JP6753072B2 - Seismic isolation device - Google Patents
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Description
本発明は、立体倉庫、ボイラ鉄骨、立体パーキング、荷役設備等の構造物に適用して構造物の揺れを低減するための免震装置に関するものである。 The present invention relates to a seismic isolation device for reducing the shaking of a structure by applying it to a structure such as a three-dimensional warehouse, a boiler steel frame, a three-dimensional parking lot, and cargo handling equipment.
一般に、立体倉庫は、複数の鋼鉄製の柱と複数段の鋼鉄製の梁を用いて複数のラック(棚)を立体的に組み立てた構成を有している。大規模な地震が発生した場合には、立体倉庫が損壊する可能性があり、又、地震により立体倉庫のラックに格納された荷が落下して荷が損傷する可能性があることから、立体倉庫に免震装置を備えて地震に対処することが考えられている。 Generally, a three-dimensional warehouse has a configuration in which a plurality of racks (shelf) are three-dimensionally assembled by using a plurality of steel columns and a plurality of stages of steel beams. In the event of a large-scale earthquake, the three-dimensional warehouse may be damaged, and the load stored in the rack of the three-dimensional warehouse may fall and damage the load due to the earthquake. It is considered to equip the warehouse with a seismic isolation device to deal with the earthquake.
立体倉庫の柱の免震装置としては、立体倉庫を構成する複数の柱の各下端部と基礎との間に、積層ゴムからなる免震装置を備えたものがある(特許文献1)。因みに、特許文献1のように、多数の柱が設けられる立体倉庫の各柱の下端に積層ゴムによる免震装置を備えた場合には、基礎の増設が必要なことや積層ゴムが比較的高価であることから立体倉庫の設備コストが増加する問題があった。又、立体倉庫の柱を上下の途中位置で切断した構成として、上側の二本の柱の下端を水平な第1水平部材で連結し、上側の二本の柱に対応する下側の二本の柱の上端部を、前記第1水平部材と係合可能な水平な第2水平部材で連結することにより、前記第1水平部材と第2水平部材を長手方向へ低摩擦部材を介してスライド可能とし、前記第1水平部材と第2水平部材とを粘弾性体で接続したものがある(特許文献2)。更に又、立体倉庫ではないが、走行クレーンの支持脚に、上下に分割して互いに連結できるようにした上下のフランジ部を設け、該上下のフランジ部の左右側部位置を、弾性部材を介して連結具により連結したものがある(特許文献3)。
As a seismic isolation device for pillars of a three-dimensional warehouse, there is one provided with a seismic isolation device made of laminated rubber between each lower end of each of a plurality of pillars constituting the three-dimensional warehouse and the foundation (Patent Document 1). By the way, as in
しかしながら、特許文献2においては、前記第1水平部材と第2水平部材を設け、更に、前記第1水平部材と第2水平部材とを接続する粘弾性体を設ける必要があるために、構造が複雑となって立体倉庫の設備コストが増加する問題があった。
However, in
又、特許文献3では、傾斜時の変位が大きくなる大変位時においても、弾性部材による復元力は大きくならずに一定であり、改善の余地が残されていた。
Further, in
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、簡単な構成で構造物に作用する揺れを、大変位時には復元力を大きくして免震柱の過度な傾斜を抑えつつ免震できる免震装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and seismic isolation is performed while suppressing excessive inclination of the seismic isolation column by increasing the restoring force at the time of large displacement to prevent the shaking acting on the structure with a simple configuration. It is intended to provide a seismic isolation device that can be used.
本発明は、上側部材と下側部材との間に傾斜自在に配設され且つ上下端部に張出部が形成された免震柱と、
該免震柱の張出部と上側部材との間並びに前記免震柱の張出部と下側部材との間を弾性部材を介して締結し且つ前記免震柱が傾斜し始めるトリガ荷重を設定するトリガ締結機構と、
前記免震柱の傾斜角度が設定値を超えた際に圧縮が開始されるよう配設され且つ前記免震柱に対し傾斜状態から直立状態への復元力を付与する弾性補助機構と
を備え、
前記弾性補助機構は、
前記上側部材と下側部材の少なくとも一方から上下方向へ延びる復元補助縦壁部と、該復元補助縦壁部の先端から前記張出部と平行に延びる復元補助横壁部とを備えた復元補助係止片と、
該復元補助係止片の復元補助横壁部と張出部との間に初期隙間が形成されるよう配設され且つ前記免震柱の傾斜角度が設定値を超えた際に圧縮が開始される復元補助弾性体と
を備えている免震装置にかかるものである。
The present invention relates to a seismic isolation column which is slantably arranged between an upper member and a lower member and has an overhanging portion formed at an upper and lower end portions.
A trigger load is applied between the overhanging portion of the seismic isolation column and the upper member and between the overhanging portion of the seismic isolation column and the lower member via an elastic member and the seismic isolation column begins to tilt. Trigger fastening mechanism to set and
It is provided with an elastic assisting mechanism that is arranged so that compression is started when the inclination angle of the seismic isolation column exceeds a set value and gives a restoring force to the seismic isolation column from an inclined state to an upright state.
The elastic auxiliary mechanism,
A restoration assisting clerk including a restoration assistance vertical wall portion extending in the vertical direction from at least one of the upper member and the lower member, and a restoration assistance horizontal wall portion extending in parallel with the overhanging portion from the tip of the restoration assistance vertical wall portion. With a piece,
Compression is started when the restoration auxiliary locking piece is arranged so as to form an initial gap between the restoration auxiliary side wall portion and the overhanging portion and the inclination angle of the seismic isolation column exceeds the set value. With restoration auxiliary elastic body
It is related to the seismic isolation device equipped with .
前記免震装置においては、前記免震柱が特定方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を前記免震柱が特定方向以外の方向へ傾斜し始めるトリガ荷重より大きくするトリガ荷重増加機構を備えても良い。 The seismic isolation device may include a trigger load increasing mechanism that makes the trigger load at which the seismic isolation column begins to tilt in a specific direction larger than the trigger load at which the seismic isolation column begins to tilt in a direction other than the specific direction.
前記トリガ荷重増加機構は、
前記上側部材と下側部材の少なくとも一方から上下方向へ延びる傾斜抑制縦壁部と、該傾斜抑制縦壁部の先端から前記張出部と平行に延びる傾斜抑制横壁部とを備えた傾斜抑制係止片と、
該傾斜抑制係止片の傾斜抑制横壁部と張出部との間に介装される傾斜抑制弾性体と
を備えても良い。
The trigger load increasing mechanism is
An inclination suppressing vertical wall portion extending in the vertical direction from at least one of the upper member and the lower member, and an inclination suppressing horizontal wall portion extending in parallel with the overhanging portion from the tip of the inclination suppressing vertical wall portion. With a piece,
An inclination suppressing elastic body interposed between the inclination suppressing lateral wall portion and the overhanging portion of the inclination suppressing locking piece may be provided.
又、前記トリガ荷重増加機構は、前記免震柱が特定方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構の弾性部材のバネ定数を、前記免震柱が特定方向以外の方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構の弾性部材のバネ定数より大きくすることによって構成されても良い。 Further, the trigger load increasing mechanism tilts the spring constant of the elastic member of the trigger fastening mechanism that sets the trigger load at which the seismic isolation column starts to incline in a direction other than the specific direction. It may be configured by making the starting trigger load larger than the spring constant of the elastic member of the trigger fastening mechanism.
更に又、前記トリガ荷重増加機構は、前記免震柱が特定方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構の弾性部材の設置数を、前記免震柱が特定方向以外の方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構の弾性部材の設置数より大きくすることによって構成されても良い。
又、本発明は、上側もしくは下側に位置する部材に対面する張出部を備えた免震柱と、
前記部材と前記免震柱とを圧縮力が付与された弾性部材と共に締結したトリガ締結機構と、
前記部材もしくは前記免震柱に配置された復元補助弾性体と、
前記免震柱が傾斜していない状態で、前記復元補助弾性体と初期隙間をもって離隔した復元補助係止片とを備え、
前記免震柱の傾斜により前記復元補助弾性体と復元補助係止片とが当接可能となっている免震装置にかかるものである。
Furthermore, the trigger load increasing mechanism tilts the number of installed elastic members of the trigger fastening mechanism for setting the trigger load at which the seismic isolation column starts to incline in a direction other than the specific direction. It may be configured by increasing the number of installed elastic members of the trigger fastening mechanism to set the trigger load to be started.
Further, the present invention includes a seismic isolation column having an overhanging portion facing a member located on the upper side or the lower side.
A trigger fastening mechanism for fastening the member and the seismic isolation column together with an elastic member to which a compressive force is applied.
With the restoration auxiliary elastic body arranged on the member or the seismic isolation column,
In a state where the seismic isolation column is not tilted, the restoration auxiliary elastic body and the restoration auxiliary locking piece separated by an initial gap are provided.
This applies to a seismic isolation device in which the restoration assisting elastic body and the restoration assistance locking piece can come into contact with each other due to the inclination of the seismic isolation column.
本発明の免震装置によれば、簡単な構成で構造物に作用する揺れを、大変位時には復元力を大きくして免震柱の過度な傾斜を抑えつつ免震できるという優れた効果を奏し得る。 According to the seismic isolation device of the present invention, it has an excellent effect that the shaking acting on the structure with a simple configuration can be seismically isolated while suppressing the excessive inclination of the seismic isolation column by increasing the restoring force at the time of large displacement. obtain.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜図4は本発明の免震装置の第一実施例である。 1 to 4 are first examples of the seismic isolation device of the present invention.
図4(a)及び図4(b)は本発明の免震装置を適用する構造物の一例である立体倉庫を示しており、構造物としての立体倉庫100は、複数の鋼鉄製の柱1と複数段の鋼鉄製の梁2を備えることにより複数のラック3(棚)が立体的に組み立てられた構成を有している。立体倉庫100は、スタッカクレーン4を挟むように立設され、該スタッカクレーン4の走行方向に沿って延びる長さを有しており、スタッカクレーン4の走行方向と直交する方向には、格納される荷の大きさに対応した、前記長さと比較して短い幅を有している。前記立体倉庫100を構成する複数の柱1は、ラック3に格納される荷の重量を支持するために高い強度を有している。
4 (a) and 4 (b) show a three-dimensional warehouse as an example of a structure to which the seismic isolation device of the present invention is applied, and the three-
そして、図4の立体倉庫100を構成する複数の柱1に本発明の免震装置5を設ける。該免震装置5は、図4に示す如く、立体倉庫100に備えられる柱1の同一高さ位置に設けられる。前記免震装置5は、該免震装置5より上部の立体倉庫100全体がロッキングする挙動を発生させないために、上から1/3〜1/2程度の高さ位置に設置することが好ましい。このように、前記免震装置5を立体倉庫100の上部に設置しても、免震の効果により、免震装置5より上側の揺れが小さくなることで、結果的に免震装置5より下側の構造物の揺れも小さくなることが本発明者等の研究により判明している。
Then, the
第一実施例の場合、前記免震装置5は、図1〜図4に示す如く、免震柱6と、トリガ締結機構70と、弾性補助機構80とを備えている。
In the case of the first embodiment, the
前記免震柱6は、上側部材としての水平フランジ1Aと下側部材としての水平フランジ1Bとの間に、傾斜自在に配設されている。前記免震柱6の上下端部には、張出部としてのフランジ10及びフランジ11が形成されている。前記上側部材としての水平フランジ1Aは、免震柱6の上方に位置する柱1の下端部に設けられ、前記下側部材としての水平フランジ1Bは、免震柱6の下方に位置する柱1の上端部に設けられている。尚、前記柱1及び免震柱6は、水平断面が矩形形状を有する中空の角型鋼材であるが、該角型鋼材に限定されるものではなく、H型鋼材、I型鋼材、Z型鋼材、円筒型鋼材であっても良い。
The
前記トリガ締結機構70は、前記免震柱6の張出部としてのフランジ10と上側部材としての水平フランジ1Aとの間並びに前記免震柱6の張出部としてのフランジ11と下側部材としての水平フランジ1Bとの間を弾性部材71を介して締結することにより、前記免震柱6が傾斜し始めるトリガ荷重を設定するようになっている。前記弾性部材71としては、例えば、図1に示すような皿バネ、或いは圧縮コイルバネやゴム等を用いることができる。前記弾性部材71には、テンションロッド72によって圧縮力が与えられている。該テンションロッド72は、水平フランジ1A及びフランジ10と、水平フランジ1B及びフランジ11とをそれぞれ貫通し、その貫通孔(図示せず)は、テンションロッド72の径より大径としてあり、免震柱6の傾斜を許容するようになっている。尚、前記トリガ締結機構70は、図1(a)、図1(b)及び図1(c)に示す如く、矩形形状のフランジ10、11の四隅部に配置してあるが、この配置に関しては適宜選定することができる。
The
前記弾性補助機構80は、復元補助係止片81と、復元補助弾性体82とを備えている。前記復元補助係止片81は、前記上側部材としての水平フランジ1Aから下方へ延びる復元補助縦壁部81aと、該復元補助縦壁部81aの先端から前記張出部としてのフランジ10と平行に延びる復元補助横壁部81bとを備えている。前記復元補助係止片81は、上下反転する形で、下側部材としての水平フランジ1Bにも設けられている。前記復元補助弾性体82は、前記復元補助係止片81の復元補助横壁部81bとの間に初期隙間δ(図1(d)参照)が形成されるよう配設されており、前記免震柱6の傾斜角度が設定値を超えた際に圧縮が開始されるようになっている。因みに、前記復元補助弾性体82は、前記張出部としてのフランジ10の下面と、前記張出部としてのフランジ11の上面とに接着されている。これにより、前記弾性補助機構80は、前記免震柱6の傾斜角度が設定値を超えた際に圧縮が開始されるよう配設され且つ前記免震柱6に対し傾斜状態から直立状態への復元力を付与するようになっている。尚、前記弾性補助機構80は、図1(a)及び図1(b)に示す如く、前記トリガ締結機構70の中間位置における四箇所に配置してあるが、この配置に関しては適宜選定することができる。又、前記弾性補助機構80は、必要に応じて上側部材としての水平フランジ1Aと下側部材としての水平フランジ1Bとのいずれか一方のみに設けるようにしても良い。
The elastic assisting
次に、上記第一実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
地震が発生していない平常時には、図1に示す如く、免震柱6は鉛直に保持され、該免震柱6の上側の柱1に掛かる荷重は、水平フランジ1Aから、上下両端にフランジ10,11が設けられた免震柱6を介して下側の柱1に伝達される。
In normal times when no earthquake occurs, the
但し、図1において、中小規模の地震の発生により柱1に水平方向の比較的小さい加速度の揺れが発生した場合にも、前記免震柱6は鉛直に保持される。
However, in FIG. 1, the
即ち、柱1に掛かる荷重と、トリガ締結機構70の弾性部材71の反発力とによって、前記水平フランジ1A及び水平フランジ1Bに対し免震柱6のフランジ10,11は圧着される。このとき、前記水平フランジ1A及び水平フランジ1Bには、免震柱6のフランジ10,11を締結するトリガ締結機構70が設けられているので、免震柱6が水平方向へ移動することは防止される。従って、中小規模の地震によって、水平方向に比較的小さい加速度の揺れが発生しても、免震柱6は鉛直に保持される。これは、水平方向の加速度により免震柱6を傾けようとするモーメントが、免震柱6によって支持されている鉛直方向の荷重と、前記トリガ締結機構70の弾性部材71の反発力とにより免震柱6を鉛直状態に保持しようとするモーメントを超えない限り、免震柱6は傾くことができないトリガ機能によるものである。
That is, the
一方、大規模な地震の発生によって、水平方向へ大きな加速度の揺れが発生した場合、上側の柱1が慣性によりその場にとどまろうとするのに対し、下側の柱1は水平方向へ相対移動した状態となる。このとき、免震柱6のフランジ11は、前記トリガ締結機構70により水平方向へ移動することができない。しかし、前記免震柱6のフランジ10,11にトリガ荷重の範囲を超えた負荷が作用した場合には、図2に示す如く、前記免震柱6は、フランジ11の下端面の辺と、フランジ10の上端面の辺とを支点として傾きを開始する。このように免震柱6が傾く免震の効果により、水平左右方向(幅方向或いは奥行方向)への大きな地震力の伝達が低減される。
On the other hand, when a large-scale earthquake causes a large horizontal acceleration sway, the
ここで、図1(a)及び図1(b)に示す如く、前記トリガ締結機構70の中間位置における四箇所には、復元補助係止片81と復元補助弾性体82とを備えた弾性補助機構80が配置されている。前記復元補助弾性体82は、前記復元補助係止片81の復元補助横壁部81bとの間に初期隙間δ(図1(d)参照)が形成されるよう配設されており、前記免震柱6の傾斜角度が設定値を超えた際に圧縮が開始される。このため、前記免震柱6が過大に傾斜しようとしても、前記復元補助弾性体82が復元補助横壁部81bに接触して圧縮されることにより、前記免震柱6に対し傾斜状態から直立状態への復元力が付与される。これにより、免震柱6が限界傾斜角度位置を超えて傾斜することが阻止される。この結果、免震柱6が倒れる心配はなく、元の位置に確実に復帰可能となる。
Here, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), elastic assists provided with restoration assist locking
因みに、図3に示す如く、前記免震柱6単独の場合、水平変位が増加する(傾斜角度が大きくなる)に従って、免震柱6の傾斜状態から直立状態への復元力は減少していく。これに対し、前記水平変位が増加する(傾斜角度が大きくなる)に従って、弾性部材71は圧縮されるため、該弾性部材71の復元力はバネ定数に応じて増加していく。又、前記水平変位が増加しても(傾斜角度が大きくなっても)、前記初期隙間δが0になるまでは、復元補助弾性体82は圧縮されないため、該復元補助弾性体82の復元力は0であるが、前記初期隙間δが0になった後は、前記復元補助弾性体82は圧縮されるため、該復元補助弾性体82の復元力はバネ定数に応じて増加していく。これらを合成すると、totalとして示す線となり、トリガ荷重を一定に保持し、大規模な地震発生時に振動による入力を抑えつつ、フランジ10,11を大きくせずに免震柱6の過度な傾斜を抑制可能となる。又、変位が大きくなる場合には、弾性部材71による復元力に加えて復元補助弾性体82による復元力を作用させることで、大変形を抑制できる。更に又、前記復元補助係止片81の復元補助横壁部81bと張出部としてのフランジ10,11との間に配設される復元補助弾性体82の初期隙間δを調節することでトリガの範囲を任意に設定できる。
Incidentally, as shown in FIG. 3, in the case of the
こうして、簡単な構成で構造物に作用する揺れを、大変位時には復元力を大きくして免震柱6の過度な傾斜を抑えつつ免震できる。
In this way, the shaking acting on the structure with a simple configuration can be seismically isolated while suppressing the excessive inclination of the
図5及び図6は本発明の免震装置の第一実施例の変形例であって、図中、図1〜図4と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図1〜図4に示す第一実施例と同様である。 5 and 6 are modifications of the first embodiment of the seismic isolation device of the present invention, and in the drawings, the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 represent the same objects, which are basic. The configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4.
第一実施例の変形例では、前記復元補助弾性体82を、前記張出部としてのフランジ10の下面と、前記張出部としてのフランジ11の上面とに接着する(図1及び図2参照)代わりに、図5(a)、図5(b)及び図5(c)に示す如く、復元補助横壁部81bの側に接着し、前記張出部としてのフランジ10,11と復元補助弾性体82との間に初期隙間δ(図5(d)参照)が形成されるようにしてある。
In the modified example of the first embodiment, the restoration assisting
図5及び図6に示す第一実施例の変形例の場合、前記免震柱6が過大に傾斜しようとしても、前記復元補助横壁部81bの側に接着された復元補助弾性体82が張出部としてのフランジ10,11に接触して圧縮されることにより、前記免震柱6に対し傾斜状態から直立状態への復元力が付与される。これにより、免震柱6が限界傾斜角度位置を超えて傾斜することが阻止される。この結果、免震柱6が倒れる心配はなく、元の位置に確実に復帰可能となる。
In the case of the modified example of the first embodiment shown in FIGS. 5 and 6, even if the
こうして、第一実施例の変形例においても、簡単な構成で構造物に作用する揺れを、大変位時には復元力を大きくして免震柱6の過度な傾斜を抑えつつ免震できる。
In this way, even in the modified example of the first embodiment, the shaking acting on the structure with a simple configuration can be seismically isolated while suppressing the excessive inclination of the
図7〜図9は本発明の免震装置の第二実施例であって、図中、図1〜図4と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図1〜図4に示す第一実施例と同様である。 7 to 9 are the second embodiments of the seismic isolation device of the present invention, and in the drawings, the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 represent the same objects, and the basic configuration is as follows. This is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4.
第二実施例の場合、図7(a)、図7(b)、図7(c)及び図7(d)に示す如く、前記免震柱6が特定方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を前記免震柱6が特定方向以外の方向へ傾斜し始めるトリガ荷重より大きくするトリガ荷重増加機構90を備えた点を特徴としている。前記特定方向とは、図8(a)に示す如く、前記免震柱6がスタッカクレーン4の側へ傾斜する方向である。又、特定方向以外の方向とは、図8(b)に示す如く、前記免震柱6が反スタッカクレーン4の側へ傾斜する方向、並びに立体倉庫100の奥行方向(図7(c)参照)である。尚、免震装置5は立体倉庫100以外の構造物に設けることも可能であり、該構造物に接触を回避すべき隣接物が存在する場合、前記特定方向は、スタッカクレーン4を含む隣接物対峙方向となる。
In the case of the second embodiment, as shown in FIGS. 7 (a), 7 (b), 7 (c) and 7 (d), the trigger load at which the
前記トリガ荷重増加機構90は、傾斜抑制係止片91と、傾斜抑制弾性体92とを備えている。前記傾斜抑制係止片91は、前記上側部材としての水平フランジ1Aから下方へ延びる傾斜抑制縦壁部91aと、該傾斜抑制縦壁部91aの先端から前記張出部としてのフランジ10と平行に延びる傾斜抑制横壁部91bとを備えている。傾斜抑制係止片91は、上下左右反転する形で、下側部材としての水平フランジ1Bにも設けられている。前記傾斜抑制弾性体92は、前記傾斜抑制係止片91の傾斜抑制横壁部91bと張出部としてのフランジ10,11との間に介装されている。尚、前記トリガ荷重増加機構90は、必要に応じて、特定方向側における上側部材としての水平フランジ1Aと、反特定方向側における下側部材としての水平フランジ1Bとのいずれか一方のみに設けるようにしても良い。
The trigger
次に、上記第二実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be described.
地震が発生していない平常時には、図7に示す如く、免震柱6は鉛直に保持され、該免震柱6の上側の柱1に掛かる荷重は、水平フランジ1Aから、上下両端にフランジ10,11が設けられた免震柱6を介して下側の柱1に伝達される。
In normal times when an earthquake does not occur, the
但し、図7において、中小規模の地震の発生により柱1に水平方向の比較的小さい加速度の揺れが発生した場合にも、前記免震柱6は鉛直に保持される。
However, in FIG. 7, the
即ち、柱1に掛かる荷重と、トリガ締結機構70の弾性部材71の反発力とによって、前記水平フランジ1A及び水平フランジ1Bに対し免震柱6のフランジ10,11は圧着される。このとき、前記水平フランジ1A及び水平フランジ1Bには、免震柱6のフランジ10,11を締結するトリガ締結機構70が設けられているので、免震柱6が水平方向へ移動することは防止される。従って、中小規模の地震によって、水平方向に比較的小さい加速度の揺れが発生しても、免震柱6は鉛直に保持される。これは、水平方向の加速度により免震柱6を傾けようとするモーメントが、免震柱6によって支持されている鉛直方向の荷重と、前記トリガ締結機構70の弾性部材71の反発力とにより免震柱6を鉛直状態に保持しようとするモーメントを超えない限り、免震柱6は傾くことができないトリガ機能によるものである。
That is, the
一方、大規模な地震の発生によって、水平方向へ大きな加速度の揺れが発生した場合、上側の柱1が慣性によりその場にとどまろうとするのに対し、下側の柱1は水平方向へ相対移動した状態となる。このとき、免震柱6のフランジ11は、前記トリガ締結機構70により水平方向へ移動することができない。しかし、前記免震柱6のフランジ10,11に前記トリガ締結機構70によるトリガ荷重の範囲を超えた負荷が作用した場合、特定方向以外の方向(反スタッカクレーン4側)には、図8(b)に示す如く、前記免震柱6は、フランジ11の下端面の辺と、フランジ10の上端面の辺とを支点として傾きを開始する。このように免震柱6が傾く免震の効果により、特定方向以外の方向(反スタッカクレーン4側)への大きな地震力の伝達が低減される。尚、前記特定方向以外の方向としては、反スタッカクレーン4側だけではなく、図7(c)に示す如く、立体倉庫100の奥行方向も含まれ、該奥行方向への大きな地震力の伝達も低減される。
On the other hand, when a large-scale earthquake causes a large horizontal acceleration sway, the
これに対し、特定方向(スタッカクレーン4側)には、図8(a)に示す如く、トリガ荷重増加機構90の傾斜抑制係止片91の傾斜抑制横壁部91bと張出部としてのフランジ10,11との間に介装された傾斜抑制弾性体92によってトリガ荷重が大きく設定されているため、前記免震柱6は傾斜しにくくなる。つまり、スタッカクレーン4側への大変位を抑制することができる。又、前記傾斜抑制弾性体92によるトリガ荷重の調節も行いやすくなる。
On the other hand, in a specific direction (stacker crane 4 side), as shown in FIG. 8A, the inclination suppressing side wall portion 91b of the inclination suppressing locking
因みに、図9に示す如く、前記免震柱6単独の場合、水平変位が増加する(傾斜角度が大きくなる)に従って、免震柱6の傾斜状態から直立状態への復元力は減少していく。これに対し、前記水平変位が増加する(傾斜角度が大きくなる)に従って、弾性部材71は圧縮されるため、該弾性部材71の復元力はバネ定数に応じて増加していく。又、前記水平変位が特定方向へ増加する(傾斜角度が大きくなる)に従って、傾斜抑制弾性体92は圧縮されるため、該傾斜抑制弾性体92の復元力はバネ定数に応じて増加していく。但し、前記水平変位が特定方向以外の方向へ増加しても(傾斜角度が大きくなっても)、傾斜抑制弾性体92は圧縮されないため、該傾斜抑制弾性体92の復元力は0のまま変化しない。これらを合成すると、totalとして示す線となり、特定方向についてのみトリガ荷重を増加させ、大規模な地震発生時にスタッカクレーン4側への免震柱6の過度な傾斜を積極的に抑制可能となり、柱1や水平フランジ1Aがスタッカクレーン4に接触することが避けられる。又、特定方向以外の方向に関しては、柱1や水平フランジ1Aがスタッカクレーン4に接触する虞がないことから、前記トリガ荷重増加機構90の傾斜抑制弾性体92は作用しないように配置されているため、免震性能を維持できる。
Incidentally, as shown in FIG. 9, in the case of the
こうして、第二実施例においては、簡単な構成で構造物に作用する揺れを、特定方向への免震柱6の過度な傾斜を積極的に抑えつつ免震できる。
In this way, in the second embodiment, the shaking acting on the structure with a simple configuration can be seismically isolated while positively suppressing the excessive inclination of the
図10は本発明の免震装置の第二実施例の変形例であって、図中、図7〜図9と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図7〜図9に示す第二実施例と同様である。 FIG. 10 is a modification of the second embodiment of the seismic isolation device of the present invention, and in the drawings, the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 7 to 9 represent the same objects, and the basic configuration is as follows. It is the same as the second embodiment shown in FIGS. 7 to 9.
第二実施例の変形例では、前記免震柱6が特定方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構70の弾性部材71のバネ定数を、前記免震柱6が特定方向以外の方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構70の弾性部材71のバネ定数より大きくすることによって、前記トリガ荷重増加機構90が構成されるようにしてある。
In the modified example of the second embodiment, the spring constant of the
図10に示す第二実施例の変形例のように、トリガ荷重増加機構90を兼ねるトリガ締結機構70の弾性部材71のバネ定数を変化させても、特定方向(スタッカクレーン4側)には、図10(a)に示す如く、トリガ荷重が大きく設定されることになるため、前記免震柱6は傾斜しにくくなり、スタッカクレーン4側への大変位を抑制することができる。しかも、前記弾性部材71のバネ定数を変化させるだけで済み、部品点数を削減して構造を更にシンプル化する上で非常に有効となる。
Even if the spring constant of the
尚、前記免震柱6のフランジ10,11に前記トリガ締結機構70によるトリガ荷重の範囲を超えた負荷が作用した場合、特定方向以外の方向(反スタッカクレーン4側)には、図10(b)に示す如く、前記免震柱6がフランジ11の下端面の辺とフランジ10の上端面の辺とを支点として傾きを開始するため、該免震柱6が傾く免震の効果により、特定方向以外の方向(反スタッカクレーン4側)への大きな地震力の伝達が低減される。
When a load exceeding the range of the trigger load by the
こうして、第二実施例の変形例においても、簡単な構成で構造物に作用する揺れを、特定方向への免震柱6の過度な傾斜を積極的に抑えつつ免震できる。
In this way, even in the modified example of the second embodiment, the shaking acting on the structure with a simple configuration can be seismically isolated while positively suppressing the excessive inclination of the
図11及び図12は本発明の免震装置の第二実施例の他の変形例であって、図中、図7〜図9と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図7〜図9に示す第二実施例と同様である。 11 and 12 are other modifications of the second embodiment of the seismic isolation device of the present invention, and in the drawings, the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 7 to 9 represent the same objects. The basic configuration is the same as that of the second embodiment shown in FIGS. 7 to 9.
第二実施例の他の変形例では、図11(a)、図11(b)、図11(c)及び図12に示す如く、前記免震柱6が特定方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構70の弾性部材71の設置数を、前記免震柱6が特定方向以外の方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構70の弾性部材71の設置数より大きくすることによって、前記トリガ荷重増加機構90が構成されるようにしてある。
In another modification of the second embodiment, as shown in FIGS. 11 (a), 11 (b), 11 (c) and 12, the trigger load at which the
図11及び図12に示す第二実施例の他の変形例のように、トリガ荷重増加機構90を兼ねるトリガ締結機構70の弾性部材71の設置数を変化させても、特定方向(スタッカクレーン4側)には、図12(a)に示す如く、トリガ荷重が大きく設定されることになるため、前記免震柱6は傾斜しにくくなり、スタッカクレーン4側への大変位を抑制することができる。しかも、前記弾性部材71の設置数を変化させるだけで済み、弾性部材71自体は同じものを使用できるため、組み立て時の管理等も行いやすくなる。
Even if the number of installed
尚、前記免震柱6のフランジ10,11に前記トリガ締結機構70によるトリガ荷重の範囲を超えた負荷が作用した場合、特定方向以外の方向(反スタッカクレーン4側)には、図12(b)に示す如く、前記免震柱6がフランジ11の下端面の辺とフランジ10の上端面の辺とを支点として傾きを開始するため、該免震柱6が傾く免震の効果により、特定方向以外の方向(反スタッカクレーン4側)への大きな地震力の伝達が低減される。
When a load exceeding the range of the trigger load by the
こうして、第二実施例の他の変形例においても、簡単な構成で構造物に作用する揺れを、特定方向への免震柱6の過度な傾斜を積極的に抑えつつ免震できる。
In this way, also in the other modified examples of the second embodiment, the shaking acting on the structure can be seismically isolated while positively suppressing the excessive inclination of the
そして、第一実施例及び第一実施例の変形例においては、前記弾性補助機構80は、前記上側部材としての水平フランジ1Aと下側部材としての水平フランジ1Bの少なくとも一方から上下方向へ延びる復元補助縦壁部81aと、該復元補助縦壁部81aの先端から前記張出部としてのフランジ10,11と平行に延びる復元補助横壁部81bとを備えた復元補助係止片81を備えている。更に、前記復元補助係止片81の復元補助横壁部81bと張出部としてのフランジ10,11との間に初期隙間δが形成されるよう配設され且つ前記免震柱6の傾斜角度が設定値を超えた際に圧縮が開始される復元補助弾性体82を備えている。このように構成すると、大規模な地震発生時に変位が大きくなる場合には、弾性部材71による復元力に加えて復元補助弾性体82による復元力を作用させることで、大変形を抑制できる。又、前記復元補助係止片81の復元補助横壁部81bと張出部としてのフランジ10,11との間に配設される復元補助弾性体82の初期隙間δを調節することでトリガの範囲を任意に設定できる。
Then, in the first embodiment and the modified example of the first embodiment, the
又、第二実施例においては、前記免震柱6が特定方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を前記免震柱6が特定方向以外の方向へ傾斜し始めるトリガ荷重より大きくするトリガ荷重増加機構90を備えている。このように構成すると、特定方向には、トリガ荷重増加機構90によってトリガ荷重が大きく設定されるため、前記免震柱6は傾斜しにくくなる。特に、立体倉庫100に適用すれば、スタッカクレーン4側への大変位を抑制することができ、柱1や水平フランジ1Aがスタッカクレーン4に接触することが避けられる。
Further, in the second embodiment, the trigger
又、第二実施例において、前記トリガ荷重増加機構90は、前記上側部材としての水平フランジ1Aと下側部材としての水平フランジ1Bの少なくとも一方から上下方向へ延びる傾斜抑制縦壁部91aと、該傾斜抑制縦壁部91aの先端から前記張出部としてのフランジ10,11と平行に延びる傾斜抑制横壁部91bとを備えた傾斜抑制係止片91を備えている。更に、前記傾斜抑制係止片91の傾斜抑制横壁部91bと張出部としてのフランジ10,11との間に介装される傾斜抑制弾性体92を備えている。このように構成すると、特定方向には、トリガ荷重増加機構90の傾斜抑制係止片91の傾斜抑制横壁部91bと張出部としてのフランジ10,11との間に介装される傾斜抑制弾性体92によってトリガ荷重を大きく設定でき、その調節も行いやすくなる。
Further, in the second embodiment, the trigger
一方、第二実施例の変形例において、前記トリガ荷重増加機構90は、前記免震柱6が特定方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構70の弾性部材71のバネ定数を、前記免震柱6が特定方向以外の方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構70の弾性部材71のバネ定数より大きくすることによって構成される。このように構成すると、特定方向への免震柱6の傾斜抑制を前記弾性部材71のバネ定数の変化のみで実現でき、部品点数を削減して構造を更にシンプル化する上で非常に有効となる。
On the other hand, in the modified example of the second embodiment, the trigger
又、第二実施例の他の変形例において、前記トリガ荷重増加機構90は、前記免震柱6が特定方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構70の弾性部材71の設置数を、前記免震柱6が特定方向以外の方向へ傾斜し始めるトリガ荷重を設定する前記トリガ締結機構70の弾性部材71の設置数より大きくすることによって構成される。このように構成すると、特定方向への免震柱6の傾斜抑制を前記弾性部材71の設置数の変化のみで実現でき、弾性部材71自体は同じものを使用できるため、組み立て時の管理等も行いやすくなる。
Further, in another modification of the second embodiment, the trigger
尚、本発明の免震装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the seismic isolation device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1A 水平フランジ(上側部材)
1B 水平フランジ(下側部材)
5 免震装置
6 免震柱
10 フランジ(張出部)
11 フランジ(張出部)
70 トリガ締結機構
71 弾性部材
80 弾性補助機構
81 復元補助係止片
81a 復元補助縦壁部
81b 復元補助横壁部
82 復元補助弾性体
90 トリガ荷重増加機構
91 傾斜抑制係止片
91a 傾斜抑制縦壁部
91b 傾斜抑制横壁部
92 傾斜抑制弾性体
δ 初期隙間
1A Horizontal flange (upper member)
1B horizontal flange (lower member)
5
11 Flange (overhang)
70
Claims (6)
該免震柱の張出部と上側部材との間並びに前記免震柱の張出部と下側部材との間を弾性部材を介して締結し且つ前記免震柱が傾斜し始めるトリガ荷重を設定するトリガ締結機構と、
前記免震柱の傾斜角度が設定値を超えた際に圧縮が開始されるよう配設され且つ前記免震柱に対し傾斜状態から直立状態への復元力を付与する弾性補助機構と
を備え、
前記弾性補助機構は、
前記上側部材と下側部材の少なくとも一方から上下方向へ延びる復元補助縦壁部と、該復元補助縦壁部の先端から前記張出部と平行に延びる復元補助横壁部とを備えた復元補助係止片と、
該復元補助係止片の復元補助横壁部と張出部との間に初期隙間が形成されるよう配設され且つ前記免震柱の傾斜角度が設定値を超えた際に圧縮が開始される復元補助弾性体と
を備えている免震装置。 A seismic isolation column that is slantably arranged between the upper member and the lower member and has an overhang at the upper and lower ends.
A trigger load is applied between the overhanging portion of the seismic isolation column and the upper member and between the overhanging portion of the seismic isolation column and the lower member via an elastic member and the seismic isolation column begins to tilt. Trigger fastening mechanism to set and
It is provided with an elastic assisting mechanism that is arranged so that compression is started when the inclination angle of the seismic isolation column exceeds a set value and gives a restoring force to the seismic isolation column from an inclined state to an upright state.
The elastic auxiliary mechanism,
A restoration assisting clerk including a restoration assistance vertical wall portion extending in the vertical direction from at least one of the upper member and the lower member, and a restoration assistance horizontal wall portion extending in parallel with the overhanging portion from the tip of the restoration assistance vertical wall portion. With a piece,
Compression is started when the restoration auxiliary locking piece is arranged so as to form an initial gap between the restoration auxiliary side wall portion and the overhanging portion and the inclination angle of the seismic isolation column exceeds the set value. With restoration auxiliary elastic body
Seismic isolation device equipped with .
前記上側部材と下側部材の少なくとも一方から上下方向へ延びる傾斜抑制縦壁部と、該傾斜抑制縦壁部の先端から前記張出部と平行に延びる傾斜抑制横壁部とを備えた傾斜抑制係止片と、
該傾斜抑制係止片の傾斜抑制横壁部と張出部との間に介装される傾斜抑制弾性体と
を備えた請求項2記載の免震装置。 The trigger load increasing mechanism is
An inclination suppressing vertical wall portion extending in the vertical direction from at least one of the upper member and the lower member, and an inclination suppressing horizontal wall portion extending in parallel with the overhanging portion from the tip of the inclination suppressing vertical wall portion. With a piece,
The seismic isolation device according to claim 2, further comprising an tilt-suppressing elastic body interposed between the tilt-suppressing lateral wall portion and the overhanging portion of the tilt-suppressing locking piece.
前記部材と前記免震柱とを圧縮力が付与された弾性部材と共に締結したトリガ締結機構と、
前記部材もしくは前記免震柱に配置された復元補助弾性体と、
前記免震柱が傾斜していない状態で、前記復元補助弾性体と初期隙間をもって離隔した復元補助係止片とを備え、
前記免震柱の傾斜により前記復元補助弾性体と復元補助係止片とが当接可能となっている免震装置。 A seismic isolation column with an overhang facing the members located on the upper or lower side,
A trigger fastening mechanism for fastening the member and the seismic isolation column together with an elastic member to which a compressive force is applied.
With the restoration auxiliary elastic body arranged on the member or the seismic isolation column,
In a state where the seismic isolation column is not tilted, the restoration auxiliary elastic body and the restoration auxiliary locking piece separated by an initial gap are provided.
A seismic isolation device in which the restoration assisting elastic body and the restoration assistance locking piece can come into contact with each other due to the inclination of the seismic isolation column.
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