JP6227915B2 - 機器収納架の荷重分散構造 - Google Patents

Description

本発明は、二重床上に設置される機器収納架の荷重を分散する荷重分散構造に関するものである。

近年のオフィスビルの事務所フロアやサーバールーム及びデータセンターでは、オフィスで利用する電算機や電話回線の配線の配設や、サーバールーム及びデータセンターに設置されるサーバ機器の配線などをするために、床面を二重床としている場合がある。二重床の構造としては、既存の床面上に複数本の支持脚を設置し、支持脚上に複数枚の床パネルを敷設することにより、従来の床面と床パネルの間に空隙部を形成するようにした構造が知られている（例えば、特許文献１）。

このような二重床構造の床面上にサーバラックのような重量のある機器収納架を設置する場合、その荷重に床面が耐えられずに沈下したり陥没したりしないように、床面にかかる荷重を分散する構造にすることや、床パネルが一定以上の荷重に耐荷できる構造にすることが求められている。例えば、床面にかかる荷重を分散する構造としては、図１に示すように、設置するサーバラックと二重床上面の床パネルとの間に平鋼を設置し、サーバラックの荷重が、平鋼全体に分散するように設置する方法が取られる場合が多い。

また、床パネルが一定以上の荷重に耐荷できる構造としては、床パネルの下に床パネルに掛かる荷重を支えることができる構造にした架台を設置する方法が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００３−３２８５４３号公報 特開２０１０−２７０４７０号公報

従来より知られている方法を利用すれば、二重床の上に重量のある機器収納架を設置しても、床面が沈下したり陥没したりしないようにすることは可能である。しかし、例えば、特許文献２に示されているような方法により、床パネルの下部に耐荷構造を持たせたとしても、荷重は耐荷構造からその下部の下面床に掛かるため、たとえ二重床の上面床が荷重に耐えられたとしても、二重床の下面の床が荷重に耐えられない可能性がある。

また、図１に示すように、設置する機器収納架と二重床上面の床パネルとの間に平鋼を設置して荷重を分散するようにした場合、床パネル１枚あたりに掛かる荷重を分散することは可能であるが、平鋼に阻害されて床パネルを開くことができなくなるため、二重床内の空隙部にされている配線のメンテナンスを行う事ができなくなるという問題が発生する。さらには、平鋼の厚みにより、床面に凸凹が生じるため、平鋼が通行の妨げとなったり、他のオフィスで利用される机や棚等の機材の設置の妨げとなる場合もある。また、凸凹のある床面上に平鋼を設置した場合、床面の凸凹に平鋼が平面状に並行に配置されずに、平鋼の設置状態が安定せず、十分な荷重分散の効果が得られない場合もある。

本発明は上記の様な問題に鑑みてなされたものであり、既存の二重床の利便性を損なうことなく、二重床の上に設置される機器収納架の荷重を分散し、二重床の床面が沈下したり陥没したりすることを防止する、機器収納架の荷重分散構造を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明における機器収納架の荷重分散構造は、床パネルを挿通する荷重分散用ボルトと、前記荷重分散用ボルトに螺合された鋼材係止用ナットで係止されることによって前記二重床の上面床パネル下に吊設された荷重分散用鋼材と、前記床パネルおよび荷重分散用鋼材を挿通する前記機器収納架の支持脚と、前記支持脚に螺合されることによって前記機器収納架の荷重を前記荷重分散用鋼材にかける鋼材挟持支持脚用上ナットとから構成される事を特徴する。

このような構造にすることで、機器収納架の荷重が直接床面にかかるのではなく、荷重分散用鋼材にかかるようにできる。そして、荷重分散用鋼材に掛かった荷重は荷重分散用ボルトを通じて、複数の床パネルに分散して掛かる構造にすることができる。さらに、荷重分散用鋼材は二重床下の空隙部に吊り下げられており、機器収納架の支持脚は荷重分散用鋼材に鋼材挟持支持脚用上ナットで止着された状態となるため、二重床の床パネル上に凸凹を生じさせることが無い。

また、前記荷重分散用ボルトは、当該ボルトの頭部と当該ボルトに螺合された床面挟持用ナットとで前記床パネルを挟持し、当該床パネルに止着されているようにしてもよい。

このような構造にすることによって、床パネルと荷重分散用ボルトが強固に止着され一体的となるため、荷重分散用ボルトに掛かる荷重をより確実に床パネルで支える事が可能となる。

また、前記荷重分散用鋼材は、前記鋼材係止用ナットと前記荷重分散用ボルトに螺合された鋼材挟持用ナットとで挟持されることにより、当該ボルトに止着されているようにしてもよい。

このような構造にすることによって、荷重分散用鋼材と荷重分散用ボルトが強固に止着され一体的となるため、荷重分散用鋼材に掛かる荷重をより確実に荷重分散用ボルトに掛けることが可能となる。さらに、床パネルから荷重分散用鋼材までの距離を固定して一定に保つように調整することが可能となり、荷重分散用鋼材の撓みを防止し、荷重を荷重分散用ボルトに均一に分散できるようになる。

また、機器収納架の支持脚は、当該支持脚に螺合された床挟持支持脚用上ナットと床挟持支持脚用下ナットとで前記床パネルを挟持するようにし、同じく当該支持脚に螺合された鋼材挟持支持脚用上ナットと鋼材挟持支持脚用下ナットで前記荷重分散用鋼材を挟持するようにしてもよい。

このような構造にすることによって、床パネル及び荷重分散用鋼材と支持脚が強固に止着され一体的となるため、機器収納架の荷重をより確実に荷重分散用鋼材に掛けることが可能となる。さらに、床パネルから荷重分散用鋼材までの距離を固定して一定に保つように調整することが可能となり、機器収納架の荷重がバランスよく荷重分散用鋼材にかかるように調整できる。

また、前記荷重分散用鋼材は、Ｈ形鋼または等辺山形鋼またはＩ形鋼または溝形鋼または平鋼のいずれかであるようにしてもよい。

このような構造にすることによって、荷重分散用鋼材に掛かる荷重を均一に分散させることが可能になり、さらには、荷重分散用鋼材の撓みを防止することができる。

本発明によれば、二重床の上に設置された機器収納架の荷重を複数の床パネルに分散させることにより、重量のある機器収納架を二重床の上に設置することが可能となる。さらには、床面上に凸凹を生じさせず、一部の床パネルの開閉を阻害しないため、二重床の利便性が損なわれることも無いという効果が得られる。

従来のサーバラック設置の状態を表した斜視図である。 サーバラック設置の状態を表した斜視図である。 サーバラック設置の状態を表した側断面図である。 サーバラック設置の状態を表した上面図である。 サーバラック設置の状態を表した正面断面図である。

以下に、本願の開示する機器収納架の荷重分散構造について図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例ではサーバラックを二重床面上に設置する場合について述べるが、本発明は、サーバラック以外であっても、オフィスフロアやサーバールーム及びデータセンターに設置される重量がある様々な機器収納架にも同様に適用することが可能である。

本実施例においては、機器収納架としてサーバラックを二重床の上に設置する場合の荷重分散構造について説明する。図２は、本実施例において、二重床の上にサーバラックを設置した状態の斜視図である。ここでの二重床とは、基礎となる床の上に複数の支柱を設置し、支柱の上に複数の床パネルを増設し、本来の床の上に新たな床を設置することによって、基礎となる床と新たな床との間に空間を持たせ、配線や配管が行えるようにしている構造の事をいう。二重床はフリーアクセスフロアとも呼ばれることもある。

例えば、二重床構造の構成方法について図２をもとに説明すると、まず、従来の基礎となる下面床４０の上に複数の支柱５０を同じ高さで等間隔格子状に下面床４０に固定して設置する。そして、略正方形の床パネル３１を、頂点付近４点がそれぞれ異なる支柱５０で支えられるように複数枚敷き詰める。このように床パネル３１を支柱５０で支えることによって、上面床３０が形成される。このように二重床構造は形成される。

次に、このように構成されている二重床の上面床３０の上にサーバラック１０を設置する場合を考える。例えば、サーバラック１０の重量が３００Ｋｇあり、サーバラック１０の積載容量が６００Ｋｇであるとする。そして、床パネル３１の１枚辺りの耐荷重量が１５０Ｋｇであるとする。このような場合に、サーバラック１０を４枚の床パネル３１で支えるように設置した場合、最初にサーバラック１０の本体のみを上面床３０の上に設置した場合は、サーバラック１０の重量は３００Ｋｇであるため、床パネル３１に掛かる重量は１枚辺り７５Ｋｇとなり、床パネル３１の１枚辺りの耐荷重量を下回るため、特に問題なく上面床３０の上にサーバーラック１０を設置することができる。

しかし、サーバラック１０にサーバ装置や無停電電源装置、ストレージ装置などを格納していき、収納装置の総重量がサーバラック１０の積載容量の最大値である６００Ｋｇとなった場合、サーバラック１０の総重量は９００Ｋｇとなり、床パネル３１に掛かる重量１枚辺り２２５Ｋｇとなる。そうなると、床パネル３１の１枚辺りの耐荷重量を大幅に上回ってしまうため、上面床３０はサーバラック１０の荷重に耐えられずに沈下したり陥没したりしてしまう可能性がある。さらには、下床面４０の所定領域の耐荷重量をも上回ってしまった場合には、下床面４０までをも沈下させたり陥没させてしまう危険性がある。

このような場合に、サーバラック１０の総重量９００Ｋｇの荷重を分散して１枚辺りの床パネル３１に掛かる重量を、床パネル３１の１枚辺りの耐荷重量が１５０Ｋｇ以下にしなければならない。本実施例においては、このような場合における、荷重分散構造について説明する。

図３は、本願発明における機器収納架の荷重分散構造を適用してサーバラック１０を二重床の上に設置した場合の側断面図であり、図４は上面図である。本願発明における荷重分散構造では、荷重分散用鋼材６０を荷重分散用ボルト７０と鋼材係止用ナット７１を利用して二重床の上面床の床パネル３１の下に吊り下げることによって、荷重分散用鋼材６０に掛かる荷重を鋼材係止用ナット７１および荷重分散用ボルト７０の頭部を通して床パネル３１に掛かるようにする。

例えば、サーバラック１０がサーバラック１０の下面４隅に備えられた支柱脚１１によって支えられる場合においては、図４に示されているように、直線上にある２つの支持脚１１の下を通るように略長方形状の荷重分散用鋼材６０を吊り下げるようにする。したがって、サーバラック１０の下部４隅の支柱脚１１を全て通るようにするためには、２本の荷重分散用鋼材６０を吊り下げるようになる。支持脚１１の数が本実施例と異なる場合は、支持脚１１の数に合わせて、支柱脚１１の下を通るように複数本の荷重分散用鋼材６０を吊り下げるようにすることも可能である。

次に、荷重分散用鋼材６０の吊り下げ方法について詳述する。床パネル３１および荷重分散用鋼材６０に荷重分散用ボルト７０を挿通させるための挿通穴が設けられる。１枚の床パネル３１には挿通穴が１つであることが望ましいが、支持脚１１の配置に応じて荷重分散用鋼材６０を複数本設置する場合には、１枚の床パネル３１に複数の挿通穴が設けられていてもよい。

荷重分散用鋼材６０の挿通穴は床パネル３１に設けられた挿通穴と重なるように複数設けられ、荷重分散用ボルト７０は頭部が上面になるように床パネル３１の挿通穴に挿入され、軸部が荷重分散用鋼材６０の挿通穴を貫くように挿入される。そして、荷重分散用鋼材６０の挿通穴を貫いた荷重分散用ボルト７０の軸部に鋼材係止用ナット７１を螺合する。

このように、床パネル３１および荷重分散用鋼材６０に設けられた複数の挿通穴それぞれに荷重分散用ボルト７０を挿通し、当該ボルトに鋼材係止用ナット７１を螺合することによって、荷重分散用鋼材６０は複数の鋼材係止用ナット７１で係止された状態となり、床パネル３１と荷重分散用鋼材６０は荷重分散用ボルト７０と鋼材係止用ナット７１によって連結される。

この場合、鋼材係止用ナット７１に掛かる荷重分散用鋼材６０の重量は、荷重分散用ボルト７０の頭部を通して床パネル３１で支えられることになり、荷重分散用鋼材６０は、二重床の上面床３０の下に吊り下げられた状態となる。

このように荷重分散用鋼材６０を複数の床パネル３１で吊り下げるように設置することによって、荷重分散用鋼材６０に掛かる荷重は、荷重分散用ボルト７０によって連結された複数の床パネル３１に分散して掛かるようになる。この場合、床パネルから荷重分散用鋼材６０までの距離が均一になるように鋼材係止用ナット７１を荷重分散用ボルト７０に螺合することによって、荷重を均一に分散させることができる。

次に、二重床の上面床３０の下に吊り下げられた荷重分散用鋼材６０でサーバラック１０の荷重を支える構造について説明する。図５は、サーバラック１０の支持脚１１が荷重分散用鋼材６０に連結された状態を示す正面断面図である。床パネル３１および荷重分散用鋼材６０には支持脚１１を挿通させるための挿通穴が設けられる。

まず、サーバラック１０の支持脚１１は床パネル３１の挿通穴に挿入される。そして、支持脚１１は螺合されている鋼材挟持支持脚用上ナット８２が荷重分散用鋼材６０の上面側になるように、荷重分散用鋼材６０の挿通穴に挿入する。こうする事によって、支持脚１１に掛かるサーバラックの荷重は鋼材挟持支持脚用上ナット８２を通して荷重分散用鋼材６０に掛かる事となる。

このように、荷重分散用鋼材６０にサーバラック１０のそれぞれの支持脚１１を荷重分散用鋼材６０に連結する。それによって、サーバラック１０の荷重は荷重分散用鋼材６０に掛かり、荷重分散用鋼材６０に掛かった荷重は、荷重分散用ボルト７０と鋼材係止用ナット７１を通じて、複数の床パネル３１に分散して掛かるようになる。

例えば、サーバラック１０の支持脚１１が４箇所あり、総重量が９００Ｋｇの場合で考えると、単純にサーバラック１０を上面床３０の上に設置した場合、床パネル３１に掛かる荷重は１枚辺り２２５Ｋｇとなる。これに対して、本実施例での荷重分散構造を用いた場合で考える。例えば、図４に示すように、２本の荷重分散用鋼材６０にそれぞれ５つの荷重分散用ボルト７０と鋼材係止用ナット７１を連結して、それぞれ５枚ずつの床パネル３１に吊り下げるように設置し、サーバーラック１０の支持脚１１を２箇所づつ２本の荷重分散用鋼材６０にそれぞれ連結し、それぞれの鋼材挟持支持脚用上ナット８２を通じてサーバラック１０の荷重が荷重分散用鋼材６０に掛かるように設置する。これによって、サーバラック１０の荷重は１０枚の床パネル３１に分散して掛かる事となり、床パネル３１に掛かる荷重は１枚当たり９０Ｋｇとなる。これによって、例えば、床パネル３１の１枚辺りの耐荷重量が１５０Ｋｇしかない場合であっても、総重量が９００Ｋｇあるサーバラック１０の荷重を分散して支えることができるようになる。

また、図１の従来の設置方法で示されているように、設置する機器収納架と二重床の上面との間に平鋼２０を設置する必要もないため、荷重分散用ボルト７０やサーバラック１０の支持脚１１が挿入されている以外の床パネルは自由に開閉することができ、さらに平鋼２０を設置したときのような床面の凸凹の発生も防止することができる。さらには、支柱５０に掛かる荷重も分散されるため、下床面４０の所定領域の耐荷重量がサーバラック１０の重量に耐えられない場合であっても、下床面４０に掛かる荷重が分散される。

さらに、効果的な荷重分散構造としては、床パネル３１を貫通する荷重分散用ボルト７０の軸部の床パネル３１の下面側に床パネル挟持用ナット７３を螺合し、荷重分散用ボルト７０の頭部と床パネル挟持用ナット７３とで床パネル３１を挟持して接合するように固定する構造を取ることもできる。これによって、より確実に荷重分散用鋼材６０に掛かる荷重を床パネル３１で支えることができるようになる。

また、荷重分散用鋼材６０を貫通する荷重分散用ボルト７０の軸部の荷重分散用鋼材６０の上面側に鋼材挟持用ナット７２を螺合し、鋼材係止用ナット７１と鋼材挟持用ナット７２とで、荷重分散用鋼材６０を挟持して接合するように固定する構造を取ることもできる。これによって、床パネル３１と荷重分散用鋼材６０との距離が一定になるように調整することが可能となり、荷重分散用鋼材６０に掛かる荷重を効率的にバランスよく床パネル３１に伝えることができるようになる。

また、床パネル３１を貫通するサーバーラック１０の支持脚１１に螺合された床挟持支持脚用上ナット８０と床挟持支持脚用下ナット８３とで床パネル３１を挟持して止着するようにし、荷重分散用鋼材６０を貫通するサーバーラック１０の支持脚１１に螺合された鋼材挟持支持脚用上ナット８２と鋼材挟持支持脚用下ナット８１とで荷重分散用鋼材６０を挟持して止着するようにし、支持脚１１と床パネル３１と荷重分散用鋼材６０とが固定された構造を取ることもできる。こうすることによって、床パネル３１と荷重分散用鋼材６０との距離を一定に保つように調整する事が可能となり、サーバーラック１０の荷重を効率的にバランス良く荷重分散用鋼材６０に伝えることができるようになる。

本実施例においては、サーバラック１０の支持脚１１が荷重分散用鋼材６０に直接接合される場合の構造について説明を行ったが、機器支持用ボルトを床パネル３１の上面から挿入し、支持脚１１の代わりとすることも可能である。この場合は、サーバラック１０の支持脚１１は機器支持用ボルトの上面に置かれるように設置されることによって、サーバラック１０の荷重を機器支持用ボルトに掛かるようにし、本実施例で述べた荷重分散構造と同様の効果を得ることができる。

また、図３および図４において、荷重分散用鋼材６０は略長方形の平鋼である場合を図示しているが、荷重分散用鋼材６０にはＨ形鋼または等辺山形鋼またはＩ形鋼または溝形鋼を用いることによって、鋼材の形状の特性により荷重分散用鋼材６０が撓む事を防止し、荷重分散用鋼材６０に掛かる荷重をより確実に荷重分散用ボルト７０を通して床パネル３１に伝えることができるようになる。

以上、図面を用いながら本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術範囲は前述した実施形態に左右されるものではなく、当業者であれば特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において想到することが明らかである変更例についても当然に本発明の技術的範囲に属するものである。

１０ サーバラック
１１ 支持脚
２０ 平鋼
３０ 上床
３１ 床パネル
４０ 下床
５０ 支柱
６０ 荷重分散用鋼材
７０ 荷重分散用ボルト
７１ 鋼材係止用ナット
７２ 鋼材挟持用ナット
７３ 床面挟持用ナット
８０ 床挟持支持脚用上ナット
８１ 鋼材挟持支持脚用下ナット
８２ 鋼材挟持支持脚用上ナット
８３ 床挟持支持脚用下ナット

Claims (5)

1. 下面床（４０）上に設置された複数の支柱（５０）により支えられる二重床の上面床パネル上に設置される機器収納架の荷重を複数の前記上面床パネルに分散する機器収納架の荷重分散構造であって、前記上面床パネルを挿通する荷重分散用ボルト（７０）と、前記荷重分散用ボルト（７０）に螺合された鋼材係止用ナット（７１）で係止されることによって、前記支柱（５０）又は前記下面床（４０）に直接固着されることなく、かつ前記複数の上面床パネルに荷重が均一に分散されるように前記二重床の複数の上面床パネル下に一定の距離を保って吊設された荷重分散用鋼材（６０）と、前記上面床パネルおよび荷重分散用鋼材（６０）を挿通する前記機器収納架の支持脚（１１）と、前記支持脚（１１）に螺合されることによって前記機器収納架の荷重を前記荷重分散用鋼材（６０）にかける鋼材挟持支持脚用上ナット（８２）とから構成される事を特徴する機器収納架の荷重分散構造。
2. 前記荷重分散用ボルト（７０）は、当該ボルトの頭部と当該ボルトに螺合された床面挟持用ナット（７３）とで前記上面床パネルを挟持し、当該上面床パネルに止着されていることを特徴とする請求項１に記載の機器収納架の荷重分散構造。
3. 前記荷重分散用鋼材（６０）は、前記鋼材係止用ナット（７１）と前記荷重分散用ボルト（７０）に螺合された鋼材挟持用ナット（７２）とで挟持されることにより、当該ボルトに止着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の機器収納架の荷重分散構造。
4. 前記支持脚（１１）は、当該支持脚（１１）に螺合された床挟持支持脚用上ナット（８０）と床挟持支持脚用下ナット（８３）とで前記上面床パネルを、鋼材挟持支持脚用上ナット（８２）と鋼材挟持支持脚用下ナット（８１）で前記荷重分散用鋼材（６０）を挟持することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の機器収納架の荷重分散構造。
5. 前記荷重分散用鋼材（６０）は、Ｈ形鋼または等辺山形鋼またはＩ形鋼または溝形鋼または平鋼のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の機器収納架の荷重分散構造。