JP2760822B2 - 免震床構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子機器等が載置される建物のアクセス
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免震床構造に
関する。

〔従来の技術〕

一般に、高度通信システムは超LSI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
々の免震床が提案されている。このような従来の免震床
構造としては、例えば特開昭62−86265号公報に示され
たものがある。これは床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と床構造体とをロープ
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
材の円錐凹部には、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もの、としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来の免震床構造にあっては、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
ンパ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、上下
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。

この発明は、このような従来技術の問題点にかんがみ
てなされたものであって、上下震動に対して、免震ユニ
ットを設ける等により、上記問題点を解決することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の免震床構造は、上部フレームと下部フレー
ムとの間に、弾性体と流体ダンパよりなる上下振動の減
衰吸収機能を有する免震ユニットを介装し、下部フレー
ムとコンクリート床との間には、水平震動の吸収機能を
有する弾性体よりなる水平ばねと下部フレームを支承す
るベアリングボールとを介装し、上部フレームにフリー
アクセス床を形成し、下部フレームの一部を立ち上げて
この下部フレームの上部と前記コンクリート床上に設置
したアクセス床との間に、水平震動を吸収するクッショ
ン材を介装し、上部フレーム側面と下部フレーム側面と
の間に複数のベアリングボールを介装してなる。前記ア
クセス床を前記フリーアクセス床と同一高さにすると好
適である。

〔作用〕

弾性体と流体ダンパが一体として震動を受けると、そ
の震動は減衰吸収される。このような弾性体と流体ダン
パが一体として構成された免震ユニットが上部フレーム
と下部フレームとの間に介装されているので、この免震
ユニットは地震の上下震動による下部フレームからの衝
撃や震動を緩衝減衰して上部フレームへ伝える。また水
平震動は下部フレームとコンクリート床面との間に介装
された弾性体よりなる水平ばねで減衰吸収し、さらに、
下部フレームを支承するベアリングボールの回転ないし
すべりにより、上，下部フレームへの入力が頭打ちにな
る。

従って上部フレームに形成されたフリーアクセス床上
の物体には、地震の上下震動及び水平震動は大幅に減衰
された状態で伝わることになる。

また、上部フレーム側面と下部フレーム側面との間に
はベアリングボールが介装されているため、フリーアク
セス床が左右不均等な上下震動を受けても一方に傾くこ
となく床面が水平な状態で上下震動する。

さらに、前記下部フレームの一部を立ち上げてこの下
部フレームの上部と前記コンクリート床上に設置したア
クセス床との間に、水平震動を吸収するクッション材を
介装したため、アクセス床を経由した水平震動も前記ク
ッション材に吸収されてフリーアクセス床に伝達される
ことが抑制される。

また、前記アクセス床を前記フリーアクセス床と同一
高さにすると、アクセス床及びフリーアクセス床を含め
た床全体を一枚の床として使用することができる。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１〜６
図は本発明に係る一実施例を示す図である。

第１図は本発明に係る免震ユニットを取付けた免震床
構造を示す部分断面図、第２図は免震床の平面図である
（床は左右中心軸に関して対称であるため、便宜状、全
体の1/4を図示）。

図において、１はフリーアクセス床、２は型鋼で四辺
を形成する上部フレーム、３は上部フレームの対向する
ビーム間に並列して設けた複数の根太であって、フリー
アクセス床１を受ける部材である。2aはケーブル等を通
すための通線孔である。

４は、上部フレーム２の外周を囲繞するごとく形成さ
れた下部フレームであって、平型鋼を素材とする多数の
リブ５が設けられ、このリブの上端部には小根太６が取
付けられる。さらにこの小根太には、上部すべり板７が
下部フレーム４の上端部四周に取付けられ、その上面は
他のアクセス床８下面と摺接可能となっている。９はパ
イプ型ゴムからなるクッション材であって、下部フレー
ム４の上端部と他のアクセス床８の側端との間に介装さ
れ、下部フレーム４が水平震動した場合にその震動を緩
衝吸収するための補助的部材である。

10は免震ユニットであって、コイルばね等の弾性体11
と流体ダンパ12との組合わせにより構成され、軸方向に
加えられた緩衝振動を緩和吸収するとともに急速に震動
を減衰する作用を有しており、第１図に示すごとく、上
部フレーム２と下部フレーム４との間に介装されてい
る。この免震ユニット10の取付数は、フリーアクセス床
１が四角形の場合、本実施例においては、少なくとも四
角形の四隅に取付けるものとする。

13は下部フレーム４の少なくとも四隅に回転自在に取
付けられたベアリングボールであって、14はこのベアリ
ングボール13と対応するコンクリート面15上に設けられ
た下部すべり板である。

16は下部フレーム４と上部フレーム２の両側面間に介
装されたベアリングボールで、上部フレーム２側面に回
転自在に取付けられていて、フリーアクセス床１に左右
不均一な震動が加えられても床１は水平を保って上下震
動することにより、下部フレーム４に対して傾斜してロ
ッキング状態となることを防止している。

第３図は、上部フレーム４の平面図、第４図は第３図
のＢ矢視図である。17は下部フレーム４の一部をなす水
平ばね用梁であり、その中央部においてコンクリート床
面15との間に円柱ゴムよりなる水平ばね18を介装してい
る。この水平ばね18はその両端面がそれぞれ水平ばね用
梁17の下面及びコンクリート上面15に固定されていて、
コンクリート面の水平震動を水平ばね用梁17と一体の下
部フレーム４に対して水平方向に緩衝吸収すると共に、
地震が止むにおいてフリーアクセス床１を原位置に戻す
働きをもっている。

以上の構成によって制震作用を説明する。

第５図において、コンクリート床15に発生した地震の
上下震動P₀はベアリングボール13を介して下部フレーム
４にほとんどそのままの大きさで伝達され、下部フレー
ム４に伝達された上下動は免震ユニット10を介して上部
フレーム２へ伝達される。このとき免震ユニット10は上
下震動による衝撃震動をすでに詳述したごとく減衰吸収
し、フリーアクセス床１上に載置された機器に対しては
殆ど支障を与えない程度の上下震動P₁として伝わること
になる。またこの際、上部フレーム２に例えば左右不均
一な震動が加わったとしても各側面には下部フレーム４
側面と転接するベアリングボール16を設けたために上部
フレーム２は水平を保って上下動することにより、下部
フレーム４に対して傾斜してロッキング状態となること
はない。

次に、第６図において、コンクリート床15に発生した
水平震動Q₀は、水平ばね18によって緩和吸収されるとと
もに、下部フレーム４を支承するベアリングボール13の
回転ないしすべり板14に対するすべりにより上，下部フ
レーム2,4への入力が頭打ちになり、フリーアクセス床
１上の機器に対して損傷を与えない程度の水平震動Q₁に
緩和する。また、フリーアクセス床１と他のアクセス床
８との間に設けたクッション材９により、他の床８から
の水平震動を緩和するとともに他の床８が下部フレーム
４に設けたすべり板７をすべることによる相対変位によ
っても他の床８からの水平震動は緩和される。

第7,8,9図は他の免震ユニットの実施例であって、21
は弾性体としてのリーフスプリング、22は流体ダンパと
してのエアダンパを示す。これは前記実施例におけるコ
イルばね11の代わりにリーフスプリング21をエアダンパ
22とにより免震ユニットを構成し、上，下部フレーム2,
4間に介装したものである。第７図はこの場合の各部品
の配置を平面図で示したものであり、第９図は第８図の
Ｃ−Ｃ断面図である。

なお、前記いずれの免震ユニットにおいても、上部フ
レーム重量にフリーアクセス床上に載置する電子機器重
量を加えたものと、発生を予想される地震によるコンク
リート床躯体の震動の大きさを与件として設計し、各部
品の機能，配置数と配置位置を決めればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、水平方向及び
上下方向の揺れを大幅に抑制緩和することができるフリ
ーアクセス床とすることができるほか、上部フレーム側
面と下部フレーム側面との間に複数のベアリングボール
を介装したために、フリーアクセス床が水平方向におい
て不均等な上下震動を受けても、同床が一方に傾くこと
がなく、同床面が水平な状態を維持することができる効
果がある。また、フリーアクセス床と、これに隣り合う
アクセス床との間にはクッション材が介装されるため、
アクセス床を経由した水平震動も前記クッション材に吸
収されてフリーアクセス床に伝達されることが抑制され
るから、広い床の一部を免震床としてのフリーアクセス
床とし、他を免震されていない床として設計することが
できる。

さらに、前記アクセス床を前記フリーアクセス床と同
一高さにすると、アクセス床及びフリーアクセス床を含
めた床全体を一枚の床として使用することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に係る免震ユニットを取付けた床
部分の断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ矢視部分
図、第２図は本実施例によるフリーアクセス床の平面
図、第３図は第２図における下部フレームの平面図、第
４図は第３図におけるＢ矢視図、第５図は上下震動の免
震作用説明図、第６図は水平震動の免震作用説明図、第
７図は他の実施例における部品配置図、第８図は他の実
施例における免震ユニットの正面図、第９図は第８図に
おけるＣ−Ｃ断面図である。 １……フリーアクセス床、２……上部フレーム、４……
下部フレーム、10……免震ユニット、11……弾性体、12
……流体ダンパ、13……下部ベアリングボール、14……
すべり板、15……コンクリート床、16……上部ベアリン
グボール、18……水平ばね。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部フレームと下部フレームとの間に、弾
   性体と流体ダンパよりなる上下振動の減衰吸収機能を有
   する免震ユニットを介装し、下部フレームとコンクリー
   ト床との間には、水平震動の吸収機能を有する弾性体よ
   りなる水平ばねと下部フレームを支承するベアリングボ
   ールとを介装し、上部フレームにフリーアクセス床を形
   成し、下部フレームの一部を立ち上げてこの下部フレー
   ムの上部と前記コンクリート床上に設置したアクセス床
   との間に、水平震動を吸収するクッション材を介装し、
   上部フレーム側面と下部フレーム側面との間に複数のベ
   アリングボールを介装したことを特徴とする免震床構
   造。
2. 【請求項２】前記アクセス床を前記フリーアクセス床と
   同一高さにしたことを特徴とする請求項１に記載の免震
   床構造。