JP2006009519A - 鋼製階段 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼製階段の騒音、特に、低周波成分の騒音を低減する。
【解決手段】鋼製階段１を提供する。鋼製階段１は踏み板２と踏み板２の支持部材３とを備える。踏み板２の下面と支持部材３の上面との間には、衝撃吸収部材４が介在する。衝撃吸収部材４は、−５℃〜３５℃の温度範囲で２５％以下の反撥弾性率を有する。また、鋼製階段１１を提供する。鋼製階段１１は踏み板１２と踏み板１２の支持部材１３とを備える。踏み板１２は長辺方向で支持部材１３に支持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、踏み板と前記踏み板の支持部材とを備える鋼製階段に関し、特に、構築物としての鋼製階段に於いて、踏み板の下面と支持部材の上面との間に、所定の反撥弾性率を有する衝撃吸収部材が介在している鋼製階段に関する。

所謂鋼製階段は、鋼製の踏み板から構成され、強度が大きく、しかも、低コストである事から、アパートをはじめ、多くの建築物で広く利用されている。しかし、鋼製階段は、強度が大きい事から踏み板や蹴込みの板厚を薄くされるので、板の曲げ振動が誘発され易く、１ケ所の加振により複数個所が発音源となり、騒音や振動が大きくなる弱点がある。

それ故に、従来から、鋼製階段の発音量を低減させる為の多くの提案がなされている。例えば、踏み板や踊り場において、ゴムや樹脂発泡シート、カーペット等によって、踏み面の表面処理をする事で、履物等と鋼板とが直接接触するのを防止している（例えば、特許文献１〜３参照）。

また、踏み板や踊り場や蹴込みに、拘束型制振材、非拘型制振材を貼付たり、踏み板を制振鋼板とする方法も提案されている（例えば、特許文献４及び５参照）。
特開昭５５−２５３５７号公報 特開２０００−１４５０８５号公報 特開２０００−２９１２１９号公報 特開２００３−２５３８３９号公報 特開平５−１５６７６９号公報

本発明者の研究によれば、特許文献１〜３に開示された様な踏み面の表面処理をする方法では、踏み板の曲げ振動の放射音のうち高周波音には効果があるものの、低中周波音には殆んど効果がなく、音質を変える程度の改善に留まる事が判った。また、この様な対策では、１ケ所の加振は側桁を経由して複数の踏み板や蹴込みに伝達される為、複数個所の騒音発生には対応出来ない事も判った。また、特許文献４及び５に開示された技術も、高周波側騒音の低減には有効であるが、低周波側の低減には充分でなく、1ケ所が加振された時に複数箇所の発音源を防止する事は出来ない。

本発明者は、上記原因として、鋼製階段が振動の伝わり易い材質からなり、階段の構成部材が溶接やボルトで強固に一体化されている為である事を知見した。また、本発明者は、従来、鋼製階段が、踏み板を、両側の側桁や簓桁に受け金具に取付けて支持したり、溶接で取付けたりしているので、踏み板が長辺方向の両端部のみで支持され、大きな板として振動し、低周波音が発生し易い事を知見した。

本発明の課題は、鋼製階段の騒音、特に、昇降時に於ける騒音の重量床衝撃に類似した柔らかく、衝撃時間の長い衝撃による低周波成分の騒音を低減する事である。

本発明は、踏み板と前記踏み板の支持部材とを備える鋼製階段であって、前記踏み板の下面と前記支持部材の上面との間に衝撃吸収部材が介在しており、前記衝撃吸収部材が、−５℃〜３５℃の温度範囲で２５％以下の反撥弾性率を有することを特徴とする鋼製階段に係るものである。

また、本発明は、踏み板と前記踏み板の支持部材とを備える鋼製階段であって、前記踏み板が長さ方向で前記支持部材に支持されていることを特徴とする鋼製階段に係るものである。

本発明者は、鋼製階段の騒音を低減するため、種々の階段を試作し、検討した。その結果、階段が鋼製であるか否に拘らず、人が階段を昇降する際には、体重移動に伴い、踏み板を踏んでいる時間が長く、特に、床衝撃に類似する現象も加わる事によって、階段が発音する事を知見した。中でも、重量床衝撃音に類似した階段の騒音は、柔らかく、重く、衝撃継続時間が長い衝撃源によるため、低周波の音成分の解消が極めて重要である。

また、本発明者は、踏み板を段鼻側と蹴込み側の長辺方向の少なくとも２辺で支持すれば、更に特に、少なくとも所々をボルトや溶接で支持部材に固定すれば、固定部が振動の節となって、振動しない部分が形成され、踏み板は振動部位が固定部より離れた小さく分割された状態となり、木琴の理屈と同様に、発生音は、低周波成分が少なく中高周波成分が多くなり、その音対策は容易となる事を知見した。

この様に鋼製階段の騒音を防止する為には、重量床衝撃音に類似する低周波成分の騒音低減が不可欠であるが、この様な対策を講じた階段や階段の衝撃吸収部材は提案されていない。

本発明は、鋼製階段の踏み板下面と踏み板の支持部上面との間に供用温度域で反撥弾性率が２５％以下である衝撃吸収部材を介在させる事で、踏み板の振動が階段全体に伝達されるのを防ぎ、一ケ所の加振での振動が複数箇所に伝達するのを防ぎ、音源数が減少し、騒音が著しく低減するという知見に基づくものである。

また、本発明は、踏み板の長さ方向、つまり、具体的には、段鼻側及び蹴込み側の少なくとも長辺２辺を固定する事によって、更に特に、所々で支持固定する事によって、踏み板の実質的な振動部位が複数に分割され、騒音の低周波成分が減少し、中高周波成分が増して、振動が小さくなり、防音対策が容易になるという知見に基づくものである。

本発明にかかる衝撃吸収部材は、供用温度域の−５℃〜３５℃で反撥弾性率が２５％以下であり、平板でも充分な衝撃吸収効果を有する事が出来る。その様な衝撃吸収部材を得るには、特に、ブチルゴムを７０重量部以上含有するゴム１００重量部に対し、オイル及び軟化剤を２０〜６０重量部、カーボンを１０〜３０重量部含有するゴム組成物や粘弾性体と粉末との混合物を用いる事が出来る。好ましくは、粘弾性体は、２０〜２００の針入度（２３℃の温度で１ｍｍφ径の針による総荷重１００ｇ時の５秒後の測定値）を有し、粉末の粒径は１〜５ｍｍである。かかる粘弾性体と粉末の混合物は好結果を安定して示す。

本発明によれば、踏み板の下面と踏み板の支持部材の上面との間に所定の衝撃吸収部材を介在させる事によって、階段昇降時等に必然的に加振される踏み板の振動が階段を構成する他部材に伝達されるのを防ぐ事が出来、１箇所の加振での振動が複数箇所に伝達するのが抑制され、音源数が減少し、騒音が著しく低減する。

また、本発明によれば、所定の踏み板の長辺方向での支持構造を用いる事によって、１箇所の加振による複数箇所からの発生音を大きく低減し、かつ、防音対策が容易な中高周波数域に音成分をずらす事が出来、重量床衝撃音に類似する階段騒音の低周波音の対策を容易にする事が出来る。

（１）踏み板
鋼製階段は踏み板と踏み板の支持部材とを備える。踏み板は、ヒト等の階段昇降時の荷重に耐え得る剛性を有する。種々の材質から成る事が出来る。代表的には、鋼製踏み板である。ゴムや樹脂発泡シート、カーペット等によって、踏み面の表面処理をする事が出来る。踏み板には、拘束型制振材、非拘型制振材を貼付たり、踏み板を制振鋼板とする事も出来る。

（２）支持部材
踏み板を支持するものである。踏み板及びヒト等の階段昇降時の荷重や応力に耐え得る剛性を有する。種々の材質から成る事が出来る。代表的には、鋼製である。側桁や蹴込み等に固定する事が出来る。

（３）衝撃吸収部材
階段の踏み板の下面と前記支持部材の上面との間に介在させる事が出来る。階段用の衝撃吸収部材は、階段加振よる発生騒音を抑制させる事が出来、この防音性能を良好な衝撃吸収部材の判断の条件及び規準とする事が出来る。

上記条件下で、発生騒音の抑制と衝撃吸収部材の反撥弾性率による評価との間には、非常に相関性の高い事が知見された。また、反撥弾性率は簡単でバラツキの少ない評価手段として有用である。そもそも、レジリエンスは加硫ゴムがその変形に使われたエネルギーを、変形から回復する際に返還する能力である。変形に使われたエネルギーの一部は、熱として消費され、回復の際の弾性エネルギーとして使えない。反撥弾性は、衝撃の際の入力エネルギーに対する返還エネルギーの百分比である。実用条件下では、その多様性により、反撥弾性と実用上、熱として消費されたエネルギーとの間に一定の相関が得られたわけではないが、前述の通り、階段用衝撃吸収部材の反撥弾性と階段の発生騒音には高い相関性が認められた。

そこで、本発明では、衝撃吸収部材は所定の低反撥弾性を示す事が必須条件となる。一方、反撥弾性率は温度条件によりバラツキが生じるので、本発明では、鋼製階段の供用温度として、−５℃〜３５℃が大半であり、その条件下では、反撥弾性率が２５％以内であれば好結果が得られる事を突き止めた。さらに、鋼製階段の音が問題となるのは、特に夜間であり、この時間帯を考慮すると、特に−５℃〜２５℃の温度域で反撥弾性率が２５％以下、特に、２０％以下である事がより好ましい条件となる。

衝撃吸収部材は、他の衝撃吸収性能に影響を与える条件として、特に大きな荷重がかかる訳ではないが、圧縮永久歪が大きい材質であると、長期の防音性能の保持に問題が生じるので、この様な問題の回避には、ＪＩＳ−Ｋ−６２６２の２３℃で１６８時間後の圧縮永久歪が１５％以内であれば良い。

この様な低反撥弾性を示す好適な材質は、構成ポリマーの７０重量％以上が、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、再生ブチルゴム等からなる群より選ばれる少なくとも１種のブチル系ゴムからなるゴム組成物である。

ゴム組成物中、残る３０％以下のポリマー成分は、部分架橋ブチルゴム、ポリイソブチレン、ＥＰ（エチレンプロピレン）ゴム等からなる群より選ばれるゴムで良い。また、これらの加硫に関与しないゴムや、ＥＰＴ（エチレンプロピレンターポリマー），ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム），ＮＲ（天然ゴム），ハードセグメントとソフトセグメントを１分子中に含む熱可塑性ポリマー等を単体又は併用したポリマー構成したものも適する。これらを配合する事は、ブチルゴム等が、低反撥特性を有し、制振特性にも優れ、化学的安定性が高く、耐久性に優れる事と、比較的少量のこれらのポリマーにより圧縮永久歪を改良出来と共に、低反撥性を悪化させ難いためである。

ここで、ブチル系ゴムが７０重量％未満であると、徐々に低反撥性が悪化し、所定の性能を発揮し難い。安定した低反撥性を示す配合処方を組む事が容易でなくなる為である。部分架橋ブチルゴム、ポリイソブチレン、ＥＰゴム、ＥＰＴ，ＮＢＲ，ＮＲ，熱可塑性ポリマーが３０重量％を超えると、低反撥性を得る事が徐々に困難となり、好ましくない。

上記ポリマー組成１００重量部に対し、オイル又は軟化剤を２０〜６０重量部含有させる事で、低硬度、柔軟性を得る上で大きな効果があり、その結果、低反撥性を得易くなる。ここで、２０重量部未満では、低硬度、柔軟性が不足し、好ましくなく、逆に６０重量部を超えると、圧縮永久歪が大きくなり過ぎて、好ましくない。

この様なオイルや軟化剤の具体例としては、アロマテイックオイル、ナフテンオイル、パラフィンオイル、フタル酸誘導体、イソフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、アゼライン酸誘導体、セバシン酸誘導体、マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体、トリメット酸誘導体、ピロメリット酸誘導体、クエン酸誘導体、イタコン酸誘導体、オレイン酸誘導体、リシノール酸誘導体、ステアリン酸誘導体、その他の脂肪酸誘導体、スルホン酸誘導体、リン酸誘導体、グルタール酸誘導体、その他のモノエステル系軟化剤、グリコール誘導体、グリセリン誘導体、パラフィン誘導体、解重合ゴム、ポリブテン、パラフィンワックス、ペトロラタム、石油スルホン酸塩、ギルソナイト、石油アスファルト、石油樹脂、パインオイル、トール油、サブ、脂肪酸及び脂肪酸塩等を挙げる事が出来る。これ等は、単独又は併用して用いればよく、特に、反撥弾性の温度依存性の調整にも有効である。

その中でも、ポリマー組成１００重量部に対するオイル又は軟化剤を２０〜６０重量部としたときには、オイル又は軟化剤の４０〜８０重量％を石油アスファルトとする事が温度依存性の調整にとって良好である。このとき、石油アスファルトはストレートアスファルトでもブロンアスファルトでも良い。４０重量％未満では、２０℃以上での反撥弾性率の調整効果が充分でなく、良好な性能が得られ難い。８０重量％を超えると、混練作業性が劣り、生産効率上好ましくない。

次に、反撥弾性に比較的大きな影響を与えるのはカーボンである。カーボンは構成ポリマー１００重量部に対し１０〜３０重量部が良い。１０重量部未満では、補強不足で圧縮永久歪が悪化し、好ましくない。逆に３０重量部を超えると、反撥弾性が徐々に増し、特に、２０℃以上の温度で低反撥にする事が困難となり、好ましくない。

また、前記のブチルゴム系を主とした構成ポリマーに於いては、酸化マグネシウムや炭酸マグネシウムを、構成ポリマー１００重量部に対し、1〜１０重量部含有させる事が出来る。かかるゴム組成物はポリマーの練り生地のダレが生じ難く、収縮も少なく、やや硬くしっかりするので、コールドフロー防止や作業性の向上に意外と効果がある。このとき、１重量部未満では、効果が不足し、充分ではなく、逆に１０重量部を超えても、効果は飽和し、逆に圧縮永久歪が悪化するので、好ましくない。

好ましくは、衝撃吸収部材は、ブチルゴムを７０重量部以上含有する構成ポリマー１００重量部に対し、オイル及び軟化剤２０〜６０重量部、カーボン１０〜３０重量部を含有する。

次に、衝撃吸収部材が、粘弾性体と粉末とからなる系について述べる。
粘弾性体は、前記ゴム組成物のように、構成ポリマーの７０重量部以上をブチルゴム系とし、残る３０重量部以下を部分架橋ブチルゴム、ポリイソブチレン、ＥＰゴム、ＥＰＴ，ＮＢＲ，ＮＲ，熱可塑性ポリマーとしたポリマー構成とし、オイル、軟化剤、カーボン等を必要に応じて配合した粘弾性体である事が出来る。また、他に、常温反応硬化型液状ゴムも好適に使用出来る。

好ましくは、粘弾性体としては、その他の具備すべき要件として、粘弾性体のみから成るもの及び粘弾性体と粉末とから成るものの両者共、２３℃で、総荷重１００ｇ、針１ｍｍφでの５秒後の針入度が２０〜２００を有する事である。

常温反応硬化型液状ゴムは、主鎖骨格に、ブタジエン、クロロプレン、ブダジエン−スチレン、ブダジエン−アクリロニトリル、イソプレン、芳香族短鎖等を有し、分子末端に、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、アルキルザンセート基等を１分子当たり２個以上有するポリマーが好適である。中でも、水酸基を有するポリマーは、硬化剤に１分子当たり２個以上のイソシアネート基を有するものを使い、必要に応じ、オイル、軟化剤、充填剤等を配合すると、常温反応硬化性、物性のコントロール性に優れ、低反撥粘弾性を得る事が出来る。

次に、粉末について述べる。
粉末は、材質としては、ゴム、熱可塑性ポリマー、各種プラスチック、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）、砂等を例示する事が出来、その粒径は１〜５ｍｍが好ましい。粉末は、粘弾性体をプレス成型する場合の泡抜け効果が大きく、特に、ブチルゴム系組成物に於いては、ブチルゴムが本来気体を透過させ難いゴムであるという特徴を有するので、特に有効な手段となる。

また、粉末は泡抜け効果だけでなく、加硫物の衝撃吸収性、低硬度ゴムに対する圧縮永久歪の低減に意外と効果が高いものである。これは、低反撥性を発揮する粘弾性体が粉末ゴムの周囲を囲着し、粉末ゴムの動きを低反撥ゴムで拘束する為、圧縮応力の局所的増加による衝撃エネルギーの吸収と、大きく変位しても低反撥ゴムが低硬度及び柔軟性を有するが故に低反撥ゴム自体の変形性能は保持されるからである。逆に、衝撃後の復元は、低反撥ゴムが極端に少ない弾性成分の為にゆっくりしか復元できないが、粉末粒子部分のみは粉末の弾性力で周囲の低反撥ゴムを局所的に急激に復元させようとする力が作用し、衝撃エネルギーロスに有効に作用する。そればかりか、粉末粒子自体の復元とその周囲の低反撥ゴムに復元力を与える為に、圧縮永久歪は小さくなる。この様な作用は、粉末の量にも影響を受け、低反撥性を示す粘弾性体１００重量部に対し、平均粒径１〜５ｍｍの粉末５〜３５重量部が好ましく、更には５〜２０重量部が好ましい混合比率である。

粒子径が１ｍｍ未満では、粒子の総表面積が増大する事と低反撥ゴム層が薄くなる事とから、低反撥性が得難くなり、５ｍｍを超えると、反撥弾性のバラツキが生じ易くなり、好ましくない。５重量部未満のとき、粉末量が少なく、低反撥、低圧縮歪の効果が少なくなり好ましくなく、３５重量部を超えると、低反撥性が徐々に薄れるので好ましくない。

一般に、粉末とゴムの混合物は多く提案されており、その大半は多量の粉末を少量のバインダーで連結して成型物を得る方法であって、粉末とバインダーとの間は、隙間とし、バインダー変形や粉末の変形を利用した特性を生かすものとして使用されている。したがって、衝撃吸収部材中での粉末の使用では、粉末の表面積が意外と大きくなり、低反撥ゴムとの表面接触面積を大きくする事により、前記作用効果が得られる点及び低反撥ゴム量を粉末量より大きくしないと低反撥性自体が失われる点について配慮する事が出来る。

それ故に、粉末表面には、周囲の低反撥性を発揮する粘弾性体との接着強度を増す工夫として、プライマー、シランカップリング剤、イソシアネート等を粉末表面に含浸又は塗装等する事によって、より一層良好な低反撥性や低圧縮永久歪が得られる。一方、粉末と周囲の低反撥ゴムとの硬度差は大きい方が好ましく、また、粉末は弾性成分の多い方が優れる。

上述の様に、好ましくは、衝撃吸収部材は粘弾性体と粉末の混合物からなる事が出来、粘弾性体は２０〜２００の針入度（２３℃の温度で１ｍｍφ径の針による総荷重１００ｇ時の５秒後の測定値）を有する事が出来、粉末は１〜５ｍｍの平均直径を有する事が出来る。また、上述のように、好ましくは、衝撃吸収部材は、粘弾性体１００重量部に対し、粉末５〜３５重量部を混合される。

好ましくは、衝撃吸収部材は、踏み板の下面及び支持部材の上面の少なくとも１方の面に粘着又は接着によって固定する。衝撃吸収部材を取付けるに当たり、衝撃吸収部材は、踏み板下面又は踏み板支持部材上面の接する部分と、粘着又は接着させる事で、踏み板や支持部材が拘束材となり、衝撃吸収部材が制振層となって、拘束型制振材として作用し、単なる衝撃吸収部材の効果ではなく、それにプラスした効果から得られる。

このとき、衝撃吸収部材は、ブチルゴム系や常温反応硬化型弾性体である事が出来、粘弾性体自体も柔軟でかつタックがあるので、少なくとも１方の面と粘着又は接着している事で拘束型制振材類似の制振効果が得られる。これは、また、階段取付け時に、何れか１方と粘着又は接着させておく事でこの効果が得られる。この時の固定の為の手段は、粘着剤、接着剤、両面テープ等の手段を用いれば良い。

衝撃吸収部材は低硬度である事が望ましい。衝撃吸収部材は、一般的に突起形状を有する方が衝撃時の変形量を大きく出来るので、衝撃を受けながら変形し、その過程で衝撃吸収する手段として有効である。また、一方で、変位が大きくなる事で昇降時の違和感、不安感が増すという相反する面もあるもの事実である。特に階段の様な踏み板面積が小さい場合は、より変位が判り易く、その変位量にはおのずと限度が生じる。そこで、衝撃吸収部材に突起を設ける場合、２〜３ｍｍの高さの突起としたり、台形や平板状で使用したりしても効果が出る様に、低硬度にする事が重要である。

（４）踏み板の支持
踏み板は支持部材によって支持され、この際、踏み板の短辺及び長辺の少なくとも１方を支持する事が出来る。踏み板の支持では、短辺又は長辺の両端部のみを支持する事が出来る。好ましくは、踏み板の長辺が支持部材によって支持される。衝撃吸収部材は、踏み板及び支持部材の間で、線状又は点状で設ける事が出来る。

階段の踏み板支持部材は側桁に設け、踏み板の短辺両端部のみで支持しても良いが、踏み板の長辺の両側で支持した方が好結果となる。つまり、踏み板の長辺が支持されれば、踏み板の放射面積が狭くなると共に振動し得る面積も狭くなり、これは木琴と同じ理屈によって、低周波騒音が非常に発生し難い構造となる。一方、支持部材は蹴込みも兼ねる事が出来るので、蹴込み部からの発生騒音を防止する上で、拘束層付き粘弾性体を接着固定しておけば、中高周波音は容易に抑制出来る。なお、このとき、拘束層付き粘弾性体は、踏み板として折り曲げ鉄板を用いる場合は、その折り曲げ部近くでは、その部分は剛性が高く振動し難い部分なので、折り曲げ部近くには貼り付ける必要はない。

踏み板と支持部材とは、溶接で直接固定するか、又はボルト及びナットで螺合固定する事が出来る。この際、踏み板と支持部材とは、線状又は点状で固定する事が出来る。また、ボルト、踏み板、支持部材及びナットからなる群より選ばれる２種の部材間の少なくとも１個所には、バネを介在させる事が出来る。バネは、衝撃を吸収するのに役立つだけでなく、固定部の緩みを防止する事が出来る。バネは皿バネ等でよい。

（５）鋼製階段
鋼製段階では、側桁（簓桁含む）、踏み板、蹴込み板等の構成部材は、供用し得る強度、構造を備え、少なくとも踏み板と踏み板の支持部材とは、衝撃吸収部材を介在させ固定し得る構造とし、衝撃吸収部材の作用効果を発揮させる事が出来る。また、踏み板の表面には、履物との接触音を防止し、滑落を防止する上で、漏れても滑らない段鼻仕上材等を包含する仕上材を設ける事が出来、より一層の騒音防止が可能である。

図面を参照して、本発明をより一層詳細に説明する。
図１は１例の階段の側面図である。図２は図１の階段の正面図である。図３は図２の階段の部分的な拡大図である。図４は他の例の階段の断面図である。

図１〜３に示す様に、１例の階段１は踏み板２と支持部材３とを備える。踏み板２の下面と支持部材３の上面との間には、衝撃吸収部材４が介在している。衝撃吸収部材４は、−５℃〜３５℃の温度範囲で２５％以下の反撥弾性率を有する。

図１に示す様に、階段１は、床面５上のコンクリートブロック６に固定された支柱７間を、側桁８によって熔接固定されている。側桁８には、支持部材３をボルト９Ａで固定し、支持部材３上に、衝撃吸収部材４を介して踏み板２を固定する。図示してはいないが、踏み板２はボルトで支持部材３に固定している。踏み板２には、平板部２Ａと段鼻側踏み板垂下部２Ｂと蹴込み側垂直立上り部２Ｃとを設けている。

図２に示す様に、段階１は、床面５上のコンクリートブロック６に固定された支柱７と側桁８とが両側にあり、側桁８間に支持部材３で支持された踏み板２がボルト９Ａで固定されている。支持部材３と踏み板２の間には、衝撃吸収部材４があり、踏み板２と支持部材３とはボルト９Ａで固定されている。

図３は図２のＡ部を拡大した図である。図３に示す様に、側桁８と踏み板２の取り合い部で、支持部材３は、側桁８にボルト９Ａで固定され、支持部材３上に衝撃吸収部材４を介して踏み板２がボルト９Ａで固定されている。このとき、ナット９Ｂと支持部材３との間には、皿バネ９Ｃを介している。踏み板２は、平板部２Ａと段鼻側踏み板垂下部２Ｂと踏み込み側垂直立上り部２Ｃとを備えており、曲げ剛性が上げられている。

図４は他の例の階段１１を部分的に断面図で示すもので、階段１１は、踏み板１２を蹴込み付き支持部材１３で支持する。踏み板１２の長辺側両端部１２Ａ，１２Ｂは蹴込み付き支持部材１３で支持される。踏み板１２の支持部は、長辺側両端部１２Ａ，１２Ｂであり、衝撃吸収部材１４Ａ，１４Ｂを介し、蹴込み付き支持部材１３により支持されている。

蹴込み付き支持部材１３は、その上部支持部１３Ａで踏み板１２の段鼻側の端部１２Ａの支持を行い、その下部支持部１３Ｂで一段下の踏み板１２の蹴込み側の端部１２Ｂの支持を行っている。蹴込み１３Ｃの裏面には、制振層２０Ａと拘束層２０Ｂとを積層した拘束層付制振材２０が貼られている。踏み板１２と蹴込み付支持部材１３との固定は、ボルト１９Ａにより、支持部材１３の下面に皿バネ１９Ｃを介してナット１９Ｂで固定している。踏み板１２の上面の仕上材２１としては、段鼻材２１Ａを低発泡凹凸ゴム２１Ｂに貼付けた段鼻材付き低発泡凹凸ゴムを用いている。

図４に示す階段１１では、支持部材として、断面折曲げ鋼板からなる踏み板長さと同じ長さのものを用意し、これを側桁にボルト又は溶接で固定し、踏み板の段鼻側と蹴込み側を長辺方向で受ける様にし、ボルトを芯／芯１５５ｍｍピッチで用いて、踏み板と支持部材とを衝撃吸収部材を介して固定すれば、衝撃吸収部材の段鼻側サイズを１０ｍｍ厚×１００ｍｍ幅×９９０ｍｍ長さとし、蹴込み側サイズを１０ｍｍ厚×５０ｍｍ幅×９９０ｍｍ長さとしたとき、踏み板裏面の何も接触していない部分は１２０ｍｍ幅×９９０ｍｍ長さとなり、踏み板の放射面積は元の踏み板の４４％と小さくなるだけでなく、１５５ｍｍピッチで踏み板は支持部材にボルト固定されているので、固定部は振動し難い部分が形成され、踏み板の振動出来る面積は小さく狭められる。この階段は、木琴と同じ理屈で低周波騒音の発生が非常に出にくい構造となる。

以下、実施例及び比較例により、本発明を具体的に説明する。
＜実施例１＞
軽溝形鋼（３．２ｍｍ厚×２００ｍｍ高×５０ｍｍ幅）を用い、図１及び図２の各々に側面図及び正面図を示す様にして、支柱と側桁を熔接し、コンクリート製台にアンカーボルト固定を行い、踏み板を３段取り付ける。

踏み板は、図１に示す様に、段鼻側と蹴込み側とを各々垂直下方と垂直上方とに折り曲げて作製する。折り曲げ部を除く、平板部が４．５ｍｍ厚×２７２ｍｍ幅×９９０ｍｍ長さを有する。衝撃吸収部材（８ｍｍ厚×５０ｍｍ幅×２７０ｍｍ長さ）は、表１の配合処方例Ａとして記載したものを作製する。支持部材は、等辺山形鋼（６ｍｍ厚×５０ｍｍ辺×５０ｍｍ辺×２７５ｍｍ長さ）からなり、中央と両端から２５ｍｍ内側の片側３箇所のボルト位置で側桁に固定する。

衝撃吸収部材を支持部材と踏み板の間に介在させてボルトで固定する。ボルトによる固定には、ナット側に皿バネを介する。表面仕上材として、段鼻材付き低発泡凹凸ゴム７ｍｍ厚を１ｍｍ厚×１００ｍｍ幅の粘弾性体テープで全面接着する。

この様にして施工する階段について、無響室内で騒音測定する。その加振源毎の結果を表２に示す。尚、加振源としては、鉄球（５０ｍｍφ、８８０ｇ）を用い、高さ３００ｍｍより踏み板２段目の中央へ自然落下させる。別の加振源としては、ＪＩＳ−Ａ−１４１８−2の衝撃力特性（２）を有するゴム球（１８５ｍｍφ、２．５ｋｇ）を用い、高さ６００ｍｍより踏み板２段目の中央へ自然落下させる。騒音測定位置は無響室床上１ｍ高さ及び階段前１ｍである。なお、衝撃吸収部材の圧縮永久歪は、ＪＩＳ−Ｋ−６２６２に従い、２３℃で１６８時間後に測定する。

＜実施例２＞
実施例１に於いて、階段の基本構成、踏み板及び支持部材を同じにし、衝撃吸収部材（８ｍｍ×５０ｍｍ幅×２７０ｍｍ長さ）の材質を表１に示す配合処方例Ｂとし、支持部材上面、踏み板下面共に、すなわち、衝撃吸収部材の上下両面全面に両面粘着テープを貼り、粘着させ、ボルト固定し、ボルト固定にはナット側に皿バネを介する以外、表面仕上材及び固定方法等、実施例１と同様とする。また、実施例１と同様にして階段騒音を測定し、その結果を表２に示す。

＜実施例３＞
実施例１に於いて、同じ側桁を用い、図４に断面を示す蹴込み兼用支持部材を用い、踏み板の段鼻側長辺の支持部と踏み板の蹴込み側長辺の支持部とで踏み板を支持し、支持部材と踏み板との間には、表１の配合処方例Ｃの衝撃吸収部材を、段鼻側に８ｍｍ厚×１００ｍｍ幅×９９０ｍｍ長さ、及び蹴込み側に８ｍｍ厚×５０ｍｍ幅×９９０ｍｍ長さで用い、予めボルト位置にボルト挿通穴を設けて設置し、衝撃吸収部材を、踏み板（４．５ｍｍ厚×２７０ｍｍ幅×９９０ｍｍ長さ）の裏面に、すなわち、衝撃吸収部材の片面全面に両面テープを貼って貼り付け、ボルト固定し、支持部材と踏み板との固定を、両端部より３０ｍｍ内側とボルトの芯／芯１５５ｍｍピッチで５箇所、両端含めて７箇所とし、支持部材の蹴込み部裏面に、アルミ箔０．５ｍｍ厚付き粘弾性体を拘束型制振材として貼り付け、支持部材両端部は４．５ｍｍ厚鉄板を熔接固定し、この鉄板と側桁をボルト固定する以外、踏み板表面に段鼻付き表面仕上材を全面貼りする等、実施例１と同様とする。また、実施例１と同様に階段騒音測定を行い、その結果を表２に示す。

＜実施例４＞
実施例３に於いて、階段の基本構成を同じにし、衝撃吸収部材を表１の配合処方例Ｄ（寸法は同じ）に変えて取り付け、衝撃吸収部材を、各々上下の踏み板裏面、支持材と接する面、全面を両面テープ貼りとし、ボルト固定時のナット側全てに皿バネを介する以外、実施例３と同様にし、階段騒音の測定を行い、その結果を表２に示す。

＜実施例５＞
実施例４と同様に、実施例３の階段の基本構成と同じにし、衝撃吸収部材を表１の配合処方例E（寸法は同じ）に変えて取り付け、衝撃吸収部材を、各々上下の踏み板裏面、支持材と接する面、全面を両面テープ貼りとし、ボルト固定時のナット側全てに皿バネを介する以外、実施例３と同様にし、階段騒音の測定を行い、その結果を表２に示す。

＜比較例１＞
実施例１に於いて、階段の基本構成を同じにし、衝撃吸収部材を用いず、皿バネを用いず、支持部材に踏み板をボルト固定し、踏み板表面は実施例１と同様に段鼻付き表面仕上材を表面貼りする以外、実施例１と同様にする。階段騒音測定を行い、その結果を表２に示す。

表２に示す様に、実施例の階段は、いずれも、騒音が著しく減少し、特に、踏み板を長さ方向で支える実施例３〜５に示す階段については、低周波成分の騒音の低減が著しい。

本発明は、所定の衝撃吸収部材や踏み板の長辺方向での支持構造を用いる事によって、階段の１箇所の加振による複数箇所からの発生音を大きく低減させたり、防音対策が容易な中高周波数域に騒音成分をずらしたりする事等が出来、階段騒音の対策を容易にする事が出来る。

１例の階段の側面図である。 図１の階段の正面図である。 図２の階段の部分的な拡大図である。 他の例の階段の断面図である。

符号の説明

１，１１ 階段
２，１２ 踏み板
２Ａ 平板部
２Ｂ 段鼻側踏み板垂下部
２Ｃ 蹴込み側垂直立上り部
３ 支持部材
４，１４Ａ，１４Ｂ 衝撃吸収部材
５ 床面
６ コンクリートブロック
７ 支柱
８ 側桁
９Ａ，１９Ａ ボルト
９Ｂ，１９Ｂ ナット
９Ｃ、１９Ｃ 皿バネ
１２Ａ 段鼻側の端部
１２Ｂ 蹴込み側の端部
１３ 蹴込み付き支持部材
１３Ａ 上部支持部
１３Ｂ 下部支持部
１３Ｃ 蹴込み
２０ 拘束層付制振材
２０Ａ 制振層
２０Ｂ 拘束層
２１ 仕上材
２１Ａ 段鼻材
２１Ｂ 低発泡凹凸ゴム

Claims (8)

1. 踏み板と前記踏み板の支持部材とを備える鋼製階段であって、前記踏み板の下面と前記支持部材の上面との間に衝撃吸収部材が介在しており、前記衝撃吸収部材が、−５℃〜３５℃の温度範囲で２５％以下の反撥弾性率を有することを特徴とする鋼製階段。
2. 前記踏み板の長辺が前記支持部材によって支持されていることを特徴とする請求項１記載の鋼製階段。
3. 前記衝撃吸収部材が、ブチルゴムを７０重量部以上含有する構成ポリマー１００重量部に対し、オイル及び軟化剤の少なくとも１方２０〜６０重量部、カーボン１０〜３０重量部を含有することを特徴とする請求項１又は２記載の鋼製階段。
4. 前記衝撃吸収部材が粘弾性体と粉末の混合物からなり、前記粘弾性体が２０〜２００の針入度（２３℃の温度で１ｍｍφ径の針による総荷重１００ｇ時の５秒後の測定値）を有しており、前記粉末が１〜５ｍｍの平均直径を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の鋼製階段。
5. 前記衝撃吸収部材が、前記粘弾性体１００重量部に対し、前記粉末５〜３５重量部を混合されていることを特徴とする請求項４記載の鋼製階段。
6. 前記衝撃吸収部材が、前記踏み板の下面及び前記支持部材の上面の少なくとも一方の面に粘着又は接着によって固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の鋼製階段。
7. 踏み板と前記踏み板の支持部材とを備える鋼製階段であって、前記踏み板が長さ方向で前記支持部材によって支持されていることを特徴とする鋼製階段。
8. 前記踏み板と前記支持部材とがボルト及びナットで螺合固定されており、前記ボルト、前記踏み板、前記支持部材及び前記ナットからなる群より選ばれる２種の部材間の少なくとも１個所にバネが介在していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の鋼製階段。

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