JP2760822B2 - Base-isolated floor structure - Google Patents
Base-isolated floor structureInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子機器等が載置される建物のアクセス
床を、地震等の際にその上下,水平震動を減衰吸収する
装置を設けたフリーアクセス床とすることにより電子機
器等に与える震動の影響を著しく軽減した免震床構造に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention provides a device for damping and absorbing vertical and horizontal vibrations of an access floor of a building on which electronic devices and the like are mounted in the event of an earthquake or the like. The present invention relates to a seismic isolation floor structure with a free access floor, which significantly reduces the effects of vibrations on electronic equipment.
一般に、高度通信システムは超LSIなど微細でデリケ
ートな部品の集積により構成されているため、震動や衝
撃等に特に影響を受け易い。従って建物の床上に高度通
信システムや電子計算機等の機器を設置する場合、地震
等による震動衝撃に対して機器の安全性を図るため、種
々の免震床が提案されている。このような従来の免震床
構造としては、例えば特開昭62−86265号公報に示され
たものがある。これは床構造体の鉄骨架台の四隅をベア
リングボールで水平移動自在に支持し、さらに下地スラ
ブ上に水平に固定したバネダンパと床構造体とをロープ
状部材で連結したものである。また実開昭62−204055号
公報に開示されたものは、固定側に連結される固定側部
材の円錐凹部には、上方の可動側に連結される可動部材
の下部に回転自在に保持された大型のスチールボールを
当接させ、固定側と可動側との間における水平方向の大
きい相対変位に対処し得るもの、としている。In general, an advanced communication system is configured by integrating fine and delicate components such as a super LSI, so that it is particularly susceptible to vibration and impact. Therefore, when installing devices such as an advanced communication system and an electronic computer on the floor of a building, various seismic isolation floors have been proposed in order to ensure the safety of the devices against vibration shock due to an earthquake or the like. Such a conventional seismic isolation floor structure is disclosed in, for example, JP-A-62-86265. This is one in which four corners of a steel frame of the floor structure are supported by bearing balls so as to be horizontally movable, and a spring damper fixed horizontally on a base slab and the floor structure are connected by a rope-shaped member. Also, the one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-204055 is rotatably held at a lower portion of a movable member connected to an upper movable side in a conical recess of a fixed side member connected to a fixed side. A large steel ball is brought into contact therewith to cope with a large relative displacement in the horizontal direction between the fixed side and the movable side.
しかしながら、前記従来の免震床構造にあっては、地
震等による震動において、前者は水平方向に作用するダ
ンパにより水平震動を吸収し、後者は固定側と可動側と
の間の水平方向の相対変位をスチールボールの円錐凹部
内回転に代える構成としており、いずれも主として水平
震動の緩衝吸収を目的としたものである。従って、上下
震動を伴う大きな地震に対しては電子機器等に対する影
響を防止できないという問題点があった。However, in the above-mentioned conventional base-isolated floor structure, in the case of vibration due to an earthquake or the like, the former absorbs horizontal vibration by a damper acting in the horizontal direction, and the latter absorbs horizontal vibration between the fixed side and the movable side. The displacement is replaced by the rotation of the steel ball in the conical concave portion, all of which are mainly aimed at absorbing and absorbing horizontal vibration. Therefore, there is a problem that an influence on electronic devices and the like cannot be prevented for a large earthquake accompanied by vertical vibration.
この発明は、このような従来技術の問題点にかんがみ
てなされたものであって、上下震動に対して、免震ユニ
ットを設ける等により、上記問題点を解決することを目
的としている。The present invention has been made in view of such problems of the related art, and has as its object to solve the above problems by providing a seismic isolation unit for vertical vibration.
この発明の免震床構造は、上部フレームと下部フレー
ムとの間に、弾性体と流体ダンパよりなる上下振動の減
衰吸収機能を有する免震ユニットを介装し、下部フレー
ムとコンクリート床との間には、水平震動の吸収機能を
有する弾性体よりなる水平ばねと下部フレームを支承す
るベアリングボールとを介装し、上部フレームにフリー
アクセス床を形成し、下部フレームの一部を立ち上げて
この下部フレームの上部と前記コンクリート床上に設置
したアクセス床との間に、水平震動を吸収するクッショ
ン材を介装し、上部フレーム側面と下部フレーム側面と
の間に複数のベアリングボールを介装してなる。前記ア
クセス床を前記フリーアクセス床と同一高さにすると好
適である。According to the seismic isolation floor structure of the present invention, a seismic isolation unit having a function of damping and absorbing vertical vibrations composed of an elastic body and a fluid damper is interposed between the upper frame and the lower frame, and is provided between the lower frame and the concrete floor. In this method, a horizontal spring made of an elastic body having a function of absorbing horizontal vibration and a bearing ball supporting the lower frame are interposed, a free access floor is formed in the upper frame, and a part of the lower frame is raised. A cushioning material for absorbing horizontal vibration is interposed between the upper part of the lower frame and the access floor installed on the concrete floor, and a plurality of bearing balls are interposed between the upper frame side and the lower frame side. Become. Preferably, the access floor is at the same height as the free access floor.
弾性体と流体ダンパが一体として震動を受けると、そ
の震動は減衰吸収される。このような弾性体と流体ダン
パが一体として構成された免震ユニットが上部フレーム
と下部フレームとの間に介装されているので、この免震
ユニットは地震の上下震動による下部フレームからの衝
撃や震動を緩衝減衰して上部フレームへ伝える。また水
平震動は下部フレームとコンクリート床面との間に介装
された弾性体よりなる水平ばねで減衰吸収し、さらに、
下部フレームを支承するベアリングボールの回転ないし
すべりにより、上,下部フレームへの入力が頭打ちにな
る。When the elastic body and the fluid damper are integrally vibrated, the vibration is damped and absorbed. Since the seismic isolation unit, which is composed of such an elastic body and a fluid damper, is interposed between the upper frame and the lower frame, this seismic isolation unit is not affected by the impact from the lower frame due to the vertical vibration of the earthquake. The vibration is buffered and attenuated and transmitted to the upper frame. The horizontal vibration is damped and absorbed by a horizontal spring made of an elastic body interposed between the lower frame and the concrete floor.
Due to the rotation or slippage of the bearing balls supporting the lower frame, the input to the upper and lower frames reaches a plateau.
従って上部フレームに形成されたフリーアクセス床上
の物体には、地震の上下震動及び水平震動は大幅に減衰
された状態で伝わることになる。Therefore, the vertical vibration and the horizontal vibration of the earthquake are transmitted to the object on the free access floor formed in the upper frame in a greatly attenuated state.
また、上部フレーム側面と下部フレーム側面との間に
はベアリングボールが介装されているため、フリーアク
セス床が左右不均等な上下震動を受けても一方に傾くこ
となく床面が水平な状態で上下震動する。In addition, since the bearing balls are interposed between the upper frame side and the lower frame side, even if the free access floor is subjected to uneven left and right vertical vibration, the floor does not tilt to one side and stays horizontal. Vibrates up and down.
さらに、前記下部フレームの一部を立ち上げてこの下
部フレームの上部と前記コンクリート床上に設置したア
クセス床との間に、水平震動を吸収するクッション材を
介装したため、アクセス床を経由した水平震動も前記ク
ッション材に吸収されてフリーアクセス床に伝達される
ことが抑制される。Further, since a part of the lower frame is raised and a cushioning material for absorbing horizontal vibration is interposed between the upper part of the lower frame and the access floor installed on the concrete floor, the horizontal vibration via the access floor is provided. Is also absorbed by the cushion material and transmitted to the free access floor.
また、前記アクセス床を前記フリーアクセス床と同一
高さにすると、アクセス床及びフリーアクセス床を含め
た床全体を一枚の床として使用することができる。When the access floor is at the same height as the free access floor, the entire floor including the access floor and the free access floor can be used as one floor.
以下、この発明を図面に基づいて説明する。第1〜6
図は本発明に係る一実施例を示す図である。Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. First to sixth
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment according to the present invention.
第1図は本発明に係る免震ユニットを取付けた免震床
構造を示す部分断面図、第2図は免震床の平面図である
(床は左右中心軸に関して対称であるため、便宜状、全
体の1/4を図示)。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a base-isolated floor structure to which a base-isolation unit according to the present invention is attached, and FIG. 2 is a plan view of the base-isolated floor. , 1/4 of the whole).
図において、1はフリーアクセス床、2は型鋼で四辺
を形成する上部フレーム、3は上部フレームの対向する
ビーム間に並列して設けた複数の根太であって、フリー
アクセス床1を受ける部材である。2aはケーブル等を通
すための通線孔である。In the drawing, 1 is a free access floor, 2 is an upper frame that forms four sides of a shape steel, 3 is a plurality of joists provided in parallel between opposed beams of the upper frame, and is a member that receives the free access floor 1. is there. 2a is a through hole for passing a cable or the like.
4は、上部フレーム2の外周を囲繞するごとく形成さ
れた下部フレームであって、平型鋼を素材とする多数の
リブ5が設けられ、このリブの上端部には小根太6が取
付けられる。さらにこの小根太には、上部すべり板7が
下部フレーム4の上端部四周に取付けられ、その上面は
他のアクセス床8下面と摺接可能となっている。9はパ
イプ型ゴムからなるクッション材であって、下部フレー
ム4の上端部と他のアクセス床8の側端との間に介装さ
れ、下部フレーム4が水平震動した場合にその震動を緩
衝吸収するための補助的部材である。Reference numeral 4 denotes a lower frame formed so as to surround the outer periphery of the upper frame 2. A plurality of ribs 5 made of flat steel are provided, and a small joist 6 is attached to the upper end of the rib. Further, on this small joist, an upper sliding plate 7 is attached to four rounds of an upper end portion of the lower frame 4, and an upper surface thereof can be slidably contacted with a lower surface of another access floor 8. Numeral 9 denotes a cushion material made of a pipe type rubber, which is interposed between the upper end of the lower frame 4 and a side end of the other access floor 8, and absorbs and absorbs the vibration of the lower frame 4 when the horizontal vibration occurs. It is an auxiliary member for performing.
10は免震ユニットであって、コイルばね等の弾性体11
と流体ダンパ12との組合わせにより構成され、軸方向に
加えられた緩衝振動を緩和吸収するとともに急速に震動
を減衰する作用を有しており、第1図に示すごとく、上
部フレーム2と下部フレーム4との間に介装されてい
る。この免震ユニット10の取付数は、フリーアクセス床
1が四角形の場合、本実施例においては、少なくとも四
角形の四隅に取付けるものとする。Reference numeral 10 denotes a seismic isolation unit, which is an elastic body 11 such as a coil spring.
And a damper 12, which has a function of absorbing and damping vibrations applied in the axial direction and of rapidly damping vibrations. As shown in FIG. It is interposed between the frame 4. When the free access floor 1 is square, the number of the seismic isolation units 10 to be installed is at least at four corners of the square in this embodiment.
13は下部フレーム4の少なくとも四隅に回転自在に取
付けられたベアリングボールであって、14はこのベアリ
ングボール13と対応するコンクリート面15上に設けられ
た下部すべり板である。Reference numeral 13 denotes a bearing ball rotatably attached to at least four corners of the lower frame 4, and reference numeral 14 denotes a lower sliding plate provided on a concrete surface 15 corresponding to the bearing ball 13.
16は下部フレーム4と上部フレーム2の両側面間に介
装されたベアリングボールで、上部フレーム2側面に回
転自在に取付けられていて、フリーアクセス床1に左右
不均一な震動が加えられても床1は水平を保って上下震
動することにより、下部フレーム4に対して傾斜してロ
ッキング状態となることを防止している。Numeral 16 denotes a bearing ball interposed between both side surfaces of the lower frame 4 and the upper frame 2. The bearing ball 16 is rotatably mounted on the side surface of the upper frame 2 so that even if the free access floor 1 is subjected to uneven vibration. The floor 1 oscillates up and down while maintaining a horizontal position, thereby preventing the floor 1 from inclining with respect to the lower frame 4 to be in a rocking state.
第3図は、上部フレーム4の平面図、第4図は第3図
のB矢視図である。17は下部フレーム4の一部をなす水
平ばね用梁であり、その中央部においてコンクリート床
面15との間に円柱ゴムよりなる水平ばね18を介装してい
る。この水平ばね18はその両端面がそれぞれ水平ばね用
梁17の下面及びコンクリート上面15に固定されていて、
コンクリート面の水平震動を水平ばね用梁17と一体の下
部フレーム4に対して水平方向に緩衝吸収すると共に、
地震が止むにおいてフリーアクセス床1を原位置に戻す
働きをもっている。FIG. 3 is a plan view of the upper frame 4, and FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. Reference numeral 17 denotes a horizontal spring beam which forms a part of the lower frame 4, and has a horizontal spring 18 made of cylindrical rubber interposed between the beam and a concrete floor surface 15 at the center thereof. This horizontal spring 18 has both end surfaces fixed to the lower surface of the horizontal spring beam 17 and the concrete upper surface 15, respectively.
The horizontal vibration of the concrete surface is buffered and absorbed in the horizontal direction with respect to the lower frame 4 integrated with the horizontal spring beam 17, and
It has the function of returning the free access floor 1 to its original position when the earthquake stops.
以上の構成によって制震作用を説明する。 The seismic control action will be described with the above configuration.
第5図において、コンクリート床15に発生した地震の
上下震動P0はベアリングボール13を介して下部フレーム
4にほとんどそのままの大きさで伝達され、下部フレー
ム4に伝達された上下動は免震ユニット10を介して上部
フレーム2へ伝達される。このとき免震ユニット10は上
下震動による衝撃震動をすでに詳述したごとく減衰吸収
し、フリーアクセス床1上に載置された機器に対しては
殆ど支障を与えない程度の上下震動P1として伝わること
になる。またこの際、上部フレーム2に例えば左右不均
一な震動が加わったとしても各側面には下部フレーム4
側面と転接するベアリングボール16を設けたために上部
フレーム2は水平を保って上下動することにより、下部
フレーム4に対して傾斜してロッキング状態となること
はない。In FIG. 5, the vertical vibration P 0 of the earthquake that occurred on the concrete floor 15 is transmitted to the lower frame 4 through the bearing balls 13 with almost the same size, and the vertical vibration transmitted to the lower frame 4 is transmitted to the seismic isolation unit. It is transmitted to the upper frame 2 via 10. At this time, the seismic isolation unit 10 attenuates and absorbs the impact vibration caused by the vertical vibration as described above, and is transmitted as a vertical vibration P 1 that hardly hinders the equipment mounted on the free access floor 1. Will be. Also, at this time, even if, for example, uneven vibration is applied to the upper frame 2, the lower frame 4
Since the upper frame 2 moves up and down while keeping the horizontal level due to the provision of the bearing balls 16 which are in rolling contact with the side surfaces, the upper frame 2 does not incline with respect to the lower frame 4 and is not locked.
次に、第6図において、コンクリート床15に発生した
水平震動Q0は、水平ばね18によって緩和吸収されるとと
もに、下部フレーム4を支承するベアリングボール13の
回転ないしすべり板14に対するすべりにより上,下部フ
レーム2,4への入力が頭打ちになり、フリーアクセス床
1上の機器に対して損傷を与えない程度の水平震動Q1に
緩和する。また、フリーアクセス床1と他のアクセス床
8との間に設けたクッション材9により、他の床8から
の水平震動を緩和するとともに他の床8が下部フレーム
4に設けたすべり板7をすべることによる相対変位によ
っても他の床8からの水平震動は緩和される。Next, in FIG. 6, the horizontal vibration Q 0 generated on the concrete floor 15 is absorbed and absorbed by the horizontal spring 18, and the bearing ball 13 supporting the lower frame 4 rotates or slides on the slide plate 14. the input to the lower frame 2, 4 is a plateau, to mitigate damage to the horizontal vibration to Q 1 level that does not cause to the device on the raised floor 1. In addition, the cushioning material 9 provided between the free access floor 1 and the other access floor 8 reduces horizontal vibration from the other floor 8 and the other floor 8 provides the sliding plate 7 provided on the lower frame 4. Horizontal vibration from other floors 8 is also mitigated by the relative displacement caused by sliding.
第7,8,9図は他の免震ユニットの実施例であって、21
は弾性体としてのリーフスプリング、22は流体ダンパと
してのエアダンパを示す。これは前記実施例におけるコ
イルばね11の代わりにリーフスプリング21をエアダンパ
22とにより免震ユニットを構成し、上,下部フレーム2,
4間に介装したものである。第7図はこの場合の各部品
の配置を平面図で示したものであり、第9図は第8図の
C−C断面図である。Figures 7, 8, and 9 show examples of other seismic isolation units.
Denotes a leaf spring as an elastic body, and 22 denotes an air damper as a fluid damper. This is because the leaf spring 21 is replaced with an air damper instead of the coil spring 11 in the above embodiment.
22 and the upper and lower frames 2,
It is interposed between four. FIG. 7 is a plan view showing the arrangement of each component in this case, and FIG. 9 is a sectional view taken along the line CC of FIG.
なお、前記いずれの免震ユニットにおいても、上部フ
レーム重量にフリーアクセス床上に載置する電子機器重
量を加えたものと、発生を予想される地震によるコンク
リート床躯体の震動の大きさを与件として設計し、各部
品の機能,配置数と配置位置を決めればよい。In any of the seismic isolation units described above, the weight of the upper frame plus the weight of the electronic equipment mounted on the free access floor and the magnitude of the vibration of the concrete floor frame due to the expected earthquake are given. What is necessary is just to design and determine the function of each part, the number of arrangements, and the arrangement position.
以上説明したように、本発明によれば、水平方向及び
上下方向の揺れを大幅に抑制緩和することができるフリ
ーアクセス床とすることができるほか、上部フレーム側
面と下部フレーム側面との間に複数のベアリングボール
を介装したために、フリーアクセス床が水平方向におい
て不均等な上下震動を受けても、同床が一方に傾くこと
がなく、同床面が水平な状態を維持することができる効
果がある。また、フリーアクセス床と、これに隣り合う
アクセス床との間にはクッション材が介装されるため、
アクセス床を経由した水平震動も前記クッション材に吸
収されてフリーアクセス床に伝達されることが抑制され
るから、広い床の一部を免震床としてのフリーアクセス
床とし、他を免震されていない床として設計することが
できる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a free access floor that can significantly suppress and mitigate horizontal and vertical swings, and that a plurality of floors are provided between the upper frame side surface and the lower frame side surface. Even if the free access floor is subjected to uneven vertical vibration in the horizontal direction due to the interposition of the bearing balls, the floor does not tilt to one side and the floor surface can be maintained in a horizontal state There is. In addition, cushion material is interposed between the free access floor and the adjacent access floor,
Horizontal vibrations that pass through the access floor are also absorbed by the cushioning material and are suppressed from being transmitted to the free access floor. Not designed as a floor.
さらに、前記アクセス床を前記フリーアクセス床と同
一高さにすると、アクセス床及びフリーアクセス床を含
めた床全体を一枚の床として使用することができる効果
がある。Further, when the access floor is at the same height as the free access floor, there is an effect that the entire floor including the access floor and the free access floor can be used as one floor.
第1図(a)は本発明に係る免震ユニットを取付けた床
部分の断面図、同図(b)は同図(a)のA矢視部分
図、第2図は本実施例によるフリーアクセス床の平面
図、第3図は第2図における下部フレームの平面図、第
4図は第3図におけるB矢視図、第5図は上下震動の免
震作用説明図、第6図は水平震動の免震作用説明図、第
7図は他の実施例における部品配置図、第8図は他の実
施例における免震ユニットの正面図、第9図は第8図に
おけるC−C断面図である。 1……フリーアクセス床、2……上部フレーム、4……
下部フレーム、10……免震ユニット、11……弾性体、12
……流体ダンパ、13……下部ベアリングボール、14……
すべり板、15……コンクリート床、16……上部ベアリン
グボール、18……水平ばね。1 (a) is a sectional view of a floor portion to which a seismic isolation unit according to the present invention is attached, FIG. 1 (b) is a partial view of FIG. 1 (a) as viewed from an arrow A, and FIG. FIG. 3 is a plan view of an access floor, FIG. 3 is a plan view of a lower frame in FIG. 2, FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 3, FIG. FIG. 7 is an explanatory view of the seismic isolation operation of horizontal vibration, FIG. 7 is a component arrangement diagram in another embodiment, FIG. 8 is a front view of the seismic isolation unit in another embodiment, and FIG. FIG. 1 ... raised floor, 2 ... upper frame, 4 ...
Lower frame, 10: seismic isolation unit, 11: elastic body, 12
…… Fluid damper, 13 …… Lower bearing ball, 14 ……
Sliding board, 15 ... Concrete floor, 16 ... Upper bearing ball, 18 ... Horizontal spring.
Claims (2)
性体と流体ダンパよりなる上下振動の減衰吸収機能を有
する免震ユニットを介装し、下部フレームとコンクリー
ト床との間には、水平震動の吸収機能を有する弾性体よ
りなる水平ばねと下部フレームを支承するベアリングボ
ールとを介装し、上部フレームにフリーアクセス床を形
成し、下部フレームの一部を立ち上げてこの下部フレー
ムの上部と前記コンクリート床上に設置したアクセス床
との間に、水平震動を吸収するクッション材を介装し、
上部フレーム側面と下部フレーム側面との間に複数のベ
アリングボールを介装したことを特徴とする免震床構
造。A seismic isolation unit having a function of damping and absorbing vertical vibration, comprising an elastic body and a fluid damper, is interposed between an upper frame and a lower frame, and a horizontal unit is provided between the lower frame and the concrete floor. A horizontal spring made of an elastic material having the function of absorbing vibration and a bearing ball supporting the lower frame are interposed, a free access floor is formed in the upper frame, and a part of the lower frame is raised and the upper part of the lower frame is raised. And between the access floor installed on the concrete floor, interposed cushioning material to absorb horizontal vibration,
A base-isolated floor structure in which a plurality of bearing balls are interposed between the upper frame side and the lower frame side.
同一高さにしたことを特徴とする請求項1に記載の免震
床構造。2. The seismic isolation floor structure according to claim 1, wherein said access floor is at the same height as said free access floor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63324451A JP2760822B2 (en) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Base-isolated floor structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63324451A JP2760822B2 (en) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Base-isolated floor structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02171463A JPH02171463A (en) | 1990-07-03 |
JP2760822B2 true JP2760822B2 (en) | 1998-06-04 |
Family
ID=18165960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63324451A Expired - Lifetime JP2760822B2 (en) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Base-isolated floor structure |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2760822B2 (en) |
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JPS627794U (en) * | 1985-06-26 | 1987-01-17 | ||
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1988
- 1988-12-22 JP JP63324451A patent/JP2760822B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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JP2017048546A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | P.Panel合同会社 | Base isolation structure and base isolation member |
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JPH02171463A (en) | 1990-07-03 |
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