JP2024024357A - Seismic isolation mechanism - Google Patents
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Abstract
【課題】積層ゴム全体へのせん断力の伝達を効率よくできる免震機構を提供する。【解決手段】摺動子4は、下部摺動部5と、上部摺動部6と、積層ゴム部7と、下部せん断力伝達部8と、上部せん断力伝達部9と、を有し、積層ゴム部7は、積層ゴム本体71と、積層ゴム本体71の下面に接合され積層ゴム本体71とせん断力を伝達可能な下部接合部材72と、積層ゴム本体71の上面に接合され積層ゴム本体71とせん断力を伝達可能な上部接合部材73と、を有し、下部せん断力伝達部8は、軸線が鉛直方向となる円盤状であり、下部摺動部5と下部接合部材72との間に配置され、外周面81を介して下部摺動部5と下部接合部材72との間でせん断力を伝達し、上部せん断力伝達部9は、軸線が鉛直方向となる円盤状であり、上部摺動部6と上部接合部材73との間に配置され、外周面91を介して上部摺動部6と上部接合部材73との間でせん断力を伝達する。【選択図】図6An object of the present invention is to provide a seismic isolation mechanism that can efficiently transmit shear force to the entire laminated rubber. A slider 4 includes a lower sliding part 5, an upper sliding part 6, a laminated rubber part 7, a lower shear force transmitting part 8, and an upper shear force transmitting part 9, The laminated rubber part 7 includes a laminated rubber body 71, a lower joining member 72 that is joined to the lower surface of the laminated rubber body 71 and is capable of transmitting shear force to the laminated rubber body 71, and a laminated rubber body 72 that is joined to the upper surface of the laminated rubber body 71. 71 and an upper joint member 73 capable of transmitting shear force. The upper shear force transmitting part 9 has a disc shape with an axis in the vertical direction, and transmits shear force between the lower sliding part 5 and the lower joining member 72 via the outer peripheral surface 81. It is arranged between the sliding part 6 and the upper joining member 73, and transmits shear force between the upper sliding part 6 and the upper joining member 73 via the outer peripheral surface 91. [Selection diagram] Figure 6
Description
本発明は、免震機構に関する。 The present invention relates to a seismic isolation mechanism.
東日本大震災では、ラック倉庫などの物流施設において被害が多く見られた。被害は、ラックを多段に連ねたラック構造体そのものの被害よりも、ラック構造体に収容された収容物の荷崩れや落下による被害のほうが多いことが判明している。収容物の荷崩れや落下の条件は、収容物を収納するパレットの加速度が約500cm/s2(以下、荷滑り加速度という)を超えているかどうかにある。特に高さ15m以上の高層自動ラック倉庫では、高い塔状比(構造物の高さ方向と幅方向の長さの比率)持つ独立構造であることにより、地震による加速度を増幅しやすい。このため、ラック頂部付近の荷滑り加速度が500cm/s2を大幅に超えることがある。収容物の荷崩れや落下を防止するためには、自動ラック倉庫のラック頂部付近における加速度を如何に低減するかが重要である。 During the Great East Japan Earthquake, a lot of damage was seen in logistics facilities such as rack warehouses. It has been found that more damage is caused by the contents stored in the rack structure collapsing or falling than by damage to the rack structure itself, which is a structure in which racks are arranged in multiple stages. The condition for the stored items to collapse or fall is whether the acceleration of the pallet housing the stored items exceeds approximately 500 cm/s 2 (hereinafter referred to as load sliding acceleration). In particular, high-rise automated rack warehouses with a height of 15 m or more are likely to amplify acceleration due to earthquakes because they are independent structures with a high tower ratio (the ratio of the length of the structure in the height direction to the width direction). Therefore, the load sliding acceleration near the top of the rack may significantly exceed 500 cm/ s2 . In order to prevent stored items from collapsing or falling, it is important to reduce the acceleration near the tops of racks in automated rack warehouses.
自動ラック倉庫における加速度を低減させる構造として、特許文献1には、ラックにTMD(チューンドマスダンパ)や設ける制振構造が開示されている。非特許文献1には、ラックにマスダンパを設ける制振構造が開示されている。このような制振構造は、長周期成分が卓越する地震波であれば制振効果があるが、パルスなどの短周期成分が卓越する地震波の場合、同調型のTMDでは、あまり制振効果がない場合がある。また、自動ラック倉庫の頂部の荷滑り加速度を500cm/s2以下に抑えることに対しては不十分であるため、別途免震システムが必要になる。
As a structure for reducing acceleration in an automated rack warehouse,
特許文献2には、ラックの設置部と倉庫床との間に転がり支承、粘性ダンパーおよび水平ばねを設ける免震機構が開示されている。このような免震機構は、転がり支承と並列して剛性をもつ水平ばねを用いるため、短周期化し、地震波の特性によっては、自動ラック倉庫の頂部の荷滑り加速度を効率よく抑えられず、十分な免震効果が得られない可能性がある。また、装置にコストがかかる場合もある。
特許文献3には、ラックに傾斜滑り免震支承およびTMDを設ける免制振システムが開示されている。このような免制振システムは、TMDを使用するため、荷物の重量や置く場所があまり変動しないラック(構造周期がほぼ一定)にしか効果がないとともに、装置が荷物の置き場を占用してしまうことがある。
そこで出願人は、構造物の加速度を低減させる免震機構として、傾斜すべり支承および積層ゴムの両方の長所を有する傾斜弾性すべり支承が提案している(特許文献4参照)。傾斜弾性すべり支承は、下沓、上沓、および下沓と上沓との間に設けられる摺動子によって構成される。摺動子は、高さ方向の中央部に配置される積層ゴム、積層ゴムの下側に設けられる下側摺動部、および積層ゴムの上側に配置される上側摺動部によって構成される。積層ゴムの外周部は、下側摺動部および上側摺動部の側面よりも側方に突出しており、下側摺動部および上側摺動部に固定具で固定されている。下側摺動部および上側摺動部と積層ゴムとの間のせん断力の伝達は、積層ゴムの外周部を介して行われる。特許文献4では、低層構造物に傾斜弾性すべり支承を採用する条件として、せん断弾性係数G=0.34~0.39N/mm2としている。
Therefore, the applicant has proposed an inclined elastic sliding bearing that has the advantages of both an inclined sliding bearing and a laminated rubber as a seismic isolation mechanism for reducing the acceleration of a structure (see Patent Document 4). The inclined elastic sliding bearing is composed of a lower shoe, an upper shoe, and a slider provided between the lower shoe and the upper shoe. The slider is constituted by a laminated rubber disposed at the center in the height direction, a lower sliding part provided below the laminated rubber, and an upper sliding part disposed above the laminated rubber. The outer periphery of the laminated rubber protrudes laterally beyond the side surfaces of the lower sliding part and the upper sliding part, and is fixed to the lower sliding part and the upper sliding part with fixtures. Transmission of shear force between the lower sliding part and the upper sliding part and the laminated rubber is performed via the outer periphery of the laminated rubber. In
しかしながら、特許文献4に開示されている傾斜弾性すべり支承では、下側摺動部および上側摺動部から積層ゴムの外周部(突出部)へのせん断力が伝達されるため、積層ゴムの平面視形状が大きくなると、積層ゴム全体にせん断力が伝達しない虞がある。
However, in the inclined elastic sliding bearing disclosed in
そこで、本発明は、積層ゴム全体へのせん断力の伝達を効率よくできる免震機構を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a seismic isolation mechanism that can efficiently transmit shear force to the entire laminated rubber.
上記目的を達成するため、本発明に係る免震機構は、水平方向に相対変位可能な下部構造体と上部構造体との間に設けられ、前記下部構造体の上に設けられ、上面に第1水平方向に沿って下側に凸となるV字形状に形成された下部摺動面を有する下部案内部と、前記上部構造体の下に設けられ、前記上部構造体の下に設けられ、下面に前記第1水平方向に直交する第2水平方向に沿って上側に凸となる逆V字形状に形成された上部摺動面を有する上部案内部と、前記下部摺動面と前記上部摺動面との間に配置され、前記下部摺動面に沿って前記下部案内部と前記第1水平方向に相対変位可能であるともに、前記上部摺動面に沿って前記上部案内部と前記第2水平方向に相対変位可能な摺動子と、を有し、前記摺動子は、下部に設けられ前記下部摺動面を摺動可能な下部摺動部と、上部に設けられ前記上部摺動面を摺動可能な上部摺動部と、前記下部摺動部と前記上部摺動部との間に設けられ前記下部摺動部と前記上部摺動部とを水平方向に相対移動可能に支持する積層ゴム部と、前記下部摺動部から前記積層ゴム部にせん断力を伝達する下部せん断力伝達部と、前記上部摺動部から前記積層ゴム部にせん断力を伝達する上部せん断力伝達部と、を有し、前記積層ゴム部は、積層ゴム本体と、前記積層ゴム本体の下面に接合され前記積層ゴム本体とせん断力を伝達可能な下部接合部材と、前記積層ゴム本体の上面に接合され前記積層ゴム本体とせん断力を伝達可能な上部接合部材と、を有し、前記下部せん断力伝達部は、軸線が鉛直方向となる円盤状であり、前記下部摺動部と下部接合部材との間に配置され、外周面を介して前記下部摺動部と前記下部接合部材との間でせん断力を伝達し、前記上部せん断力伝達部は、軸線が鉛直方向となる円盤状であり、前記上部摺動部と上部接合部材との間に配置され、外周面を介して前記上部摺動部と上部接合部材との間でせん断力を伝達する。 In order to achieve the above object, a seismic isolation mechanism according to the present invention is provided between a lower structure and an upper structure that are relatively displaceable in the horizontal direction, is provided on the lower structure, and has a structure on the upper surface. 1 a lower guide portion having a lower sliding surface formed in a V-shape convex downward along the horizontal direction; provided under the upper structure; provided under the upper structure; an upper guide portion having an upper sliding surface formed in an inverted V-shape that is convex upward along a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction on a lower surface; the lower sliding surface and the upper sliding surface; the lower guide part and the first horizontal direction along the lower sliding surface; 2, a slider that is relatively displaceable in the horizontal direction, and the slider has a lower sliding part provided at a lower part and capable of sliding on the lower sliding surface, and a lower sliding part provided at an upper part and capable of sliding on the upper sliding surface. an upper sliding part that is capable of sliding on a moving surface; and an upper sliding part that is provided between the lower sliding part and the upper sliding part so that the lower sliding part and the upper sliding part can be moved relative to each other in a horizontal direction. A supporting laminated rubber part, a lower shear force transmission part that transmits shear force from the lower sliding part to the laminated rubber part, and an upper shear force transmission part that transmits shear force from the upper sliding part to the laminated rubber part. The laminated rubber part has a laminated rubber body, a lower joining member that is joined to the lower surface of the laminated rubber body and is capable of transmitting shear force to the laminated rubber body, and a lower joint member that is connected to the upper surface of the laminated rubber body. an upper joining member that is joined and capable of transmitting shear force to the laminated rubber main body; the lower shear force transmitting part has a disc shape with an axis in a vertical direction; and the lower sliding part and the lower joining member and transmits shear force between the lower sliding part and the lower joining member via an outer peripheral surface, and the upper shear force transmitting part has a disc shape with an axis in a vertical direction. , is disposed between the upper sliding part and the upper joining member, and transmits shear force between the upper sliding part and the upper joining member via the outer peripheral surface.
本発明では、円盤状の下部せん断力伝達部の外周面を介して下部摺動部と下部接合部材との間でせん断力が伝達され、円盤状の上部せん断力伝達部の外周面を介して上部摺動部と上部接合部材との間でせん断力が伝達される。これにより、摺動子の摺動方向に関係なく、局部の応力集中なく、せん断力の伝達をスムーズに行うことができる。また、積層ゴムの回転、ねじりによるせん断力の伝達への影響を抑えることができる。その結果、本発明では、積層ゴム全体へのせん断力の伝達を効率よくできる。 In the present invention, shear force is transmitted between the lower sliding part and the lower joining member via the outer circumferential surface of the disk-shaped lower shear force transmitting section, and the shear force is transferred via the outer circumferential surface of the disk-shaped upper shear force transmitting section. Shear force is transmitted between the upper sliding part and the upper joining member. Thereby, regardless of the sliding direction of the slider, the shear force can be transmitted smoothly without local stress concentration. Furthermore, the influence on the transmission of shear force due to rotation and twisting of the laminated rubber can be suppressed. As a result, in the present invention, shear force can be efficiently transmitted to the entire laminated rubber.
また、本発明に係る免震機構では、前記下部せん断力伝達部は、下部側が前記下部摺動部に形成された丸孔部に挿入され、上部側が前記下部接合部材に形成された丸孔部に挿入され、前記上部せん断力伝達部は、上部側が前記上部摺動部に形成された丸孔部に挿入され、下部側が前記上部接合部材に形成された丸孔部に挿入されてもよい。 Further, in the seismic isolation mechanism according to the present invention, the lower shear force transmitting part has a lower side inserted into a round hole formed in the lower sliding part, and an upper side inserted into a round hole formed in the lower joint member. The upper shear force transmitting part may have an upper side inserted into a round hole formed in the upper sliding part, and a lower side inserted into a round hole formed in the upper joining member.
このような構成とすることにより、下部せん断力伝達部の外周面、下部摺動部に形成された丸孔部の内周面、下部接合部材に形成された丸孔部の内周面を介して摺動子の摺動方向に関係なく、局部の応力集中なく、せん断力の伝達をスムーズに行うことができる。上部せん断力伝達部の外周面、上部摺動部に形成された丸孔部の内周面、上部接合部材に形成された丸孔部の内周面を介して摺動子の摺動方向に関係なく、局部の応力集中なく、せん断力の伝達をスムーズに行うことができる。また、積層ゴムの回転、ねじりによるせん断力の伝達への影響を抑えることができる。 With such a configuration, the power can be transmitted through the outer circumferential surface of the lower shear force transmission section, the inner circumferential surface of the round hole formed in the lower sliding section, and the inner circumferential surface of the round hole formed in the lower joint member. Regardless of the sliding direction of the slider, shear force can be transmitted smoothly without local stress concentration. in the sliding direction of the slider through the outer circumferential surface of the upper shear force transmission section, the inner circumferential surface of the round hole formed in the upper sliding section, and the inner circumferential surface of the round hole formed in the upper joint member. Regardless of the situation, shear force can be transmitted smoothly without local stress concentration. Furthermore, the influence of rotation and twisting of the laminated rubber on the transmission of shear force can be suppressed.
また、本発明に係る免震機構では、前記積層ゴム本体の最大変形量は、前記積層ゴム本体のゴム層厚の2.5倍以下であってもよい。 Further, in the seismic isolation mechanism according to the present invention, the maximum amount of deformation of the laminated rubber body may be 2.5 times or less the thickness of the rubber layer of the laminated rubber body.
このような構成とすることにより、積層ゴム本体の最大変形量が弾性範囲に留まるため、残留変位が生じることを防止できる。 With such a configuration, the maximum amount of deformation of the laminated rubber body remains within the elastic range, so that residual displacement can be prevented from occurring.
また、本発明に係る免震機構では、前記摺動子と前記下部摺動面との摩擦係数、および前記摺動子と前記上部摺動面との摩擦係数は、0.15以下であり、前記積層ゴム本体のせん断弾性係数は、0.4N/mm2以上0.8N/mm2以下であってもよい。 Further, in the seismic isolation mechanism according to the present invention, a coefficient of friction between the slider and the lower sliding surface and a coefficient of friction between the slider and the upper sliding surface are 0.15 or less, The shear elastic modulus of the laminated rubber body may be 0.4 N/mm 2 or more and 0.8 N/mm 2 or less.
このような構成とすることにより、免震対象物の頂部の荷滑り加速度を500cm/s2以下に抑えることができるとともに、免震変位を抑えることができる。 With such a configuration, the load sliding acceleration at the top of the seismically isolated object can be suppressed to 500 cm/s 2 or less, and seismic isolation displacement can be suppressed.
本発明によれば、積層ゴムの回転、ねじりによるせん断力の伝達への影響を抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the influence of rotation and twisting of the laminated rubber on the transmission of shear force.
以下、本発明の実施形態による免震機構について、図1-図8に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施形態による免震機構1は、下部構造体11と上部構造体12との間の免震層13に設けられる。免震機構1は、免震層13に複数設けられる。免震層13に複数設けられた免震機構1は、それぞれ同じ形態である。本実施形態の免震機構は、傾斜弾性すべり支承を採用している。
本実施形態では、下部構造体11が自動ラック倉庫の床部を想定し、上部構造体12が床部の上に複数の免震機構1を介して設けられた免震架台121と、その上に設置された高層ラック122を想定している。
Hereinafter, a seismic isolation mechanism according to an embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 8.
As shown in FIG. 1, the
In this embodiment, the
図1に示すように、免震機構1は、下部構造体11(図1参照)の上部に固定された下部案内部2と、上部構造体12(図1参照)の底部に固定された上部案内部3と、下部案内部2と上部案内部3との間に配置された摺動子4と、を有する。本実施形態では、下部案内部2は、下部構造体11の自動ラック倉庫の床面に固定されている。上部案内部3は、上部構造体12の免震架台121の下面に固定されている。
As shown in FIG. 1, the
図2から図5に示すように、下部案内部2は、摺動子4が摺動する下部摺動面21を備える本体部22と、本体部22の下部に連結されて下部構造体11に固定される固定部23と、を有する。
本体部22は、長尺の略直方体となるブロック状に形成され、一の水平方向(第1水平方向)に延びる向きに配置される。一の水平方向をX方向と表記し、一の水平方向に直交する他の水平方向(第2水平方向)をY方向と表記する。図4に示すように、本体部22の上面は、X方向に沿ってX方向の略中央部が下側に凸となる略V字形状の傾斜面である。この本体部22の上面が下部摺動面21である。下部摺動面21の略中央部の屈曲する部分を下部屈曲部211と表記する。また、下部摺動面21のうち、下部屈曲部211からX方向の一方側を第1下部摺動面212と表記し、下部屈曲部211からX方向の他方側を第2下部摺動面213と表記する。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
The
第1下部摺動面212および第2下部摺動面213は、それぞれ傾斜面である。第1下部摺動面212および第2下部摺動面213の水平面に対する傾斜角度は、互いに同じ値(傾斜角度θ)に設定される。
本実施形態では、下部摺動面21は、本体部22の上部に設けられた下側スライドプレート24の上面である。下側スライドプレート24は、ステンレス材などで製作されている。
図2および図5に示すように、本体部22の両側面(Y方向の両側の端面)221,221は、それぞれY方向を向く略垂直面であり、下側サイドスライドプレート25が設けられている。下側サイドスライドプレート25は、ステンレス材などで製作されている。
The first lower sliding
In this embodiment, the lower sliding
As shown in FIGS. 2 and 5, both side surfaces (end surfaces on both sides in the Y direction) 221, 221 of the
固定部23は、板状に形成され、板面が水平面となる向きで本体部22の下面と接合されている。本実施形態では、固定部23は、本体部22よりもX方向およびY方向の寸法が大きい略長方形状に形成され、本体部22よりもX方向およびY方向に突出する。固定部23は、下部構造体11の上面、すなわち自動ラック倉庫の床面に固定される。
The fixing
図4に示すように、上部案内部3は、摺動子4が摺動する上部摺動面31を備える本体部32と、本体部32の上部に連結されて上部構造体12に固定される固定部33と、を有する。
本体部32は、長尺の略直方体となるブロック状に形成され、Y方向に延びる向きに配置される。本体部32の下面は、Y方向に沿ってY方向の略中央部が上側に凸となる略逆V字形状の傾斜面である。この本体部32の下面が上部摺動面31である。上部摺動面31の略中央部の屈曲する部分を上部屈曲部311とする。また、上部摺動面31のうち、上部屈曲部311からY方向の一方側を第1上部摺動面312と表記し、上部屈曲部311からY方向の他方側を第2上部摺動面313と表記する。
As shown in FIG. 4, the
The
第1上部摺動面312および第2上部摺動面313は、それぞれ平面となる傾斜面である。第1上部摺動面312および第2上部摺動面313の水平面に対する傾斜角度は、互いに同じ値(傾斜角度θ)に設定される。この傾斜角度は、第1下部摺動面212および第2下部摺動面213の水平面に対する傾斜角度と同じ値である。
本実施形態では、上部摺動面31は、本体部32の下部に設けられた上側スライドプレート34の上面である。上側スライドプレート34は、ステンレス材などで製作されている。
図2および図4に示すように、本体部32の両側面(X方向の両側の端面)321,321は、それぞれX方向を向く略垂直面であり、上側サイドスライドプレート35が設けられている。上側サイドスライドプレート35は、ステンレス材などで製作されている。
The first
In this embodiment, the upper sliding
As shown in FIGS. 2 and 4, both side surfaces (end surfaces on both sides in the X direction) 321, 321 of the
固定部33は、板状に形成され、板面が水平面となる向きで本体部32の上面と接合されている。本実施形態では、固定部33は、本体部32よりもX方向およびY方向の寸法が大きい略長方形状に形成され、本体部32よりもX方向およびY方向に突出する。固定部33は、上部構造体12の下面、すなわち免震架台121の下面に固定される。
The fixing
下部案内部2と上部案内部3とは、固定される位置および姿勢以外は略同じ形態である。
このような下部案内部2と上部案内部3とは、上下方向に間をあけて重なるように配置され、下部案内部2と上部案内部3とが上下方向に重なる交差部41(図3参照)に摺動子4が配置される。
The
The
図6および図7に示すように、摺動子4は、下部摺動部5と、上部摺動部6と、積層ゴム部7と、下部せん断力伝達部8(図6参照)と、上部せん断力伝達部9(図6参照)と、を有する。下部摺動部5は、下部に設けられ下部摺動面を摺動可能な下部当接面511を備える。上部摺動部6は、上部に設けられ上部摺動面を摺動可能な上部当接面611を備える。積層ゴム部7は、下部摺動部5と上部摺動部6との間に設けられ下部摺動部5と上部摺動部6とを水平方向に相対移動可能に支持する。下部せん断力伝達部8は、下部摺動部5から積層ゴム部7にせん断力を伝達する。上部せん断力伝達部9は、上部摺動部6から積層ゴム部7にせん断力を伝達する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
下部摺動部5は、下部摺動面21の上に配置される下部摺動部本体51と、下部摺動部本体のY方向の両側から下方に突出し、下部案内部2の本体部22のY方向の両側に配置される一対の下部ガイド部52と、を有する。下部摺動部5は、例えば、鋼材などで形成される。
The lower sliding
下部摺動部本体51は、上方から見た平面視形状が略正方形となるブロック状である。下部摺動部本体51の下面が下部当接面511である。図4に示すように、下部当接面511は、X方向に沿ってX方向の略中央部が下側に凸となる略V字形状の傾斜面である。この下部当接面511のX方向の略中央部の屈曲している部分を下部屈曲部512と表記する。下部当接面511のうち、下部屈曲部512よりもX方向の一方側を第1下部当接面513と表記し、下部屈曲部512よりもX方向の他方側を第2下部当接面514と表記する。
The lower sliding portion
第1下部当接面513および第2下部当接面514は、それぞれ平面となる傾斜面である。第1下部当接面513および第2下部当接面514の水平面に対する傾斜角度は、互いに同じ値(傾斜角度θ)に設定される。この傾斜角度は、第1下部摺動面212および第2下部摺動面213の水平面に対する傾斜角度と同じ値である。
The first
第1下部当接面513および第2下部当接面514には、それぞれテフロン(登録商標)などの滑り材515がそれぞれ設けられている。下部摺動部本体51は、滑り材515を介して下部案内部2の下部摺動面21(下側スライドプレート24)の上に配置される。本実施形態では、下部当接面511と下部摺動面21との間の摩擦係数μ、すなわち下側スライドプレート24と材515との間の摩擦係数μは、0.15以上である。
下部摺動部5の上面は水平面である。下部摺動部5の上部には、平面視における中央部に上方に開口する凹部53が形成されている。凹部53の平面視形状は、円形である。
The first
The upper surface of the lower sliding
一対の下部ガイド部52,52の間隔は、下部案内部2の本体部22のY方向の寸法よりもやや大きい。一対の下部ガイド部52,52における互いにY方向に対向する内側面521,521には、ベアリング522,522が設けられている。ベアリング522,522は、下部案内部2の本体部22の側面の下側サイドスライドプレート25と接触する。
The interval between the pair of
上部摺動部6は、上部摺動面31の下に配置される上部摺動部本体61と、上部摺動部本体のX方向の両側から上方に突出し、上部案内部3の本体部32のX方向の両側に配置される一対の上部ガイド部62と、を有する。上部摺動部6は、例えば、鋼材などで形成される。
The upper sliding
上部摺動部本体61は、上方から見た平面視形状が略正方形となるブロック状である。上部摺動部本体61の上面が上部当接面611である。図5に示すように、上部当接面611は、Y方向に沿ってY方向の略中央部が上側に凸となる略逆V字形状の傾斜面である。この上部当接面611のY方向の略中央部の屈曲している部分を上部屈曲部612と表記する。上部当接面611のうち、上部屈曲部612よりもY方向の一方側を第1上部当接面613と表記し、上部屈曲部612よりもY方向の他方側を第2上部当接面614と表記する。
The upper sliding portion
第1上部当接面613および第2上部当接面614は、それぞれ平面となる傾斜面である。第1上部当接面613および第2上部当接面614の水平面に対する傾斜角度は、互いに同じ値(傾斜角度θ)に設定される。この傾斜角度は、第1上部摺動面312および第2上部摺動面313の水平面に対する傾斜角度と同じ値である。
The first upper contact surface 613 and the second upper contact surface 614 are each a flat inclined surface. The inclination angles of the first upper contact surface 613 and the second upper contact surface 614 with respect to the horizontal plane are set to the same value (inclination angle θ). This angle of inclination is the same value as the angle of inclination of the first
第1上部当接面613および第2上部当接面614には、それぞれテフロン(登録商標)などの滑り材615がそれぞれ設けられている。下部摺動部本体51は、滑り材615を介して上部案内部3の上部摺動面31(上側スライドプレート34)の下に配置される。本実施形態では、上部当接面611と上部摺動面31との間の摩擦係数μ、すなわち上側スライドプレート34と材615との間の摩擦係数μは、0.15以上である。
下部摺動部5の上面は水平面である。上部摺動部6の下部には、平面視における中央部に下方に開口する凹部63が形成されている。凹部63の平面視形状は、円形である。
The first upper contact surface 613 and the second upper contact surface 614 are each provided with a sliding
The upper surface of the lower sliding
一対の上部ガイド部62,62の間隔は、上部案内部3の本体部32のX方向の寸法よりもやや大きい。一対の上部ガイド部62,62における互いにX方向に対向する内側面621,621には、ベアリング622,622が設けられている。ベアリング622,622は、上部案内部3の本体部32の側面の上側サイドスライドプレート35と接触する。
下部摺動部5および上部摺動部6は、配置される位置および姿勢以外は略同じ形態である。下部摺動部5と上部摺動部6とは、積層ゴム部7を介して上下方向に重なって配置される。
The distance between the pair of
The lower sliding
図4から図6に示すように、積層ゴム部7は、積層ゴム本体71と、下部接合部材72と、上部接合部材73と、を有する。下部接合部材72は、積層ゴム本体71の下に接合される。上部接合部材73は、積層ゴム本体71の上に接合される。
積層ゴム本体71は、ゴムと薄鋼板とを鉛直に積層した公知の構造の積層ゴムであり、水平方向に弾性変形可能に構成される。積層ゴム本体71は、下部接合部材72と上部接合部材73とを水平方向に相対移動可能に連結している。積層ゴム本体71の平面視形状は、略正方形である。
下部接合部材72および上部接合部材73は、それぞれ板面が正方形の平板状である。下部接合部材72および上部接合部材73は、例えば、鋼材やステンレス材などで形成される。下部接合部材72および上部接合部材73は、板面が水平面となる姿勢に配置される。下部接合部材72の下部には、平面視における中央部に下方に開口する凹部721が形成されている。凹部721の平面視形状は、円形である。上部接合部材73の上部には、平面視における中央部に上方に開口する凹部731が形成されている。凹部731の平面視形状は、円形である。下部接合部材72と上部接合部材73とは、配置される位置および姿勢以外は略同じ形態である。
下部接合部材72の凹部721、上部接合部材73の凹部731、下部摺動部5の凹部53および上部摺動部6の凹部63それぞれの平面視形状の円は、互いに略同じ径である。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
The laminated rubber
The lower joining
The circles in the plan view of each of the
積層ゴム本体71、下部接合部材72および上部接合部材73は、平面視形状が略同じであり、下側から上側に向かって下部接合部材72、積層ゴム本体71、上部接合部材73の順に重なって配置される。下部接合部材72の上面と積層ゴム本体71の下面とが接合され、上部接合部材73の下面と積層ゴム本体71の上面とが接合されている。下部接合部材72の凹部721と、上部接合部材73の凹部731とは、上下方向に重なる位置に配置される。
The laminated rubber
下部せん断力伝達部8および上部せん断力伝達部9は、円盤状である。下部せん断力伝達部8および上部せん断力伝達部9は、例えば、鋼板などで形成される。下部せん断力伝達部8および上部せん断力伝達部9は、略同じ形状であり、板面が水平面となる向きに配置される。下部せん断力伝達部8および上部せん断力伝達部9それぞれの外形は、下部接合部材72の凹部721、上部接合部材73の凹部731、下部摺動部5の凹部53および上部摺動部6の凹部63それぞれの内径と略同じである。
The lower shear
下部摺動部5、上部摺動部6および積層ゴム部7は、平面視形状が略同じであり、下側から上側に向かって、下部摺動部5、積層ゴム部7、上部摺動部6の順に重なって配置される。
下部摺動部5と積層ゴム部7との間には、下部せん断力伝達部8が配置される。下部せん断力伝達部8は、下部側が下部摺動部5の凹部53に挿入され、上部側が積層ゴム部7の下部接合部材72の凹部721に挿入される。上部摺動部6と積層ゴム部7との間には、上部せん断力伝達部9が配置される。上部せん断力伝達部9は、上部側が上部摺動部6の凹部63に挿入され、下部側が積層ゴム部7の上部接合部材73の凹部731に挿入される。
The lower sliding
A lower shear
下部摺動部5の下部摺動部本体51と、積層ゴム部7の下部接合部材72とは、それぞれの四隅でボルトによって接合される。上部摺動部6の上部摺動部本体61と積層ゴム部7の上部接合部材73とは、それぞれの四隅でボルトによって接合される。
The lower sliding part
このような摺動子4は、円盤状の下部せん断力伝達部8の外周面81、下部摺動部5の凹部53の内周面531および積層ゴム部7の下部接合部材72の凹部721の内周面722を介して下部摺動部と下部接合部材との間でせん断力が伝達される。円盤状の上部せん断力伝達部9の外周面91、上部摺動部6の凹部63の内周面631および積層ゴム部7の上部接合部材73の凹部731の内周面732を介して上部摺動部と上部接合部材との間でせん断力が伝達される。
Such a
積層ゴム部7の積層ゴム本体71は、下部摺動部5と上部摺動部6とが水平方向に相対変位し、その水平方向の相対変位が下部せん断力伝達部8および上部せん断力伝達部9を伝達して下部接合部材72と上部接合部材73とが水平方向に相対変位すると、下部接合部材72と上部接合部材73との相対変位に追従してゴム部分が弾性変形する。弾性変形したゴム部分の復元力(弾性すべり復元力)により下部摺動部5と上部摺動部6とが原位置に復元される。
In the laminated rubber
本実施形態では、積層ゴム本体71のせん断弾性係数Gを、0.4N/mm2以上0.8N/mm2以下に設定する。
高層ラック122の頂部の荷滑り加速度を500cm/s2以下にできて、免震変位も小さく抑えるための最適の組み合わせは、積層ゴム本体71のせん断弾性係数Gが0.4N/mm2(G6)であり、摩擦係数μが0.1である。
積層ゴム本体71の1次形状係数S1をS1>20とし、積層ゴム本体71の2次形状係数S2をS2≧5に設定し、積層ゴム本体71の最大変形を積層ゴム本体71のゴム総厚(n×tr)の2.5倍以下する。
積層ゴム本体71の1次形状係数S1は、積層ゴムの鉛直方向の剛性を表す指標であり、S1=a×b/(2×(a+b)×tr)で示される。積層ゴム本体71の2次形状係数S2は、積層ゴムの水平安定性を表す指標であり、S2=min(a or b)/(n×tr)で示される。上記の式におけるa、bは、積層ゴム本体71のゴムの辺長それぞれの寸法、nは、積層ゴム本体71のゴムの層数、trは、積層ゴム本体71のゴム1層の厚さ寸法である。
In this embodiment, the shear elastic modulus G of the laminated rubber
The optimal combination to reduce the load sliding acceleration at the top of the high-
The primary shape factor S1 of the
The primary shape factor S1 of the laminated rubber
このような構成の免震機構1は、地震が生じて下部構造体11と上部構造体12とが水平方向に相対変位すると、下部構造体11に固定された下部案内部2と上部構造体12に固定された上部案内部3との相対変位に追従して積層ゴム部7が変形するとともに、摺動子4が下部摺動面21および上部摺動面31を摺動する。
In the
免震機構1の初期状態(通常時)では、図2から図5に示すように、積層ゴム部7は変形せず、摺動子4は下部案内部2および上部案内部3に対して原位置に配置されている。原位置に配置された摺動子4は、第1下部当接面513が下部案内部2の第1下部摺動面212と当接し、第2下部当接面514が下部案内部2の第2下部摺動面213と当接し、第1上部当接面613が上部案内部3の第1上部摺動面312と当接し、第2上部当接面614が上部案内部3の第2上部摺動面313と当接する。
In the initial state (normal state) of the
摺動子4は、下部案内部2に対して原位置からX方向の一方側(図4における左側)に移動すると、第1下部当接面513が第1下部摺動面212と当接しているが、第2下部当接面514が第2下部摺動面213から離間した状態で第1下部摺動面212を上るように下部摺動面21を摺動する。摺動子4は、下部案内部2に対して原位置からX方向の他方側(図4における右側)に移動すると、第2下部当接面514が第2下部摺動面213と当接しているが、第1下部当接面513が第1下部摺動面212から離間した状態で第2下部摺動面213を上るように下部摺動面21を摺動する。
When the
また、摺動子4は、上部案内部3に対して原位置からY方向の一方側(図5における左側)に移動すると、第1上部当接面613が第1上部摺動面312と当接しているが、第2上部当接面614が第2上部摺動面313から離間した状態で第1上部摺動面312を下るように上部摺動面31を摺動する。摺動子4は、上部案内部3に対して原位置からY方向の他方側(図5における右側)に移動すると、第2上部当接面614が第2上部摺動面313と当接しているが、第1上部当接面613が第1上部摺動面312から離間した状態で第2上部摺動面313を下るように上部摺動面31を摺動する。
Further, when the
このように摺動子4は、下部案内部2および上部案内部3に対して上ったり下ったりすることで高さ寸法が変化することになる。しかしながら、本実施形態では、免震層13に設けられた複数の免震機構1は、それぞれの傾斜角度θが同じ値であるため、地震が生じてそれぞれの下部案内部2と上部案内部3とが水平方向に相対変位しても、免震機構1それぞれの上端部は同じ高さとなり、免震機構1それぞれの下端部は同じ高さに配置される。
これにより、下部構造体11と上部構造体12とが水平方向に相対変位しても、上部構造体12が水平に維持される。
In this way, the height of the
Thereby, even if the
免震機構1では、摺動子4と下部案内部2とがX方向に相対変位すると、摺動子4が下部案内部2の下部摺動面21を上るように下部案内部2と相対変位するため、摺動子4と下部案内部2との相対変位がポテンシャルエネルギー(位置エネルギー)として蓄積され、摺動子4が原位置に復元するための復元力(傾斜復元力)となる。摺動子4と上部案内部3とがY方向に相対変位すると、上部案内部3が摺動子4の上部当接面611の傾斜面を上るように摺動子4と相対変位するため、摺動子4と上部案内部3との相対変位がポテンシャルエネルギー(位置エネルギー)として蓄積され、摺動子4が原位置に復元するための復元力(傾斜復元力)となる。
上部案内部3に作用する鉛直荷重をWとすると、傾斜復元力(水平力)Fは水平面に対する傾斜角度θをとしてF=Wtanθと表される。
In the
When the vertical load acting on the
本実施形態では、下部構造体11と上部構造体12との相対変位量が微小な場合には、積層ゴム本体71が変形するのみで、摺動子4は下部摺動面21および上部摺動面31を摺動せず、上部構造体12と下部構造体11との相対変位量が大きくなり、積層ゴム本体71の原位置に対する水平変位が所定の水平変位設定値を超えた場合には、摺動子4が下部摺動面21および上部摺動面31を摺動するように構成されている。
In this embodiment, when the relative displacement between the
本実施形態による免震機構1の復元力特性(荷重-変形関係)を図8に示す。すべりを生じた後の摩擦抵抗力μWは、一般的に傾斜復元力Wtanθより大きく、両者を合成したものが免震機構1の復元力特性となる。
FIG. 8 shows the restoring force characteristics (load-deformation relationship) of the
本実施形態による免震機構1を備える自動ラック倉庫の免震効果に関する検証を行った。
解析対象は、高さ28mの自動ラック倉庫である。図9に解析モデル、解析モデルの高さ、質量および剛性モデルを示す。上部構造体の質量Wは、1438683kgである。以下では、本実施形態による免震機構1を「傾斜弾性すべり支承」と表記することがある。
免震機構1(傾斜弾性すべり支承)の仕様は、以下である。
摩擦係数μ(10種類)、傾斜角度1.5°である。
積層ゴムのせん断剛性は、下式で示す。
krb=W×9.8×G/(σ×trb)
ここでは、
G:ゴムのせん断剛性
σ:積層ゴムの面圧(=5.86N/mm2)
trb:天然ゴム層厚(=40mm)
9.8:重力加速度(m/s2)
1次形状係数S1=20
2次形状係数S2=8
とする。
Verification was conducted regarding the seismic isolation effect of an automatic rack warehouse equipped with the
The analysis target is an automated rack warehouse with a height of 28 m. Figure 9 shows the analytical model, its height, mass, and rigidity model. The mass W of the upper structure is 1438683 kg. Below, the
The specifications of the seismic isolation mechanism 1 (tilted elastic sliding bearing) are as follows.
The friction coefficient μ (10 types) and the inclination angle are 1.5°.
The shear stiffness of laminated rubber is shown by the formula below.
krb=W×9.8×G/(σ×trb)
here,
G: Shear rigidity of rubber σ: Surface pressure of laminated rubber (=5.86N/mm 2 )
trb: Natural rubber layer thickness (=40mm)
9.8: Gravitational acceleration (m/s 2 )
Primary shape factor S1=20
Quadratic shape factor S2=8
shall be.
パラメータは、以下の(1)から(3)である。
(1)地震波:図10に示すレベル2地震の3種類
(2)積層ゴム本体のせん断弾性係数G(以下の5種類):G3(0.3N/mm2)、
G4(0.4N/mm2)、G6(0.6N/mm2)、G8(0.8N/mm2)、
G10(1.0N/mm2)
(3)摩擦係数μ(以下の10種類):0.01、0.03、0.05、0.07、
0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3
また、比較するため、非免震構造、傾斜すべり支承+TMD(有効質量の3%)の免制振システムの頂部の加速度の解析結果も示す。以下では、非免震構造を「非免震」と表記し、傾斜すべり支承+TMD(有効質量の3%)の免制振システムを「傾斜すべり支承+TMD」と表記する。
The parameters are (1) to (3) below.
(1) Seismic waves: 3 types of
G4 (0.4N/mm 2 ), G6 (0.6N/mm 2 ), G8 (0.8N/mm 2 ),
G10 (1.0N/mm 2 )
(3) Friction coefficient μ (10 types below): 0.01, 0.03, 0.05, 0.07,
0.09, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3
For comparison, we also show the analysis results of the acceleration at the top of a vibration isolation system with a non-seismic isolation structure and an inclined sliding bearing + TMD (3% of effective mass). In the following, a non-seismic isolation structure will be referred to as "non-seismic isolation", and a vibration isolation system of inclined sliding bearing + TMD (3% of effective mass) will be referred to as "inclined sliding bearing + TMD".
図11から図13に地震波ごとのラック頂部における最大応答加速度を示す。免震機構1(傾斜弾性すべり支承)は、非免震と比べて、大幅にラック頂部における最大応答加速度を低減できることが確認できる。また、免震機構1(傾斜弾性すべり支承)は、傾斜すべり支承+TMDと比べてラック頂部における最大応答加速度を低減できることが確認できる。
加速度低減効果を比較すると以下であることがわかる。
積層ゴム本体のせん断弾性係数G:G3>G4>G6>G8>G10
摩擦係数μ:0.01>0.03>0.05>0.07>0.09>0.1>0.15>0.2>0.25>0.3
免震機構1(傾斜弾性すべり支承)では、荷滑り加速度500cm/s2を以下にするには、摩擦係数μを約0.15以下にすれば、積層ゴム本体のせん断弾性係数GをG3、G4、G6とすることで可能であり、摩擦係数μを約0.1以下にすれば、積層ゴム本体のせん断弾性係数GをG3、G4、G6、G8とすることで可能である。
Figures 11 to 13 show the maximum response acceleration at the top of the rack for each seismic wave. It can be confirmed that the seismic isolation mechanism 1 (inclined elastic sliding bearing) can significantly reduce the maximum response acceleration at the top of the rack compared to non-seismic isolation. Furthermore, it can be confirmed that the seismic isolation mechanism 1 (inclined elastic sliding bearing) can reduce the maximum response acceleration at the top of the rack compared to the inclined sliding bearing + TMD.
A comparison of the acceleration reduction effects reveals the following.
Shear modulus of elasticity G of the laminated rubber body: G3>G4>G6>G8>G10
Friction coefficient μ: 0.01>0.03>0.05>0.07>0.09>0.1>0.15>0.2>0.25>0.3
In the seismic isolation mechanism 1 (inclined elastic sliding bearing), in order to reduce the load sliding acceleration to 500 cm/ s2 or less, the friction coefficient μ should be approximately 0.15 or less, and the shear elastic coefficient G of the laminated rubber body should be set to G3, This is possible by setting the shear elastic coefficient G of the laminated rubber body to G3, G4, G6, and G8 if the friction coefficient μ is set to about 0.1 or less.
図14から図16に地震波ごとの免震変位を示す。免震変位の大きさを比較すると以下であることがわかる。
積層ゴム本体のせん断弾性係数G:G3>G4>G6>G8>G10
摩擦係数μ:μ>0.1~0.15以後、G3、G4と比べてG6、G8、G10の免震変位の増加が少ないことが確認できる。
Figures 14 to 16 show the seismic isolation displacement for each seismic wave. Comparing the magnitude of seismic isolation displacement, it can be seen that the following is true.
Shear modulus of elasticity G of the laminated rubber body: G3>G4>G6>G8>G10
Friction coefficient μ: After μ>0.1 to 0.15, it can be confirmed that the increase in seismic isolation displacement of G6, G8, and G10 is smaller than that of G3 and G4.
図17から図19に地震波ごとの傾斜弾性すべり支承の残留変位について示す。傾斜弾性すべり支承の残留変位は、せん断弾性係数Gと摩擦係数μに関係なく、ほぼ10mm以下であることを確認できる。 17 to 19 show the residual displacement of the inclined elastic sliding bearing for each seismic wave. It can be confirmed that the residual displacement of the inclined elastic sliding bearing is approximately 10 mm or less, regardless of the shear elastic coefficient G and the friction coefficient μ.
図20から図22に地震波ごとのゴムの変形について示す。図20から図22では、ゴムの変形をゴム厚40mmに対する比率で表記する。ゴムの変形/ゴム厚の比は、摩擦係数μが大きくなるほど大きくなることが確認できる。ゴムの変形は、せん断弾性係数Gが大きくなるほど小さくなることが確認できる。弾性変位に抑制するために、ゴム変形/ゴム厚の比率は2.5倍程度以下にする必要があるため、摩擦係数μを0.15以下とする必要があることが確認できる。 Figures 20 to 22 show the deformation of rubber depending on seismic waves. In FIGS. 20 to 22, the deformation of the rubber is expressed as a ratio to a rubber thickness of 40 mm. It can be confirmed that the ratio of rubber deformation/rubber thickness increases as the friction coefficient μ increases. It can be confirmed that the deformation of the rubber becomes smaller as the shear modulus G becomes larger. In order to suppress elastic displacement, the ratio of rubber deformation/rubber thickness needs to be about 2.5 times or less, so it can be confirmed that the friction coefficient μ needs to be 0.15 or less.
上記の解析より、ラックの頂部の最大応答加速度(荷滑り加速度)を500cm/s2以下に抑えるためには、免震機構1(傾斜弾性すべり支承)の条件を以下にすることが好ましい。
積層ゴム本体のせん断弾性係数Gを、G4、G6、G8とし、摩擦係数μを、0.15以下とする。このようにすることにより、残留変位を抑制でき、ゴムの最大変形がゴム厚の2.5倍程度に留まる。
ラックの頂部の最大応答加速度(荷滑り加速度)を500cm/s2以下に抑えるとともに、免震変位も小さく抑えるための最適の組み合わせは、積層ゴム本体のせん断弾性係数GをG6とし、摩擦係数μを0.1とする組み合わせである。
From the above analysis, in order to suppress the maximum response acceleration (load sliding acceleration) at the top of the rack to 500 cm/s 2 or less, it is preferable that the conditions for the seismic isolation mechanism 1 (tilted elastic sliding bearing) be as follows.
The shear elastic modulus G of the laminated rubber body is set to G4, G6, and G8, and the friction coefficient μ is set to 0.15 or less. By doing so, residual displacement can be suppressed, and the maximum deformation of the rubber remains at about 2.5 times the rubber thickness.
The optimal combination to suppress the maximum response acceleration (load sliding acceleration) at the top of the rack to 500 cm/ s2 or less and to suppress the seismic isolation displacement is to set the shear elastic coefficient G of the laminated rubber body to G6, and the friction coefficient μ. This is a combination in which the value is 0.1.
次に、本実施形態による免震機構の作用・効果について説明する。
本実施形態による免震機構1では、摺動子4は、円盤状の下部せん断力伝達部8の外周面81、下部摺動部5の凹部53の内周面531および積層ゴム部7の下部接合部材72の凹部721の内周面722を介して下部摺動部と下部接合部材との間でせん断力が伝達される。摺動子4は、円盤状の上部せん断力伝達部9の外周面91、上部摺動部6の凹部63の内周面631および積層ゴム部7の上部接合部材73の凹部731の内周面732を介して上部摺動部6と上部接合部材73との間でせん断力が伝達される。このため、摺動子4の摺動方向に関係なく、局部の応力集中なく、せん断力の伝達をスムーズに行うことができる。これにより、積層ゴム本体71の回転、ねじりによるせん断力の伝達への影響を抑えることができる。
本実施形態の免震機構1は、傾斜弾性すべり支承を採用していることにより、ラック倉庫特有の偏荷重、荷重変動があってもねじれを生じにくく安定した応答低減効果を発揮できる。
Next, the action and effect of the seismic isolation mechanism according to this embodiment will be explained.
In the
Since the
本実施形態による免震機構1では、積層ゴム本体71の最大変形量は、積層ゴム本体71のゴム層厚の2.5倍以下である。このような構成とすることにより、積層ゴム本体71の最大変形量が弾性範囲に留まるため、残留変位が生じることを防止できる。
In the
本実施形態による免震機構1では、摺動子4と下部摺動面21との摩擦係数μ、および摺動子4と上部摺動面31との摩擦係数μは、それぞれ0.15以下であり、積層ゴム本体のせん断弾性係数Gは、0.4N/mm2以上0.8N/mm2以下である。このような構成とすることにより、免震対象物の頂部の荷滑り加速度を500cm/s2以下に抑えることができるとともに、免震変位を抑えることができる。このため、本実施形態の免震機構1を採用することによって、狭い工場室内であっても高層自動ラック倉庫を設置することが可能となる。
In the
傾斜弾性すべり支承は、固有周期が無いことにより、支承の剛性に影響されなく、長周期成分が卓越する地震波やパルスなどの短周期成分が卓越する地震波でも対応できる。 Since tilted elastic sliding bearings have no natural period, they are not affected by the stiffness of the bearing and can handle seismic waves with predominant long-period components and seismic waves with predominant short-period components such as pulses.
以上、本発明による免震機構の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、高層自動ラック倉庫に対して提案しているが。低層自動ラック倉庫、建物にも適用可能である。
Although the embodiments of the seismic isolation mechanism according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit thereof.
For example, in the above embodiment, the proposal is made for a high-rise automated rack warehouse. It can also be applied to low-rise automatic rack warehouses and buildings.
上記の実施形態では、円盤状の下部せん断力伝達部8が下部摺動部5の凹部53および積層ゴム部7の下部接合部材72の凹部721に挿入され、円盤状の上部せん断力伝達部9が上部摺動部6の凹部63および積層ゴム部7の上部接合部材73の凹部731に挿入されている。これに対し、円盤状の下部せん断力伝達部8が下部摺動部5および積層ゴム部7の下部接合部材72のいずれか一方に接合され、他方に形成された凹部に挿入され、円盤状の上部せん断力伝達部9が上部摺動部6および積層ゴム部7の上部接合部材73のいずれか一方に接合され、他方に形成された凹部に挿入されてもよい。
In the embodiment described above, the disc-shaped lower shear
摺動子4と下部摺動面21との摩擦係数μ、摺動子4と上部摺動面31との摩擦係数μは、および積層ゴム本体のせん断弾性係数Gは、適宜設定されてよい。
The friction coefficient μ between the
積層ゴム本体71の1次形状係数S1、2次形状係数S2、積層ゴム本体71の最大変形量は、適宜設定されてよい。
The primary shape factor S1, the secondary shape factor S2, and the maximum deformation amount of the
2015年9月の国連サミットにおいて採択された17の国際目標として「持続可能な開発目標(Sustainable DevelopmentGoals:SDGs)」がある。
本実施形態に係る免震機構は、このSDGsの17の目標のうち、例えば「11.住み続けられるまちづくりを」の目標などの達成に貢献し得る。
The Sustainable Development Goals (SDGs) are among the 17 international goals adopted at the United Nations Summit in September 2015.
The seismic isolation mechanism according to this embodiment can contribute to achieving, for example, the goal of "11. Creating cities where people can continue to live" among the 17 goals of the SDGs.
1 免震機構
2 下部案内部
3 上部案内部
4 摺動子
5 下部摺動部
6 上部摺動部
8 下部せん断力伝達部
9 上部せん断力伝達部
7 積層ゴム部
11 下部構造体
12 上部構造体
13 免震層
21 下部摺動面
31 上部摺動面
53 凹部
63 凹部
71 積層ゴム本体
72 下部接合部材
73 上部接合部材
81 外周面
91 外周面
511 下部当接面
611 上部当接面
721 凹部
731 凹部
1
Claims (4)
前記下部構造体の上に設けられ、上面に第1水平方向に沿って下側に凸となるV字形状に形成された下部摺動面を有する下部案内部と、
前記上部構造体の下に設けられ、下面に前記第1水平方向に直交する第2水平方向に沿って上側に凸となる逆V字形状に形成された上部摺動面を有する上部案内部と、
前記下部摺動面と前記上部摺動面との間に配置され、前記下部摺動面に沿って前記下部案内部と前記第1水平方向に相対変位可能であるともに、前記上部摺動面に沿って前記上部案内部と前記第2水平方向に相対変位可能な摺動子と、を有し、
前記摺動子は、
下部に設けられ前記下部摺動面を摺動可能な下部摺動部と、
上部に設けられ前記上部摺動面を摺動可能な上部摺動部と、
前記下部摺動部と前記上部摺動部との間に設けられ前記下部摺動部と前記上部摺動部とを水平方向に相対移動可能に支持する積層ゴム部と、
前記下部摺動部から前記積層ゴム部にせん断力を伝達する下部せん断力伝達部と、
前記上部摺動部から前記積層ゴム部にせん断力を伝達する上部せん断力伝達部と、を有し、
前記積層ゴム部は、
積層ゴム本体と、
前記積層ゴム本体の下面に接合され前記積層ゴム本体とせん断力を伝達可能な下部接合部材と、
前記積層ゴム本体の上面に接合され前記積層ゴム本体とせん断力を伝達可能な上部接合部材と、を有し、
前記下部せん断力伝達部は、軸線が鉛直方向となる円盤状であり、前記下部摺動部と下部接合部材との間に配置され、外周面を介して前記下部摺動部と前記下部接合部材との間でせん断力を伝達し、
前記上部せん断力伝達部は、軸線が鉛直方向となる円盤状であり、前記上部摺動部と上部接合部材との間に配置され、外周面を介して前記上部摺動部と上部接合部材との間でせん断力を伝達する免震機構。 Provided between a lower structure and an upper structure that can be relatively displaced in the horizontal direction,
a lower guide portion provided on the lower structure and having a lower sliding surface formed in a V-shape convex downward along a first horizontal direction on the upper surface;
an upper guide portion provided under the upper structure and having an upper sliding surface formed in an inverted V-shape that is convex upward along a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction on the lower surface; ,
is disposed between the lower sliding surface and the upper sliding surface, is movable relative to the lower guide part in the first horizontal direction along the lower sliding surface, and is disposed on the upper sliding surface. along the upper guide portion and the second horizontally movable slider,
The slider is
a lower sliding part provided at the lower part and capable of sliding on the lower sliding surface;
an upper sliding part provided at the upper part and capable of sliding on the upper sliding surface;
a laminated rubber part that is provided between the lower sliding part and the upper sliding part and supports the lower sliding part and the upper sliding part so that they can move relative to each other in a horizontal direction;
a lower shear force transmission section that transmits shear force from the lower sliding section to the laminated rubber section;
an upper shear force transmission part that transmits shear force from the upper sliding part to the laminated rubber part,
The laminated rubber part is
A laminated rubber body,
a lower joining member that is joined to the lower surface of the laminated rubber body and is capable of transmitting shear force to the laminated rubber body;
an upper joining member that is joined to the upper surface of the laminated rubber body and is capable of transmitting shear force to the laminated rubber body;
The lower shear force transmitting part has a disc shape with an axis extending in the vertical direction, and is arranged between the lower sliding part and the lower joining member, and is connected to the lower sliding part and the lower joining member via an outer peripheral surface. transmits shear force between
The upper shear force transmission part has a disc shape with an axis extending in the vertical direction, and is arranged between the upper sliding part and the upper joining member, and connects the upper sliding part and the upper joining member via the outer peripheral surface. A seismic isolation mechanism that transmits shear force between
前記上部せん断力伝達部は、上部側が前記上部摺動部に形成された丸孔部に挿入され、下部側が前記上部接合部材に形成された丸孔部に挿入される請求項1に記載の免震機構。 The lower shear force transmission part has a lower side inserted into a round hole formed in the lower sliding part, and an upper side inserted into a round hole formed in the lower joint member,
The upper shear force transmitting part has an upper side inserted into a round hole formed in the upper sliding part, and a lower side inserted into a round hole formed in the upper joint member. Earthquake mechanism.
前記積層ゴム本体のせん断弾性係数は、0.4N/mm2以上0.8N/mm2以下である請求項1または2に記載の免震機構。 The coefficient of friction between the slider and the lower sliding surface and the coefficient of friction between the slider and the upper sliding surface are 0.15 or less,
The seismic isolation mechanism according to claim 1 or 2, wherein the shear elastic modulus of the laminated rubber body is 0.4 N/mm 2 or more and 0.8 N/mm 2 or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022127136A JP2024024357A (en) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | Seismic isolation mechanism |
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