JP2011196030A - 階段構造及びその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 鉄筋コンクリート建築物及び鉄骨構造建築物の階段の踏板とし軽量で耐久性が高く、施工も容易でプレハブ性が高いＡＬＣパネルを利用する。
【解決手段】 ＡＬＣパネル表面にモルタル、ＳＬ材、合成樹脂系左官材料による保護層を設けてなる踏板を使用し、鉄筋コンクリート構造の建物躯体に予めＬ字型鋼片を主体とする取付金具を取り付けておくか、あるいは鉄骨構造の建物躯体に予めＬ字型鋼片を主体とする取付金具を取り付けた後、この取付金具上に踏板を載置し、踏板を取付ボルトを使用して締め付け固定する。
【選択図】図９

Description

本発明は、建築物躯体として使用される鉄筋コンクリート構造、または鉄骨構造による構造部分に、ＡＬＣパネルの踏板を取り付けて階段とする場合に適用するものである。

鉄筋コンクリートによる建築物における階段は、一体で施工出来ることや、階段の様々な形状に対応するなどの理由で、通常は鉄筋コンクリートで作られることが多い。
一方、鉄筋コンクリートの階段部分は、配筋、型枠の形状が複雑となることから、工事に手間が掛かり、熟練した作業者が必要となるなど、工事の省力化の妨げとなっている。 また、コンクリートを精度良く打設することが難しく、後工事としてはつり工程や左官工事が必要となるなどの弱点があり、合理化が望まれている。
また、鉄筋コンクリートによる階段部分では、型枠が解体されるまでの期間、支保工などによる構築物が存在し、安全通路として使用することが難しくなるなど、工事安全上の問題も存在する。

このような課題を解決するために、例えば階段部の特にけこみ部の型枠工事を省力化、合理化することにより、熟練を必要とせず、簡単容易にしかも高い施工精度で仕上げることができ、型枠材、支保工等の仮設材の省力化を計り、経済的にも有利な階段用打ち込み型枠の支持金具が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、鉄筋コンクリート構造の階段の型枠を施工するに当たり、階段の下面に当たる段裏型枠をセットした後、段裏型枠の上に鉄筋をセットすると共に、予め段型に加工した段型金具をセットし、この段型金具を支持スペーサーにより所定位置に固定した上で、段型金具に型枠兼用の蹴込部材を固定する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、鉄骨構造の建築物の場合には鋼板製の階段が取り付けられることが多いが、鋼板製の階段は風、環境振動、小地震等により揺れが発生したり、騒音が大きいなどの問題を有している。そこで建物に発生する小さな振幅の揺れの加速度や変位を低減し、建物の設計自由度を阻害しない鉄骨階段として、鉄骨階段の踏板の両側に第１と第２の桁部材を設け、振動が生じた際に両部材が相対移動して振幅を吸収する構造の鉄骨階段が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

また別の方法として、端部に接合用の鉄骨部材を配置したプレキャスト階段を予め別の工程で施工しておき、建物の鉄骨躯体に接合する方法も提案されている（例えば、特許文献４参照。）

特開平１０−１４０８２４号公報 特開平１１−８１６６０号公報 特開２００８−２７４５４５号公報 特開平９−７８７８６号公報

建築物の階段踏板として木材を使用すれば、あらゆる躯体構造の建物に利用でき、軽くて踏み心地の良い階段となるが、耐久性や耐火性に劣るのが難点である。鉄筋コンクリート建築物の階段踏板としてコンクリート製の階段踏板を使用する場合には、施工の手間がかかったり工期が長引く難点がある。また、階段に耐火構造を要求される場合には、認定された構造としなければならず、選択肢が限られる。
また、鉄骨構造の建物に鋼板製の階段踏板を使用すれば、施工は容易であるが昇降時の騒音が大きい難点がある。

本発明は、プレハブ性が高いＡＬＣ（軽量気泡コンクリート）パネルを、建築物の階段の踏板として利用することで、鉄筋コンクリート建築物における階段の施工の合理化に寄与する手段を提供することを目的とする。また、踏板設置を型枠工事の一環として行うことで、工種の増加を抑制することを目的とする。
併せて、型枠解体までの期間にも支保工などによる構築物が少なく、工事用階段として安全に利用でき、工事安全上の課題も解決することも目的とする。
また、このＡＬＣ製踏板は、容易に鉄骨構造の躯体に使用することも可能である。
ＡＬＣパネルの表面はコンクリートなどに比較してもろい性質があるが、モルタルなどによる保護層を設けることによって、耐摩耗性が向上し相当の長期間の使用に耐える材料を提供することが可能となる。

本発明の取付金具によるＡＬＣパネルの固定方法では、万が一ＡＬＣパネルが破壊に至ることがあっても、固定部分で発生する二次応力によって、パネルが完全に脱落することを防ぎ、避難などの限定された用途には一時的に使用出来るといった副次効果も認められる。

本発明の階段用踏板は、鉄筋コンクリート構造または鉄骨構造の建物躯体として使用される階段の踏板であって、ＡＬＣパネル表面にモルタル、ポリマーセメントモルタル、ＳＬ材（セルフレベリング材）、合成樹脂系左官材料による保護層を設けた階段用踏板である。
また、本発明の階段用踏板は、踏板の長手方向の両端に上部に座堀穴を有する複数の貫通孔を具備した階段用踏板である。

本発明は、鉄筋コンクリート構造の建物躯体に、断面がＬ字型の鋼片の底板内側にネジ溝を有する複数の突起が溶接固定されており、前記Ｌ字型の鋼片の側板外側には複数のアンカーボルトが溶接固定されている取付金具と前記階段用踏板とで構成される階段構造である。

本発明は、鉄筋コンクリート構造の建物躯体に、断面がＬ字型の鋼片と該鋼片の側板とほぼ同じ大きさの平鋼片の対からなり、前記Ｌ字型の鋼片の底板内側にネジ溝を有する複数の突起が溶接固定されており、前記Ｌ字型の鋼片の側板には取付ボルト用の穴を有し、前記平鋼片の外側には中心にネジ溝を有する複数のアンカーボルトが溶接固定されている取付金具と前記階段用踏板とで構成される階段構造である。

本発明は、鉄骨構造の建物躯体に、断面がＬ字型の鋼片の底板内側にネジ溝を有する複数の突起が溶接固定されており、前記Ｌ字型の鋼片の側板には、取付ボルト用の穴を有する取付金具と前記階段用踏板とで構成される階段構造である。

本発明の階段の取付方法の一つは、鉄筋コンクリート構造の建物躯体に階段を設置するに当たり、コンクリート型枠の所定の位置に、あらかじめ前記の本発明の取付金具のアンカーボルトを固定し、段板を固定してからコンクリートを打設することとした。もちろん、取付金具のみをコンクリートに打設して埋め込んだ後、該取付金具に前記本発明の階段用踏板を、取付ボルトを使用して固定する階段の取付方法とすることも出来る。

本発明のもう一つの階段の取付方法は、鉄骨構造の建物躯体に階段を設置するに当たり、あらかじめ建物躯体の所定の位置に取付ボルト用の穴を設けて建物躯体を構築した後、前記穴を通して前期本発明の取付金具を、取付ボルトを使用して固定し、しかる後、該取付金具に前記本発明の階段用踏板を、取付ボルトを使用して固定する階段の取付方法とした。

本発明によれば、鉄筋コンクリート建築物における階段の施工を、相当程度合理化することが出来ることから、省力化、および非熟練工による施工が可能となり、併せて工事中
の安全通路の確保への効果が見込める。
また、モルタルなどによる保護層を設けることによって、踏板としての耐久性を確保することも可能である。
更に、踏板が損傷した場合に、その補修が容易に可能であり、万が一にも継続的に使用出来る限界を超えて損傷した場合であっても、交換が容易であるという特徴がある。

本発明の応用範囲は、新築の建築物に限らず、既存の建築物の改修にも容易に応用できる。例えば、既存建築物へあと施工アンカーや、溶接によって、取付金具を取り付けることによって、踏板の取付が可能となる。

また、鉄骨構造の建築物に用いる場合には、鉄骨特有の歩行音や振動を低減することが可能であり、建築物の環境条件の改善にも寄与する。

本発明の階段の取付構造を示す透視斜視図である。 （ａ）は図１に示す階段の平面図であり、（ｂ）は図１に示す階段の立面図であり、（ｃ）は図１に示す階段の断面図である。 本発明の踏板の外観斜視図である。 本発明の踏板の配筋の例を示す透視図であって、（ａ）は平面配置を、（ｂ）は側板から見た配置を、（ｃ）は長手方向の配置を示す図である。 コンクリート構造の建物で使用する本発明の踏板の取付金具の一例を示す外観斜視図である。 コンクリート構造の建物で使用する本発明の踏板の取付金具の他の例を示す外観斜視図である。 本発明の階段の踏板の取付部分構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側板図である。 本発明の踏板の取付ボルトを通る平面に沿った断面図である。 コンクリート構造の建物で使用する本発明の踏板の取付金具の別の例を示す外観斜視図である。 鉄骨構造の建物で使用する本発明の踏板の取付金具の一例を示す外観斜視図である。 鉄骨構造の建物で使用する本発明の踏板の取付金具の他の例を示す外観斜視図である。

以下、図面を使用して本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の階段の取付構造を示す透視斜視図であり、踏板を鉄筋コンクリート躯体に取り付けた階段を示している。図に示す階段は、鉄筋コンクリート躯体３０，３０の間にＡＬＣからなる踏板１、１、・・・が掛けられている。
鉄筋コンクリート躯体３０、３０には、アンカーボルト２３を埋設することにより取付金具２、２、２、・・・が取り付けてあり、その取付金具２、２、２、・・・の上に踏板１、１、・・・を載置してある。
踏板１、１、・・・は座堀穴を有する貫通孔１ａを通して取付金具２、２、・・・に取付ボルト４、４、・・・によって締め付け固定されている。取付ボルト４、４、・・・は座金５、５・・・を介して締め付けた後、貫通孔１ａ上部の座堀穴を座堀穴埋材６、６・・を使用して穴埋めしておく。
なお、この穴埋め材は、合成樹脂製の成型品や、モルタルなどの不定形な硬化材料の、何れも使用出来る。

図２は図１に示す階段の三面図であり、（ａ）は図１に示す階段の平面透視図、（ｂ）は図１に示す階段の立面透視図、（ｃ）は図１に示す階段の断面図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、鉄筋コンクリート躯体３０の内部には取付金具２がアンカーボルト２３を埋設して固定されている。踏板１はその両端部を取付金具２上に載置して、取付ボルト４で固定してある。
踏板１はＬ字型の取付金具２に取付ボルト４で固定されている。踏板表面がステップに最適な間隔を保っている限り、踏板１の上下方向の間隔は多少空いていても良い。図２（ｃ）に示すように、図１に示す階段では踏板１の厚さＴがステップの高さＨよりも小さ
いので蹴込み部分１１に隙間が空いている。

図３は、本発明の踏板の外観斜視図である。
本発明の踏板１は、細長い長尺のＡＬＣパネル１０の長さ方向の両端に、固定用の貫通孔１ａ、１ａ・・・が複数個設けてある。ＡＬＣパネル表面は、モルタルやＳＬ材（セルフレベリング材）による保護層１ｃで覆われている。

踏板として使用するＡＬＣパネル１０は、使用する部位の階段の踏板として必要な寸法、強度を有するＡＬＣパネルを用いる。例えば、厚さ：７５ｍｍ〜２００ｍｍ、幅：２００ｍｍ〜６１０ｍｍ、長さ：３００ｍｍ〜６０００ｍｍの範囲のものを用いる。耐荷重性能は５００Ｎ／ｍ^２〜６０００Ｎ／ｍ^２の範囲で使用されることを想定する。用途としては日常使用される階段の他に、避難用の階段として使用できる。耐火性能としては、通常想定される火災時に１０分〜６０分耐えられる性能を有し、耐久性能は通常想定される使用条件下で１０年〜１００年間使用出来る性能を有するものが適当である。

踏板の上部（踏み面）と踏板の前面（蹴込み面）に、保護層１ｃとしてモルタルまたはＳＬ材などを塗布する。保護層１ｃはＡＬＣパネル表面の多孔性を封止して耐久性を高めると共に、ノンスリップ材としての役割を担うものである。
保護層１ｃとなるモルタルまたはＳＬ材の厚さは、使用条件としての荷重、又は使用時に想定される落下物の種類などを考慮し、１〜５０ｍｍの範囲で建築設計者などによって適宜決定される。
表面（踏み面）と蹴込み面（段端）以外のＡＬＣパネル表面には、必要に応じて装飾を兼ねた塗装または吹き付け仕上げやモルタル仕上げ、タイル張り仕上げを行う場合がある。

図４は本発明の踏板の配筋の例を示す透視図であって、（ａ）は平面配置を、（ｂ）は側面から見た配置を、（ｃ）は長手方向の配置を示す図である。
本発明の踏板１には図４（ａ）に示すように、ＡＬＣパネルの長手方向に沿って主筋２５が通っている。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、主筋２５はＡＬＣパネル１０の表面側に２本のパネル上側配筋２５ａが、ＡＬＣパネルの裏面側の３本のパネル下側配筋２５ｂが配置されている。また、図４（ｃ）に示すように、２本のパネル上側配筋２５ａと３本のパネル下側配筋２５ｂは、それぞれ副筋２６によって連結して固定してある。
このように踏板の配筋をすることにより、板厚が薄くても階段踏板としての耐荷重性能を発揮することができる。また、主筋及び副筋の本数は、必要に応じて２本〜２０本の間で決定される。

図５及び図６は、コンクリート構造の建築物で使用する本発明の踏板の取付金具の例を示す外観斜視図である。
本発明の踏板の取付金具２、２’はＬ字型鋼片２１、２１’からなり、Ｌ字型鋼片２１、２１’の底板２１ａ、２１ａ’の内側には、ネジ溝２２ａ、を有する複数の突起２２、が溶接固定されており、Ｌ字型鋼片２１、２１’の側板２１ｂ、２１ｂ’の外側には複数のアンカーボルト２３が溶接固定されている。アンカーボルト２３の先端には、ボルト頭２４がある。又はボルト頭の代わりに、ボルトの先端にアンカー用のナットを螺合させても良い。更に、アンカーボルトとして、スタッドボルトも使用できる。Ｌ字型鋼片２１、２１’の側板２１ｂ、２１ｂ’及びアンカーボルト２３を鉄筋コンクリート躯体の型枠に載置し、そのＬ字型鋼片２１、２１’の底板２１ａ、２１ａ’に図示省略の踏板を載置し、取付ボルト（図示省略）で固定する。しかる後、鉄筋コンクリート製の建物躯体の内部に埋設してコンクリートを打設して固定する。
また、予め鉄筋コンクリート製の建物躯体にＬ字型鋼片２１、２１’の側板２１ｂ、２１ｂ’及びアンカーボルト２３を固定しておき、その後に踏板を載置、固定することも可能である。
図５及び図６の取付金具２、２’は、構造や使用方法は全く同じであり、図６の取付金具２’は、アンカーボルト２３を３本有している点が異なるのみである。アンカーボルト２３及び突起２２の数は、荷重条件など、必要に応じて２本〜１０本を使用する。

図７は本発明の階段の踏板の取付部分構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面図、（ｃ）は側面図である。
図７（ａ）、（ｂ）に示すとおり、鉄筋コンクリート製の建物躯体３０にアンカーボルト２３を使用して固定されている取付金具２に、踏板１がその端で取付ボルト４により締め付け固定されている。踏板１の両端には上部に座堀穴１ｂを有する貫通孔１ａがあけてあり、踏板１は貫通孔１ａに取付ボルト４を通して取付金具２の突起２２にあるネジ溝に螺合させて締め付け固定する。取付ボルト４を締め付けた後、座堀穴埋材６で座堀穴１ｂを封止しておく。踏板１の取付部分詳細は、次の図８に示す。
鉄筋コンクリート製の建物躯体３０と踏板１との接合面にはシーリング材７で封止してある。その状態を図７（ｃ）に見ることができる。取付金具２と接する踏板１の底部を除いて、踏板１の３面を取り囲むようにシーリング材７で封止してある。

図８は本発明の踏板の取付ボルトを通る平面に沿った断面図である。
踏板１の端部には取付ボルト４用の貫通孔１ａが搾孔されており、貫通孔１ａの上部には座堀穴１ｂが形成されている。貫通孔１ａの内径は前述の取付金具２に取り付けられた突起２２の外形よりもやや大きくしておく。必要に応じて、突起２２の金具２への溶接部を納めるために、面取りを設けることもある。
踏板１は、貫通孔１ａを通して取付ボルト４、座金５を用いて取付金具２の突起２２に螺合させて固定する。ボルト締めした後の貫通孔１ａ上部の座堀穴１ｂには、座堀穴埋材６を詰め込んで封止しておく。

図９はコンクリート構造の建物で使用する本発明の踏板の取付金具の別の例を示す外観斜視図である。
図９に示す踏板の取付金具３は、１対のＬ字型鋼片３１と平鋼片４１とからなっている。
Ｌ字型鋼片３１の底板３１ａの内側には、ネジ溝３２ａを有する複数の突起３２が溶接固定されており、Ｌ字型鋼片３１の側板３１ｂには複数の穴３１ｃが開けてある。この穴３１ｃの内径は座金３４を嵌め込めるような大きさとし、座金３４を通して取付ボルト３５を通す。
一方、平鋼片４１のほぼ中央には穴４２が開けてあり、その外側面には複数のアンカーボルト４３が溶接固定されている。アンカーボルト４３の先端には、固定用のボルト４４が螺合させてある。また、アンカーボルト４３の中心にはネジ溝４５を搾孔してある。
平鋼片４１及びアンカーボルト４３を鉄筋コンクリート製の建物躯体の内部に埋設してコンクリートを打設して固定する。しかる後、平鋼片４１のアンカーボルト４３のネジ溝４５に、前述の座金３４を通して取付ボルト３５を締め付けて固定する。
このようにしてコンクリート構造の建物躯体に取付金具を固定し、その取付金具のＬ字型鋼片３１に前述と同様にして踏板を取り付ける。

図１０は、鉄骨構造の建物で使用する本発明の踏板の取付金具の例を示す外観斜視である。
鉄骨構造の建物躯体に階段を取り付ける場合は、建物躯体を組み立て後に取付金具を取り付けることができるので、使用する取付金具３８は先の図９に示したＬ字型鋼片３１と同様でよい。したがって構造の詳細説明は省略する。
Ｌ字型鋼片３１側板には複数の穴３３が開けてある。この穴３３の内径は座金３４を嵌め込めるような大きさとし、座金３４を通して取付ボルト３５を通す。図示省略の鉄骨構造の建物躯体の所定位置に設けた穴に取付ボルト３５を通し、座金３６を介してナット３７を螺合させて、取付金具３８を鉄骨構造の建物躯体に締め付け固定する。
このようにして鉄骨構造の建物躯体に取付金具３８を固定し、その取付金具３８に前述と同様にして踏板を取り付ける。

図１１は上記のようにして鉄骨構造の建物躯体に階段を設置した場合の外観斜視図である。
鉄骨構造の建物躯体５０に、Ｌ字型鋼片からなる取付金具３８がボルト締めで取り付け
てある。取付金具３８上に踏板１を載置し、座金５と取付ボルト３５を用いて取付金具３８に締め付け固定し、座掘穴に座掘穴埋材６を詰めて封止してある。

１ 踏板
２、２’、３ 取付金具
４ 取付ボルト
５、３６ 座金
６ 座堀穴埋材
７ シーリング材
１０ ＡＬＣパネル
２１、２１’ Ｌ字型鋼片
２２、３２ 突起
２３、４３ アンカーボルト
２４ ボルト頭
２５ 主筋
２６ 副筋
３０ 鉄筋コンクリート躯体
３１ Ｌ字型鋼片
３３、４２ 穴
３４ 座金
３５ 取付ボルト
３７ ナット
３８ 取付金具
４１ 平鋼片
４４ 固定用のボルト
４５ ネジ溝
５０ 鉄骨構造の建物躯体

Claims (6)

1. 鉄筋コンクリート構造または鉄骨構造の建物躯体として使用される階段の踏板であって、ＡＬＣパネル表面にモルタル、ポリマーセメントモルタル、ＳＬ材（セルフレベリング材）、合成樹脂系左官材料による保護層を設けてなることを特徴とする階段用踏板。
2. 鉄筋コンクリート構造からなる階段となる構造であって、断面がＬ字型の鋼片の底板内部にネジ溝を有する複数の突起が溶接固定され、Ｌ字型の鋼片の側板外部には複数のアンカーボルトが溶接固定されている取付金具と、踏板の長手方向の両端に複数の座掘穴を有する貫通孔を具備した請求項１の段板用踏板にて構成されることを特徴とする階段構造。
3. 鉄筋コンクリート構造からなる階段となる構造であって、断面がＬ字型の鋼片と該鋼片の側板とほぼ同じ大きさの平鋼片の対からなり、前記Ｌ字型の鋼片の底板内側にネジ溝を有する複数の突起が溶接固定されており、前記Ｌ字型の鋼片の側板には取付ボルト用の穴を有し、前記平鋼片の側板外側には複数の中心にネジ溝を有するアンカーボルトが溶接固定されている取付金具と、踏板の長手方向の両端に複数の座掘穴を有する貫通孔を具備した請求項１の段板用踏板にて構成されることを特徴とする階段構造。
4. 鉄骨構造からなる階段となる構造であって、断面がＬ字型の鋼片の底板内側にネジ溝を有する複数の突起が溶接固定されており、前記Ｌ字型の鋼片の側板には取付ボルトを貫通させて取付金具を建物躯体にボルト締めするための穴を有することを特徴とする取付金具と、踏板の長手方向の両端に複数の座掘穴を有する貫通孔を具備した請求項１の段板用踏板にて構成されることを特徴とする階段構造。
5. 鉄筋コンクリート構造の建物躯体に階段を設置するに当たり、コンクリート型枠の所定の位置に、あらかじめ前記請求項２または３に記載の取付金具のアンカーボルトを固定してコンクリートを打設し、しかる後、該取付金具に前記請求項１に記載の階段用踏板を取付ボルトを使用して固定することを特徴とする、鉄筋コンクリート構造への階段の取付方法。
6. 鉄骨構造の建物躯体に階段を設置するに当たり、あらかじめ建物躯体の所定の位置に取付ボルト用の穴を設け、該穴を通して前記請求項４に記載の取付金具を取付ボルトを使用して固定し、しかる後、該取付金具に前記請求項１に記載の階段用踏板を取付ボルトを使用して固定することを特徴とする、鉄骨構造への階段の取付方法。
   

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