(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保管物を出し入れ可能に収めるラックを高さ方向に連ねてなるラック構造体の一部または全部を相互に固定する固定梁部材を備えるラック倉庫の耐震化構造であって、
前記固定梁部材に、前記ラック倉庫の固有振動数に応じて調整された可動質量と該可動質量の振動を減衰するための減衰器とを備えた制震手段を着脱可能に固定し、
かつ、前記固定梁部材が前記ラック構造体の最上部に設けられてなり、前記制震手段を前記固定梁部材の下方に位置する前記ラック最上段のラック幅内に収めてなることを特徴とするラック倉庫の耐震化構造。
【請求項２】
保管物を出し入れ可能に収めるラックを高さ方向に連ねてなるラック構造体の一部または全部を相互に固定する固定梁部材を備えるラック倉庫の耐震化方法であって、
前記ラック構造体の最上部に設けられた固定梁部材に固定手段を設け、
該固定手段により、前記ラック倉庫の固有振動数に応じて調整された可動質量と該可動質量の振動を減衰するための減衰器とを備えた制震手段を、前記固定手段を設けた固定梁部材の下方に位置する前記ラック最上段のラック幅内に収めて着脱可能に固定することを特徴とするラック倉庫の耐震化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラック倉庫の耐震化構造および方法、特に、既設のラック倉庫に好適な耐震化構造および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、物流システムの効率化が著しい。特に、所定寸法に規格化され、機械荷役用の差込口を備えるパレットに種々の物品をまとめて載置して、荷役、輸送、保管を行うことが多くなっている。そのため、パレット積みされた物品を一時的に保管するために、パレット寸法に合わせたラックを立体的に配置したラック倉庫が広く用いられている。
【０００３】
このようなラック倉庫では、できるだけ多くのパレットを、出し入れ可能に収めるため、高さ方向にラックを連ねて、横方向に隣接させて延ばしたラック構造体を、パレットの搬送路を確保した上で、倉庫建家内に密に並列して配置している。また、このようなラック構造体は、パレットの鉛直方向荷重を支えるが、パレットを出し入れ自在とするため、水平方向にはパレットの固定機構を設けないのが普通である。
【０００４】
そのため、ラック構造体が地震などによって水平方向に揺れると、パレットにも横振動が励起こされ、荷崩れを起こすなどしてパレット上に積まれた保管物に損害が及ぶことがある。
従来、この対策として、ラック構造体間に梁部材を渡して相互に固定し、水平方向の剛性を上げていた。また、制震装置として、極低降伏点鋼などを用いた制震ブレースやパネルダンパー、柱脚部浮き上がりダンパーなどを設けることがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような制震装置が組み込まれたラック倉庫が登場したのは比較的最近のことである。以前には、ほとんど高額物品や危険物がパレット積みされて保管されることがなく、万一大地震が起こった場合でも、多少の荷崩れは止むを得ないとされてきたので、制震装置の設けていないラック倉庫が多かった。
ところが、今日では、荷崩れした場合の損害や危険が大きい高額物品や危険物なども、ラック倉庫の保管物とすることが強く望まれている。そこで、このような既設のラック倉庫に制震手段を設け、耐震化を図ることが急務となっている。しかしながら、既設のラック構造体の改造工事は、建築基準法による制限、倉庫を使用しながら施工可能であることなどの制約があり、上記に挙げた耐震装置を設けることが困難であったという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、既設ラック倉庫においても容易に改造施工が行えるラック倉庫の耐震化構造および方法を提案することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、保管物を出し入れ可能に収めるラックを高さ方向に連ねてなるラック構造体の一部または全部を相互に固定する固定梁部材を備えるラック倉庫の耐震化構造であって、前記固定梁部材に、前記ラック倉庫の固有振動数に応じて調整された可動質量と該可動質量の振動を減衰するための減衰器とを備えた制震手段を着脱可能に固定し、かつ、前記固定梁部材が前記ラック構造体の最上部に設けられてなり、前記制震手段を前記固定梁部材の下方に位置する前記ラック最上段のラック幅内に収めてなる構成とする。
そのため、ラック構造体を固定する固定梁部材に、着脱のための固定手段を追加工して取り付ければよいので、建築基準法に抵触する既設構造体の改造を行う必要がなるとともに、パレットの寸法規格に合わせて作られたほとんどのラック倉庫に取り付け可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、保管物を出し入れ可能に収めるラックを高さ方向に連ねてなるラック構造体の一部または全部を相互に固定する固定梁部材を備えるラック倉庫の耐震化方法であって、前記ラック構造体の最上部に設けられた固定梁部材に固定手段を設け、該固定手段により、前記ラック倉庫の固有振動数に応じて調整された可動質量と該可動質量の振動を減衰するための減衰器とを備えた制震手段を、前記固定手段を設けた固定梁部材の下方に位置する前記ラック最上段のラック幅内に収めて着脱可能に固定する方法をとる。
そのため、ラック構造体には、固定梁部材に着脱のための固定手段を追加工するだけなので、建築基準法に抵触する既設構造体の改造を行う必要がなるとともに、パレットの寸法規格に合わせて作られたほとんどのラック倉庫に取り付けることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明に係るの実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面を通して、同一または相当する部材は、同一の符号を付している。図１に示したのは、本発明に係るラック倉庫の耐震化構造が設けられる既設ラック倉庫内の様子の一例を示す説明図である。
【００１１】
倉庫床面１に設けられているラック構造体２は、例えば形鋼や鋼管材などによる鉄骨構造によって構成されている。倉庫床面１からは、鉛直荷重を支えるためのラック支柱４が立てられ、その間にはパレットの周端部を水平方向に保持して、階層状のラックを構成するラック受け部３が設けられ、図示の左右両方向からそれぞれパレットを出し入れして可能とされた、例えば２列のラックを備える。ラック支柱４およびラック受け部３の間には、適切な剛性を維持するためのブレース部材５が配設されている。紙面奥行き方向には、不図示のラック梁８が延ばされ、パレットを一つずつ収納するラックが紙面奥行き方向に隣接して設けられ、側面視では、碁盤目状に区画化されている。このように、ラック構造体２はパレットを立体的に収納する列状の構造体とされている。（ラック構造体２の列が延ばされて、各ラックが横方向に隣接する方向を以下ではラック隣接方向と称する。）
【００１２】
既設ラック倉庫は、このようなラック構造体２が、パレットを出し入れして移動搬送する空間となる搬送路３０を確保できる分だけ離して並列されてなり、それぞれのラック支柱４の上部に架設された、例えばＨ形鋼などからなる固定梁部材６によって相互に固定されている。（ラック構造体２が並列される方向を以下ではラック列並び方向と称する。）
【００１３】
本発明においては、このような既設ラック倉庫において、固定梁部材６に制震手段を取り付けて耐震化構造を構成する。
【００１４】
図２〜４は、ラック構造体２の水平方向の制震を行うための制震手段９をラック構造体２のラック最上段７に設けた様子を示す概略構成図である。図２は図１と同方向から見た正面視部分拡大図であり、同様に、図３は側面図、図４は上面図である。
【００１５】
ラック最上段７は、ラック支柱４、ラック梁８からなるフレームで仕切られた直方立体格子が２組ずつラック構造体２のラック隣接方向に連なったものである。図３、４に示したようにその下方にラック支柱４の両脇からラック隣接方向に所定長さだけ延ばされて、その先端同士をラック列並び方向に結合して固定された枠体状のラック受け部３を備えている。ラック受け部３上には。図示のように保管物２９を載置したパレット２８が載せられている。ラック受け部３の寸法は、規格寸法、例えば１１００×１１００ｍｍなどのパレット２８がフレーム内で動いても確実に支持できる寸法とされ、パレット２８などの荷重は、ラック受け部３を通じてラック支柱４に伝達される。
【００１６】
制震手段９は、所定位置のラック最上段７に、固定梁部材６から吊り下げて設けられる。そのためそのラック最上段７の２本の固定梁部材６には、形鋼からなる上固定部材１２ａ（固定手段）と下固定部材１２ｂ（固定手段）とが、水平方向には、それぞれの固定梁部材６から、例えば３つずつフレームの内側に向かって相対し、鉛直方向には固定梁部材６を上下から対向して挟んだ状態で、固定梁部材６の両側に張り出されて固定される。
【００１７】
上固定部材１２ａ、下固定部材１２ｂの間には、梁状部材からなるアーム１０ａの両端部近傍に下方に向かって延びる吊り下げ部１０ｂが設けられた吊り下げアーム１０が架設され、吊り下げ部１０ｂの下部先端に制震手段９が固定される。
【００１８】
なお、いずれの固定も、例えば溶接やボルト締結を採用することができる。また、例えば、押え部材などで固定部を挟み込んでボルト締結する既製鋼製締結治具を採用すれば、取り付けが容易である。
【００１９】
また、固定梁部材６は、ラック構造体２と固定されて一体化されているから、上固定部材１２ａ、下固定部材１２ｂは、固定梁部材６上であれば、どこに固定されていても水平方向の制震効果はほとんど同じである。そこで、下方に吊り下げられる制震手段９がラック構造体２と干渉せず、パレットの搬送手段と干渉しなければ、図２、４に示したように、搬送路３０上に設けることができる。
【００２０】
次に、制震手段９について図５を参照して説明する。図５は、制震手段９をラック構造体２に取り付けたときの、ラック隣接方向視の説明図である。
建築構造物の制震方法の一つとして、いわゆるチューンド・マス・ダンパー（同調質量ダンパー、以下ではＴＭＤと称する）が知られている。ＴＭＤとは、制震する構造物（主振動系）の固有振動数に応じて、質量、ばね定数と減衰定数が調整された振動系を構造物に付加し、共振現象を利用して主振動系の振動を低減する動吸振器の一種である。本発明に係る制震手段９は、ＴＭＤを既設のラック倉庫に取り付けるのに好適となるよう構成したものである。
【００２１】
制震手段９は、取り付け箇所であるラック最上段７の大きさを考慮して製作された、例えば直方枠体状のフレーム１３の内部に、少なくとも矢印方向への移動が可能とされた可動質量１７を設け、フレーム１３との間に、弾性力を付勢するばね１９と減衰力を付勢するダンパ２４（減衰器）を設けてなるＴＭＤである。フレーム１３の上部には、アーム１０ａ、吊り下げ部１０ｂなどからなる吊り下げアーム１０が取り付けられており、可動質量１７の可動方向をラック列並び方向に合わせて取り付けることが可能とされている。
【００２２】
なお、可動質量１７、ばね１９およびダンパ２４は、ＴＭＤに用いることができればいかなる構成によってもよい。図５はそのことを表す模式図として描かれたもので、例えば可動質量１７の支持方式がコロ方式に限られるという意味ではない。例えば、積層ゴムによって質量を支持するゴム支持方式、リニアレール上に支持した質量をコイルばねなどで支持する方式、質量を吊り下げる方式、円弧形レールで支持する方式など、いかなる方式によってもよい。
【００２３】
また、それぞれの有する質量、ばね定数、減衰定数は、所望の制震特性を得るために、所定値に調整しておく必要があるが、それぞれが調整可能に構成されていてもよいし、あらかじめ算出された適切な設計値に基づき固定値で製作されたものであってもよい。
【００２４】
本発明では、上固定部材１２ａ、下固定部材１２ｂなどが固定梁部材６上に設けられているので、制震手段９を搬送路３０上に出っ張らせて取り付けることができ、制震手段９のラック列並び方向の幅をラック最上段７の奥行きよりも大きくすることができ、ラック最上段７の可動スペースを大きくとることができる。
【００２５】
制震手段９の取り付けは、まず、ラック構造体２自体の剛性や保管物の収納荷重を考慮して、いずれに制震手段９を取り付けるかを検討して、取り付け個数や取り付けるラックの位置を決定する。上記では、一つのラック上に一つの制震手段９を設けるとして説明したが、質量などによって必要な耐震性能が確保されない場合、または、耐震性能は確保されても、想定している地震規模において可動質量部材１７の変位量が大きくなりすぎる場合などは、取り付け個数を増やせば、振動エネルギーを分散して吸収することができる。
【００２６】
次に、設置が決定されたラック最上段７上の固定梁部材６に、上固定部材１２ａ、下固定部材１２ｂを取り付け、これらに、吊り下げアーム１０を取り付ける。さらに、吊り下げアーム１０に制震手段９を収めるフレーム１３を固定する。
【００２７】
このとき、ラック構造体２の改変は、固定梁部材６に上固定部材１２ａ、下固定部材１２ｂを取り付けるためだけの改変となる。したがって、ラック構造体２の構造部材には変更が加えられないので、ラック構造体２が既設のものであっても、建築基準法などに抵触することがない。また、改変の施工はきわめて簡単でから、ラック倉庫を使用しながらの施工が可能である。さらにボルト締結や既製鋼製締結治具も採用できるので、火花などが発生することもなく、引火物の多いラック倉庫でも施工できる利点がある。
【００２８】
また、制震手段９の固定をボルト締結で行えば、言うまでもなく着脱自在となるが、仮に、固定を溶接で行ったとしても、ラック構造体２の構造部材を何ら改変せず、吊り下げアーム１０を切断するだけで制震手段９を外すことが可能である。
【００２９】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、既設ラック倉庫においても容易に改造施工が行えるラック倉庫の耐震化構造を実現できる。
【００３０】
ところで、実際のラック倉庫は、重量物が保管されるラックが限定されていたり、空くことが多いラックが特定されていたりする。ラック構造体２の剛性は同一でも、保管物２９の重量分布が異なれば、場所によって耐震性が異なるのは当然であり、例えば、重量物の置かれるラック上と、軽量物が置かれるラック上では、制震手段９の条件を適宜変えて、全体として、制震手段９の最適化を図ることも可能である。
【００３１】
その際、制震手段９がラック最上段７に収まる大きさだから、ラック構造体２全体から見れば、集中要素とみなすことができる。そこで上記のようなきめ細かな検討を行う場合にも、例えば、制震ブレースを配設するというような新規構造部材を増設する方法に比べて、計算モデルの変更が少なく、数値シミュレーションなどによる検討を比較的迅速に行うことができる利点がある。
【００３２】
なお、上記の説明では、可動質量部材１７は、ラック列並び方向にのみ可動とされた例を説明したが、ラック隣接方向にも可動とされるように構成してもよい。そうすれば、ラック隣接方向の耐震性もより効果的に向上できる利点がある。
【００３３】
また、上記の説明では、ラック最上段７のスペースを利用して、固定梁部材６から制震手段９を吊り下げるようにした例を説明したが、ラック最上段７とラック倉庫の天井の間にスペースがあれば、制震手段９を固定梁部材６の上に固定してもよい。そうすれば、ラック最上段７を本来の用途に用いることができる利点がある。
【００３４】
なお、上記の説明では、固定梁部材６がラック構造体２の最上部に固定されている例で説明したが、並列するラック構造体２間を相互に固定する梁部材であれば、最上部に限定されない。いずれにしても、そのような梁部材に制震手段９が設けられることによって、並列するラック構造体２の連成振動が制震される効果がある。
【００３５】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１に記載の発明では、ラック構造体の固定梁部材に、着脱のための部材を追加工するだけなので、建築基準法に抵触する既設構造体の改造を行う必要がなく、しかもパレットの寸法規格に合わせて作られたほとんどのラック倉庫に取り付け可能となるので、既設ラック倉庫においても、容易に改造施工が行えるという効果を奏する。
【００３７】
請求項２に記載の発明では、ラック構造体には、固定梁部材に着脱のための固定手段を追加工するだけなので、建築基準法に抵触する既設構造体の改造を行う必要がなく、しかもパレットの寸法規格に合わせて作られたほとんどのラック倉庫に取り付け可能となるので、既設ラック倉庫においても、容易に改造施工が行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るラック倉庫の耐震化構造が設けられる既設ラック倉庫内の様子の一例を示す説明図である。
【図２】  本発明に係るラック倉庫の耐震化構造の実施の形態を示す正面視拡大図である。
【図３】  本発明に係るラック倉庫の耐震化構造の実施の形態を示す側面視拡大図である。
【図４】  本発明に係るラック倉庫の耐震化構造の実施の形態を示す上面視拡大図である。
【図５】  制震手段９の実施の形態を示すラック隣接方向視の説明図である。
【符号の説明】
２  ラック構造体
６  固定梁部材
７  ラック最上段
９  制震手段
１０  吊り下げアーム
１０ｂ  吊り下げ部
１２ａ  上固定部材（固定手段）
１２ｂ  下固定部材（固定手段）
１７  可動質量
１９  ばね
２４  ダンパー（減衰器）
２８  パレット
２９  保管物
３０  搬送路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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