JP2736435B2 - Base-isolated floor structure - Google Patents

Base-isolated floor structure

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JP2736435B2
JP2736435B2 JP9936489A JP9936489A JP2736435B2 JP 2736435 B2 JP2736435 B2 JP 2736435B2 JP 9936489 A JP9936489 A JP 9936489A JP 9936489 A JP9936489 A JP 9936489A JP 2736435 B2 JP2736435 B2 JP 2736435B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は重要保安施設に対する地震等の振動の伝達を
減衰させるのに好適な免震床構造に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a seismic isolation floor structure suitable for attenuating transmission of vibrations such as earthquakes to important security facilities.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電算機センター、原子炉設備、あるいは美術館や博物
館などの重要保安施設は、不意の大地震によっても故障
あるいは損傷しないように保護することが要請され、そ
のため、これらを収容する建物の床に免震床構造を使用
することが行われている。
Critical security facilities, such as computer centers, nuclear reactor facilities, or museums and museums, are required to be protected from failure or damage even in the event of an unexpected large earthquake, and therefore the floor of the building that houses them is seismically isolated. The use of floor structures has been practiced.

この免震床構造として、空気ばねと積層ゴムとを組み
合わせることにより、水平方向のみならず鉛直方向の振
動も同時に減衰させる3次元的な免震支持装置を使用す
ることが提案されており、その場合、空気ばねと積層ゴ
ムを上下に積み重ねて結合した免震支持装置を縦横に所
定間隔で配置し、該免震支持装置で床フレームを可動支
持し、該床フレームの上に床パネルを敷設する可動床構
造のものが使用されている。
As this seismic isolation floor structure, it has been proposed to use a three-dimensional seismic isolation support device that simultaneously attenuates not only horizontal vibration but also vertical vibration by combining an air spring and laminated rubber. In the case, the seismic isolation support device in which the air spring and the laminated rubber are stacked vertically and combined is arranged at predetermined intervals vertically and horizontally, the floor frame is movably supported by the seismic isolation support device, and the floor panel is laid on the floor frame. A movable floor structure is used.

前記積層ゴムとしは、ゴム状弾性材と鋼板または硬質
プラスチック板などの補強板とを交互に積層一体化した
構造を有し、前記ゴム状弾性材の力学的特性のため、上
下方向の荷重に対しては剛でばね定数が大きく、水平方
向の荷重に対しては柔でばね定数が小さいという特性を
持っており、上下方向と水平方向のばね定数比は100〜1
000に及ぶ。かかる積層ゴムのみの支持装置では、水平
方向には充分な免震が得られても上下方向の免震は不充
分になる場合がある。
The laminated rubber has a structure in which a rubber-like elastic material and a reinforcing plate such as a steel plate or a hard plastic plate are alternately laminated and integrated. On the other hand, it has the characteristic that it is rigid and has a large spring constant, and it is soft and has a small spring constant against horizontal loads.The ratio of the vertical and horizontal spring constants is 100 to 1
000. In such a support device using only the laminated rubber, even if sufficient seismic isolation is obtained in the horizontal direction, the seismic isolation in the vertical direction may be insufficient.

また、前記積層ゴムとしては、免震支持装置ごとに大
型の単体の積層ゴムを使用することもできるが、座屈を
防いで充分な水平変位を確保し低周波振動に対しても高
い減衰性能を発揮する免震支持構造として、複数位置で
積層ゴムを上下に複数個積み重ねるとともに各段の積層
ゴムの上下端面を安定板で互いに連結した構造の多段積
層ゴム組立体が使用される。
Also, as the laminated rubber, a large single laminated rubber can be used for each seismic isolation support device, but it prevents buckling, secures a sufficient horizontal displacement, and has a high damping performance against low frequency vibration. As a seismic isolation support structure, a multi-layer laminated rubber assembly is used in which a plurality of laminated rubbers are vertically stacked at a plurality of positions and the upper and lower end surfaces of the laminated rubber of each stage are connected to each other by a stabilizer.

一方空気ばねは上下方向にすぐれた免震効果を発揮す
るものである。
On the other hand, the air spring exerts a superior seismic isolation effect in the vertical direction.

この空気ばねは、圧縮空気が充填される膨張圧縮可能
な空気室から成り、一般に、該空気室は、振動減衰能付
与のための絞りを有するチューブを介して、補助空気タ
ンクに接続され、該補助空気タンクは、レベルまたはば
ね定数調整用のレベリングバルブを有するチューブを介
して、コンプレッサー等の空気圧力源に接続されてい
る。
The air spring comprises an inflatable and compressible air chamber filled with compressed air, and the air chamber is generally connected to an auxiliary air tank via a tube having a throttle for providing vibration damping. The auxiliary air tank is connected to an air pressure source such as a compressor via a tube having a leveling valve for adjusting a level or a spring constant.

また、前記床フレームは主としてH型鋼のような型鋼
を用いて構成され、前記補助空気タンクは、通常、円筒
形状の容器で構成され、主として前記床フレームに取付
けられていた。
In addition, the floor frame is mainly configured by using a shape steel such as an H-shaped steel, and the auxiliary air tank is generally configured by a cylindrical container, and is mainly attached to the floor frame.

以上のような3次元的な免震支持装置の従来例は、例
えば、特開昭63−89751号に開示されている。
A conventional example of the above-described three-dimensional seismic isolation support device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-89751.

〔発明が解決しようとする技術的課題〕[Technical problem to be solved by the invention]

しかし、上記従来の免震床構造では、前記補助空気タ
ンクを単独の部材で構成していたので、次のような技術
的課題があった。
However, in the above-mentioned conventional base-isolated floor structure, the auxiliary air tank is constituted by a single member, and thus has the following technical problems.

i)補助空気タンクを別途製造する必要があり、免震床
構造の施工工数が増え、製造コストが嵩む。
i) It is necessary to separately manufacture an auxiliary air tank, which increases the number of man-hours for constructing the base-isolated floor structure and increases the manufacturing cost.

ii)補助空気タンクは現場で床フレーム等に固定せねば
ならず、そのための工数がかかり、工期が増大する。
ii) The auxiliary air tank must be fixed to a floor frame or the like on site, which requires a lot of man-hours and increases the construction period.

iii)補助空気タンクを現場で取付けるので、長期間の
うちに取付け部に弛み等の不具合が生じる可能性があ
る。
iii) Since the auxiliary air tank is mounted on site, there is a possibility that a problem such as loosening of the mounting portion occurs in a long period of time.

iv)補助空気タンクの容量を容易に大きくできない。す
なわち、タンクの径は床下スペースの関係であまり拡大
できない。また、タンクの長さをあまり長くすると、床
フレームにそって所定ピッチ間隔で設けられたペデスタ
ル(床パネル支持手段)の間に収めることができない。
iv) The capacity of the auxiliary air tank cannot be easily increased. That is, the diameter of the tank cannot be increased so much because of the space under the floor. If the length of the tank is too long, it cannot be accommodated between pedestals (floor panel supporting means) provided at predetermined pitch intervals along the floor frame.

本発明は、上記従来の技術的課題に鑑みてなされたも
のであり、スペース上の制約を受けることなく、補助空
気タンクの容量を充分に確保することができ、しかも、
施工工数を低減することが可能な免震床構造を提供する
ことを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional technical problems, and is capable of ensuring a sufficient capacity of the auxiliary air tank without being restricted by space.
It is an object of the present invention to provide a base-isolated floor structure capable of reducing the number of construction steps.

〔課題解決のための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、空気ばねと積層ゴムを上下に積み重ねて結
合した免震支持装置で支持された床フレームの上に床パ
ネルを敷設した免震床構造において、前記床フレームの
少なくとも一部を中空気密構造とし、前記空気ばねに接
続される補助空気タンクを前記中空気密構造の床フレー
ムで構成することにより、上記目的を達成するものであ
る。
The present invention provides a seismic isolation floor structure in which a floor panel is laid on a floor frame supported by a seismic isolation support device in which an air spring and a laminated rubber are vertically stacked and combined, and at least a part of the floor frame is medium air. The above object is achieved by forming the auxiliary air tank connected to the air spring with a floor frame having the medium airtight structure.

〔作用〕[Action]

主としてH型鋼などの型鋼に形成していた床フレーム
の一部を、パイプ状あるいは箱状の中空気密構造とし、
その部分を空気ばねの空気室に接続して補助空気タンク
として使用するので、床フレーム(梁)と空気タンクを
兼用することができる。
A part of the floor frame, which was mainly formed in a section steel such as an H-section steel, has a pipe-shaped or box-shaped medium airtight structure,
Since this portion is connected to the air chamber of the air spring and used as an auxiliary air tank, the floor frame (beam) and the air tank can be shared.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第6図は本発明による免震床構造を備えた床の部分平
面図であり、第7図は第6図中の線VII−VIIに沿った部
分縦断面図である。
FIG. 6 is a partial plan view of a floor provided with a base-isolated floor structure according to the present invention, and FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view taken along line VII-VII in FIG.

第6図および第7図において、床スラブ21およびその
周囲の壁スラブ22から成る建屋内に、本発明による3次
元免震支持装置23を用いた免震床構造20が構成されてい
る。
6 and 7, a seismic isolation floor structure 20 using a three-dimensional seismic isolation support device 23 according to the present invention is constructed in a building including a floor slab 21 and a surrounding wall slab 22.

この免震床構造20は、床スラブ21上に縦横所定ピッチ
(例えば3000mm間隔)で配置された複数個の免震支持装
置23と、これらの免震支持装置23上に縦横配列状態で支
持された床フレーム(梁)24と、これらの床フレーム24
上に縦横所定ピッチで取付けられた高さ調節式のペデス
タル(受座)25と、これらのペデスタル25上に支持され
て敷設された床パネル26とで構成されている。
The seismic isolation floor structure 20 includes a plurality of seismic isolation support devices 23 arranged on a floor slab 21 at predetermined vertical and horizontal pitches (for example, at intervals of 3000 mm), and supported vertically and horizontally on the seismic isolation support devices 23. Floor frames (beams) 24 and these floor frames 24
The pedestal 25 includes a height-adjustable pedestal (seat) 25 mounted thereon at predetermined vertical and horizontal pitches, and a floor panel 26 supported and laid on the pedestal 25.

前記免震床構造20の周囲には、所定巾の間隔を設け
て、固定床構造30が設けられている。
A fixed floor structure 30 is provided around the seismic isolation floor structure 20 at predetermined intervals.

この固定床構造30は、壁スラブ22の内側に沿って所定
巾で設けられ、床スラブ21上に固定された固定台31およ
び該固定台31上に支持された固定パネル32で構成されて
いる。
The fixed floor structure 30 is provided with a predetermined width along the inside of the wall slab 22, and includes a fixed base 31 fixed on the floor slab 21 and a fixed panel 32 supported on the fixed base 31. .

前記固定台31は免震床構造20上の床パネル(可動パネ
ル)26の周縁部をも摺動可能に支持する広さを有してい
る。
The fixed base 31 has an area for slidably supporting the periphery of a floor panel (movable panel) 26 on the seismic isolation floor structure 20.

前記固定パネル32と前記可動床パネル26との間には、
地震時両方のパネル32、26間に生じる水平方向相対変位
を吸収するための緩衝パネル27が設けられている。この
緩衝パネル27は前記固定台31上に摺動可能に支持されて
いる。
Between the fixed panel 32 and the movable floor panel 26,
A buffer panel 27 is provided for absorbing a horizontal relative displacement between the panels 32 and 26 during an earthquake. The buffer panel 27 is slidably supported on the fixed base 31.

また、前記可動床パネル26の周縁部分すなわち前記緩
衝パネル27に隣接する部分26Aは上下にも多少動くこと
ができ、上下方向の相対変位を吸収できる構造になって
いる。
Further, a peripheral portion of the movable floor panel 26, that is, a portion 26A adjacent to the buffer panel 27 can move up and down to some extent, and has a structure capable of absorbing vertical displacement.

なお、前記床パネル26は免震床部分であり、建屋内の
床面積の殆どを占めるものであり、一方、前記固定パネ
ル32は建屋と一体に振動する床部分であり、その面積は
最少限に選定される。
Note that the floor panel 26 is a base-isolated floor portion and occupies most of the floor area in the building, while the fixed panel 32 is a floor portion that vibrates integrally with the building, and its area is minimal. Is selected.

可動床パネル26の全周縁に沿って設けられる前記緩衝
パネル27は、水平力を受けた時容易に巾寸法を減じる構
造のパネルであればよく、例えば、ゴム状弾性材の板あ
るいは相互に滑る斜面を有する複数のブロックなどで構
成することができる。
The buffer panel 27 provided along the entire peripheral edge of the movable floor panel 26 may be a panel having a structure that can easily reduce the width dimension when subjected to a horizontal force, for example, a rubber-like elastic material plate or slipping on each other. It can be composed of a plurality of blocks having a slope.

なお、前記可動パネル26、前記固定パネル32および緩
衝パネル27を含む前記床面上には、カーペットあるいは
タイル等の仕上げ材が布設される。
A finishing material such as a carpet or a tile is laid on the floor including the movable panel 26, the fixed panel 32, and the buffer panel 27.

第1図は第7図中の免震支持装置23の一つ含む本発明
の免震床構造を示す部分縦断面図である。
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing the seismic isolation floor structure of the present invention including one of the seismic isolation support devices 23 in FIG.

第1図および第7図において、免震支持装置23は、ベ
ローズタイプの空気ばね35と多段積層ゴム組立体36とを
上下に積み重ねて結合した構造を有する。
1 and 7, the seismic isolation support device 23 has a structure in which a bellows-type air spring 35 and a multi-stage laminated rubber assembly 36 are vertically stacked and connected.

第1図において、前記空気ばね35は、圧縮空気が充填
される空気袋(空気室)から成るベローズ37の上下に端
面板38A、38Bを結合するとともに、下側の端面板38Bを
上側の端面板38Aの角隅部(4箇所)に植設した4本の
ガイド軸39に沿って上下動可能に組み付けた構造になっ
ている。
In FIG. 1, the air spring 35 is connected to upper and lower end plates 38A and 38B of a bellows 37 formed of an air bag (air chamber) filled with compressed air, and connects a lower end plate 38B to an upper end. It is structured to be vertically movable along four guide shafts 39 planted at four corners of the face plate 38A.

なお、前記ガイド軸39には空気ばね35の最大圧縮位置
を規制するためのストッパ41が設けられている。
The guide shaft 39 is provided with a stopper 41 for regulating the maximum compression position of the air spring 35.

第1図および第7図において、前記空気ばね35の空気
室(本実施例ではベローズ)37の内部は、前記床フレー
ム24内に形成された補助空気タンク43に対し、空気供給
路(チューブ)42を通して接続されている。この空気供
給路42の途中には空気ばね35の振動減衰能を付与するた
めの絞り44が設けられている。
1 and 7, the inside of an air chamber (bellows in this embodiment) 37 of the air spring 35 is connected to an auxiliary air tank 43 formed in the floor frame 24 by an air supply path (tube). Connected through 42. A throttle 44 for providing the vibration damping capability of the air spring 35 is provided in the middle of the air supply path 42.

さらに、前記補助空気タンク43はチューブ45を介して
コンプレッサー等の空気圧力源46に接続され、該チュー
ブ45の途中には空気ばね35の高さ(レベル)またはばね
定数を調節するためのレベリングバルブ47が接続されて
いる。
Further, the auxiliary air tank 43 is connected to an air pressure source 46 such as a compressor via a tube 45, and a leveling valve for adjusting the height (level) or the spring constant of the air spring 35 in the middle of the tube 45. 47 is connected.

こうして、各空気ばね35は、その空気室37を補助空気
タンク43に接続することにより、空気圧および空気量を
変えて鉛直方向の固有振動数を調節できるように構成さ
れている。なお、前記補助空気タンク43の容量は、例え
ば、一つの免震支持装置23に対し約10l程度に選定され
る。
Thus, each air spring 35 is configured such that the air chamber 37 is connected to the auxiliary air tank 43 so that the natural frequency in the vertical direction can be adjusted by changing the air pressure and the amount of air. The capacity of the auxiliary air tank 43 is selected to be, for example, about 10 l for one seismic isolation support device 23.

以上説明した構造により、本発明の免震床構造、すな
わち、空気ばね35と積層ゴム(図示の実施例では多段積
層ゴム組立体)36を上下に積み重ねて結合した免震支持
装置23で支持された床フレーム24の上に床パネル26を敷
設した免震床構造20において、前記床フレーム24の少な
くとも一部を中空気密構造とし、前記空気ばね35に接続
される補助空気タンク43を前記中空気密構造の床フレー
ム24で構成することを特徴とする免震床構造20が提供さ
れる。
With the structure described above, the seismic isolation floor structure of the present invention, that is, the seismic isolation support device 23 in which the air spring 35 and the laminated rubber (multi-layer laminated rubber assembly in the illustrated embodiment) 36 are vertically stacked and connected. In the base-isolated floor structure 20 in which the floor panel 26 is laid on the floor frame 24, at least a part of the floor frame 24 has a medium airtight structure, and an auxiliary air tank 43 connected to the air spring 35 is provided in the middle. A seismic isolation floor structure 20 is provided, which is constituted by a floor frame 24 having an airtight structure.

第8図は、前記多段積層ゴム組立体36の詳細を示す側
面図であり、第9図は第8図中の線IX−IXに沿った断面
図である。
FIG. 8 is a side view showing the details of the multi-layer laminated rubber assembly 36, and FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.

第8図および第9図において、多段積層ゴム組立体36
は、複数位置(図示の例では4箇所)で弾性体要素とし
ての積層ゴム51を上下に複数個(図示の例では4個)積
み重ねるとともに、各段の積層ゴム51の上下端面を安定
板52で互いに連結した構造を有する。
8 and 9, the multi-layer laminated rubber assembly 36
Means that a plurality of (four in the illustrated example) laminated rubber elements 51 as elastic elements are stacked up and down at a plurality of positions (four in the illustrated example), and the upper and lower end surfaces of the laminated rubber 51 at each stage are stabilized by the stabilizing plate 52. Has a structure connected to each other.

各積層ゴム51は、ゴム状弾性材と鋼板または硬質プラ
スチック板などの補強板とを交互に積層一体化した構造
を有し、上下の端面に一体的に設けられたフランジ53で
前記安定板52に締結固定されている。
Each laminated rubber 51 has a structure in which a rubber-like elastic material and a reinforcing plate such as a steel plate or a hard plastic plate are alternately laminated and integrated, and the stabilizer 53 is integrally provided on upper and lower end faces by a flange 53. It is fastened and fixed.

こうして構成された多段積層ゴム組立体36は、その下
端で床スラブ21に固定されその上端には前記空気ばね35
が結合されている。
The multi-layer laminated rubber assembly 36 thus configured is fixed to the floor slab 21 at its lower end, and has the air spring 35 at its upper end.
Are combined.

第10図は第8図の多段積層ゴム組立体36が地震力によ
り水平方向に変位した状態を示す。
FIG. 10 shows a state in which the multi-layer laminated rubber assembly 36 of FIG. 8 has been displaced in the horizontal direction by seismic force.

第8図および第9図で示すように要素弾性体としての
積層ゴム51を安定板52で連結して構成した多段積層ゴム
組立体36によれば、各積層ゴム51の上下の各端面が安定
板52で拘束されているので、全体として安定な構造にな
る。
As shown in FIGS. 8 and 9, according to the multi-layer laminated rubber assembly 36 in which the laminated rubber 51 as the element elastic body is connected by the stabilizer 52, the upper and lower end faces of the laminated rubber 51 are stable. Since it is restrained by the plate 52, the structure becomes stable as a whole.

したがって、地震力が作用しても、第10図に示すよう
に座屈を生じることなく大きな水平方向変位を得ること
ができ、単体の積層ゴムで支持する場合に比べ単位面積
当たりの支持荷重を大幅に増大させることができる。
Therefore, even when seismic force is applied, a large horizontal displacement can be obtained without buckling as shown in Fig. 10, and the supporting load per unit area can be reduced as compared with the case of supporting with a single laminated rubber. It can be greatly increased.

以上第8図〜第10図について説明したような多段積層
ゴム組立体36を用いることにより、水平方向に大きな変
位(例えば±200mm)が得られ、各積層ゴム51のゴム層
として高減衰ゴムを使用すれば、高い振動減衰能を有
し、ダンパーを併用しなくとも優れた免震性能を発揮す
る免震支持装置23が得られる。
By using the multi-layer laminated rubber assembly 36 described above with reference to FIGS. 8 to 10, a large displacement (for example, ± 200 mm) is obtained in the horizontal direction, and a high-damping rubber is used as the rubber layer of each laminated rubber 51. If used, the seismic isolation support device 23 having high vibration damping ability and exhibiting excellent seismic isolation performance without using a damper can be obtained.

なお、第7図の免震床構造においては、前記床フレー
ム24をなるべく低くして前記可動床パネル26との間にス
ペースを確保し、該床パネル上に設置されるコンピュー
タ等への配線を容易に行いうる構造になっている。
In the seismic isolation floor structure of FIG. 7, the floor frame 24 is lowered as much as possible to secure a space between the movable floor panel 26 and wiring to a computer or the like installed on the floor panel. It has a structure that can be easily performed.

また、第1図に示す免震支持装置23を使用する場合、
1基当たりの荷重は通常1〜10トン程度に設定するのが
好ましい。
When the seismic isolation support device 23 shown in FIG. 1 is used,
It is preferable that the load per unit is usually set to about 1 to 10 tons.

第2図は中空気密構造にした床フレーム24で形成され
る補助空気タンク43を模式的に示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing an auxiliary air tank 43 formed by the floor frame 24 having a medium airtight structure.

第2図において、前記床フレーム24は四角断面で中空
気密構造の角パイプで作られており、その内部が前記補
助空気タンク43として使用されている。
In FIG. 2, the floor frame 24 is made of a square pipe having a square cross section and a medium airtight structure, and the inside thereof is used as the auxiliary air tank 43.

前記床フレーム24には、長手方向所定間隔ごとに、U
ボルト61および固定プレート62を使用してペデスタル25
が固定されている。
The floor frame 24 is provided with U
Pedestal 25 using bolts 61 and fixing plate 62
Has been fixed.

各ペデスタル25は、ロックナット63付きのネジ係合部
を有し、高さ調節可能になっている。
Each pedestal 25 has a screw engaging portion with a lock nut 63, and is adjustable in height.

各ペデスタル25の上には前記床パネル26が敷設されて
いる。
On each pedestal 25, the floor panel 26 is laid.

前記補助空気タンク43は空気供給路(チューブ)42を
介して前記空気ばね35の空気室37に接続されており、こ
の空気供給路42の途中には空気ばね35に振動減衰能を付
与するための絞り44が設けられている。
The auxiliary air tank 43 is connected to an air chamber 37 of the air spring 35 via an air supply path (tube) 42. In the middle of the air supply path 42, the air spring 35 has a vibration damping capability. Aperture 44 is provided.

また、前記補助空気タンク43は、レベリングバルブ47
を有するチューブ45を通して、コンプレッサー等の空気
圧源46に接続されている。
The auxiliary air tank 43 is provided with a leveling valve 47.
Is connected to an air pressure source 46 such as a compressor.

このレベリングバルブ47は、前記補助空気タンク43内
の空気量あるいは空気圧を調節して、空気ばね35の高さ
を調整するためのものである。
The leveling valve 47 is for adjusting the height of the air spring 35 by adjusting the amount of air or the air pressure in the auxiliary air tank 43.

第11図は前記レベリングバルブ47の構造および動作を
例示する縦断面図である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view illustrating the structure and operation of the leveling valve 47.

第11図の(A)は中立位置、(B)は床荷重が増加し
て床パネル26が下がった時の動作、(C)は床荷重が減
少して床パネル26が上昇した時の動作をそれぞれ示す。
11 (A) is a neutral position, (B) is an operation when the floor load is increased and the floor panel 26 is lowered, and (C) is an operation when the floor load is reduced and the floor panel 26 is raised. Are respectively shown.

第11図において、可動床パネル26と床フレーム24との
間の相対的変位は、レバー71の先端の上下方向の移動に
変えられ、レバー71は支点を中心として変位に応じた角
度だけ回転する。
In FIG. 11, the relative displacement between the movable floor panel 26 and the floor frame 24 is changed to the vertical movement of the tip of the lever 71, and the lever 71 rotates around the fulcrum by an angle corresponding to the displacement. .

レバー71の回転により、プランジャ72がシリンダ内で
上下に動かされ、吸排弁73が動作する。
By the rotation of the lever 71, the plunger 72 is moved up and down in the cylinder, and the suction and discharge valve 73 operates.

まず、第11図の(A)のように、レバー71が中立位置
にあるときは、吸排弁73は着座し、空気ばね35に対する
圧力空気の給排は行なわれない。
First, as shown in FIG. 11 (A), when the lever 71 is at the neutral position, the suction / discharge valve 73 is seated, and the supply / discharge of compressed air to / from the air spring 35 is not performed.

第11図の(B)のように、床パネル26の荷重が増加
し、床パネル26のレベルが下がると、給排弁73がバルブ
シートを離れて、チェックバルブ74付きのオリフィス75
から圧力空気が供給されるので、床パネル26は次第に上
方へ押し上げられ、レバー71が中立状態に戻され、供給
が止まる。
As shown in FIG. 11 (B), when the load on the floor panel 26 increases and the level of the floor panel 26 decreases, the supply / discharge valve 73 leaves the valve seat and the orifice 75 with the check valve 74.
, The floor panel 26 is gradually pushed upward, the lever 71 is returned to the neutral state, and the supply is stopped.

第11図の(C)のように、床パネル26の荷重が減少
し、床パネル26が浮くと、プランジャ72が上昇し、その
下面の排気孔76が給排弁72から離れて開口され、空気ば
ね35の出力空気が大気へ放出されるので、床パネル26は
次第に下降する。
As shown in FIG. 11 (C), when the load on the floor panel 26 decreases and the floor panel 26 floats, the plunger 72 rises, and an exhaust hole 76 on its lower surface is opened apart from the supply / discharge valve 72, Since the output air of the air spring 35 is released to the atmosphere, the floor panel 26 gradually descends.

レバー71が中立位置に戻ると排気が止まる。 When the lever 71 returns to the neutral position, the exhaust stops.

第3図は前記補助空気タンク43を形成する中空気密構
造の床フレーム24の具体的構造を例示する側面図であ
り、第4図は第3図中の線IV−IVに沿った断面図であ
り、該床フレーム24は四角断面の所定長さの薄肉パイプ
(通常鋼製)で構成され、その両端開口部に端板64、64
を溶接することにより中空気密構造の補助空気タンク43
が形成されている。
FIG. 3 is a side view illustrating the specific structure of the floor frame 24 having a medium airtight structure forming the auxiliary air tank 43, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. The floor frame 24 is formed of a thin-walled pipe (usually made of steel) having a square cross section and a predetermined length.
Auxiliary air tank 43 with medium airtight structure by welding
Are formed.

なお、床フレーム24の側面には、前記空気供給路42お
よび前記チューブ45を接続するための取付け孔65、65が
形成されている。
In addition, mounting holes 65 for connecting the air supply passage 42 and the tube 45 are formed on the side surface of the floor frame 24.

前記床フレーム24を形成する薄肉パイプとしては、例
えば、縦横125mmで肉厚4.5mmあるいは150mm×80mmで肉
厚4.5mm程度の鋼パイプが使用され、このような鋼パイ
プを用いることにより、床荷重に対する剛性およびタン
ク容量を確保することができる。
As the thin-walled pipe forming the floor frame 24, for example, a steel pipe having a length and width of 125 mm and a thickness of 4.5 mm or a thickness of about 150 mm × 80 mm and a thickness of about 4.5 mm is used, and by using such a steel pipe, the floor load is reduced. Rigidity and tank capacity can be secured.

第5図は本発明の免震床構造における床フレーム24お
よび空気ばね35のレイアウトの一部を例示する平面図で
ある。
FIG. 5 is a plan view illustrating a part of the layout of the floor frame 24 and the air spring 35 in the seismic isolation floor structure of the present invention.

図示のレイアウトでは、ほとんどの床フレーム24を角
パイプ等の中空気密構造にして補助空気タンク43として
利用可能にしておき、該補助空気タンク43の容量を調節
することにより空気ばね35のばね定数を調整しうるよう
に構成されている。
In the illustrated layout, most of the floor frame 24 has a medium airtight structure such as a square pipe, and is made available as the auxiliary air tank 43. By adjusting the capacity of the auxiliary air tank 43, the spring constant of the air spring 35 is adjusted. Is adjusted.

各空気ばね35に対する補助空気タンク43の容量を増や
すと、ばね定数が柔らかくなって免震効果を増大させる
ことができる。
When the capacity of the auxiliary air tank 43 for each air spring 35 is increased, the spring constant is softened and the seismic isolation effect can be increased.

第5図のレイアウトにおいては、縦横に配置された床
フレーム24のうち、A、B、Cの3本の床フレームを利
用して3個の補助空気タンク43が形成され、各空気ばね
35、35は図示のように配管68、68によって前記3個の補
助空気タンクA、B、Cに順次直列的に接続されてい
る。
In the layout of FIG. 5, three auxiliary air tanks 43 are formed using three floor frames A, B and C among the floor frames 24 arranged vertically and horizontally, and each air spring
35, 35 are connected in series to the three auxiliary air tanks A, B, C by piping 68, 68 as shown.

各補助空気タンクA、B、Cの間の配管68、68には開
閉弁69が設けられており、これらの開閉弁69を操作する
ことにより、使用される補助空気タンク43の数を調節す
ることができる。
On / off valves 69 are provided in the pipes 68, 68 between the auxiliary air tanks A, B, C, and by operating these on / off valves 69, the number of auxiliary air tanks 43 to be used is adjusted. be able to.

また、予め3個の床フレーム24を中空気密構造にして
おき、1個の床フレーム24のみを補助空気タンク43とし
て使用した後で、2個または3個の床フレーム24を補助
空気タンク43として使用するように追加施工によって仕
様変更を行うこともできる。
In addition, after three floor frames 24 have a medium air-tight structure in advance and only one floor frame 24 is used as the auxiliary air tank 43, two or three floor frames 24 are connected to the auxiliary air tank 43. The specification can be changed by additional construction to use as.

使用に際しては、各床フレーム24にはコンピュータ等
の積載荷重が加わっており、これらの床フレーム24の一
部(全部の場合も有り得る)で構成される各補助空気タ
ンク43は、空気ばね35と接続され、前記床フレームから
伝わる荷重を受け持っている。
At the time of use, a load such as a computer is applied to each floor frame 24, and each auxiliary air tank 43 constituted by a part (possibly all) of the floor frame 24 has an air spring 35 It is connected and bears the load transmitted from the floor frame.

地震等で空気ばね35に動的荷重が加わると、該空気ば
ね35内に通じる空気が補助空気タンク43との間を往復
し、前記絞り44の効果によって振動減衰能が生じる。
When a dynamic load is applied to the air spring 35 due to an earthquake or the like, air flowing into the air spring 35 reciprocates between the auxiliary air tank 43 and the diaphragm 44 produces vibration damping ability.

この場合、空気ばねの圧縮空気室37に対する補助空気
タンク43の容量を大きくすると、ばね剛さが低下し、柔
らかい空気ばねが得られ、免震効果を高めることができ
る。
In this case, when the capacity of the auxiliary air tank 43 with respect to the compressed air chamber 37 of the air spring is increased, the spring stiffness is reduced, a soft air spring is obtained, and the seismic isolation effect can be enhanced.

以上説明した実施例によれば、次のような効果が得ら
れた。
According to the embodiment described above, the following effects were obtained.

i)床フレーム24を気密構造にしてその内部を補助空気
タンク43として利用するので、前記補助空気タンクを別
途作成する必要が無く、施工工数を減らし、コスト節減
を図ることができた。
i) Since the floor frame 24 has an airtight structure and the inside is used as the auxiliary air tank 43, there is no need to separately prepare the auxiliary air tank, so that the number of construction steps can be reduced and the cost can be reduced.

ii)補助空気タンクを現場で床フレーム24等に固定する
工数を無くすことができ、工期の短縮を図ることができ
た。
ii) The man-hour for fixing the auxiliary air tank to the floor frame 24 or the like on site can be eliminated, and the construction period can be shortened.

iii)床フレーム24と兼用するので、補助空気タンク43
の容量を容易に大きくすることができ、免震効果を容易
に高めることができた。
iii) Since it is also used as the floor frame 24, the auxiliary air tank 43
Capacity could easily be increased, and the seismic isolation effect could be easily increased.

iv)床フレーム24を薄肉の中空構造にするので、フレー
ム全体として軽量化を図ることができた。
iv) Since the floor frame 24 has a thin hollow structure, the weight of the entire frame can be reduced.

なお、以上の実施例では、積層ゴム36を第8図に示す
ような多段積層ゴム組立体で構成したが、これは安定板
などを使用しない大型の単体の積層ゴムで構成すること
もできる。
In the above embodiment, the laminated rubber 36 is constituted by a multi-stage laminated rubber assembly as shown in FIG. 8, but it can be constituted by a large single laminated rubber without using a stabilizer or the like.

また、図示の構成では積層ゴム36の上に空気ばね35を
結合したが、上下を逆にし、空気ばねの方を下に配置し
ても同じである。
In the illustrated configuration, the air spring 35 is connected to the laminated rubber 36. However, the same applies when the air spring is placed upside down and the air spring is placed below.

さらに、前記空気ばね35としては、図示のベローズタ
イプに限らず、ダイヤフラムタイプなどその他のタイプ
の空気ばねを使用することもできる。
Further, the air spring 35 is not limited to the bellows type shown in the figure, and other types of air springs such as a diaphragm type may be used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、空
気ばねと積層ゴムを上下に積み重ねて結合した免震支持
装置で支持された床フレームの上に床パネルを敷設した
免震床構造において、前記床フレームの少なくとも一部
を中空気密構造とし、前記空気ばねに接続される補助空
気タンクを前記中空気密構造の床フレームで構成するの
で、補助空気タンクを別途作成する必要が無くなり、構
造の簡素化およびスペース効率の向上を図ることがで
き、しかも、容易に補助空気タンクの容量を増やして免
震効果を向上させうる免震床構造が得られる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in the base-isolated floor structure in which the floor panel is laid on the floor frame supported by the base-isolated support device in which the air spring and the laminated rubber are stacked up and down and combined, Since at least a part of the floor frame has a medium air-tight structure, and the auxiliary air tank connected to the air spring is configured by the floor frame having the medium air-tight structure, it is not necessary to separately create an auxiliary air tank, and the structure is reduced. Therefore, a seismic isolation floor structure that can easily increase the capacity of the auxiliary air tank and improve the seismic isolation effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明による免震床構造の一実施例の要部を示
す縦断面図、第2図は第1図中の補助空気タンクの要部
構成を示す模式的斜視図、第3図は第2図中の補助空気
タンクを構成する床フレームの部分側面図、第4図は第
3図中の線IV−IVに沿った断面図、第5図は本発明によ
る免震床構造のレイアウトを例示する模式的部分平面
図、第6図は本発明を実施した免震床構造の一例を示す
部分平面図、第7図は第6図中の線VII−VIIに沿った部
分縦断面図、第8図は第7図中の免震支持装置に使用さ
れる多段積層ゴム組立体を例示する側面図、第9図は第
8図中の線IX−IXに沿った断面図、第10図は第8図の多
段積層ゴム組立体が水平方向に変位した状態を模式的に
示す側面図、第11図はレベリングバルブの構造および動
作を示す縦断面図である。 20……免震床構造、23……免震支持装置、24……床フレ
ーム、26……床パネル(可動パネル)、35……空気ば
ね、36……積層ゴム(多段積層ゴム組立体)、37……圧
縮空気室、42……空気供給路、43……補助空気タンク、
44……絞り、45……チューブ、46……空気圧源、47……
レベリングバルブ。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of one embodiment of a base isolation floor structure according to the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view showing a main part configuration of an auxiliary air tank in FIG. 1, and FIG. 2 is a partial side view of the floor frame constituting the auxiliary air tank in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a schematic partial plan view illustrating a layout, FIG. 6 is a partial plan view showing an example of a base-isolated floor structure embodying the present invention, and FIG. 7 is a partial longitudinal section along line VII-VII in FIG. FIG. 8 is a side view illustrating a multi-layer laminated rubber assembly used in the seismic isolation support device in FIG. 7, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. FIG. 10 is a side view schematically showing a state in which the multi-stage laminated rubber assembly of FIG. 8 is displaced in the horizontal direction, and FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing the structure and operation of the leveling valve. 20 ... seismic isolation floor structure, 23 ... seismic isolation support device, 24 ... floor frame, 26 ... floor panel (movable panel), 35 ... air spring, 36 ... laminated rubber (multi-stage laminated rubber assembly) , 37 …… Compressed air chamber, 42 …… Air supply path, 43 …… Auxiliary air tank,
44 …… Aperture, 45 …… Tube, 46 …… Air pressure source, 47 ……
Leveling valve.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】空気ばねと積層ゴムを上下に積み重ねて結
合した免震支持装置で支持された床フレームの上に床パ
ネルを敷設した免震床構造において、前記床フレームの
少なくとも一部を中空気密構造とし、前記空気ばねに接
続される補助空気タンクを前記中空気密構造の床フレー
ムで構成することを特徴とする免震床構造。
In a seismic isolation floor structure, a floor panel is laid on a floor frame supported by a seismic isolation support device in which an air spring and a laminated rubber are vertically stacked and combined, and at least a part of the floor frame is placed inside. A seismic isolation floor structure having an airtight structure, wherein an auxiliary air tank connected to the air spring is formed by the floor frame having the medium airtight structure.
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