JP2000248729A - システムフロアおよびその構成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 免震効果を有する簡単な構造のシステムフロ
アを提供すること。 【解決手段】 複数のパネル１４を配列して基礎床面１
０との間にケーブルを配線するための空間を形成するシ
ステムフロアにおいて、前記基礎床面１０上に複数の滑
り板１１が配列され、これらの滑り板１１上のそれぞれ
に１個の支柱１２が滑動可能に載置される。前記複数の
パネル１４はこれらの支柱１２に固定されることにより
相互に連結され、１つのフロア面を構成する。そして、
前記支柱１２の底面と前記滑り板１１の間の動摩擦係数
は０．０９から０．２５の範囲内に選定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オフィス内に設置
される各種電子機器に接続するための電力ケーブル、信
号ケーブル等のケーブルを床下に配線施工するためのシ
ステムフロアに関し、特に、耐震・免震構造を有するシ
ステムフロアの構造およびフロアの構成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の電子機器が設置されるオフィスの
床に用いられるシステムフロアは、基礎床面上に分散配
置された支柱により、複数のユニットフロアパネルが支
持され、基礎床面との間に空間が形成され、この空間内
に多数のケーブルを配線するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなシステムフ
ロアはその構造上、地震に対する安全性が低く、建物が
倒壊しない程度の地震すなわち、「耐震クラスＢ」程度
の地震であっても、システムフロアの受ける影響は極め
て大きく、フロア上に設置される各種の電子機器情報・
通信機器あるいは事務机が受ける損傷は極めて大きくな
る。したがって、建物の耐震設計とは別に、システムフ
ロア自体の耐震・免震設計に対する要求が高まりつつあ
る。

【０００４】本発明は、上記の要請にこたえるために、
簡単な構造で安価に製造および施行が可能な免震タイプ
のシステムフロアを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のシステムフロアは、基礎床面との間にケーブ
ル配線用の空間を形成するシステムフロアであって、前
記基礎床面上の少なくも一部に形成された滑り面と、こ
の滑り面上に滑動可能に配置された複数の支柱と、これ
らの支柱のそれぞれに端部が固定されることにより相互
に連結され、前記基礎床面との間に前記空間を介してフ
ロア面を構成する複数のパネルとを具備することを特徴
とするものである。

【０００６】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記支柱の底面と前記滑り面との摩擦係数が０．０
９から０．２５の範囲内であることを特徴とするもので
ある。

【０００７】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記滑り面は、ステンレス板等の非鉄金属、硬質メ
ッキ仕上げの鋼板、テフロン材を含有する樹脂コーティ
ング板、またはテフロン材を含有する樹脂板で構成され
ることを特徴とするものである。

【０００８】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記支柱底面は、プラスチック、黄銅、鉄、または
硬質メッキ仕上げの鉄で構成されることを特徴とするも
のである。

【０００９】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記支柱の底面に、前記滑り面と接する面がプラス
チック、黄銅、鉄、または硬質メッキ仕上げの鉄で構成
された支柱脚を取付けたことを特徴とするものである。
また、本発明のシステムフロアにおいては、前記硬質メ
ッキはクロムメッキであることを特徴とするものであ
る。

【００１０】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記プラスチックは、テフロン材、テフロン材を含
有するプラスチック、油とカーボンを含有するプラスチ
ック、固体潤滑剤を含有するプラスチックであることを
特徴とするものである。

【００１１】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記滑り面は、少なくも前記支柱のすべり変位が±
１０センチメートル以上可能となる面積を有することを
特徴とするものである。

【００１２】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記配線ケーブルの少なくも前記滑り面と接触する
部分をテフロン等摩擦抵抗を軽減する部材により構成し
たことを特徴とするものである。

【００１３】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記配線ケーブルは、前記支柱の滑りの動きを拘束
しない長さのたるみを有することを特徴とするものであ
る。

【００１４】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記複数のパネルはそれぞれほぼ正方形の板により
構成されており、これらの角部が前記支柱に固定されて
いることを特徴とするものである。

【００１５】次に、本発明のシステムフロアは、基礎床
面との間にケーブル配線用の空間を形成するシステムフ
ロアであって、前記基礎床面上に配置された複数個の滑
り板と、これらの滑り板のそれぞれの上に滑動可能に配
置された複数の支柱と、これらの支柱のそれぞれに端部
が固定されることにより相互に連結され、前記基礎床面
との間に前記空間を介してフロア面を構成する複数のパ
ネルとを具備することを特徴とするものである。

【００１６】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記支柱の底面と前記滑り面との摩擦係数が０．０
９から０．２５の範囲内であることを特徴とするもので
ある。

【００１７】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記滑り板は、ステンレス板等の非鉄金属、硬質メ
ッキ仕上げの鋼板、テフロン材を含有する樹脂コーティ
ング板、またはテフロン材を含有する樹脂板で構成され
ることを特徴とするものである。

【００１８】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記支柱底面は、プラスチック、黄銅、鉄、または
硬質メッキ仕上げの鉄で構成されていることを特徴とす
るものである。

【００１９】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記支柱底部に、前記滑り板と接する面がプラスチ
ック、黄銅、鉄、または硬質メッキ仕上げの鉄で構成さ
れた支柱脚を取付けたことを特徴とするものである。

【００２０】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記硬質メッキはクロムメッキであることを特徴と
するものである。

【００２１】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記プラスチックは、テフロン材、テフロン材を含
有するプラスチック、油とカーボンを含有するプラスチ
ック、固体潤滑剤を含有するプラスチックであることを
特徴とするものである。

【００２２】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記滑り板は、少なくも前記支柱の横方向のすべり
変位が±１０センチメートル以上可能となる面積を有す
ることを特徴とするものである。

【００２３】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記配線ケーブルの少なくも前記滑り板面と接触す
る部分をテフロン等摩擦抵抗を軽減する部材により構成
したことを特徴とするものである。

【００２４】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記配線ケーブルは、前記支柱の滑りの動きを拘束
しない長さのたるみを有することを特徴とするものであ
る。

【００２５】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記滑り面（あるいは滑り板）および（支柱底面あ
るいは支柱脚）の一方はステンレス板等の非鉄金属、硬
質メッキ仕上げの鋼板、テフロン材を含有する樹脂コー
ティング板、またはテフロン材を含有する樹脂板で構成
され、他方はプラスチック、黄銅、鉄、または硬質メッ
キ仕上げの鉄で構成されることを特徴とするものであ
る。

【００２６】また、本発明のシステムフロアにおいて
は、前記プラスチックは、テフロン材、テフロン材を含
有するプラスチック、油とカーボンを含有するプラスチ
ック、固体潤滑剤を含有するプラスチックであることを
特徴とするものである。

【００２７】次に、本発明のシステムフロアの構成方法
は、基礎床面との間にケーブル配線用の空間を形成する
システムフロアの床面構成方法であって、前記基礎床面
上の少なくも一部に滑り面を形成する工程と、前記滑り
面上に台座部及び底面を有する複数の支柱を、前記底面
が前記滑り面に接触する状態で配置する工程と、前記複
数の支柱の台座部にそれぞれ複数のパネルの端部を固定
することにより、複数のパネルを相互に連結してフロア
面を形成する工程とを備え、前記滑り面およびこの滑り
面に接触する前記支柱底面との摩擦係数が０．０９から
０．２５の範囲内である材質で前記滑り板および支柱底
面を構成することを特徴とするものである。

【００２８】また、本発明のシステムフロアの構成方法
は、基礎床面との間にケーブル配線用の空間を形成する
システムフロアの床面構成方法であって、前記基礎床面
上に複数の滑り板を配置する工程と、前記滑り板上に台
座部及び底面を有する複数の支柱を、前記底面が前記滑
り板面に接触する状態で配置する工程と、前記複数の支
柱の台座部にそれぞれ複数のパネルの端部を固定するこ
とにより、複数のパネルを相互に連結してフロア面を形
成する工程とを備えることを特徴とするものである。

【００２９】さらに、本発明のシステムフロアの構成方
法は、高層ビルの各階の基礎床面との間にケーブル配線
用の空間を形成するシステムフロアの床面構成方法であ
って、前記各階の基礎床面上の少なくも一部に滑り面を
形成する工程と、前記滑り面上に台座部及び底面を有す
る複数の支柱を、前記底面が前記滑り面に接触する状態
で配置する工程と、前記複数の支柱の台座部にそれぞれ
複数のパネルの端部を固定することにより、複数のパネ
ルを相互に連結してフロア面を形成する工程とを備え、
前記滑り面およびこの滑り面に接触する前記支柱底面と
の摩擦係数が０．０９から０．２５の範囲内である材質
で前記滑り板および支柱底面を構成するとともに、この
摩擦係数を低い階においては小さい摩擦係数を持つ材質
で、また、高い階においては大きい摩擦係数を持つ材質
で前記滑り板および支柱底面を構成することを特徴とす
るものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００３１】図１は、本発明の実施形態であるシステム
フロアの一部の構成を示す斜視図である。

【００３２】図において、建物の基礎床面１０上に、ほ
ぼ正方形の滑り板１１が等間隔に配置され、基礎床面１
０に接着あるいはボルト等機械的な固定方法によって固
定される。滑り板１１の材質としては、ステンレス鋼
板、クロムその他の硬質メッキを施した鋼板、テフロン
材を含有する樹脂コーティング板、またはテフロン材を
含有する樹脂板を用い、後述する支柱脚との摩擦係数を
小さくするために、これらの表面を研磨して滑らかなす
べり面を形成する。

【００３３】支柱１２は各滑り板１１のほぼ中央に１個
ずつ、滑動可能に載置される。支柱１２はその上端部周
囲に４辺の段差部からなる台座部２０を備えており、こ
の台座部２０には、ほぼ正方形のパネル１４の角部が載
置固定される。すなわち、１つの支柱１２の台座部２０
には、角部が切除された４枚のパネルの端部が台座部２
０の４辺の段差部に載置され、固定される。この場合、
支柱１２は軽量で硬いアルミダイキャストや、亜鉛アル
ミ合金あるいはプラスチックにより構成する。

【００３４】パネル１４は床面全体に敷設され全体とし
て一つのフロアを形成する。このパネル１４により形成
される全体として単一のフロアの周囲には、部屋の壁あ
るいは壁に沿って設けられた固定床あるいは柱との間に
フロア全体が水平方向に滑り移動可能な隙間が確保され
ている。

【００３５】パネル１４は、例えば１辺が５００ｍｍの
正方形で構成するが、図１の隣接する２枚のパネル１４
を合わせた大きさの、５００ｍｍ×１０００ｍｍの長方
形のパネルとしてもよい。この場合、長方形のパネル板
の各長辺の中央部に三角形の切込みを形成し、この部分
を支柱１２の台座部２０に載置してもよい。

【００３６】一方、滑り板１１は、通常のビル等の家屋
の耐震構造を考慮して、支柱１２の滑り変位が少なくも
±１０センチの範囲で可能とする、例えば４００ｍｍ×
４００ｍｍの面積とする。この面積は小さいほどコスト
面では有利であるが、これより大きな面積の滑り板１１
を用いてもよいことはいうまでもない。すなわち、滑り
板１１の面積の最大値は、各滑り板１１の隙間をゼロと
し、基礎床面１０の全面に１枚の滑り板１１を敷き詰め
る場合である。この場合、滑り板１１のコストの上昇が
懸念されるが、材料あるいは加工方法の改良により、低
コストの滑り板１１を用いることも可能である。また、
基礎床面１０自体に表面研磨を行い、滑り板１１と同等
な滑り面を形成することにより、滑り板１１を省略する
ことができる。

【００３７】図２は図１に示した支柱１２を拡大して示
す図である。

【００３８】支柱１２は、ほぼ正方形の枠体１９の４つ
の外周辺にパネル１４の端部を乗せて固定するための台
座部２０が形成されている。台座部２０の４個の角部は
下方に延長され、その端部にはほぼ水平な底面２２が形
成されている。支柱１２の底面２２にはそれぞれ支柱脚
２１がボルト・ナットにより取り付けられている。ま
た、枠体１９の開口部には蓋２３が設けられ、この蓋２
３の上面は台座部２０に載置されるパネル１４の上面と
ほぼ同一平面となる。この蓋２３の代わりに、枠体１９
の開口部にはオフィスの配線に供されるコンセントやケ
ーブル引き出し部品等を嵌合設置してもよい。なお、コ
ンセントやケーブル引き出し部品は枠体１９の開口部に
限定されず、各パネル１４に切欠き部を設け、そこに取
り付けても良い。

【００３９】各パネル１４の四隅は、図１に示すよう
に、台座部２０の形状に合わせ三角形状に切除されてい
る。この三角形状に切除された端部が台座部２０上に設
置された後、ボルト２４によって固定される。したがっ
て、複数のパネルは一体になって水平移動するように、
支柱１２を介して連結されている。ただし、パネルの固
定構造、方法は他の方法でも良い。この様に、パネル１
４が支柱１２により連結されることによって、床全体が
一体となって滑り移動する状態が形成される。なお、パ
ネル１４を台座部２０へ固定する際には、床の水平度確
保や均一荷重確保に支障をきたさないよう、固く締め付
けるのではなく、少なくとも、水平方向に拘束し、上下
方向はある程度フリーな固定構造とする。

【００４０】上記の構成により、支柱１２の台座部２０
上に敷設された全てのパネル１４はそれぞれ４隅の支柱
１２によって連結される。こうして、基礎床面とパネル
１４との間に空間を形成し、この空間に電源ケーブルや
信号ケーブル等のケーブルを配線することが出来る。

【００４１】この配線されたケーブルは図１４に示すよ
うに、ケーブルの少なくとも滑り板１１と接する部分に
は、摩擦係数が非常に小さい材質で構成するか、摩擦係
数の小さい材質からなる、例えばテフロンシートあるい
はテープを巻き付けることよって更に滑り効果が期待で
きる。特に、地震時にフロアパネル全体が滑る場合、配
線されたケーブルの摩擦によりフロアパネルの動きが拘
束または阻害されないようにすることが好ましい。ま
た、ケーブルの配線は地震発生時にケーブルによってフ
ロアの滑りを拘束しないように、少なくも最大すべり変
位に等しい長さのたるみを持たせる必要が有る。

【００４２】図３は、図２に示す滑り支柱脚２１の支柱
底面２２への取り付け構造を示す部分断面図であり、図
４はこの部分を分解して示す図である。

【００４３】各支柱底面２２のほぼ中央には孔２２０が
設けられており、この孔２２０に支柱脚２１の軸部２１
０が挿入される。支柱脚２１は軸部２１０の下端に直径
がほぼ３０mm、厚さがほぼ１２mmの円板部２３０を有し
ている。この円板部２３０の底面は図１に示した滑り板
１１上に滑り移動可能に接触する滑り面が形成されてい
る。弾性体のゴムパッド３０は支柱脚２１の円板部２３
０の上面と支柱底面２２との間に挿入されるもので、各
支柱１２の支持荷重の均一化を図るとともに、敷設され
るパネル１４の上下動を防止するクッション効果を発揮
する。ゴムパッド３０はある程度の柔らかさが必要であ
るため、天然ゴムや合成ゴム、例えば、ウレタン系ゴム
やシリコン系ゴム等を使用する。

【００４４】そして、支柱脚２１の軸部２１０の上端部
にはボルト状のネジが切られており、ゴムパッド３０、
支柱底面２２、リング３１を挟み、ナット３２によって
締めつけ固定される。なお、ナット３２による固定は、
それに限定されるものではなく、容易に外れない構造で
あればどのような固定手段を用いても良い。しかし、そ
の固定もパネル１４と同様に水平方向を拘束し、上下方
向は荷重なじみを持った固定構造が望ましい。

【００４５】支柱脚２１の材質は、黄銅、または鉄、ま
たは硬質メッキ（例えばクロムメッキ仕上げ）の鉄で構
成することが望ましい。この場合、滑り板１１と接触す
る面の周辺は勾配（面取り）や曲面を形成すると、より
なめらかな滑り効果が生まれる。支柱脚２１は支柱１２
の底面２２に対して容易に着脱できるため、支柱脚２１
を異なる材料の支柱脚２１に交換することにより、滑り
板１１との間の摩擦係数を容易に調整することができ
る。

【００４６】図５は、支柱脚２１の他の実施形態を示す
もので、支柱脚２１をプラスチック、鉄、または硬質メ
ッキ仕上げの鉄等の材質で構成して、その円板部２３０
の底面にテフロン系摩擦材、またはテフロンを含有する
プラスチック材、または油分とカーボンを含有するプラ
スチック材、固体潤滑剤を含有するプラスチック等の素
材からなる摩擦材５０を貼付したものである。この様
に、支柱脚２１の底面に滑り板１１との動摩擦係数の小
さい材質あるいは支柱脚２１とは異なる摩擦材５０を貼
付するだけで、滑り板１１との間の摩擦係数を容易かつ
安価に調整することができる。従って、既存のフロアを
免震フロアにリニューアルする場合、この支柱脚構造を
採用することにより簡単且つ安価に実施することが出来
る。

【００４７】また、この摩擦材５０も滑り板１１と接触
する面の周辺はわずかな勾配（面取り）や曲面を形成す
ると更になめらかな滑り効果が期待できる。

【００４８】以上のように構成された本発明のシステム
フロアは、システムフロアが敷設された建物が地震によ
り水平方向の振動を生じたとき、フロアを支持する支柱
１２が滑り板１１上を水平方向に滑り移動し、これによ
ってシステムフロア全体が水平方向に滑り移動する。し
たがって地震による水平方向の振動は吸収、緩和され、
システムフロア上の各種の電子機器や机等の設備が倒壊
あるいは損傷を受けることを防止することができる。

【００４９】ところで、このような免震効果を十分に発
揮するためには、システムフロアの滑り移動が適度な範
囲内で生ずることが重要である。すなわち、滑り移動が
小さすぎる場合には、システムフロアの水平方向の移動
が十分に行われない結果、地震による水平方向の振動が
十分に吸収されないため、フロア上の設備が倒壊した
り、相互に衝突して損傷を受ける結果となる。逆に、滑
り移動が大きすぎる場合には、システムフロアの水平方
向の移動が大きくなり、部屋の壁に衝突し、これによっ
てフロア上の設備に衝撃を与え、同様な結果をもたらす
ことになる。

【００５０】かかるシステムフロアの移動範囲は、滑り
板１１と支柱１２の接触底面の動摩擦係数により決定さ
れるため、この動摩擦係数を適切な値に設定することが
重要となる。本発明者は、システムフロアのモデルを用
いて後述するような各種の実験を重ねた結果、この滑り
板１１と支柱１２の接触底面の動摩擦係数（図４の場合
は、滑り板１１と滑り支柱脚２１の接触底面との動摩擦
係数、また、図５の場合は、滑り板１１と滑り支柱脚２
１の底面に貼付された摩擦材５０との動摩擦係数）は
０．０９から０．２５の範囲がもっとも有効な値である
ことを確認することが出来た。

【００５１】以下この動摩擦係数の選定のために行った
試験について説明する。先ず、４枚の１辺が５００ｍｍ
の正方形のパネル１４と１辺が４００ｍｍの正方形の滑
り板１１および９個の支柱１２を用いて図１に示すよう
なモデルシステムフロアを構築した。このモデルを用い
て静加力試験を行った。静加力試験は、モデルシステム
フロアの一体化されたパネル１４からなるフロア部に、
油圧アクチュエータにより、１次元方向に正逆向きの力
を加えて、往復滑り移動を生じさせ、その時の支柱１２
の底面と滑り板１１間の動摩擦係数を測定した。フロア
部に対する正方向および負方向の加力は４回繰り返さ
れ、±５０ｍｍの範囲の滑りを生じさせた。この時のパ
ネル１４の滑り移動速度は、０．５ｍｍ／ｓｅｃとし
た。図６はこの試験結果を示す表およびグラフである。
試験条件としては、テフロン系摩擦材とステンレス板を
それぞれ支柱１２の底面と滑り板１１として用い、フロ
ア上には縦５６０ｍｍ、横４５０ｍｍ、高さ１２００ｍ
ｍの直方体状の金属ケースを載せ、４枚のパネル１４の
重さを含めて１９３．５Ｋｇの荷重を９個の支柱１２に
加えた状態で試験を行った。なお、滑り移動は金属ケー
スの短辺に平行な方向に生じさせた。

【００５２】測定結果は、すべり変位が±１０ｃｍの範
囲において測定された動摩擦力および動摩擦係数の平均
値が表中に示されている。また、この時の動摩擦力−す
べり変位曲線がグラフで示されている。表中の〜
は、正方向あるいは負方向の加力回数を示している。例
えば、正方向は１回目の正方向の加力を意味してい
る。この静加力試験の結果から、上記のシステムフロア
モデルの動摩擦係数は約０．０９であることが判明し
た。

【００５３】図７は、図６と同様な静加力試験による結
果を示す表およびグラフで、図６の場合とは試験条件が
異なっている。すなわち、図７では、支柱脚２１底面の
摩擦材５０に黄銅を使用し、滑り板１１にクロムメッキ
鋼板を用い、フロア上にはおもりを載せ、全体の荷重を
６０．３Ｋｇとした。この条件下での動摩擦係数は０．
２５であることが判明した。なお、ここで得られた動摩
擦係数はフロア上に金属ケースを載せた場合とほぼ同じ
であった。

【００５４】図８は、図６に示した本発明のシステムフ
ロアの免震特性を測定するための振動試験の結果を示す
表およびグラフである。この試験は上述した本発明のシ
ステムフロアモデルをその基礎床面（図１の１０）を含
めて加振機上に固定し、加振機による正弦２０波加振時
のフロア上の特定部分の最大応答加速度を測定するもの
である。図８は横軸に入力最大加速度を示し、縦軸にフ
ロア上の特定部分の応答加速度を示している。同図の白
丸によるプロットは、金属ケース頂部における応答加速
度を示し、三角で示すプロットはフロア面中央部におけ
る応答加速度を示している。また、黒丸によるプロット
は、比較例として、本発明が適用されない通常のシステ
ムフロア、すなわち、非免震システムフロアを用いた場
合の、金属ケース頂部における応答加速度を示したもの
である。

【００５５】また、図９は、図７に示した本発明のシス
テムフロアの免震特性を同様な振動試験により測定した
結果を示す表およびグラフである。

【００５６】図８および図９から明らかなように、非免
震構造のシステムフロアの場合、入力加速度が約４ｍ／
ｓｅｃ^２を超えると急激な応答加速度を示しており、フ
ロア上に設置した筐体が転倒することが確認された。一
方、本発明の免震構造のシステムフロアでは入力加速度
が４ｍ／ｓｅｃ^２を超えても大幅に増幅せず、ほぼ一定
の応答加速度を示しており、その免震効果は明らかであ
る。

【００５７】さらに、発明者らは上記本発明のシステム
フロアにおける動摩擦係数として、０．０９から０．２
５の範囲がもっとも有効な値であることを地震応答解析
手法を用いたシミュレーションにより確認した。このシ
ミュレーションは、７階建てのビルディングモデルとこ
のビルディングの各階において設置される本発明のシス
テムフロアモデルとを結合した解析モデルを用い、この
解析モデルに過去に世界の各地で実際に観測された大地
震波形を適用して地震応答解析を行った。この際、本発
明のシステムフロアの動摩擦係数として、０．０５、
０．１、０．１５、０．２、０．２５を選定し、これら
をパラメータとして解析を行った。また、地震波形とし
ては、アメリカで発生したＥｌ Ｃｅｎｔｒｏ地震、Ｔ
ａｆｔ地震、日本で発生した十勝沖地震、兵庫県南部地
震の加速波形を用いた。図１０および図１１は、地震波
として、最大加速度が２．５ｍ／ｓｅｃ^２ のＥｌ Ｃ
ｅｎｔｒｏ地震波形を用いた解析結果を示すグラフで、
横軸にビルディングの各階を示し、縦軸に各階における
システムフロアの最大変位と最大化速度を、動摩擦係数
をパラメータとしてそれぞれ示している。

【００５８】図１０において、動摩擦係数が０．０５の
場合、３階におけるシステムフロアの最大変位は１０ｃ
ｍで、本発明のシステムフロアにおいて設定された±１
０ｃｍの設計範囲内にはいるが、３階以上の階において
は、大幅に超過する。そして動摩擦係数が０．１以上の
場合、６階以上の階で設計範囲を超えるが、全体的には
適用可能であることが理解できる。

【００５９】また、図１１においては、動摩擦係数が大
きくなると、システムフロアの応答加速度は増加し、動
摩擦係数が０．２５になると、システムフロアの応答加
速度は、日本においてコンピュータの耐震基準として定
められている許容加速度である、２．５ｍ／ｓｅｃ^２
に到達する。したがって、０．２５以上の動摩擦係数は
望ましくないことが理解できる。なお、他の地震波形を
用いた場合も、最大加速度が同じ２．５ｍ／ｓｅｃ^２
であれば、ほぼ同様な結果が得られることが確認され
た。

【００６０】このように、シミュレーションの結果は、
動摩擦係数として、０．０９から０．２５の範囲がもっ
とも有効な値であることを示している。次に、図１２
は、本発明に用いられる支柱の他の実施形態を示す斜視
図である。この支柱６０は図２に示した支柱１２を対角
線方向に半分に切った形状を有する。すなわち、支柱６
０は３つの支柱脚６１と３つの支柱底面部６２を持つ構
成となる。そして２つの支柱６０が合体して図２の支柱
１２と同様な構造を形成する。この際、２つの支柱が分
離しないように上面は結合リング６３が嵌め込まれ、そ
の上をさらに蓋（図２の２３に相当）によって覆う。

【００６１】図１３は本発明に適用される支柱のさらに
他の実施形態を示す斜視図である。この支柱７０は円柱
状の本体７１の上端および下端に本体７１の水平断面よ
り大きな面積の円盤７２、７３を水平に固定した構造を
有している。上部円板７２の上面には、円板の中心から
半径方向に４本のストライプ状突起７４が互いに直交す
るように延長固定されている。また、隣接する２本のス
トライプ状突起７４の間の円板７２の上面には、円柱状
の突起７５が植設されている。そしてこれらストライプ
状突起７４のうちの隣接する２本の突起７４の間には、
破線で示すように、パネル１４の角部が載置され、円柱
状の突起７５がパネル１４に設けられた固定孔７６に嵌
合して、パネル１４の水平方向の移動を阻止するように
固定する。 他方、支柱７０の下部円板７３には複数個
の孔７７が開けられ、これらの孔７７を介して図４ある
いは図５に示した支柱脚２１が取り付けられる。これら
の支柱７０は、図１に示したように、フロアの基礎床面
に敷設された滑り板１１上に載置される。従来タイプの
システムフロアを免震タイプにリニューアルすることが
出来る。

【００６２】本発明における支柱は、上記の実施形態に
示した形状・構造に限定されるものではなく、種々の変
形が可能である。例えば、上記の実施形態においては、
支柱２０、７０の底面に支柱脚２１を固定したが、支柱
自体の材質として０．０９から０．２５の範囲の動摩擦
係数を有する材料を用いることにより、支柱脚２１を省
略することが可能である。また、この場合、支柱の底面
に上記の範囲の動摩擦係数を有する材質で出来た摩擦部
材５０を固着することによって、支柱自体に特別な動摩
擦係数を有する材質を用いることなく必要な動摩擦係数
を有する支柱２０、７０を得ることができる。また、図
３に示されるゴムパッド３０を支柱脚２１を用いること
なく、直接支柱２０の底面２２に固着し、ゴムパッド３
０の底面に、テフロン固体潤滑材またはこれを含有する
プラスチックをシート状にコーティングし、あるいは一
体成形することにより、簡単な構造の支柱脚を得ること
もできる。

【００６３】すなわち、本発明の説明において、「支柱
脚」とは、支柱の底面に固定され、滑り板との間の動摩
擦係数を調整するために支柱の底面に付加される部材を
意味するものとし、必ずしも図４あるいは図５に示され
た構造に限定されるものではない。

【００６４】次に、本発明のシステムフロアを多数階を
有する建物の各階に敷設する場合の実施形態について説
明する。

【００６５】比較的高い建物構造において適用する場
合、建物全体のシステムフロアに適用される摩擦係数の
設定は、上記の測定値に従い０．０９〜０．２５の範囲
内の値を選定するが、建物の階数に応じて異なる摩擦係
数を選定する。

【００６６】即ち、前述したように、地震の際のシステ
ムフロアの最大相対変位は建物の下層階では小さく、上
層階になるにしたがって大きくなる。他方、システムフ
ロアの支柱と滑り板との動摩擦係数は、小さな値の場合
には滑り変位量が大きく、大きな値の場合には滑り変位
量小さくなる。このため、建物の低階部には０．０９に
近い小さい値を採用し、中階部には中間程度の摩擦係数
を採用し、そして上層階ではすべり量を抑えるため、
０．２５に近い比較的大きい摩擦係数を採用する。

【００６７】なお、すでに説明したように、支柱側に用
いる比較的小さい摩擦材としてはテフロン材等を使用
し、中程度の摩擦材としてはテフロンやカーボン等を含
有する樹脂材を使用し、比較的大きな摩擦材としては黄
銅等を使用することにより上記効果をより確実に奏する
ことが出来る。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構造で安価なコ
ストにより、免震構造のシステムフロアを実現すること
ができる。すなわち、本発明のシステムフロアは、地震
の際の振動に対して、フロア全体を適度に滑り変位させ
て衝撃を吸収する。その結果、フロア面を構成する各パ
ネルが相互に衝突して迫り上り、破壊されることを防ぐ
ことが出来る。また、フロア上に設置されているオフィ
スの事務机、書類ケース、電子・情報処理機器等の転倒
を防ぐことができる。

【００６９】また、簡単且つ安価で施工性の良い免震フ
ロア構造により、新規施工はもとより、リニューアル施
工においても簡単に施工が出来る。更に、比較的高い建
物でも、各階毎に動摩擦係数の値を変更することによ
り、免震フロアーを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態であるシステムフロアの一部
の構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示す支柱の拡大図である。

【図３】図１あるいは図２に示す支柱底面への支柱脚の
取付構造を示す部分断面図である。

【図４】図３に示す取付構造を分解して示す部品展開図
である。

【図５】本発明のシステムフロアに用いられる支柱脚の
他の実施形態を示す斜視図である。

【図６】本発明のシステムフロアに対する静加力試験の
結果を示す図である。

【図７】同じく本発明のシステムフロアに対する異なる
条件下での静加力試験の結果を示す図である。

【図８】本発明のシステムフロアに対する振動試験の結
果を示す図である。

【図９】同じく本発明のシステムフロアに対する異なる
条件下での振動試験の結果を示す図である。

【図１０】本発明のシステムフロアを多階層の建物に設
置した際の、各階層における免震特性をシミュレーショ
ンにより解析した結果を示すグラフである。

【図１１】同じく本発明のシステムフロアを多階層の建
物に設置した際の、各階層における他の免震特性をシミ
ュレーションにより解析した結果を示すグラフである。

【図１２】本発明のシステムフロアに使用する支柱の他
の実施形態示す斜視図である。

【図１３】本発明のシステムフロアに使用する支柱のさ
らに他の実施形態示す斜視図である。

【図１４】本発明のシステムフロアを用いて配線される
ケーブルの構成を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１０…基礎床面 １１…滑り板 １２、６０、７０…支柱 １４…パネル ２０…台座部 ２１、６１、６４…支柱脚 ２２…支柱底面部 ３０…ゴムパッド ３１…リング ３２…ナット ５０…摩擦材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 滋 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 対馬 委佐子 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 及川 淳子 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎床面との間にケーブル配線用の空間
   を形成するシステムフロアであって、 前記基礎床面上の少なくも一部に形成された滑り面と、 この滑り面上に滑動可能に配置された複数の支柱と、 これらの支柱のそれぞれに端部が固定されることにより
   相互に連結され、前記基礎床面との間に前記空間を介し
   てフロア面を構成する複数のパネルとを具備することを
   特徴とするシステムフロア。
2. 【請求項２】 前記支柱の底面と前記滑り面の摩擦係数
   は０．０９から０．２５の範囲内であることを特徴とす
   るシステムフロア。
3. 【請求項３】 前記滑り面は、ステンレス板等の非鉄金
   属、硬質メッキ仕上げの鋼板、テフロン材を含有する樹
   脂コーティング板、またはテフロン材を含有する樹脂板
   で構成されることを特徴とする請求項１記載のシステム
   フロア。
4. 【請求項４】 前記支柱底面は、プラスチック、黄銅、
   鉄、または硬質メッキ仕上げの鉄で構成されることを特
   徴とする請求項１記載のシステムフロア。
5. 【請求項５】 前記支柱の底面に、前記滑り面と接する
   面がプラスチック、黄銅、鉄、または硬質メッキ仕上げ
   の鉄で構成された支柱脚を取付けたことを特徴とする請
   求項１記載のシステムフロア。
6. 【請求項６】 前記硬質メッキはクロムメッキであるこ
   とを特徴とする請求項２、請求項３または請求項５記載
   のシステムフロア。
7. 【請求項７】 前記プラスチックは、テフロン材、テフ
   ロン材を含有するプラスチック、油とカーボンを含有す
   るプラスチック、固体潤滑剤を含有するプラスチックで
   あることを特徴とする請求項４記載のシステムフロア。
8. 【請求項８】 前記滑り面は、少なくも前記支柱のすべ
   り変位が±１０センチメートル以上可能となる面積を有
   することを特徴とする請求項１記載のシステムフロア。
9. 【請求項９】 前記配線ケーブルの少なくも前記滑り面
   と接触する部分をテフロン等摩擦抵抗を軽減する部材に
   より構成したことを特徴とする請求項１記載のシステム
   フロア。
10. 【請求項１０】 前記配線ケーブルは、前記支柱の滑り
    の動きを拘束しない長さのたるみを有することを特徴と
    する請求項８記載のシステムフロア。
11. 【請求項１１】 前記複数のパネルはそれぞれほぼ正方
    形の板により構成されており、これらの角部が前記支柱
    に固定されていることを特徴とする請求項１記載のシス
    テムフロア。
12. 【請求項１２】 基礎床面との間にケーブル配線用の空
    間を形成するシステムフロアであって、 前記基礎床面上に配置された複数個の滑り板と、 これらの滑り板のそれぞれの上に滑動可能に配置された
    複数の支柱と、 これらの支柱のそれぞれに端部が固定されることにより
    相互に連結され、前記基礎床面との間に前記空間を介し
    てフロア面を構成する複数のパネルとを具備することを
    特徴とするシステムフロア。
13. 【請求項１３】 前記支柱の底面と前記滑り板との摩擦
    係数は０．０９から０．２５の範囲内であることを特徴
    とするシステムフロア。
14. 【請求項１４】 前記滑り板は、ステンレス板等の非鉄
    金属、硬質メッキ仕上げの鋼板、テフロン材を含有する
    樹脂コーティング板、またはテフロン材を含有する樹脂
    板で構成されることを特徴とする請求項１２記載のシス
    テムフロア。
15. 【請求項１５】 前記支柱底面は、プラスチック、黄
    銅、鉄、または硬質メッキ仕上げの鉄で構成されている
    ことを特徴とする請求項１２記載のシステムフロア。
16. 【請求項１６】 前記支柱底部に、前記滑り板と接する
    面がプラスチック、黄銅、鉄、または硬質メッキ仕上げ
    の鉄で構成された支柱脚を取付けたことを特徴とする請
    求項１２記載のシステムフロア。
17. 【請求項１７】 前記硬質メッキはクロムメッキである
    ことを特徴とする請求項１４、請求項１５、または請求
    項１６記載のシステムフロア。
18. 【請求項１８】 前記プラスチックは、テフロン材、テ
    フロン材を含有するプラスチック、油とカーボンを含有
    するプラスチック、固体潤滑剤を含有するプラスチック
    であることを特徴とする請求項１６記載のシステムフロ
    ア。
19. 【請求項１９】 前記滑り板は、少なくも前記支柱の横
    方向のすべり変位が±１０センチメートル以上可能とな
    る面積を有することを特徴とする請求項１２記載のシス
    テムフロア。
20. 【請求項２０】 前記配線ケーブルの少なくも前記滑り
    板面と接触する部分をテフロン等摩擦抵抗を軽減する部
    材により構成したことを特徴とする請求項１２記載のシ
    ステムフロア。
21. 【請求項２１】 前記配線ケーブルは、前記支柱の滑り
    の動きを拘束しない長さのたるみを有することを特徴と
    する請求項２０記載のシステムフロア。
22. 【請求項２２】 前記滑り面（あるいは滑り板）および
    （支柱底面あるいは支柱脚）の一方はステンレス板等の
    非鉄金属、硬質メッキ仕上げの鋼板、テフロン材を含有
    する樹脂コーティング板、またはテフロン材を含有する
    樹脂板で構成され、他方はプラスチック、黄銅、鉄、ま
    たは硬質メッキ仕上げの鉄で構成されることを特徴とす
    る請求項１または１２記載のシステムフロア。
23. 【請求項２３】 前記プラスチックは、テフロン材、テ
    フロン材を含有するプラスチック、油とカーボンを含有
    するプラスチック、固体潤滑剤を含有するプラスチック
    であることを特徴とする請求項２２記載のシステムフロ
    ア。
24. 【請求項２４】 基礎床面との間にケーブル配線用の空
    間を形成するシステムフロアの床面構成方法であって、 前記基礎床面上の少なくも一部に滑り面を形成する工程
    と、前記滑り面上に台座部及び底面を有する複数の支柱
    を、前記底面が前記滑り面に接触する状態で配置する工
    程と、前記複数の支柱の台座部にそれぞれ複数のパネル
    の端部を固定することにより、複数のパネルを相互に連
    結してフロア面を形成する工程とを備え、前記滑り面お
    よびこの滑り面に接触する前記支柱底面との摩擦係数が
    ０．０９から０．２５の範囲内である材質で前記滑り板
    および支柱底面を構成することを特徴とするシステムフ
    ロアの床面構成方法。
25. 【請求項２５】 基礎床面との間にケーブル配線用の空
    間を形成するシステムフロアの床面構成方法であって、 前記基礎床面上に複数の滑り板を配置する工程と、前記
    滑り板上に台座部及び底面を有する複数の支柱を、前記
    底面が前記滑り板面に接触する状態で配置する工程と、
    前記複数の支柱の台座部にそれぞれ複数のパネルの端部
    を固定することにより、複数のパネルを相互に連結して
    フロア面を形成する工程とを備えることを特徴とするシ
    ステムフロアの床面構成方法。
26. 【請求項２６】 高層ビルの各階の基礎床面との間にケ
    ーブル配線用の空間を形成するシステムフロアの床面構
    成方法であって、 前記各階の基礎床面上の少なくも一部に滑り面を形成す
    る工程と、前記滑り面上に台座部及び底面を有する複数
    の支柱を、前記底面が前記滑り面に接触する状態で配置
    する工程と、前記複数の支柱の台座部にそれぞれ複数の
    パネルの端部を固定することにより、複数のパネルを相
    互に連結してフロア面を形成する工程とを備え、前記滑
    り面およびこの滑り面に接触する前記支柱底面との摩擦
    係数が０．０９から０．２５の範囲内である材質で前記
    滑り板および支柱底面を構成するとともに、この摩擦係
    数を低い階においては小さい摩擦係数を持つ材質で、ま
    た、高い階においては大きい摩擦係数を持つ材質で前記
    滑り板および支柱底面を構成することを特徴とするシス
    テムフロアの床面構成方法。