JP6107955B2 - Seismic isolation structure and structure of pillars constituting the structure - 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構造物を構成する柱の免震構造及び構造物に関するものである。 The present invention relates to a seismic isolation structure for a column and a structure constituting a structure that is applied to a structure such as a three-dimensional warehouse, a boiler steel frame, a three-dimensional parking, and a cargo handling facility to reduce the shaking of the structure.
構造物の一例である立体倉庫は、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ことが考えられており、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、立体倉庫に免震構造を備えて地震に対する安全性を高めることが考えられている。 A three-dimensional warehouse, which is an example of a structure, has a configuration in which a plurality of racks (shelves) are three-dimensionally assembled using a plurality of steel pillars and a plurality of steel beams. When a large-scale earthquake occurs, it is considered that the three-dimensional warehouse will be damaged, and the load stored in the rack of the three-dimensional warehouse may fall due to the earthquake and the load may be damaged. It is considered to increase the safety against earthquakes by installing a seismic isolation structure in a three-dimensional warehouse.
立体倉庫の免震構造としては、立体倉庫を構成する複数の各柱と基礎との間に、積層ゴムからなる免震構造を備えたものがある(特許文献1)。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、二本の上部柱の下端同士を水平な第1水平部材で連結し、二本の上部柱に対応した二本の下部柱の上端同士を、前記第1水平部材と係合可能な水平な第2水平部材で連結し、前記第1水平部材と第2水平部材が長手方向へスライドできるようにし、更に、前記第1水平部材と第2水平部材との間を粘弾性体で接続したものがある(特許文献2)。 As a seismic isolation structure of a three-dimensional warehouse, there is one having a seismic isolation structure made of laminated rubber between a plurality of pillars and a foundation constituting the three-dimensional warehouse (Patent Document 1). In addition, as the structure in which the columns of the three-dimensional warehouse are cut at the upper and lower halfway positions, the lower ends of the two upper columns are connected by a horizontal first horizontal member, and the two lower columns corresponding to the two upper columns are connected. The upper ends are connected by a horizontal second horizontal member engageable with the first horizontal member so that the first horizontal member and the second horizontal member can slide in the longitudinal direction, and further, the first horizontal member And a second horizontal member are connected by a viscoelastic body (Patent Document 2).
しかし、特許文献1のように、多数の支持脚が備えられる立体倉庫の各支持脚の下端と基礎との間に積層ゴムによる免震構造を備えた場合には、積層ゴムが高価であることから、立体装置の設備コストが増加する問題がある。又、特許文献2においても、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装置の設備コストが増加する問題がある。更に、特許文献2では、支持脚を免震する方向が前記第1水平部材と第2水平部材がスライドする方向である長手方向に限定されてしまい、このスライドの方向と直交する方向に対しては免震できないという問題がある。
However, as in
一方、自動倉庫である立体倉庫は、スタッカークレーンの走行方向に沿って延びた長さを有し、且つスタッカークレーンの走行方向と直交の方向には格納される荷の大きさに対応した狭い幅を有しており、平面的に見て細長い矩形の形状を呈している。 On the other hand, a three-dimensional warehouse, which is an automatic warehouse, has a length that extends along the traveling direction of the stacker crane, and a narrow width corresponding to the size of the load stored in the direction perpendicular to the traveling direction of the stacker crane. And has an elongated rectangular shape when seen in a plan view.
このように平面的に細長い矩形の形状を有する立体倉庫では、長手方向には比較的高い剛性強度を有しているのに対して、狭い幅方向の剛性強度は比較的低い。このため、立体倉庫を地震から守るためには、狭い幅方向に対しては免震特性を低く設定して柔軟に免震する必要がある。更に、立体倉庫では、スタッカークレーンによってラックに対して荷物の格納、積み出しを行うために、スタッカークレーンに対向するラックの前面は開放されている。従って、立体倉庫の狭い幅方向に対して揺れが発生した場合には、荷がラックから落下する可能性があるため、この点からも立体倉庫の狭い幅方向に対しては柔軟に免震する必要がある。 Thus, the three-dimensional warehouse having a rectangular shape in plan view has a relatively high rigidity strength in the longitudinal direction, whereas the rigidity strength in the narrow width direction is relatively low. For this reason, in order to protect a three-dimensional warehouse from an earthquake, it is necessary to set the seismic isolation characteristics low in the narrow width direction and to flex-isolate flexibly. Furthermore, in a three-dimensional warehouse, the front surface of the rack facing the stacker crane is opened in order to store and unload luggage with respect to the rack by the stacker crane. Therefore, if a swing occurs in the narrow width direction of the three-dimensional warehouse, the load may fall from the rack. From this point as well, the seismic isolation is flexible in the narrow width direction of the three-dimensional warehouse. There is a need.
この課題は立体倉庫に限定されるものではなく、構造物に備えられる装置や配管等によって構造物の柱に筋交(brace)等の補強材が設置できないために水平二軸方向で剛性強度が異なる構造物の場合には、構造物の剛性強度の方向に応じて免震特性を変えられるようにしたものが望まれている。 This problem is not limited to three-dimensional warehouses, but because the reinforcements such as braces cannot be installed on the pillars of the structure by equipment or piping provided in the structure, the rigidity strength in the horizontal biaxial direction is high. In the case of different structures, it is desired that the seismic isolation characteristics can be changed according to the direction of the rigidity strength of the structure.
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなしたもので、簡単な構成により構造物の柱に作用する荷重を、水平二軸方向で異なる免震特性を有して免震できるようにした免震構造を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. The load applied to the column of the structure with a simple configuration can be isolated with different seismic isolation characteristics in the horizontal biaxial directions. It provides a seismic structure.
本発明の構造物を構成する柱の免震構造は、平坦な端面が対向するように配置される柱を構成する二つの柱部材と、平坦な前記端面に対向する平坦な当接面を一端及び他端に有して二つの前記柱部材の間に配置される免震柱と、
二つの前記柱部材と前記免震柱との間に配置され、二つの前記柱部材が水平方向へ相対移動した際に、前記免震柱の一端及び他端が二つの前記柱部材に対して水平方向外側へ移動するのを防止するストッパ部材と、二つの前記柱部材の平坦な前記端面と前記免震柱の一端及び他端の平坦な前記当接面を密着させる弾性体を有して前記免震柱が前記ストッパ部材により支点を中心に傾きを開始するようにしたトリガ機構を備え、
前記弾性体は、前記免震柱の傾きが開始する際のトリガ荷重が水平二軸方向で異なるように配置した
ことを特徴とする。The seismic isolation structure for a column constituting the structure of the present invention has two column members constituting a column arranged so that the flat end surfaces face each other, and a flat contact surface facing the flat end surface at one end. And a seismic isolation column disposed between the two column members having the other end,
When the two column members are moved relative to each other in the horizontal direction, one end and the other end of the seismic isolation column are in relation to the two column members. A stopper member for preventing movement to the outside in the horizontal direction, and an elastic body that closely contacts the flat end surfaces of the two column members and the flat contact surfaces of one end and the other end of the seismic isolation column. A trigger mechanism in which the base isolation column starts to tilt around a fulcrum by the stopper member;
The elastic body is arranged such that a trigger load when the inclination of the base isolation column starts is different in the horizontal biaxial direction.
上記構造物を構成する柱の免震構造において、二つの前記柱部材と前記免震柱の間における幅方向の辺と奥行き方向の辺に、異なる数の弾性体を配置することができる。 In the seismic isolation structure of the column constituting the structure, different numbers of elastic bodies can be arranged on the side in the width direction and the side in the depth direction between the two column members and the seismic isolation column.
上記構造物を構成する柱の免震構造において、前記ストッパ部材は、二つの前記柱部材と前記免震柱の一端及び他端との一方から突出して他方を囲むように形成されることが好ましい。 In the seismic isolation structure of the column constituting the structure, the stopper member is preferably formed so as to protrude from one of the two column members and one end and the other end of the seismic isolation column and surround the other. .
上記構造物を構成する柱の免震構造において、前記支点は、二つの前記部材の平坦な前記端面の端縁及び前記免震柱の平坦な前記当接面の端縁によって形成されることが好ましい。 In the seismic isolation structure of the column constituting the structure, the fulcrum is formed by an edge of the flat end surface of the two members and an edge of the flat contact surface of the seismic isolation column. preferable.
上記構造物を構成する柱の免震構造において、前記弾性体は、二つの前記部材の平坦な前記端面又は前記免震柱の平坦な前記当接面によって形成される支点よりも内側に配置されることが好ましい。 In the seismic isolation structure for a column constituting the structure, the elastic body is disposed inside a fulcrum formed by the flat end surfaces of the two members or the flat contact surfaces of the seismic isolation columns. It is preferable.
上記構造物を構成する柱の免震構造において、前記免震柱が傾いた際の前記免震柱の変位を制限する変位制限機構を設けることが好ましい。 In the seismic isolation structure of the column constituting the structure, it is preferable to provide a displacement limiting mechanism that limits the displacement of the seismic isolation column when the seismic isolation column is tilted.
上記構造物を構成する柱の免震構造において、二つの前記柱部材の前記端面と前記免震柱の前記当接面の一方の中心に備えた凸状のストッパ部材と、凸状の前記ストッパ部材と嵌合するように二つの前記柱部材の前記端面と前記免震柱の前記当接面の他方の中心に備えた凹状のストッパ部材を有していてもよい。 In the seismic isolation structure for the columns constituting the structure, a convex stopper member provided at the center of one of the end surfaces of the two column members and the contact surface of the seismic isolation column, and the convex stopper You may have the concave stopper member with which the other end center of the said end surface of the said two column members and the said contact surface of the said seismic isolation column was equipped so that it might fit with a member.
本発明の構造物は、水平二軸方向で異なる免震効果が要求される構造物において、前記免震構造は、該免震構造に備えた前記弾性体によって生じる水平二軸方向へのトリガ荷重の低い側を、前記構造物の免震効果を高めたい方向に一致させて前記構造物の柱に配置したことを特徴とする。 The structure of the present invention is a structure in which different seismic isolation effects are required in the horizontal biaxial direction, and the seismic isolation structure is a trigger load in the horizontal biaxial direction generated by the elastic body provided in the seismic isolation structure. The lower side is arranged on the pillar of the structure so as to coincide with the direction in which the seismic isolation effect of the structure is desired to be enhanced.
本発明によれば、地震発生時に、二つの柱部材が水平方向へ相対移動することにより免震柱が二つの柱部材に対して傾くように作動し、このとき、免震柱が水平二軸方向へ傾く際の水平二軸方向のトリガ荷重を別個に設定できるようにしたので、簡単な構成により構造物の柱に作用する荷重を水平二軸方向に対して異なる免震特性で免震できるという優れた効果を奏し得る。 According to the present invention, when an earthquake occurs, the two column members move relative to each other in the horizontal direction so that the seismic isolation column is tilted with respect to the two column members. Since the trigger load in the horizontal biaxial direction when tilting in the direction can be set separately, the load acting on the column of the structure can be isolated with different seismic isolation characteristics with respect to the horizontal biaxial direction with a simple configuration An excellent effect can be achieved.
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図7a、図7bは、本発明の免震構造を適用する構造物の一例である立体倉庫を示している。立体倉庫100(構造物)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)を立体的に組み立てた構成を有している。立体倉庫100は、スタッカークレーン4を挟んで立設されており、立体倉庫100は図7aのように、スタッカークレーン4の走行方向に沿って長手方向に延びた長さVを有しており、スタッカークレーン4の走行方向と直交する幅方向には図7bのように、格納される荷の大きさに対応した狭い幅W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。
7a and 7b show a three-dimensional warehouse as an example of a structure to which the seismic isolation structure of the present invention is applied. The three-dimensional warehouse 100 (structure) has a configuration in which a plurality of racks 3 (shelves) are three-dimensionally assembled by including a plurality of
図7a、図7bの立体倉庫100を構成する複数の柱1の夫々に本発明の免震構造5を設ける。この免震構造5は、図7a、図7bに示すように、立体倉庫100に備えられる夫々の柱1の同一の高さ位置に設ける。免震構造5は柱1の任意の高さ位置に設けることができ、又、柱1の下端と基礎Tとの間に設けてもよい。
The
図1aは本発明の構造物を構成する柱の免震構造の一実施例を示す。立体倉庫100を構成する柱1に設けるようにした免震構造5は、例えば図7a、図7bの基礎Tに立設されて上端に水平で平坦な端面6が形成された下側の柱部材1Aと、該柱部材1Aの延長上に配置され下端に水平で平坦な端面7が形成された上側の柱部材1Bを有する二つの柱部材1A,1Bを備えている。二つの柱部材1A,1Bの対向する平坦な端面6,7の間には、該端面6,7に当接する平坦な当接面8,9を一端10aと他端10bに備えた免震柱10を配置している。二つの柱部材1A,1B及び免震柱10は、水平断面が矩形形状を有する角型鋼材で構成される場合を示している。尚、柱部材1A,1B及び免震柱10は、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よい。
FIG. 1a shows an embodiment of a seismic isolation structure for a column constituting the structure of the present invention. The
二つの柱部材1A,1Bが対向する端部と、前記免震柱10の一端10a及び他端10bとの間には、トリガ機構11が設けられる。トリガ機構11は、前記端面6,7と当接面8,9が自重によって密着した状態を保持し続けようとするトリガ機能と、二つの柱部材1A,1Bが水平方向へ相対移動した際に、前記免震柱10の一端10a及び他端10bが二つの柱部材1A,1Bに対して水平方向外側へ外れるのを防止して、免震柱10の傾きを開始させるストッパ部材13とを有する。図1aに示す前記トリガ機構11は、二つの柱部材1A,1Bと免震柱10の一端10a及び他端10bの一方から突出して、二つの柱部材1A,1Bと免震柱10の一端10a及び他端10bの他方を囲むようにしたストッパ部材13を備えている。尚、図1aに示すトリガ機構11には、後述する弾性体19によるトリガ付加装置18を備えてトリガ荷重を増加させるようにした場合を示している。
A
図1aの実施例では、前記免震柱10の一端10aと他端10bには水平方向外側へ張り出して前記当接面8,9を形成する当接フランジ17が設けている。下側の柱部材1Aの上端と上側の柱部材1Bの下端には、前記端面6,7を形成する押圧フランジ12が水平方向外側へ張り出して設けてある。そして、前記押圧フランジ12には、前記免震柱10に設けた当接フランジ17の外周を囲むストッパ部材13を設けている。図1aのストッパ部材13は、押圧フランジ12から免震柱10の長手方向内側へ向かって免震柱10から離反するように傾斜して所要の長さで延びており、従って、ストッパ部材13の内面と免震柱10の外面との間には免震柱10の長手方向内側へ向かって開いた隙間14が形成されている。そして、二つの柱部材1A,1Bが水平方向へ相対移動した際に、免震柱10は、その当接面8、9が、ストッパ部材13の内面と端面6,7とのコーナ部に当接することで二つの柱部材1A,1Bに対して水平方向外側へ移動することが防止される。即ち、前記ストッパ部材13の内面と端面6,7のコーナ部が支点Eとなって免震柱10は傾きを開始するようになっている。尚、図1aの構成に代えて、当接フランジ17にストッパ部材13を設け、該ストッパ部材13が、押圧フランジ12の外周を囲むように形成されていてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1a, the one
ここで、二つの柱部材1A,1Bの断面が矩形であることにより、前記支点Eは、免震柱10の平坦な当接面8,9における水平で直線に延びた端縁によって形成される。
Here, since the cross sections of the two
図4a、図4b、図4c、図4dは、二つの柱部材1A,1Bに設けた前記トリガ機構11を構成するストッパ部材13の形状例を示したものである。二つの柱部材1A,1Bと免震柱10との間に設けるトリガ機構11は上下で対称な形状を有しているので、図4a、図4b、図4c、図4dでは下側の柱部材1Aに設けたストッパ部材13のみを示している。
4a, 4b, 4c, and 4d show examples of the shape of the
図4aは、図1aと同様に、前記免震柱10の一端10aの全外周を包囲するように突出したストッパ部材13を設けた場合を示している。図4bは、押圧フランジ12の4つのコーナ部のみにストッパ部材13'を設けた場合を示している。図4cは、押圧フランジ12の4つの辺部のみにストッパ部材13''を設けた場合を示している。図4dは、免震柱10の一端10aの外周を包囲するように押圧フランジ12に、スタッド部材である突起15によるストッパ部材13を設けた場合を示している。
FIG. 4 a shows a case where a
図5a、図5bは、前記トリガ機構11の他の実施例を示しており、二つの柱部材1A,1Bの端面6,7と免震柱10の当接面8,9の一方には凸状のストッパ部材20を有し、他方には凹状のストッパ部材21を設けた場合を示している。図5aのトリガ機構11は、免震柱10の当接フランジ17に上下に突出する凸状のストッパ部材20を設け、該凸状のストッパ部材20が、角パイプからなる柱部材1A,1Bによって形成される凹状のストッパ部材21に嵌合した構成を有している。又、図5bのトリガ機構11は、柱部材1A,1Bの押圧フランジ12に凸状のストッパ部材20を設け、該凸状のストッパ部材20が、角パイプからなる免震柱10によって形成された凹状のストッパ部材21に嵌合した構成を有している。
5a and 5b show another embodiment of the
上記したように、前記二つの柱部材1A,1Bの平坦な端面6,7と、該端面6,7に密着した免震柱10の平坦な当接面8,9と、免震柱10の傾きを開始させる支点Eを形成するためのストッパ部材13、20,21によってトリガ機構11は構成される。
As described above, the
又、図1a、図1bには、前記免震柱10と二つの柱部材1A,1Bとの間に、前記免震柱10が二つの柱部材1A,1Bに対して水平方向へ位置ずれするのを防止する調芯機構16を備えている。図1a、図1bの調芯機構16は、前記二つの柱部材1A,1Bの端面6,7の中央位置には、免震柱10に向かって突出した円錐状又は角錘状の凸部16aを形成し、前記免震柱10の一端10a及び他端10bの当接面8,9には、前記凸部16aに嵌合する円錐状又は角錘状の凹部16bを形成している。上記調芯機構16を備えた場合には、二つの柱部材1A,1Bと免震柱10との間に水平方向の位置ずれが生じた場合にも、傾斜した免震柱10が復元する際には、二つの柱部材1A,1Bと免震柱10は一定の位置に調整されて復元するようになる。
1a and 1b, the
図1a、図1b、図5a、図5bに示すように、二つの柱部材1A,1Bに備えた押圧フランジ12と、免震柱10に備えた当接フランジ17との間には、弾性体19によるトリガ付加装置18を設けている。弾性体19は、二つの柱部材1A,1Bの端面6,7と免震柱10の一端10a及び他端10bの当接面8,9を所要の力で密着させるように押圧フランジ12と当接フランジ17の外周部を弾性的に連結している。この弾性体19は、前記端面6,7及び当接面8,9によって形成される支点Eよりも内側に設けることができる。前記弾性体19によるトリガ付加装置18は、その設置数を選定することにより、トリガ機構11によって免震柱10が傾きを開始するときのトリガ荷重を増加させるように調整できる。弾性体19としては皿ばね等による復元ばね等を用いることができる。
As shown in FIGS. 1a, 1b, 5a, and 5b, an elastic body is provided between the
前記弾性体19は、図3aに示すように、押圧フランジ12の下側に設けてもよく、又、図3bに示すように、当接フランジ17の上側に設けてもよい。このとき、皿ばねからなる弾性体19に圧縮力を与えるテンションロッド19aは、押圧フランジ12及び当接フランジ17に設けた開口19bを貫通しており、開口19bがテンションロッド19aの径よりも大きな口径を有することにより遊嵌されている。更に、図3cに示すように、柱部材1Aと免震柱10の外側に突出して設けた取付部材22,23間を弾性的に連結するように前記弾性体19を配置してもよく、又、図3dに示すように、柱部材1Aと免震柱10の内側に突出して設けた取付部材22',23'間を弾性的に連結するように前記弾性体19を配置してもよい。尚、この場合においても、弾性体19は、前記端面6,7及び当接面8,9によって形成される支点Eよりも内側に設けられる。
The
図2a、図2b、図2cは、免震柱10について配置される弾性体19の配置方法の一例を示している。矩形形状を有する免震柱10の当接面8,9における幅方向(X軸方向)に延びる2つの辺24xには夫々4つの弾性体19を相互距離L1で配置し、奥行き方向(Y軸方向)に延びる2つの辺24yには弾性体19を備えていない場合を示している。
2a, 2b, and 2c show an example of an arrangement method of the
図2a、図2b、図2cに示すように、幅方向の辺24xと奥行き方向の辺24yに設ける弾性体19は、任意の数を選定して設置することができる。これにより、図1bに示すように、当接フランジ17の外周がストッパ部材13に当接して免震柱10が支点Eを中心に傾きを開始する際のトリガ荷重を、水平二軸方向X,Yに対して任意に設定することができる。前記弾性体19は同一の弾撥力を備えたもの用いて設置数を変えて配置してもよく、又、弾撥力が異なる弾性体19を配置してもよい。
As shown in FIGS. 2a, 2b, and 2c, an arbitrary number of
図6a、図6b、図6cは、前記免震柱10が傾いた際の免震柱10と二つの柱部材1A,1Bとの間の変位を制限するようにした変位制限機構25を示している。尚、この各図では弾性体19の設置は省略している。図6aの変位制限機構25は、柱部材1Aのストッパ部材13から、更に免震柱10の上側までギャップGを有して延設した係止片26を設けた場合を示している。又、図6bの変位制限機構25は、柱部材1Aの押圧フランジ12と免震柱10の当接フランジ17との間をギャップGを有する長さの連結ボルト27で連結した場合を示している。又、図6cの変位制限機構25は、柱部材1Aの押圧フランジ12から、柱部材1Bの押圧フランジ12の上側に対してギャップGを有した長さで延びた係止部材28を設けた場合を示している。尚、前記変位制限機構25は、前記したようにストッパ部材13を兼用した形状としてもよく、又は、ストッパ部材13とは関係なく独立した構成のものを設けてもよい。
6a, 6b, and 6c show a
上記実施例では次のように作動する。 The above embodiment operates as follows.
図1aは静止状態の時の柱1を示しており、上側の柱部材1Bに掛かる荷の荷重は、柱部材1Bの平坦な端面7と密着した免震柱10の平坦な当接面9、及び、免震柱10の平坦な当接面8と密着した柱部材1Aの平坦な端面6を介して下側の柱部材1Aに伝えられ、柱1は直線の状態に保持される。
FIG. 1a shows the
又、図1aにおいて、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S1の揺れが発生した場合にも、前記の柱1は直線の状態に保持される。即ち、柱部材1A,1Bの押圧フランジ12の平坦な端面6,7と、免震柱10の一端10aと他端10bの当接フランジ17の平坦な当接面8,9の密着による保持力によって柱1は直線の状態に保持される。このとき、平坦な端面6,7と平坦な当接面8,9の全面が荷重によって密着するため、密着による保持力大きく、免震柱10を傾かせるために必要なトリガ荷重は大きくなる。
Further, in FIG. 1a, even when a relatively small acceleration S1 in the horizontal direction is generated in the
更に、平坦な端面6,7と平坦な当接面8,9は、弾性体19による引付けによって密着力が付加されているため、中小規模の地震により水平方向に比較的小さい加速度S1の揺れが発生しても、前記免震柱10の当接面8,9と柱部材1A,1Bの端面6,7は密着した状態を保持する。
Furthermore, since the
一方、大規模地震の発生によって、図1bに示すように水平方向に大きな加速度S2の揺れが発生した場合には、柱部材1A,1Bは水平方向へ相対移動する状態となる。このとき、免震柱10の一端10a及び他端10bは、ストッパ部材13の内面と端面6,7のコーナ部に当接して移動することができないため、端面6,7と当接面8,9の密着によるトリガ荷重の範囲を超えた荷重が免震柱10に作用した場合には、図1bに示すように、免震柱10は当接面8,9の左右の端縁(辺)を支点Eとして傾きを開始する。このように免震柱10が傾くことによって、水平左右方向への大きな加速度S2の揺れは免震される。又、水平奥行き方向に大きな加速度S2の揺れが発生した場合にも、同様にして免震柱10が奥行き方向へ傾くことにより、水平奥行き方向の大きな加速度S2の揺れは免震される。このとき、当接面8,9の左右方向の幅B及び奥行き方向の奥行き長さを大きく形成すると、免震柱10は左右方向及び奥行き方向へ傾き難くなるので、大きなトリガ荷重を設定することができる。
On the other hand, when a large earthquake S2 occurs in the horizontal direction as shown in FIG. 1b due to the occurrence of a large-scale earthquake, the
このように、簡単な構成の免震構造5を、図7a、図7bに示す立体倉庫100(構造物)の柱1に備えることにより、地震によって柱1に作用する荷重を、効果的に免震することができる。即ち、水平二軸方向X,Yのトリガ荷重を任意に設定したトリガ機構11を設けることにより、立体倉庫100の水平二軸方向X,Yに要求される免震特性を発揮して効果的に免震することができる。
In this way, by providing the
図2a、図2b、図2cに示すように、免震柱10の幅方向の辺24xと奥行き方向の辺24yに弾性体19を配置した場合において、免震柱10を水平方向に変形させる際の水平剛性から、弾性体19の配置の違いにより水平二軸方向X,Yに与える免震特性の影響を考える。
As shown in FIGS. 2a, 2b, and 2c, when the
はじめに、図2a、図2b、図2cのように配置した弾性体19による免震柱10への水平剛性の寄与を考える。免震柱10に水平二軸方向の荷重が加わると、免震柱10は下端の支点E(図1b参照)を中心として傾斜しようとする。このとき、弾性体19は免震柱10の傾斜に抵抗するように働くため、傾斜しようとした免震柱10は垂直な状態に戻すように復元力が働く。
First, consider the contribution of horizontal rigidity to the
免震柱10の高さをh、免震柱の幅をB、免震柱の奥行き長さをB'とし、図2dに示すように、免震柱10の上端部を、幅方向の辺24xと平行な軸方向Xに傾斜させるときの水平剛性khoXは、てこばねは長さの2乗に比例することから、式1に示すようになる。
L2:弾性体の設置範囲
ko:ばね定数The height of the
同様に、図2(d)に示すように、免震柱10の上端部を、奥行き方向の辺24yと平行な軸方向Yに傾斜させるときの水平剛性khoYは、式2に示すようになる。
ここで、L1=B/4、L2=B/2とすると、
従って、図7a、図7bに示す立体倉庫100では、免震構造5のトリガ荷重や固有周期が低くなる方向を、立体倉庫100の免震効果を高めたい方向に一致させて配置する。即ち、図2aの弾性体19を設置した幅方向の辺24xが延びる方向が、図7bの立体倉庫100における狭い幅Wの方向である軸方向Xに一致するように配置する。これにより、図7bの狭い幅Wの方向の免震効果を高めることができる。一方、小さい荷重では免震構造5を作動させたくない方向には、トリガ荷重が大きくなる図2aの奥行き方向の辺24yが延びる方向を一致させればよい。
Accordingly, in the three-
図2a、図2b、図2cに示すように、二つの柱部材1A,1Bと免震柱10との間で、幅方向の辺24xと奥行き方向の辺24yに異なる数の弾性体19を配置することにより、簡単な構成にて水平2軸方向X,Yにおけるトリガ荷重を容易に任意に設定することができる。
As shown in FIGS. 2a, 2b, and 2c, different numbers of
図1a、図1b、図4a、図4b、図4c、図4dに示すように、ストッパ部材13は、二つの柱部材1A,1Bから、免震柱10の一端10a及び他端10bを囲むように突出しているので、簡単な構成によって免震柱10が傾く際の支点Eを形成することができる。
As shown in FIGS. 1a, 1b, 4a, 4b, 4c, and 4d, the
図1a、図1b、図2aに示すように、二つの前記柱部材1A,1Bの平坦な端面6,7の端縁又は免震柱10の平坦な当接面8,9の端縁によって支点Eを形成しているので、直線の支点Eによって、免震柱10が傾斜する際の大きな荷重を支持することができる。
As shown in FIGS. 1a, 1b, and 2a, the fulcrum is supported by the edges of the
図1a、図1b、図5a、図5bに示すように、前記弾性体19は、二つの柱部材1A,1Bの平坦な端面6、7及び前記免震柱10の平坦な当接面8,9によって形成される支点Eよりも内側(免震柱10の軸心側)に配置したので、トリガ機構11は柱1の外側へ大きく張り出さすことがなく、よって小型の免震構造5を達成することができる。
As shown in FIGS. 1 a, 1 b, 5 a, and 5 b, the
図5a、図5bに示すように、二つの柱部材1A,1Bと免震柱10との間に、互いに嵌合する凸状のストッパ部材20と凹状のストッパ部材21を設けると、簡単な構造で免震柱10が二つの柱部材1A,1Bに対して水平方向へ移動するのを防止できる。
As shown in FIGS. 5a and 5b, when a
図6a、図6b、図6cに示すように、前記免震柱10の傾きによる免震柱10と二つの柱部材1A,1Bとの間の変位を制限する変位制限機構25を設けたので、簡単な構成の変位制限機構25により免震柱10の傾きを制限することができる。
As shown in FIGS. 6a, 6b, and 6c, since the
水平二軸方向で異なる剛性強度を有する立体倉庫100において、弾性体19の配置によって免震構造5が有する水平二軸方向へのトリガ荷重の低い側を、立体倉庫100の免震効果を高めたい方向に一致させて柱1に配置するので、優れた免震効果を備えて、地震により立体倉庫100のラックから荷が落下する問題を低減できる。
In the three-
又、前記免震構造5は、立体倉庫100以外のボイラ鉄骨、立体パーキング、荷役設備等の種々の構造物の柱に適用することができる。
In addition, the
尚、本発明は、上述の実施例に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。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned Example, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 柱
1A 柱部材
1B 柱部材
5 免震構造
6 端面
7 端面
8 当接面
9 当接面
10 免震柱
10a 一端
10b 他端
11 トリガ機構
13 ストッパ部材
18 トリガ付加装置
19 弾性体
20 凸状のストッパ部材
21 凹状のストッパ部材
24x 幅方向の辺
24y 奥行き方向の辺
100 立体倉庫(構造物)DESCRIPTION OF
Claims (8)
二つの前記柱部材と前記免震柱との間に配置され、二つの前記柱部材が水平方向へ相対移動した際に、前記免震柱の一端及び他端が二つの前記柱部材に対して水平方向外側へ移動するのを防止するストッパ部材と、二つの前記柱部材の平坦な前記端面と前記免震柱の一端及び他端の平坦な前記当接面を密着させる弾性体を有して前記免震柱が前記ストッパ部材により支点を中心に傾きを開始するようにしたトリガ機構を備え、
前記弾性体は、前記免震柱の傾きが開始する際のトリガ荷重が水平二軸方向で異なるように配置した
ことを特徴とする構造物を構成する前記柱の免震構造。Two pillar members constituting a pillar arranged so that the flat end faces face each other, and a flat abutting face facing the flat end face at one end and the other end, and between the two pillar members Seismic isolation columns,
When the two column members are moved relative to each other in the horizontal direction, one end and the other end of the seismic isolation column are in relation to the two column members. A stopper member for preventing movement to the outside in the horizontal direction, and an elastic body that closely contacts the flat end surfaces of the two column members and the flat contact surfaces of one end and the other end of the seismic isolation column. A trigger mechanism in which the base isolation column starts to tilt around a fulcrum by the stopper member;
The said seismic isolation structure of the said column which comprises the structure characterized by the said elastic body arrange | positioning so that the trigger load at the time of the inclination of the said seismic isolation column may differ in a horizontal biaxial direction.
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