JPS6140975A - 塔状構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は煙突、円柱、円筒状構造物、円柱、角筒状構造
物の如き塔状構造物に係るものである。

（従来の技術） 鋼製煙突はその使用材料の性質上、振動減衰率が鉄筋コ
ンクリート製煙突に比して／ｈさいため振動を生起し易
く、しばしば風による振動トラブルが発生している。

従来この対策として次の３つの方法が採用されている。

１）部材を補強し、振動しても疲労強度等による問題が
生起しないようにする。

ｉｉ）筒身にリブやワイヤ等を螺旋状に捲き、風の励振
力を低減させて振動が生起しないようにする。

出）制振用のワイヤを張設する。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来の方法のうち、１）の方法は部材補強により煙
突重量が増加し、それにつれて基礎も大きくなり、コス
トが大幅に増大する。

１１）の方法においては筒身に巻いたリブやワイヤは励
振力を低下させるものの、風に対する抵抗係数を約２倍
に増大させ、そのため台風時の風圧が増加し、これに対
する煙突の補強によって重量が増加し、また浮上り、転
倒防止のための基礎のコンクリ−ト容積や杭本数の増加
が必要になる。その結果１ンの方法と同様、コストが大
幅に増大する。

出）の方法は前記各方法に比してコスト的には低廉であ
るが、ワイヤを張設するための広い敷地が必要であるこ
とと、外見上の体裁が悪いため、殆んど実用に供されて
いない。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこのような問題点を解決するために提案された
もので、粘性を有する液体中に振動重錘を内蔵し、同重
錘が前記液体中で振動することによって振動のエネルギ
を吸収するように構成された減衰付加装置を頂部または
頂部近傍に配設してなることを特徴とする塔状構造物に
係るものである。

（作用） 本発明においては前記したように、塔状構造物の頂部ま
たは頂部近傍に、粘性を有する液体中に振動重錘が内蔵
された減衰付加装置が配設されているので、風等の外力
が作用した場合、粘性を有する液体の中を前記重錘が振
動することによって振動のエネルギが吸収され、結果的
に前記減衰付加装置が配設された塔状構造物の振動減衰
率が増大し、振幅が低減する。

このように本発明によれば、前記減衰付加装置によって
風圧、構造物重量を増加させずに振動のエネルギを吸収
し、煙突の振動振幅を低減させ、また余剰な敷地を必要
とすることなく、所期の目的を達成しうるものである。

（実施例） 以下本発明を煙突構造物に適用した図示の朶施例につい
て説明する。

第１図乃至第３図において（１）は筒身、（２）は同筒
身（１）を保持する鉄塔で、同鉄塔（２）の頂部に減衰
付加装置枠（３）が取付けられている。

開枠（３）の頂蓋の内側には先端に重錘（４）を有する
アーム（５）が自在継手（６）を介して取付けられ、前
記枠（３）の内部には油等の如き粘性の大きい液体（力
が満されている。また前記枠（３）の内側には重錘（４
）が振動し過ぎた場合に衝突する個所に、ゴム等の如き
ショック吸収材（８）が貼着されている。

図示の実施例は前記したように構成されているので、風
等の外力によって筒身（１）及び鉄塔（２）が振動する
と、鉄塔（２）の頂部に取付けられた減衰付加装置枠（
３）内の高粘性の液体（力中を重錘（４）が自在継手（
６）を支点とした振り子としての振動を生起する。

このように高粘性の液体（力の中を重錘（４）が振動す
ることによってエネルギが吸収され、結果的に減衰付加
装置を取付けた煙突の振動減衰率が増大し、振幅が低減
する。

なお減衰付加装置の重錘（４）の振動数と煙突の振動数
との比率は煙突の振動減衰率に大きく影響する。第１２
図はこの関係の一例を示し、減衰付加装置の振動数と煙
突の振動数との比が１．０近傍で煙突の減衰率が大きく
なり、それから離隔するにつれて煙突の減衰率は小さく
なる。これがら減衰付加装置の振動数は煙突の振動数に
近くて若干低めになるようにアーム（５）の長さを調整
してセットすることが最も効果が大きいことが判る。

また前記液体（７）の粘性を大きくすることによって重
錘（４）の振幅を低くすることができ、減衰付加。

装置自体の大きさをコンノξクトにできる。

第１３図は油の粘性の大きさと重錘の振幅との関係の一
例を示し、減衰付加装置の減衰比、即ち油の粘性が大き
くなるに伴って指数関数的に重錘の振幅は減少し、減衰
付加装置の減衰比を０．５程度以上とすると、重錘の振
幅を煙突の振幅以下にもすることができる。

なお大地震等の非常の際に重錘（４）が振れ過ぎた場合
は、減衰付加装置枠（３）内側に配設されたショック吸
収材（８）に衝突することによって、装置の損傷が防止
される。

減衰付加装置の重錘（４）の質量は同装置を取付けた煙
突の減衰率を太きく左右するものであって、第１４図は
この関係の一例を示し、同図より明らかなように重錘（
４）の質量を変更することによって煙突の減衰率を調整
することができる。

煙突の風による揚力振動を止めるためには、煙突の振動
減衰率（対数減衰率）を約０．０５以上にしなければな
らないが、このために必要な重錘の質量は煙突のモーダ
ル質量（振動に対する有効質量で、煙突の場合、全質量
の約見〜％）の１％〜５％でよい。即ち煙突全重量の約
０，１％〜１％の小さな重量で十分な効果が発揮できる
。また減衰付加装置を前記実施例のように複数台配設す
ると、各装置毎の重錘の重量は更に同装置の台数で割り
たものとなるため、非常に小さくなる。

なお前記減衰付加装置の取付位置は振幅の大きい個所で
あれば何処でも効果があるが、最も振幅σ）大きな頂部
近傍か一番効果が太きい。

以上のようにして製作される減衰付加装置は小型にでき
るため、同装置の配置による風圧の増加も殆んどなく、
このため台風時の風圧に対する部材補強、基礎コンクリ
ート容積や杭本数の増加が不要となる。−１：た煙突上
部に取付けるため、制振用のワイヤを張設する場合のよ
うな敷地も不要であり、外観上の問題も生じない。

第４図乃至第７図は本発明の他の実施例を示し、自立型
鉄塔０］）の頂部プラットフォーム０２）の床下に減衰
付加装置枠α３）が取付けられ、開枠（１３）の底部に
は先端に’ｘｔｍａ１１）を有するアーム（１５）が自
在継手α６）を介して取付けられている。前記枠（１３
）内には油の如き高粘性の液体（Ｉ７）が満さｒｔ、Ｎ
錘α４）にはショック吸収材α〜が捲装されるとともに
、アーム０９の中間部と前記枠（１３）の内壁との間に
はね０鋳が介装されている。

前記実施例によれば、前記ばね（１９）を追加したこと
によって、振動数の調整をアームα９の長さを変えるこ
と以外に、ばね常数を変えること、若しくはばねａ９の
取付位置を変えることによっても行なわれる。

第８図及び第９図は本発明の他の実施例を示し、鉄塔＠
に保持された筒身Ｃυの高所に減衰付加装置枠（ハ）が
取付けられ、開枠（ハ）には先端に重錘（ハ）を有する
アームｃ２４）が片持梁状に附設され、また前記枠（ハ
）内には油等の粘性の高い液体匈が満されている。

また前記枠＠の内側で重錘（財）が衝突する部分にはゴ
ムチューブの如きショック吸収材（ハ）が貼着され、前
記実施例におけるばねα優が省略されていて、同ばねα
９０代りにアームｃ！■自体の柔性を利用することによ
って重錘ａ４）の振動数を調整することができるように
したものである。

第１０図及び第１１図は本発明の更に他の実施例を示し
、筒身０１）を保持する鉄塔０２の頂部に減衰付加装置
枠（至）が取付げられ、開枠Ｃ３３）の側壁には重錘０
ａがばね０！Ｉを介して取付けられ、同重錘（財）が前
記枠０漕の底部上面を自由に移動できるように構成され
、更に開枠（至）の内部には油の如き粘性が大きい液体
ｃ３わが満たされている。本実施例は前記第４図乃至第
７図に示す実施例におけるアームを省略してばねＯｏを
直接重錘（財）に取付けたものである。

（発明の効果） 本発明によればこのように、風圧な増加させずに振動エ
ネルギを吸収する減衰付加装置を塔状構造物における振
幅が最も大きい頂部、または頂部近傍に配設することに
ょっ又、塔状構造物の部材。

基礎等を補強することなく、同構造物の振動振幅を低減
させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る塔状構造物の一実施例を示す正面
図、第２図は第１図の部分■の詳細を示す縦断面図、第
３図は第２図の矢視１−１［図、第４図は本発明に係る
塔状構造物の他の実施例を示す正面図、第５図はその平
面図、第６図は第４図の部分■の詳細を示す縦断面図、
第７図は第６図の矢視Ｖｌｌ　−Ｖｌ１図、第８図は本
発明に係る塔状構造物の他の実施例を示す正面図、第９
図は第８図の関係を示す図表である。 復代理人　弁理士　岡　本　重　文 外３名 第８図 第１０口 □減衰付加装！の凰°表比”

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粘性を有する液体中に振動重錘を内蔵し、同重錘が前記
   液体中で振動することによって振動のエネルギを吸収す
   るように構成された減衰付加装置を頂部または頂部近傍
   に配設してなることを特徴とする塔状構造物。