JP6662104B2 - 免震装置 - Google Patents

Description

本発明は、立体倉庫、ボイラ鉄骨、立体パーキング、荷役設備等の鋼構造物が地震発生時に揺れるのを低減する免震装置に関する。

立体倉庫は、複数の鋼鉄製の柱と複数段の鋼鉄製の梁により複数のラック（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、立体倉庫の揺れによって格納された荷が落下して損傷する可能性があり、更には、立体倉庫が損壊する可能性がある。このため、立体倉庫に免震装置を備えることにより地震に対する安全性を高めることが考えられている。

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、柱部材の間に、フランジを有して配置され、傾くことで構造物を構成する柱を免震する免震柱と、柱部材と免震柱を、免震機能を持たせながら拘束する拘束部材とを備えた免震構造がある（特許文献２）。

特開２００６−１０４８８３号公報 特開２０１５−０２５２６３号公報

しかしながら、特許文献２によれば、簡略な構成によって構造物の柱を免震することができる反面、免震柱の傾きが開始するトリガ荷重を大きく設定することができない場合があった。ここで、トリガ荷重とは、下部フランジと上部フランジとの間に免震柱が挟持された構成において、下部フランジが水平方向へ移動した際に免震柱が傾きを開始する水平方向の負荷を示す。即ち、特許文献２においてトリガ荷重を大きく設定して傾き難くするために、前記フランジを大きい長さで形成した場合には、狭隘な構造物の柱に接近した接近部材が存在することにより、大きい長さのフランジが干渉して設置できない場合がある。従って、構造物の柱に対して免震構造を適用する際の設置の自由度が狭く抑えられ、このために十分なトリガ荷重を設定できない場合が考えられる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、鋼構造物に対して設置する際の自由度を高めることができる免震装置を提供しようとするものである。

本発明は、鋼構造物である上側部材及び下側部材と、
前記上側部材と前記下側部材との間に傾斜自在に配設され、前記上側部材に当接する上側張出部が上端部に形成され、前記下側部材に当接する下側張出部が下端部に形成された免震柱と、
前記免震柱の上端部に形成した前記上側張出部が前記上側部材に対して水平方向へ移動しないように拘束する上側拘束部材と、
前記免震柱の下端部に形成した前記下側張出部が前記下側部材に対して水平方向へ移動しないように拘束する下側拘束部材を有し、
前記上側張出部及び前記下側張出部の前後方向の水平長さと左右方向の水平長さの少なくとも一方が、前記上側張出部と前記下側張出部とで互いに異なることを特徴とする免震装置、に係るものである。

前記免震装置において、前記免震柱の長さをＨ、前記上側張出部の水平長さをｂ１'、前記下側張出部の水平長さをｂ２'としたとき、前記免震柱の傾きが開始するトリガαは
α＝(ｂ１'＋ｂ２')／Ｈ
である。

前記免震装置において、傾斜した前記免震柱が自重で復帰できる傾斜角度に対応した位置で前記免震柱の傾きを制限するストッパ手段を備えることができる。

前記免震装置において、前記免震柱の前記上側張出部には、前記上側張出部の端縁から前記免震柱の傾斜を許容する方向へ向けて上り勾配の上側テーパ面を備え、前記免震柱の前記下側張出部には、前記下側張出部の端縁から前記免震柱の傾斜を許容する方向へ向けて下り勾配を有する下側テーパ面を備えることができる。

前記免震装置において、前記上側張出部又は前記下側張出部のいずれか一方が、前記上側張出部又は前記下側張出部に連結した連結ピンとなっていても良い。

前記免震装置において、水平長さが互いに異なる前記上側張出部と前記下側張出部を有して隣接した前記免震柱は連結材により相互に固定することができる。

本発明の免震装置によれば、鋼構造物に対して免震装置を設置する際の自由度を高めることができるという優れた効果を発揮する。

本発明の免震装置の実施例を示す切断正面図である。 (ａ)は図１をＩＩ−ＩＩ方向から見た下側張出部の形状を示す平面図、(ｂ)は(ａ)とは異なる下側張出部の形状を示す平面図である。 図１をＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た側面図である。 図１の免震柱が地震により傾斜した状態を示す切断正面図である。 本発明の免震装置に備えるストッパ手段の構成例を示す切断正面図である。 (ａ)は上側張出部の水平長さと下側張出部の水平長さが同一である従来の場合のトリガ荷重を説明するための略図、(ｂ)は上側張出部の水平長さと下側張出部の水平長さが異なる本発明の場合のトリガ荷重を説明するための略図である。 免震柱の下端を連結ピンにより下側部材に連結した実施例を示す切断正面図である。 図７をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向から見た側面図である。 上側張出部に上側テーパ面を備え、下側張出部に下側テーパ面を備えた実施例を示す切断正面図である。 (ａ)は本発明の免震装置を適用する鋼構造物の一例である立体倉庫の正面図、(ｂ)は(ａ)の側面図である。

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。

図１０(ａ)及び図１０（ｂ）は、本発明の免震装置を適用する鋼構造物の一例である立体倉庫１００を示しており、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によって複数のラック３を立体的に組み立てている。立体倉庫１００は、スタッカークレーン４を挟むように立設しており、スタッカークレーン４の走行方向に沿って延びる長さを有し、スタッカークレーン４の走行方向と直交する幅方向は格納される荷の大きさに対応した狭い幅となっている。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。

そして、図１０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５０を設ける。免震装置５０は、図１０に示す立体倉庫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５０は、該免震装置５０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できる。このように、前記免震装置５０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５０より上側の揺れが小さくなることで、結果的に免震装置５０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。尚、立体倉庫１００に対して設置する免震装置５０の高さ位置は状況に応じて任意に選定できる。

図１〜図３は、本発明に係る免震装置５０の実施例を示す。鋼構造物の一例である立体倉庫１００を構成する上下方向に延びた前記柱１の途中は所要の長さで切り欠いてあり、上側の柱１の下端部１ａには水平なフランジ状の上側部材１Ａを設け、下側の柱１の上端部１ｂには水平なフランジ状の下側部材１Ｂを設けている。

そして、本発明の免震装置５０は、上側部材１Ａと、下側部材１Ｂと、上側部材１Ａと下側部材１Ｂの間に配置した免震柱５と、上側部材１Ａに固定した上側拘束部材６と、下側部材１Ｂに固定した下側拘束部材７とを備えている。

前記免震柱５は、上側部材１Ａと下側部材１Ｂとの間に、前記上側拘束部材６と下側拘束部材７を介して傾斜自在に配設される。

前記免震柱５の上端部５ａには、水平フランジからなる上側張出部８が形成され、前記免震柱５の下端部５ｂには、水平フランジからなる下側張出部９が形成されている。尚、前記柱１及び免震柱５は、水平断面が矩形形状を有する中空の角型鋼材である場合を示したが、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。

前記上側拘束部材６は、前記免震柱５の上端部５ａに形成した上側張出部８が上側部材１Ａに対して水平方向左右及び前後へ移動しないように拘束するためのものであり、上側張出部８の左右の端面及び前後の端面に接近した位置で上側部材１Ａに固定されている。又、前記下側拘束部材７は、前記免震柱５の下端部５ｂに形成した下側張出部９が前記下側部材１Ｂに対して水平方向左右及び前後へ移動しないように拘束するためのものであり、下側張出部９の左右の端面及び前後の端面に接近した位置で下側部材１Ｂに固定されている。上側張出部８を挟むように上側部材１Ａに固定した上側拘束部材６，６は、相互の間隔が下方へ向かって大きくなるように傾斜した傾斜面６ａを有している。又、下側張出部９を挟むように下側部材１Ｂに固定した下側拘束部材７，７は、相互の間隔が上方へ向かって大きくなるように傾斜した傾斜面７ａを有している。図２(ａ)、図２(ｂ)に示すように、下側張出部９を前後に挟む位置には、下側張出部９が下側部材１Ｂに対して水平方向前後へ移動しないように拘束する下側拘束部材７'を設けている。

免震柱５の上側張出部８の移動は上側拘束部材６により拘束され、下側張出部９の移動は下側拘束部材７によって拘束されているので、中小規模の地震により水平方向へ比較的小さい加速度の揺れが発生しても、免震柱５は鉛直に保持される。一方、大規模な地震により図４に示すように左右方向へ大きな加速度Ｖの揺れが発生した場合は、免震柱５のトリガ荷重を超えることにより、上側張出部８の左右の端縁を支点ｐ_１として、及び、下側張出部９の左右の端縁を支点ｐ_２として左右方向へ傾斜することにより立体倉庫１００を免震する。又、前後方向へ大きな加速度の揺れが発生した場合には、免震柱５は前記左右方向と同様に前後方向へ傾斜して免震する。このとき、上側拘束部材６には傾斜面６ａを設け、下側拘束部材７には傾斜面７ａを設けているので、免震柱５の傾斜を阻害するようなことはない。更に、免震柱５が傾斜した状態から再び鉛直の状態に戻る復元時には、前記傾斜面６ａ、７ａは上側張出部８及び下側張出部９の戻りを案内するようになる。尚、上側部材１Ａと上側張出部８との間、及び、下側部材１Ｂと下側張出部９との間にはシート状の弾性材１０を配置することができる。シート状の弾性材１０としては、ゴム等の弾性材料や、シリコン製ラバー等の発泡材料のように、金属と比較して体積変化の少ない非圧縮性材料を用いることができる。尚、シート状の弾性材１０は、免震装置５０の必須の構成ではなく、免震装置５０の構成として備えなくても良い。

図５は、傾斜した前記免震柱５が自重で復帰できる傾斜角度に対応した位置で前記免震柱５の傾きを制限するストッパ手段１１を設けた実施例を示している。このストッパ手段１１は、上側張出部８の端縁(支点ｐ_１の位置)の近傍と前記上側部材１Ａとの間を、ボルト１２とナット１３により所要の遊びＸを有して締結している。免震柱５が傾くことにより上側張出部８が所定の角度で傾くと上側張出部８がナット１３に衝突することによりそれ以上の傾斜は制限される。上側部材１Ａの上面には、ボルト１２を設置するための座ぐり１４が設けてあり、座ぐり１４によってボルト１２が上側部材１Ａから突出しないようにしている。前記ストッパ手段１１は、免震柱５の傾きを制限することができればよく、従って、図５に示すボルト１２とナット１３によるストッパ手段１１以外に、種々の構成を採用することができる。例えば、上側部材１Ａから上側拘束部材６の外側を通って前記ナット１３の位置まで延びたフック爪を前記上側部材１Ａに設けることによっても上側張出部８の傾きを制限することができる。図５では上側張出部８と前記上側部材１Ａとの間にストッパ手段１１を設けた場合を示したが、下側張出部９と下側部材１Ｂとの間にも図５と同様のストッパ手段１１を設けることができる。

図１の立体倉庫１００の左右方向の一側外方(図１では右側外方)にはスタッカークレーン４が配置されている。スタッカークレーン４には、クレーン本体４ａから立体倉庫１００に接近するように突出した運転台等の接近部材４ｂが設けられている。このような接近部材４ｂを有する立体倉庫１００の柱１に本発明の免震装置５０を適用する際において、図１のように接近部材４ｂに対応した位置に下側張出部９を設置する場合には、下側張出部９の水平長さｂ２'は、下側部材１Ｂと接近部材４ｂとの間が所定の間隔Ｓとなるように短い長さとする必要があった。即ち、下側張出部９の水平長さｂ２'は接近部材４ｂによって制限されていた。

一方、接近部材４ｂと離れてクレーン本体４ａに対応して配置する上側張出部８は、上側部材１Ａとクレーン本体４ａとの間が所定の間隔Ｓとなるように最大限の長さにすることができる。

図６(ａ)は免震柱５の上側張出部８の水平長さｂ１と下側張出部９の水平長さｂ２が同一(ｂ１＝ｂ２)である従来の場合のトリガ荷重を説明するための略図であり、図６(ｂ)は図１に示したように上側張出部８の水平長さｂ１'と下側張出部９の水平長さｂ２'が異なる(ｂ１'≠ｂ２')本発明の場合のトリガ荷重を説明するための略図である。図６(ａ)、図６(ｂ)の免震柱５は同一の長さＨ(高さ)を有している。更に、免震柱５の上端には鉛直上方から大きな荷重Ｗが作用しており、免震柱５は上側張出部８と下側張出部９の面を介して鉛直に直立している。免震柱５の上端には水平方向から負荷Ｆが作用しており、所定以上の負荷Ｆ(トリガ荷重)が作用すると、免震柱５はトリガ機能により支点ｐ_２を中心として破線で示すように傾動する。

図６(ａ)の従来においては、図１に示したように接近部材４ｂによって下側張出部９の水平長さｂ２が短く制限されることにより、この短く制限された下側張出部９の水平長さｂ２によってトリガ荷重は決定されると判断されていた。このため、従来は、短く制限された下側張出部９の水平長さｂ２に合わせて上側張出部８の水平長さｂ１も短く設定していた。

ここで、図１に示すように、上側部材１Ａと下側部材１Ｂの間に、上側張出部８と下側張出部９を有する免震柱５が挟持された構成において、図６(ａ)の場合のトリガα(傾き難さを示す無次元値)は
α＝ｂ２／Ｈ
により求めていた。

これに対し、本発明では、図１、図６(ｂ)に示すように、接近部材４ｂに対応する位置に設けた下側張出部９は、短い水平長さｂ２'とすることにより下側部材１Ｂが接近部材４ｂに干渉しない間隔Ｓを保持するようにし、これに対し、接近部材４ｂが存在しない位置に設けられる上側張出部８は、クレーン本体４ａに干渉しない間隔Ｓを保持する範囲で前記下側張出部９よりも大きい最大限の水平長さｂ１'とすることができる。ここで、上側拘束部材６を備えて上側張出部８を支持する上側部材１Ａは、上側張出部８の水平長さｂ１'よりも長い水平長さＬ１'を有している。又、下側拘束部材７を備えて下側張出部９を支持する下側部材１Ｂは、下側張出部９の水平長さｂ２'よりも長い水平長さＬ２'を有している。尚、図１では、下側張出部９は小さい水平長さｂ２'とし、上側張出部８は大きい水平長さｂ１'とした場合について示したが、接近部材４ｂの位置に応じて、上側張出部８を小さい水平長さとし、下側張出部９を大きい水平長さとしてもよい。

本発明者らは、研究を重ねた結果、上側張出部８の水平長さｂ１'と下側張出部９の水平長さｂ２'の和によりトリガ荷重が決定されることを見出した。

ここで、図１に示すように、上側部材１Ａと下側部材１Ｂの間に、上側張出部８と下側張出部９を有する免震柱５が挟持された構成において、図６(ｂ)の場合のトリガα(傾き難さを示す無次元値)は
α＝(ｂ１'＋ｂ２')／Ｈ
であることを得た。

従って、下側張出部９の水平長さｂ２'が接近部材４ｂによって制限されても、上側張出部８の水平長さｂ１'を最大限に設定することにより、図６(ｂ)における和の水平長さｂ１'＋ｂ２'は、図６(ａ)の和の水平長さｂ１＋ｂ２よりも大きくすることができる。よって、図６(ｂ)の本発明によれば図６(ａ)の従来に比して大きいトリガαを得られることがわかる。図６(ｂ)に示すように水平長さの和(ｂ１'＋ ｂ２')を大きく設定することにより大きなトリガαが得られるので、大規模の地震が発生した際に初めて免震柱５が傾きを開始するようにして、大規模地震に対する免震を図ることができる。

尚、立体倉庫１００を備えた倉庫設備においては、スタッカークレーン４から立体倉庫１００に接近するように突出した前記接近部材４ｂが存在する他に、立体倉庫を包囲する壁面から立体倉庫１００に接近するように突出した照明器具、ファン、制御機器等の接近部材が存在する場合がある。従って、このような接近部材が存在する立体倉庫１００に本発明の免震装置５０を適用する場合には、上側張出部８と下側張出部９のうちの前記接近部材に対応して配置される一方側は小さい水平長さｂ２'とし、上側張出部８と下側張出部９の他方側は大きい水平長さｂ１'とすることで、水平長さの和を大きく設定することができる。

図２(ａ)に示す下側張出部９は、左右方向には小さい水平長さｂ２'を有し、前後方向へは前記上側張出部８の水平長さｂ１'と同等の大きい水平長さｂ１'を有する長方形の場合を示している。又、図２(ｂ)に示す下側張出部９は、左右方向と前後方向がいずれも同一の小さい水平長さｂ２'を有する正方形の場合を示している。

図１、図３に示す如く、水平長さが互いに異なる上側張出部８と下側張出部９を有して隣接している免震柱５は、連結材１５により相互に固定することができる。

図７、図８は、前記免震柱５の上端部５ａと前記上側部材１Ａの間、及び、前記免震柱５の下端部５ｂと前記下側部材１Ｂの間のいずれか一方を連結ピン１６により連結した実施例を示している。図７、図８では、免震柱５の上端部５ａに設けた上側張出部８は左右方向へ大きな水平長さｂ１'を有しており、免震柱５の下端部５ｂは前後方向へ延びた連結ピン１６とブラケット１７を介して下側部材１Ｂに対して左右方向へ揺動可能に取り付けている。図７、図８の実施例によれば、図１のような下側拘束部材７の設置が不要になるため、下側部材１Ｂの左右方向の水平長さは更に小さくすることができる。又、図７、図８の構成とは逆に、免震柱５の下端部５ｂに大きい水平長さｂ１'の上側張出部８を設け、免震柱５の上端部５ａを連結ピン１６により上側部材１Ａに連結してもよい。更に、図７、図８の実施例においても、連結ピン１６によって下側部材１Ｂに取り付けて隣接した免震柱５は、連結材１５によって相互に固定することができる。

次に、上記実施例の作用を説明する。

図１に示す免震装置５０では、地震が発生していない平常時には、上側張出部８の上面の全面が上側部材１Ａに当接し、下側張出部９の下面の全面が下側部材１Ｂに当接している。従って、図１に示すように免震柱５は鉛直に保持され、免震柱５の上側の柱１に掛かる荷重は、上側部材１Ａから上側張出部８を介して免震柱５に伝達され、更に下側張出部９から下側部材１Ｂを介して下側の柱１に伝達される。

上側部材１Ａには前記免震柱５の上側張出部８が水平方向へ移動しないように拘束する上側拘束部材６が設けてあり、又、下側部材１Ｂには前記免震柱５の下側張出部９が水平方向へ移動しないように拘束する上側拘束部材６を設けている。従って、中小規模の地震により水平方向へ比較的小さい加速度の揺れが発生しても、免震柱５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５を傾けようとするモーメントが、免震柱５によって支持されている鉛直方向の荷重により免震柱５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５は傾くことができないトリガ機能によるものである。

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５の下側張出部９は、下側拘束部材７で拘束されているために水平方向へ移動することができない。しかし、免震柱５は上側部材１Ａと下側部材１Ｂの間に挟持されているのみであるため、免震柱５の上側張出部８と下側張出部９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４に示す如く、免震柱５は、上側張出部８と下側張出部９の左右方向の端縁を支点ｐ_１、ｐ_２として傾きを開始する。このように免震柱５が傾くことによる免震の効果により、水平左右方向への大きな地震力の伝達は低減される。

ここで、上側部材１Ａと下側部材１Ｂの間に、上側張出部８と下側張出部９を有する免震柱５が挟持された構成においては、免震柱５の高さＨが一定であると、上側張出部８の水平長さｂ１'と下側張出部９の水平長さｂ２'が異なっていても、水平長さｂ１'と下側張出部９の水平長さｂ２'の和(ｂ１'＋ｂ２')が一定であれば、トリガα(傾き難さを示す無次元値)は下記式
α＝(ｂ１'＋ｂ２')／Ｈ
から一定となる。

従って、本発明の免震装置５０を立体倉庫１００に適用する際に、免震装置５０を設置しようとする立体倉庫１００に接近部材４ｂが存在する場合には、接近部材４ｂに対応した部分には、図１における短い水平長さｂ２'の下側張出部９を有する下側部材１Ｂの構成を適用し、接近部材４ｂが存在しない部分には、図１における長い水平長さｂ１'の上側張出部８を有する上側部材１Ａの構成を適用する。

すると、図６(ｂ)における長い水平長さｂ１'の上側張出部８と短い水平長さｂ２'の下側張出部９の長さの和ｂ１'＋ｂ２'を、図６(ａ)に示す従来に比べて大きく設定できるので、大規模の地震が発生した際に初めて免震柱５の傾きが開始するように大きなトリガαに設定することができる。従って、大規模の地震に対して免震できるようになる。

本発明の免震装置５０は、本発明を適用する立体倉庫１００からなる鋼構造物に柱１に接近した接近部材４ｂが存在している場合に、上側張出部８及び下側張出部９の前後方向の水平長さと左右方向の水平長さの少なくとも一方が、上側張出部８と下側張出部９とで互いに異なるようにしている。即ち、短い水平長さｂ２'を有する下側張出部９は前記接近部材４ｂと対応するように配置し、長い水平長さｂ１'を有する上側張出部８は前記接近部材４ｂを有していない部分に配置する。すると、前記接近部材４ｂが存在していても、上側張出部８と下側張出部９の水平長さの和ｂ１'＋ｂ２'が大きくなるように免震装置５０を配置することができる。従って、立体倉庫１００に対して適用する免震装置５０の設置の自由度を高めることができる。

又、免震装置５０には、図５に示すように、傾斜した免震柱５が自重で復帰できる傾斜角度に対応した位置で免震柱５の傾きを制限するストッパ手段１１を備えたので、前記免震柱５が過大に傾斜しようとしても、ストッパ手段１１によって、免震柱５が限界傾斜角度位置を超えて傾斜することは阻止される。この結果、免震柱５が倒れる心配はなく、元の位置に確実に復帰可能となるため、立体倉庫１００が倒壊するような問題を未然に防止することができる。

又、図７、図８に示す如く、免震柱５の上端部５ａと上側部材１Ａの間、及び、免震柱５の下端部５ｂと下側部材１Ｂの間のいずれか一方を連結ピン１６により連結すると、連結ピン１６を下側張出部として考えた場合、この下側張出部の左右方向の水平長さは０に近くなる。更に、連結ピン１６によって連結したことにより、図１に示す下側拘束部材７の設置を不要にできるため、免震装置５０の構成を更に簡略にできる。

図１、図３、図７、図８に示す如く、水平長さが互いに異なる上側張出部８と下側張出部９を有して隣接した免震柱５を連結材１５により固定すると、各免震柱５の挙動を安定させることができる。免震装置５０を構成する各免震柱５が単独で傾斜可能に備えられた場合には、製作誤差等から各免震柱５が自由に動いてしまい、このために安定し免震効果が得られないことが考えられるが、連結材１５により固定した免震柱５は一緒に挙動するようになるため、安定した免震効果が得られようになる。

図９は上側張出部８には上側テーパ面１８を備え、下側張出部９には下側テーパ面１９を備えた実施例を示す切断正面図である。図９に示すように、免震柱５の上側張出部８には、上側張出部８の左右方向の端縁から免震柱５の傾斜を許容するように上方内側へ向けて上り勾配の上側テーパ面１８を設けることにより小当接面１８ａを形成している。又、免震柱５の下側張出部９には、下側張出部９の左右方向の端縁から免震柱５の傾斜を許容するように下方内側へ向けて下り勾配の下側テーパ面１９を設けることにより小当接面１９ａを形成している。従って、上側張出部８及び下側張出部９には、上側張出部８及び下側張出部９全面よりも小さい面積で上側部材１Ａ及び下側部材１Ｂに当接する小当接面１８ａ、１９ａが形成される。尚、上側テーパ面１８及び下側テーパ面１９を設けることに代えて、上側張出部８の上面及び下側張出部９の下面から突出することで、上側部材１Ａ及び下側部材１Ｂに当接する小当接面１８ａ、１９ａを形成する突部を備えてもよい。尚、前記上側テーパ面１８及び下側テーパ面１９は、上側張出部８及び下側張出部９の前後の端縁に対しても同様に設けることができる。

図９の実施例では、地震が発生していない平常時及び小規模の地震の発生時は、上側張出部８の小当接面１８ａが上側部材１Ａに当接し、下側張出部９の小当接面１９ａが下側部材１Ｂに当接して免震柱５は鉛直に保持される。中規模の地震の発生により柱１が水平方向へ比較的小さい加速度で揺れて免震柱５に所定以上の負荷が作用すると、トリガαを越えて免震柱５は小当接面１８ａ、１９ａの支点ｑ_１、ｑ_２を中心に傾きを開始し、これにより立体倉庫１００は免震される。

小当接面１８ａ、１９ａを備えたことにより免震柱５が中規模の地震で支点ｑ_１、ｑ_２を中心に傾くトリガ荷重を設定できるので、中規模の地震によって図１０のラック３の荷が飛び出して落下するような問題を防止できる。

又、大規模な地震が発生した場合には、免震柱５の傾斜により上側張出部８の上側テーパ面１８が上側部材１Ａに接触し、下側張出部９の下側テーパ面１９が下側部材１Ｂに接触した後、上側張出部８の左右方向の端縁による支点ｐ_１及び下側張出部９の左右方向の端縁による支点ｐ_２を中心に更に傾斜することにより免震される。このように、小当接面１８ａ、１９ａによるトリガ機能と、上側張出部８及び下側張出部９の端縁によるトリガ機能が二段階で作用することにより、高い免震効果を発揮できるようになる。

また、免震柱５の上側張出部８と上側部材１Ａの間、及び、下側張出部９と下側部材１Ｂの間にそれぞれシート状の弾性材１０を介在させると、介在されたシート状の弾性材１０は緩衝材として作用し、免震柱５と上側部材１Ａ及び下側部材１Ｂの接触に伴う高周波振動の発生を抑制することができ、よって免震の効果を高めることができると共に騒音の発生を低減できる。

なお、本発明の免震装置は、上述の実施例に示した立体倉庫１００以外に、ボイラ鉄骨、立体パーキング、荷役設備等の様々な構造物に適用できる。また、本発明の免震装置は、水平断面が矩形形状を有する場合について例示したが、矩形形状以外に多角形状或いは円形状としてもよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更できる。

１Ａ 上側部材
１Ｂ 下側部材
５ 免震柱
５ａ 上端部
５ｂ 下端部
６ 上側拘束部材
７ 下側拘束部材
８ 上側張出部
９ 下側張出部
１１ ストッパ手段
１５ 連結材
１６ 連結ピン
１８ 上側テーパ面
１９ 下側テーパ面
５０ 免震装置
１００ 立体倉庫(鋼構造物)
ｂ１' 水平長さ
ｂ２' 水平長さ
α トリガ

Claims (6)

1. 鋼構造物である上側部材及び下側部材と、
   前記上側部材と前記下側部材との間に傾斜自在に配設され、前記上側部材に当接する上側張出部が上端部に形成され、前記下側部材に当接する下側張出部が下端部に形成された免震柱と、
   前記免震柱の上端部に形成した前記上側張出部が前記上側部材に対して水平方向へ移動しないように拘束する上側拘束部材と、
   前記免震柱の下端部に形成した前記下側張出部が前記下側部材に対して水平方向へ移動しないように拘束する下側拘束部材を有し、
   前記上側張出部及び前記下側張出部の前後方向の水平長さと左右方向の水平長さの少なくとも一方が、前記上側張出部と前記下側張出部とで互いに異なることを特徴とする免震装置。
2. 前記免震柱の長さをＨ、前記上側張出部の水平長さをｂ１'、前記下側張出部の水平長さをｂ２'としたとき、前記免震柱の傾きが開始するトリガαは
   α＝(ｂ１'＋ｂ２')／Ｈ
   であることを特徴する請求項１に記載の免震装置。
3. 傾斜した前記免震柱が自重で復帰できる傾斜角度に対応した位置で前記免震柱の傾きを制限するストッパ手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装置。
4. 前記免震柱の前記上側張出部には、前記上側張出部の端縁から前記免震柱の傾斜を許容する方向へ向けて上り勾配の上側テーパ面を備え、前記免震柱の前記下側張出部には、前記下側張出部の端縁から前記免震柱の傾斜を許容する方向へ向けて下り勾配を有する下側テーパ面を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の免震装置。
5. 前記上側張出部又は前記下側張出部のいずれか一方が、前記上側張出部又は前記下側張出部に連結した連結ピンとなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の免震装置。
6. 水平長さが互いに異なる前記上側張出部と前記下側張出部を有して隣接した前記免震柱は連結材により相互に固定したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の免震装置。

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