JP6804738B2

JP6804738B2 - Vibration isolation system for rack warehouse

Info

Publication number: JP6804738B2
Application number: JP2017027832A
Authority: JP
Inventors: 銘崇劉
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2037-02-17
Also published as: JP2018131317A

Description

本発明は、設置面の上にラックを多段に連ねたラック構造体が設置されたラック倉庫の免制振システムに関する。 The present invention relates to a vibration damping system for a rack warehouse in which a rack structure in which racks are arranged in multiple stages is installed on an installation surface.

東日本大震災では、ラック倉庫などの物流施設において被害が多く見られた。ラック倉庫には、ラックを多段に連ねたラック構造体が設けられているが、被害はラック構造体そのものの被害よりも、ラック構造体に収容された収容物の荷崩れや落下による被害のほうが多いことが判明している。
収容物は、パレットに収容された状態でラックに載置されており、収容物の荷崩れや落下が生じる条件は、パレットの加速度が約５００ｇａｌを超えているかどうかにある。このため、地震が生じた際に、収容物を収容する各パレットの加速度を低減させる対策が提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。例えば、ラック構造体にＴＭＤ（チューンドマスダンパ）やマスダンパを設けてラック倉庫を制振構造とする対策や、ラック構造体と設置面との間に転がり支承、粘性ダンパおよび水平ばねを設けてラック倉庫を免震構造とする対策が提案されている。 In the Great East Japan Earthquake, many damages were seen in logistics facilities such as rack warehouses. The rack warehouse is provided with a rack structure in which racks are connected in multiple stages, but the damage caused by the collapse or fall of the contents contained in the rack structure is greater than the damage caused by the rack structure itself. It turns out that there are many.
The contents are placed on the rack in a state of being housed in the pallet, and the condition for the contents to collapse or fall is whether the acceleration of the pallet exceeds about 500 gal. Therefore, measures have been proposed to reduce the acceleration of each pallet accommodating the contained material in the event of an earthquake (see, for example, Patent Documents 1 and 2). For example, TMD (tuned mass damper) or mass damper is provided in the rack structure to make the rack warehouse a vibration damping structure, or rolling bearings, viscous dampers and horizontal springs are provided between the rack structure and the installation surface to rack the rack. Measures have been proposed to make the warehouse a seismic isolation structure.

特開２０１４−１４１３１４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-141314 特開２０１６−０５６００７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-056007

ラック倉庫は、塔状比（構造物の幅方向の長さに対する高さ方向の長さの比）が大きい独立構造のため、揺れやすい構造となっている。このため、ラック構造体を上記のように制振構造や免震構造としても、ラック倉庫の頂部の揺れは制振構造や免震構造ではないラック倉庫と比べて最大でも１／３〜１／２程度しか低減させることができない。
ラック倉庫にＴＭＤを設けて制振構造としても、ＴＭＤのみでは、長周期成分が卓越する地震波に対しては制振効果があるが、パルスなどの短周期成分が卓越する地震波に対しては、あまり制振効果を期待できない。
ラック倉庫に免震支承を設けて免震構造としても、免震層に剛性を有する水平ばねが設けられていると、短周期化してしまい地震波の特性によっては十分な免震効果が得られなかったり、共振したりすることがある。 The rack warehouse has an independent structure with a large tower ratio (the ratio of the length in the height direction to the length in the width direction of the structure), so that the rack warehouse has a structure that is easily shaken. Therefore, even if the rack structure has a vibration damping structure or a seismic isolation structure as described above, the shaking at the top of the rack warehouse is at most 1/3 to 1/3 of that of a rack warehouse that does not have a vibration damping structure or a seismic isolation structure. It can be reduced by only about 2.
Even if TMD is installed in the rack warehouse to provide a damping structure, TMD alone has a damping effect on seismic waves in which long-period components are predominant, but for seismic waves in which short-period components such as pulses are predominant. You cannot expect much damping effect.
Even if a seismic isolation bearing is provided in the rack warehouse to provide a seismic isolation structure, if the seismic isolation layer is provided with a rigid horizontal spring, the period will be shortened and a sufficient seismic isolation effect cannot be obtained depending on the characteristics of the seismic wave. Or it may resonate.

そこで、本発明は、ラック倉庫の高さ方向の全体にわたり地震による加速度を低減させることができるとともに、入力地震波の特性によらず加速度を低減させることができるラック倉庫の免制振システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a rack warehouse vibration isolation system capable of reducing the acceleration due to an earthquake over the entire height direction of the rack warehouse and reducing the acceleration regardless of the characteristics of the input seismic wave. The purpose is.

上記目的を達成するため、本発明に係るラック倉庫の免制振システムは、設置面の上にラックを多段に連ねたラック構造体が設置されたラック倉庫の免制振システムにおいて、前記ラック構造体の最上部に設けられＴＭＤとして機能する制振装置と、前記設置面と前記ラック構造体との間に設けられた免震装置と、を有し、前記免震装置は、前記設置面の上部に設けられ、一の水平方向に沿って下側に凸となるＶ字形状に傾斜した下部摺動面を有する下部案内部と、前記ラック構造体の底部に設けられ、前記一の水平方向に直交する他の水平方向に沿って上側に凸となる逆Ｖ字形状に傾斜した上部摺動面を有する上部案内部と、前記下部摺動面と前記上部摺動面との間に配置され、前記下部摺動面に沿って前記下部案内部と前記一の水平方向に相対変位可能であるともに、前記上部摺動面に沿って前記上部案内部と前記他の水平方向に相対変位可能な摺動子と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the rack warehouse vibration damping system according to the present invention is a rack warehouse vibration damping system in which a rack structure in which racks are arranged in multiple stages is installed on an installation surface. It has a vibration damping device provided at the uppermost part of the body and functions as a TMD, and a seismic isolation device provided between the installation surface and the rack structure, and the seismic isolation device is provided on the installation surface. A lower guide portion provided on the upper portion and having a V-shaped inclined lower sliding surface that is convex downward along one horizontal direction, and a lower guide portion provided on the bottom portion of the rack structure and described in the one horizontal direction. It is arranged between the lower sliding surface and the upper sliding surface and an upper guide portion having an inverted V-shaped inclined upper sliding surface that is convex upward along another horizontal direction orthogonal to the above. , The lower guide portion and the lower guide portion can be displaced relative to each other in the horizontal direction along the lower sliding surface, and the upper guide portion and the other horizontal direction can be displaced along the upper sliding surface. It is characterized by having a slider.

本発明では、ラック構造体の最上部にＴＭＤとして機能する制振装置が設けられ、設置面とラック構造体との間に免震装置が設けられている。これにより、地震が生じた際には、免震装置が主にラック構造体における構造重心よりも下側の領域の加速度を低減させ、制振装置が主にラック構造体における構造重心よりも上側の領域の加速度を低減させることができる。その結果、本発明のラック倉庫の免制振システムでは、ラック構造体の高さ方向の全体にわたって加速度を低減させることができる。 In the present invention, a vibration damping device that functions as a TMD is provided at the uppermost portion of the rack structure, and a seismic isolation device is provided between the installation surface and the rack structure. As a result, in the event of an earthquake, the seismic isolation device mainly reduces the acceleration in the area below the structural center of gravity in the rack structure, and the vibration damping device mainly increases above the structural center of gravity in the rack structure. The acceleration in the region can be reduced. As a result, in the rack warehouse vibration damping system of the present invention, the acceleration can be reduced over the entire height direction of the rack structure.

制振装置と免震装置とを併用することにより、ラック倉庫のような剛性の小さい構造物であっても所定の剛性を有する構造物と同様の効果を奏することができる。
制振装置と免震装置とを併用することにより、制振装置のみでは効果が小さい地震波に対しても大きな応答低減効果を得ることができる。 By using the vibration damping device and the seismic isolation device together, even a structure having a small rigidity such as a rack warehouse can have the same effect as a structure having a predetermined rigidity.
By using the vibration damping device and the seismic isolation device together, it is possible to obtain a large response reduction effect even for a seismic wave whose effect is small with the vibration damping device alone.

免震装置は、傾斜面を利用してラック構造体を原位置に復元させることができるため、復元ばねを設ける必要がなく、バネ剛性を持たない構成となる。これにより、免震装置は、入力地震波の特性による影響を受けにくい構成となり、地震波と共振することもないため、入力地震波の特性にかかわらず加速度を低減させることができて、免震効果を発揮することができる。
免震装置が固有周期をもたない構成となるため、制振装置の諸元を免震装置の固有周期を考慮せずに容易に決定することができる。
免震装置は、摺動子が下部案内部と一の水平方向に対して相対変位可能であるとともに、上部案内部と一の水平方向に直交する他の水平方向に対して相対変位可能であることにより、ラック倉庫特有の偏荷重や荷重変動があったとしても、ラック構造体における設置面に対するねじれを抑制することができ、安定した応答低減効果を発揮することができる。 Since the rack structure can be restored to its original position by using the inclined surface, the seismic isolation device does not need to be provided with a restoration spring and has no spring rigidity. As a result, the seismic isolation device is not easily affected by the characteristics of the input seismic wave and does not resonate with the seismic wave. Therefore, the acceleration can be reduced regardless of the characteristics of the input seismic wave, and the seismic isolation effect is exhibited. can do.
Since the seismic isolation device does not have a natural period, the specifications of the vibration damping device can be easily determined without considering the natural period of the seismic isolation device.
In the seismic isolation device, the slider can be displaced relative to the lower guide portion in one horizontal direction, and can be displaced relative to the other horizontal direction one horizontal to the upper guide portion. As a result, even if there is an eccentric load or load fluctuation peculiar to the rack warehouse, twisting of the rack structure with respect to the installation surface can be suppressed, and a stable response reduction effect can be exhibited.

また、本発明に係るラック倉庫の免制振システムでは、前記制振装置の可動質量の固有周期は、前記免震装置が設けられず前記ラック構造体が前記設置面に固定されていると仮定した場合の前記ラック構造体の１次周期に同調していてもよい。
このような構成とすることにより、免震装置の特性に影響されずに、制振装置の諸元を容易に設定することができる。 Further, in the vibration damping system of the rack warehouse according to the present invention, it is assumed that the natural period of the movable mass of the vibration damping device is such that the seismic isolation device is not provided and the rack structure is fixed to the installation surface. The rack structure may be synchronized with the primary period of the rack structure.
With such a configuration, the specifications of the vibration damping device can be easily set without being affected by the characteristics of the seismic isolation device.

本発明によれば、ラック倉庫の高さ方向の全体にわたり地震による加速度を低減させることができるとともに、入力地震波の特性によらず加速度を低減させることができる。 According to the present invention, the acceleration due to the earthquake can be reduced over the entire height direction of the rack warehouse, and the acceleration can be reduced regardless of the characteristics of the input seismic wave.

本発明の実施形態によるラック倉庫の免制振システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the vibration damping system of a rack warehouse by embodiment of this invention. 本発明の実施形態の制振装置を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the vibration damping device of embodiment of this invention. （ａ）本発明の実施形態の免震装置の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の摺動子を下側から見た斜視図である。(A) An exploded perspective view of the seismic isolation device according to the embodiment of the present invention, (b) is a perspective view of the slider of (a) viewed from below. （ａ）は本発明の実施形態の免震装置をＹ方向から見た図、（ｂ）は本発明の実施形態の免震装置をＸ方向から見た図である。(A) is a view of the seismic isolation device of the embodiment of the present invention viewed from the Y direction, and (b) is a view of the seismic isolation device of the embodiment of the present invention viewed from the X direction. （ａ）は本発明の実施形態の免震装置の可動子が下部案内部に対してＸ方向に移動した様子を説明する図、（ｂ）本発明の実施形態の免震装置の可動子が下部案内部に対してＹ方向に移動した様子を説明する図である。(A) is a diagram for explaining how the mover of the seismic isolation device according to the embodiment of the present invention moves in the X direction with respect to the lower guide portion, and (b) the mover of the seismic isolation device according to the embodiment of the present invention. It is a figure explaining the state which moved in the Y direction with respect to the lower guide part. 免制振構造のラック倉庫、制振構造のラック倉庫、非免震・非制振構造のラック倉庫における地震波ごとの応答加速度を示すグラフである。It is a graph which shows the response acceleration for each seismic wave in the rack warehouse of the vibration damping structure, the rack warehouse of the vibration damping structure, and the rack warehouse of the non-seismic isolation / non-vibration damping structure. 免制振構造のラック倉庫、制振構造のラック倉庫、非免震・非制振構造のラック倉庫における地震波ごとの応答変位を示すグラフである。It is a graph which shows the response displacement for each seismic wave in the rack warehouse of the vibration damping structure, the rack warehouse of the vibration damping structure, and the rack warehouse of the non-seismic isolation / non-vibration damping structure.

以下、本発明の実施形態によるラック倉庫の免制振システムについて、図１乃至図７に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態によるラック倉庫の免制振システム１は、自動ラック倉庫などのラック１１が上下方向に多段に連ねられたラック構造体１２が設置されたラック倉庫１３に設けられている。ラック倉庫１３には、ラック構造体１２が載置されたＲＣマット１４が設けられている。ＲＣマット１４は、ラック倉庫１３の床面（設置面）１５の上方に配置されている。ＲＣマット１４とラック倉庫１３の床面１５との間には免震層１６が形成され、ラック倉庫の免制振システム１の免震装置３が配置されている。ラック１１には、例えばパレットに収容された収容物が収納される。 Hereinafter, the vibration damping system for the rack warehouse according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
As shown in FIG. 1, the vibration damping system 1 for a rack warehouse according to the present embodiment is provided in a rack warehouse 13 in which a rack structure 12 in which racks 11 such as an automatic rack warehouse are arranged in multiple stages in the vertical direction is installed. Has been done. The rack warehouse 13 is provided with an RC mat 14 on which the rack structure 12 is placed. The RC mat 14 is arranged above the floor surface (installation surface) 15 of the rack warehouse 13. A seismic isolation layer 16 is formed between the RC mat 14 and the floor surface 15 of the rack warehouse 13, and the seismic isolation device 3 of the vibration isolation system 1 of the rack warehouse is arranged. The rack 11 stores, for example, the contents contained in the pallet.

ラック倉庫の免制振システム１は、ラック構造体１２の最上部に設けられたＴＭＤとして機能する制振装置２と、免震層１６に設けられた免震装置３と、を有している。本実施形態では、複数の同じ形態の制振装置２、２…がラック構造体１２の最上部に設けられ、複数の同じ形態の免震装置３，３…が免震層１６に設けられている。 The vibration isolation system 1 of the rack warehouse includes a vibration damping device 2 provided at the uppermost part of the rack structure 12 and functions as a TMD, and a seismic isolation device 3 provided on the seismic isolation layer 16. .. In the present embodiment, a plurality of vibration damping devices 2, 2 ... Of the same form are provided at the uppermost portion of the rack structure 12, and a plurality of seismic isolation devices 3, 3 ... Of the same form are provided on the seismic isolation layer 16. There is.

図２に示すように、制振装置２は、ラック構造体１２に固定された固定部２１と、固定部２１に支持され固定部２１と水平方向に相対移動可能な可動質量２２と、固定部２１と可動質量２２との間に配置され、固定部２１に対する可動質量２２の相対振動を許容しつつこの相対振動を減衰させる減衰部２３と、固定部２１と可動質量２２との間に減衰部２３と並列に配置され、固定部２１に対する可動質量２２の相対振動を許容しつつ可動質量２２を付勢する水平ばね２４と、を有している。 As shown in FIG. 2, the vibration damping device 2 includes a fixed portion 21 fixed to the rack structure 12, a movable mass 22 supported by the fixed portion 21 and movable relative to the fixed portion 21, and a fixed portion. A damping unit 23 that is arranged between the fixed portion 21 and the movable mass 22 and attenuates the relative vibration while allowing the relative vibration of the movable mass 22 with respect to the fixed portion 21 and a damping portion between the fixed portion 21 and the movable mass 22. It has a horizontal spring 24 which is arranged in parallel with the 23 and urges the movable mass 22 while allowing the relative vibration of the movable mass 22 with respect to the fixed portion 21.

固定部２１は、ラック構造体１２に対して変位しないように固定されている。固定部２１は、可動質量２２を水平方向に移動可能に支持するスライダ２１１を有している。
可動質量２２は、本実施形態では有効質量の３％以上に設定されている。
減衰部２３は、オイルダンパや粘弾性ゴムなどを用いた減衰装置で構成され、本実施形態では、減衰定数は１０％程度に設定されている。 The fixing portion 21 is fixed so as not to be displaced with respect to the rack structure 12. The fixing portion 21 has a slider 211 that supports the movable mass 22 so as to be movable in the horizontal direction.
The movable mass 22 is set to 3% or more of the effective mass in this embodiment.
The damping unit 23 is composed of a damping device using an oil damper, viscoelastic rubber, or the like, and in the present embodiment, the damping constant is set to about 10%.

本実施形態では、床面とＲＣマットとの間に免震層が設けられ、免震層に本実施形態の免震装置３と同様の免震装置が設けられた場合の傾斜免震構造のラック構造体の固有周期と、床面とＲＣマットとの間に免震層が設けられず本実施形態の免震装置３が設けられていない場合の非免震構造のラック構造体の固有周期とは、同一であるものとしている。このため、制振装置２の諸元（可動質量２２、減衰部２３、水平ばね２４などの諸元）は、上記の非免震構造のラック構造体の固有周期を基にして設定されている。制振装置２の可動質量２２の諸元は、上記の非免震構造のラック構造体の１次周期に同調するように設定されている。 In the present embodiment, a seismic isolation layer is provided between the floor surface and the RC mat, and a tilted seismic isolation structure is provided when the seismic isolation layer is provided with a seismic isolation device similar to the seismic isolation device 3 of the present embodiment. The natural period of the rack structure and the natural period of the rack structure of the non-seismic isolation structure when the seismic isolation layer is not provided between the floor surface and the RC mat and the seismic isolation device 3 of the present embodiment is not provided. Is assumed to be the same. Therefore, the specifications of the vibration damping device 2 (specifications of the movable mass 22, the damping portion 23, the horizontal spring 24, etc.) are set based on the natural period of the rack structure having the non-seismic isolation structure. .. The specifications of the movable mass 22 of the vibration damping device 2 are set to be synchronized with the primary period of the rack structure having the non-seismic isolation structure.

図３および図４に示すように、免震装置３は、ラック倉庫１３の床面１５（図４参照）に固定された下部案内部４と、ＲＣマット１４（図４参照）の底部に固定された上部案内部５と、下部案内部４と上部案内部５との間に配置された摺動子６と、を有している。図４は、図３と比べて後述のＸ方向およびＹ方向の寸法を小さくした図となっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the seismic isolation device 3 is fixed to the lower guide portion 4 fixed to the floor surface 15 (see FIG. 4) of the rack warehouse 13 and the bottom of the RC mat 14 (see FIG. 4). It has an upper guide portion 5 and a slider 6 arranged between the lower guide portion 4 and the upper guide portion 5. FIG. 4 is a diagram in which the dimensions in the X direction and the Y direction, which will be described later, are smaller than those in FIG.

下部案内部４は、摺動子６が摺動する下部摺動面４１を有する本体部４２と、本体部４２の下部に連結されてラック倉庫１３の床面１５に固定される固定部４３（図４参照）と、を有している。
本体部４２は、長尺の略直方体となるブロック状に形成され、一の水平方向に延びる向きに配置されている。一の水平方向をＸ方向とし、一の水平方向に直交する他の水平方向をＹ方向とする。本体部４２の上面は、Ｘ方向に沿ってＸ方向の略中央部が下側に凸となる略Ｖ字形状の傾斜面に形成されている。この本体部４２の上面が下部摺動面４１となっている。下部摺動面４１の略中央部の屈曲している部分を下部屈曲部４１１とする。また、下部摺動面４１のうち、下部屈曲部４１１からＸ方向の一方側を第１下部摺動面４１２とし、下部屈曲部４１１からＸ方向の他方側を第２下部摺動面４１３とする。 The lower guide portion 4 has a main body portion 42 having a lower sliding surface 41 on which the slider 6 slides, and a fixing portion 43 (which is connected to the lower portion of the main body portion 42 and fixed to the floor surface 15 of the rack warehouse 13). (See FIG. 4) and.
The main body 42 is formed in a block shape which is a long substantially rectangular parallelepiped, and is arranged in a direction extending in one horizontal direction. One horizontal direction is the X direction, and the other horizontal direction orthogonal to one horizontal direction is the Y direction. The upper surface of the main body 42 is formed on a substantially V-shaped inclined surface in which a substantially central portion in the X direction is convex downward along the X direction. The upper surface of the main body 42 is the lower sliding surface 41. The bent portion of the substantially central portion of the lower sliding surface 41 is referred to as the lower bent portion 411. Further, of the lower sliding surfaces 41, one side in the X direction from the lower bent portion 411 is designated as the first lower sliding surface 412, and the other side in the X direction from the lower bent portion 411 is designated as the second lower sliding surface 413. ..

第１下部摺動面４１２および第２下部摺動面４１３は、それぞれ平面となる傾斜面に形成されている。第１下部摺動面４１２および第２下部摺動面４１３の水平面に対する傾斜角は、互いに同じ値（傾斜角θ）に設定されている。
第１下部摺動面４１２および第２下部摺動面４１３には、摺動子６との摩擦を低減させるようにテフロン（登録商標）などの滑り材がそれぞれ設けられている。
本体部４２のＹ方向の両側の端面４２１，４２１は、それぞれＹ方向を向く略垂直面となるように形成されている。 The first lower sliding surface 412 and the second lower sliding surface 413 are each formed on a flat inclined surface. The inclination angles of the first lower sliding surface 412 and the second lower sliding surface 413 with respect to the horizontal plane are set to the same value (inclination angle θ).
Sliding materials such as Teflon (registered trademark) are provided on the first lower sliding surface 412 and the second lower sliding surface 413 so as to reduce friction with the slider 6.
The end faces 421 and 421 on both sides of the main body 42 in the Y direction are formed so as to be substantially vertical planes facing the Y direction, respectively.

固定部４３は、板状に形成され、板面が水平面となる向きで本体部４２の下面と接合されている。固定部４３は、本体部４２よりもＸ方向およびＹ方向に大きい略長方形状に形成され、本体部４２よりもＸ方向およびＹ方向に突出している。固定部４３は、ラック倉庫１３の床面１５に固定されている。 The fixing portion 43 is formed in a plate shape and is joined to the lower surface of the main body portion 42 in a direction in which the plate surface is a horizontal plane. The fixed portion 43 is formed in a substantially rectangular shape larger than the main body portion 42 in the X direction and the Y direction, and protrudes from the main body portion 42 in the X direction and the Y direction. The fixing portion 43 is fixed to the floor surface 15 of the rack warehouse 13.

上部案内部５は、摺動子６が摺動する上部摺動面５１を有する本体部５２と、本体部５２の上部に連結されてＲＣマット１４に固定される固定部５３（図５参照）と、を有している。
本体部５２は、長尺の略直方体となるブロック状に形成され、Ｙ方向に延びる向きに配置されている。本体部５２の下面は、Ｙ方向に沿ってＹ方向の略中央部が上側に凸となる略逆Ｖ字形状の傾斜面に形成されている。この本体部５２の下面が上部摺動面５１となっている。上部摺動面５１の略中央部の屈曲している部分を上部屈曲部５１１とする。また、上部摺動面５１のうち、上部屈曲部５１１からＹ方向の一方側を第１上部摺動面５１２とし、上部屈曲部５１１からＹ方向の他方側を第２上部摺動面５１３とする。 The upper guide portion 5 has a main body portion 52 having an upper sliding surface 51 on which the slider 6 slides, and a fixed portion 53 connected to the upper portion of the main body portion 52 and fixed to the RC mat 14 (see FIG. 5). And have.
The main body 52 is formed in a block shape which is a long substantially rectangular parallelepiped, and is arranged in a direction extending in the Y direction. The lower surface of the main body 52 is formed on a substantially inverted V-shaped inclined surface in which a substantially central portion in the Y direction is convex upward along the Y direction. The lower surface of the main body 52 is the upper sliding surface 51. The bent portion of the substantially central portion of the upper sliding surface 51 is referred to as the upper bent portion 511. Further, of the upper sliding surfaces 51, one side in the Y direction from the upper bent portion 511 is designated as the first upper sliding surface 512, and the other side in the Y direction from the upper bent portion 511 is designated as the second upper sliding surface 513. ..

第１上部摺動面５１２および第２上部摺動面５１３は、それぞれ平面となる傾斜面に形成されている。第１上部摺動面５１２および第２上部摺動面５１３の水平面に対する傾斜角は、互いに同じ値（傾斜角θ）に設定されている。この傾斜角θは、第１下部摺動面４１２および第２下部摺動面４１３の水平面に対する傾斜角θと同じ値となっている。
第１上部摺動面５１２および第２上部摺動面５１３には、摺動子６との摩擦を低減させるようにテフロン（登録商標）などの滑り材がそれぞれ設けられている。
本体部５２のＸ方向の両側の端面５２１，５２１は、それぞれＸ方向を向く略垂直面となるように形成されている。 The first upper sliding surface 512 and the second upper sliding surface 513 are each formed as a flat inclined surface. The inclination angles of the first upper sliding surface 512 and the second upper sliding surface 513 with respect to the horizontal plane are set to the same values (inclination angle θ). The inclination angle θ is the same value as the inclination angle θ with respect to the horizontal plane of the first lower sliding surface 412 and the second lower sliding surface 413.
Sliding materials such as Teflon (registered trademark) are provided on the first upper sliding surface 512 and the second upper sliding surface 513 so as to reduce friction with the slider 6.
The end faces 521 and 521 on both sides of the main body 52 in the X direction are formed so as to be substantially vertical planes facing the X direction, respectively.

固定部５３は、板状に形成され、板面が水平面となる向きで本体部５２の上面と接合されている。固定部５３は、本体部５２よりもＸ方向およびＹ方向に大きい略長方形状に形成され、本体部５２よりもＸ方向およびＹ方向に突出している。固定部５３は、ＲＣマット１４の下面に固定されている。 The fixing portion 53 is formed in a plate shape and is joined to the upper surface of the main body portion 52 in a direction in which the plate surface is a horizontal plane. The fixed portion 53 is formed in a substantially rectangular shape that is larger in the X direction and the Y direction than the main body portion 52, and protrudes in the X direction and the Y direction from the main body portion 52. The fixing portion 53 is fixed to the lower surface of the RC mat 14.

このような下部案内部４と上部案内部５とは、上下方向に間をあけて重なるように配置され、下部案内部４と上部案内部５とが上下方向に重なる交差部１０に摺動子６が配置されている。 Such a lower guide portion 4 and an upper guide portion 5 are arranged so as to overlap each other with a gap in the vertical direction, and a slider is provided at an intersection 10 where the lower guide portion 4 and the upper guide portion 5 overlap in the vertical direction. 6 is arranged.

摺動子６は、本体部６１と、下部案内部４とのＹ方向の相対変位を防止する下部ガイド部６２と、上部案内部５とのＸ方向の相対変位を防止する上部ガイド部６３と、を有している。
本体部６１は、平面視形状（上方から見た形状）が略正方形となるブロック状に形成されている。
一対の下部ガイド部６２，６２は、互いにＹ方向に間隔をあけて配置されている。一対の下部ガイド部６２，６２の間隔は、下部案内部４の本体部４２のＹ方向の寸法よりもやや大きく形成されている。一対の下部ガイド部６２，６２における互いにＹ方向に対向する内側面６２１，６２１は、鉛直面に形成されている。
本体部６１の下面のうちの一対の下部ガイド部６２，６２の間の領域全体に下部摺動面４１と当接する下部当接面６４が形成されている。 The slider 6 includes a lower guide portion 62 that prevents a relative displacement of the main body portion 61 and the lower guide portion 4 in the Y direction, and an upper guide portion 63 that prevents a relative displacement of the upper guide portion 5 in the X direction. ,have.
The main body 61 is formed in a block shape having a substantially square shape in a plan view (shape seen from above).
The pair of lower guide portions 62, 62 are arranged at intervals in the Y direction from each other. The distance between the pair of lower guide portions 62, 62 is formed to be slightly larger than the dimension of the main body portion 42 of the lower guide portion 4 in the Y direction. The inner side surfaces 621 and 621 of the pair of lower guide portions 62 and 62 facing each other in the Y direction are formed in a vertical plane.
A lower contact surface 64 that comes into contact with the lower sliding surface 41 is formed in the entire region between the pair of lower guide portions 62, 62 on the lower surface of the main body portion 61.

下部当接面６４は、Ｘ方向に沿ってＸ方向の略中央部が下側に凸となる略Ｖ字形状の傾斜面に形成されている。この下部当接面６４のＸ方向の略中央部の屈曲している部分を下部屈曲部６４１とする。
また、下部当接面６４のうち、下部屈曲部６４１よりもＸ方向の一方側を第１下部当接面６４２とし、下部屈曲部６４１よりもＸ方向の他方側を第２下部当接面６４３とする。
第１下部当接面６４２および第２下部当接面６４３には、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材がそれぞれ設けられている。 The lower contact surface 64 is formed on a substantially V-shaped inclined surface in which a substantially central portion in the X direction is convex downward along the X direction. The bent portion of the lower contact surface 64 at the substantially central portion in the X direction is referred to as the lower bent portion 641.
Further, of the lower abutting surface 64, one side in the X direction from the lower bent portion 641 is the first lower abutting surface 642, and the other side in the X direction from the lower bent portion 641 is the second lower abutting surface 643. And.
Sliding materials such as Teflon (registered trademark) are provided on the first lower contact surface 642 and the second lower contact surface 643, respectively.

一対の上部ガイド部６３，６３は、互いにＸ方向に間隔をあけて配置されている。一対の上部ガイド部６３，６３の間隔は、上部案内部５の本体部５２のＸ方向の寸法よりもやや大きく形成されている。一対の上部ガイド部６３，６３における互いにＸ方向に対向する内側面６３１，６３１は、鉛直面に形成されている。
本体部６１の下面のうちの一対の上部ガイド部６３，６３の間の領域全体に上部摺動面５１と当接する上部当接面６５が形成されている。 The pair of upper guide portions 63, 63 are arranged at intervals in the X direction from each other. The distance between the pair of upper guide portions 63, 63 is formed to be slightly larger than the dimension of the main body portion 52 of the upper guide portion 5 in the X direction. The inner side surfaces 631, 631 of the pair of upper guide portions 63, 63 facing each other in the X direction are formed in a vertical plane.
An upper contact surface 65 that contacts the upper sliding surface 51 is formed in the entire region between the pair of upper guide portions 63, 63 on the lower surface of the main body portion 61.

上部当接面６５は、Ｙ方向に沿ってＸ方向の略中央部が上側に凸となる略逆Ｖ字形状の傾斜面に形成されている。この上部当接面６５のＹ方向の略中央部の屈曲している部分を上部屈曲部６５１とする。
また、上部当接面６５のうち、上部屈曲部６５１よりもＹ方向の一方側を第１上部当接面６５２とし、上部屈曲部６５１よりもＹ方向の他方側を第２上部当接面６５３とする。
第１上部当接面６５２および第２上部当接面６５３には、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材がそれぞれ設けられている。 The upper contact surface 65 is formed on a substantially inverted V-shaped inclined surface in which a substantially central portion in the X direction is convex upward along the Y direction. The bent portion of the upper contact surface 65 at the substantially central portion in the Y direction is referred to as the upper bent portion 651.
Further, of the upper abutting surface 65, one side in the Y direction from the upper bent portion 651 is the first upper abutting surface 652, and the other side in the Y direction from the upper bent portion 651 is the second upper abutting surface 653. And.
Sliding materials such as Teflon (registered trademark) are provided on the first upper contact surface 652 and the second upper contact surface 653, respectively.

本体部６１は、下部案内部４の上側に配置されると、下部当接面６４が下部案内部４の下部摺動面４１と当接し、一対の下部ガイド部６２，６２が下部案内部４の本体部４２のＹ方向の両側方に配置される。一対の下部ガイド部６２，６２それぞれの内側面６２１，６２１は、下部案内部４の本体部４２のＹ方向の両側の端面４２１，４２１と対向している。本実施形態では、一対の下部ガイド部６２，６２それぞれの内側面６２１，６２１に滑り材６２２，６２２が設けられていて、滑り材６２２，６２２が下部案内部４の本体部４２の端面４２１，４２１と当接している。
本体部６１は、上部案内部５の下側に配置されると、上部当接面６５が上部案内部５の下部摺動面４１と当接し、一対の上部ガイド部６３，６３が上部案内部５の本体部５２のＸ方向の両側方に配置される。一対の上部ガイド部６３，６３それぞれの内側面６３１，６３１は、上部案内部５の本体部５２のＸ方向の両側の端面５２１，５２１と対向している。本実施形態では、一対の上部ガイド部６３，６３それぞれの内側面６３１，６３１に滑り材６３２，６３２が設けられていて、滑り材６３２，６３２が上部案内部５の本体部５２の端面５２１，５２１と当接している。 When the main body portion 61 is arranged above the lower guide portion 4, the lower contact surface 64 comes into contact with the lower sliding surface 41 of the lower guide portion 4, and the pair of lower guide portions 62, 62 is in contact with the lower guide portion 4. It is arranged on both sides of the main body 42 in the Y direction. The inner side surfaces 621 and 621 of each of the pair of lower guide portions 62 and 62 face the end faces 421 and 421 on both sides of the main body portion 42 of the lower guide portion 4 in the Y direction. In the present embodiment, sliding members 622 and 622 are provided on the inner side surfaces 621 and 621 of each of the pair of lower guide portions 62 and 62, and the sliding members 622 and 622 are the end faces 421 of the main body portion 42 of the lower guide portion 4. It is in contact with 421.
When the main body portion 61 is arranged below the upper guide portion 5, the upper contact surface 65 comes into contact with the lower sliding surface 41 of the upper guide portion 5, and the pair of upper guide portions 63, 63 are in contact with the upper guide portion 5. 5 is arranged on both sides of the main body 52 in the X direction. The inner side surfaces 631, 631 of each of the pair of upper guide portions 63, 63 face the end faces 521, 521 on both sides of the main body portion 52 of the upper guide portion 5 in the X direction. In the present embodiment, the sliding members 632 and 632 are provided on the inner side surfaces 631, 631 of the pair of upper guide portions 63, 63, respectively, and the sliding members 632 and 632 are the end faces 521 of the main body portion 52 of the upper guide portion 5. It is in contact with 521.

このような構成の免震装置３は、図５示すように、地震が生じてラック倉庫１３の床面１５とＲＣマット１４とが水平方向に相対変位すると、ラック倉庫１３の床面１５に設けられた下部案内部４とＲＣマット１４に設けられた上部案内部５との相対変位に追従して摺動子６が下部摺動面４１および上部摺動面５１を摺動する。図５は、図４と同様に図３と比べて後述のＸ方向およびＹ方向の寸法を小さくした図となっている。 As shown in FIG. 5, the seismic isolation device 3 having such a configuration is provided on the floor surface 15 of the rack warehouse 13 when an earthquake occurs and the floor surface 15 of the rack warehouse 13 and the RC mat 14 are displaced relative to each other in the horizontal direction. The slider 6 slides on the lower sliding surface 41 and the upper sliding surface 51 following the relative displacement between the lower guide portion 4 and the upper guide portion 5 provided on the RC mat 14. FIG. 5 is a diagram in which the dimensions in the X direction and the Y direction, which will be described later, are smaller than those in FIG. 3, as in FIG.

図３に示すように免震装置３の初期状態（通常時）では、摺動子６は下部案内部４および上部案内部５に対して原位置に配置されている。原位置に配置された摺動子６は、第１下部当接面６４２が下部案内部４の第１下部摺動面４１２と当接し、第２下部当接面６４３が下部案内部４の第２下部摺動面４１３と当接し、第１上部当接面６５２が上部案内部５の第１上部摺動面５１２と当接し、第２上部当接面６５３が上部案内部５の第２上部摺動面５１３と当接している。 As shown in FIG. 3, in the initial state (normal state) of the seismic isolation device 3, the slider 6 is arranged in the original position with respect to the lower guide portion 4 and the upper guide portion 5. In the slider 6 arranged in the original position, the first lower contact surface 642 comes into contact with the first lower sliding surface 412 of the lower guide portion 4, and the second lower contact surface 643 is the second lower guide portion 4. 2 The lower sliding surface 413 is in contact, the first upper contact surface 652 is in contact with the first upper sliding surface 512 of the upper guide portion 5, and the second upper contact surface 653 is the second upper portion of the upper guide portion 5. It is in contact with the sliding surface 513.

図５（ａ）に示すように、摺動子６は、下部案内部４に対して原位置からＸ方向の一方側に移動すると、第１下部当接面６４２が第１下部摺動面４１２と当接しているが、第２下部当接面６４３が第２下部摺動面４１３から離間した状態で第１下部摺動面４１２を上るように下部摺動面４１を摺動する。摺動子６は、下部案内部４に対して原位置からＸ方向の他方側に移動すると、第２下部当接面６４３が第２下部摺動面４１３と当接しているが、第１下部当接面６４２が第１下部摺動面４１２から離間した状態で第２下部摺動面４１３を上るように下部摺動面４１を摺動する。 As shown in FIG. 5A, when the slider 6 moves from the original position to one side in the X direction with respect to the lower guide portion 4, the first lower contact surface 642 becomes the first lower sliding surface 412. The lower sliding surface 41 is slid so as to go up the first lower sliding surface 412 in a state where the second lower contact surface 643 is separated from the second lower sliding surface 413. When the slider 6 moves from the original position to the other side in the X direction with respect to the lower guide portion 4, the second lower contact surface 643 is in contact with the second lower sliding surface 413, but the first lower portion The lower sliding surface 41 is slid so as to go up the second lower sliding surface 413 in a state where the contact surface 642 is separated from the first lower sliding surface 412.

図５（ｂ）に示すように、摺動子６は、上部案内部５に対して原位置からＹ方向の一方側に移動すると、第１上部当接面６５２が第１上部摺動面５１２と当接しているが、第２上部当接面６５３が第２上部摺動面５１３から離間した状態で第１上部摺動面５１２を下るように上部摺動面５１を摺動する。摺動子６は、上部案内部５に対して原位置からＹ方向の他方側に移動すると、第２上部当接面６５３が第２上部摺動面５１３と当接しているが、第１上部当接面６５２が第１上部摺動面５１２から離間した状態で第２上部摺動面５１３を下るように上部摺動面５１を摺動する。 As shown in FIG. 5B, when the slider 6 moves from the original position to one side in the Y direction with respect to the upper guide portion 5, the first upper contact surface 652 becomes the first upper sliding surface 512. The upper sliding surface 51 is slid so as to go down the first upper sliding surface 512 in a state where the second upper contact surface 653 is separated from the second upper sliding surface 513. When the slider 6 moves from the original position to the other side in the Y direction with respect to the upper guide portion 5, the second upper contact surface 653 is in contact with the second upper sliding surface 513, but the first upper portion The upper sliding surface 51 is slid so as to go down the second upper sliding surface 513 in a state where the contact surface 652 is separated from the first upper sliding surface 512.

このように摺動子６は、下部案内部４および上部案内部５に対して上ったり下ったりすることで高さ寸法が変化することになる。しかしながら、本実施形態では、免震層１６に設けられた複数の免震装置３は、それぞれの傾斜角θが同じ値であるため、地震が生じてそれぞれの下部案内部４と上部案内部５とが水平方向に相対変位しても、免震装置３それぞれの上端部は同じ高さとなり、免震装置３それぞれの下端部は同じ高さに配置される。これにより、ラック倉庫１３の床面１５とＲＣマット１４とが水平方向に相対変位しても、ＲＣマット１４が水平に維持される。 In this way, the height dimension of the slider 6 changes by moving up and down with respect to the lower guide portion 4 and the upper guide portion 5. However, in the present embodiment, since the plurality of seismic isolation devices 3 provided in the seismic isolation layer 16 have the same inclination angle θ, an earthquake occurs and the lower guide portion 4 and the upper guide portion 5 are respectively. Even if and are displaced relative to each other in the horizontal direction, the upper end portions of the seismic isolation devices 3 are at the same height, and the lower end portions of the seismic isolation devices 3 are arranged at the same height. As a result, even if the floor surface 15 of the rack warehouse 13 and the RC mat 14 are displaced relative to each other in the horizontal direction, the RC mat 14 is maintained horizontally.

免震装置３では、摺動子６と下部案内部４とがＸ方向に相対変位すると、摺動子６が下部案内部４の下部摺動面４１を上るように下部案内部４と相対変位するため、摺動子６と下部案内部４との相対変位がポテンシャルエネルギー（位置エネルギー）として蓄積され、摺動子６が原位置に復元するための復元力（傾斜復元力）となる。摺動子６と上部案内部５とがＹ方向に相対変位すると、上部案内部５が摺動子６の上部当接面６５の傾斜面を上るように摺動子６と相対変位するため、摺動子６と上部案内部５との相対変位がポテンシャルエネルギー（位置エネルギー）として蓄積され、摺動子６が原位置に復元するための復元力（傾斜復元力）となる。
上部案内部５に作用する鉛直荷重をＷとすると、傾斜復元力（水平力）Ｆは水平面に対する傾斜角θ、傾斜面の摩擦係数μとして下式で表される。
Ｆ＝Ｗｔａｎθ＝（０．１〜０．４）μＷ＝（０．０１〜０．０４）Ｗ
μＷは、摩擦力を示している。 In the seismic isolation device 3, when the slider 6 and the lower guide portion 4 are displaced relative to each other in the X direction, the slider 6 is displaced relative to the lower guide portion 4 so as to climb the lower sliding surface 41 of the lower guide portion 4. Therefore, the relative displacement between the slider 6 and the lower guide portion 4 is accumulated as potential energy (potential energy), and becomes a restoring force (tilt restoring force) for the slider 6 to be restored to its original position. When the slider 6 and the upper guide portion 5 are relatively displaced in the Y direction, the upper guide portion 5 is displaced relative to the slider 6 so as to go up the inclined surface of the upper contact surface 65 of the slider 6. The relative displacement between the slider 6 and the upper guide portion 5 is accumulated as potential energy (potential energy), and becomes a restoring force (tilt restoring force) for the slider 6 to restore to its original position.
Assuming that the vertical load acting on the upper guide portion 5 is W, the inclination restoring force (horizontal force) F is expressed by the following equation as the inclination angle θ with respect to the horizontal plane and the friction coefficient μ of the inclined surface.
F = Wtan θ = (0.1 to 0.4) μW = (0.01 to 0.04) W
μW indicates the frictional force.

上記の免震装置３は、免震層１６に予引張力Ｆの定荷重ばねを設置した場合と同じであり、免震層１６の変位量によらず一定の復元力Ｆが作用することになる。ｔａｎθ≧μであれば残留変位を完全に除去することができるが、例えば、出願人が出願した特願２０１１−２０１８７３に開示されているように、予引張力Ｆが摩擦力μＷの１／２〜１／１０倍に相当する値であっても残留変位を略なくすことができる。
ラック構造体１２の高さ、ラック倉庫１３の構造形式などによって摩擦係数を調整する必要があるが、本実施形態では、低摩擦材を使用することにより、μ≦０．０６としている。 The above seismic isolation device 3 is the same as the case where a constant load spring having a pre-tensile force F is installed on the seismic isolation layer 16, and a constant restoring force F acts regardless of the displacement amount of the seismic isolation layer 16. Become. If tan θ ≧ μ, the residual displacement can be completely removed. For example, as disclosed in Japanese Patent Application No. 2011-201873 filed by the applicant, the pre-tensile force F is 1/2 of the frictional force μW. Residual displacement can be almost eliminated even if the value corresponds to ~ 1/10 times.
It is necessary to adjust the friction coefficient according to the height of the rack structure 12, the structural type of the rack warehouse 13, and the like, but in the present embodiment, μ ≦ 0.06 is set by using a low friction material.

上述したように、本実施形態では、制振装置２の諸元（可動質量２２、減衰部２３、水平ばね２４などの諸元）は非免震構造のラック構造体の固有周期を基にして設定されている。
そこで、床面とＲＣマットとの間に免震層が設けられ、免震層に本実施形態の免震装置３と同様の免震装置が設けられた場合の傾斜免震構造のラック構造体の固有周期と、床面とＲＣマットとの間に免震層が設けられず本実施形態の免震装置３が設けられていない場合の非免震構造のラック構造体の固有周期とを比較する解析を行った。 As described above, in the present embodiment, the specifications of the vibration damping device 2 (specifications of the movable mass 22, the damping portion 23, the horizontal spring 24, etc.) are based on the natural period of the rack structure having a non-seismic isolation structure. It is set.
Therefore, a rack structure having a tilted seismic isolation structure when a seismic isolation layer is provided between the floor surface and the RC mat and a seismic isolation device similar to the seismic isolation device 3 of the present embodiment is provided in the seismic isolation layer. Compare the natural period of the rack structure with a non-seismic isolation structure when the seismic isolation layer is not provided between the floor surface and the RC mat and the seismic isolation device 3 of the present embodiment is not provided. The analysis was performed.

解析条件としては、ラック構造体のラックの全段数を１３段（高さ：２０ｍ、１３段目の高さ：約１８ｍ））とし、質量を９２４ｔ（ラック構造体の自重：７０ｔ＋収容物の最大重量３５０ｔ＋ＲＣマットの重量約５００ｔ）とし、各質点の自由度は、１方向並進のみ可能とする。 As the analysis conditions, the total number of racks in the rack structure is 13 (height: 20 m, height of the 13th stage: about 18 m), and the mass is 924 t (the weight of the rack structure: 70 t + the maximum of the contents). The weight is 350t + the weight of the RC mat is about 500t), and the degree of freedom of each mass point is limited to translation in one direction.

下表に示すように、非免震構造のラック倉庫と、傾斜免震構造のラック倉庫では、固有周期が一致することがわかる。このため、本実施形態では、制振装置２の諸元を、非免震構造のラック構造体の固有周期を基に設定すれば、傾斜免震構造のラック構造体の固有周期を基に設定した値と同じ値となることがわかる。 As shown in the table below, it can be seen that the natural period of the rack warehouse with the non-seismic isolation structure and the rack warehouse with the inclined seismic isolation structure match. Therefore, in the present embodiment, if the specifications of the vibration damping device 2 are set based on the natural period of the rack structure having the non-seismic isolation structure, the specifications are set based on the natural period of the rack structure having the inclined seismic isolation structure. It can be seen that the value is the same as the value obtained.

次に、上述したラック倉庫の免制振システム１の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態によるラック倉庫の免制振システム１では、ラック構造体１２の最上部にＴＭＤとして機能する制振装置２が設けられ、設置面とラック構造体１２との間に免震装置３が設けられている。これにより、地震が生じた際には、免震装置３が主にラック構造体１２における構造重心よりも下側の領域の加速度を低減させ、制振装置２が主にラック構造体１２における構造重心よりも上側の領域の加速度を低減させることができる。その結果、本発明のラック倉庫の免制振システム１では、ラック構造体１２の高さ方向の全体にわたって加速度を低減させることができる。 Next, the operation and effect of the vibration damping system 1 of the rack warehouse described above will be described with reference to the drawings.
In the rack warehouse vibration damping system 1 according to the present embodiment described above, the vibration damping device 2 that functions as a TMD is provided at the uppermost portion of the rack structure 12, and the seismic isolation device 2 is provided between the installation surface and the rack structure 12. 3 is provided. As a result, when an earthquake occurs, the seismic isolation device 3 mainly reduces the acceleration in the region below the structural center of gravity of the rack structure 12, and the vibration damping device 2 mainly reduces the structure of the rack structure 12. The acceleration in the region above the center of gravity can be reduced. As a result, in the vibration damping system 1 of the rack warehouse of the present invention, the acceleration can be reduced over the entire height direction of the rack structure 12.

制振装置２と免震装置３とを併用することにより、ラック倉庫１３のような剛性の小さい構造物であっても所定の剛性を有する構造物と同様の効果を奏することができる。
制振装置２と免震装置３とを併用することにより、制振装置２のみでは効果が小さい地震波に対しても大きな応答低減効果を得ることができる。 By using the vibration damping device 2 and the seismic isolation device 3 together, even a structure having a small rigidity such as a rack warehouse 13 can obtain the same effect as a structure having a predetermined rigidity.
By using the vibration damping device 2 and the seismic isolation device 3 together, it is possible to obtain a large response reduction effect even for a seismic wave, which is less effective with the vibration damping device 2 alone.

免震装置３は、傾斜面を利用してラック構造体１２を原位置に復元させることができるため、復元ばねを設ける必要がなく、バネ剛性を持たない構成となる。これにより、免震装置３は、入力地震波の特性による影響を受けにくい構成となり、地震波と共振することもないため、入力地震波の特性にかかわらず加速度を低減させることができて、免震効果を発揮することができる。
免震装置３が固有周期をもたない構成となるため、制振装置２の諸元を免震装置３の固有周期を考慮せずに容易に決定することができる。
特に、本実施形態では、制振装置２の可動質量２２の固有周期は、本実施形態のような免震装置３が設けられずＲＣマットが床面に固定された非免震構造のラック構造体の１次周期に同調するように設定すればよいため、免震装置３の特性の影響がなく制振装置２の諸元を容易に設定することができる。 Since the rack structure 12 can be restored to the original position by using the inclined surface, the seismic isolation device 3 does not need to be provided with a restoration spring and has no spring rigidity. As a result, the seismic isolation device 3 has a configuration that is not easily affected by the characteristics of the input seismic wave and does not resonate with the seismic wave. Therefore, the acceleration can be reduced regardless of the characteristics of the input seismic wave, and the seismic isolation effect can be obtained. Can be demonstrated.
Since the seismic isolation device 3 does not have a natural period, the specifications of the vibration damping device 2 can be easily determined without considering the natural period of the seismic isolation device 3.
In particular, in the present embodiment, the natural period of the movable mass 22 of the vibration damping device 2 is a rack structure having a non-seismic isolation structure in which the RC mat is fixed to the floor surface without the seismic isolation device 3 as in the present embodiment. Since it is sufficient to set it so as to synchronize with the primary cycle of the body, the specifications of the vibration damping device 2 can be easily set without being affected by the characteristics of the seismic isolation device 3.

免震装置３は、摺動子６が下部案内部４とＸ方向に対して相対変位可能であるとともに、上部案内部５とＹ方向に対して相対変位可能であることにより、ラック倉庫１３に特有の偏荷重や荷重変動があったとしても、ラック構造体１２におけるラック倉庫１３の床面１５に対するねじれを抑制することができ、安定した応答低減効果を発揮することができる。 The seismic isolation device 3 has a slider 6 that can be displaced relative to the lower guide portion 4 in the X direction and can be displaced relative to the upper guide portion 5 and the Y direction. Even if there is a peculiar eccentric load or load fluctuation, it is possible to suppress the twist of the rack warehouse 13 with respect to the floor surface 15 in the rack structure 12, and it is possible to exert a stable response reduction effect.

上述した本実施形態によるラック倉庫の免制振システム１が設けられた免制振構造のラック倉庫、本実施形態の制振装置２と同様の制振装置が設けられ免震装置は設けられていない制振構造のラック倉庫、および、制振装置および免震装置ともに設けられていない非免震・非制振構造のラック倉庫それぞれについて、地震時の応答加速度および応答変位を算出し、これらを比較する解析を行った。 A rack warehouse having a vibration damping structure provided with the vibration damping system 1 of the rack warehouse according to the present embodiment described above, a vibration damping device similar to the vibration damping device 2 of the present embodiment, and a seismic isolation device are provided. For each of the rack warehouse with no vibration damping structure and the rack warehouse with non-seismic isolation / non-vibration structure that is not equipped with both vibration damping device and vibration damping device, the response acceleration and response displacement during an earthquake are calculated and calculated. A comparative analysis was performed.

解析条件としては、ラック構造体のラックの全段数を１３段（高さ：２０ｍ、１３段目の高さ：約１８ｍ））とし、質量を９２４ｔ（ラック構造体１２の自重：７０ｔ＋収容物の最大重量３５０ｔ＋ＲＣマット１４の重量約５００ｔ）とし、各質点の自由度は、１方向並進のみ可能、加振方向は、水平方向のうちの収容物がラックに収容される方向とする。
地震波は、標準３波（エルセントロ波、ＴＡＦＴ波、八戸波、５０ｋｉｎｅ標準化）、告示波（関東位相、神戸位相、ランダム位相）、東京湾北部地震（人工波）、および熊本本震の８の地震波とした。
制振装置の有効質量を３％とし、減衰定数を１０％とする。 As the analysis conditions, the total number of rack stages of the rack structure is 13 stages (height: 20 m, height of the 13th stage: about 18 m), and the mass is 924 t (the weight of the rack structure 12: 70 t + the contained object). The maximum weight is 350t + the weight of the RC mat 14 is about 500t), the degree of freedom of each mass point is limited to translation in one direction, and the vibration direction is the horizontal direction in which the contained material is accommodated in the rack.
Seismic waves include 3 standard waves (El Centro wave, TAFT wave, Hachinohe wave, 50kine standardization), notification wave (Kanto phase, Kobe phase, random phase), northern Tokyo Bay earthquake (artificial wave), and 8 seismic waves of Kumamoto main shock. did.
The effective mass of the vibration damping device is 3%, and the damping constant is 10%.

図６より、本実施形態によるラック倉庫の免制振システム１が設けられた免制振構造のラック倉庫では、他の構造のラック倉庫と比べてラック倉庫の低層部から高層部にわたって応答加速度を低減できることが確認できる。
図７より、本実施形態によるラック倉庫の免制振システム１が設けられた免制振構造のラック倉庫では、他の構造のラック倉庫と比べてラック倉庫の低層部と高層部との応答変位の差を低減できることが確認できる。 From FIG. 6, in the rack warehouse having the vibration damping structure provided with the vibration damping system 1 of the rack warehouse according to the present embodiment, the response acceleration is increased from the lower part to the upper part of the rack warehouse as compared with the rack warehouse having other structures. It can be confirmed that it can be reduced.
From FIG. 7, in the rack warehouse having the vibration damping structure provided with the vibration damping system 1 of the rack warehouse according to the present embodiment, the response displacement between the low-rise part and the high-rise part of the rack warehouse is compared with the rack warehouse having other structures. It can be confirmed that the difference between the two can be reduced.

また、制振装置２のみを設けた制振構造のラック倉庫では、地震波の特性によっては応答加速度を低減できないことがあるが、本実施形態によるラック倉庫の免制振システム１が設けられた免制振構造のラック倉庫では、地震波の特性の影響が小さく応答加速度を低減できることが確認できる。
さらに、本解析のケースでは、本実施形態によるラック倉庫の免制振システム１が設けられた免制振構造のラック倉庫であれば、ラック構造体の頂部を除き、応答加速度が荷崩れの目安となる５００ｇａｌ（５ｍ／ｓｅｃ^２）以下となることが確認できる。なお、本解析では、制振装置の有効質量を３％としているが、有効質量の比率を大きくすることでラック構造体の頂部の応答加速度についても５００ｇａｌ（５ｍ／ｓｅｃ^２）以下とすることが可能となる。 Further, in a rack warehouse having a vibration damping structure provided with only the vibration damping device 2, the response acceleration may not be reduced depending on the characteristics of the seismic wave, but the rack warehouse vibration damping system 1 according to the present embodiment is provided. It can be confirmed that in the rack warehouse with a vibration damping structure, the influence of the characteristics of the seismic wave is small and the response acceleration can be reduced.
Further, in the case of this analysis, in the case of a rack warehouse having a vibration-damping structure provided with the vibration-damping system 1 of the rack warehouse according to the present embodiment, the response acceleration is a guideline for load collapse except for the top of the rack structure. It can be confirmed that the value is 500 gal (5 m / sec ² ) or less. In this analysis, the effective mass of the vibration damping device is set to 3%, but by increasing the ratio of the effective mass, the response acceleration at the top of the rack structure can also be set to 500 gal (5 m / sec ² ) or less. It will be possible.

以上、本発明によるラック倉庫の免制振システム１の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。
例えば、上記の実施形態では、ラック倉庫１３に対して同じ形態の制振装置２が複数設けられ、同じ形態の免震装置３が複数設けられているが、制振装置２および免震装置３が設けられる数は適宜設定されてよい。また、例えば諸元の異なる複数の制振装置２や複数の免震装置３がラック倉庫１３に設けられていてもよい。
また、上記の実施形態では、可動質量２２の固有周期は、免震装置３が設けられずＲＣマット１４がラック倉庫１３の床面１５に固定されていると仮定した場合のラック構造体１２の１次周期に同調する値に設定されているが、これ以外の値に設定されてもよい。 Although the embodiment of the rack warehouse vibration damping system 1 according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the rack warehouse 13 is provided with a plurality of vibration damping devices 2 having the same form and a plurality of seismic isolation devices 3 having the same form, but the vibration damping device 2 and the seismic isolation device 3 are provided. The number in which is provided may be set as appropriate. Further, for example, a plurality of vibration damping devices 2 and a plurality of seismic isolation devices 3 having different specifications may be provided in the rack warehouse 13.
Further, in the above embodiment, the natural period of the movable mass 22 is the rack structure 12 in the case where the seismic isolation device 3 is not provided and the RC mat 14 is fixed to the floor surface 15 of the rack warehouse 13. Although it is set to a value that synchronizes with the primary cycle, it may be set to a value other than this.

１ラック倉庫の免制振システム
２制振装置
３免震装置
４下部案内部
５上部案内部
６摺動子
１１ラック
１２ラック構造体
１３ラック倉庫
１４ＲＣマット
１５床面（設置面）
１６免震層
２２可動質量
４１下部摺動面
５１上部摺動面 1 Rack warehouse vibration damping system 2 Vibration damping device 3 Seismic isolation device 4 Lower guide part 5 Upper guide part 6 Slider 11 Rack 12 Rack structure 13 Rack warehouse 14 RC mat 15 Floor surface (installation surface)
16 Seismic isolation layer 22 Movable mass 41 Lower sliding surface 51 Upper sliding surface

Claims

In the vibration damping system of a rack warehouse where a rack structure in which racks are arranged in multiple stages is installed on the installation surface
A vibration damping device provided at the top of the rack structure and functioning as a TMD,
It has a seismic isolation device provided between the installation surface and the rack structure.
The seismic isolation device is provided on the upper part of the installation surface, and has a lower guide portion having a lower sliding surface inclined in a V shape that is convex downward along one horizontal direction.
An upper guide portion provided at the bottom of the rack structure and having an inverted V-shaped inclined upper sliding surface that is convex upward along the other horizontal direction orthogonal to the one horizontal direction.
It is arranged between the lower sliding surface and the upper sliding surface, and can be displaced relative to the lower guide portion in the horizontal direction along the lower sliding surface, and on the upper sliding surface. A vibration damping system for a rack warehouse, characterized in that it has the upper guide portion and the other horizontally displaceable sliders along the same.

The natural period of the movable mass of the vibration damping device is synchronized with the primary period of the rack structure when it is assumed that the rack structure is fixed to the installation surface without the seismic isolation device. The seismic isolation system for a rack warehouse according to claim 1, characterized in that