(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ジョイントと下部ジョイントとからなるジョイントで、上下の柱部材を接続した柱を有する制震ラックであって、上部ジョイントと下部ジョイントの少なくとも一方に、上側の柱部材の上方移動を塑性変形により許容する変形部を設けると共に、該変形部の外側に上部ジョイントと下部ジョイントとを接続しかつ前記変形部よりも高い強度の接続部を設け、
さらに上部ジョイントと下部ジョイントの各々にフランジ部を設けて、前記上下の柱部材を前記フランジ部で支持しながら上部ジョイントと下部ジョイントとを重ね合わせ、かつ前記変形部を前記フランジ部と前記接続部との間に設けたことを特徴とする、制震ラック。
【請求項２】
前記変形部を前記接続部よりも肉薄もしくは幅狭にしたことを特徴とする、請求項１の制震ラック。
【請求項３】
前記制震ラックは桁行方向の長さに比べてスパン方向の幅が狭く、前記ジョイントの変形部の塑性変形で、スパン方向の水平応力による振動を制震することを特徴とする、請求項１または２の制震ラック。
【請求項４】
前記変形部に溝または穴を設けたことを特徴とする、請求項１の制震ラック。
【請求項５】
前記接続部にリブを設けて補強したことを特徴とする、請求項１の制震ラック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
この発明は自動倉庫等に用いる制震ラックに関する。
【０００２】
【従来技術】
自動倉庫等に用いるラックには耐震性が要求され、特に高層になるほど、耐震性への要求は厳しくなる。そして必要な耐震性にあわせて柱等の剛性を高めると、柱の太さが著しく増す結果になる。
【０００３】
【発明の課題】
この発明の課題は、比較的大きな地震時の振動エネルギーをジョイントで吸収することにより、制震性を持たせて耐震性を向上させると共に、上部ジョイントと下部ジョイント間の接続部の接続部の塑性変形を確実に防止し、さらに比較的小さな地震時にはジョイントの変形部が変形しないようにすることにある（請求項１〜５）。
請求項２，４，５の発明での追加の課題は、ジョイントの変形部のみが変形するようにするための具体的な構成を提供することにある。
請求項３の発明での追加の課題は、自動倉庫のラックとして適した制震ラックを提供することにある。
【０００４】
【発明の構成】
この発明は、上部ジョイントと下部ジョイントとからなるジョイントで、上下の柱部材を接続した柱を有する制震ラックであって、上部ジョイントと下部ジョイントの少なくとも一方に、上側の柱部材の上方移動を塑性変形により許容する変形部を設けると共に、変形部の外側に上部ジョイントと下部ジョイントとを接続しかつ変形部よりも強度の高い接続部を設け、さらに上部ジョイントと下部ジョイントの各々にフランジ部を設けて、上下の柱部材を前記フランジ部で支持しながら上部ジョイントと下部ジョイントとを重ね合わせ、かつ前記変形部を前記フランジ部と前記接続部との間に設けたことを特徴とする。
【０００５】
好ましくは、変形部を接続部よりも肉薄もしくは幅狭とする（請求項２）。
また好ましくは、制震ラックは桁行方向の長さに比べてスパン方向の幅が狭く、前記ジョイントの変形部の塑性変形で、スパン方向の水平応力による振動を制震する（請求項３）。
【０００６】
好ましくは、前記変形部に溝または穴を設けて、変形部の強度を接続部に比べて相対的に低くする。
また好ましくは、前記接続部にリブを設けて補強する。
【０００７】
【発明の作用と効果】
この発明では、地震時等に上部の柱部材に引き抜き応力（上方への引っ張り張力）が加わると、変形部が塑性変形して、上部の柱部材の上方への移動を許容する。これに伴って振動エネルギーが吸収されて制震する。また上部ジョイントと下部ジョイントの接続部は、変形部の外側に設けられ、かつ変形部よりも高い強度で構成されているので、変形部が変形しても接続部は変形せず、ジョイントでの上下の柱部材の接続が外れることがない。これらのために、柱自体の太さや肉厚などを増す以外の構成で、ラックの耐震性を向上させることができる（請求項１〜３）。ジョイントの塑性変形による耐震作用は、ラックの耐用年数の間に１回以下しか生じないような激しい地震等を対象とし、耐用年数の間に複数回経験するような地震では、変形部が変形しないようにするのが好ましい。このようにすれば、ラックの自重等を増さずに、極めて希な地震などに対しても柱部材の座屈を防止し、ラックの倒壊を防止することができる。
【０００８】
請求項２の発明では、変形部を接続部よりも肉薄にし、あるいは幅狭にすることにより構成する。このため変形部と接続部とに確実に強度の差を設けることができ、変形部のみが塑性変形して、接続部は変形しない。
請求項３の発明では、自動倉庫のラックに適した制震ラックを提供する。自動倉庫のラックは高層かつ軽量であることが要求され、桁行方向の長さに比べてスパン方向の幅が狭いので、制震ジョイントによりスパン方向の水平応力への耐久性を増し、激しい地震等への耐久性を増すことができる。
【０００９】
変形部の強度を接続部の強度より相対的に低くするための構成は様々なものがあり、例えば変形部に溝や穴を設けても良い（請求項４）。また接続部にリブを設けて補強しても良い（請求項５）。
【００１０】
【実施例】
図１〜図６に、実施例の制震ラックを示す。図１の制震ラック２において、４はスパン方向の中央部の柱で複数本設け，６はスパン方向両端の柱で同様に両端にそれぞれ複数本設け、制震ジョイントは少なくともスパン方向両端の柱６に設ける。柱６は上下方向に複数本の柱部材、例えば角鋼管、をジョイントで接続したもので、その内少なくとも１つのジョイントを制震ジョイントとする。８，１０は桁材で、この内、桁材８は桁行方向の桁材で、桁材１０はスパン方向の桁材で、桁行方向、スパン方向は、図１に従って定義する。１２，１４は斜材である。ラック２はトラス構造である。１６，１６は制震ラック２の桁行方向両側に敷設したレールで、スタッカークレーン等の搬送装置を走行させるためのものである。
【００１１】
図２に、制震ラック２を用いた自動倉庫１７を示す。３，３は制震ラック２と同様の制震ラックで、ラック３のスパン方向の幅はラック２の場合の半分で、中央部の柱４が無く、他の点では、スパン方向両側の柱６に制震ジョイントを設けることを含め、制震ラック２と同様である。なおラック３，３で外壁を支持する場合には、風圧などによって変形するのを防止するため、ラック３，３には制震ジョイントを設けなくても良い。１８はスタッカークレーン等の搬送装置である。制震ラック３と制震ラック２のスパン方向の半分で、自動倉庫のユニットを構成し、これをスパン方向に沿って連接して、自動倉庫１７とする。自動倉庫１７の場合、ラック２，３の高さを例えば３０ｍ以上とし、スパン長に比べて桁行長が極端に長いため、桁行方向には剛性が高いが、スパン方向では水平応力に弱い特性を有している。そしてラック２，３の高さを例えば３０ｍ以上と高くできるように、柱６の肉厚等を増さずに、スパン方向の強度を増すことが実施例での目的である。
【００１２】
図３，図４に、制震ジョイント２１を示す。制震ジョイント２１は、上部ジョイント２０ａと下部ジョイント２０ｂとからなり、上下のジョイント２０ａ，ｂはほぼ同形状で、背中合わせに重ね合わせられて、角鋼管状の柱部材６ａ，６ｂを接続する。２２はジョイント２１のフランジ部で、例えば四角形状をし、フランジ部２２に柱部材６ａ，６ｂを溶接などで結合する。ただし、フランジ部２２への柱部材６ａ，６ｂの結合やその補強方法は任意である。また上下のジョイント２０ａ，２０ｂで、フランジ部２２，２２は重ね合わせてあるだけで、相互に結合していない。２４は激しい振動に対して塑性変形して振動エネルギーを吸収するための変形部で、フランジ部２２の外側に設け、２６は変形部２４の外側の接続部で、ボルト２８とナット３０、溶接などの適宜の固着手段で、上下のジョイント２０ａ，ｂを接続する。ジョイント２０ａ，２０ｂは極軟鋼などの塑性変形しやすい金属を用い、変形部２０はフランジ部２２や接続部２６よりも幅狭にし、あるいは接続部２６よりも肉薄にして、引っ張り張力に対して、変形部２４のみを塑性変形させる。実施例では、変形部２４を肉薄かつ幅狭にしたが、いずれかのみでも良い。接続部２６は、極軟鋼などのジョイント２１の地金上に、普通鋼などのより固い金属板からなる座金を例えば溶接などで重ね、塑性変形しにくくしてある。
【００１３】
図５に、地震などによる変形部２４の変形を示す。図５の右側が地震等の経験前の状態で、ここから変形部２４の降伏点を超えた引き抜き応力（引っ張り張力）が加わると、変形部２４が塑性変形して、上部の柱部材６ａが下部の柱部材６ｂに対して上方へ相対移動する。このため上下のジョイント２０ａ，２０ｂ間に隙間が開いた状態となる。地震等の場合、ラック２の振動の位相が１８０度変化すると、引き抜き応力の次に上方から下方への圧縮応力が加わり、この力で変形部２４は隙間を塞ぐように変形し、図５の右側の状態に近づく。これらの間に、変形部２４の塑性変形等で地震等のエネルギーが吸収され、制震が行われる。
【００１４】
図６は、制震ジョイント２１による制震ラック２の倒壊防止のメカニズムを示す。制震ラック２は桁行方向には長いので、この方向の地震波には元々強度が高い。スパン方向には背が高くて幅狭なので強度が低く、図６の白抜き矢印のように水平応力が加わると、図６の右側で柱部材６ａ，６ｂ間の接続部Ｐ点に圧縮応力が加わり、左側の接続部Ｑ点には引っ張り張力が加わる。この張力に対して、ジョイント２１の変形部２４が上下方向に隙間が開くように塑性変形する。振動の位相が１８０度変わると、Ｐ点側のジョイントで変形部２４が塑性変形する。これらの間に振動エネルギーを吸収する。これらのため、自動倉庫１７のラック２，３のスパン方向の耐震性を高め、ラック２，３の高層化を柱部材６ａ，６ｂ等の太さを増すこと以外の手法で行うことができる。またラック２はジョイント２１の補修や交換などで、ジョイント２１の塑性変形後に修理できる。
【００１５】
実施例では、上下のジョイント２０ａ，ｂにそれぞれ変形部２４を設けたが、一方のジョイントにのみ設けても良い。またジョイント２１の材質は極軟鋼以外のものも用い得る。実施例ではラック２，３の高層化と耐震性を例に説明したが、高さを増さずに耐震性を増す場合にも用いることができる。
【００１６】
【変形例】
図７〜図１２に変形例を示す。図７，図８の変形例では、制震ジョイント４０の中央部に、柱部材を溶接するためのフランジ面４２を設け、その左右両側に変形部４４を設け、変形部４４の両外側の制震ジョイント４０の両端を接続部４６とする。制震ジョイント４０の材質には、降伏点が管理されたＳＮ鋼や、降伏点が低く塑性変形しやすい極軟鋼などを用いる。４８はボルト穴で、制震ジョイント４０は図８のように上下に重ね合わせて配置し、ボルト２８とナット３０とで互いに結合する。図７，図８の変形例では、変形部４４は溝で形成され、板状の部材から溝４４を削り、ボルト穴４８を設けて制震ジョイント４０としてある。ここでは溝４４は、図７の上下方向に沿って制震ジョイント４０の全幅分の長さの溝としたが、制震ジョイント４０を横断しない溝でも良い。また図８に示すように、溝４４は断面をほぼ長方形状としたが、半円状等の溝でも良い。即ち、変形部４４に溝を設けることにより、その部分で制震ジョイントの合計の肉厚を接続部より小さくすればよい。
【００１７】
図９，図１０に、穴を用いた２つの変形例を示す。図９の制震ジョイント５０では、フランジ面４２の左右両側の変形部５４に穴５５を設け、制震ジョイント５０の両端には接続部５６を設けて、ボルト穴４８を設ける。穴５５をここでは貫通穴とするが、底のある穴でもよい。また穴の形状は、図９のような楕円形に限らず、円形や四角形等でも良い。
【００１８】
図１０は穴６５を用いた制震ジョイント６０を示し、中央のフランジ面４２の両側に変形部６４を設け、半円状の穴（切れ込み）６５を変形部６４に設ける。変形部６４の両外側には接続部６６があり、同様にボルト穴４８が設けてある。穴６５は半円状の切れ込みからなる穴としたが、長方形状や正方形状の切れ込みから成る穴でも良い。
【００１９】
図１１，図１２に、リブを用いた変形例を示す。図１１の制震ジョイント７０では、フランジ面４２の両側に変形部７４を設け、その両外側の接続部７６の例えば各３カ所にリブ７７を設ける。４８は前記のボルト穴で、リブ７７を除くと、制震ジョイント７０は表面が板状である。そして接続部７６にリブ７７を設けることにより、接続部の変形を防止し、変形部７４で変形するようにしてある。なお接続部７６と変形部７４の強度の差をより大きくするには、図１１に鎖線で示したように変形部７４に切れ込みや穴、溝などを設ければよい。
【００２０】
図１２の変形例では、フランジ面４２の部分の変形を防止すると共に、接続部８６の変形も防止する。８３，８３はフランジ面４２を補強するためのリブで、柱部材とのボルト止め等に兼用しても良い。８４はフランジ面４２の両側の変形部で、８６は接続部で、図１２の上下方向に貫通するリブ８７を設けて、変形部８４よりも肉厚にしてある。リブ８７の構造を図１２の右下隅に拡大して示す。
【００２１】
図１３，１４に第６の変形例の制震ジョイント９０を示す。９１は上部ジョイント、９２は下部ジョイントで、これらを厚板からなる接続部９４に例えば溶接で固着する。９６は変形部で、変形部９６の内側には取り付け板９８を設けて、柱部材側の取り付け板９９に例えばボルト止めする。制震ジョイント９０が大きな引き抜き力を経験すると、図１４のように変形する。
【００２２】
図１５に、上下の制震ジョイント間にライナー１００を介在させた変形例を示す。この変形例では、図３の制震ジョイント２１での上部ジョイント２０ａと下部ジョイント２０ｂの間に、ライナー１００を介在させる例を示すが、図７〜図１４の制震ジョイントにも同様に適用できる。図１５では各部材を平面視で示し、上から上部ジョイント２０ａの上面，ライナー１００、下部ジョイント２０ｂの裏面を示している。ライナー１００は板状部材で、例えば普通鋼製である。ライナー１００は図１５の上下で非対称な形状をしており、図１５でのライナー１００の上側がラックの外側に、下側がラックの内側に位置するように用いる。
【００２３】
ライナー１００には、カット部１０２と、変形部対応部１０４と、ボルト穴１０６とを設け、ボルト穴１０６は制震ジョイントのボルト穴４８と連通するように設けてある。カット部１０２は、制震ジョイントのフランジ部に対応する位置で、ラックの外側を向いた大きな切り欠きからなる。変形部対応部１０４は、制震ジョイント２１の変形部２４の形状に合わせた切り欠きで、制震ジョイント側で、変形部に切り欠きを設けず肉厚を薄くする場合等は、変形部対応部１０４は不要である。
【００２４】
図１のラック２で、地震等により水平力が加わると、一方の柱には圧縮力が、他方の柱には引き抜き力が加わり、引き抜き力により制震ジョイントの変形部２４が変形して、上側の柱部材が上方へ移動する。この時、圧縮力が加わった側の柱では、上側の柱部材がラックの外側へ僅かに回動すれば、水平力をより効果的に逃がすことができる。ここでジョイント２０ａ，ｂ間にライナー１００を設け、カット部１０２がラックの外側を向いていると、上側の柱部材がラックの外側へ回動するのが容易になる。このためラックの、水平力への耐久性がさらに向上する。
【００２５】
なおライナー１００は、上下の制震ジョイント間に設ける板状の部材で、両端付近に上下の制震ジョイントとの取り付け部を設け、その間のライナー中央部を、上側の柱部材のラックの外側への回動を内側への回動よりも容易にするように構成した部材であれば良い。例えば、カット部１０２を設ける代わりに、カット部１０２の部分を肉薄にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の制震ラックの要部斜視図
【図２】実施例の制震ラックを用いた自動倉庫の平面図
【図３】実施例で用いた制震ジョイントの平面図
【図４】実施例の制震ジョイントの側面図
【図５】実施例での制震ジョイントの塑性変形による振動の吸収を示す図で、左側が塑性変形後の状態を、右側が塑性変形前の状態を示す
【図６】実施例で、制震ラックのスパン方向に加わる地震力と制震ジョイントによる振動の吸収を示す図
【図７】変形例の制震ジョイントの平面図
【図８】変形例の制震ジョイントの側面図
【図９】第２の変形例の制震ジョイントの平面図
【図１０】第３の変形例の制震ジョイントの平面図
【図１１】第４の変形例の制震ジョイントの平面図
【図１２】第５の変形例の制震ジョイントの平面図
【図１３】第６の変形例の制震ジョイントの側面図
【図１４】第６の変形例での制震ジョイントの変形を示す側面図
【図１５】制震ジョイントの間にライナーを介在させた変形例での、上側の制震ジョイントとライナーと下側の制震ジョイントとの関係を示す図
【符号の説明】
２，３            制震ラック
４，６            柱
６ａ，ｂ          柱部材
８，１０          桁材
１２，１４        斜材
１６              レール
１８              搬送装置
２０ａ            上部ジョイント
２０ｂ            下部ジョイント
２１              制震ジョイント
２２              フランジ部
２４              変形部
２６              接続部
２８              ボルト
３０              ナット
４０，５０，６０  制震ジョイント
４２              フランジ面
４４，５４，６４  変形部
４６，５６，６６  接続部
４８              ボルト穴
５５，６５        穴
６５              溝
７０，８０        制震ジョイント
７４，８４        変形部
７６，８６        接続部
７７，８３，８７  リブ
９０              制震ジョイント
９１              上部ジョイント
９２              下部ジョイント
９４              接続部
９６              変形部
９８，９９        取り付け板
１００            ライナー
１０２            カット部
１０４            変形部対応部
１０６            ボルト穴
【図１】
0003603765.tif 000002
【図２】
0003603765.tif 000003
【図３】
0003603765.tif 000004
【図４】
0003603765.tif 000005
【図５】
0003603765.tif 000006
【図６】
0003603765.tif 000007
【図７】
0003603765.tif 000008
【図８】
0003603765.tif 000009
【図９】
0003603765.tif 000010
【図１０】
0003603765.tif 000011
【図１１】
0003603765.tif 000012
【図１２】
0003603765.tif 000013
【図１３】
0003603765.tif 000014
【図１４】
0003603765.tif 000015
【図１５】
0003603765.tif 000016