(57)【要約】【課題】フリーアクセスフロアの平面形状や面積、積載荷重の制約を軽減できる滑り免震機構および滑り免震機構の構築方法を提供する。【解決手段】構造床１１に支持された鋼板２と、鋼板２の上部に配置された枠体４と、枠体４に支持されたフリーアクセスフロア７と、枠体４を鋼板２に対して滑動可能に支持する滑り材３と、構造床１１に固定された固定部８と枠体４とを連結し、枠体４の構造床１１に対する変位を引張力により復元させる復元部材５と、を有し、復元部材５は、枠体４の内側に配置されている。【選択図】図１
2017160753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部に支持された板材と、
前記板材の上部に配置された枠体と、
前記枠体に支持されたフリーアクセスフロアと、
前記枠体を前記板材に対して滑動可能に支持する滑り材と、
前記支持部に固定された固定部と前記枠体とを連結し、前記枠体の前記支持部に対する変位を引張力により復元させる復元部材と、を有し、
前記復元部材は、前記枠体の内側に設置されていることを特徴とする滑り免震機構。
【請求項２】
前記復元部材は、前記枠体に支持された復元部材本体と、前記復元部材本体を前記固定部に固定する連結条と、を有することを特徴とする請求項１に記載の滑り免震機構。
【請求項３】
前記枠体は、格子状に配置された複数の枠材を有し、
前記固定部は、平面視において前記枠材に囲まれた空間の中間位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の滑り免震機構。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の滑り免震機構を構築する滑り免震機構の構築方法において、
前記支持部に前記滑り材が滑動可能な板材を設置する板材設置工程と、
前記滑り材および前記枠体を前記板材の上部に配置する滑り材および枠体設置工程と、
前記復元部材を前記枠体の内側に設置するとともに、前記復元部材で前記支持部に固定された前記固定部と前記枠体とを連結する復元部材設置工程と、
前記枠体の上部に前記フリーアクセスフロアを敷設するフリーアクセスフロア敷設工程と、を有することを特徴とする滑り免震機構の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造床などの支持部とフリーアクセスフロアとの間に設置する滑り免震機構および滑り免震機構の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造床の上に滑り板（下板）を固定し、この下板の上に滑り板（上板）を重ねて設置して、上板が下板上を滑動可能に構成された滑り免震機構が知られている（例えば特許文献１参照）。この滑り免震機構では、構造床と上板とを定荷重ばねなどで連結することで、地震が発生した際の上板の変位や残留変位を低減させている。
このような滑り免震機構は、例えば、病院の手術室などに設置されると、地震が発生しても医療活動を継続できるため、多くの適用が見込まれている。
【０００３】
また、近年増加しているインターネットデータセンター（ＩＤＣ）では、地震が発生してもサーバなどを保護できるように、免震構造を採用することが非常に多くなっている。
例えば、ＩＤＣの中でも大規模なレンタル型ＩＤＣでは、建物自体を免震建物とすることが多い。一方比較的小規模なモジュラ一型ＩＤＣでは、建物自体を免震建物とするとコストが増大してしまうため建物自体は耐震建物とし、建物の構造床に滑り免震機構を設置することが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０６４４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＩＤＣでは、多くの機器などが設置されるため、例えばその面積が１００ｍ2以上と大きくなることが多い。また、ＩＤＣでは、フリーアクセスフロアに機器などが載置されるため、積載荷重が７〜１０ｋＮ／ｍ２程度と非常に大きくなることが多い。
このようなＩＤＣでは、滑り免震機構の上板の上部にフリーアクセスフロアの支柱が接着して固定されている。しかし、上板を５００ｍｍ角程度の薄板を２校貼り合せた構成とした場合、大きな積載荷重に対して面内剛性を十分に確保できない虞がある。
また、復元ばねを上板および下板の外周部に設置すると、フリーアクセスフロアの平面形状や面積、積載荷重が大きくなるほど、復元ばねを多く設置する必要がある。そのため上板および下板の周長に対して定荷重ばねを設置しきれないことが生じ、フリーアクセスフロアの平面形状や面積、積載荷重の制約が大きかった。
【０００６】
そこで本発明は、フリーアクセスフロアの平面形状や面積、積載荷重の制約を軽減できる滑り免震機構および滑り免震機構の構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る滑り免震機構は、支持部に支持された板材と、前記板材の上部に配置された枠体と、前記枠体に支持されたフリーアクセスフロアと、前記枠体を前記板材に対して滑動可能に支持する滑り材と、前記支持部に固定された固定部と前記枠体とを連結し、前記枠体の前記支持部に対する変位を引張力により復元させる復元部材と、を有し、前記復元部材は、前記枠体の内側に設置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る滑り免震機構の構築方法は、上記の滑り免震機構を構築する滑り免震機構の構築方法において、前記支持部に前記滑り材が滑動可能な板材を設置する板材設置工程と、前記滑り材および前記枠体を前記板材の上部に配置する滑り材および枠体設置工程と、前記復元部材を前記枠体の内側に設置するとともに、前記復元部材で前記支持部に固定された前記固定部と前記枠体とを連結する復元部材設置工程と、前記枠体の上部に前記フリーアクセスフロアを敷設するフリーアクセスフロア敷設工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明では、まずフリーアクセスフロアを枠体により支持している。枠体は薄板などに比べ、大きな積載荷重に対して面内剛性を十分に確保できるとともに大きな曲げ力や引張力が作用した場合に変形しにくい。そのため積載荷重が大きい場合にもフリーアクセスフロアを安定した状態で支持することができる。
【００１０】
次に、枠体と支持部の固定部との間を連結して引張力により枠体の変位を復元させる復元部材が、枠体の内側に配置されている。そのため枠体の外周部に復元部材を配置する場合に比べ、容易に多くの復元部材を分散配置でき、枠体やフリーアクセスフロアの平面形状や面積、積載荷重に応じて復元部材の配置を容易に調整できる。
【００１１】
その結果、面積や積載荷重にかかわらず枠体やフリーアクセスフロアの平面形状を自由に設定できる。また、面積や積載荷重にかかわらず枠体を平坦に連続した形状に形成することができ、フリーアクセスフロア全体の支持部からの高さを低く抑えたり、フリーアクセスフロアと枠体との間全体に連続する間隙を設けたりすることが可能である。
よってフリーアクセスフロアの平面形状や面積、積載荷重の制約を軽減できる。
【００１２】
また、本発明に係る滑り免震機構では、前記復元部材は前記枠体に支持された復元部材本体と、前記復元部材本体を前記固定部に固定する連結条と、を有してもよい。
このような構成とすることで、復元部材本体が枠体に支持されるため、免震時に構造床などの支持部に対して枠体が変位した際、枠体が復元部材本体に当接することがない。また構造床などの支持部に固定された固定部は連結条を連結するだけでありコンパクト化できる。そのため復元部材を枠体の内側に配置していても、板材に対する枠体の動作が阻害されることがなく、容易に滑り免震機構を形成することができる。
【００１３】
また、本発明に係る滑り免震機構では、前記枠体は、格子状に配置された複数の枠材を有し、前記固定部は、前記枠材に囲まれた中間位置に配置されていてもよい。
このような構成とすることで、固定部は枠体の外側に配置されていなくてもよく、格子状の枠材に囲まれた中間位置に配置されるため、復元部材を枠材と固定部との間の四方何れの方向にも連結することができる。そのため格子状の部位毎に四方における何れの方向にも予荷重を与えることができ、滑り免震機構を構築し易い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の滑り免震機構および滑り免震機構の構築方法によれば、フリーアクセスフロアの平面形状や面積、積載荷重の制約を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態による滑り免震機構を示す部分側面図であり、図４のＤ−Ｄ線に沿う一部を示している。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面に相当する部分拡大図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面に相当する部分拡大図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面に相当する部分拡大図である。
【図５】本発明の実施形態による滑り免震機構を示す部分側面図であり、図４のＥ−Ｅ線に沿う一部を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態による滑り免震機構について、図１乃至図５に基づいて説明する。
図１乃至図５に示すように、本実施形態による滑り免震機構１は、モジュラ一型１ＤＣが設置される耐震構造の建物の構造床（支持部）１１に設置されている。滑り免震機構１は、構造床１１の上面に設置された複数の鋼板（板材）２，２…（図１および図２参照）と、鋼板２上を滑動可能な複数の滑り材３，３…（図１および図２参照）と、下部に複数の滑り材３が固定されて鋼板２の上部に配置された枠体４と、構造床１１と枠体４とを連結し枠体４の構造床１１に対する変位を引張力により復元させる複数の復元部材５，５…（図１および図３参照）と、を備えている。
【００１７】
滑り免震機構１では、上部にサーバなどの機器（不図示）などが載置されるフリーアクセスフロア７が設置され構造床１１に支持されている。
フリーアクセスフロア７は、機器などが載置される床パネル７１と、この床パネル７１を下側から支持する複数の支柱７２と、を備えていて、複数の支柱７２は、それぞれ枠体４の上部に固定されている。
【００１８】
図２に示すように複数の鋼板２，２…は、それぞれ平面視四角形形状を有し、滑り材３が固定された枠体４が滑動する範囲以上の大きさに形成されていて、構造床１１に固定されている。
隣り合う鋼板２，２の間隔は、密着していてもよいが、本実施形態では、作動時に後述する滑り材３が摺動する領域にそれぞれ分割して配設されている。
【００１９】
隣り合う鋼板２，２の間には、復元部材５を連結するためのアンカー等からなる固定部８が設けられている。固定部８は、構造床１１に所定間隔で固定されていて、後述する複数の復元部材５の連結条５２が連結される。
【００２０】
図３に示すように、枠体４は、形鋼からなる複数の枠材４０を格子状に配置し、フリーアクセスフロア７に対応する領域全体に連続して一体化された構造体からなる。枠体４はメインフレーム４５と、メインフレーム４５に固定されたサブフレーム４６と、を有する。
メインフレーム４５は、Ｙ方向に延びる複数の第１枠体形鋼４１，４１…と、Ｘ方向に延びる複数の第２枠体形鋼４２，４２…とが、格子状に配置されて、多数の四角形状の開口が形成されている。第１枠体形鋼４１および第２枠体形鋼４２は、例えば、Ｈ形鋼で形成されている。
【００２１】
また、本実施形態では、複数の第１枠体形鋼４１，４１…が、それぞれ枠体４のＹ方向の全体の長さと同じ長さに形成されていて、Ｘ方向に隣り合う第１枠体形鋼４１，４１の間に、複数の第２枠体形鋼４２，４２…がＹ方向に間隔をあけてそれぞれ配列されている。第１枠体形鋼４１と第２枠体形鋼４２とは、例えばプレート材などを介して固定具で接合されたり溶接されたりしている。
第１枠体形鋼４１および第２枠体形鋼４２は、上面の高さが略同じ高さとなるように設定されており、フリーアクセスフロア７の支柱７２が取付可能となっている。
【００２２】
このメインフレーム４５は、四角形形状の開口の中央部に固定部８が位置するように配置されている。
また各開口の四隅となる第１枠体形鋼４１と第２枠体形鋼４２との交点近傍には、略３角形形状の支持プレート４７が第１枠体形鋼４１の下面と第２枠体形鋼４２の下面との間に架設されている。
【００２３】
サブフレーム４６は、図３および図５に示すように、Ｘ方向に延びるＬ形鋼等からなる第３枠体形鋼４３およびプレート材等から直線状に形成されている。このサブフレーム４６は、構造床１１および鋼板２から離間した状態でメインフレーム４５の各開口に配置され、両端がメインフレーム４５に溶接等により接合されている。
【００２４】
本実施形態では、サブフレーム４６がメインフレーム４５の開口中央に配置された固定部８の上部となるように配置されている。
サブフレーム４６の上面の高さはメインフレーム４５の第１枠体形鋼４１および第２枠体形鋼４２の上面の高さと略同じ高さに設定され、フリーアクセスフロア７の支柱７２が取付可能となっている。
【００２５】
図１および図２に戻り、複数の滑り材３，３…は、枠体４を鋼板２上に滑動可能に支持するもので、面方向を水平方向とする平面視略正方形状の板状の部材である。滑り材３の下面にはエンボス加工が施され、微小突起が多数突出している。鋼板２の上面と当接した状態で、鋼板２の上部で滑動可能に構成されており、摩擦係数が滑り免震機構を構成可能な範囲となっている。
滑り材３，３…は、第１枠体形鋼４ｌの第２枠体形鋼４２が接合されている接合部４８（図３参照）にそれぞれ固定されている。
図１に示すように、本実施形態では、滑り材３と、接合部４８の下側のフランジ４８ａとがボルトナットなどの固定具３１で固定されている。
【００２６】
複数の復元部材５，５…は、それぞれ構造床１１に固定された固定部８と枠体４とを連結し、引張り方向の所定の予荷重を与え、枠体４の構造床１１に対する変位を引張力により復元させるものである。
復元部材５は、枠体４の支持プレート４７に支持された復元部材本体５１と、復元部材本体５１から延びて固定部８に固定された連結条５２と、を有し、枠体４の内側に配置されている。ここで枠体４の内側とは、平面視で枠体４の外縁より内側の部位であればよい。
復元部材本体５１は、定荷重ばねなどからなる復元ばねをケース内に備えている。連結条５２は、ワイヤなどからなり、復元ばねに連結されて復元部材本体５１から延長されている。このように、復元部材５は、枠体４の構造床１１に対する変位が増加した場合に一定の引張力が作用し、変位が減少した場合には効力がなくなる巻尺の反力のような特徴を有している。
【００２７】
図３乃至図５に示すように、格子状の枠体４における多数の開口のうち、任意の位置および数の開口の内側に復元部材５が装着されている。本実施形態では、１つの開口に対して４つの復元部材５，５…がその開口の四隅それぞれに四方対称に配置されている。
さらに１つの開口における４つの復元部材５，それぞれ５…の連結条５２，５２…は、開口内の略中央に配置された共通の固定部８に固定されている。
各復元部材５，５…では、予荷重としての予引張力が四方対称に与えられている。これにより地震が生じた際の枠体４の過大変位を拘束可能であるとともに、変位した枠体４を原位置に復元させるように構成されている。
【００２８】
次に、上述した滑り免震機構１の構築方法について説明する。
本実施形態では、耐震構造の建物の構造床（支持部）１１が形成された状態から、板材設置工程と、滑り材および枠体設置工程と、復元部材設置工程と、を経て、滑り免震機構１を構築する。
【００２９】
（鋼板および固定部設置工程）
まず、構造床１１上に滑り材３が滑動可能な複数の鋼板２，２…を配列して固定する。このとき枠体４に固定された各滑り材３の可動範囲に鋼板２を配置する。
また構造床１１に所定の間隔で固定部８を固定して設ける。固定部８の配置間隔は、例えば枠体４のメインフレーム４５における格子間隔とするのがよい。また枠体４の開口の一部に復元部材５が配置される場合でも、枠体４と対向する領域全体に固定部８を所定間隔で縦横に形成しておくこともできる。
【００３０】
（滑り材および枠体設置工程）
続いて、枠体４のメインフレーム４５における下部に、滑り材３を固定して鋼板２上に設置する。メインフレーム４５および滑り材３は予め作製されたものを載置してもよいが、構造床１１および鋼板２上で作製したり組立てて設置したりすることも可能である。
またメインフレーム４５を構成する格子状の枠材４０により形成された多数の開口のうち、復元部材５を装着しない開口周囲の枠材４０に対し、サブフレーム４６の両端を接合する。
【００３１】
（復元部材設置工程）
枠体４の各開口における四隅に設けられている支持プレート４７に、それぞれ復元部材本体５１を互いに交差する向きに固定する。各復元部材５の連結条５２を、開口の中央に配置されている固定部８に固定することで、枠体４と固定部８とを復元部材５で連結する。
これにより各復元部材５を枠体４の内側に設置する。そして枠体４に四方から均等に予荷重を対称に負荷する。
【００３２】
（フリーアクセスフロア敷設工程）
続いて、枠体４のメインフレーム４５の上部とサブフレーム４６の上部とにフリーアクセスフロア７の支柱７２を固定し、支柱７２の上部にフリーアクセスフロア７を敷設する。
本実施形態では、枠体４のメインフレーム４５における多数の開口のうち、復元部材５を装着した開口を構成する枠材４０にサブフレーム４６の端部を接合して開口にサブフレーム４６を架設する。そのサブフレーム４６にも支柱７２を固定してフリーアクセスフロア７を敷設する。
このようにして構造床１１とフリーアクセスフロア７との間に滑り免震機構１が構築される。
【００３３】
次に、上述した滑り免震機構１およびその構築方法の作用効果について図面を用いて説明する。
上述した滑り免震機構１およびその構築方法では、まずフリーアクセスフロア７を枠体４により支持している。枠体４は、薄板などに比べて大きな積載荷重に対して面内剛性を十分に確保できるため剛床とみなすことができ、また、大きな曲げ応力や引張力が作用した場合にも変形しにくい。そのため積載荷重が大きい場合にもフリーアクセスフロア７を安定した状態で支持することができる。
【００３４】
次に、枠体４と構造床１１の固定部８との間を連結して引張力により枠体４の変位を復元させる復元部材５が、枠体４の内側に配置されている。そのため枠体４の外周部に復元部材５を配置する場合に比べ、容易に多くの復元部材５を分散配置でき、枠体４の平面形状や面積、積載荷重に応じて復元部材５の配置を容易に調整できる。また、復元部材５は免震化される枠体４内に配置されるため、固定部８より加速度が小さくなり損傷しにくい構造となる。
【００３５】
即ち、枠体４の平面形状や面積、積載荷重が大きい場合、滑り免震機構１で適切な予荷重を与えるには、荷重に対応した多数の復元部材５が必要となる。仮に、多数の復元部材５を枠体４の外周部に配置するとすれば、枠体４の周長に対して復元部材５を配置しきれなかったり、外周部に広いスペースが必要となったりする。そのため復元部材５を外周部に配置する場合には、枠体４を複数に分割して、複数に分割された枠体それぞれの外周部に多数の復元部材５を配置することが必要となり、枠体４の平面形状に制約が生じる。
ところが本実施形態の滑り免震機構１では、復元部材５を枠体４の内側に配置するため、復元部材５の配置スペースを枠体４の面積全体で大きく確保できる。その結果、復元部材５を十分に配置することができるため、枠体４の平面形状や面積、積載荷重を自由に設定できる。
【００３６】
そして枠体４の平面形状や面積、積載荷重にかかわらず平面形状を自由に設定できれば、例えば枠体４全体を平坦に連続した形状に形成することができ、そのためにフリーアクセスフロア７全体の構造床１１からの高さを低く抑えたり、フリーアクセスフロア７と枠体４との間全体に連続する間隙を設けたりすることが可能である。
【００３７】
即ち、仮に枠体４を分割して設けて外周部に多数の復元部材５を配置するとすれば、複数の枠体４を一つに連結するために多数の復元部材５を避けて連結することが必要となる。すると複数の枠体４間を連結する部材を枠体４より外側に突出させて配置することになり、フリーアクセスフロア７全体の支持部からの高さが高くなったり、フリーアクセスフロア７と枠体との間の間隙が連結用の部材により部分的に閉塞されたりすることになる。
ところが本実施形態の滑り免震機構１では、復元部材５を枠体４の内側に配置することで、連結するための部材を用いることなく一体化しているため、連結部分が外側に突出するようなことがない。
【００３８】
その結果、本実施形態の滑り免震機構１では、構造床１１とフリーアクセスフロア７との間に設置される滑り免震機構１において、枠体４の平面形状や面積、積載荷重の制約を軽減したり無くしたりすることができ、設計の自由度を向上させることが可能である。
また複数の枠体４間を連結部材で連結する構造が不要であるため、滑り免震機構１をシンプルな構造にできて安価に製造することが可能である。
さらに複数の枠体４間を連結する連結部材を枠体４より突出させて配置するような構造がないため、枠体４の上面側を広い範囲でフラットに形成することができる。そのため枠体４の上面とフリーアクセスフロア７との間にケーブルなどを配置する隙間を設けても、枠体４の連結部分で隙間が閉塞されることもなく使い勝手もよい。
【００３９】
本実施形態の滑り免震機構１によれば、復元部材５は、枠体４に支持された復元部材本体５１と、復元部材本体５１から延びて固定部８に固定された連結条５２と、を有している。
ここでは復元部材本体５１が枠体４に支持されているため、免震時に構造床１１に対して枠体４が変位した際、枠体４が復元部材本体５１に当接することがない。また構造床１１に固定された固定部８は連結条５２を連結するだけでありコンパクト化できる。そのため復元部材５を枠体４の内側に配置していても、鋼板２に対する枠体４の動作が阻害されることがなく、容易に滑り免震機構１を形成することができる。
【００４０】
本実施形態の滑り免震機構１によれば、枠体４は格子状に配置された複数の枠材４０を有し、固定部８は枠材４０に囲まれた中間位置に配置されている。
ここでは固定部８は格子状の枠材４０に囲まれた中間位置に配置されているため、復元部材５を枠材４０と固定部８との間の四方何れの方向にも連結することができる。そのため格子状の部位毎に四方における何れの方向にも予荷重を与えることができ、滑り免震機構１を構築し易い。
【００４１】
また、本実施形態の滑り免震機構１の構築方法によれば、枠体４のメインフレーム４５の内側に復元部材５を設置した後、サブフレーム４６を架設するため、復元部材５を枠体４に設置して固定部８に連結する際には、広いスペースを確保できて作業が行い易い。その後にサブフレーム４６を架設してメインフレーム４５およびサブフレーム４６にフリーアクセスフロア７を敷設すれば、安定してフリーアクセスフロア７を配置できる。
【００４２】
以上、本発明による滑り免震機構の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上記では、復元部材５を連結する固定部８を構造床１１に直接固定して設けた例について説明したが、特に限定されるものではなく、例えば固定部８を鋼板２に固定して設け、その鋼板２を介して構造床１１に固定されていてもよい。
上記では、枠体４が一体に形成された例について説明したが、複数の枠体が互いに連結された構成とすることも可能である。
上記では格子状に形成された枠体４の各開口に、四方に対称に予荷重を与える復元部材５を四隅に装着したが、各開口部に一部の方向に予荷重を与えるように復元部材５を設け、枠体４全体で予荷重を四方対称に与えることも可能である。
【００４３】
上記では、枠体４はメインフレーム４５とサブフレーム４６を有し、メインフレーム４５の内側に復元部材５を設置した後、サブフレーム４６を架設し、メインフレーム４５およびサブフレーム４６にフリーアクセスフロア７を敷設するように構成されているが、内側に復元部材５を設置可能で、フリーアクセスフロア７を安定した状態で敷設可能であれば、枠体４の形態は上記以外でもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  滑り免震機構
１１  構造床（支持部）
２  鋼板（板材）
３  滑り材
４  枠体
４０  枠材
４ｌ  第１枠体形鋼
４２  第２枠体形鋼
４３  第３枠体形鋼
４５  メインフレーム
４６  サブフレーム
４７  支持プレート
５  復元部材
５１  復元部材本体
５２  連結条
７  フリーアクセスフロア
７２  支柱
８  固定部
【図１】
2017160753.tif 000003
【図２】
2017160753.tif 000004
【図３】
2017160753.tif 000005
【図４】
2017160753.tif 000006
【図５】
2017160753.tif 000007