JPH07939B2 - 免震床構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は建屋の床スラブ上に免震支持装置を用いて床材
を敷設する構成を有する免震床構造に関する。

〔従来の技術〕 コンピュータや精密加工機などの精密機器は、その信頼
性および耐久性を維持するため、地震や通行車両による
地震力（地盤震動）が建屋に作用する場合でも、その加
振力がそのまま機器に伝わることがないように免震装置
を介して支持することが要請され、そのための免震床構
造が種々検討されている。

この種の免震床構造構造として、例えば、床スラブ上に
所定間隔ごとに配置した多数の多段積層ゴム組立体から
成る免震支持装置を設置し、その上に梁などを介して床
材を敷設する構造のものが提案されている。

前記免震支持装置は、一般的に、縦方向（鉛直方向）に
は高いばね定数を示すが横方向（水平方向）には軟らか
いばね定数を示し、地震力に対しては、縦方向にはほと
んど変位ないが横方向には大きく（例えば最大で約200m
m）変位する特性を備えている。

また、上記免震支持装置を建屋に施工する場合は、該免
震支持装置によって支持される免震床材（可動フロア）
部分とそのまわりで建屋に固定された固定床材（固定フ
ロア）部分との相対変位を吸収する必要があり、そのた
め、前記可動フロアと前記固定フロアとの間に所定の間
隔を設け、その間に水平方向の相対変位を吸収する緩衝
手段を設ける構造が採用されている。

第13図は従来のこの種の免震床構造の一例を示す部分縦
断面図である。

第13図において、建屋は床スラブ１および壁スラブ２で
構成されており、該床スラブ１上に免震床構造が設けら
れている。

この免震床構造は、水平方向に変位可能に免震支持され
た免震床材（可動フロア）３とその外側周辺で壁スラブ
２に沿って設けられた固定床材（固定フロア）４とを有
し、該免震床材３と固定床材４との間に所定巾の間隔を
設けるとともにその間に水平方向相対変位を吸収する緩
衝手段５を設ける構造になっている。

前記床スラブに１には前記緩衝手段５の領域を支持する
固定台６が固定されている。

この固定台６は、前記緩衝手段５並びに前記免震床材３
の外周部および前記固定床材４の内周部を水平方向摺動
可能に支持している。

前記免震床材３は、床面積の大部分を占めるものであ
り、前記床スラブ１上に免震支持装置を介して水平変位
可能に支持されている。

前記免震支持装置は、例えば、所定ピッチで配置された
多数の多段積層ゴム組立体７の上に梁８を結合し、該梁
８の上に床材３の受座９を配置して構成されている。

なお、免震床材３、固定床材４および緩衝手段５から成
る床全体の上面には仕上げ材10が敷設されている。

そこで、従来の免震床構造にあっては、前記緩衝手段５
として、発泡ゴム等の軟質弾性材のブロックが使用され
ていた。

第14図は、従来の免震床構造の別の例を示す部分縦断面
図である。

第14図において、免震床材３の外周に緩衝パネル11が固
定されており、該緩衝パネル11は、壁スラブ２の内側に
沿って設けられた固定床材12の上面にスライド可能に被
い覆さるように配置されている。

この床構造は、緩衝手段として、軟質弾性材の代わりに
スライド式の前記緩衝パネル11を使用する点で第13図の
構造と相違しており、その他は実質上同じ構造を有して
いる。

前記固定部材12は壁スラブ２の内側に支柱13等により固
定されている。

前記免震床材３は、第13図の場合と同様、多段積層ゴム
組立体７、梁８および受座９等から成る免震支持装置に
より、床スラブ１上に水平変位可能に支持されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、第13図に示した、従来構造では、緩衝手段５と
して発泡ゴム等の軟質弾性材のブロックを使用するの
で、上下方向の強度が小さく、室内を歩行する時緩衝手
段５に沈下（凹み）が生じて危険であるという問題があ
る。

また、コンピュータ等の機器を搬入する時も、沈降によ
る機器の転倒など問題になることが多い。

実際には、機器を搬入する際養生渡り板を準備すること
が必要である。

一方、第14図に示したスライド式の従来構造では、地震
時、固定床材12の上面を緩衝パネル11の端縁がかなりの
長さ（例えば100〜200mm）移動するので、固定床材12上
に人が居た場合、緩衝パネル11が足に衝突して危険であ
る。

また、固定床材12上には何も置くことができず、デット
スペースを生じるという問題もある。

本発明の目的は、以上のような従来技術の問題点を解決
でき、通常時には安定で安全な床面として機能し、地震
時には優れた免震効果が得られ、地震後では自動的に元
の位置に納まり、ずれた場合でも容易に元に戻すことが
できる免震床構造を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、水平方向に変位可能に免震支持された可動フ
ロアと、そのまわりに所定の間隔をおいて配置された固
定フロアと、両フロアの間に配置されて水平方向相対変
位を吸収する緩衝手段とを備えた免震床構造において、
前記緩衝手段は、相互にすべる斜面を有する複数ブロッ
クから成り、水平力が作用する時下側斜面のブロックが
上側斜面のブロックを押し上げることにより全体の巾が
減少し、可動フロアの動きを妨げないように構成されて
いる免震床構造により、上記目的を達成するものであ
る。

〔作用〕

上記構成では、緩衝手段を硬質のもので成形し、上下方
向の剛性が高いので、安定した安全な床が得られると同
時、小さい水平力で自由に変位しうる免震床構造が得ら
れる。

〔実施例〕

以下第１図〜第12図を参照して本発明を具体的に説明す
る。

第５図は本発明を実施した免震床構造の平面図、第６図
は第５図中の線VI-VIに沿った部分縦断面図である。

第５図および第６図において、床スラブ21およびその周
囲の壁スラブ22から成る建屋内に、免震床構造20が設け
られている。

免震床構造20は、水平方向に変位可能な免震床材（可動
フロア）23とその外側周辺の固定床材（固定フロア）24
とから成る床面を有し、該免震床材23の周囲と該固定床
材24の内面との間に所定巾の間隔を設けるとともにその
間に水平方向相対変位を吸収する緩衝手段25を配置して
構成されている。

前記床スラブ21上の前記壁スラブ22の内側の周辺部に
は、前記緩衝手段25並びに前記免震床材23の外周部およ
び前記固定床材24の内周部を支持する巾で固定台26が設
置されている。

該固定第26上面に対し、少なくとも免震床材23および緩
衝手段25は水平方向移動可能に支持されている。

前記免震床材23は床面積の大部分を占めており、床スラ
ブ１上に免震支持装置を介して水平方向変位可能に支持
されている。

この免震支持装置は、所定ピッチ（例えばたて、よこ30
00mmピッチ）で床スラブ21上に配列固定された複数の多
段積層ゴム組立体27の上にたて、よこの梁（フレーム）
28を結合してこれらの梁28上に床材23支持用の受座29を
所定ピッチで配置した構造をしている。

前記免震床材23、固定床材24および緩衝手段25で構成さ
れている床面上には仕上げ材30が敷設されている。

第７図は前記多段積層ゴム組立体27の詳細を示す側面図
であり、第８図は第７図中の線VIII-VIIIに沿った断面
図である。

第７図および第８図において、多段積層ゴム組立体27
は、複数位置（図示の例では４箇所）で積層ゴム31を上
下に複数個（図示の例では４個）積み重ねるとともに、
各段の積層ゴム31の上下端面を安定板32で互いに連結し
た構造を有している。

各積層ゴム31は、ゴム状弾性材と鋼板または硬質プラス
チック板などの補強板とを交互に積層一体化した構造を
有し、上下の端面に一体的に設けたフランジ33で前記安
定板32に締結固定されている。

こうして構成された多段積層ゴム組立体27は、その下端
で床スラブ21に固定され、その上端には前記梁（フレー
ム）28が締結されている。

第９図は第７図の多段積層ゴム組立体27が地震力等によ
り水平方向に変位した状態を示す。

第７図および第８図のように要素弾性体としての積層ゴ
ム31を安定板32で連結して構成した多段積層ゴム組立体
27によれば、各積層ゴム31上下の各端面が安定板32で拘
束されているので、全体として安定な構造になる。

したがって、地震力が作用しても、第９図に示すよう
に、座屈を生じることなく大きな水平方向の変位を得る
ことができ、単体の積層ゴムで支持する場合に比べて単
位当たりの支持荷重を大巾に増大させることができる。

以上第７図〜第９図について説明した多段積層ゴム組立
体27を用いることにより、水平方向には大きな変位（例
えば最大で200mm）が得られるが、上下方向には高いば
ね定数を示し変位を小さく（例えば水平方向の100分の
１〜1000分の１）抑えることができ、床面支持に好適な
免震支持装置が得られる。

第１図は本発明による免震床構造の一実施例の要部を示
す部分縦断面図である。

第１図は第６図中の緩衝手段25の部分を拡大して示す同
様の部分縦断面図であり、対応する部分はそれぞれ同じ
番号で表示されており、それらの詳細な説明は省略す
る。

第１図において、固定台26上に置かれた前記緩衝手段25
は、通常時では図示のように、免震床材23の外周と固定
床材24の内面との間に隙間のない状態でしかもほぼ同じ
厚さを成して設置されている。

然して、前記緩衝手段25は、相互にすべる斜面を有する
複数のブロックから成り、免震床材23と固定床材24との
間に相互変位が生じて水平力が作用する時、下側斜面の
ブロックが上側斜面のブロックを押し上げることにより
全体の巾が減少し、小さい変位の場合は水平力が無くな
ると前記斜面のすべりによって元の巾に戻り、大きい変
位（例えば大地震時）のときにははね上がった状態で保
持するように構成されている。

第２図は前記緩衝手段25の１単位を示す斜視図であり、
第３図は第２図の緩衝手段25の通常時（Ａ）および地震
時（Ｂ）の状態を模式的に示す断面図である。

第２図および第３図において、第１図中の緩衝手段25
は、相互にすべる斜面41A、41Bを有する２個のブロック
42、43から成り、小さい水平力Ｆ｛第３図の（Ｂ）｝が
作用する時、下側斜面41Aのブロック42が上側斜面41Bの
ブロック43を押し上げることにより全体の巾Ｂがｂへ減
少し（その分高さが増大する）、水平力Ｆがなくなると
前記斜面41A、41B間のすべりによって元の巾Ｂに戻るよ
うに構成されている。

一方、大きい水平変位の場合は第３図の（Ｃ）に示すよ
うに完全に潜り込む形になる。

各ブロック42、43は、硬質プラスチックなどで上下（垂
直）方向に強度の高い形状寸法に成形されており、１単
位の長さＬは例えば2000mm程度に選定され、かかる長さ
のものが免震床材23の周囲の各辺に沿って間隔を埋める
ように必要単位数づつ設置されている。

また、前記各ブロック42、43の断面寸法は、第３図の
（Ａ）において、例えば、全巾Ｂが200mm、高さＨが40m
m、斜面の角度θが30度、ブロック41上面の最小巾ｓが1
0〜30mm程度になるように選定されている。

第２図に示すように、各ブロック42、43は押し出し成形
に適した一様な中空断面をしており、必要に応じブロッ
ク43の内部に補強リブ44が設けられる。

第10図は以上説明した本発明による免震床構造の動作を
説明するための模式図である。

なお、第10図中でも、第１図〜第９図中の各部と対応す
る部分にはそれぞれ同じ番号が付されている。

第10図において、地震時には、床スラブ21および壁スラ
ブ22の建物側は振動するが、多段積層ゴム組立体27で免
震支持された梁28はあまり振動しない。

このため、建物側の固定床24と梁28上の免震床材23との
間に水平方向の相対変位が生じる。この相対変位は例え
ば最大で約±200mm程度である。

免震床材（可動フロア）23が第10図中で相対的に左右へ
移動した時は、図示の部分では緩衝手段25との間に隙間
が生じる。

一方、免震床材23が左方へ移動したい時は、下側斜面の
ブロック42が該免震床材23に押されて上側斜面のブロッ
ク43の下へ入り込み、緩衝手段25の巾が減少して床材2
3、24間の相対変位を吸収する。

前記各ブロック42、43は、硬質プラスチックの他に、木
材や硬質ゴムなど床荷重を支持でき、かつ前述のように
水平力により斜面41に沿ってすべるものであれば種々の
材質で作ることができる。

第４図は、緩衝手段25を構成する前記ブロック42、43の
他の構造例を示す模式的断面図であり、（Ａ）は通常時
の状態を、（Ｂ）は地震時の状態を模式的に示す断面図
である。

第４図において、各ブロック42、43の斜面41A、41Bに
は、図示のように、上側斜面41Bが下側斜面41Aに対し
て、上方には自由に移動するが、下方へは移動しないよ
うに係止する突起51、52が形成されている。

各突起51、52は、通常位置では互いに衝当する略垂直な
ストッパ面と乗り上げ可能な傾斜角度（例えば、略30
度）を有する斜面とから成る断面形状をしている。

すなわち、一方向へのみ相対移動可能なラチェット機能
を有する断面形状を成している。

図示の例では、前記突起51、52は各ブロック42、43の斜
面41A、41Bの２箇所づつに形成されているが、その数
は、場合によって、１箇所あるいは３箇所以上に形成す
ることも可能である。

以上第４図について説明した突起51、52付きのブロック
42、43を使用すれば、通常時では、（Ａ）に示すごと
く、各突起51、52のストッパ面が衝当しているので、上
側斜面のブロック43に歩行者等の荷重（特に動的荷重）
が作用しても、該ブロック43の動きが拘束され、床面荷
重に対する安定性を一層高めることができた。

一方、地震時など水平力Ｆが作用する場合は、第４図の
（Ｂ）に示すごとく、上側斜面のブロック43は下側斜面
のブロック42に対して自由に上方へ移動することがで
き、第３図の場合と同様に動作して緩衝手段25の幅Ｂが
幅ｂへ減少し、免震床板23の水平変位を吸収することが
できた。

水平力Ｆが無くなると、上側斜面のブロック43が下側斜
面のブロック42に沿って落下し、第４図の（Ａ）の通常
時の状態に自動的に戻ることができる。

なお、大きい水平変位の場合は、第３図の（Ｃ）につい
て説明したのと同様、下側斜面のブロック42が上側ブロ
ック43の下に完全に潜り込む状態になることもある。

第11図は前記緩衝手段25のその他の構造を例示する模式
的断面図である。

第11図の（Ａ）は２個の平行四辺形のブロックを間に挟
んで両端に三角形またはこれに近い台形のブロックを配
置し、３箇所ですべり斜面を形成する４個のブロックで
構成した緩衝手段を示す。

なお、第11図中の鎖線は水平力を受けて巾を減じた時の
各ブロックの状態を例示する。

第11図の（Ｂ）は第11図の（Ａ）の中間の四辺形のブロ
ックを１個追加した中広の緩衝手段25を示す。すなわ
ち、第11図の（Ａ）をモジュール化して巾を拡大したも
のを示す。

なお、第11図の（Ａ）から中間の四辺形のブロックを１
個削除すれば、巾を縮小した緩衝手段を構成することも
できる。

なお11図の（Ｃ）は、共通の金型で成形可能な４個の台
形断面のブロックから成る緩衝手段を示す。この場合
は、各ブロックの矢印で指示した角部に切欠きを設ける
ことにより、巾が減少した時でも右端のブロックの先端
が衝突することがなく、充分に巾を縮小させうる緩衝手
段を構成することが好ましい。

第11図の（Ｄ）は２種類の断面形状のブロックを合計５
個組合わせて構成した緩衝手段25を示す。この場合も、
中央のブロックの矢印で示す両側の角部に切欠きを設け
ることにより、巾が減少した時に両端のブロックの先端
が衝突しないような形状にし、充分に水平変位を吸収し
うる形状にすることが好ましい。

第12図は、第10図の免震床構造において、緩衝手段25を
構成するブロック42、43が免震床材（可動フロア）23お
よび固定床材（固定フロア）24より薄い（低い）場合
に、該緩衝手段25の上面にスペーサ46を挿入して同一平
面にする構成を例示する。

一般に、免震床材23や固定床材24を構成するフロアパネ
ルはメーカーにより厚さが異なる場合が多いが、上記ス
ペーサ46を使用することにより一種類の緩衝手段25で種
々の厚さのフロアパネル23、24に対処することができ
る。

以上第１図〜第12図について説明した免震床構造によれ
ば、次のような効果を達成することができた。

（ｉ） 斜め方向に相対移動する斜面を有する複数のブ
ロック（42、43など）から成る緩衝手段25で床の水平方
向相対変位を吸収するので、通常時には安定で安全な床
として機能し、地震時には水平力に応じて容易に変位す
ることによりすぐれた免震効果を発揮でき、地震後には
各ブロックが自動的に元の位置に納まって通常の一様な
床面状態になり、しかも、各ブロックがくずれた場合で
も容易に元の状態に復元しうる免震床構造が得られた。

（ii） 緩衝手段25の複数のブロック（42、43など）で
構成するので、これらのブロックをプラスチックで作れ
ば、自由にパターン（色、模様など）付けすることがで
き、そのまま床の仕上げ材として使用することができ
る。

（iii） 緩衝手段25は、同形のブロックを増減して巾
を増減するモジュール構造にすることにより、床の緩衝
部の巾もモジュール数で容易に吸収することが可能にな
る。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明の免震床構造に
よれば、免震支持された可動フロアとそのまわりに配置
された固定フロアとの間に設定され、両フロア間の水平
方向相対変位を吸収する緩衝手段を、相互にすべる斜面
を有する複数のブロックから成り、かつ水平力が作用す
る時下側斜面のブロックが上側斜面のブロックを押し上
げることにより全体の巾が減少し、小さい変位であれば
水平力が無くなると前記斜面のすべりによって、元の巾
に戻り、大きい変位ではブロックの浮上がりが残るが容
易に補修することができるように構成したので、通常時
には安定で安全な床として機能し、地震時にはすぐれた
免震効果を発揮し、地震後には元の位置に納まる免震床
構造が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による免震床構造の一実施例の要部を示
す部分縦断面図、第２図は第１図中の緩衝手段の一単位
の斜視図、第３図は第２図の緩衝手段の断面図であっ
て、（Ａ）は通常時、（Ｂ）は地震時（小変位時）、
（Ｃ）は地震時（大変位時）の状態を示し、第４図は緩
衝手段の他の構造例の断面図であって、（Ａ）は通常
時、（Ｂ）は地震時の状態を示し、第５図は本発明を実
施した免震床構造の全体の平面図、第６図は第５図中の
線VI-VIに沿った部分断面図、第７図は第６図中の多段
積層ゴム組立体の側面図、第８図は第７図中の線VIII-V
IIIに沿った断面図、第９図は第７図の多段積層ゴム組
立体が地震力で水平に変位した状態を示す模式的側面
図、第10図は第１図の免震床構造の作用を説明するため
模式化した部分縦断面図、第11図の（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ第１図中の緩衝手段25の他の
構造例を示す模式的断面図、第12図は緩衝手段25の部分
を一部変更した第10図に相当する部分縦断面図、第13図
は従来の免震床構造の一例を示す部分縦断面図、第14図
は従来の免震床構造の別の例を示す部分縦断面図であ
る。 21……床スラブ、23……免震床材（可動フロア）、24…
…固定床材（固定フロア）、25……緩衝手段、26……固
定台、27……多段積層ゴム組立体、41……斜面、42、43
……ブロック、51、52……突起。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向に変位可能に免震支持された可動
   フロアと、そのまわりに所定の間隔をおいて配置された
   固定フロアと、両フロアの間に配置されて水平方向相対
   変位を吸収する緩衝手段とを備えた免震床構造におい
   て、前記緩衝手段は、相互にすべる斜面を有する複数ブ
   ロックから成り、水平力が作用する時下側斜面のブロッ
   クが上側斜面のブロックを押し上げることにより全体の
   巾が減少し、可動フロアの動きを妨げないように構成さ
   れていることを特徴とする免震床構造。