JPH02236354A - 床免震構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、電子機器等が＠置される建造物のアクセス床
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床免震構造に係
るものである。

〔従来の技術〕

一般に、高度通信システムはＩＬＳＩ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
々の免震底構造が提案されている， このような従来の免震底構造としては、例えば特開昭６
２　−　８６２６５号公報に示されたものがある。

これは底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
定したバネダンパーと底構造体とをローブ状部材で連結
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、
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
し得るようにしたものである。

〔発明が解決し，ようとする課題〕

し，かじながら、前記従来の免震底構造にあっては、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
ンバー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、−
１−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。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みて提案さ
れたものであって、その目的とする処は、水平震動のみ
ならず上下震動をも減衰吸収し、床上に載置された電子
機器等に与えられる震動の影響を最小限に抑止しうる床
免震構造を提供する点にある． 〔課題を解決するための手段〕 前記の目的を達成するため、本発明に係る床免震構造は
、床架構を構成する梁と、同床架構に配設された三次元
免震床エリアを囲繞するフレームと、前記梁及びフレー
ム上に床支持サポートを介してフリーアクセス床を支承
してなる底構造において、前記フレームの隅角部とこの
外周を囲繞する前記梁の下端に配設されたｉ仮との間に
、上下震動の減衰吸収機能を有する上下動免震ユニット
を介装し，、前記フレーム周辺における前記粱と躯体コ
ンクリート床との間に、水平震動の減衰機能を有する水
平免震ユニットを配設するとともに、前記梁の下面と前
記コンクリート床との間にベアリングボールを介装して
構成されている。

〔作用］ 本発明は前記したように構成されているので、地震によ
る躯体コンクリート床面の水平震動は、電気機器等の設
置される三次元免震床エリアを囲繞するフレーム周辺に
おける梁と躯体コンクリート床而との間に配設された水
平免震ユニットによって減衰吸収され、更に前記梁を躯
体コンクリート床−１〕に支承するベアリングボールの
回転、またはすべりによって前記フレームへの入力が頭
打ちになる。

また地震による躯体コンクリート床而のト下震動は、前
記三次元免震エリアを囲繞するフレームの隅角部とこの
外周を囲繞する前記梁の下端に配設された鋼板との間に
介装された上下動免震ユニットによって減衰されてフレ
ームに伝達され、同フレームに床支持サポートを介して
支持された前記三次元免震エリアにおけるフリーアクセ
ス床及び同床上の機器に減衰された−ヒ下震動が伝達さ
れる． 【実施例〕 以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図乃至第９図において、囚は電子計算機やディスク
機器等、特に水平動免震以外に−ヒ下勤免震を要する重
要機器が設置される三次元免震エリアで、その他一般の
エリア（印には、水平動免震のみで問題のない機器が配
置されるようになっている。

而して一般のエリア＋Ｂｌにおいては主梁（１）及び従
梁（２）を互いに剛結して床架構が構成されている。

更に前記三次元免震エリア囚の外周には主フレーム（３
）が囲繞され、同主フレーム（３）間には従フレーム（
４）が剛結合され、同従フレーム（４）及び前記主従各
梁（１）（２）には床支持サポート（５）を介してフリ
ーアクセス床（６）が支持されている。

更に前記主梁（１）と躯体コンクリート床（７）ヒ面に
スタツドボルト（８）を介し，で定着されたすべり板（
９）との間にはベアリングボール００が介装され、また
主梁（１）と従梁（２）とを連結する水平仮（１　１１
と前記躯体コンクリート床（７）との間に水平震動の吸
収機能を有する前記水平免震ユニットを構成する円柱ゴ
ム等の如き弾性体よりなる柔らかい水平ばね０２）が介
装されている．０３）は同水平ばね０クの躯体コンクリ
ート床（７）に対する取付ボルトである。

図中０４は縁プレートである。

前記一般のエリア（Ｂ＋においては、フリーアクセス床
（６）自重及び積載荷重は床支持サポート（５）を介し
て主梁（１）従梁（２）に作用し、機器間に接続される
ケーブルトレイ、空調用ダクト荷重は直接主梁（１）従
梁〔２）に作用する。従梁（２）の荷重は主梁（１）番
こ作用し，、最終的にベアリングボール（１ｏ）とすべ
り板（９）とを介し，て哨体コンクリート東（７）に伝
達される．　ｉｉｌ記ベアリングボール０ω及びずベリ
仮（９）は躯体コンクリート床（７）に集中荷重がかか
らないように多数設け、荷重の分散を図るものである。

而してｔｌ！！震による躯体コンクリート床（７）面の
震動は、主梁ｆｌ）と躯体コンクリート床（７）との間
に介装された水平ばね０２）で吸収され、更に主梁（１
）を支承するヘアリングボール００）の回転、乃至はす
ベリによって主従両粱（１）（２）への人力が頭打ちに
なる。

従って主梁（１）、従！ａ　（２）と床支持サポート（
５）とによって支承されたフリーアクセス床（６）面ト
の機器にはｔｔ！！震による躯体コンクリート床（７）
面での水平震動は大幅に減衰された状態で伝わる。

なお地震が止むと、水平ばね０２）の作用によってフリ
ーアクセス床（６）は原位置に戻る。

次に前記三次元免震エリア＾について説明する。

三次元免震エリア囚を囲撓する主フレーム（３）の４隅
に、同主フレーム（３）とこの外周を囲繞する主梁（１
）の下端に配設された鋼板（２１）との間に上下震動の
減衰吸収機能を有する上下動免震ユニツ｝ｆＱを介装す
る。（第６図及び第７図参照）図中ｑωは空調ダクト，
ケーブルトレイ貫通孔である。

第８図及び第９図は前記上下動免震ユニット（０の一実
施例の詳細を示し、鋼製函体０ｅの内部に油圧ダンバー
０ηを中心とし，て、その周囲をゴム製の上下方向の可
槓性を有するベローＯａで匪繞し、同ベロー００に空気
を封入したエアぱね（Ｃ′）の外側にエア予備タンクθ
つを配設し、エア連通管ＱＩ）で接続して構成されてい
る。

而して前記上下動免震ユニット（０の上端は主フレーム
（３）に剛結合され、下端は前記ユニット（Ｑの外周を
囲撓する主梁（１）間に配設されたｗ４Ｆｉ（２ｌ）に
結合されている。

図中（２２０；！’エア注入ノズル、（２３）はエア注
入コックである。

更に前記三次元免震エリア囚の外周を囲繞する主梁〔１
）が交叉する４隅に、前記上下動免震ユニット（Ｑの隅
角部を挟んで位置する一双の鋼製耐圧バットレス（２４
）が、主梁（１）の上面に固定され、同各バットレス（
２４）と前記−Ｌ下動免震ユニット（Ｑの函体０６）と
の間にベアリングボール（２５）が介装されている。

地震時、躯休コンクリート床（７）面のヒ下震動は前記
したように、一般エリア＋［３＋ではずベリ仮（９）、
下部ベアリングボールＯ山を介して主’Ｚ　（＋ｌ、従
梁（２）に伝達し、更に床支持サポート（５）を介して
フリーアクセス床（６）及び同床−ヒの物体に直接伝達
ずろので上下震動の減衰はないが、三次元免震エリアＡ
においては、同エリア囚の外周を囲填する主フレーム（
３）の４隅に設けた上下動免震ユニット（Ωで緩衝減衰
されて主フレーム（３）に伝達される。更に同主フレー
ム（３）から従フレーム（２）、床サポート（５）を介
してフリーアクセス床（６）及び同床（６）上の機器に
前記のように緩衝減衰された上下震動や衝撃が伝達され
る． この際、前記上下震動免震ユニット（Ｑの函体ａωと前
記バットレス（２４）との間にベアリングボール（２５
）が介装されているので、フリーアクセス床（６）が左
右不均一の上下震動を受けても床而が水平の状態で上下
震動し、ロッキング状態となることが防止される。

而して三次元免震エリア囚に配設された上下動免震ユニ
ット（Ｑは前記したように構成されているので、支持重
５１Ｗはベロー０８１内径による面積Ａと内圧Ｐ０との
積（ＡＸＰＯ″！で決まり、固有周期は内圧Ｐ０のとき
のべローＰ０内の体積■，とエア予備タンク０９）の体
積ｖ７との和（ｖｗ＋ｖｙ）によって決まり、小さな容
積で長周期を得ることができ、またフリーアクセス床（
６）上の機器に変更があった場合、その支持荷重に応じ
た内圧が得られるようにエア注入ノズル（２２）にエア
ポンプのホースを接続し、加圧または減圧して所定高さ
に調整すればよく、その場合でもエアばね（Ｃ′）の固
有周期に変化がない． 躯体コンクリート床（７）面での地震による上下震動は
一般に短周期成分が卓越しているため、短周期の固有周
期を存するばねを用いたのでは共振してしまい、免震効
果が挙らない。このため本実施例においては前記上下動
免震ユニット（０がＬ下震動や衝撃を緩衝減衰させる効
果が十分に発揮できるように、長周朋が得られる前記エ
アばね（Ｃ′）と、減衰吸収機能の高いオイルダンパー
０７）とを併用し、これらを一体ユニット化し，たもの
である。

なおダンパーとし５で、オイルダンパーＯ″ｒ）Ｌこ替
えてエアダンバーを用いることもできる。

このように前記実施例の床免震構造は、１也震による水
平．上下震動や衝撃に対しての免震効果を発揮するもの
であるが、前記免震床横造を、微振動を嫌う超ＬＳＩ工
場におけるＬＳＩ製作Ｒ３等の床に利用すれば、申輌の
通行等による振動の如き環境振動に対しても制振効果が
発揮されるものである。

第１０図は前記上下動免震ユニット（０の他の実施例を
示し、ベロー００内にエアを封入した空気ばね（Ｃ′）
とエア予備タンク０９）とを接続しているエア達通管（
至）にエアｉＪｔ量調整コック（２６）を介装したこと
によって、空気の移動抵抗によるダンバー機能をもたせ
、オイルダンパーを省略したものである．図中前記実施
例と均等部分には同一符号が附されている。

第１１図乃至第１４図は前記水平免震ユニットを円柱ゴ
ムの水平ばね０２）に替えて、エアばねとエアダンパー
またはオイルダンパーとより構成した場合を示し、主１
）の交叉部において、躯体コンクリート床（７）上に配
設されたエア予備タンク（２７）と前記各主梁（Ｄとの
間に、ベロー（２８）にエアが封入されたエアばね（Ｃ
′）が接続され、前記エア予備タンク（２７）と主梁（
１）の交叉部との間にオイルダンパーまたはエアダンパ
−（２９）がビンを介して連結されている。

第１２図中（３０）はエア予備タンク（２７）と前記エ
アばね（Ｃ′）とを接続するエア連通管、（３１）はエ
アぱね（Ｃ′）の端部に設けたシール、（３２）はエア
注入ノズル、（３３）はエア注入フックである．図中前
記各実施例と均等部分には同一符号が附されている． 〔発明の効果〕 本発明に係る床免震構造は前記したように、床架構を構
成する梁と、同床架構に配設された三次元免震床エリア
を囲繞するフレームと、前記梁及びフレーム上に床支持
サポートを介してフリーアクセス床を支承してなる底構
造において、前記フレーム周辺における前記梁と前記１
目体コンクリート床との間に水平免震ユニットを配設し
，、且つ前記粱の下面と前記躯体コンクリート床との間
にヘアリングボールを介装して水平震動を減衰吸収する
ように構成するとともに、ｌ；１記三次元免震床エリア
を囲繞するフレームの隅角部とこの外周を囲繞する前記
主梁の下端に配設された鋼板との間に上下震動の減衰吸
収機能を有するＥ下動免震ユニットを介装したことによ
って、従来あまり考慮が払われていなかった地震による
上下方向の強いＩ工れに対しても、震動を大幅に抑制緩
和できるフリーアクセス床を提供することができる。

従って′ｇｌ算機室等を計画する際に、重要機器を床上
における前記三次元免震宋エリアに、他の機器をその他
のエリアに夫々設置すれば、重要な機器やデータが保護
される。し，かも本発明によれば構造が簡単なために従
来の免震床に比してあまり変らないコストで施工するこ
とができる。しかも前記」一下動免震ユニットはその機
能を低下することな《高さを小さくできるので、既存、
新設構造物を問わず、階高にあまり影響を与えることな
く施工できる． 更に本発明は半導体の超精密製造設備等の床に適用する
と、車輌の通行等による微小な環境振動、或いは設備よ
り発生する機械振動の防振にも優れた効果を発揮する。

請求項２の発明は、前記上下動震動ユニットを、オイル
ダンパーと同ダンバーを囲繞するベローとの間にエアを
圧入して構成したエアばねの外側に、連通管を介してエ
ア予備タンクを接続して構成したことによって、前記ユ
ニットの上下方向の固有周期を長くでき、更にオイルダ
ンパーで減衰吸収できるので、免震床上の上下応答が格
段に小さくなる。

請求項３の発明は前記ト．下動免震ユニットを、ベロー
に空気を封入したエアばねと、エア予備タンクとをエア
流量調整コックが介装された連通管で接続し，て構成し
たことによって、オイルダンパーを省略しうるちのであ
る。

請求項４の発明は、前記水平免震ユニットを弾性体から
なる水平ばねで構成し、構造を著しく簡略しうるちので
あり、【Ｉ！！震後、直ちに元の位置に自動復帰するよ
うにしたものである。

請求項５の発明は、水平免震ユニットをエアダンバーま
たはオイルダンパーと、エア予備タンクに連通ずるエア
ばねとから構成したので、前記免震ユニットの固有周期
が長くでき、ダンパーで減衰吸収できるので免震床トの
水平応答が小さくなる。

請求項６の発明は、前記上下動免震ユニットの側面と、
床架構に設けた耐圧バットレスの側面との間に、ベアリ
ングポールを介装したことによって、免震床のロッキン
グを防止するようにしたものである．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る床免震横造の一実施例を示す平面
図、第２図及び第３図は夫々第１図の矢視Ｔｌ−ＴＩ図
、並に矢視■一■図、第４図は水平ばね部分の平面図、
第５図は梁下端部の免震構造部分を示す平面図、第６図
は三次元免震エリアの平面図、第７図は第６図の矢視■
−■図、第８図は上下動免震ユニットの一実権例を示す
平面図、第９図はその縦断面図、第１０図は上下動免震
ユニットの他の実施例を示す縦断面図、第１１図は本発
明に係る床免震構造の他の実施例を示す平面図、第１２
図はその水平免震ユニットを示す横断平面図、第１３図
及び第１４図は夫々第１２図の矢視ｘｍ−ｘｍ図並に矢
視ＸＩＶ−ＸＩＶ図である。 ＾−三次元免震エリア、 （〇一上下動免震ユニット、（１）一生粱、（２）一従
梁、　　　　　　　　（３）一・主フレーム、（４）一
・従フレーム、　　　　（５）・−・床支持サポート、
（６）−−フリーアクセス床、 （７）・・一蝙体コンクリート床、 側一ベアリングボール、　０２ｌ・・・水平ばね、０７
）・・オイルダンパー　　　ＧＥ・・・ベロー０９）・
・エア予備タンク、　　１２１・一エア達通管、（２ｌ
）一主梁の下端に配設された鋼板、（２４）・一耐圧バ
ットレス、 （２５）　一ベアリングボール、 （２６）−一エア流量調整コック、 （２７）一エア予備タンク、　（２８）−　ベロー（２
９）一・オイルダンパーまたはエアダンバー代理人　弁
理士　岡　本　重　文 外２名 第１０図 Ｇ 第１２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）床架構を構成する梁と、同床架構に配設された三
   次元免震床エリアを囲繞するフレームと、前記梁及びフ
   レーム上に床支持サポートを介してフリーアクセス床を
   支承してなる底構造において、前記フレームの隅角部と
   この外周を囲繞する前記梁の下端に配設された鋼板との
   間に、上下震動の減衰吸収機能を有する上下動免震ユニ
   ットを介装し、前記フレーム周辺における前記梁と躯体
   コンクリート床との間に、水平震動の減衰機能を有する
   水平免震ユニットを配設するとともに、前記梁の下面と
   前記コンクリート床との間にベアリングボールを介装し
   てなることを特徴とする床免震構造。
2. （２）前記上下動免震ユニットは、オイルダンパーと同
   ダンパーを囲繞するベローとの間にエアを圧入してなる
   エアばねの外側に、連通管を介してエア予備タンクを接
   続して構成された請求項１記載の床免震構造。
3. （３）前記上下動免震ユニットは、ベロー内にエアを封
   入したエアばねと、同エアばねの外側にエア流量調整コ
   ックが介装された連通管を介して接続されたエア予備タ
   ンクとよりなる請求項１記載の床免震構造。
4. （４）前記水平免震ユニットは弾性体からなる水平ばね
   である請求項１記載の床免震構造。
5. （５）前記水平免震ユニットは、エアダンパーまたはオ
   イルダンパーとエア予備タンクに連通するエアばねとか
   ら構成された請求項１記載の床免震構造。
6. （６）前記上下動免震ユニットの側面と床架構に設けた
   耐圧バットレスの側面との間にベアリングボールを介装
   した請求項１記載の床免震構造。