持材の配設方向へ所定間隔ごとに配置されると共に、軸方向力の入力によって減衰作用を生じさせる制震ダンパーが、配設方向から傾斜した姿勢で、サポート材に両端をそれぞれ締結した状態で架設されていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、ケーブル支持材は、ケーブル支持材を上方から跨ぐＵ字ボルトと、サポート材の下面に固定される固定金具と、固定金具を貫通したＵ字ボルトに締め付けられるナットとによってサポート材に支持されており、制震ダンパーの両端は、固定金具の下面にＵ字ボルトとナットとを利用して締結されていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、構造躯体側とケーブル支持材側との間に、ケーブル支持材の振れ止め部材を架設したことを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかの構成において、制震ダンパーは、筒状のアウター金具と、そのアウター金具の一端側から遊挿される筒状のインナー金具と、アウター金具とインナー金具との対向面に接着される粘弾性体とからなり、アウター金具の他端側に接合される取付部材と、インナー金具と取付部材との少なくとも一方に接合される延長部材とを備え、延長部材は、一端部が構造躯体とケーブル支持材との少なくとも一方に連結され、他端部がインナー金具と取付部材との少なくとも一方に遊挿された状態で連結されることを特徴とするものである。
なお、本発明において、「構造躯体側」とは、天井スラブ等の構造躯体そのものは勿論、構造躯体に取り付けられる鋼材やパイプ等の横架材も含む趣旨である。同様に「ケーブル支持材側」も、ケーブル支持材そのものは勿論、ケーブル支持材に取り付けられる鋼材やパイプ等の支持部材も含む趣旨である。

本発明によれば、制震ダンパーの採用により、地震等による大きな横揺れも効果的に低減させることができる。

形態１のケーブルラックの制震構造を示す正面図である。 図１の側面図である。 横材左端部分の説明図で、（Ａ）が側面、（Ｂ）が正面をそれぞれ示す。 吊り下げボルトの上端部分の説明図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 制震ダンパーの説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が側面をそれぞれ示す。 （Ａ）は図６のＢ−Ｂ線断面図、（Ｂ）は図６のＣ−Ｃ線断面図である。 制震ダンパーの上端部分の説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は側面をそれぞれ示す。 形態２のケーブルラックの制震構造を示す正面図である。 制震ダンパーの上端部分の説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が正面をそれぞれ示す。 形態３のケーブルラックの制震構造を示す底面図である。 サポート材の端部の説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）はＢ矢視をそれぞれ示す。 制震ダンパーの取付部分の拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［形態１］
図１，２は、ケーブル支持材の一例であるケーブルラックの制震構造の一例を示す説明図で、図１が正面、図２が側面をそれぞれ示している。図において、１はケーブルラックで、左右一対の長尺の側板２，２の間を長手方向に所定間隔をおいて配置される複数の連結部材３，３・・で連結する梯子状となっている。このケーブルラック１の下面には、ケーブルラック１の幅よりも左右に長い横材（ここではアングル部材が用いられている。）４が、ケーブルラック１の長手方向に所定間隔をおいて複数取り付けられて、各横材４の左右両端に、吊り下げ部材としての一対の吊り下げボルト５，５の下端が接合されている。この吊り下げボルト５，５の上端が構造躯体である天井スラブ６に連結されることで、各横材４が天井スラブ６から吊り下げ支持されてケーブルラック１は水平に支持される。

この吊り下げボルト５の下端は、図３に示すように、横材４を貫通してその上下にナット７，７・・を螺合することで横材４と連結されている。吊り下げボルト５の上端は、図４に示すように天井スラブ６に埋め込まれることで天井スラブ６と連結されている。また、吊り下げボルト５には、図５に示すように、鍵状に折曲される一対の分割金具１１，１１を組み合わせてネジ１２及びナット１３で接合することで、横材４と天井スラブ６との間で吊り下げボルト５を囲む角筒状の座屈防止金具１０が外装されている。

そして、吊り下げボルト５の下端よりも外側で横材４の左右両端と、吊り下げボルト５の上端よりも外側で天井スラブ６の下面との間には、一対の制震ダンパー１４，１４が架設されている。この制震ダンパー１４は、図６に示すように、筒状のアウター金具１５と、アウター金具１５の一端側から部分的に同軸で遊挿される筒状のインナー金具１６と、アウター金具１５とインナー金具１６との重合部分において両金具１５，１６との対向面がそれぞれ接着される粘弾性体１７（図６のハッチング部分）とを含んでなる粘弾性ダンパーである。アウター金具１５は、図７に示すように、両端にフランジ１９，１９を備えた断面コ字状の一対の半割金具１８，１８を向かい合わせに組み付け、対向するフランジ１９，１９同士をボルト２０及びナット２１で接合した断面矩形状で、インナー金具１６は、アウター金具１５より一回り小さい断面矩形状となっている。また、アウター金具１５の他端側には、平板２３と、断面コ字状の折曲板２４とを重ね合わせてなる取付部材としての取付板２２の一端が差し込まれて溶接によってアウター金具１５の延長上に接合されている。

このように構成された制震ダンパー１４は、図１に示すように、インナー金具１６の端部に延長部材としての筒状の延長バー２５を連結し、延長バー２５の先端にボルト止めした連結金具２６を、図３に示すように横材４の背面へボルト２７及びナット２８によって連結する一方、アウター金具１５の取付板２２を、図８に示すように、吊り下げボルト５から外側に離れた位置で天井スラブ６の下面にアンカーボルト２９を介して取り付けた短アングル３０に、ボルト３１及びナット３２によって連結する。すると、制震ダンパー１４は、横材４と短アングル３０との間で傾斜状に架設される。ここでの吊り下げボルト５と制震ダンパー１４との間の角度は３０°となっている。

以上の如く構成されたケーブルラック１の制震構造においては、地震等によってケーブルラック１に左右方向で水平な外力が反復して加わると、粘弾性ダンパー１４，１４には軸方向に圧縮力と引張力とが交互に作用して、アウター金具１５とインナー金具１６とが相反する軸方向へ動作する。この動作によって粘弾性体１７をせん断変形させて減衰作用を生じさせる。よって、ケーブルラック１の最大加速度や最大変位が抑えられる。

このように、上記形態１のケーブルラック１の制震構造によれば、天井スラブ６とケーブルラック１側の横材４との間に、軸方向力の入力によって減衰作用を生じさせる制震ダンパー１４，１４を架設したことで、地震等による大きな横揺れも効果的に低減させることができる。

なお、制震ダンパーの向きは、上記形態と逆にしてもよいし、アウター金具にも延長バーを連結してもよい。また、アウター金具は半割金具を用いるものに限らず、インナー金具と同じ一体ものとしても差し支えない。
そして、この制震ダンパーは、ケーブルラックを所定間隔をおいて支持する複数の横材の全てにそれぞれ設ければ最も効果的であるが、横材の両端と構造躯体側との間にボルト等の振れ止め部材を傾斜状に架設する従来の振れ止め防止構造と併用する（例えば制震ダンパーと振れ止め部材とを横材ごとに交互に設置する等）ことも可能である。

次に、本発明の他の形態を説明する。但し、ケーブルラックの吊り下げ構造等、形態１と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
［形態２］
図９に示すケーブルラック１の制震構造では、一対の吊り下げボルト５，５の外側ではなく、吊り下げボルト５，５の間に制震ダンパー１４が架設されている。すなわち、図１０に示すように、吊り下げボルト５の座屈防止金具１０の背面側に、分割金具１１の折曲形状に沿って折曲される取付金具３３をボルト３４及びナット３５によって、左側の吊り下げボルト５の上側、右側の吊り下げボルト５の下側にそれぞれ連結して、左右の取付金具３３，３３の間に、インナー金具１６に延長バー２５を連結した制震ダンパー１４を傾斜状に架設したものである。

よって、この制震構造においても、地震等によってケーブルラック１に左右方向で水平な外力が反復して加わり、吊り下げボルト５，５が左右へ揺動すると、粘弾性ダンパー１４には軸方向に圧縮力と引張力とが交互に作用して、アウター金具１５とインナー金具１６とが相反する軸方向へ動作する。この動作によって粘弾性体１７をせん断変形させて減衰作用を生じさせる。よって、ケーブルラック１の最大加速度や最大変位が抑えられる。
このように、上記形態２のケーブルラック１の制震構造によれば、吊り下げボルト５，５の間に、軸方向力の入力によって減衰作用を生じさせる制震ダンパー１４を架設したことで、地震等による大きな横揺れも効果的に低減させることができる。

なお、形態２においても、制震ダンパーの向きは逆にしてもよいし、アウター金具にも延長バーを連結して架設してもよい。また、アウター金具は半割金具を用いるものに限らず、インナー金具と同じ一体ものとしても差し支えない。
そして、この制震ダンパーは、ケーブルラックを吊り下げ支持する全ての吊り下げボルト間に設ければ最も効果的であるが、これに加えて従来の振れ止め部材を交互に併用することは勿論可能である。

［形態３］
図１１は、ケーブルラック１の底面図である。まず、このケーブルラック１は、横材ではなく角筒状のサポート材３６，３６・・によって所定間隔ごとに支持されており、ケーブルラック１は、図１２に示すように、ケーブルラック１を上方から跨ぐＵ字ボルト３７をサポート材３６の下面に固定される固定金具３８に貫通させ、ナット３９を締め付けることで取り付けられている。また、各サポート材３６の両端には、吊り下げボルト５が連結されると共に、吊り下げボルト５に固定された金具４０と構造躯体側との間に振れ止め部材としての振れ止めボルト４１が傾斜状に架設されている。

そして、ケーブルラック１の底面において、３つのサポート材３６，３６・・の間には、制震ダンパー１４が架設されている。これは図１３に示すように、中央のサポート材３６においてケーブルラック１を固定するＵ字ボルト３７とナット３９とを利用して、固定金具３８の下面でアウター金具１５の取付板２２を固定し、隣接するサポート材３６の対角線上に位置する固定金具３８の下面では、インナー金具１６の延長バー２５を、同じくＵ字ボルト３７とナット３９とを利用して固定することで、サポート材３６，３６の間で傾斜状に架設したものである。ここでは２つの制震ダンパー１４，１４の前後に続くサポート材３６，３６の間では、一対の耐震ブレース４２，４２をＸ状に架設している。

よって、この制震構造においても、地震等によってケーブルラック１に左右方向で水平な外力が反復して加わり、隣接するサポート材３６，３６が相反方向へ揺動すると、粘弾性ダンパー１４には軸方向に圧縮力と引張力とが交互に作用して、アウター金具１５とインナー金具１６とが相反する軸方向へ動作する。この動作によって粘弾性体１７をせん断変形させて減衰作用を生じさせる。よって、ケーブルラック１の最大加速度や最大変位が抑えられる。
このように、上記形態３のケーブルラック１の制震構造によれば、ケーブルラック１の底面側に、軸方向力の入力によって減衰作用を生じさせる制震ダンパー１４を、ケーブルラック１の配設方向から傾斜させて配設したことで、地震等による大きな横揺れも効果的に低減させることができる。

なお、形態３においても、制震ダンパーの向きは逆にしてもよいし、アウター金具にも延長バーを連結して架設してもよい。また、アウター金具は半割金具を用いるものに限らず、インナー金具と同じ一体ものとしても差し支えない。
さらに、耐震ブレースを省略して制震ダンパーを全てのサポート材の間に設けてジグザグに配設してもよい。

そして、各形態に共通して、制震ダンパーは粘弾性ダンパーに限らず、オイルダンパー等の他のダンパーを採用して差し支えない。また、例えばインナー金具と取付部材との少なくとも一方に延長部材を遊挿する等して制震ダンパーの端部に長さ調整可能な摺動部を設け、摺動部の一方の板材に穴を設け、他方の板材には穴を設けず、現場での長さ調整位置でドリルネジ、ドリリングタッピンネジ等を用いて摺動部を軸方向入力に対し堅牢に接合するようにしてもよい。
また、吊り下げ部材は、座屈防止部材をなくしたり、ボルトに限らずワイヤー等を採用したりしてもよい。制震ダンパーも横材やサポート材に限らずケーブルラックに直接連結するものであってもよい。
さらに、各形態１〜３をそれぞれ独立して採用する場合に限らず、複数の形態を複合して採用することも可能である。勿論ケーブルラックに限らず、ケーブルトレーやケーブルダクト、金属線ぴ等についても本発明は適用可能である。

１・・ケーブルラック、２・・側板、３・・連結部材、４・・横材、５・・吊り下げボルト、６・・天井スラブ、１４・・制震ダンパー、１５・・アウター金具、１６・・インナー金具、１７・・粘弾性体、１８・・半割金具、２２・・取付板、２５・・延長バー、２６・・連結金具、３０・・短アングル、３６・・サポート材、３７・・Ｕ字ボルト。

Claims (6)

1. 上層の構造躯体側から吊り下げられる複数の吊り下げ部材によって支持されるケーブル支持材を制震する構造であって、
   前記吊り下げ部材の間に、軸方向力の入力によって減衰作用を生じさせる制震ダンパーが、その両端をそれぞれ前記吊り下げ部材に締結した状態で架設されていることを特徴とするケーブル支持材の制震構造。
2. 前記吊り下げ部材は吊り下げボルトであって、前記吊り下げボルトには、鍵状に折曲される一対の分割金具を組み合わせてなる角筒状の座屈防止金具が外装されており、前記制震ダンパーの両端は、前記分割金具に連結される取付金具に、ボルト及びナットによって締結されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル支持材の制震構造。
3. 上層の構造躯体側から吊り下げられる複数の吊り下げ部材によって支持されるケーブル支持材を制震する構造であって、
   前記ケーブル支持材の底面側に、前記ケーブル支持材を支持するサポート材が、前記ケーブル支持材の配設方向へ所定間隔ごとに配置されると共に、軸方向力の入力によって減衰作用を生じさせる制震ダンパーが、前記配設方向から傾斜した姿勢で、前記サポート材に両端をそれぞれ締結した状態で架設されていることを特徴とするケーブル支持材の制震構造。
4. 前記ケーブル支持材は、前記ケーブル支持材を上方から跨ぐＵ字ボルトと、前記サポート材の下面に固定される固定金具と、前記固定金具を貫通した前記Ｕ字ボルトに締め付けられるナットとによって前記サポート材に支持されており、前記制震ダンパーの両端は、前記固定金具の下面に前記Ｕ字ボルトと前記ナットとを利用して締結されていることを特徴とする請求項３に記載のケーブル支持材の制震構造。
5. 前記構造躯体側と前記ケーブル支持材側との間に、前記ケーブル支持材の振れ止め部材を架設したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のケーブル支持材の制震構造。
6. 前記制震ダンパーは、筒状のアウター金具と、そのアウター金具の一端側から遊挿される筒状のインナー金具と、前記アウター金具と前記インナー金具との対向面に接着される粘弾性体とからなり、
   前記アウター金具の他端側に接合される取付部材と、
   前記インナー金具と前記取付部材との少なくとも一方に接合される延長部材とを備え、
   前記延長部材は、一端部が前記構造躯体と前記ケーブル支持材との少なくとも一方に連結され、他端部が前記インナー金具と前記取付部材との少なくとも一方に遊挿された状態で連結されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のケーブル支持材の制震構造。

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