JP6214439B2 - 機器収容室の床支持構造、及び、建造物 - Google Patents

Description

この発明は、電算機室等の機器収容室の床を建造物に支持させる機器収容室の床支持構造、及び、その床支持構造を用いる建造物に関するものである。

建造物に設置される機器（なお、本明細書において、「機器」とは、棚等の什器等も含むものとする。）類の免震構造が従来よりも案出されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に記載の免震構造は、機器類が建造物の梁部材等に揺動可能に吊り下げ支持され、その機器類の固有周期が地震動の卓越周期帯域から外れるように、吊り下げ支点から機器類の重心までの長さが設定されている。この免震構造の場合、吊り下げ支持される機器類の固有周期が地震動の卓越周期帯域から外れるため、機器類に設置された物品等の転倒や移動、脱落等を防止することができる。

特開２０１０−１８３９９３号公報

しかし、上記従来の免震構造は、基本的に機器類を建造物に対して相対的に揺動させるものであるため、機器類の揺動を許容するための大きな周域スペースが必要であり、機器収容室の床全体や床の一部のような、大規模な対象物に対しては適用が難しい。
また、上記従来の免震構造は、機器類が建造物の梁部材等に揺動のみを許容されて吊り下げ支持されるものであるため、振動の上下方向の振動成分については効率の良い免震を行うことが難しい。

そこでこの発明は、地震発生時における機器収容室の床の振動を効率良く抑制することのできる機器収容室の床支持構造、及び、建造物を提供しようとするものである。

この発明に係る機器収容室の床支持構造では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
この発明は、機器収容室の床を建造物に支持させる機器収容室の床支持構造において、建造物の天井部の部材に吊り下げ支持される複数の吊ロッドと、前記複数の吊ロッドの下端近傍に連結される機器収容室の床構成部材と、前記複数の吊ロッドの各上部を前記天井部の部材に連結する複数の連結具と、前記複数の吊ロッドの過大な揺動変位を規制する揺動規制ブロックと、前記床構成部材の下方の建造物の骨格部材に設けられ、前記床構成部材、若しくは、当該床構成部材に一体に結合された部材の下面に摺動自在に当接して、当該床構成部材の下方荷重の一部を支持する補助支持部材と、を備え、前記連結具は、前記天井部の部材に対する前記吊ロッドの上部の揺動方向及び上下方向の相対変位を許容する変位許容部と、前記吊ロッドの下方荷重を支持する座と、前記吊ロッドの上部の相対変位時に、その相対変位に伴う運動エネルギーを減衰するエネルギー吸収部と、を備え、前記揺動規制ブロックは、前記複数の吊ロッドの各外周部を取り囲む複数の規制筒と、前記複数の規制筒同士を剛的に連結する連結壁と、を備えていることを特徴とするものである。

この構成により、床構成部材は複数の支持ロッドと対応する連結具を介して天井部の部材に吊り下げ支持され、その下方荷重の一部は、床構成部材の下方の補助支持部材を介しても建造物に支持される。
地震発生時に床構成部材が振動したときには、各吊ロッドの上部が天井部の部材に対して連結具の変位許容部を介して相対変位し、その相対変位に伴う運動エネルギーが連結具のエネルギー吸収部によって減衰吸収される。これにより、床構成部材の振動エネルギーの一部がエネルギー吸収部によって吸収される。なお、このとき床構成部材は補助支持部材に対して相対移動する。また、床構成部材の振動時には、各吊ロッドの下方荷重は、連結具の座を介して天井部の部材に支持されるものの、各吊ロッドの上部の相対変位は連結具の変位許容部によって許容されるため、各吊ロッドの上端部には大きな応力が集中しなくなる。
また、床構成部材の振動時に吊ロッドの揺動が大きくなると、吊ロッド、若しくは、その吊ロッドの周囲を覆う部材が揺動規制ブロックの規制筒と当接することにより、その揺動が抑制される。つまり、各規制筒は、連結壁によって相互に剛的に連結されているために、吊ロッドの揺動には追従せず、吊ロッド、若しくは、その吊ロッドの周囲を覆う部材と当接して当該吊ロッドの揺動を規制することになる。

前記複数の吊ロッドの下端近傍は対応する前記複数の規制筒に連結され、前記床構成部材は、前記複数の規制筒の下端近傍に連結されて、前記揺動規制ブロックの連結壁の少なくとも一部を構成するようにしても良い。
この場合、複数の吊ロッドに支持される床構成部材自体が揺動規制ブロックの連結壁の一部を構成するため、部品点数の増加と重量の増加を抑制することができる。

前記揺動規制ブロックは、前記床構成部材よりも上方側で略水平に延出して、前記複数の規制筒同士を連結する前記連結壁の一部を構成する上部連結部材を備えるようにしても良い。
この場合、揺動規制ブロックの複数の規制筒同士が下端近傍の床構成部材と、その上方の上部連結部材とによって結合されるため、高さ方向の寸法を要する揺動規制ブロックの剛性を高めることができる。

前記揺動規制ブロックには、前記床構成部材上に設置される機器が結合されるようにしても良い。
この場合、剛性の高い揺動規制ブロックに機器が固定されることになるため、機器固定のための専用の固定部材を床構成部材上に付加することなく、機器を床構成部材上に安定して支持固定することができる。

また、前記床構成部材と当該床構成部材の下方の建造物の骨格部材との間には振動減衰装置が設けられるようにしても良い。
この場合、地震発生時に床構成部材の振動を、床構成部材の下方の振動減衰装置によって速やかに減衰することが可能になる。特に、振動減衰装置は吊ロッドの上部を支点とした振れが最も大きくなる床構成部材とその下方の骨格部材との間に設けられていることから、床構成部材の振動を効率良く減衰することができる。

また、前記のいずれかの床支持構造を用いる建造物は、前記複数の連結具が天井部の床スラブに固定される金属製の梁に結合されるようにしても良い。
この場合、各連結具の固定が容易になるとともに、吊ロッドによって支持する床の荷重が天井部の床スラブの一部に集中しにくくなる。

この発明によれば、床構成部材を支持する複数の吊ロッドの上部が、変位許容部と座とエネルギー吸収部とを有する連結具を介して天井部の部材に吊り下げ支持され、複数の吊ロッドの過大な揺動変位が、複数の規制筒と連結壁とを有する揺動規制ブロックによって規制されるため、大きな振れスペースを要しない構造でありながら、機器収容室の床を建造物に確実に支持させ、かつ、地震の発生時には床の振動を効率良く抑制することができる。

この発明の一実施形態の機器収容室を図２のＢ−Ｂ線に沿って破断したときの平面図である。 この発明の一実施形態の機器収容室の図１のＣ矢視に対応する側面図である。 この発明の一実施形態の機器収容室の図１のＤ矢視に対応する側面図である。 この発明の一実施形態の連結具の斜視図である。 この発明の一実施形態の連結具のボルト軸方向に沿う断面図である。 この発明の一実施形態の連結具の図５のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。 この発明の一実施形態の揺動規制ブロックの図２のＥ部の縦断面図である。 この発明の一実施形態の揺動規制ブロックの図２のＦ部の縦断面図である。 この発明の一実施形態の揺動規制ブロックの図２のＧ部の拡大側面図である。 この発明の一実施形態の機器収容室の図１のＨ−Ｈ断面に対応する断面図である。 この発明の一実施形態の連結具の水平方向の動きに対する作用を示す図５に相当する断面図である。 この発明の一実施形態の床支持構造の水平方向の動きに対する作用を示す模式的な断面図である。 この発明の別の実施形態の機器収容室の一部の側面図である。 この発明の別の実施形態の図１３のＩ部の拡大断面図である。 この発明の別の実施形態の図１３のＪ部の拡大断面図である。 この発明のさらに別の実施形態の機器収容室の一部の側面図である。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、この実施形態に係る床支持構造を採用した機器収容室１００の一部を示す図である。この実施形態の機器収容室１００は、電子計算機や通信機器等の機器を収納する複数のラック５０が設置される電算機室である。機器収容室１００は、建造物５１の底床５２から上方に離間して二重床５３が設けられ、その二重床５３上に複数台のラック５０が設置されている。この実施形態では、二重床５３が建造物５１の天井部に吊り下げ支持されるようになっている。二重床５３上に設置される複数台のラック５０は、作業者の歩行が可能な通路５４（図１，図３参照。）を挟んで両側に直線状に並べられている。ここでは、全体の図示は省略されているが、通路５４を挟む二列のラック群は二重床５３上に連続して、若しくは、一部分散して複数配置されている。二重床５３の下方には床下空間５５が設けられ、その床下空間５５には各ラック５０から引き出された電子計算機や通信機器等の配線や、図示しない空気調和装置の配線等が引き回されている。

二重床５３は、複数の矩形枠が直線状に並ぶ鋼材製のメイン床フレーム５６（床構成部材）と、隣接するメイン床フレーム５６間に掛け渡される複数枚の通路パネル５７と、を備え、メイン床フレーム５６の上面側に各列のラック５０が設置されるようになっている。各メイン床フレーム５６は、各列のラック５０に対応して設けられ、メイン床フレーム５６の各矩形枠上に基本的に一つのラック５０が設置されるようになっている。メイン床フレーム５６の各矩形枠の方形状の開口５６ｃは、ラック５０内の機器から引き出された配線を床下空間５５に引き出すための孔として使用される。
なお、二重床５３には、設計に応じて任意列数のメイン床フレーム５６と通路５４を配置することができるが、以下では、説明の都合上、二重床５３が二列のメイン床フレーム５６とその間の通路５４とから成るものとして説明する。

また、機器収容室１００の天井部には、Ｈ型鋼から成る梁５８が、二重床５３のメイン床フレーム５６の長尺な二辺に沿うように当該二辺の上方に設置されている。この実施形態の場合、各梁５８は、天井部の大梁５９の間にボルト６０によって貫通固定されるとともに、上面に突設された複数のアンカープレート６１が天井部の床スラブ６２に埋設されている。なお、図２中の符号６３は、Ｈ型鋼から成る梁５８の長手方向の複数箇所に設けられた補強リブであり、図３中の符号６４は、天井部の床スラブ６２内のアンカープレート６１に近接する部分に埋設された補強鋼材である。

メイン床フレーム５６の各矩形枠のコーナ部分には、吊ロッドの一形態である吊ボルト５の下端が連結されている。吊ボルト５の下端とメイン床フレーム５６との具体的な連結構造については後に詳述する。下端がメイン床フレーム５６に連結された複数の吊ボルト５の各上端部は、それぞれ連結具１５を介して天井部の対応する梁５８の下面に連結されている。

図４〜図６に示すように、連結具１５は、固定ボルト１３とナット１３ａを介して梁５８に固定される第１の連結部材１６と、吊ボルト５の上部を支持するとともに、第１の連結部材１６に揺動、及び、上下動可能に連結される第２の連結部材１７と、吊ボルト５の上部が第１の連結部材１６に対して相対変位するときに、その相対変位に伴う運動エネルギーを減衰吸収するエネルギー吸収部である弾性部材２８及びエネルギー吸収部材１９と、を備えている。この実施形態においては、第１の連結部材１６と第２の連結部材１７が、天井部の部材（梁５８，床スラブ６２）に対する吊ボルト５の相対変位を許容する変位許容部を構成している。

第１の連結部材１６は、複数の鋼材を溶接や締結具等により一体に結合してなる。第１の連結部材１６は、略水平に配置されて固定ボルト１３が貫通する平板状の上端板部２１と、上端板部２１の水平方向両側から下方に延びる一対の立板部２３と、一対の立板部２３の下方に連なる下部円筒部２３ａと、下部円筒部２３ａの下端に略水平に配置される円板状の係合板部２４と、を有する。以下、一対の立板部２３にわたる方向を第１の連結部材１６の長手方向ということがある。

第１の連結部材１６の上端板部２１は、係合板部２４と略同径の円板に対し、前記長手方向と直交する方向の両側を前記長手方向に沿って切り欠いた形状とされている。上端板部２１の略中央位置には、固定ボルト１３が挿通されるボルト孔２１ａが形成され、係合板部２４には、上端板部２１のボルト孔２１ａと同軸位置にそのボルト孔２１ａよりも大径の円形状の挿通孔２４ａが形成されている。また、一対の立板部２３は、下部円筒部２３ａを上方に延長させた仮想円筒から、前記長手方向と直交する方向の両側を切り欠いた形状とされている。

第２の連結部材１７は、内側に吊ボルト５の上部が挿通される円筒状の内周壁部３４と、内周壁部３４の外側に内周壁部３４と同軸に配置される外周壁部３３と、下方に凸に椀状に湾曲して外周壁部３３と内周壁部３４の下端部同士を連結するガイド壁部３１と、を備えている。第２の連結部材１７は、第１の連結部材１６の下部円筒部２３ａ内に配置され、ガイド壁部３１の湾曲した下面が、第１の連結部材１６の挿通孔２４ａの上面側の縁部に摺動自在に当接するようになっている。この実施形態では、ガイド壁部３１の湾曲した下面が、第１の連結部材１６に揺動可能に摺接するガイド面４０を構成している。
第２の連結部材１７の内周壁部３４の上部には、後に詳述するように吊ボルト５の上端部が吊り下げ支持されるようになっている。このため、吊ボルト５に支持される二重床５３とその上面上の設置物とを加えた荷重は、第２の連結部材１７のガイド面４０と第１の連結部材１６の係合板部２４（挿通孔２４ａの上面側の縁部）との当接部を介して第１の連結部材１６に入力され、その入力された荷重が固定ボルト１３を介して梁５８と床スラブ６２等に支持される。

また、第２の連結部材１７の内周壁部３４の下縁には、吊ボルト５の外側を隙間をもって囲繞する金属製の補強パイプ４２が挿入されている。補強パイプ４２は、吊ボルト５の外周側に配置されて吊ボルト５の曲げ強度を補う部材であり、その下端は後に詳述するように吊ボルト５の下端近傍に支持されている。なお、挿通孔２４ａは、連結具１５（第１の連結部材１６）に対する吊ボルト５と補強パイプ４２の揺動を許容するように補強パイプ４２の外径よりも大きい内径とされている。

内周壁部３４を貫通した吊ボルト５の上端部には、円環状の弾性部材２８が一対のワッシャ２９によって上下を挟み込まれた状態で嵌装されるとともに、弾性部材２８とワッシャ２９の上方変位を規制する（抜け止めする）ためのナット２７が取り付けられている。ナット２７によって変位規制された下方のワッシャ２９は、内周壁部３４の上端面に当接可能とされている。ここで、下端が吊ボルト５の下端近傍に支持された補強パイプ４２の上端部は、内周壁部３４に対して非固定とされているため、内周壁部３４を貫通した吊ボルト５の上端部は、内周壁部３４に対して上方変位可能とされている。したがって、吊ボルト５の上端部は、内周壁部３４に対して下方変位のみを規制されている。そして、吊ボルト５に作用する下方荷重（二重床５３とその上面上の設置物とを加えた荷重）は、ナット２７と弾性部材２８を介して内周壁部３４に作用する。このため、二重床５３のメイン床フレーム５６から吊ボルト５に入力された上下方向の振動成分は弾性部材２８によって一部吸収される。
なお、この実施形態では、第２の連結部材１７の内周壁部３４の上端面や、第１の連結部材１６の係合板部２４の上面等が吊ボルト５の下方荷重を支持する座を構成している。

第１の連結部材１６側の下部円筒部２３ａの内周面と、第２の連結部材１７側の外周壁部３３の外周面と間には、円筒状のエネルギー吸収部材１９が介装されている。エネルギー吸収部材１９は、下部円筒部２３ａの内周面と外周壁部３３の外周面とに接着されている。エネルギー吸収部材１９は、二重床５３の振動に伴って第２の連結部材１７が吊ボルト５の上部とともに揺動したり上下に振動したりすると、その変位に応じてせん断変形し、それによって吊ボルト５の揺動や上下の振動を減衰する。

また、この床支持構造においては、図１〜図３に示すように、複数の吊ボルト５（補強パイプ４２）の過大な揺動変位を規制する揺動規制ブロック６５が設けられている。
揺動規制ブロック６５は、複数の吊ボルト５の各外周部を取り囲む複数の規制筒６６と、複数の規制筒６６同士を剛的に連結する連結壁６７と、を備えている。この実施形態の場合、規制筒６６と連結壁６７は鋼材等の金属材料によって形成されている。ただし、この実施形態では、前述した二重床５３のメイン床フレーム５６が連結壁６７の一部を構成している。

規制筒６６は、その内径が補強パイプ４２の外径よりも所定寸法大きく形成されており、吊ボルト５と補強パイプ４２の外側を所定隙間をもって取り囲むように配置される。また、規制筒６６は、周域を取り囲む補強パイプ４２よりも若干短い軸長に形成されている。

図７は、規制筒６６の下端の近傍とメイン床フレーム５６との結合部を示す図である。同図と図１〜図３に示すように、メイン床フレーム５６は、ラック５０の配列方向（通路５４に沿う方向）と直交する方向に延出する矩形断面形状の横フレーム５６ａと、隣接する横フレーム５６ａ同士を連結する略Ｌ字断面形状の連結フレーム５６ｂと、を備えている。各横フレーム５６ａと連結フレーム５６ｂとは、図示しないボルト・ナットによる締結等によって相互に固定されている。また、各横フレーム５６ａの延出方向の両端部には、図７に示すように対応する規制筒６６の下縁が上下方向に貫通した状態で溶接固定されている。したがって、複数の規制筒６６の下縁同士は、横フレーム５６ａと連結フレーム５６ｂを介して剛的に結合されている。

また、図７に示すように、メイン床フレーム５６を貫通した規制筒６６の下端には、リング状の端部プレート６８が溶接等によって固定されており、その端部プレート６８の中心部に吊ボルト５の下端が挿入されている。吊ボルト５の下端には、端部プレート６８を上下から挟み込むようにして一対のナット６９ａ，６９ｂが螺合されている。吊ボルト５の下端は、この一対のナット６９ａ，６９ｂの締め込みによって、規制筒６６の下端に一体結合されている。なお、吊ボルト５の外側に配置される補強パイプ４２の下端は、上部側のナット６９ａの上面に当接することにより、吊ボルト５に対する下方変位が規制されている。

図８は、規制筒６６の上部と、吊ボルト５及び補強パイプ４２との配置関係を示す図である。吊ボルト５と補強パイプ４２の上部が規定量以上揺動しないときには、図８に示すように、補強パイプ４２の上部側の外周面と補強パイプ４２の上端部との間には隙間が確保されている。なお、図８において、符号７０は、規制筒６６の上端部に一体に設けられた補強リングである。

図９は、図２のＧ部を拡大して示した図である。同図と図１〜図３に示すように、複数の規制筒６６の長手方向（上下方向）の中央よりも上方側位置は、略水平方向に延出する上部連結部材７１によって相互に連結されている。この実施形態の場合、上部連結部材７１は、メイン床フレーム５６とともに揺動規制ブロック６５の連結壁６７を構成している。
上部連結部材７１は、各規制筒６６の外周に溶接固定される断面略Ｈ字状の継手材７２と、略水平方向に延出して隣接する継手材７２同士を接続する断面略コ字状の梁材７３と、を備え、各継手材７２と梁材７３が接続プレート７４を介してボルト締結されている。

図１０は、メイン床フレーム５６と通路パネル５７との係合部を示す図である。同図に示すように、メイン床フレーム５６の通路５４に臨む側の辺には、通路５４側に向かって突出する支持片７６ａを有するチャンネル状のブラケット７６が一体に取り付けられている。通路５４を挟んで両側に配置されたブラケット７６の支持片７６ａには、通路パネル５７が掛け渡され、その通路パネル５７が適宜手段によってブラケット７６に固定されるようになっている。

また、メイン床フレーム５６上に設置される各ラック５０は、図示しない固定手段によってメイン床フレーム５６に直接固定されるとともに、図２に示すように、揺動規制ブロック６５の上部連結部材７１に対してもブラケット７５を介して固定されている。

また、図２，図３に示すように、建造物５１の底床５２上には鋼材からなら複数の支持棒９０（補助支持部材）が上方に向かって突設されている。支持棒９０は、各メイン床フレーム５６の下方側にあって、メイン床フレーム５６の下方荷重の一部を支持する部材であり、その上面に、メイン床フレーム５６の下面、若しくは、メイン床フレーム５６に一体に結合された部材（例えば、端部プレート６８）の下面が摺動自在に当接するようになっている。以下では、端部プレート６８の下面が支持棒９０上面に摺動自在に当接するものとして説明する。
さらに、底床５２と各メイン床フレーム５６の間には、メイン床フレーム５６が振動したときに、その振動を減衰する油圧ダンパや減衰ゴム等の振動減衰装置９１が設けられている。

この機器収容室１００の床支持構造の場合、メイン床フレーム５６とその上部に設置されたラック５０や機器類の荷重は、複数の吊ボルト５と連結具１５を介して天井部の梁５８と床スラブ６２に吊り下げ支持されるとともに、その一部が支持棒９０を介して底床５２に支持される。
このとき、図５に示す連結具１５の内部においては、吊ボルト５に作用する下方荷重が吊ボルト５の上端のナット２７と弾性部材２８を介して第２の連結部材１７の内周壁部３４に入力される。そして、第２の連結部材１７に入力された下方荷重は、第２の連結部材１７のガイド面４０と第１の連結部材１６の係合板部２４との当接部を通して第２の連結部材１７に入力され、第２の連結部材１７を介して梁５８と床スラブ６２に支持される。

この状態から地震の発生により、メイン床フレーム５６を含む二重床５３全体が主に上下方向に振動すると、図１１に示すように、複数の吊ボルト５の上部がその振動の上下方向成分を受けて連結具１５内で上下に変位する。このとき、吊ボルト５の上部のナット２７と第２の連結部材１７の内周壁部３４との間に介在されている弾性部材２８が弾性的に圧縮と復元を繰り返すとともに、下部円筒部２３ａと外周壁部３３に接着されているエネルギー吸収部材１９がせん断変位し、これにより、吊ボルト５に入力された二重床５３の振動の上下方向成分が減衰吸収される。

また、地震の発生時に、メイン床フレーム５６を含む二重床５３全体が略水平方向に振動すると、複数の吊ボルト５の上部は、その振動の水平方向成分を受けて連結具１５を支点として揺動する。なお、このとき、規制筒６６を介してメイン床フレーム５６に一体に結合された端部プレート６８は支持棒９０の上面上を摺動する。
また、このときの吊ボルト５の上部の揺動は、第２の連結部材１７の湾曲したガイド面４０が、第１の連結部材１６の係合板部２４上で摺動することにより許容される。こうして、吊ボルト５の上部が第２の連結部材１７とともに揺動すると、第２の連結部材１７の外周壁部３３と第１の連結部材１６の下部円筒部２３ａの間に介装されたエネルギー吸収部材１９がせん断変形する。これにより、吊ボルト５に入力された振動の水平方向成分はエネルギー吸収部材１９によって減衰吸収される。

ただし、二重床５３全体の振動時に、吊ボルト５の上部の揺動が大きくなると、図１２に示すように、吊ボルト５の外周側を覆う補強パイプ４２の上部側の外周面が、揺動規制ブロック６５の規制筒６６の上端部の内周面に当接する。即ち、揺動規制ブロック６５の複数の規制筒６６は、下端のメイン床フレーム５６とその上方の上部連結部材７１によって相互に剛的に連結されているために、吊ボルト５の上部の揺動には完全に追従せず、吊ボルト５の上部の揺動が大きくなると、吊ボルト５を覆う補強パイプ４２の外周面が規制筒６６の上端側の内周面に当接することになる。したがって、二重床５３全体の振動に伴う吊ボルト５の過大な揺動変位は揺動規制ブロック６５によって規制される。
また、二重床５３全体の振動時には、その振動エネルギーの一部は、底床５２とメイン床フレーム５６の間に介装された振動減衰装置９１によって減衰される。

以上のように、この実施形態の機器収容室１００の床支持構造は、メイン床フレーム５６を支持する複数の吊ボルト５の上部が、連結具１５を介して建造物５１の天井部に上下動及び揺動可能に吊り下げ支持され、メイン床フレーム５６の下方荷重の一部が支持棒９０を介して底床５２に支持されるとともに、複数の吊ボルト５の過大な揺動変位が、揺動規制ブロック６５によって規制されるため、大きな振れスペースを要しない構造でありながら、機器収容室１００の二重床５３を建造物５１に確実に支持させることができるとともに、地震の発生時には二重床５３の振動を効率良く速やかに抑制することができる。

また、この実施形態の床支持構造は、二重床５３から吊ボルト５に作用する下方荷重は連結具１５内の座である内周壁部３４の上端やガイド面４０、係合板部２４等を通して梁５８と床スラブ６２に確実に支持させることができるが、吊ボルト５の上部の上下方向と揺動方向の相対変位が連結具１５内で許容されるようになっているため、振動時に吊ボルト５の上端部に大きな応力が作用するのを回避することができる。
また、この床支持構造では、連結具１５内での吊ボルト５の上部の上下方向や揺動方向の相対変位に伴う運動エネルギーが、弾性部材２８やエネルギー吸収部材１９によって吸収されるため、二重床５３の振動を速やかに抑制することができる。

さらに、この床支持構造は、連結具１５に入力される吊ボルト５の過大な揺動荷重を揺動規制ブロック６５で分散して受け止めることができるため、連結具１５に作用する負荷を低減して連結具１５内の各部の疲労を少なくすることができる。

また、この実施形態の床支持構造は、複数の吊ボルト５の下端部が揺動規制ブロック６５の対応する規制筒６６に連結され、メイン床フレーム５６が複数の規制筒６６の下端近傍に連結されて、揺動規制ブロック６５の一部を構成するようになっているため、複数の吊ボルト５の下端に別体部材を追加してメイン床フレーム５６を結合する場合に比較して、部品点数の増加と重量の増加を抑制することができる。

さらに、この実施形態の場合、揺動規制ブロック６５には、メイン床フレーム５６よりも上方側で略水平に延出して、複数の規制筒６６同士を連結する上部連結部材７１が設けられているため、高さ寸法を要する揺動規制ブロック６５の剛性を、下端のメイン床フレーム５６と、上方側の上部連結部材７１によって充分に高めることができる。

また、この実施形態においては、メイン床フレーム５６上に設置されるラック５０が揺動規制ブロック６５に固定されているため、ラック５０を固定するための専用の支柱等の固定部材を別途設けることなく、ラック５０をメイン床フレーム５６に安定して固定することができる。

さらに、この実施形態の床支持構造の場合、建造物５１の底床５２とメイン床フレーム５６の間に、油圧ダンパや減衰ゴム等の振動減衰装置９１が設けられているため、地震発生時における二重床５３の振動をより速やかに減衰することができる。特に、振動減衰装置９１は、吊ボルト５の上端の支点（連結具）から最も離れたメイン床フレーム５６とその下方の底床５２との間に設けられているため、二重床５３の振動を効率良く減衰することができる。

さらに、この実施形態の床支持構造においては、規制筒６６の下端が吊ボルト５の下端の近傍に係止されているため、二重床５３の振動時に、揺動規制ブロック６５に上方に突き上げるような振動や衝撃が入力されても、揺動規制ブロック６５の跳ね上がりが確実に防止される。このため、揺動規制ブロック６５の跳ね上がりに伴うガタつきや異音の発生を未然に防止することができる。

また、この実施形態の床支持構造を採用する建造物５１は、吊ボルト５の上端部に連結される複数の連結具１５が、天井部の床スラブ６２に固定される金属製の梁５８に結合されるため、連結具１５の取付けが容易になるとともに、連結具１５を介して床スラブ６２に入力される二重床５３上の荷重が床スラブ６２の一部に集中しにくくなる。このため、建造物５１の建築が容易になるとともに、二重床５３の設置安定性が高まる。
特に、この実施形態のように梁５８の上部に複数のアンカープレート６１を突出させて、そのアンカープレート６１を床スラブ６２に埋設する場合には、二重床５３の設置安定性がより高まる。
ただし、連結具１５は、アンカーを介して床スラブ６２に直接固定するようにしても良い。

つづいて、図１３〜図１５に示す別の実施形態について説明する。なお、以下で説明する各実施形態においては、図１〜図１２に示した上記の実施形態と同一部分に同一符号を付して重複する説明を省略するものとする。
図１３は、この別の実施形態に係る床支持構造を採用した機器収容室２００の一部を示す図であり、図１４，図１５は、図１３のＩ部とＪ部の拡大断面図である。
この実施形態は、上記の実施形態の規制筒（６６）を無くし、各吊ボルト５の外周側に配置される補強パイプ１４２を規制筒とし、その補強パイプ１４２をメイン床フレーム５６や上部連結部材７１に溶接固定している。
図１４に示すように、補強パイプ１４２の下端には、端部プレート６８が溶接等によって固定され、吊ボルト５の下端がその端部プレート６８に締結固定されている。

また、この実施形態の場合、補強パイプ１４２は、上部パイプ１４２ａと下部パイプ１４２ｂの２本のパイプによって構成され、その上部パイプ１４２ａと下部パイプ１４２ｂがカプラ９５によって相互に連結されている。

この実施形態の構造は、図１〜図１２に示した実施形態とほぼ同様の基本的な効果を得ることができるが、図１〜図１２に示した実施形態の規制筒（６６）を無くし、補強パイプ１４２を規制筒として補強パイプ１４２をメイン床フレーム５６や上部連結部材７１に固定しているため、部品点数を削減して製造コストの低減を図ることができるとともに、全体の軽量化を図ることができる。

図１６は、さらに別の実施形態の床支持構造を採用した機器収容室３００の一部を示す図である。
この実施形態は、上記の実施形態の上部連結部材７１に代えて、隣接する二つの規制筒６６を斜めに連結する金属製の複数のブレース９８と、隣接する二つの規制筒６６の上端部の近傍同士を略水平に連結する横梁部９７を設けるようにしている。この実施形態では、二つのブレース９８がＸ字状に交差して用いられている。また、この実施形態では、交差した二つのブレース９８が上下二段に配置されている。

この実施形態の場合も、基本的に図１〜図１２に示した実施形態とほぼ同様の効果を得ることができるが、ブレース９８を用いて隣接する二つの規制筒６６を連結するようにしていることから、軽量で簡単な構造でありながら、剛性のより高い揺動規制ブロック６５を得ることができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、吊ボルト５の運動エネルギーを減衰させるエネルギー吸収部は、エネルギー吸収部材１９を設けずに、第１の連結部材１６と第２の連結部材１７の間の接触摩擦のみによって運動エネルギーを減衰させることも可能である。また、上記の実施形態においては、被吊下物を吊下げる吊ロッドの一形態として吊ボルト５を採用したが、吊ロッドは必ずしもボルトのようなねじの形態を持つものに限定されるものではない。さらに、吊ロッドは、中実のロッドに限るものでなく、円筒状等の筒状のものであっても良い。
また、上記の実施形態の機器収容室は電算機室であるが、適用できる機器収容室は電算機室に限らず、什器その他の機器が設置される部屋であれば特に限定されるものではない。さらに、複数の吊ロッドで吊り下げ支持する床は、必ずしも床の全体である必要はなく床の一部であっても良い。

５…吊ボルト
１５…連結具
１６…第１の連結部材（変位許容部）
１７…第２の連結部材（変位許容部）
１９…第２の弾性部材（エネルギー吸収部）
２４…係合板部（座）
２８…弾性部材（エネルギー吸収部）
３４…内周壁部（座）
５１…建造物
５６…メイン床フレーム（床構成部材）
５８…梁（天井部の部材）
６２…床スラブ（天井部の部材）
６５…揺動規制ブロック
６６…規制筒
６７…連結壁
７１…上部連結部材７１（連結壁６７）
９０…支持棒（補助支持部材）
９１…振動減衰装置
１００，２００，３００…機器収容室
１４２…補強パイプ（規制筒）

Claims (7)

1. 機器収容室の床を建造物に支持させる機器収容室の床支持構造において、
   建造物の天井部の部材に吊り下げ支持される複数の吊ロッドと、
   前記複数の吊ロッドの下端近傍に連結される機器収容室の床構成部材と、
   前記複数の吊ロッドの各上部を前記天井部の部材に連結する複数の連結具と、
   前記複数の吊ロッドの過大な揺動変位を規制する揺動規制ブロックと、
   前記床構成部材の下方の建造物の骨格部材に設けられ、前記床構成部材、若しくは、当該床構成部材に一体に結合された部材の下面に摺動自在に当接して、当該床構成部材の下方荷重の一部を支持する補助支持部材と、を備え、
   前記連結具は、前記天井部の部材に対する前記吊ロッドの上部の揺動方向及び上下方向の相対変位を許容する変位許容部と、前記吊ロッドの下方荷重を支持する座と、前記吊ロッドの上部の相対変位時に、その相対変位に伴う運動エネルギーを減衰するエネルギー吸収部と、を備え、
   前記揺動規制ブロックは、前記複数の吊ロッドの各外周部を取り囲む複数の規制筒と、前記複数の規制筒同士を剛的に連結する連結壁と、を備えていることを特徴とする機器収容室の床支持構造。
2. 前記複数の吊ロッドの下端近傍は対応する前記複数の規制筒に連結され、
   前記床構成部材は、前記複数の規制筒の下端近傍に連結されて、前記揺動規制ブロックの連結壁の少なくとも一部を構成することを特徴とする請求項１に記載の機器収容室の床支持構造。
3. 前記揺動規制ブロックは、前記床構成部材よりも上方側で略水平に延出して、前記複数の規制筒同士を連結する前記連結壁の一部を構成する上部連結部材を備えていることを特徴とする請求項２に記載の機器収容室の床支持構造。
4. 前記揺動規制ブロックには、前記床構成部材上に設置される機器が結合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の機器収容室の床支持構造。
5. 前記床構成部材と当該床構成部材の下方の建造物の骨格部材との間には振動減衰装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の機器収容室の床支持構造。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の機器収容室の床支持構造を用いたことを特徴する建造物。
7. 前記複数の連結具が、天井部の床スラブに固定される金属製の梁に結合されていることを特徴とする請求項６に記載の建造物。

Images