JP2541871B2 - 免震床構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、原子炉建屋、電算機室及び半導体工場等に
おいて、精密機器が設置された床に加わる振動を低減す
る免震床構造に関する。

＜従来の技術＞ 従来から様々な免震床装置及び免震床構造が提案され
ている。

例えば、ゴム状弾性体を上下に複数個積み重ね、各段
のゴム弾性体の上下端面を安定板で連結した多段型免震
床装置（特開昭62−41874）が提案されており、この装
置によって、高減衰多段積層ゴムの座屈なしに水平方向
の固有振動数を十分下げることができるものである。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、前記高減衰多段積層ゴムを使用して固有振動
数を十分低減させるには、安定板を介して積層ゴムを多
段に亘って高く積み上げなければならず、このため、高
減衰多段積層ゴムを設置した床スラブに対して、支持さ
れるフロアパネルの位置が高くなるという問題点があっ
た。

そこで、この高さを低減する構造として、床スラブに
高減衰多段積層ゴムを立ち上げてその上に支持部材を固
定し、この支持部材にこの支持部材に比べて下方に位置
するフレームを固定すると共に、前記フレームにフロア
パネルを固定する免震床システム（実開平２−18848
号）が提案されている。

このシステムによれば、フロアパネルの位置をある程
度下げることはできるが、免震機能を維持するため、前
記高減衰多段積層ゴムを従来と同じ高さに積み上げてお
り、床スラブとフロアパネルとの間の高さを低く抑える
上で、高減衰多段積層ゴムを低く構成し、しかも従来の
免震機能を維持する免震構造が望まれていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その
目的は、高減衰多段積層ゴムの積み上げ高さを低く構成
した場合にも、従来と同様な免震機能を維持して、床ス
ラブとフロアパネルとの間の高さを低く抑えることので
きる免震床構造を提供することにある。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、上記目的に鑑みてなされたものであり、そ
の要旨は、床スラブの複数位置に設置した高減衰多段積
層ゴムと、該高減衰多段積層ゴム間に架設する上方フレ
ームと、該上方フレームの下方に揺動可能に設けられた
連結部材と、該連結部材を介して揺動可能に懸吊する下
方フレームと、該下方フレームの上方にフロアパネルを
固定するための支持部材とからなり、前記高減衰多段積
層ゴムと前記連結部材とを等価的に直列に接続すること
を特徴とする免震床構造にある。

また、本発明の他の要旨は、前記免震床構造におい
て、前記下方フレームと床スラブとの間に、弾性変形に
よって振動を吸収する弾性部材と摩擦力による減衰作用
を有する摩擦材とを直列に介設し、かつ、前記弾性部材
には、前記下方フレームと床スラブによって圧縮面圧を
加え配設して成る免震床構造にある。

＜作用＞ 上方フレーム及び下方フレームの双方に対して揺動可
能に設けられた連結部材を介して、下方フレームは上方
フレームに懸吊されており、このため、下方フレームと
上方フレームとは、相対的に変位可能な振り子構造を成
す。

そこで、床スラブに地震動等が加わった場合、この振
動は前記高減衰多段積層ゴムで低減された後、前記上方
フレームに伝わる。さらに、該上方フレームから連結部
材を介して前記下方フレームに伝達される。この際、下
方フレーム側が振り子の支点側として働くため、上方フ
レームでの振動が下方フレーム側では低減されるもので
ある。

このように、前記高減衰多段積層ゴムと前記連結部材
による振り子構造とを等価的に直列に接続し、この双方
の作用により、前記下方フレームに固定したフロアパネ
ルに加わる振動を低減するものである。

＜実施例＞ 本発明に係る免震床構造を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図及び第２図に示すように、床スラブ１の４箇所
に高減衰性多段積層ゴム２を立ち上げ、この上に上方フ
レーム３を枠状に構築する。また、対向する一対の上方
フレーム３では、連結部材としてのワイヤー４を介して
格子状に組まれた下方フレーム５を複数箇所で懸吊して
おり、このため、上方フレーム３と下方フレーム５と
は、ワイヤー４を介して相対的に変位可能な振り子構造
を成している。さらに、下方フレーム５には、支持部材
としてのペデスタル６を上方に向って立設し、その上端
部にフロアパネル７を固定している。

一方、床スラブ１と下方フレーム５との間には、第３
図に示すような、鉛直・水平方向に適当なばね定数を有
するソフトラウンディング８を介設している。このソフ
トラウンディング８の構造は、下方フレーム５の下面
に、弾性変形によって振動を吸収する弾性部材としての
高減衰積層ゴム8aを取り付け、その下面に摩擦材として
の低摩擦板8bを固定すると共に、床スラブ１にすべり板
8cを固定し、このすべり板8cの略中心位置に前記底摩擦
板8bが位置するように配置する。この際、ソフトラウン
ディング８にトリガーがかかった状態とするため、前記
高減衰積層ゴム8aに、僅かに鉛直方向の圧縮面圧が加わ
るように下方フレーム５によって加えられる荷重を調整
しておく。

かかる構成よりなる免震床構造では、地震動等の振動
が床スラブ１に加わると、床スラブ１は主として固有周
期で平面内前後・左右方向に揺動する。この揺動が前記
高減衰多段積層ゴム２を介して低減され、その上部に固
定した上方フレーム３に伝わる。さらに、この揺動が、
上方フレーム３から、ワイヤー４を介して下方フレーム
５に伝達される。

ここで、前述したように上方フレーム３と下方フレー
ム５とは、ワイヤー４を介して振り子構造を成してお
り、前記揺動が伝達される際には、下方フレーム５側が
振り子の支点側として働くため、上方フレーム３の揺動
が下方フレーム５側では低減されるものである。従っ
て、床スラブ１に加わった地震動等の振動は、下方フレ
ーム５に固定したフロアパネル７に至る間に、高減衰多
段積層ゴム２とワイヤー４による振り子構造とによって
低減されるものである。

この場合、ソフトラウンディグ８の機能は、すべり板
8cに対して底摩擦板8bが滑動しない低負荷状態において
は、前記地震動等によって伝わる下方フレーム５の揺れ
を、高減衰積層ゴム8aのせん断変形によって吸収する。
また、地震動等の揺れが激しくなる大負荷状態において
は、底摩擦板8bとすべり板8cとの間に滑動を生じ、この
水平方向の運動エネルギーを両者の摩擦による熱エネル
ギーに変換して水平方向の振動を低減するものである。

本実施例では、連結部材としてワイヤー４を例示した
が、ワイヤーの代わりに棒部材を用い、その両端部を自
在継手等を介してそれぞれ上・下フレームに連結する
等、上・下フレームが互いに変位可能な振り子構造に連
結できれば何等限定するものではない。

また、ソフトラウンディング８では、高減衰積層ゴム
を用いたが、コイルばね、皿ばね或いは板ばね等を用い
ても良い。

＜効果＞ 本発明に係る免震床構造によれば、上方フレームを床
スラブに設置した高減衰多段積層ゴム間に架設したの
で、前記床スラブに伝わった地震動等の振動は、前記高
減衰多段積層ゴムによって上方フレーム側で低減するこ
とができる。

また、前記上方フレームから連結部材を介して下方フ
レームを懸吊したので、前記上方フレームと下方フレー
ムとは相対的に変位可能な振り子構造を成し、前記下方
フレーム側が振り子の支点側として働くため、前記上方
フレームでの振動を下方フレーム側で低減することがで
きる。

従って、前記高減衰多段積層ゴムと、該高減衰多段積
層ゴムの上端部から下方に向って折り返した前記連結部
材による振り子構造とを等価的に直列に接続した構造で
あるため、従来と同様な免震機能を維持しつつ、高減衰
多段積層ゴムの積み上げ高さを低く抑えることができる
ため、従来に比べ、床スラブとフロアパネルとの高さを
低く抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る免震床構造をフロアパネルを取り
去った状態を示す平面図、第２図は免震床構造の側面
図、第３図はソフトラウンディングを拡大して示す側面
図である。 １……床スラブ、２……高減衰多段積層ゴム、３……上
方フレーム、４……ワイヤー（連結部材）、５……下方
フレーム、６……ペデスタル（支持部材）、７……フロ
アパネル。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】床スラブの複数位置に設置した高減衰多段
   積層ゴムと、該高減衰多段積層ゴム間に架設する上方フ
   レームと、該上方フレームの下方に揺動可能に設けられ
   た連結部材と、該連結部材を介して揺動可能に懸吊する
   下方フレームと、該下方フレームの上方にフロアパネル
   を固定するための支持部材とからなり、前記高減衰多段
   積層ゴムと前記連結部材とを等価的に直列に接続するこ
   とを特徴とする免震床構造。
2. 【請求項２】前記下方フレームと床スラブとの間には、
   弾性変形によって振動を吸収する弾性部材と摩擦力によ
   る減衰作用を有する摩擦材とを直列に介設し、かつ、前
   記弾性部材には、前記下方フレームと床スラブによって
   圧縮面圧を加えて配設することを特徴とする請求項１記
   載の免震床構造。