(57)【要約】      （修正有）【課題】地震時における鋼管ブレースの交差部の破断を防止した、鋼管ブレースの支持構造を提供する。【解決手段】構築物の側周側に配置された支柱間に一対の鋼管ブレースを交差した状態に支持する鋼管ブレースの支持構造である。隣り合う一対の支柱間に一対の鋼管ブレース３、３が互いに交差して配置される。一対の鋼管ブレース３、３は、それぞれ支柱の上端側に連結する上部ブレース５と支柱の下端側に連結する下部ブレース６とを有する。上部ブレース５および下部ブレース６は、それぞれ支柱に連結する側と反対の側の端部に連結板７を有する。一対の鋼管ブレース３、３が交差する部位では、一対の鋼管ブレース３、３の、それぞれの上部ブレース５と下部ブレース６とが、それぞれの連結板７を同一の支持板１０に対してピン結合することで支持板１０を介して連結している。【選択図】図２
2015040460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構築物の側周側に配置された支柱間に一対の鋼管ブレースを交差した状態に支持する鋼管ブレースの支持構造であって、
隣り合う一対の支柱間に一対の鋼管ブレースが互いに交差して配置され、
前記一対の鋼管ブレースは、それぞれ支柱の上端側に連結する上部ブレースと支柱の下端側に連結する下部ブレースとを有し、
前記上部ブレースおよび前記下部ブレースは、それぞれ支柱に連結する側と反対の側の端部に連結板を有し、
前記一対の鋼管ブレースが交差する部位では、該一対の鋼管ブレースの、それぞれの上部ブレースと下部ブレースとが、それぞれの連結板を同一の支持板に対してピン結合することで該支持板を介して連結していることを特徴とする鋼管ブレースの支持構造。
【請求項２】
前記上部ブレースおよび前記下部ブレースは、前記連結板を一対有し、
前記一対の連結板は、前記支持板を挟持した状態で該支持板に対してピン結合していることを特徴とする請求項１記載の鋼管ブレースの支持構造。
【請求項３】
前記上部ブレースおよび前記下部ブレースの、支柱に連結する側と反対の側の端部には、それぞれの長さ方向に沿って切欠部が形成され、
前記連結板は、前記切欠部に係合した状態に取り付けられて溶接で固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管ブレースの支持構造。
【請求項４】
前記上部ブレースおよび前記下部ブレースの、前記連結板を固定した側の端面には、管の開口を閉塞する蓋部材が設けられていることを特徴とする請求項３記載の鋼管ブレースの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管ブレースの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石油や各種ガスなどを貯留する地上式のタンクとして、球形のタンクが知られている。このような球形タンクは、その側周側が複数の細長い支柱（支持ポール）で支持され、さらにこれら支柱間に交差した状態で設けられた一対のブレースによっても支持されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
交差する一対のブレースの形態としては、管状の鋼管ブレースと丸棒状のタイロッドブレースとが知られている。丸棒状のタイロッドブレースは、通常は引張力に対してのみ抗力を発揮するように設計されており、したがってその交差部は互いに固定されることなく離間した状態、あるいは単に接しただけの状態に形成されている。これに対してパイプ状に形成された鋼管ブレースは、引張力に加えて圧縮力に対しても抗力を発揮するように設計されているため、交差部は溶接によって互いに固定されている。
【０００４】
ところが、このような鋼管ブレースでは、交差部が互いに固定されていることから地震時においてこの交差部に大きな曲げモーメントが作用し、そのためこの曲げモーメントの大きさによっては交差部が破断するおそれがある。その際、地震による揺れの方向に位置する鋼管ブレース間の交差部が破断すると、球形タンクはその側周部が鋼管ブレースによって支持されなくなるため、転倒し倒壊する可能性がある。
【０００５】
鋼管ブレースの交差部の破断を防止する手法としては、例えば交差部に補強板を取り付けて補強することが考えられる。すなわち、交差させた鋼管ブレースの交差部に補強板を取り付け、鋼管ブレース間および鋼管ブレースと補強板との間を溶接・固定する。これにより、交差させた鋼管ブレースの交差部のみを互いに溶接・固定した場合に比べて溶接面積を増やすことができ、したがって溶接単位長さあたりの伝達荷重を低減することができる。よって、交差部を補強して交差部に生じる応力を低減し、交差部の破断を防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−８００９０号公報
【特許文献２】特開平９−１５６６８８号公報
【特許文献３】特許第５１６４０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記した鋼管ブレースの交差部の破断を防止する構造（手法）にあっても、地震時においてこの交差部に生じる曲げモーメントを低減する効果はなく、したがって単に交差部を溶接によって互いに固定した場合と同様に、地震時における鋼管ブレースの交差部の破断を防止するのは困難である。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、地震時における鋼管ブレースの交差部の破断を防止した、鋼管ブレースの支持構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の鋼管ブレースの支持構造は、構築物の側周側に配置された支柱間に一対の鋼管ブレースを交差した状態に支持する鋼管ブレースの支持構造であって、隣り合う一対の支柱間に一対の鋼管ブレースが互いに交差して配置され、前記一対の鋼管ブレースは、それぞれ支柱の上端側に連結する上部ブレースと支柱の下端側に連結する下部ブレースとを有し、前記上部ブレースおよび前記下部ブレースは、それぞれ支柱に連結する側と反対の側の端部に連結板を有し、前記一対の鋼管ブレースが交差する部位では、該一対の鋼管ブレースの、それぞれの上部ブレースと下部ブレースとが、それぞれの連結板を同一の支持板に対してピン結合することで該支持板を介して連結していることを特徴とする。
【００１０】
また、前記鋼管ブレースの支持構造において、前記上部ブレースおよび前記下部ブレースは、前記連結板を一対有し、前記一対の連結板は、前記支持板を挟持した状態で該支持板に対してピン結合していることが好ましい。
【００１１】
また、前記鋼管ブレースの支持構造において、前記上部ブレースおよび前記下部ブレースの、支柱に連結する側と反対の側の端部には、それぞれの長さ方向に沿って切欠部が形成され、前記連結板は、前記切欠部に係合した状態に取り付けられて溶接で固定されていることが好ましい。
【００１２】
また、前記鋼管ブレースの支持構造において、前記上部ブレースおよび前記下部ブレースの、前記連結板を固定した側の端面には、管の開口を閉塞する蓋部材が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の鋼管ブレースの支持構造によれば、一対の鋼管ブレースをそれぞれ上部ブレースと下部ブレースとによって形成し、前記上部ブレースおよび前記下部ブレースに、それぞれ支柱に連結する側と反対の側の端部に連結板を設け、一対の鋼管ブレースが交差する部位では、該一対の鋼管ブレースの、それぞれの上部ブレースと下部ブレースとを、それぞれの連結板を同一の支持板に対してピン結合することで該支持板を介して連結しているので、同一の支持板を介してピン結合される各上部ブレースと各下部ブレースとの間では、引張力や圧縮力は伝達されるものの、曲げモーメントはほとんど伝達されなくなる。したがって、地震時においても鋼管ブレースの交差部に大きな曲げモーメントが作用するのを防止することができ、これによって地震時における鋼管ブレースの交差部の破断を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る鋼管ブレースの支持構造を採用した球形タンクの耐震構造の一例を示す側面図である。
【図２】本発明の鋼管ブレースの支持構造の一実施形態を説明するための図であり、（ａ）は一対の鋼管ブレースの交差部を説明するための要部拡大図、（ｂ）は連結板の取り付け構造を示す要部斜視図である。
【図３】（ａ）は平常時における鋼管ブレースの支持構造を示す図、（ｂ）は地震時における鋼管ブレースの支持構造を示す図である。
【図４】本発明の鋼管ブレースの支持構造の他の実施形態を説明するための図であり、連結板の取り付け構造を示す要部側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の鋼管ブレースの支持構造を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に係る鋼管ブレースの支持構造を採用した球形タンクの耐震構造の一例を示す側面図であり、図１中符号１は球形タンクである。この球形タンク１は、天然ガス等の各種ガスや石油を貯留する地上式のタンクである。
【００１６】
この球形タンク１の周囲には、該球形タンク１の側周部を支持する複数の細長い支柱２と、これら支柱２における隣り合う２本の支柱２、２間に交差した状態に設けられた一対の鋼管ブレース３、３と、が配設されている。
支柱２は、通常８本または１６本設けられ、球形タンク１の周囲に等間隔で配置されている。これら支柱２の上端部は球形タンク１の周囲に固定され、下端部はタンク脚部（支柱）用の基礎４で支持されている。なお、本発明においては、支柱２の下端部を支持する基礎４も、本発明の支柱の一部を構成するものとする。したがって、後述するように支柱の下端側に連結する下部ブレース６については、基礎４に連結していてもよい。
【００１７】
一対の鋼管ブレース３は、前記したように隣り合う２本の支柱２、２間にＸ字状に交差した状態で設けられており、それぞれ、支柱２の上端側に連結する上部ブレース５と、支柱の下端側に連結する下部ブレース６とを有して形成されている。すなわち、各鋼管ブレース３のうちの一方の鋼管ブレース３（３ａ）は、上部ブレース５（５ａ）が一方の支柱２（ａ）に連結され、下部ブレース６（６ａ）が他方の支柱２（２ｂ）に連結されている。同様に、各鋼管ブレース３のうちの他方の鋼管ブレース３（３ｂ）は、上部ブレース５（５ｂ）が他方の支柱２（２ｂ）に連結され、下部ブレース６（６ｂ）が一方の支柱２（２ａ）に連結されている。これら上部ブレース５（５ａ、５ｂ）や下部ブレース６（６ａ、６ｂ）の支柱２に対する連結は、溶接やボルト止めによって強固になされている。なお、下部ブレース６（６ａ、６ｂ）については、前述したように支柱２の一部となる基礎４に連結していてもよい。
【００１８】
また、上部ブレース５、下部ブレース６の内側の端部、すなわち支柱２に連結する側と反対の側の端部には、本発明に係る鋼管ブレースの支持構造の一実施形態を説明するための図である図２（ａ）に示すように、連結板７が取り付けられている。連結板７は、後端側が上部ブレース５あるいは下部ブレース６の内側の端部に取り付けられ、先端側が円弧状に形成された略矩形板状のもので、先端側が上部ブレース５あるいは下部ブレース６から延出して配置されている。
【００１９】
上部ブレース５あるいは下部ブレース６には、図２（ｂ）に示すようにその内側の端部に切欠部８が形成されている。切欠部８は、上部ブレース５（下部ブレース６）の長さ方向に沿って、その中心軸を通る直径部の上に切り欠かれることで形成されている。また、この切欠部８は、連結板７の板厚より僅かに広い幅に形成されており、これによって連結板７の後端側を挟持し係合した状態に保持している。そして、このように連結板７を挟持（係合）した状態で上部ブレース５（下部ブレース６）と連結板７とは、切欠部８と連結板７の表裏面との間が溶接されたことによって固定されている。
【００２０】
また、上部ブレース５（下部ブレース６）の、連結板７を固定した側の端面には、これらの管の開口を閉塞する一対の蓋部材９が取り付けられ、上部ブレース５（下部ブレース６）および連結板７に溶接されてこれらに固定されている。蓋部材９は、略半円板状のもので、連結板７によって分断された管の開口、すなわち略半円形状の二つの開口を、それぞれ閉塞している。このように蓋部材９で管の開口を閉塞することにより、上部ブレース５（下部ブレース６）内に雨水が入り込むのを防止し、腐食による上部ブレース５（下部ブレース６）の劣化を防止している。また、上部ブレース５（下部ブレース６）に対する連結板７の固定を補強してこの固定をより強固にしている。
【００２１】
また、連結板７には、その先端側にボルト挿通用の貫通孔７ａが形成されている。
このような連結板７を有した上部ブレース５、下部ブレース６は、図１、図２（ａ）に示すように一対の鋼管ブレース３、３が交差する部位において、それぞれの連結板７が同一の支持板１０に対してボルト結合している。すなわち、一対の鋼管ブレース３、３のうちの一方の鋼管ブレース３も、他方の鋼管ブレース３も、共に、それぞれの上部ブレース５と下部ブレース６とが支持板１０を介して連結している。
【００２２】
支持板１０は、図２（ａ）に示すように十分な強度を発揮できる板厚を有した正方形状の鋼板製のもので、その四隅にそれぞれボルト挿通用の孔１０ａを形成している。なお、支持板１０としては、正方形状でなく、矩形状や円形状などであってもよい。
【００２３】
この支持板１０には、その孔１０ａに前記連結板７の貫通孔７ａが連通するように、各鋼管ブレース３における上部ブレース５および下部ブレース６の連結板７が支持板１０の一方の面側に重ねられ、その状態で前記各孔１０ａ、貫通孔７ａ内にそれぞれボルト（図示せず）が挿通されている。また、このボルトにはナット（図示せず）が締結されており、これによって各連結板７と支持板１０とはボルト結合で連結されている。
【００２４】
なお、各鋼管ブレース３は、それぞれの上部ブレース５、下部ブレース６が適宜な長さに調整されている。これによって各鋼管ブレース３における上部ブレース５、下部ブレース６は、図１に示すように連結板７および支持板１０を介して直線状に配置され、隣り合う一対の支柱２、２間に取り付けられて支持されている。すなわち、一対の鋼管ブレース３は、隣り合う一対の支柱２、２間にてＸ字状に交差した状態に支持されている。
【００２５】
このような鋼管ブレース３の支持構造を採用した球形タンク１の耐震構造では、平常時では図３（ａ）に示すように支柱２、２は鉛直方向に直立しているものの、地震時において図３（ｂ）に示すように水平方向に力がかかり、斜め方向に揺れる（振れる）。
すると、図３（ｂ）に示した状態では、図３（ｂ）中に矢印で示すように、一方の鋼管ブレース３ａ（上部ブレース５ａ、下部ブレース６ａ）に圧縮力が作用し、他方の鋼管ブレース３ｂ（上部ブレース５ｂ、下部ブレース６ｂ）に引張力が作用する。
【００２６】
すなわち、これら鋼管ブレース３ａ、３ｂにおける上部ブレース５ａ（５ｂ）と下部ブレース６ａ（６ｂ）とは、同一の支持板１０を介して連結しているので、各上部ブレース５ａ（５ｂ）と各下部ブレース６ａ（６ｂ）との間では、引張力はもちろん圧縮力も支持板１０が座屈することなく伝達されるようになっている。しかし、鋼管ブレース３ａ、３ｂは、予め地震時における圧縮力や引張力に耐え得るように強度設計され、その肉厚や外径等が決められているので、これら圧縮力や引張力に抗して支柱２、２の揺れ（振れ）に追従する。
【００２７】
一方、これら鋼管ブレース３ａ、３ｂにおける上部ブレース５ａ（５ｂ）と下部ブレース６ａ（６ｂ）とは、それぞれの連結板７を同一の支持板１０に対してボルト結合、すなわちピン結合することで該支持板１０を介して連結しているので、これら上部ブレース５ａ（５ｂ）と下部ブレース６ａ（６ｂ）との間では曲げモーメントがほとんど伝達されなくなる。したがって、一対の鋼管ブレース３、３は、地震時に支柱２、２が揺れ（振れ）、このような揺れ（振れ）に追従して斜め方向に揺れ（振れ）ても、その交差部に曲げモーメントがほとんど作用しない。
【００２８】
よって、本実施形態の鋼管ブレースの支持構造にあっては、地震時においても鋼管ブレース３、３の交差部に大きな曲げモーメントが作用するのを防止しているので、地震時における鋼管ブレース３、３の交差部の破断を防止することができる。これにより、地震時においても鋼管ブレース３によって球形タンク１を強固に支持することができ、球形タンク１が転倒し倒壊するのを確実に防止することができる。
【００２９】
また、上部ブレース５および下部ブレース６の内側の端部（支柱２に連結する側と反対の側の端部）に、それぞれの長さ方向に沿って切欠部８を形成し、この切欠部８に、連結板７を挟持させて係合した状態に取り付け、溶接で固定しているので、パイプ状の上部ブレース５や下部ブレース６に対してその強度を低下させることなく、連結板７を容易にかつ強固に取り付けることができる。
【００３０】
また、上部ブレース５および下部ブレース６の、連結板７を固定した側の端面に、管の開口を閉塞する蓋部材９を取り付け、溶接で固定しているので、上部ブレース５（下部ブレース６）内に雨水が入り込むのを防止し、腐食による上部ブレース５（下部ブレース６）の劣化を防止することができる。さらに、蓋部材９の取り付け・固定によって上部ブレース５（下部ブレース６）に対する連結板７の固定を補強することができ、したがって連結板７の固定をより強固にすることができる。
【００３１】
図４は、本発明の鋼管ブレースの支持構造の、他の実施形態を説明するための図である。この実施形態が先の実施形態と異なるところは、上部ブレース５、下部ブレース６に取り付ける連結板７を、一枚のみでなく二枚（一対）取り付けた点である。すなわち、本実施形態では、上部ブレース５（下部ブレース６）の内側の端部に、切欠部８が一対形成されている。これら切欠部８は、上部ブレース５（下部ブレース６）の長さ方向に沿って形成されており、中心軸を通る直径部を挟んで所定間隔をおいて形成配置されている。
【００３２】
これら切欠部８、８間の間隔は、支持板１０の板厚に対応する長さに形成されている。そして、これら切欠部８、８には、図２（ｂ）に示した例と同様にそれぞれ連結板７が挟持された状態で取り付けられ、溶接によって固定されている。
このようにして固定された一対の連結板７、７は、先の実施形態と同様にして支持板１０にボルト結合（ピン結合）されるが、本実施形態では、一対の連結板７、７によって支持板１０を挟持し、その状態でボルト結合している。
【００３３】
すなわち、支持板１０の孔１０ａが一対の連結板７、７の各貫通孔７ａに連通するようにして、支持板１０がこれら連結板７、７間に差し入れられている。そして、その状態でこれら貫通孔７ａ、７ａ、孔１０ａにボルト１１が挿通され、ナット１２で締結されたことにより、支持板１０は連結板７、７間に挟持された状態でボルト結合されている。
【００３４】
このように一対の連結板７、７で支持板１０を挟持し、その状態で該支持板１０に対してボルト結合（ピン結合）しているので、本実施形態の支持構造でも、地震時において鋼管ブレース３、３の交差部に大きな曲げモーメントが作用するのを防止し、鋼管ブレース３、３の交差部の破断を防止することができる。
【００３５】
また、図２（ｂ）に示した構造では、地震時において図３（ａ）に示すように揺れが生じた際、２本の上部ブレース５ａ、下部ブレース６ａから圧縮力を受け、他の２本の上部ブレース５ｂ、下部ブレース６ｂからは引張力を受けるため、支持板１０はねじり変位を受ける懸念がある。しかし、本実施形態では、一対の連結板７、７で支持板１０を挟持しているので、支持板１０を両側から押さえることによってこのようなねじり変位を防止し、連結板７、７と支持板１０との連結を強固に維持することができる。したがって、鋼管ブレース３、３の交差部の破断をより確実に防止することができる。
【００３６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態ではピン結合としてボルト結合を採用したが、ボルトに代えて例えば棒状のピンを各貫通孔７ａ、孔１０ａに挿通し、適宜な抜け留めを用いてピンを挿通した状態に保持するようにしてもよい。
【００３７】
また、前記実施形態では本発明の鋼管ブレースの支持構造を、球形タンクの耐震構造に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば学校や病院、工場などの構築物の耐震構造に適用するべく、これらの側周側に本発明の鋼管ブレースの支持構造を配置してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…球形タンク（構築物）、２…支柱、３、３ａ、３ｂ…鋼管ブレース、５、５ａ、５ｂ…上部ブレース、６、６ａ、６ｂ…下部ブレース、７…連結板、７ａ…貫通孔、８…切欠部、９…蓋部材、１０…支持板、１０ａ…孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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