JP2011179236A - 免震床構造 - Google Patents

Abstract

【課題】設置効率の高い免震床構造の提供を目的とする。
【解決手段】上面に摺動面１を備えた固定ベース２を床基部３上に所定ピッチで固定して形成される床支持部４と、
下端が前記固定ベース２の摺動面１に摺動自在に支承され、上面に床支持脚５を立設した摺動ベース６間をジョイントビーム７により連結して摺動ベース６が格子点に位置する正方形格子状に形成される形成される可動構造部８と、
可動構造部８上に配置される複数の床パネル９とを有し、
前記ジョイントビーム７は、鉛直方向にねじ込まれるボルト１０を使用して平面視における格子形状を維持可能に摺動ベース６に連結されるとともに、各ジョイントビーム７は、同一水平面上に位置するように高さ調整部１１において高さ調整されており、
かつ、床パネル９は、床支持脚５の上面に四隅裏面を支承されて非連結状態で支持される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、免震床構造に関するものである。

地震時の横揺れエネルギーを吸収する免震床構造としては、特許文献１に記載のものが知られている。この従来例において免震床構造は、床基部上に固定される移動支承部と、Ｈ形鋼により枠組みされ、枠内部を格子状に区画した床構造体と、床構造体の表面に配置される複数枚の床パネルとを有して構成され、地震による横揺れ発生時には、床構造体への移動エネルギーが床構造体と床基部とを連結するバネにより吸収される。

特許第２７７２７９６号公報

しかし、上述した従来における免震床構造は床面積に相当する大きさの床構造体を構成に含むために、施工現場での溶接作業等を伴う大掛かりな床構造体の組立作業、あるいは施工現場外での床構造体の組立が行われた場合には、施工現場への大掛かりな搬入作業を要し、設置効率が悪いという問題がある。

本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、設置効率の高い免震床構造の提供を目的とする。

免震床構造は、上面に摺動面１を備えた固定ベース２を床基部３上に所定ピッチで固定して形成される床支持部４と、下端が前記固定ベース２の摺動面１に摺動自在に支承され、上面に床支持脚５を立設した摺動ベース６間をジョイントビーム７により連結して摺動ベース６が格子点に位置する正方形格子状に形成される形成される可動構造部８と、可動構造部８上に配置される複数の床パネル９とを有して構成される。

地震時に床基部３に対して相対移動して地震エネルギーを吸収する可動構造部８が、独立した構成部品である摺動ベース６同士をジョイントビーム７により連結して形成される本発明において、摺動ベース６、およびジョイントビーム７の単体は容積が小さなために、取り扱いが簡単で、組立作業性も向上する。また、ジョイントビーム７の連結にはボルトが使用されるために、組立に際して溶接機等の特別の機器を要しないために、室内での組立も可能になる上に、ボルトは鉛直方向にねじ込まれるために、ボルト締め作業も容易になる。

この結果、可動構造部８の構成部品を施工現場に搬入した後、施工現場で組み立てる工順をとることができるために、室外で組み立てた大型の組立品の室内への搬入等も不要になる。

さらに、床面は可動構造部８上に特別の締結操作、固定操作を伴うことなく単に床パネル９を載置させるだけで構成されるために、床面形成作業においても、高い作業性が保証される。

一方、上記従来例のように、長尺の枠材を使用して枠組みした構造物は、外力に対して全体が一体物として挙動することが保証されるが、摺動ベース６間をジョイントビーム７で連結した本発明の可動構造部８は、各摺動ベース６の移動自由度は大きくなる。とりわけ、施工現場での組立作業性を考慮してジョイントビーム７による床支持脚５同士の連結手段にボルト１０を使用する本発明においては、地震力等の大きな外力に対して可動構造部８はトラス構造体としての要素が多くなるために、曲げ応力分担による変形防止が必要な外力に対しては、一部の床支持脚５の浮き上がり、傾斜等の発生による床パネル９の浮き上がり等が生じる可能性がある。

これを解決するためには、床パネル９を適宜のパネル締結具を使用して可動構造部８に締結して床パネル９と可動構造部８全体でラーメン構造を構成して曲げモーメントに対する負担要素を付加し、あるいは床パネル９の可動構造部８に対する移動を規制して床パネル９の浮き上がり等を防止することも可能であるが、この場合、床パネル９の固定操作が発生するために、組立作業性を低下させる要因となってしまう。

本発明は、床パネル９の固定によるラーメン構造の構築、あるいは従来例のような長尺枠材を使用した可動構造部８の一体化による施工効率の低下を防止しつつ、地震時に対する構造安定性の確保をジョイントビーム７の水平配置により実現するものである。

すなわち、本発明において、可動構造部８はジョイントビーム７により摺動ベース６を連結することによって、摺動ベース６が格子点に位置する正方形格子状に形成される。格子形状は、例えば、摺動ベース６とジョイントビーム７とをボルト１０による締結方向に所定長嵌合させることによって維持可能に構成され、外力に対してひし形に変形することなく平面方向の安定性が概ね確保される。

このように、溶接を使用することなく水平方向一方向に対して概ね剛節として挙動する連結構造は比較的容易に実現可能であるが、これに加えて高さ方向への剛節構造を付加することは、高さ方向への移動に対する嵌合構造を新たに設定する等、全体構造が複雑になる上に、ボルト締め箇所も多くなり、組立作業性の低下を惹起する。

これを解決するため、高さ方向でのトラス類似の構造を前提とした上で、パネルの浮き上がり等の不具合の解決が図られる。すなわち、パネルの浮き上がり等の不具合は、一部の床支持脚５、ひいては摺動ベース６の浮き上がり、あるいは傾きに起因しており、摺動ベース６への外力がジョイントビーム７からの軸力として与えられるトラス構造を前提とする場合、免震床構造に含まれる高さ調整部１１によって、床基部３に不陸等が存在しても各ジョイントビーム７が同一水平面上に位置するように高さ調整することにより、摺動ベース６へのジョイントビーム７を伝達してくる軸力による垂直分力の発生を防止することができ、結果、摺動ベース６の傾き、浮き上がり等が効果的に防止できる。

高さ調整部１１は、ジョイントビーム７の高さ、すなわち、ジョイントビーム７の連結基端の高さを調整可能であれば、例えば、摺動ベース６等、適宜箇所に配置することができるが、固定ベース２側に配置することも可能であり、このように構成すると、上方に開放された摺動面１の高さをレーザレベル計等を使用して簡単に計測することができるために、作業性が向上する。

また、
床支持脚５は、上面に床パネル９の四隅部裏面を支承するパネル受け板１８を備えるとともに、
パネル受け板１８には、床パネル９の辺縁に当接して該床パネル９の横ずれを防止する平面視十文字形状のストッパ突条１９が突設される免震床構造を構成すると、床支持脚５上に非固定状態で載置、保持される床パネル９の地震発生時のズレ等を完全に防止できる。

本発明によれば、おおがかりな組立作業を要しないために、設置効率を高めることができる。

本発明を示す全体斜視図である。 図１の断面図である。 図２の３Ａ-３Ａ線断面図である。 図２の要部拡大図で、（ａ）は床支持部を示す断面図、（ｂ）は図３の４Ｂ-４Ｂ線断面図である。 床パネルの支持状態を示す拡大断面図である。 図５の斜視図である。

図１に示すように、免震床構造は、床基部３上に構築される床支持部４と、床支持部４上にスライド自在に支持される可動構造部８と、可動構造部８の上に構築される床部２２とからなる。可動構造部８はスプリング２３を介して床基部３に連結されており、地震発生時の横揺れにより可動構造部８が床支持部４に対して相対移動した際の横揺れのエネルギー吸収、および、地震終了時の可動構造部８の原位置復帰が行われる。

また、建物躯体と床部２２との境界部には、建物躯体の壁面に沿って固定床部２７が設けられており、一端縁が床部２２に相対位置不変に配設され、他端が固定床部２７上にスライド自在に載置されるボーダパネル２４が設置され、床部２２が可動構造部８とともにスライドした際の建物躯体との隙間寸法の変化を吸収する。

床支持部４は、固定ベース２を床基部３上に所定ピッチ、正確には、後述する床パネル９の辺長に等しいピッチで固定して形成される。

図２ないし４に示すように、固定ベース２は、上端に球面状受け面１３が形成された高さ調整脚１４と、可動支承部１７とからなる。高さ調整脚１４は、下端にプレート状の床固定部１２が固定されたネジ杆１４ａと、ネジ杆１４ａに螺合される雌ネジが内周に形成されるパイプ１４ｂとを有し、このネジ杆１４ａと、パイプ１４ｂ、およびパイプ１４ｂの空転を規制する止めネジ１４ｃとは、床固定部１２から可動支承部１７までの高さを調整するための高さ調整部１１を構成する。止めネジ１４ｃは、調整操作時における先端部への操作を容易にするために、長寸のものが使用される。

可動支承部１７は、シューベース２５上に摩擦材１６を固定して形成され、シューベース２５に形成される球面状底部１５を固定ベース２の球面状受け面１３上に摺動自在に載置して保持される。シューベース２５は球面状受け面１３上での円滑な移動が可能なように、自己潤滑性を有する合成樹脂材により形成され、摩擦材１６は、耐摩耗性に優れた、例えば、フッ素化樹脂等により形成され、上端に平面上の摺動面１が形成される。

以上のように構成される固定ベース２は、床基部３への固定時に、高さ調整部１１を使用して摺動面１が同一高さになるように高さ調整される。

一方、可動構造部８は、底板６ａ上に表面板６ｂを積層、連結した摺動ベース６上に床支持脚５を立設するとともに、摺動ベース６間をジョイントビーム７を介して連結して形成される。図４（ａ）に示すように、表面板６ｂは、床支持脚５の固定プレート５ａが固定される中央部を凹状にして底板６ａに当接させるとともに、中央部から放射状に位置決め突条２１を膨隆させることにより摺動ベース６の剛性を高め、さらに、位置決め突条２１は、十文字状に配置されてジョイントビーム７の連結面として使用される。また、底板６ａの裏面には、上記摺動面１に摺接する摺動パネル２６が貼り付けられる。

床支持脚５は、上記固定プレート５ａ上に立設、固定されるパイプ５ｂと、パイプ５ｂ上端に配置されるパネル受け板１８とを有する。図５、６に示すように、この実施の形態において、パネル受け板１８はパイプ５ｂの上端開口を閉塞するように溶着されるナット５ｃに螺合されるネジ杆１８ａと、ネジ杆１８ａの上端に空転自在に連結されるベースプレート１８ｂと、ベースプレート１８ｂ上に連結されるカバー体１８ｃとを有し、ネジ杆１８ａの螺合寸法を調整して押しネジ１８ｄおよび緩み止めナット１８ｅによりネジ杆１８ａの空転を規制することによって、パネル受け板１８の床基部３からの高さを微調整することができる。

ジョイントビーム７は、断面コ字形状のチャンネル部２０の両側縁に折り曲げ部７ａを形成した十分な強度を有する金属板材であり、チャンネル部２０の両端部に平面視円形の止着用凹部２０ａが形成される（図４（ｂ）参照）。このジョイントビーム７の連結は、チャンネル部２０の両端部を隣接する摺動ベース６の位置決め突条２１を跨がせることによって止着用凹部２０ａの底壁を突条の天井面に載せ、次いで、止着用凹部２０ａの中心に開設された図外の透孔を貫通するボルト１０を突条に形成されたネジ孔（図示せず）にねじ込んで行われる。

以上のように構成される可動構造部８上に構築される床部２２は、複数の床パネル９を載置することにより形成される。床パネル９はアルミニウム等の金属材料により正方形状に形成され、図５、６に示すように、四隅部裏面を上記カバー体１８ｃ上に載置して敷設される。床パネル９は施工の効率を高めるために、隣接する４枚の四隅部を突き合わせてカバー１８ｃ上に載せただけの状態で設置される。

地震で横揺れが発生した際に床パネル９が可動構造部８に対して装置移動することを防止するために、カバー体１８ｃには、床パネル９の裏面隅部の横方向への移動を規制するためのストッパ突条１９が十文字状に突設される。

したがってこの実施の形態において、免震床構造の施工は、所定ピッチで固定ベース２を床基部３に固定することにより形成された床支持部４上に可動構造部８を組み立てていき、この後、可動構造部８上に床パネル９を搭載することにより行われる。固定ベース２の固定に際しては、全ての可動支承部１７の摺動面１の高さが等しくなるように高さ調整部１１が調整されて床基部３の不陸が吸収される。

可動構造部８の組み立ては、固定ベース２の摺動面１上に摺動ベース６を載せた後、摺動ベース６間をジョイントビーム７を介して連結して行われる。上記固定ベース２の固定に際して好適な高さ調整が行われていると、所定の工程を経て同一寸法に形成されるジョイントビーム７は全体が床基部３に不陸が存在しても、同一平面上に位置するようになる。

この後、可動構造部８の上面に床部２２を敷設して構成される免震床構造に横方向の揺れが加えられると、可動構造部８は、摺動ベース６が床支持部４に対して相対移動しながら原位置にとどまり、さらに、摺動パネル２６の摩擦材１６上での摩擦力に抗する摺動動作と、スプリング２３のバネ力に抗する撓みエネルギーにより地震エネルギーを吸収する。

１ 摺動面
２ 固定ベース
３ 床基部
４ 床支持部
５ 床支持脚
６ 摺動ベース
７ ジョイントビーム
８ 可動構造部
９ 床パネル
１０ ボルト
１１ 高さ調整部
１２ 床固定部
１３ 球面状受け面
１４ 高さ調整脚
１５ 球面状底部
１６ 摩擦材
１７ 可動支承部
１８ パネル受け板
１９ ストッパ突条
２０ チャンネル部
２１ 位置決め突条

Claims (5)

1. 上面に摺動面を備えた固定ベースを床基部上に所定ピッチで固定して形成される床支持部と、
   下端が前記固定ベースの摺動面に摺動自在に支承され、上面に床支持脚を立設した摺動ベース間をジョイントビームにより連結して摺動ベースが格子点に位置する正方形格子状に形成される可動構造部と、
   可動構造部上に配置される複数の床パネルとを有し、
   前記ジョイントビームは、鉛直方向にねじ込まれるボルトを使用して平面視における格子形状を維持可能に摺動ベースに連結されるとともに、各ジョイントビームは、同一水平面上に位置するように高さ調整部において高さ調整されており、
   かつ、床パネルは、床支持脚の上面に四隅裏面を支承されて非連結状態で支持される免震床構造。
2. 前記ジョイントビームは、断面コ字形状のチャンネル部を有して形成されるとともに、
   摺動ベースには、上記チャンネル部が嵌合してジョイントビームの配設方向を規制する位置決め突条が設けられる請求項１記載の免震床構造。
3. 前記高さ調整部が固定ベースに設けられる請求項１または２記載の免震床構造。
4. 前記固定ベースは、
   下端に床固定部を、上端に球面状受け面を備え、上下端間の長さ調整可能な高さ調整脚と、
   球面状受け面上に球面状底部を摺接させて支承され、上面に摩擦材を固定して前記摺動面とする可動支承部と、
   を有する請求項３記載の免震床構造。
5. 前記床支持脚は、上面に床パネルの四隅部裏面を支承するパネル受け板を備えるとともに、
   パネル受け板には、床パネルの辺縁に当接して該床パネルの横ずれを防止する平面視十文字形状のストッパ突条が突設される請求項１、２、３または４記載の免震床構造。

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