JP3654423B2 - 制震ラック - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の利用分野】
この発明は、自動倉庫等に用いる制震ラックに関する。
【0002】
【従来技術】
自動倉庫等に用いるラックには耐震性が要求され、特に高層になるほど、耐震性への要求は厳しくなる。そして必要な耐震性に合わせて柱等の剛性を高めると、柱の太さが著しく増す結果になる。
【0003】
【発明の課題】
この発明の課題は、耐震性に優れたラックを提供することにある(請求項1〜3)。
【0004】
【発明の構成】
この発明の制震ラックは、上下の柱部材の間に上下一対の制震ジョイントを設けた制震ラックであって、上下の制震ジョイントの間に、ラックの外側を向いた部分にカット部もしくは肉薄部を設けることにより、上側の柱部材のラックの外側への回動をラックの内側への回動よりも容易にした板状のライナーを配置したことを特徴とする。
【0005】
この発明の制震ラックは、上下の柱部材の間に上下一対の制震ジョイントを設けた制震ラックであって、前記制震ジョイントの幅もしくは肉厚を柱部材の固着部からジョイントの端部へ向けて徐々に小さくすることにより、制震ジョイントの強度が柱部材の固着部からジョイントの端部へ向けて徐々に低下するようにして、地震時に上側の柱部材の上方への移動を許容すると共に、制震ジョイントの塑性変形で地震エネルギーを吸収するようにし、さらに上下の制震ジョイントの間に、ラックの外側を向いた部分にカット部もしくは肉薄部を設けることにより、上側の柱部材のラックの外側への回動をラックの内側への回動よりも容易にした板状のライナーを配置し、かつ前記制震ジョイントの端部付近で上下のジョイント間を接続したことを特徴とする。
好ましくは、前記制震ジョイントの幅を柱部材の固着部からジョイントの端部へ向けて徐々に小さくするようにする。
【0006】
【発明の作用と効果】
請求項2の発明の制震ラックでは、上下の柱部材の間に一対の制震ジョイントを設け、制震ジョイントでは柱部材の固着部からジョイント端部へ向けて徐々に強度を低下させ、ジョイントの端部付近で上下のジョイントを接続する。地震により制震ラックに水平応力が加わると、制震ラックの一方の端部の柱部材には引き抜き力が働き、他方の端部の柱部材には圧縮応力が働く。この発明の制震ジョイントでは、柱部材の固着部からジョイント端部へ向けて徐々に強度が低下するので、応力が1カ所に集中せず、制震ジョイントが塑性変形して、引き抜き応力が加わった側の柱部材が上側に移動できる。そして上側に移動した柱部材に対して圧縮応力が加わると、制震ジョイントは再度塑性変形して、上下のジョイントが密着する。あるいはまた、地震後のラックの自重や荷重により、制震ジョイントは元の状態に戻る。そして上側の柱部材の上方への移動を許容することにより、地震時に加わる力を逃がすと共に、制震ジョイントの塑性変形により地震エネルギーを吸収して、耐震性を高める。このため制震ラックの柱を細くでき、ラックの軽量化や高層化が容易になる(請求項2)。ここで柱部材の固着部から両端部へ向けて強度を徐々に低下させるには、固着部から両端部へ向けて制震ジョイントの幅を徐々に小さくする(請求項3)、あるいは制震ジョイントの厚さを徐々に小さくする等のことを行えばよい。
【0007】
この発明では、上下の制震ジョイント間にライナーを設け、地震時に圧縮力が加わった側の柱で、上側の柱部材がラックの外側に僅かに回動して水平力を逃がすことができる。
また請求項2の発明では、制震ジョイントの中央部に柱部材の固着部を設け、中央部から両端部へ向けて強度が徐々に低下するようにし、両端部付近に上下のジョイント間を固着するための固着部を設ける。このため、柱部材に加わる力は柱部材とジョイントとの取り付け部に集中せず、地震時に制震ジョイントが塑性変形し、上側の柱部材の上方への移動を許容し、また制震ジョイントの塑性変形により地震エネルギーを吸収する。
【0008】
【実施例】
図1〜図6に実施例とその変形とを示す。図1に、制震ラック2の構造を示すと、制震ラック2は左右のラックユニット3,4を一対に連結したものからなり、6,7は両端の柱部材で、8,9は内側の柱部材である。制震ラック2には水平構面10〜24を設け、柱6,8間や柱7,9間を図示しない斜材で結合してトラス構造にし、同様に各水平構面10〜24もトラス構造にする。そして水平構面10〜23上や、水平構面と水平構面との間に、パレットの荷受け台等を設け、自動倉庫のラックとする。図1の場合、制震ラック2の左右にスタッカークレーン等の搬送装置の走行レールを設ける。
【0009】
図1の右側に、地震時に制震ラック2に加わる力のモーメントを示す。モーメントがほぼ0となる高さ(反曲点)があり、この高さは通常は制震ラック2の高さ方向中央部よりやや上側にある。そして例えば水平構面に沿った位置で、柱6〜9を上下に分割して上下の柱部材とし、ここで上下の柱部材を制震ジョイントで結合する。制震ジョイントの好ましい取付位置は反曲点より下側の水平構面であり、例えばラックの下半分とし、制震ラックの基礎と制震ラック2との接続面を除く水平構面である。これ以外に、反曲点よりも高い位置にも、制震ジョイントを取り付けても良い。ただしこの場合も、反曲点以下の位置に制震ジョイントを設ける。
【0010】
図2〜図4に実施例の制震ジョイント30を示す。制震ジョイント30は上下の柱部材としての鋼材32,34間に設け、36,37は制震ジョイント30,30間を接続するボルトとナットで、他の手法で固着しても良い。そして制震ジョイント30,30はその両端付近の接続部42で互いに固着する。鋼材32,34は、制震ジョイント30の中央部のフランジ面38に例えば溶接で取り付ける。そして制震ジョイント30はフランジ面38から接続部42までの間の変形部40において、幅が徐々に減少する。制震ジョイント30の材質には降伏強度が管理されたSN鋼や極軟鋼等を用いる。
【0011】
図3,図4に、地震時の制震ジョイント30の作用を示す。ラックに地震力が加わると、一方の柱には引き抜き力が、他方の柱には圧縮力が働く。ここで引き抜き力が加わる方の柱を考えると、制震ジョイント30は変形部40で徐々に幅が減少して降伏強度が低下するので、引き抜き力により制震ジョイント30は図4の状態に塑性変形し、上側の鋼材34が上方へ移動する。ただし水平方向にはボルト36,ナット37で固着されているので、水平方向移動は生じない。次に制震ジョイント30,30間に圧縮応力が加わると、図3の状態に復帰し、この間の塑性変形で振動エネルギーを吸収できる。なお制震ジョイント30の塑性変形は、変形部40の降伏強度以上の力が加わるまでは生じない。
【0012】
制震ジョイントは鋼材の固着部から両端部へ向けて徐々に強度が低下する変形部があればよく、このような例を図5,図6に示す。図5の制震ジョイント50では、変形部52で幅が弧状に減少し、両端の接続部54で例えばボルト36とナット37等により上下のジョイント50,50間を接続する。
【0013】
図6の制震ジョイント60では、平面形状は例えば長方形状で、フランジ面38から接続部64の間の変形部62で、制震ジョイント60の肉厚を徐々に低下させ、この部分で降伏強度が徐々に低下するようにする。
【0014】
図7に、図2の制震ジョイント30間にライナー70を介在させた変形例を示す。なお図7では各部材を平面視で示し、図7の上から、上側の制震ジョイント30,ライナー70、下側の制震ジョイント30の順に示している。ここでは、ライナー70を図2の制震ジョイント30に対応させて示すが、図5,図6の制震ジョイントに対応させた形にしても良い。ライナー70は板状部材で、例えば普通鋼製である。ライナー70は図7の上下で非対称な形状をしており、図7でのライナー70の上側がラックの外側に、下側がラックの内側に位置するように用いる。
【0015】
ライナー70には、カット部72と、変形部対応部74,75と、ボルト穴76とを設け、ボルト穴76は制震ジョイント30のボルト穴78と連通するように設けてある。カット部72は、制震ジョイントのフランジ部38に対応する位置に設けた、ラックの外側を向いた大きな切り欠きである。変形部対応部74,75は、制震ジョイント30の変形部40の外形に合わせた形状をしている。
【0016】
ライナー70は、図1のラック2での外側の柱6,7の制震ジョイント間に介在させ、内側の柱8,9の制震ジョイントには設けなくても良い。仮に内側の柱8,9の制震ジョイント側にも設ける場合、図7での上下双方にカット部を設け、ライナー70の中央部の幅を、他の部分に比べ狭くすればよい。
【0017】
図1のラック2で、地震等により水平力が加わると、一方の柱には圧縮力が、他方の柱には引き抜き力が加わり、引き抜き力により制震ジョイント30の変形部40が変形して、上側の柱部材が上方へ移動する。この時、圧縮力が加わった側の柱では、上側の柱部材がラックの外側へ僅かに回動すれば、水平力をより効果的に逃がすことができる。ここで制震ジョイント30,30間にライナー70を設け、カット部72がラックの外側を向いていると、上側の柱部材がラックの外側へ回動するのが容易になる。このためラックの、水平力への耐久性がさらに向上する。
【0018】
なおライナー70は、上下の制震ジョイント間に設ける板状の部材で、両端付近に上下の制震ジョイントとの取り付け部を設け、その間のライナー中央部を、上側の柱部材のラックの外側への回動を内側への回動よりも容易にするように構成した部材であれば良い。例えば、カット部72を設ける代わりに、カット部72の部分を肉薄にしても良い。またラックの上部と下部の各々に制震ジョイントを設ける場合、上側の制震ジョイントにはライナーを設けなくても良い。
【0019】
鋼材の取り付け部から制震ジョイント両端の接続部の間で、降伏強度を徐々に低下させる構成自体は任意であり、実施例に限るものではない。また実施例では図1のように2つのラックユニット3,4を一体にした制震ラックを示したが、単独のラックユニットのみからなるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の制震ラックでの制震ジョイントの取り付け位置を示す正面図
【図2】 実施例の制震ラックでの制震ジョイントの平面図
【図3】 実施例での上下の柱と制震ジョイントとを示す側面図
【図4】 実施例で上部の柱に加わる引き抜き力による制震ジョイントの変形を示す側面図
【図5】 変形例の制震ジョイントの平面図
【図6】 さらに他の変形例の制震ジョイントを上下の柱間に取り付けた状態を示す側面図
【図7】 制震ジョイントの間にライナーを介在させた変形例での、上側の制震ジョイントとライナーと下側の制震ジョイントとの関係を示す図
【符号の説明】
2 制震ラック
3,4 ラックユニット
6〜9 柱
10〜24 水平構面
30,50,60 制震ジョイント
32,34 鋼材
36 ボルト
37 ナット
38 フランジ面
40,52,62 変形部
42,54,64 接続部
70 ライナー
72 カット部
74,75 変形部対応部
76,78 ボルト穴

Claims (3)

  1. 上下の柱部材の間に上下一対の制震ジョイントを設けた制震ラックであって、前記上下の制震ジョイントの間に、ラックの外側を向いた部分にカット部もしくは肉薄部を設けることにより、上側の柱部材のラックの外側への回動をラックの内側への回動よりも容易にした板状のライナーを配置したことを特徴とする、制震ラック。
  2. 上下の柱部材の間に上下一対の制震ジョイントを設けた制震ラックであって、前記制震ジョイントの幅もしくは肉厚を柱部材の固着部からジョイントの端部へ向けて徐々に小さくすることにより、制震ジョイントの強度が柱部材の固着部からジョイントの端部へ向けて徐々に低下するようにして、地震時に上側の柱部材の上方への移動を許容すると共に、制震ジョイントの塑性変形で地震エネルギーを吸収するようにし、
    さらに上下の制震ジョイントの間に、ラックの外側を向いた部分にカット部もしくは肉薄部を設けることにより、上側の柱部材のラックの外側への回動をラックの内側への回動よりも容易にした板状のライナーを配置し、かつ前記制震ジョイントの端部付近で上下のジョイント間を接続したことを特徴とする、制震ラック。
  3. 前記制震ジョイントの幅を柱部材の固着部からジョイントの端部へ向けて徐々に小さくするようにした、請求項2の制震ラック
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