(57)【要約】【課題】地震時の建物の層間変形に対する追従性の高い、煙突構造を提供する。【解決手段】建物に併設される煙突構造５であって、複数の煙突ユニット１０（１０Ｕ、１０Ｌ）同士が煙突ユニット接続部材１２を挟んで鉛直方向に連結された煙突本体６と、前記建物に固定された煙突支持梁と、前記煙突本体６と前記煙突支持梁を連結させる煙突接続部材と、を備え、前記煙突ユニット接続部材１２は、断面がく字形状、またはＵ字形状をなすように環状に形成された筒型連結材２５と、当該筒型連結材２５を前記煙突ユニット１０に固定する固定金物２６、２７とを含んで構成されていることを特徴とする煙突構造を提供する。【選択図】図４
2018165582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に併設される煙突構造であって、
複数の煙突ユニット同士が煙突ユニット接続部材を挟んで鉛直方向に連結された煙突本体と、
前記建物に固定された煙突支持梁と、
前記煙突本体と前記煙突支持梁を連結させる煙突接続部材と、を備え、
前記煙突ユニット接続部材は、断面がく字形状、またはＵ字形状をなすように環状に形成された筒型連結材と、当該筒型連結材を前記煙突ユニットに固定する固定金物とを含んで構成されていることを特徴とする煙突構造。
【請求項２】
前記煙突支持梁の上面には、軸部が上方に突出するように固定ボルトが設けられ、
該固定ボルトの前記軸部には鞘管が被せられ、
前記煙突接続部材は、これに開設された孔に前記鞘管が挿通されて、前記煙突支持梁の上面に設置され、前記煙突接続部材が前記鞘管に沿って前記煙突支持梁から上方に離接可能であることを特徴とする請求項１に記載の煙突構造。
【請求項３】
建物内部に設置される煙突構造であって、
複数の煙突ユニット同士が煙突ユニット接続部材を挟んで鉛直方向に連結された煙突本体と、
建物内部のスラブ構造体と前記煙突本体を連結させる煙突接続部材と、を備え、
前記煙突ユニット接続部材は、断面がく字形状、またはＵ字形状をなすように環状に形成された筒型連結材と、当該筒型連結材を前記煙突ユニットに固定する固定金物とを含んで構成され、
前記スラブ構造体の上面には、上方に突出するようにアンカー筋が設けられ、
該アンカー筋には鞘管が被せられ、
前記煙突接続部材は、これに開設された孔に前記鞘管が挿通されて、前記スラブ構造体の上面に設置され、前記煙突接続部材が前記鞘管に沿って前記スラブ構造体から上方に離接可能であることを特徴とする煙突構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内部、または建物外壁面に添って設置される煙突本体と、当該煙突本体を建物に固定する煙突構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発動発電機やボイラー等を備えた建物には、排ガスを放出するために、煙突が設けられている。
特許文献１には、図１４に示されるような、排気筒接続部材１０１、及び排気筒接続構造１００が開示されている。排気筒接続構造１００においては、排気筒１０２と排気筒１０３とが、排気筒接続部材１０１により接続されている。排気筒接続部材１０１は、接続筒１０４と、固定部材１０５、１０６とを備えている。固定部材１０５は、閉じていないリング形状を成している。固定部材１０５は、嵌合部１０５ｂ及び嵌合部１０５ｃを、排気筒１０２のリブ１０２ａと接続筒１０４のリブ１０４ａとに係合させ、排気筒１０２を接続筒１０４に固定する。固定部材１０６は、排気筒１０３に接続筒１０４を固定する。
煙突が中高層の建物に設けられる場合等には、煙突は、特許文献１に排気筒１０２、１０３として示されるように複数の煙突ユニットを上下に接続して構築されることが多い。
また、特許文献２には、煙突ユニット内への水の浸入を遮断し、煙突ユニットを構成する断熱材の劣化を抑制するための煙突ユニット間の接続構造が示されている。詳細には、煙突の接続構造は、上方に設けられた煙突ユニットの下端部外周に巻回して設けられた下側フランジと、下方に設けられた煙突ユニットの上端部外周に同様に設けられた上側フランジが、ボルト・ナットなどの鉛直締結部材で固定されている。
【０００３】
上記のような接続構造を伴う煙突では、煙突ユニット間が剛に接合されているため、煙突が、例えば建物の外壁に沿って接合されて設けられている場合においては、地震が発生し、水平力によって建物に層間変形が発生した際に、建物の層間変形に煙突が追従できないため、煙突が破損する可能性がある。
これに対し、特許文献３には、図１５に示されるような建物用煙突１１０が開示されている。建物用煙突１１０においては、上下の煙突ユニット１１１Ｕ、１１１Ｌ同士間に、枠部材１１３を含むジョイント部１１２が設けられている。枠部材１１３の下側部分１１３ａは、下側の煙突ユニット１１１Ｌに接合されている。上側部分１１３ｂは、上側の煙突ユニット１１１Ｕの外周部に非固定状態で添えられている。上下の煙突ユニット１１１Ｕ、１１１Ｌの対向端面には、それぞれ段差１１１ａが形成され、互いに横ずれ不能かつ上下変位可能に嵌め合わされている。ジョイント部１１２においては、上側の煙突ユニット１１１Ｕの下側の煙突ユニット１１１Ｌに対する横ずれを規制し、かつ傾斜ひいては微小回転を許容するようにして、これら煙突ユニット１１１Ｕ、１１１Ｌどうしが滑節点状態で連接されている。
したがって、高層建物に設置される煙突には、地震時に大きく変形する建物の応答変形に追従できるように、高い追従性が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４１９１１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１８８７４７号公報
【特許文献３】特開２０１６−５６６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、地震時に生じる建物の曲げ変形やせん断変形に対して高い追従性を有し、煙突ユニット同士の接続部分からの漏煙を抑制し、かつ地震が収まった後は地震発生前の取り付け状態に復元される煙突構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、建物に設置する煙突構造として、煙突ユニット同士を連結する接続部分を、く字形状またはＵ字形状の断面を有する環状連結材で覆うとともに、煙突本体を、上方側に離間可能な煙突接続部材を介して建物構造体に固定することで、煙突本体が、地震発生時の建物変形に対して高い追従性を有し、かつ地震が収まった後は元の接合状態に戻る復元力を備えている点に着眼して、本発明の煙突構造に至った。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、第一の発明の煙突構造は、建物に併設される煙突構造であって、複数の煙突ユニット同士が煙突ユニット接続部材を挟んで鉛直方向に連結された煙突本体と、前記建物に固定された煙突支持梁と、前記煙突本体と前記煙突支持梁を連結させる煙突接続部材と、を備え、前記煙突ユニット接続部材は、断面がく字形状、またはＵ字形状をなすように環状に形成された筒型連結材と、当該筒型連結材を前記煙突ユニットに固定する固定金物とを含んで構成されていることを特徴とする。
上記のような構成によれば、煙突ユニット同士を連結する煙突ユニット接続部材として、煙突ユニットの外周面を覆うようにく字形状またはＵ字形状の断面を有する筒型連結材が設けられているため、地震発生時に、煙突本体が変形し、上側の煙突ユニットが下側の煙突ユニットに対して傾く際には、く字形状部分、またはＵ字形状部分が拡がる方向、或いは縮む方向に伸縮することで、高い変形追従性が実現される。
具体的には、煙突ユニット同士が連結された煙突本体は、地震発生時に生じる建物変形に対して高い追従性を有するとともに、地震が収まった後は地震発生前の取り付け状態に復元されるために、上下の煙突ユニット間に隙間を生じることなく、したがって、漏煙を抑制できる。また、煙突の破損を抑制できる。
【０００７】
第二の発明の煙突構造では、前記煙突支持梁の上面には、軸部が上方に突出するように固定ボルトが設けられ、該固定ボルトの前記軸部には鞘管が被せられ、前記煙突接続部材は、これに開設された孔に前記鞘管が挿通されて、前記煙突支持梁の上面に設置され、前記煙突接続部材が前記鞘管に沿って前記煙突支持梁から上方に離接可能であることを特徴とする。
上記のような構成によれば、上述の作用効果に加えて、建物に固定された煙突支持梁に対して、煙突本体に接続された煙突接続部材が、鞘管が被せられた固定ボルトで螺合されて、互いに離接可能に設けられているため、地震発生時に煙突本体に曲げ変形が生じた際には、煙突ユニットの傾きに伴い、煙突接続部材が煙突支持梁から離間することにより、煙突本体の変形に追従することができる。
【０００８】
また、本発明は、第三の発明の煙突構造として、建物内部に設置される煙突構造であって、複数の煙突ユニット同士が煙突ユニット接続部材を挟んで鉛直方向に連結された煙突本体と、建物内部のスラブ構造体と前記煙突本体を連結させる煙突接続部材と、を備え、前記煙突ユニット接続部材は、断面がく字形状、またはＵ字形状をなすように環状に形成された筒型連結材と、当該筒型連結材を前記煙突ユニットに固定する固定金物とを含んで構成され、前記スラブ構造体の上面には、上方に突出するようにアンカー筋が設けられ、該アンカー筋には鞘管が被せられ、前記煙突接続部材は、これに開設された孔に前記鞘管が挿通されて、前記スラブ構造体の上面に設置され、前記煙突接続部材が前記鞘管に沿って前記スラブ構造体から上方に離接可能であることを特徴とする煙突構造を提供する。
このような構成によれば、建物内部に煙突本体が設置される場合であっても、第１、第２の発明の作用効果と同様に、煙突ユニット同士の接続部分、及び煙突本体と建物構造体との接合部分にそれぞれ変形追従手段（煙突ユニット接続部材、煙突接続部材）が設置されていることで、地震発生時の建物変形に対して高い追従性を有し、かつ地震が収まった後は元の接合状態に戻ることができる。
また、煙突本体が高い変形追従性を有し、かつ優れた復元力を備えていることで、煙突ユニット同士の接続部分からの漏煙、及び煙突の破損を抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、建物に設置する煙突構造として、煙突ユニット同士をく字形状またはＵ字形状の断面を有する環状連結材で連結することで、地震発生時の建物変形に対して高い追従性を有し、かつ地震が収まった後は元の接合状態に戻る復元性を備えた建物用の煙突構造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態における煙突構造を備えた建物の側面図である。
【図２】煙突構造の側面図である。
【図３】煙突構造の斜視図である。
【図４】煙突構造の断面図である。
【図５】煙突構造における、煙突接続部材と煙突支持梁との接続部分の部分拡大図（その１）であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】煙突構造における、煙突接続部材と煙突支持梁との接続部分の部分拡大図（その２）である。
【図７】地震発生時における煙突ユニット間の変形モードに関する模式図である。
【図８】地震発生時における、煙突接続部材と煙突支持梁との接合部分の変形モードに関する模式図である。
【図９】煙突構造の要素実験時の加力試験状況図である。
【図１０】第１実施形態における煙突構造の変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における煙突構造の、（ａ）は平断面図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】第２実施形態における煙突構造の、煙突接続部材とスラブ構造体との接続部分の部分拡大図である。
【図１３】第２実施形態における煙突構造の、煙突接続部材とスラブ構造体との接続部分の断面図である。
【図１４】従来の排気筒接続部材、及び排気筒接続構造の説明図である。
【図１５】従来の建物用煙突の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、建物内部、または建物外壁面に添って配置される煙突本体と、その支持方法を含む煙突構造である。第１実施形態（図１〜図８）とその変形例（図１０）は、建物外壁面に併設させる煙突構造であり、第２実施形態は建物内部に配置される煙突構造（図１１〜１３）である。
本発明の特徴は、煙突ユニット同士の接続部分、及び煙突本体と建物構造体との接合部分にそれぞれ変形追従手段を設けることで、地震発生時の建物変形に対して高い追従性を有し、かつ地震が収まった後は元の接合状態に戻る復元力を備えている点である。変形追従手段は、煙突ユニット同士の接続部分の外周面に設けるく字形状またはＵ字形状の断面を有する筒型連結材を含む煙突ユニット接続部材と、煙突支持梁と煙突接続部材との間に設ける鞘管に沿って上下方向に移動する煙突接続部材である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、第１実施形態における煙突構造５を備えた建物１の側面図であり、図２は、図１に示された煙突構造５の拡大図である。
建物１は、下部構造部２と上部構造部３を備えている。
下部構造部２は、地盤面ＧＬ上に設けられており、上部構造部３は、下部構造部２の上に設けられている。上部構造部３は、一方の側面３ｂが、下部構造部２の同じ側の側面２ｂよりも、建物１の内側に設けられており、下部構造部２よりも床面積が小さく形成されている。これにより、下部構造部２には、上方に露出する上面２ａが、部分的に形成されている。
建物１は、煙突構造５を備えている。煙突構造５は、例えば、建物１の下部構造部２の内部に設けられた、図示されない発動発電機やボイラー等により排出される排ガスを、外部へ放出するためのものである。煙突構造５は、上記のように形成された下部構造部２の上面２ａより上方に突出し、上部構造部３の側面３ｂに沿って設けられている。煙突構造５は、上部構造部３の側面３ｂに沿った方向に互いに離間して、建物１に固定されて設けられた、複数の煙突支持梁４を備えており、この煙突支持梁４によって支持されている。煙突構造５の上端は、上部構造部３の上面３ａと、略同等の高さで終端している。このように、煙突構造５は、建物１に併設されている。
【００１３】
煙突構造５は、複数の煙突ユニット１０同士が煙突ユニット接続部材１２を挟んで鉛直方向に連結された煙突本体６を備えている。
煙突本体６を構成する煙突ユニット１０は、筒状に形成されており、煙突ユニット同士１０の軸方向Ｃが鉛直方向と略一致するように、煙突ユニット１０は位置づけられて、鉛直方向に複数の煙突ユニット１０が積み重ねられることにより、煙突本体６は構築されている。本第１実施形態においては、煙突ユニット１０は、軸方向Ｃに直交する断面形状が、円形に形成されている。
【００１４】
図３は、煙突構造５を部分的に拡大した斜視図である。図３においては、鉛直方向に煙突ユニット１０同士が連結されている。最も下に図示される、下側煙突ユニット１０Ｌの上に、中央に図示される、上側煙突ユニット１０Ｕが設けられている。
煙突ユニット接続部材１２は、煙突ユニット１０の外周１０ａよりも大きな環状に形成されており、上記のように上下に連続して設けられた、下側煙突ユニット１０Ｌと上側煙突ユニット１０Ｕの接合部を、外方から覆うように位置づけられて、後に詳説するように、これら煙突ユニット１０Ｌ、１０Ｕ間を接続している。上側煙突ユニット１０Ｕの上には、更に他の煙突ユニット１０が、煙突ユニット接続部材１２によって接続されて設けられている。
【００１５】
煙突支持梁４は、図１、２に示されるように、各煙突ユニット１０に対応して、煙突ユニット１０の上端近傍の高さに位置するように設けられている。図３に示されるように、各煙突ユニット１０に対応して、煙突ユニット１０を挟み込むように、２本の煙突支持梁４が、互いに略平行に設けられている。本第１実施形態においては、煙突支持梁４はＨ形鋼であり、上フランジ４ａ、下フランジ４ｂと、及び、これら上下のフランジ４ａ、４ｂに対して垂直に設けられて上下のフランジ４ａ、４ｂを接合するウェブ４ｃを備えている。
煙突構造５は、煙突本体６と煙突支持梁４を連結させる煙突接続部材１３を備えている。煙突接続部材１３は、各煙突ユニット１０の上端近傍に、煙突ユニット１０の外周１０ａから径方向に突出するように接合されている。煙突接続部材１３は、煙突ユニット１０の軸Ｃを中心として、互いに反対側の位置に設けられており、各々が、煙突支持梁４の上フランジ４ａに対して接続されている。
【００１６】
図４は、図３のＡ−Ａ部分の断面図であり、図４の上側に示される上側煙突ユニット１０Ｕの下端部と、下側に示される下側煙突ユニット１０Ｌの、接合状況が示されている。煙突ユニット１０は、内側部材２０、外側部材２２、及び、鋼板２３を備えている。
内側部材２０は、円筒状に巻いたワイヤーメッシュ２１を、耐火セメント等により埋設して形成された、略円筒状の部材である。内側部材２０の下端部２０ｂと上端部２０ｅには、内側部材２０の外周面２０ａから径方向外側Ｏへ、次に説明する外側部材２２の厚さの分だけ突出するように、それぞれ、脚部２０ｃと頂部２０ｆが形成されている。内側部材２０の上面の外側Ｏには、後に説明する第２固定金物２７の厚さに相当する深さで切り欠かれて、段部２０ｈが形成されている。
外側部材２２は、パーライトボード等の断熱材を、内側部材２０の外周面２０ａ上に巻くことにより、内側部材２０を外側Ｏから覆うように設けられた、円筒状の部材である。外側部材２２の下端部２２ｂは、内側部材２０の脚部２０ｃの上に、及び、外側部材２２の上端部２２ｅは、内側部材２０の頂部２０ｆの下に、それぞれ位置するように、外側部材２２の高さは形成されている。上記のように、内側部材２０の脚部２０ｃと頂部２０ｆは、内側部材２０の外周面２０ａから、外側部材２２の厚さの分だけ突出しているため、内側部材２０の脚部２０ｃの外側の表面である脚部外周面２０ｄと、外側部材２２の外周面２２ａ、及び、内側部材２０の頂部２０ｆの外側の表面である頂部外周面２０ｇは、鉛直方向に略連続するように設けられている。
これら外周面２０ｄ、２２ａ、２０ｇを、外側Ｏから覆うように、鋼板２３が、略円筒状に形成されて設けられている。内側部材２０、ワイヤーメッシュ２１、外側部材２２、及び鋼板２３は、径方向に延在するアンカー材２４によって、互いに固定されている。
【００１７】
煙突ユニット接続部材１２は、図４に示されるように、筒型連結材２５を煙突ユニット１０に固定する第１固定金物（固定金物）２６、第２固定金物（固定金物）２７、及び、筒型連結材２５を含んで構成されている。
第１固定金物２６は、煙突ユニット１０の外周１０ａよりも大きな外径の円形の鋼板を、煙突ユニット１０の外周１０ａと略同等の径の円によりくり抜くように形成された部材である。第１固定金物２６は、煙突ユニット１０の下端部１０ｅから上方に一定の位置において、煙突ユニット１０の外周１０ａを外側から囲うように、外周１０ａに対して垂直に設けられて、外周１０ａに溶接されている。
第２固定金物２７は、第１固定金物２６の外径と略同等の外径の円形の鋼板を、煙突ユニット１０の外周１０ａよりも小さな径の円によりくり抜くように形成された部材である。第２固定金物２７は、下面２７ｂが煙突ユニット１０の内側部材２０の上端部２０ｅに形成された段部２０ｈ上に対向して密接するように載置されて、鋼板２３に対して溶接されている。上記のように、段部２０ｈは、第２固定金物２７の厚さに相当する深さで形成されているため、内側部材２０の上面２０ｉと第２固定金物２７の上面２７ａは、水平方向に略連続するように設けられている。
図４に示されるように、下側煙突ユニット１０Ｌの上に上側煙突ユニット１０Ｕが設けられた際には、下側煙突ユニット１０Ｌに接合されている第２固定金物２７の上面２７ａと、上側煙突ユニット１０Ｕに接合されている第１固定金物２６の下面２６ｂは、互いに対向して位置づけられている。
【００１８】
煙突ユニット１０の上端部には、煙突ユニット１０の外周１０ａより外側Ｏに張出した、枠状、または、円環状の圧縮支持材１４が設けられている。圧縮支持材１４は、シリコンゴム等により形成された、耐熱パッキンである。圧縮支持材１４は、煙突ユニット１０の外周１０ａよりも大きな外径の円形の部材を、煙突ユニット１０の内周１０ｆと略同等の径の円によりくり抜くように形成されている。
圧縮支持材１４は、図４に示されるように、下側煙突ユニット１０Ｌの、内側部材２０の上面２０ｉと第２固定金物２７の上面２７ａの上に載置されており、更にその上に上側煙突ユニット１０Ｕが載置され、上側煙突ユニット１０Ｕの荷重が作用することにより、上側煙突ユニット１０Ｕが載置された部分は鉛直方向に圧縮されている。他方、その外側、すなわち、上側煙突ユニット１０Ｕの外周１０ａより外側Ｏに張出した部分には、上側煙突ユニット１０Ｕの荷重が直接作用しないため圧縮されない非圧縮部１４ｂとなっており、その上面は上側煙突ユニット１０Ｕの下端部１０ｅよりも高くなっている。
【００１９】
筒型連結材２５は、煙突ユニット１０の外周１０ａに環状に設けられている。筒型連結材２５は、図４に示されるように、筒型連結材２５の延在する方向、すなわち周方向に直交するように断面視したときに、筒型連結材２５の高さ方向、すなわち、煙突ユニット１０の軸方向Ｃにおいて、略中央の部分が、径方向外側Ｏへ突出する形状をなしている。
この突出端を外端部２５ａとしたときに、筒型連結材２５は、図４のように断面視した際に、上側傾斜部２５ｂ、下側傾斜部２５ｃ、上側鉛直部２５ｆ、下側鉛直部２５ｇ、上側フランジ２５ｊ、及び、下側フランジ２５ｋを備えている。
上側傾斜部２５ｂは、外端部２５ａから径方向内側Ｉかつ上側に延在するように、傾斜して設けられている。下側傾斜部２５ｃは、外端部２５ａから径方向内側Ｉかつ下側に延在するように、傾斜して設けられている。断面視上、上側傾斜部２５ｂと下側傾斜部２５ｃは、略同等の長さに形成されている。
上側傾斜部２５ｂと下側傾斜部２５ｃは、このように、筒体の側面が外端部２５ａを中心として、その上側と下側がそれぞれ内側に傾くように折り曲げられた形状をなしており、これにより、筒型連結材２５は、延在する方向、すなわち周方向に直交する断面がく字状となるように形成されている。
【００２０】
上側傾斜部２５ｂの内側Ｉの端点である上側内端部２５ｄには、上側傾斜部２５ｂが上側内端部２５ｄで屈曲されて上側内端部２５ｄから上方に延在するように、上側鉛直部２５ｆが設けられている。また、下側傾斜部２５ｃの内側Ｉの端点である下側内端部２５ｅには、下側傾斜部２５ｃが下側内端部２５ｅで屈曲されて下側内端部２５ｅから下方に延在するように、下側鉛直部２５ｇが設けられている。
上側鉛直部２５ｆの上端部２５ｈには、上側鉛直部２５ｆが上端部２５ｈで略垂直に屈曲されて上端部２５ｈから外側Ｏに延在するように、上側フランジ２５ｊが設けられている。また、下側鉛直部２５ｇの下端部２５ｉには、下側鉛直部２５ｇが下端部２５ｉで略垂直に屈曲されて下端部２５ｉから外側Ｏに延在するように、下側フランジ２５ｋが設けられている。
上側フランジ２５ｊと下側フランジ２５ｋは、図４に示されるように、互いに略平行となるように形成されている。
【００２１】
上記のように形成された筒型連結材２５は、下側フランジ２５ｋの下面が下側煙突ユニット１０Ｌに接合されている第２固定金物２７の上面２７ａと、及び、上側フランジ２５ｊの上面が上側煙突ユニット１０Ｕに接合されている第１固定金物２６の下面２６ｂとが、それぞれ互いに対向した位置にてテープ等を耐熱パッキンとして挟んで固定されている。また、筒型連結材２５は、下側鉛直部２５ｇの内周面２５ｌが圧縮支持材１４の外側面１４ａと対向して、かつ、密接して設けられている。
筒型連結材２５の下側フランジ２５ｋと、下側煙突ユニット１０Ｌに接合されている第２固定金物２７は、互いに対応する位置に設けられた図示されないボルト孔を介して、ボルト・ナット２８により緊結されている。上側フランジ２５ｊと、上側煙突ユニット１０Ｕに接合されている第１固定金物２６も、同様に、ボルト・ナット２８により緊結されている。
このように、圧縮支持材１４の外側面１４ａに煙突ユニット接続部材１２の筒型連結材２５が接するように配置された状態で、第１固定金物２６と第２固定金物２７を介して筒型連結材２５を下側煙突ユニット１０Ｌと上側煙突ユニット１０Ｕの双方に接合することにより、下側煙突ユニット１０Ｌと上側煙突ユニット１０Ｕが接合されている。
【００２２】
図５（ａ）は、図３のＢ矢視部分、すなわち、煙突接続部材１３近傍の側面図であり、図５（ｂ）は、同じくＢ矢視部分の正面図である。図６は、図５（ｂ）のＤ−Ｄ部分の断面図である。図６においては、図面を簡潔にするために、各ボルト、ナット、及びワッシャは、断面視せず、その外形が示されている。
煙突接続部材１３は、２枚の側板３０、上板３１、及び、下板３２を備えている。側板３０は、矩形形状の鋼板の１つの角を斜辺３０ａで斜めに切截したような、台形と矩形が一辺で接合された形状を成しており、斜辺３０ａに連続する一方の短辺３０ｂが上側に、短辺３０ｂとは反対側に位置する長辺３０ｃが下側に、それぞれ位置するように、垂直に設けられている。２枚の側板３０は、互いに対向して設けられている。これら２つの側板３０の上側と下側の各々には、短辺３０ｂ及び長辺３０ｃと略同等の長さの辺を備える矩形状の上板３１と下板３２が、それぞれ、２つの側板３０の短辺３０ｂ及び長辺３０ｃに接合されている。
このように、煙突接続部材１３は、４枚の鋼板３０、３１、３２を筒状に組み合わされて接合されることにより形成されている。
【００２３】
煙突接続部材１３は、図５（ａ）に示されるように、側板３０の斜辺３０ａが煙突ユニット１０に対して外側かつ上側を向くように位置づけられている。上板３１と下板３２の、煙突ユニット１０に接合される側の端辺は、煙突ユニット１０の外周１０ａと同じ曲率半径によって内側に円弧状に切り欠かれている。これにより、２枚の側板３０、上板３１、及び、下板３２の各々は、煙突ユニット１０側の端辺において、煙突ユニット１０の外周１０ａと線接触し、この接触部分において溶接により煙突ユニット１０の外周１０ａに接合されている。
側板３０の、煙突ユニット１０の周方向における外側には、Ｌ形鋼を基にして製作された固定部材３３が、固定部材３３を構成する２つの板体が煙突ユニット１０の外周１０ａと側板３０の各々に沿うように設けられて、これらに溶接されることにより、固定されている。固定部材３３と側板３０とは、溶接に加えて、ボルト・ナット３４によっても接合されている。
【００２４】
上記のように、煙突接続部材１３は、煙突支持梁４の上フランジ４ａに対して接合されている。上フランジ４ａの、煙突接続部材１３が接合される部分においては、ボルト孔４ｅが開設されている。ボルト孔４ｅには、下側ワッシャ６１を挟んで、上フランジ４ａの下方から固定ボルト６０の軸部６０ａが、上方に向けて挿通されており、軸部６０ａには、上フランジ４ａの上方から、上側ワッシャ６２を挟んで、ナット６３が螺着されている。このように、固定ボルト６０は、煙突支持梁４の、上フランジ４ａの上面４ｄに、上方に軸部６０ａが突出するように、煙突支持梁４に固定されている。この、上方に突出した軸部６０ａには、軸部６０ａの外径と略同等の内径を備えた鞘管６５が、内部に軸部６０ａが挿通されて、ナット６３の上に載置されるように、軸部６０ａに被せられて設けられている。
上フランジ４ａの上には、下板３２の幅と同等の長さと、上フランジ４ａと同等の幅を備えた座板３５が設けられている。座板３５には、上側ワッシャ６２やナット６３よりも大きな径の孔３５ａが、固定ボルト６０に対応する位置に開設されており、座板３５は、軸部６０ａと鞘管６５が孔３５ａを挿通するように位置づけられて、上フランジ４ａ上に設けられている。
煙突接続部材１３の下板３２にも、座板３５と同様に、上側ワッシャ６２やナット６３よりも大きな径の孔３２ａが、固定ボルト６０に対応する位置に開設されている。煙突接続部材１３は、この、煙突接続部材１３に開設された孔３２ａに軸部６０ａと鞘管６５が挿通するように位置づけられて、煙突支持梁４の上面４ｄに、より詳細には座板３５上に設置され、煙突接続部材１３が鞘管６５に沿って煙突支持梁４から上方に離接可能に設けられている。
【００２５】
煙突接続部材１３の下板３２の上面３２ｂには、孔３２ａの径よりも大きな外径を備えた円状の位置調整板６４が、位置調整板６４の外形が孔３２ａを覆うように位置づけられて、接合されている。位置調整板６４には、鞘管６５の外径よりも大きな径の孔６４ａが設けられており、固定ボルト６０の軸部６０ａ及び鞘管６５は、孔６４ａに挿通されている。
このように各部材が位置づけられたときに、位置調整板６４の上面６４ｂと、鞘管６５の上端６５ａの間には、一定の距離が空くように、鞘管６５の長さは決められている。
軸部６０ａには、上方から、位置調整板６４の孔６４ａよりも大きな形状の緩み止めナット６６が螺合され、ナット６３と緩み止めナット６６により鞘管６５を強固に挟み込んで固定するように緊締されている。
【００２６】
上記のような煙突接続部材１３や煙突ユニット接続部材１２の材質や寸法は、煙突構造５に地震や熱伸長が作用した場合を想定して設計、検証され得る。
例えば、煙突接続部材１３に関しては、図１に示されるように本第１実施形態においては、建物１に固定された煙突支持梁４が、煙突接続部材１３を介して煙突構造５を層毎に支持する構造となっており、煙突支持梁４と煙突接続部材１３が煙突ユニット１０の荷重を少なくとも部分的に負担している。煙突ユニット１０を支持する煙突接続部材１３には、長期荷重として鉛直自重が作用し、短期荷重として地震荷重が作用する。したがって、例えば、煙突接続部材１３が煙突ユニット１０の自重を全て負担した場合を想定し、鉛直荷重として、例えば、２Ｇすなわち自重の２倍を、水平荷重として、例えば、１．５Ｇすなわち自重の１．５倍を、地震荷重として設定し、これら双方の荷重が煙突接続部材１３に同時に作用するものとして、煙突接続部材１３の材質や寸法等の仕様を設計、検証するのが望ましい。
【００２７】
より詳細には、煙突接続部材１３は、図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明したように本第１実施形態においては、鋼板３０、３１、３２を組み合わせて筒状に形成されているため、各鋼板３０、３１、３２を形成する端辺が延在する、水平面内の互いに垂直な２つの方向の各々において、短期鉛直地震荷重や水平地震荷重を合算し、層間変形により煙突ユニット１０が回転し、すなわち、ロッキングした状態で、煙突接続部材１３の検討を行うのが合理的である。
更に、煙突構造５の温度が、使用時には最大で、例えば、７５℃まで上昇し、冬季の非使用時には−２５℃まで低下するとした際に、各煙突ユニット１０の軸方向Ｃにおける、熱伸びによる長さの変化を想定し、これを基に、煙突ユニット接続部材１２の変形反力を算出する。この変形反力から導き出せる荷重が合算された鉛直荷重を最大鉛直荷重として使用し、煙突接続部材１３や煙突ユニット接続部材１２の性能を評価するのが望ましい。
【００２８】
次に、上記の煙突構造５の作用について、図１乃至図６、及び、図７、図８を用いて説明する。図７（ａ）は、建物１に層間変形が発生した際の、煙突構造５の作用を説明する模式図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＥ矢視部分の拡大図である。図８は、図７（ａ）のＦ矢視部分の拡大図である。
地震が発生し、水平力によって建物１に層間変形が生じることにより、上下に連結された２つの煙突ユニット１０のうち、上側に位置する上側煙突ユニット１０Ｕに接合された、上側煙突支持梁４Ｕが、下側に位置する下側煙突ユニット１０Ｌに接合された、下側煙突支持梁４Ｌに対し、図７（ａ）における紙面上、右方向に相対移動した場合を説明する。
このとき、右方向に相対移動しようとする上側煙突支持梁４Ｕとともに、これに接合されている上側煙突ユニット１０Ｕも、下側煙突支持梁４Ｌ及びこれに接合されている下側煙突ユニット１０Ｌに対して、右側に移動しようとする。
【００２９】
下側煙突ユニット１０Ｌと上側煙突ユニット１０Ｕの間には、図４に示されるように、圧縮支持材１４が介装されている。圧縮支持材１４には、上側煙突ユニット１０Ｕの荷重が作用するため、圧縮支持材１４は鉛直方向に強く押圧されており、なおかつ、上記のように、圧縮支持材１４は、シリコンゴム等により形成されたパッキンであるため、下側煙突ユニット１０Ｌと圧縮支持材１４の界面、及び、圧縮支持材１４と上側煙突ユニット１０Ｕの界面は、それぞれ、一定以上の摩擦力が作用して、滑りにくい構造となっている。
仮に、上側煙突ユニット１０Ｕが右方向に移動しようとする力が、下側煙突ユニット１０Ｌと圧縮支持材１４の間の摩擦力に勝り、上側煙突ユニット１０Ｕと圧縮支持材１４が下側煙突ユニット１０Ｌに対して右方向に相対移動しようとしても、圧縮支持材１４の外側面１４ａが、下側煙突ユニット１０Ｌに接合されている第２固定金物２７に固定された筒型連結材２５の、下側鉛直部２５ｇの内周面２５ｌと密接しているため、この相対移動は抑制される。
また、上側煙突ユニット１０Ｕが右方向に移動しようとする力が、上側煙突ユニット１０Ｕと圧縮支持材１４の間の摩擦力に勝り、上側煙突ユニット１０Ｕが下側煙突ユニット１０Ｌと圧縮支持材１４に対して右方向に相対移動しようとしても、圧縮支持材１４の、上側煙突ユニット１０Ｕの外周１０ａより外側Ｏに張出した非圧縮部１４ｂにおいては、その上面が上側煙突ユニット１０Ｕの下端部１０ｅよりも高くなっているため、上側煙突ユニット１０Ｕが非圧縮部１４ｂに当接することによりこの相対移動は抑制される。
すなわち、上側煙突ユニット１０Ｕは下側煙突ユニット１０Ｌに対し、横方向に相対移動することが抑制され、結果として、図７（ａ）に示されるように、上側煙突ユニット１０Ｕが傾き倒れるように、上側煙突ユニット１０Ｕの下端における外周のある一点１０ｂを支点として回転変形しようとする。
【００３０】
ここで、下側煙突ユニット１０Ｌと上側煙突ユニット１０Ｕを連結する煙突ユニット接続部材１２において、図４に示されるように筒型連結材２５は、断面視上、外端部２５ａを中心として屈曲し、外端部２５ａの両側に位置する上側傾斜部２５ｂと下側傾斜部２５ｃが、外端部２５ａから略同一方向、すなわち内側Ｉへ延在するような形状を成しているため、外端部２５ａを中心として、上側傾斜部２５ｂと下側傾斜部２５ｃが開閉することにより、上下方向に伸縮しやすい構造となっている。
上側煙突ユニット１０Ｕがロッキングした際に、図７（ｂ）における右側の、このロッキングの支点となる、上側煙突ユニット１０Ｕと下側煙突ユニット１０Ｌの接点側１０ｂにおいては、上側煙突ユニット１０Ｕが傾くことにより、接点１０ｂを中心とした上下の煙突ユニット１０Ｕ、１０Ｌの外周１０ａ同士の成す角度が小さくなるが、これに伴い、筒型連結材２５においては、外端部２５ａを中心として、上側傾斜部２５ｂと下側傾斜部２５ｃの間の角度が小さくなり、上側傾斜部２５ｂと下側傾斜部２５ｃが閉じるように収縮し、上側煙突ユニット１０Ｕのロッキングに追従する。
また、図７（ｂ）における左側の、煙突ユニット１０の中心軸Ｃに対して接点側１０ｂとは反対側の、上側煙突ユニット１０Ｕと下側煙突ユニット１０Ｌが離間する離間側１０ｃにおいては、この離間に追従しようと外端部２５ａを中心として、上側傾斜部２５ｂと下側傾斜部２５ｃの間の角度が大きくなり、上側傾斜部２５ｂと下側傾斜部２５ｃが開くように延伸し、上側煙突ユニット１０Ｕのロッキングに追従する。
【００３１】
図６を用いて説明したように、煙突支持梁４の上面４ｄには、軸部６０ａが上方に突出するように固定ボルト６０が設けられ、固定ボルト６０の軸部６０ａには鞘管６５が被せられ、煙突接続部材１３は、これに開設された孔３２ａに鞘管６５が挿通されて、煙突支持梁４の上面４ｄに設置されている。
このように、煙突接続部材１３は、煙突支持梁４の上フランジ４ａ及び座板３５に対して離接可能に設けられているため、上記のように上側煙突ユニット１０Ｕがロッキングし、傾こうとした際には、図８に示されるように、煙突接続部材１３の下板３２の下面３２ｃは、座板３５の上面３５ｂから離れるように移動する。
鞘管６５の上方には、位置調整板６４の孔６４ａよりも大きな形状の緩み止めナット６６が螺合されており、これにより、煙突接続部材１３の下板３２が固定ボルト６０及び鞘管６５から外れることによる、煙突ユニット１０の落下が抑制される。
【００３２】
上記のように、煙突接続部材１３を構成する下板３２の上には、位置調整板６４が、煙突接続部材１３の下板３２と溶接され、一体化されて設けられている。位置調整板６４には、孔６４ａが開設されており、図６に示されるように、この孔６４ａと、下板３２の孔３２ａとを挿通するように、鞘管６５が設けられている。
建物１の変形に伴って煙突本体６に変形が加わると、煙突本体６に接続された煙突接続部材１３は、これに接合された位置調整板６４が鞘管６５に沿って上下方向に移動して、建物１変形に対して高い追従性を実現した。図６には、煙突接続部材が上下移動できる範囲が、Ｒとして示されている。本第１実施形態においては、煙突接続部材１３の上下方向の移動可能距離は、例えば４０ｍｍとされている。
【００３３】
次に、上記の煙突構造５の効果について説明する。
【００３４】
上記のような構成によれば、筒型連結材２５は、延在する方向に直交する断面がく字状となるように形成されている。すなわち、筒型連結材２５は、断面視上、外端部２５ａを中心として屈曲し、外端部２５ａの両側に位置する上側傾斜部２５ｂ、下側傾斜部２５ｃが、外端部２５ａから略同一方向、すなわち、内側Ｉへ延在するような形状を成しているため、外端部２５ａを中心として、上側傾斜部２５ｂと下側傾斜部２５ｃが開閉するように、伸縮しやすい構造となっている。また、この筒型連結材２５を備えた煙突ユニット接続部材１２を介し、煙突ユニット１０同士は連結されている。したがって、地震により建物１に層間変形が生じ、これに伴い、煙突本体６に曲げ変形が生じ、上側の煙突ユニット１０Ｕが下側の煙突ユニット１０Ｌに対して傾き倒れるように、上側の煙突ユニット１０Ｕの下端における外周のある一点１０ｂを支点として回転変形しようとした際には、筒型連結材２５は次のように作用する。すなわち、ロッキングの支点となる上下の煙突ユニット１０の接点側１０ｂにおいては、上側の煙突ユニット１０Ｕが傾くことにより、接点１０ｂを中心とした上下の煙突ユニット１０Ｕ、１０Ｌの外周１０ａ同士の成す角度が小さくなるが、筒型連結材２５はこれに追従して容易に収縮する。また、煙突ユニット１０の中心軸Ｃに対して接点側１０ｂとは反対側の、ロッキングによって上下の煙突ユニット１０同士が離間する離間側１０ｃにおいては、筒型連結材２５はこの離間に追従して容易に延伸する。このように、筒型連結材２５が伸縮し、上下の煙突ユニット１０間の層間変形を吸収する変形吸収材として機能するため、煙突ユニット１０間の層間変形に対して追従し、煙突の破損を抑制することができる。
【００３５】
ここで、建物１に固定された煙突支持梁４に対して、煙突本体６に接続された煙突接続部材１３が、鞘管６５が被せられた固定ボルト６０で螺合されて、互いに離接可能に設けられているため、地震発生時に煙突本体６に曲げ変形が生じた際には、上記のような煙突ユニット１０の傾きに伴い、煙突接続部材１３が煙突支持梁４から離間することにより、煙突本体６の変形に追従することができる。
また、煙突接続部材１３には、下板３２に位置調整板６４が、位置調整板６４に開設された孔６４ａを鞘管６５が貫通するように、下板３２に溶接で一体化されて設けられており、煙突接続部材１３の鞘管６５に沿った移動を可能とすることで、煙突本体６の追従性が確保されている。
【００３６】
また、圧縮支持材１４は、図４に示されるように、外側面１４ａに煙突ユニット接続部材１２が接するように配置されており、なおかつ、圧縮支持材１４の、上側煙突ユニット１０Ｕの外周１０ａより外側Ｏに張出した非圧縮部１４ｂにおいては、その上面が上側煙突ユニット１０Ｕの下端部１０ｅよりも高くなっているため、上側の煙突ユニット１０Ｕ及び圧縮支持材１４が水平方向に拘束されている。これにより、地震により建物１に層間変形が生じた際には、上側の煙突ユニット１０Ｕの、下側の煙突ユニット１０Ｌに対する水平方向の相対移動、すなわち、横ずれが抑制され、上側の煙突ユニット１０Ｕをロッキング運動へと誘導することができる。
ここで、上側の煙突ユニット１０Ｕがロッキングし、図７を用いて説明したように、離間側１０ｃにおいて上側の煙突ユニット１０Ｕと下側の煙突ユニット１０Ｌが離間して、煙突ユニット１０間に間隙が生じたとしても、上側の煙突ユニット１０Ｕと下側の煙突ユニット１０Ｌの連結部は、互いに密接に接合された、煙突ユニット１０の鋼板２３、第１固定金物２６、第２固定金物２７、及び、筒型連結材２５により囲われている。
また、地震が収まった後は、煙突本体６は、地震発生前の取り付け状態に復元される。
これにより、上下の煙突ユニット間の間隙からの漏煙を抑制できる。
【００３７】
また、圧縮支持材１４は、煙突ユニット１０の外周１０ａより外側に張出した枠状、または、円環状となるように形成されているため、上側の煙突ユニット１０Ｕを確実に支持可能であり、なおかつ、上側の煙突ユニット１０Ｕの荷重を下側の煙突ユニット１０Ｌへと確実に伝達することができる。
【００３８】
次に、上記の煙突構造５の強度、及び変形性能の要素実験結果について、その概要を説明する。
まず、図９に示される加力試験装置４０により煙突ユニット接続部材１２と煙突接続部材１３の強度を確認した。
加力試験装置４０においては、２つの煙突ユニット１０Ａ、１０Ｂを、複数の、キャスター付きの荷台４１（４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ）の上に跨るように、横向きに載置し、煙突ユニット１０Ａの下端部１０ｅと煙突ユニット１０Ｂの上端部１０ｄを煙突ユニット接続部材１２で連結する。更に、煙突ユニット１０Ａの上端部１０ｄに油圧ジャッキ４３を設け、煙突ユニット１０Ａの煙突接続部材１３を、固定器具４２により固定する。
この状態で、油圧ジャッキ４３により、軸方向Ｃに、実際に建物１に煙突ユニット１０を設けた場合の鉛直荷重相当を加えた後、煙突ユニット接続部材１２と煙突接続部材１３の変形モードを観察し、最大変形量を計測した。
また、実際に建物１に設けられた煙突ユニット１０に対して作用する地震時の水平力を想定して、煙突ユニット１０Ａの上方から、軸方向Ｃに均等に加重した上で、油圧ジャッキ４３により加重を行い、煙突ユニット接続部材１２と煙突接続部材１３の変形モードを観察した。
更に、地震により煙突ユニット１０Ａがロッキングした場合の耐力を検証するために、煙突ユニット１０Ｂを支持する荷台４１Ｂ、４１Ｃと、煙突ユニット１０Ｂの間にライナー材を介装させ、煙突ユニット１０Ｂを煙突ユニット１０Ａよりも高く位置せしめることで、煙突ユニット１０Ａを煙突ユニット１０Ｂに対して傾斜させ、この状態において油圧ジャッキ４３により加力を行い、煙突ユニット接続部材１２と煙突接続部材１３の変形モードを観察した。
上述のように、煙突ユニット１０及び煙突ユニット接続部材１２を対象とした接合強度、及び変形性能の要素実験結果より、煙突本体が設計された所定の変形追従性と復元力を備えていることが確認された。
【００３９】
また、次に説明するような、煙突ユニット接続部材１２の、特に筒型連結材２５の変形弾性の確認実験を実施している。
本実験においては、筒型連結材２５を水平面上に載置し、上方から荷重をかけ、鉛直方向の変形量を観測し、その後除荷し、除荷後の変形量を観測する。
また、水平面上に載置した筒型連結材２５に対し、下端を固定した状態で、上端に対して油圧ジャッキにより水平方向に荷重をかけ、水平方向の変形量を観測し、その後除荷し、除荷後の変形量を観測する。
上記第１実施形態における筒型連結材２５に対して、実際に上記実験を実施し、十分な性能を備えていることを確認している。
【００４０】
（第１実施形態の変形例）
次に、図１０を用いて、上記第１実施形態として示した煙突構造５の変形例を説明する。図１０は、本変形例の煙突構造における、煙突ユニット１０間の連結部の断面図である。本変形例の煙突構造は、上記第１実施形態における煙突構造５とは、筒型連結材５０の断面形状が異なっている。
【００４１】
筒型連結材５０は、図１０に示されるように、筒型連結材５０の延在する方向、すなわち周方向に直交するように断面視したときに、筒型連結材５０の高さ方向、すなわち、煙突ユニット１０の軸方向Ｃにおいて、略中央の部分が、径方向外側Ｏへ突出する形状をなしている。
この突出端を外端部５０ａとしたときに、筒型連結材５０は、図１０のように断面視した際に、上側湾曲部５０ｂ、下側湾曲部５０ｃ、上側鉛直部５０ｆ、下側鉛直部５０ｇ、上側フランジ５０ｊ、及び、下側フランジ５０ｋを備えている。
上側湾曲部５０ｂは、外端部５０ａから上方へ延在しつつ徐々に内側Ｉに向くように湾曲して形成されている。下側湾曲部５０ｃは、外端部５０ａから下方へ延在しつつ徐々に内側Ｉに向くように湾曲して形成されている。
これにより、筒型連結材５０は、延在する方向、すなわち周方向に直交する断面がＵ字状となるように形成されている。
【００４２】
上側鉛直部５０ｆと下側鉛直部５０ｇは、上記第１実施形態と同様に、上側湾曲部５０ｂの上側内端部５０ｄと下側湾曲部５０ｃの下側内端部５０ｅの各々に、上側湾曲部５０ｂと下側湾曲部５０ｃに対して垂直になるように設けられている。
上側フランジ５０ｊと下側フランジ５０ｋも、上記第１実施形態と同様に、上側鉛直部５０ｆの上端部５０ｈと下側鉛直部５０ｇの下端部５０ｉの各々に設けられている。
筒型連結材５０は、上記第１実施形態と同様に、上側フランジ５０ｊと下側フランジ５０ｋの各々が、第１固定金物２６と第２固定金物２７に対して接合されることにより、上側煙突ユニット１０Ｕと下側煙突ユニット１０Ｌを連結している。
【００４３】
筒型連結材５０においても、上記第１実施形態における筒型連結材２５と同様に、外端部５０ａを中心として、上側湾曲部５０ｂと下側湾曲部５０ｃが拡がる方向、または縮む方向に伸縮することで、高い変形追従性が実現される。
そのため、図７を用いて上記第１実施形態で説明したように、上側煙突ユニット１０Ｕがロッキングした際に、接点側１０ｂにおいては、外端部５０ａを中心として、上側湾曲部５０ｂと下側湾曲部５０ｃが閉じるように収縮し、かつ、離間側１０ｃにおいては、外端部５０ａを中心として、上側湾曲部５０ｂと下側湾曲部５０ｃが開くように延伸し、上側煙突ユニット１０Ｕのロッキングに追従する。
本変形例が、上記第１実施形態と同様の効果を奏することはいうまでもない。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、図１１〜１３を用いて、第２実施形態として示した煙突構造７５を説明する。図１１（ａ）は、第２実施形態における煙突構造７５の平断面図、図１１（ｂ）は側面図である。図１１（ａ）は図１１（ｂ）のＪ−Ｊ部分の断面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＨ−Ｈ部分の断面図である。図１２は、図１１（ｂ）のＫ矢視部分を拡大した斜視図である。図１３は、図１２のＬ−Ｌ部分の断面図である。本第２実施形態における煙突構造７５は、上記第１実施形態における煙突構造５とは、煙突構造７５が建物内部に設置されていること、及び、煙突接続部材８３が煙突支持梁ではなくスラブ構造体７４に連結されている点が異なっている。
【００４５】
図１１各図に示されている建物においては、その内部に、四方を壁７２で囲われた空間Ｓが、複数階層にわたって鉛直方向に連通して設けられている。煙突構造７５の煙突本体６は、この空間Ｓに、鉛直方向に延在するように設けられている。
煙突本体６は、上記第１実施形態と同様に、複数の煙突ユニット１０同士が煙突ユニット接続部材１２を挟んで鉛直方向に連結されて構成されている。
また、煙突ユニット接続部材１２も、上記第１実施形態と同様に、断面がく字形状をなすように環状に形成された筒型連結材２５と、筒型連結材２５を煙突ユニット１０に固定する第１及び第２固定金物（固定金物）２６、２７を備えている。
空間Ｓにおいては、スラブ構造体７４が、壁７２から水平方向に、煙突本体６へ向けて突出するように設けられている。
煙突構造７５は、煙突本体６とスラブ構造体７４を連結させる煙突接続部材８３を備えている。煙突接続部材８３は、各煙突ユニット１０の上端近傍に、煙突ユニット１０の外周から径方向に突出するように接合されている。煙突接続部材８３は、煙突ユニット１０の軸Ｃを中心として、周方向に９０°の角度を置いて離間するように設けられており、各々が、スラブ構造体７４に対して接続されている。
【００４６】
煙突接続部材８３は、２枚の側板３０、上板３１、及び、下板９２を備えている。側板３０と上板３１は、上記第１実施形態と同様に形成されているが、下板９２に関しては、第１実施形態の下板３２とは異なり、孔９２ａの数が１つとなっている。
煙突接続部材８３は、第１実施形態と同様に、溶接と、側板３０に沿うように設けられた固定部材３３によって、煙突ユニット１０に接合されている。
【００４７】
スラブ構造体７４には、アンカー筋９０が設けられている。アンカー筋９０は、図１３に示されるように、下端９０ｂがスラブ構造体７４内に埋設されて、スラブ構造体７４の上面７４ｄから上端９０ａが上方に突出するように設けられている。アンカー筋９０の、上方に突出した部分には、アンカー筋９０の外径と略同等の内径を備えた鞘管６５が、内部にアンカー筋９０が挿通されて、スラブ構造体７４の上面７４ｄ上に載置されるように、アンカー筋９０に被せられて設けられている。
煙突接続部材８３の下板９２には、孔９２ａが開設されている。煙突接続部材８３は、この孔９２ａにアンカー筋９０と鞘管６５が挿通するように位置づけられて、スラブ構造体７４の上面７４ｄに設置され、煙突接続部材８３が鞘管６５に沿ってスラブ構造体７４から上方に離接可能に設けられている。
煙突接続部材８３の下板９２の上面９２ｂには、孔９２ａの径よりも大きな外径を備えた円状の位置調整板６４が、位置調整板６４の外形が孔９２ａを覆うように位置づけられて、溶接により接合されている。位置調整板６４には、鞘管６５の外径よりも大きな径の孔６４ａが設けられており、アンカー筋９０及び鞘管６５は、孔６４ａに挿通されている。
このように各部材が位置づけられたときに、位置調整板６４の上面６４ｂと、鞘管６５の上端６５ａの間には、一定の距離が空くように、鞘管６５の長さは決められている。
アンカー筋９０には、上方から緩み止めナット６６が螺合され、スラブ構造体７４と緩み止めナット６６により鞘管６５を強固に挟み込んで固定するように緊締されている。
【００４８】
本第２実施形態の煙突構造７５においても、第１実施形態と同様に、煙突ユニット１０同士の接続部分、及び、煙突接続部材８３と建物構造体すなわちスラブ構造体７４との接合部分に、それぞれ変形追従手段を設けることで、地震発生時の建物変形に対して高い追従性を有し、かつ地震が収まった後は元の接合状態に戻る復元力を備えている。
また、建物内部に配置される本第２実施形態の煙突構造７５では、煙突本体６に煙突接続部材８３が接続され、その煙突接続部材８３をスラブ構造体７４に固定するため、第１実施形態の煙突支持梁４は不要である。
【００４９】
なお、本発明の煙突構造は、図面を参照して説明した上述の各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
例えば、上記各実施形態及び変形例においては、煙突ユニット１０は軸方向Ｃに直交する断面形状が円形に形成されていたが、これに限られず、矩形等、他の形状を備えていても構わない。
また、第１実施形態及び変形例において、煙突支持梁４は、鉄骨鋼材でなくてもＲＣ造であっても良い。この場合には、煙突接続部材１３は、ＲＣ造の煙突支持梁に対して、固定ボルト６０ではなく、第２実施形態で説明したように、アンカー筋によって接合されてもよい。
また、第１実施形態では、煙突支持梁４は、煙突ユニット１０を挟んで２本架設されたが、煙突ユニット１０に取り付けられる煙突接続部材１３を建物本体に固定できれば、片方のみ１本でもよく、かつ２本架設する際には、略平行に設けられていなくても良い。
また、第２実施形態においては、各煙突ユニット１０に対して、４つの煙突接続部材８３が設けられ、煙突ユニット１０とスラブ構造体７４を接続していたが、煙突接続部材８３の数はこれに限られず、４より少ない数であっても、また、４より多い数であっても構わない。
また、上記各実施形態及び変形例においては、筒型連結材２５、５０は、断面視上、傾斜部２５ｂ、２５ｃ、または、湾曲部５０ｂ、５０ｃが、外端部２５ａ、５０ａを基点として略同一方向、すなわち内側Ｉへ延在するような形状を成していたが、これに限られず、端部を基点として、外側Ｏへ延在するような形状を備えていてもよい。
また、第２実施形態においては、筒型連結材２５として、第１実施形態と同様に、断面がく字形状をなすように環状に形成されたものを使用していたが、これに代えて、第１実施形態の変形例のように、断面がＵ字形状をなすように環状に形成された筒型連結材５０を使用してもよいのは言うまでもない。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記各実施形態及び変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１        建物                              ２５、５０  筒型連結材
４        煙突支持梁                        ２６        第１固定金物（固定金物）
４ｄ      上面                              ２７        第２固定金物（固定金物）
５、７５  煙突構造                          ６０        固定ボルト
６        煙突本体                          ６０ａ      軸部
１０      煙突ユニット                      ６５        鞘管
１０Ｌ    下側煙突ユニット（煙突ユニット）  ７４        スラブ構造体
１０Ｕ    上側煙突ユニット（煙突ユニット）  ７４ｄ      上面
１２      煙突ユニット接続部材              ３２ａ、９２ａ  孔
１３、８３  煙突接続部材                    ９０        アンカー筋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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