JP2014015989A - Base isolation structure, base isolation floor structure and clean room including the same - Google Patents
Base isolation structure, base isolation floor structure and clean room including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014015989A JP2014015989A JP2012153978A JP2012153978A JP2014015989A JP 2014015989 A JP2014015989 A JP 2014015989A JP 2012153978 A JP2012153978 A JP 2012153978A JP 2012153978 A JP2012153978 A JP 2012153978A JP 2014015989 A JP2014015989 A JP 2014015989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seismic isolation
- base
- base isolation
- isolation structure
- top plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、免震構造、免震床構造およびそれを備えたクリーンルームに関するものである。 The present invention relates to a base isolation structure, a base isolation floor structure, and a clean room equipped with the base isolation structure.
一般的に精密機器等を守るための免震装置として、復元機構、減衰機構を有し平面上のいかなる方向の振動に対しても免震することができる装置が様々提案されている。
例えば特許文献1には重心位置が偏位した設置物を架台に設置した場合であっても、その設置物の転倒を防止する免震架台に関する技術が記載されている。
また、特許文献2には振幅が大きな地震に対しても免震効果が低下しない免震台に関する技術が記載されている。
さらに、特許文献3には、レール上を転動するローラー機構を有する免震構造であって、免震装置の外形寸法が、レール長に制限されない免震構造に関して記載されている。
一方、半導体デバイスや電子デバイス等の製造および計測等は、精密機器等を用いて、高いクリーン度が保たれたクリーンルームにおいて行われるが、これらのクリーンルームの免震化は種々の問題点を抱えている。クリーンルームの地震対策は、同構造の“耐震化”であり、建築構造の剛性を高めて地震に耐えることができても、クリーンルーム内に配置される機器類は地震の被害を受け、製品製造への悪影響や機器自体の破損へつながる虞がある。
In general, as a seismic isolation device for protecting precision equipment and the like, various devices have been proposed that have a restoration mechanism and a damping mechanism and can be isolated from vibrations in any direction on a plane.
For example, Patent Document 1 describes a technique related to a seismic isolation frame that prevents a fall of the installation object even when an installation object whose center of gravity is shifted is installed on the installation frame.
Further,
Furthermore, Patent Literature 3 describes a seismic isolation structure having a roller mechanism that rolls on a rail, and the outer dimensions of the seismic isolation device are not limited to the rail length.
On the other hand, manufacturing and measurement of semiconductor devices and electronic devices are performed in clean rooms with high cleanliness using precision instruments, etc., but seismic isolation of these clean rooms has various problems. Yes. Clean room earthquake countermeasures are “seismic resistance” for the same structure, and even if the rigidity of the building structure can be increased to withstand earthquakes, the equipment placed in the clean room is damaged by the earthquake, leading to product manufacturing. May lead to adverse effects of the device or damage to the device itself.
現代の半導体製造プロセスでは、集積回路の超高密度化によりクリーンルーム内の極僅かな微細パーティクルやクリーンルーム内に放出されたガス中の微量不純物が半導体の欠陥を生む原因となる。こういったクリーンルームでのクリーン度は外部からの侵入物のみならず、クリーンルーム施工時に出た切粉やガスに影響されることもあり、従来工法による免震構造の導入は容易ではない。 In modern semiconductor manufacturing processes, the extremely high density of integrated circuits causes very small fine particles in the clean room and trace impurities in the gas released into the clean room to cause semiconductor defects. The cleanliness in such a clean room is affected not only by intruders from the outside, but also by chips and gas emitted during the construction of the clean room, and it is not easy to introduce a seismic isolation structure by a conventional construction method.
ところで、図1で示すように、一般的なクリーンルーム11の床構造は、二重床となっており、コンクリートで作られた基礎等からなるスラブ33の上に複数のポスト(支柱)32を所定の間隔で建て、それらの上に複数の大梁鉄骨30が所定の間隔で設置される。さらにそれらの大梁鉄骨30上には、鉄骨の根太20が複数、大梁鉄骨30と直交するように施設され、それらの上に、支柱21により、固定架台(アクセスフロア)22が敷設される構造が一般的である。
クリーンルーム11では、この固定架台22上に種々の精密な製造機器類10が設置される。
ところで作業スペースを効率的に活用するためにはその製造ラインの変更に応じて精密機器類10の配置を変更できるようにすることが重要であるが、一般的な床下免震構造を採用すると、免震機能部の位置を変更することができない問題がある。
By the way, as shown in FIG. 1, the floor structure of a general
In the
By the way, in order to efficiently use the work space, it is important to be able to change the arrangement of the
従来の免震構造は、コンクリート床の下などの平面上に施工することを前提としており、鉄骨根太20や大梁鉄骨30が組まれた二重床に免震構造を配置することは容易ではない。
Conventional seismic isolation structures are premised on construction on a flat surface such as under a concrete floor, and it is not easy to place a seismic isolation structure on a double floor in which steel joists 20 and
また、従来の免震構造は、免震構造を実現するために設けられたストローク部がデッドスペースとなる問題がある。従来の免震構造におけるデッドスペースについて図13を用いて説明する。
免震対象物を載せる免震架台(免震床)50は、地震発生時に建築物からの振動入力を受け流す機構を有する免震構造80に支柱21Aを介して固着しており、図中XY平面上を一定ストロークで可動する。それに対して固定架台22は、建築物の土台等に支柱21A等を介して固着しているため、振動入力をそのまま受ける。
Further, the conventional seismic isolation structure has a problem that a stroke portion provided to realize the seismic isolation structure becomes a dead space. The dead space in the conventional seismic isolation structure will be described with reference to FIG.
A base isolation base (base isolation floor) 50 on which a base isolation object is placed is fixed to a
ここで地震時の振動が入力された場合、固定架台22は建築物と一体となって振動するが、免震構造80に設置された免震架台50は免震効果によって、運動が抑制される。それにより、免震架台50と固定架台22は相対運動をするが、これを阻害しない目的で、免震架台50と固定架台22の間には免震構造80のストロークと等しい幅L1の隙間の間隙330が設けられる。しかし間隙330は固定架台22上で作業を行う作業者にとって、危険な溝であるため、パネル(隙間カバー)23を設けることにより、落下の危険がないようにふさがれている。
Here, when the vibration at the time of earthquake is input, the
パネル23は免震架台50と固着しており、振動の際は免震架台50と一体となって、固定架台22に対して相対運動する。パネル23はこの相対運動時にも隙間を覆うことが必要であるため、パネル23は固定架台22の上には免震構造80のストロークと等しい重なり部の幅L2が必要となり、パネル23の幅は、少なくともL1+L2が必要となる。パネル上のL1+L2の幅の部分には、振動が発生したときの免震架台23の動きを阻害しないために、重量物を置くことが禁止される。さらに、上述の相対運動の際に、重なり部の運動を阻害しないために、図13中のL3(≒L1≒L2)で示す領域には、物を配置することができない。従って、免震構造80のストロークの3倍(L1+L2+L3)に相当する、重量物を配置することができないデッドスペースが生まれることになり、作業スペースに制限が生まれ、クリーンルームという限られた空間を有効利用することができないという問題がある。
The
さらに、従来の免震構造は、振動を受け流す免震機構部に、コイルスプリングからなる復元装置とオイルダンパからなる減衰装置を備えることで、地震による振動を抑制する。しかしオイルダンパを備えたロッド状の減衰装置は、少なくとも可動ストロークと同じ長さのロッド長さが必要であり、免震構造の設置スペースが大きくなり、容易に設置および取り外しが困難となる。 Furthermore, the conventional seismic isolation structure suppresses vibration caused by an earthquake by providing a seismic isolation mechanism that receives vibrations with a restoring device including a coil spring and a damping device including an oil damper. However, a rod-shaped damping device provided with an oil damper requires a rod length that is at least as long as the movable stroke, increases the installation space for the seismic isolation structure, and is difficult to install and remove.
本発明は、これらの課題を解決し、クリーンルームに設置される精密機器による製造ラインおよび精密機器本体を地震から守るべく、免震構造を根太上に設ける構造を提供するものである。 The present invention solves these problems and provides a structure in which a seismic isolation structure is provided on the joists in order to protect a production line and a precision instrument main body installed in a clean room from an earthquake.
前記の課題を解決するため、本発明の免震装置は、水平に設置された複数の根太と、これら複数の根太の上に設置された複数の支柱と、これら複数の支柱により水平に支持された固定架台を備えて建築物の床が構成され、前記固定架台の一部に設置孔が形成され、該設置孔の下方の支柱が略されて可動スペースが形成され、前記設置孔の内側に免震架台がその周縁部と前記設置孔の内周縁部との間に移動スペースをあけて設置され、前記免震架台の底部に前記根太と直交方向に延在する複数の第1軌道が設置され、前記複数の第1軌道と前記複数の根太との交差部分に、前記第1軌道の長さ方向に沿う移動を可能とする第1案内スライド機構を上部に、前記根太の長さ方向に沿う移動を可能とする第2案内スライド機構を下部にそれぞれ備え、前記第1軌道と前記根太の間に挟まれて前記根太上に前記第1軌道を水平支持する免震支承部材が介在され、前記免震架台が前記根太の長さ方向と前記第1軌道の長さ方向に前記免震支承部材を介し移動自在に支持されたことを特徴としている。
根太の上に設けた可動スペースに基本的に免震支承部材と第一軌道と免震架台を順次積み上げて設置する構造を有することで、各部材を積み重ねていくことで容易に施工、および取り外しが可能な免震構造を提供することができる。従って、本発明の免震構造は施工時に各部材への加工を行う必要がなく現場で切りくずやガスが発生しないクリーンな施工が可能である。また、被免震物の設置場所を変更したい場合などに、積み上げた免震支承部材と第一軌道と免震架台を順次取り外して別の場所に設置しなおすことで、免震構造の位置を移動することが可能になる。
In order to solve the above problems, a seismic isolation device of the present invention is supported horizontally by a plurality of joists installed horizontally, a plurality of pillars installed on the joists, and the plurality of pillars. The floor of the building is configured with a fixed mount, an installation hole is formed in a part of the fixed mount, a support column below the installation hole is abbreviated to form a movable space, and inside the installation hole A base isolation frame is installed with a moving space between its peripheral edge and the inner peripheral edge of the installation hole, and a plurality of first tracks extending in a direction perpendicular to the joists are installed at the bottom of the base isolation rack And a first guide slide mechanism that enables movement along the length direction of the first track at the intersection of the plurality of first tracks and the plurality of joists, and in the length direction of the joists. 2nd guide slide mechanism that enables movement along A base isolation support member is interposed between the first track and the joist to horizontally support the first track on the joist, and the base is supported by the length direction of the joist and the first track. It is characterized by being supported movably in the length direction via the seismic isolation bearing member.
By having a structure where the seismic isolation bearing member, the first track and the base isolation frame are stacked and installed in the movable space on the joist, it is easy to install and remove by stacking each member. Can provide a seismic isolation structure. Therefore, the seismic isolation structure of the present invention does not need to process each member at the time of construction, and clean construction that does not generate chips or gas at the site is possible. In addition, if you want to change the location of the seismic isolation object, remove the accumulated seismic isolation bearing member, the first track, and the seismic isolation frame one after another, and re-install the seismic isolation structure in another location. It becomes possible to move.
また前記の免震構造において、前記第一軌道または前記根太と前記免震支承部材の間に転送板を介在させてもよい。
このような構造を有し、転送板の表面を第一軌道または根太の表面よりも平滑とした場合に、免震支承部材の軌道上の移動が円滑となり、部材の揺れに伴う騒音を抑制できる。また、転送板に焼き入れを施して表面の硬度を高くした場合には、クリープ現象を防ぐことができるので、軌道が変形し難く、免震支承部材が軌道上において円滑な移動ができる。
In the base isolation structure, a transfer plate may be interposed between the first track or the joist and the base isolation support member.
With such a structure, when the surface of the transfer plate is made smoother than the surface of the first track or joist, the movement of the seismic isolation bearing member on the track becomes smooth, and noise associated with the shaking of the member can be suppressed. . Further, when the transfer plate is hardened to increase the surface hardness, the creep phenomenon can be prevented, so that the track is not easily deformed and the seismic isolation support member can move smoothly on the track.
前記の転送板を有する免震構造において、前記第一軌道または前記根太と前記転送板の間に緩衝材を介在させた構成を採用してもよい。
このような構造を有することで、免震支承部材が転送板上を移動する際の振動音と、第一軌道、根太などの自励振動を抑制することができる。また、緩衝材の両面に接着層を備え、施工時に剥離紙をはがし接着により固定する場合には、転送板取り付けの際に固定部材を用いることなく容易に施工することが可能となる。
In the seismic isolation structure having the transfer plate, a configuration in which a buffer material is interposed between the first track or the joist and the transfer plate may be adopted.
By having such a structure, it is possible to suppress vibration noise when the seismic isolation bearing member moves on the transfer plate and self-excited vibrations such as the first track and joists. In addition, when the adhesive layer is provided on both sides of the buffer material and the release paper is peeled off and fixed by adhesion at the time of construction, the construction can be easily performed without using a fixing member when attaching the transfer plate.
前記の免震構造に具備される復元減衰装置であって、粘弾性体からなる索条体と、前記索条体の両端を個々に保持した1対の結束部とを備え、前記結束部の一方が前記免震支承部材に固定され、他方が前記第一軌道または前記根太に固定され、前記一対の結束部が前記索条体の自然長よりも離間した状態では復元力を作用させ、前記一対の結束部が前記索条体の自然長よりも近接した状態では復元力を作用させないことを特徴としている。
粘弾性体からなる索条体は自然長より長く伸ばされた時に復元力を作用させるが、自然長より短くなるたわんだ状態では復元力を発生しない。このため免震支承部材と根太との間、あるいは免震支承部材と第一軌道との間に索条体を固定すると、免震支承部材が地震時に移動する範囲内においてのみ索条体が伸縮することで、免震支承部材を元の位置に戻す復元力を発生できる。従って、免震支承部材が移動する範囲の外側に何かの部材が移動することがないため省スペース構成にできる。
これに対しオイルダンパを備えた長尺ロッド状の減衰装置では、長いロッドを床下に配置するので減衰装置の移動スペースが大きくなり、現実的ではない。
また、復元減衰装置と免震構造との接続は施工に先だって行うことが可能で、その場合は、施工現場での復元減衰装置の調整はもとよりボルト締結等も不要であり、容易に施工可能である。
A restoration / damping device provided in the seismic isolation structure, comprising: a rope body made of a viscoelastic body; and a pair of bundling parts individually holding both ends of the rope body; One is fixed to the seismic isolation bearing member, the other is fixed to the first track or joist, and the pair of bundling portions are applied with a restoring force in a state where they are separated from the natural length of the cable body, It is characterized in that no restoring force is applied in a state where the pair of bundling portions are closer than the natural length of the striatum.
A cord body made of a viscoelastic body exerts a restoring force when stretched longer than the natural length, but does not generate a restoring force when it is bent shorter than the natural length. For this reason, if the rope body is fixed between the base isolation bearing member and joist or between the base isolation bearing member and the first track, the rope body expands and contracts only within the range in which the base isolation bearing member moves during an earthquake. By doing so, the restoring force which returns a seismic isolation bearing member to an original position can be generated. Therefore, since no member moves outside the range in which the seismic isolation support member moves, a space-saving configuration can be achieved.
On the other hand, in the long rod-shaped damping device provided with the oil damper, since the long rod is arranged under the floor, the moving space of the damping device becomes large, which is not realistic.
In addition, the connection between the restoration damping device and the seismic isolation structure can be made prior to construction.In that case, it is not necessary to adjust the restoration damping device at the construction site, and bolt fastening, etc. is not necessary and can be easily constructed. is there.
前記の免震構造であって、前記第一軌道に沿って、前記免震支承部材の両端に各々前記復元減衰装置が設けられ、前記根太に沿って、前記免震支承部材の両端に各々前記復元減衰装置が設けられたことを特徴とする。
免震支承部材の両側に各々粘弾性体の各索条体を設けた構造では、第一軌道に沿って前後方向、根太に沿って前後方向、いずれの4方向にも免震支承部材が移動できるので、免震架台は水平面に沿っていずれの方向への振動に対しても免震ができる。
In the seismic isolation structure, the restoration damping device is provided at both ends of the seismic isolation bearing member along the first trajectory, and the seismic isolation support member is provided at both ends of the seismic isolation bearing member along the joist. A restoration attenuation device is provided.
In the structure in which each viscoelastic strip is provided on both sides of the seismic isolation bearing member, the seismic isolation bearing member moves in any of the four directions, the longitudinal direction along the first track and the longitudinal direction along the joist. As a result, the base isolation frame can be isolated from vibrations in any direction along the horizontal plane.
前記の免震構造において、前記移動スペースに設けられる間隙用緩衝架台であって、天板と、設置面と、これらの間に前記天板の周縁部からはみ出て介在させた立体スペーサーとからなり、前記天板下面と前記設置面のうち一方または両方に傾斜面を有する複数の突起部が形成され、前記立体スペーサーは、前記免震架台と前記固定架台の振動入力時の相対移動により圧潰される構造を有し、前記立体スペーサーは、前記天板と前記設置面との間に、突起部の間に位置して前記天板下面と前記設置面上面に接するように設備され、
前記免震架台と前記固定架台の振動入力時の相対移動により、圧潰された前記立体スペーサーが前記突起部の傾斜面に乗り上げて前記天板と前記設置面の間隔を広げることを特徴としている。
地震時の固定架台と免震架台の相対移動により、固定架台と免震架台が近接した場合、固定架台と免震架台とにより挟まれて、立体スペーサーが圧潰し、天板が上に移動する構造を有することで、定常時においては固定架台と免震架台と天板が面一で設置可能で、作業空間内の前記免震架台の周縁部に設けられた移動スペースによる間隙を段差なく埋めることが可能となる。
また、免震架台と間隙用緩衝架台が分離し、地震時に間隙用緩衝架台の天板が自由に移動できる構造を有するため、従来構造の重量物を配置できないデッドスペースを削減することが可能で、作業スペースを有効利用できる。加えて、立体スペーサー圧潰時の緩衝作用によって地震時の振動による衝撃を緩衝することができる。
The above-mentioned seismic isolation structure is a gap buffer stand provided in the moving space, comprising a top plate, an installation surface, and a three-dimensional spacer interposed between them and protruding from the peripheral edge of the top plate. A plurality of protrusions having inclined surfaces are formed on one or both of the top plate lower surface and the installation surface, and the three-dimensional spacer is crushed by relative movement at the time of vibration input of the base isolation frame and the fixed frame. The three-dimensional spacer is provided between the top plate and the installation surface, between the projections, and is provided so as to contact the lower surface of the top plate and the upper surface of the installation surface,
By the relative movement of the seismic isolation frame and the fixed frame at the time of vibration input, the crushed three-dimensional spacer rides on the inclined surface of the protrusion and widens the space between the top plate and the installation surface.
When the fixed base and the base isolation frame come close to each other due to relative movement between the fixed base and the base isolation base during an earthquake, the three-dimensional spacer is crushed by the fixed base and the base isolation base, and the top plate moves upward. By having a structure, the stationary base, the base isolation base, and the top plate can be installed flush with each other, and the gap due to the moving space provided at the peripheral edge of the base isolation base in the work space can be filled without any steps. It becomes possible.
In addition, since the seismic isolation frame and the gap buffer frame are separated, and the top of the gap buffer frame can move freely during an earthquake, it is possible to reduce the dead space where heavy objects of the conventional structure cannot be placed The work space can be used effectively. In addition, the shock caused by vibration during an earthquake can be buffered by the buffering action when the three-dimensional spacer is crushed.
前記の間隙用緩衝架台であって、前記免震架台と前記固定架台の振動入力時の相対移動により、前記突起部と前記立体スペーサーが水平方向にずらされた場合に、前記突起部の傾斜面に乗り上げて広げられる天板と設置面の間隔が少なくとも前記天板の板厚以上であることを特徴とする間隙用緩衝架台。
地震時の固定架台と免震架台の相対移動により、固定架台と免震架台が近接した場合、固定架台と免震架台とにより挟まれて、立体スペーサーが圧潰し、天板が上部に天板の厚み以上の高さだけ持ち上がる構造を有することで免震架台の天板が移動スペースから除外され、免震架台の移動を阻害することがない。
The gap buffer frame, wherein when the protrusion and the three-dimensional spacer are displaced in the horizontal direction due to relative movement during vibration input of the base isolation frame and the fixed frame, the inclined surface of the protrusion A gap buffering pedestal characterized in that the space between the top plate and the installation surface that is spread on the board is at least equal to or greater than the thickness of the top plate.
When the fixed base and the base isolation frame come close to each other due to the relative movement of the fixed base and the base isolation base during an earthquake, the three-dimensional spacer is crushed between the fixed base and the base isolation base, and the top plate is By having a structure that is lifted by a height higher than the thickness of the base plate, the top plate of the base isolation frame is excluded from the movement space and does not hinder the movement of the base isolation frame.
本発明の免震床構造は、前記の免震構造に、前記の復元減衰装置および前記の間隙用緩衝架台を備えたことを特徴としている。
前記の免震構造に前記の復元減衰装置および前記の間隙用緩衝架台を備えることによって、先に記載の復元減衰装置の作用効果と、先に記載の間隙用緩衝架台の作用効果を奏する免震床構造を提供することができる。
The base isolation floor structure of the present invention is characterized in that the base isolation structure includes the restoration damping device and the gap buffer base.
By providing the above-described seismic isolation structure with the above-described restoration damping device and the above-described gap buffer mount, the seismic isolation that exhibits the operational effects of the above-described restoration damping device and the above-described gap buffer mounts. A floor structure can be provided.
本発明のクリーンルームは前記の免震床構造を備えたことを特徴とする。
クリーンルームに前記の免震床構造を備えることによって、先に記載の免震床構造の奏する効果を得ることができる。
The clean room of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned seismic isolation floor structure.
By providing the above-mentioned base isolation floor structure in a clean room, the effect of the base isolation floor structure described above can be obtained.
本発明によれば、施工時に各部材への加工を行う必要がなく現場で切りくずやガスが発生しないクリーンな施工が可能で、かつ容易に免震対象場所の変更が可能な免震構造を提供するものである。また、本発明によれば、構造物床下の根太を第一軌道に用い、床下空間を有効に活用することで、作業空間を侵すことなく免震構造を実現する免震構造を提供することが可能である。さらに、本発明によれば、作業空間内の前記免震架台の周縁部に設けられた移動スペースによる間隙を段差なく埋め、可動スペース作業空間として利用することが可能となり、限られたクリーン領域を有効活用することが可能となる。 According to the present invention, there is no need to process each member at the time of construction, and it is possible to perform a clean construction that does not generate chips or gas at the site, and the seismic isolation structure that can easily change the seismic isolation target location. It is to provide. Further, according to the present invention, it is possible to provide a seismic isolation structure that realizes a seismic isolation structure without damaging the work space by using the joist under the structure floor as the first track and effectively utilizing the underfloor space. Is possible. Furthermore, according to the present invention, it is possible to fill the gap due to the moving space provided in the peripheral portion of the base isolation frame in the work space without any step, and to use it as a movable space work space, and to provide a limited clean area. It can be used effectively.
(クリーンルームの床構造)
本発明の免震構造が適用されるクリーンルームの一実施形態の床構造について説明する。
図1は本発明が適用されるクリーンルームの床構造の一例を示したものである。建築物12の一部として構築されたクリーンルーム11は二重床となっており、コンクリート構造物等からなるスラブ33の上に高さ2〜6mの複数のポスト32を建て、それらの上に複数の大梁鉄骨30が概ね6mピッチで設置されている。さらにそれらの大梁鉄骨30上には、断面が100mm×100mm程度のH鋼からなる根太20が複数、大梁鉄骨30と直交するように600mm間隔で架設されている。それらの根太20の上に100mm〜500mm程度の高さを有する支柱21が立設され、配管、配線のための所定高さのユーティリティスペース31が設けられている。
さらにこれら支柱21の上に、エアの床吸い込みを実現するための多孔板やグレーチングからなる約600mm四方のクリーンルーム用フロア材を固定架台22として敷設した床構造が形成されている。
なお、ここに記載したポスト32の高さ、大梁鉄骨30のピッチ、根太20の大きさ、ピッチ等は一例であって、設置するクリーンルーム11の大きさや規模に合わせて適宜設定可能である。
(Clean room floor structure)
The floor structure of one embodiment of a clean room to which the seismic isolation structure of the present invention is applied will be described.
FIG. 1 shows an example of a floor structure of a clean room to which the present invention is applied. The
Further, a floor structure in which a floor material for a clean room of about 600 mm square made of a perforated plate and grating for realizing air suction is laid as the fixed
In addition, the height of the
(免震構造)
次に、上述の固定架台22を敷設した床構造に適用した本発明の第一実施形態の免震構造80に関して図2を基に説明する。
なお、図2には説明のため免震対象物である精密機器10を二点鎖線で図示した。また以下の説明では図2の右方向を+X方向、図2の紙面奥方向を+Y方向、免震構造上方向(すなわち図2の上方向)を+Z方向として説明する。
(Seismic isolation structure)
Next, the
In FIG. 2, the
本実施形態の免震構造を備えたクリーンルーム11において、複数水平に架設された大梁鉄骨30の上に根太20が複数水平に設置され、固定架台(固定床、アクセスフロア)22は前記根太20の上に立設された複数の支柱21の上に設置されている。クリーンルーム11の作業者は主にこの固定架台22の上で作業を行う。
In the
クリーンルーム11の固定架台22の一部に矩形上の設置孔13が形成され、設置孔13の下方の支柱21が形成され、この設置孔13の下方の支柱21が略されて可動スペース13Aが形成されている。設置孔13の内側に免震架台50などが設置されて免震構造80が形成されている。
図2に示す実施形態において免震架台50は設置孔13より若干小さい矩形上の構造物であるとされ、免震架台50とその周辺の設置孔13の内周縁との間には移動スペース13a、14bが形成されている。免震架台50の上面と固定架台22の上面は面一とされている。免震架台50の上にはクリーンルーム11内で免震対象物である精密機器10を設置することができる。
A
In the embodiment shown in FIG. 2, the
ここで、免震架台50はその下面50cにおいてH鋼からなる第一軌道90に固定され、さらに第一軌道90は免震支承部材100の上に設置されている。免震架台50と第一軌道90の固定方法は、一般的な溶接により固定されるが、例えばボルト固定とし、施工の際に現場で組み立てを行ってもよい。免震架台50は、鋼材を井桁状に組んだ構造物の上に精密機器10を設置するパネルをそれぞれ溶接によって接続した構造を有する。本実施形態においては井桁構造とされ、後述する間隙用緩衝架台300を設置するため、周縁部に縁50dを設けることにより段差が設けられている。
Here, the
免震支承部材100は、第一軌道90に沿って図2のY方向に所定のストロークだけ自由に相対移動することができる機構を有し、それによりY方向の免震機能を果たしている。次に免震支承部材100は根太20を第二軌道として設置され、図2のX方向にも所定のストロークだけ自由に相対移動することができる機構を有するため、X方向の免震機能を果たすことができる。免震支承部材100の構造および動作についてより詳しくは後述する。
The seismic
免震構造80は、免震支承部材100が免震機能を果たし、免震架台50がXY平面上を移動する際には前記移動スペース(図中13a、14b等)の範囲内で移動できる。
以上のように、本実施形態の免震構造80ではクリーンルーム床構造部材である根太20を有効に利用し、第二軌道とする点に特徴がある。
The
As described above, the
次に本実施形態の免震構造80に備えられる、免震支承部材100の構造に関して説明する。図3は免震支承部材100の斜視図である。
免震支承部材100は、軸101と、前記軸101の両端に設置された2個のベアリング102と、その外輪を保持部103dで支持するハウジング103とからなる一つのローラー機構104を有する。ベアリング102は内輪と外輪の間に転動体を介在させた転がり軸受である。
Next, the structure of the seismic
The seismic
軸101には両端部近くに鍔板101aが形成され、ベアリング102の内輪を軸101の端部から鍔板101aの近くまで挿入し、嵌合によって軸101の両端部にベアリング102が取り付けられている。また、前記免震支承部材100において、ハウジング103は各軌道幅に応じた凹溝103aを有しており、前記の軸101両端部近くの鍔板とあわせて、免震支承部材100が軌道から脱線することを防ぐことができる。
A
四角ブロック型のハウジング103はその上面中央に図3のY方向に延在する凹溝103aが形成され、この凹溝103aの幅方向(図3のX方向)に延在するように2本の軸101が配置されている。凹溝103aの幅方向の両端側に形成されている肉厚の軸受壁103c、103cに丸孔型の保持部103dが形成され、この保持部103d内に、ベアリング102が内在されている。ベアリング102、102間の軸101はその周面上部を凹溝103aの内底面103fより若干上に出して回転自在にベアリング102、102により支持されている。
A rectangular
また、保持部103dの凹溝103a側の開口部に保持部103dの凹溝103a側の開口より大きな、鍔板101aを収納可能な大きさの収納溝103eが形成されている。この収納溝103eに鍔板101aを収納することで鍔板101aが凹溝103aの内側面に沿って収まり、この凹溝103aによって、免震支承部材100は第一軌道90に沿って脱線なく滑動することができる。
In addition, a
ハウジング103はその下面中央に図3のX方向に延在する下側の凹溝103aが形成され、この凹溝103aの溝方向(図3のY方向)に延在するように2本の軸101が配置されている。下側に凹溝103aの両側の肉厚の軸受壁103c、103cにベアリング102が内在されている。これら下側のベアリング102と2本の軸101とベアリング保持部103dの構成は、ハウジング103の上側のベアリング102、軸101、ベアリング保持部103dとの同等の構成であるが、それらの方向が90°ずれている点が異なるのみなので詳細な説明は略する。
A lower
さらにローラー機構104を2個、ハウジング103の上部に平行に配置し、Y方向の1軸運動を実現するスライド機構105aを構成する。同様にローラー機構104を2個、ハウジング103の下部に平行に配置したX方向の1軸運動を実現するスライド機構105bを構成する。ただし、本実施形態では2個のローラー機構104で1つのスライド機構105a,105bをそれぞれ構成しているが、免震対象物の重量や、ベアリング、軸等の耐荷重に応じて、適当な個数のローラー機構104を1組のスライド機構として配置してもよい。
これにより各軸軌道と合わせて、免震支承部材100の上部側と下部側とから付加される、XY平面上の振動時の振動を受け流す機構を構成する。
Further, two
Accordingly, a mechanism for receiving vibrations at the time of vibration on the XY plane, which is added from the upper side and the lower side of the seismic
次に前記の免震支承部材100が備えられる、免震構造80について図4〜7を用いて更に説明する。図4は、図6で示される本実施形態における免震構造80を分解した様子を表した図である。図5は、図7で示される本実施形態における免震構造80を分解した様子を表した図である。これらに示すように、第一軌道90と根太(第二軌道)20の間に前記免震支承部材100が備えられる。
Next, the
ここで、図4に示すように、第一軌道はH型鋼からなり、鋼鉄製の2枚のフランジ90a、90aとウェブ90bがH型に一体化されてなる。根太20もH型鋼からなり、2枚のフランジ20a、20aとウェブ20bがH型に一体化されてなる。
Here, as shown in FIG. 4, the first track is made of H-shaped steel, and two
さらに、図4〜図7で示すように、免震支承部材100と第一軌道90の間および免震支承部材100と根太20の間には、転送板114と緩衝材115が介在されている。
転送板114は、長方形状の鋼板114aの幅方向両側に、図4に示すような直角に立ち上がった係止片114bを形成し、図5で示すように、断面逆U字形状となる。この断面逆U字形状は、図7に示すように、根太20(または第一軌道90)のフランジ20a(またはフランジ90a)の幅に対して、わずかに広く設定されており、それにより、転送板114が根太(または第一軌道90)から脱落することを防ぐことができる。
Furthermore, as shown in FIGS. 4 to 7, a
The
本実施形態においては、第一軌道90と根太20の上下のフランジ90aおよびフランジ20aの幅は等しいため、転送板114および緩衝材115は、第一軌道90および根太20に設置されるにあたって、それぞれで同等の物を流用して用いることができるが、フランジ90aおよびフランジ20aの幅が異なる場合には、それに応じて、転送板114の両端面に立ち上がった係止片114bの幅を設定したものを用いる必要がある。
同様に、脱線を防ぐ目的で備えられた、免震支承部材100の凹溝103aおよび、軸101に備えられた鍔板101aに関しても、凹部の両壁面103bの距離は、図7に示すように、転送板114の幅に対してわずかに広くする必要があり、転送板114の幅に応じて適切に設定する必要がある。
In the present embodiment, since the widths of the upper and
Similarly, with respect to the
転送板114を免震支承部材100と第一軌道90、または免震支承部材100と根太20の間に介在させることで、免震支承部材100の軌道上の動きがスムーズになる。このため、免震支承部材100が移動する、転送板114の転動面114cの表面粗さは適切に規制されており、またクリープを防ぐことを目的とし、焼き入れを施した鉄鋼材料を用いることが好ましい。
By interposing the
緩衝材115は両面に粘着層を備えており、施工時に剥離紙をはがし接着により固定する。材料としてゴム、またはエラストマ―樹脂等を用いることが好ましく、その理由は弾性材料を用いることで、根太20と転送板114、または第一軌道90と転送板114の間で微小な凹凸を補填し、強固に接着することができるためである。また、同時に免震支承部材100が転送板114に沿って移動する際の振動音と、第一軌道90、根太20などの自励振動を抑制することができる。
緩衝材115は、第一軌道90または、根太20と転送板114の設置面内に収まる大きさとされているが、接着力を維持できれば、必ずしも全面を接着する必要はない。
The
The
以上のように、本実施形態の免震構造80は、根太20に対して、緩衝材115、転送板114、免震支承部材100、転送板114、緩衝材115、第一軌道90を順に重ねることで構成されている。本実施形態において、これらの部材の積み重ねで構成されているため、クリーンルーム床への施工時に切りくずやガスが発生する加工を必要とせず、クリーンな施工が可能である。また、積み重ねていくことで容易に施工でき、取り外す時は積み重ねた順に外していけばよいので、取り外しが容易である。このためクリーンルーム内において、精密機器の設置場所を変更したい場合などに、容易に免震架台(免震床)50と固定架台(固定床)22の位置を入れ替えることができる。
As described above, the
(復元減衰装置)
本実施形態において、振動に対して復元および減衰を行うため、減衰作用と弾性作用とを有する、粘弾性体を利用した復元減衰装置を用いる。図8に本実施形態において用いるシート状の粘弾性体の変形量と反力の関係を表すグラフを示す。変位を与えられた粘弾性体は、変位に比例して反力を発生する。しかし、変位の解放時には履歴減衰(ヒステリシス)を示し、この履歴減衰によって、振動エネルギーを吸収する。粘弾性体は、免震対象物の重量や、振動入力の振幅等に合わせて、適切な減衰特性および弾性特性を有する材料を選ぶことができ、例としてエラストマ―樹脂やゴムを採用することができる。また形状においては、本実施形態で示されるシート状である必要はなく、一例として、紐形状やテープ形状等でもよい。より具体的には、株式会社エクシールコーポレーションのハイパーゲルシート(商品名)を用いることができる。
(Restoration damping device)
In the present embodiment, in order to perform restoration and damping with respect to vibration, a restoration damping device using a viscoelastic body having a damping action and an elastic action is used. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of deformation and the reaction force of the sheet-like viscoelastic body used in this embodiment. A viscoelastic body given a displacement generates a reaction force in proportion to the displacement. However, when the displacement is released, hysteresis damping (hysteresis) is exhibited, and vibration energy is absorbed by this hysteresis damping. For the viscoelastic body, materials with appropriate damping and elastic characteristics can be selected according to the weight of the seismic isolation object, the amplitude of vibration input, etc. For example, elastomer resin or rubber can be adopted. it can. Further, the shape does not need to be a sheet shape shown in the present embodiment, and may be a string shape or a tape shape as an example. More specifically, a hyper gel sheet (trade name) manufactured by Exeal Corporation can be used.
本実施形態における復元減衰装置を、図9、図10に示す。なお図9はモデル図であって、図10に示される、結束金具221、231の形状を一部省略した模式形態として表した。
同図に示すように、復元減衰装置200は粘弾性体シート210の両端に結束部220および結束部230を有する。また、粘弾性体シート210は、必要な復元力に応じて、適当な枚数を選択可能であって、特に複数枚使用する場合においては、両端の結束部220および結束部230において、粘弾性体シート210の間に介挿板201を介在させることが好ましい。介挿板201を挿入することによって、粘弾性体シート210の間に不要な摩擦力が働くことを防ぐことができる。摩擦力は温度やほこりの付着等の環境パラメーターに依存し、復元特性および減衰特性を複雑にしてしまうため、これを除外することで、特性の制御を容易にすることができる。
The restoring attenuation device in this embodiment is shown in FIGS. FIG. 9 is a model diagram, and is shown as a schematic form in which the shape of the
As shown in the figure, the
また、結束部220、230においては、粘弾性体シート210は固定ボルト240と固定ナット250によって、締結力が加わり、挟み込むようにして固定されている。この際、固定ボルト240および固定ナット250の座面で直接締結するのではなく、介挿板201または結束金具221(または結束金具231)を介し、より広い面で挟み付けることが好ましい。
In the bundling
さらに、図10で示すように、本実施形態において、各結束部における粘弾性体シート210の保持は固定ボルト240と固定ナット250をそれぞれ二か所に設けているが、粘弾性体シート210の幅に応じて適当な箇所で固定を行えば良い。加えて、粘弾性体シート210の長さAおよび厚みは想定される地震時の振動入力の振幅に対して適切に設定する。
Furthermore, as shown in FIG. 10, in this embodiment, the
図10に示すように、結束金具(免震支承部材固定側)221は粘弾性体シート210を締結する締結片221bに対して、直角に立ちあがた取付片221cを形成し、この取付片221cに形成された4か所の固定孔221aにて、免震支承部材100へボルト止めにより固定される。
同様に結束金具(軌道固定側)231は、粘弾性体シート210を締結する締結片231bに対して、下方直角に立ち上がり、かつそれぞれ相対する2つの取付片231c、231cを形成し逆U字形状となり、この取付片231c、231cに形成された固定孔231aにて第一軌道90または根太20の上に設置された転送板114にボルト止めにより固定される。
As shown in FIG. 10, the bundling bracket (the seismic isolation support member fixing side) 221 forms a mounting
Similarly, the bundling bracket (track fixed side) 231 is formed in an inverted U shape by forming two mounting
図11は本実施形態において、前記免震構造80に前記復元減衰装置200を設けた一例を示す。以下の説明では、図11中に座標系で示したように、図11の左斜め下方向を+X方向、図2の紙面右斜め下方向を+Y方向、図11の上方向を+Z方向として説明する。
前記復元減衰装置200は前記免震支承部材100を中心としてその+X方向、−X方向、+Y方向、−Y方向にそれぞれ備えられる。
また、図11では、根太20および、第一軌道90は図示されていないが、+X方向、−X方向に沿って配置された転送板114の下に根太20が設置され、+Y方向、−Y方向に沿って配置された転送板114の上に第一軌道90が設置される。
FIG. 11 shows an example in which the
The
In FIG. 11, the
根太20の上に両面に接着層が形成された緩衝材115によって根太20と固定された転送板114が設置され、転送板114の上に免震支承部材100が移動可能に設置される。さらに免震支承部材100の上には転送板114が移動可能に設置され、転送板114は両面に接着層を有する緩衝材115によって、第一軌道90と固定され、免震構造80を構成している。
各復元減衰装置200は前記免震構造80に対して図11のように、免震支承部材100の4方向(+X方向、−X方向、+Y方向、−Y方向)に免震支承部材100を取り囲むようにそれぞれ配置され、免震支承部材100および、転送板114にそれぞれ固定される。このように構成されることで、XY平面上の振動に対して、復元効果および減衰効果を与えることができる。また、復元減衰装置200は免震構造80に設置するにあたって、粘弾性体シート210を引き延ばしていない自然長の状態で取り付けられる。従って、転送板114に設けられる結束金具231との接続部は粘弾性体シート210の長さAに合致する適当な場所に設け、結束部220と結束部230の距離を長さAと等しくする。
A
As shown in FIG. 11, each
上述したように各復元減衰装置200と免震構造80との接続はボルトによる締結であるが、これらは施工に先だって前もって行ってもよい。その場合は、免震構造80の施工時に調整を行う必要がないばかりでなく、施工時にボルトの締結を行う必要もない。
As described above, the connection between each
図12(a)、(b)、(c)に図11で説明した復元減衰装置200を備えた免震構造80に地震などによるX方向の振動入力があったときの各位相の状態を示す。なお、図11における+X方向を図12の右側方向に配置して、−Y方向から、Y方向を見た状態を示す。ここで図12(a)は定常状態を表し、図12(b)は免震支承部材100が、+X方向に変位した状態、図12(c)は−X方向に変位した状態を表す。
FIGS. 12A, 12B, and 12C show the states of the respective phases when vibration input in the X direction due to an earthquake or the like is input to the
上述したように、定常状態の図12(a)では、各粘弾性体シート210は本来の自然長Aで設置されており、応力もたわみもない状態である。図12(b)に示すように、免震構造80にX方向の振動入力を与えるとき、免震支承部材100が定常状態に対し変位x1をもつ。これにより左側の復元減衰装置200lでは、結束部220と結束部230が離間しクランプ間距離はA+x1となり、粘弾性体シート210に引っ張り応力が働く。この引っ張り応力は、免震構造80において、−X方向の復元力となり、免震支承部材100を中心線Oに戻す働きをする。また、粘弾性体シート210が元の長さAに戻る際に、ヒステリシス損失が起こり、振動エネルギーは減衰する。
一方、図12(b)右側の復元減衰装置200rでは、結束部220と結束部230は近接し、クランプ間距離はA−x1となるが、粘弾性体シート210はたわむため、復元減衰装置200rは復元力を発生しない。
As described above, in FIG. 12A in the steady state, each
On the other hand, in FIG. 12 (b) right
定常状態を示す図12(a)の免震構造80にX方向の振動が入力されて、図12(b)のように免震支承部材100が+X方向に変異した後、復元減衰装置200lの復元力が働き、減衰しながら図12(a)の状態を経てさらに、慣性力により、免震支承部材100は図12(c)のように−X方向へ変位x2をもつ。この際、クランプ間距離はA−x2となるが、粘弾性体シート210はたわむため、復元力は発生しない。一方復元減衰装置200rのクランプ間距離はA+x2となり、引っ張り応力により復元力を発生する。
12 seismic isolation structure 80 (a) showing a steady state is vibrating in the X direction input, after mutations in the seismic
以上に示すように、免震支承部材100と根太20との間、あるいは免震支承部材100と第一軌道90との間に復元減衰装置200を設置すると、復元減衰装置200の結束部220と結束部230が離間する際はもちろんのこと、近接する場合においても、粘弾性体シート210がたわむことで、免震支承部材100の移動範囲の水平方向外側にいかなる部材も移動しない。従って、免震支承部材が移動する範囲の外側に何かの部材が移動することがないため省スペース構成にできる。
As described above, when the
本実施形態において、図11を基に説明したように、復元減衰装置200は図11および図12中の+Y方向および−Y方向にも設置されている。従って、上述の+X方向および−X方向の復元減衰効果が+Y方向および−Y方向にも働き、XY平面上のいかなる方向の振動入力に対しても復元減衰効果を発揮することができる。
In the present embodiment, as described with reference to FIG. 11, the
(間隙用緩衝架台)
本実施形態において、免震構造80に具備される間隙用緩衝架台300に関して以下に説明する。
図2で示すように、間隙用緩衝架台300は免震構造80において、免震架台50と固定架台22の間の移動スペース13aに、間隙用緩衝架台300と免震架台50と固定架台22は面一になるように設置される。設置場所を確保するために、免震架台50の四方の周縁部には、段差となっている縁50dを設け、その上に間隙用緩衝架台300が設置されている。本実施形態において、縁50dは井桁状に組まれた鉄骨部材で構成されている。
(Gap buffer stand)
In the present embodiment, the
As shown in FIG. 2, the
間隙用緩衝架台300は図14の分解図で示されるように、立体スペーサー310を、厚さtを有する天板320aと、底板320bで挟んだ構造を有する。立体スペーサー310は十字状構造体312を規則的に複数並べて構成されている。また、天板320aの下面には等間隔で規則的に配列された複数の半球形状の突起部321が形成され、底板320bの上面には複数の半球形状の突起部321が形成されている。
本実施形態においては、天板320aと底板320bは同じものであるが上下逆向きに配置されている。
As shown in the exploded view of FIG. 14, the
In the present embodiment, the
本実施形態においては、設置場所の免震架台50の縁50dが平面ではなく、井桁状に組まれた鉄骨からなるため、平面部を確保するために底板320bを備え、その上面を設置面340とする。しかし例えば設置場所が平面である場合などは、免震架台50の縁50d上面を設置面340として、立体スペーサー310を配置し底板320bを略しても良い。この形態に関しては変形例1として、図20を用いて後に説明する。
In the present embodiment, the
図15の(a)、(b)において十字状構造体312の構造を示し、図15(c)、(d)において立体スペーサー310に衝撃が与えられた際の挙動を示す。なお、図15(c)、(d)では図中座標系で示されるように、右側を+X方向、上側を+Y方向、紙面上面側を+Z方向とする。
FIGS. 15A and 15B show the structure of the
図15(a)は十字状構造体312の分解図である。十字状構造体312は長辺の長さp、短辺の長さhの略長方形で板厚wの2枚の長方形板311で構成されている。長方形板311には長辺の中央部に1辺からのびる深さdのスリット313が設けられており、深さdと短辺の長さhにはd≧h/2の関係がある。2枚の長方形板311はそれぞれのスリット313を交叉させて組み付けることで十字状の十字状構造体312を構成することができる(図15(b)参照)。
FIG. 15A is an exploded view of the
前記十字状構造体312は自立可能であり、これを図15(c)の模式図で示すように、等間隔、格子状に自立状態で配置して、立体スペーサー310を構成されている。十字状構造体312は自立可能であるのみならず、図15(c)におけるZ方向からの力に対して、所定の強度を持つが、これを等間隔に配置した立体スペーサー310では、配置した数量に比例し、Z方向への強度が増す。従って、必要な強度に応じた数量の十字状構造体312を配置することが重要である。
The
また、立体スペーサー310は、図中X方向からの、衝撃に対し、立体スペーサー310が圧潰され、圧潰されて十字状構造体312を構成する長方形板311の交差角が変化することで、衝撃を吸収することができる(図15(d)参照)。これにより、立体スペーサー310はX方向に縮み、Y方向には延びる。図15(d)では、X方向から衝撃を与えた際の挙動が示されるが、同図Y方向からの衝撃に対しても同様の結果が得られ、長方形板311に対して斜方向からの衝撃であれば、圧潰されることで衝撃を吸収することができる。従って、間隙用緩衝架台300を設置する際には、衝撃方向に対して、長方形板311が斜になるように、立体スペーサー310を配置することが好ましい。
In addition, the three-
図16(a)は天板320aあるいは底板320bの平面図であり、図16(b)は天板320aあるいは底板320bの側面図である。
天板320aには突起部321が等間隔qに隙間vをあけて三角格子位置に配置されているが、ここで突起部321の間隔qと前記十字状構造体312を構成する長方形板311の長辺の長さpにはq≒p/2の関係があり、長方形板311の厚みwと突起の隙間vにはv≒wの関係がある。これにより、図17に示すように立体スペーサー310と天板320aの平面位置を一致させることにより、立体スペーサー310を突起部321の隙間に沿って位置決めすることができる。
16A is a plan view of the
Protruding
位置決め時には、容易に立体スペーサー310と天板320aが外れることを防ぐため、立体スペーサー310と天板320aの接触部に接着剤を塗布してもよい。ただし、立体スペーサー310に横方向の衝撃が加えられた際に容易に接着面が剥離する必要があるため、せん断方向の接着力が弱い接着剤を選定しなければならない。
At the time of positioning, an adhesive may be applied to the contact portion between the three-
また天板320aの突起部321は高さsの半球形状であり、天板320aの平らなプレート平面部322に対してなだらかな傾斜面321aを持つ。ただし、突起部321は必ずしも半球形状である必要はなく、プレート平面部322に対してなだらかな傾斜面を有し、かつ、上述したように立体スペーサー310の位置決めを行うことができる形状であればよく、例えば突起部321はピラミッド型や円錐形でもよい。
The
底板320bには天板320aと同様の構成を有する突起部321が形成され、立体スペーサー310と底板320bの平面位置を一致させることにより、立体スペーサーを位置決めすることができる。このとき、せん断方向の接着力が弱い接着剤を、立体スペーサー310と底板320bの接触部に塗布することで、定常状態において、立体スペーサー310と天板320aが外れることを防ぐことができる。底板320bに形成される突起部321は天板320aに形成される突起部と同様に、様々な形状が考えられる。
A
立体スペーサー310は所定の方向からの衝撃に対して圧潰されることは上述のとおりである。この際、立体スペーサー310が圧潰される動きに応じて、前記天板320aおよび底板320bに備わる突起部321の傾斜面321aを立体スペーサー310が滑動する。これにより、底板320bに対して、立体スペーサー310は上方に突起部の高さsだけ押し上げられ、同様に天板320aは立体スペーサー310に対して突起部321の高さsだけ押し上げられる。従って、天板320aは底板320bに対しては2sだけ押し上げられることになる。(厳密には、十字状構造体312が圧潰されて、突起部321を滑動しても、十字状構造体312は突起部321の半球形状の頂点には達しないため、天板の押し上げ量は2sよりわずかに小さい値となる)
As described above, the three-
ここで本実施形態において、突起部321の高さsとプレート板厚tとの関係は2s>tである。従って、十字状構造体312に所定の方向から衝撃を与えると、天板320aはプレート自身の厚さt以上、上方に押し上げられる。これにより、免震架台50と固定架台22の移動スペースに設けられる間隙用緩衝架台300は、地震時に立体スペーサー310の圧潰に応じて天板320aが上部に天板320aの厚みt以上に上部に持ち上がり、前記免震架台50の水平移動スペースから除外され、免震架台50と固定架台22の相対移動を阻害することがない。
Here, in the present embodiment, the relationship between the height s of the
本実施形態においては、天板320aと底板320bは伴に突起部321を有しているが、突起部321は天板320aと320bのいずれか一方に備えられておれば同様の効果を得ることができる。ただし、その際の天板320aの厚みtと突起部321の高さsの関係はs>tでなければならない。これにより、地震時に立体スペーサー310の圧潰に応じて天板320aが上部に天板320aの厚みt以上に上部に持ち上がることができ、免震架台50と固定架台22の相対移動を阻害しない。
In the present embodiment, the
図18に本実施形態において、免震架台(免震床)50の縁50dに間隙用緩衝架台300を設置した状態を示す。このとき、立体スペーサー310は天板320aと底板320bに挟まれて位置決めされている。
ここで、図13に従来技術における免震構造の間隙部の構造を示し、これと比較しながら以下に本実施形態を説明する。なお、図13および図18において、地震による振動入力は図中左右方向のみを問題とするものとする。この振動入力を受けることにより、免震架台50と固定架台22は左右方向に相対移動をする。
FIG. 18 shows a state in which the
Here, FIG. 13 shows the structure of the gap portion of the seismic isolation structure in the prior art, and the present embodiment will be described below in comparison with this. In FIG. 13 and FIG. 18, it is assumed that the vibration input due to the earthquake has a problem only in the left-right direction in the figure. By receiving this vibration input, the
図13に示された従来の免震構造では、免震架台50と固定架台22の間には、免震架台50と固定架台22の相対運動を阻害しないために、免震構造の可動ストロークと同等以上の長さL1の間隙330が設けられている。作業者に危険がないように、間隙330はパネル23で覆われている。パネル23は免震架台50に固定されており、地震による振動入力時には、免震架台50と一体となって動作する。パネル23は自重でたわむ為、固定架台22と重なり部を有し、その重なり部で固定架台22によって支持されている。パネル23の端部において、固定架台22とパネル23は、パネル23の厚みだけ段差が生じる。前述の相対運動によって、免震架台50と固定架台22が離間した場合においても、パネル23は免震架台22によって支持されている必要があるため、パネル23と免震架台22の重なり部の長さL2は、前述の相対運動の可動ストロークの同等以上の長さが必要となる。上述のようにパネル23は、固定架台22によって支持されているため、地震による振動入力時に、この免震構造がスムーズに相対運動をするために、パネル23の上には、重量物を配置することができない。又、前述の相対運動を阻害しないため、パネル23の可動範囲であるL3の領域にも物を配置できない。ここで、L1≒L2≒L3≒免震構造の可動ストロークであるので、従来の免震構造においては、免震構造の可動ストロークの3倍の物を配置することができないデッドスペースが生まれることになる。
In the conventional seismic isolation structure shown in FIG. 13, a movable stroke of the seismic isolation structure is provided between the
これに対し本実施形態は、図18を参照することにより、間隙用緩衝架台300は、段差を有する免震架台50の一段下がった縁50dに設置される。設置後は免震架台50の床面と、固定架台22の床面が間隙用緩衝架台300の天板320aの上面と面一になる。免震架台50に設けられた段差の幅は、免震構造80の左右方向の可動ストロークに等しくl1である。
On the other hand, in the present embodiment, by referring to FIG. 18, the
免震架台50と固定架台22の相対運動によって、天板320aは固定架台22に乗り上げることになる。この動作について、図19を参照しながら後に説明するが、ここでこの動作を阻害しないために、固定架台22には天板320aと同じ幅の領域l2の物を設置することが禁止された領域が必要となる。また前記領域l1においても、固定架台22に乗り上げる動作を阻害しないために物を設置することができない。よって本実施形態において、l1+l2の物を設置できない領域が必要であり、l1≒l2≒免震構造の可動ストロークであるので、可動ストロークの2倍の幅の物を設置することができないデッドスペースが生まれる。
Due to the relative movement of the
以上のように従来の免震構造と比較してデッドスペースが2/3となり、本発明に記載の技術によって、作業空間を効率的に使うことができる。また、作業スペースに段差が生じないため、作業者が躓く等の危険も排除することができる。 As described above, the dead space becomes 2/3 as compared with the conventional seismic isolation structure, and the work space can be efficiently used by the technique described in the present invention. In addition, since there is no step in the work space, it is possible to eliminate dangers such as a worker hitting.
図19の(a)〜(d)に本実施形態の、免震構造80に間隙用緩衝架台300を具備した際の地震時の振動に対する間隙用緩衝架台300の挙動を示す。
図19において、図中座標系で示されるように、図中の右方向を+X方向、図中の紙面裏面側に向かう方向を+Y方向、図中の上方向を+Z方向とする。さらに、定常状態での免震構造80の初期位置を中心線Oで表す。
FIGS. 19A to 19D show the behavior of the
In FIG. 19, as indicated by the coordinate system in the figure, the right direction in the figure is the + X direction, the direction toward the back side of the paper in the figure is the + Y direction, and the upward direction in the figure is the + Z direction. Further, the initial position of the
図19(a)は免震構造80の免震架台(免震床)50の縁50dに間隙用緩衝架台300を設置した定常状態である。このとき、立体スペーサー310は天板320aまたは底板320bによって位置決めされている。また、天板320aは免震架台50および固定架台22と段差なく設置されている。
FIG. 19A shows a steady state in which the
図19(b)に示すように、免震構造80において地震時にX方向の振動が作用すると、免震構造80は−X方向に変位する。それに伴い、間隙用緩衝架台300に備えられた、立体スペーサー310は圧潰され、その際に振動エネルギーを吸収し、減衰作用をもたらす。また、同時に天板320aおよび底板320bの突起部321の傾斜に立体スペーサー310が乗り上げることで、天板320aは板厚t以上押し上げられ、固定架台22に乗り上げる。それによって間隙用緩衝架台300は、免震構造80の免震効果による固定架台22と免震架台50の相対運動を阻害しない。
As shown in FIG. 19B, when the vibration in the X direction acts on the
図19(c)は、定常状態である図19(a)免震構造80に地震によるX方向の振動が与えられ、図19(b)となった後、復元減衰装置200の働きで、復元力が働き、免震構造80が中心線Oに戻り、さらに慣性によって+X方向に変位した状態を表す。このとき、先ほどと同様に、免震架台50の縁50dに備えられた間隙用免震架台の立体スペーサー310は圧潰され、同時に天板320aおよび底板320bの突起部321の傾斜に立体スペーサー310が乗り上げることで、天板320aは板厚t以上押し上げられ、固定架台22に乗り上げる。
FIG. 19 (c) shows a steady state of FIG. 19 (a)
図19(c)の状態の後、免震構造80はふたたび中心線Oを通りすぎ−X方向に変位を持つ。しかし、このときは、すでに立体スペーサー310は圧潰されており、しかも一旦圧潰されると、自ら復元する機構を有していないため、再び緩衝効果を発揮することはない。
After the state of FIG. 19 (c), the
図19(d)は、地震による振動入力後しばらく経ち、免震架台50と固定架台22の相対運動が、間隙用緩衝架台300と復元減衰装置200の減衰効果により小さくなって停止した状態を示す。このとき、図19中の左右いずれの間隙用緩衝架台300に備えられた立体スペーサー310も、圧潰された状態になっている。
FIG. 19D shows a state in which the relative motion between the
図19においては、X方向の振動入力に対する、間隙用緩衝架台300の働きに着目したが、Y方向においても図19において、免震架台50の紙面裏側方向、紙面手前方向に間隙用緩衝架台300をそれぞれ設置することで、同様の効果を得ることができる。
In FIG. 19, attention is paid to the action of the
本実施形態において、長方形板311、並びに天板320a、底板320bは強度、入手性、コストを鑑みて鉄鋼製であり、プレス加工されていることが好ましい。
また、本実施形態において、立体スペーサー310は十字状の十字状構造体312を規則的に並べた、格子状の構造体群であった。しかし、本発明において、本実施形態の構造はあくまで一例であって、横からの衝撃に対して、緩衝作用を及ぼしながら圧潰される構造を有していればよい。
さらに、本実施形態において、間隙用緩衝架台300の設置は、免震架台50の段差部である縁50dに設置されたが、段差が固定架台22にあって、固定架台の縁に設置されていても同様の効果を得ることができる。
加えて、本実施形態において、天板320aは、免震架台50と固定架台22の相対運動によって、固定架台22に乗り上げるが、免震構造80が壁際に設置された場合などは、天板320aは免震架台50に乗り上げるべく、図18の物を設置できない幅l2を免震架台側に設定してもよい。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the three-
Further, in the present embodiment, the
In addition, in this embodiment, the
図20、図21は、それぞれ本実施形態の変形例1および変形例2を示し、図18に対応している。尚、上述の実施形態と同一形態については、同一符号を付して説明する。
(変形例1)
図20に示すように、免震架台50の縁50dの上面を設置面340として、間隙用緩衝架台300を設置することも可能である。同図のように設置面340に突起部321が形成されない場合は、前述したように、320aに形成される突起の高さが320aの板厚以上でなければならない。ただし、免震架台50の縁50dの上面である設置面340は突起部を有していてもよい。
20 and 21 show a first modification and a second modification of the present embodiment, respectively, and correspond to FIG. In addition, about the same form as the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated.
(Modification 1)
As shown in FIG. 20, it is possible to install the
(変形例2)
図21に示すように、前記の間隙用緩衝架台50は、固定架台22に段差となるように設けられた縁22dを備えて設置場所としてもよい。なぜならば、間隙用緩衝架台の作用は、固定架台22と免震架台50の相対運動によるものであって、そのどちらが主体となって運動しているかは問題ではないためである。
(Modification 2)
As shown in FIG. 21, the
10・・・精密機器
11・・・クリーンルーム
12・・・建築物
13・・・設置孔
13A・・・可動スペース
14a・・・移動スペース
14b・・・移動スペース
20・・・根太(第二軌道)
21・・・支柱
22・・・固定架台(固定床、アクセスフロア)
30・・・大梁鉄骨
31・・・ユーティリティスペース
32・・・ポスト(支柱)
33・・・スラブ
50・・・免震架台(免震床)
80・・・免震構造
90・・・第一軌道
100・・・免震支承部材
101・・・軸
102・・・ベアリング
103・・・ハウジング
103a・・・凹溝
104・・・ローラー機構
105a・・・第一案内スライド機構
105b・・・第二案内スライド機構
114・・・転送板
115・・・緩衝材
200・・・復元減衰装置
201・・・介挿板
210・・・粘弾性体シート(粘弾性索条体)
220・・・結束部(免震支承部材固定側)
221・・・結束金具
230・・・結束部(軌道固定側)
231・・・結束金具
300・・・間隙用緩衝架台
310・・・立体スペーサー
311・・・長方形板
312・・・十字状構造体
313・・・スリット
320a・・・天板
320b・・・底板
321・・・突起部
340・・・設置面
DESCRIPTION OF
21 ... post 22 ... fixed mount (fixed floor, access floor)
30 ...
33 ...
80 ...
220 ... Bundling part (Seismic isolation bearing fixed side)
221 ... Bundling
231 ... Bundling fitting 300 ...
Claims (9)
前記固定架台の一部に設置孔が形成され、該設置孔の下方の支柱が略されて可動スペースが形成され、前記設置孔の内側に免震架台がその周縁部と前記設置孔の内周縁部との間に移動スペースをあけて設置され、前記免震架台の底部に前記根太と直交方向に延在する複数の第1軌道が設置され、
前記複数の第1軌道と前記複数の根太との交差部分に、前記第1軌道の長さ方向に沿う移動を可能とする第1案内スライド機構を上部に、前記根太の長さ方向に沿う移動を可能とする第2案内スライド機構を下部にそれぞれ備え、前記第1軌道と前記根太の間に挟まれて前記根太上に前記第1軌道を水平支持する免震支承部材が介在され、
前記免震架台が前記根太の長さ方向と前記第1軌道の長さ方向に前記免震支承部材を介し移動自在に支持されたことを特徴とする免震構造。 The floor of the building is configured with a plurality of joists installed horizontally, a plurality of pillars installed on these joists, and a fixed gantry supported horizontally by these pillars,
An installation hole is formed in a part of the fixed mount, a column below the installation hole is abbreviated to form a movable space, and a seismic isolation mount is provided on the inner side of the installation hole and an inner periphery of the installation hole. A plurality of first tracks extending in the direction orthogonal to the joists are installed at the bottom of the base isolation frame,
Movement along the length direction of the joists at the upper portion of the first guide slide mechanism that enables movement along the length direction of the first tracks at the intersections of the plurality of first tracks and the joists A seismic isolation support member interposed between the first track and the joist and horizontally supporting the first track on the joist.
The base isolation structure, wherein the base isolation frame is movably supported through the base isolation bearing member in the length direction of the joists and the length direction of the first track.
前記一対の結束部が前記索条体の自然長よりも離間した状態では復元力を作用させ、前記一対の結束部が前記索条体の自然長よりも近接した状態では復元力を作用させないことを特徴とする復元減衰装置。 A restoration damping device provided in the seismic isolation structure according to claim 1, comprising: a rope body made of a viscoelastic body; and a pair of bundling portions that individually hold both ends of the rope body; One of the binding portions is fixed to the seismic isolation bearing member, and the other is fixed to the first track or the joist,
Restoring force is applied when the pair of bundling portions are separated from the natural length of the striated body, and restoring force is not applied when the pair of tying portions are closer than the natural length of the striated body. A restoration attenuation device characterized by the following.
前記根太に沿って、前記免震支承部材の両端に各々請求項4に記載の復元減衰装置が設けられたことを特徴とする免震構造。 In the base isolation structure according to claim 1, the restoring damping device according to claim 4 is provided at each end of the base isolation support member along the first track,
A base isolation structure, wherein the restoring damping device according to claim 4 is provided at each end of the base isolation bearing member along the joist.
前記天板下面と前記設置面のうち一方または両方に傾斜面を有する複数の突起部が形成され、
前記立体スペーサーは、前記免震架台と前記固定架台の振動入力時の相対移動により圧潰される構造を有し、
前記立体スペーサーは、前記天板と前記設置面との間に、突起部の間に位置して前記天板下面と前記設置面上面に接するように設備され、
前記免震架台と前記固定架台の振動入力時の相対移動により、圧潰された前記立体スペーサーが前記突起部の傾斜面に乗り上げて前記天板と前記設置面の間隔を広げることを特徴とする間隙用緩衝架台。 2. The seismic isolation structure according to claim 1, wherein the gap buffering base is provided in the moving space, and is a three-dimensional structure that protrudes from the periphery of the top plate between the top plate, the installation surface, and the top plate. Consisting of spacers,
A plurality of protrusions having inclined surfaces are formed on one or both of the top plate lower surface and the installation surface,
The three-dimensional spacer has a structure that is crushed by relative movement at the time of vibration input of the base isolation frame and the fixed frame,
The three-dimensional spacer is provided between the top plate and the installation surface, so as to be in contact with the lower surface of the top plate and the upper surface of the installation surface, located between the protrusions.
The gap between the base plate and the installation surface is increased by the relative movement of the seismic isolation frame and the fixed frame during vibration input so that the crushed solid spacer rides on the inclined surface of the protrusion. Shock mount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012153978A JP5961057B2 (en) | 2012-07-09 | 2012-07-09 | Seismic isolation structure, seismic isolation floor structure and clean room equipped with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012153978A JP5961057B2 (en) | 2012-07-09 | 2012-07-09 | Seismic isolation structure, seismic isolation floor structure and clean room equipped with the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014015989A true JP2014015989A (en) | 2014-01-30 |
JP5961057B2 JP5961057B2 (en) | 2016-08-02 |
Family
ID=50110863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012153978A Active JP5961057B2 (en) | 2012-07-09 | 2012-07-09 | Seismic isolation structure, seismic isolation floor structure and clean room equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5961057B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014114940A (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Tokkyokiki Corp | Rail sliding type aseismic base isolation device |
CN104695740A (en) * | 2015-01-06 | 2015-06-10 | 江苏中南建筑产业集团有限责任公司 | Vibration-isolated construction method for ventilation air-conditioning machine room |
JP2017145839A (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 清水建設株式会社 | Base isolation mechanism |
CN111894313A (en) * | 2020-06-30 | 2020-11-06 | 圣晖系统集成集团股份有限公司 | Prefabricating method of integral machine room |
JP7441593B2 (en) | 2020-05-11 | 2024-03-01 | 株式会社免制震ディバイス | Seismic isolation device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006016910A (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Shimizu Corp | Apparatus installing structure in clean room |
JP2006037546A (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Nobuyoshi Kaneko | Seismically isolated structure of building |
JP3156990U (en) * | 2009-11-09 | 2010-01-28 | 藤岡企画株式会社 | Seismic isolation device for lightweight building and seismic isolation structure for lightweight building |
-
2012
- 2012-07-09 JP JP2012153978A patent/JP5961057B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006016910A (en) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Shimizu Corp | Apparatus installing structure in clean room |
JP2006037546A (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Nobuyoshi Kaneko | Seismically isolated structure of building |
JP3156990U (en) * | 2009-11-09 | 2010-01-28 | 藤岡企画株式会社 | Seismic isolation device for lightweight building and seismic isolation structure for lightweight building |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014114940A (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Tokkyokiki Corp | Rail sliding type aseismic base isolation device |
CN104695740A (en) * | 2015-01-06 | 2015-06-10 | 江苏中南建筑产业集团有限责任公司 | Vibration-isolated construction method for ventilation air-conditioning machine room |
CN104695740B (en) * | 2015-01-06 | 2016-09-07 | 江苏中南建筑产业集团有限责任公司 | The shock insulation construction method of air conditioner equipment machine room |
JP2017145839A (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 清水建設株式会社 | Base isolation mechanism |
JP7441593B2 (en) | 2020-05-11 | 2024-03-01 | 株式会社免制震ディバイス | Seismic isolation device |
CN111894313A (en) * | 2020-06-30 | 2020-11-06 | 圣晖系统集成集团股份有限公司 | Prefabricating method of integral machine room |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5961057B2 (en) | 2016-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5537856B2 (en) | Vibration control device | |
JP5961057B2 (en) | Seismic isolation structure, seismic isolation floor structure and clean room equipped with the same | |
US10718399B2 (en) | Anti-vibration support system | |
JP2020101081A (en) | Vibration control device and architectural structure having this | |
JP5403372B2 (en) | Truss beam structure | |
JP6118194B2 (en) | Soundproof floor structure | |
JP5621101B1 (en) | Seismic foundation for buildings | |
JP4812463B2 (en) | Base-isolated floor structure | |
JP2013177744A (en) | Seismically isolated structure | |
JP2019120050A (en) | Vibration control unit, vibration control device, and building | |
JP6877720B2 (en) | Vibration damping device for structures | |
JP5341625B2 (en) | Wall structure and building | |
JP6246547B2 (en) | Anti-seismic stopper structure, gap management spacer, and vibration isolator | |
JP5327647B2 (en) | Damping structure | |
JP5609000B2 (en) | Damping method, damping structure, and seismic reinforcement method | |
JP6332363B2 (en) | Vibration control pillar | |
JP2006200731A (en) | Sliding rubber foundation type base isolation device | |
JP6176986B2 (en) | building | |
JPH0571239A (en) | Vibration control apparatus built in frame | |
JP7286904B2 (en) | building | |
JP7351732B2 (en) | Building vibration damping mechanism | |
JP6540862B2 (en) | Method and apparatus for damping vibration of suspended ceiling structure | |
JP2017082569A (en) | Seismically-isolated free access floor | |
JP4513090B2 (en) | Seismic isolation device | |
JPH0579220A (en) | Frame incorporated damping device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150414 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20150415 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160318 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160322 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160607 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160624 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5961057 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |