JP7009729B2

JP7009729B2 - 階段

Info

Publication number: JP7009729B2
Application number: JP2018028513A
Authority: JP
Inventors: 誠西牧; 耕司山本
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2018-02-21
Filing date: 2018-02-21
Publication date: 2022-01-26
Anticipated expiration: 2038-02-21
Also published as: JP2019143366A

Description

本発明は、下階躯体と上階躯体との間に設けられる階段に関する。

建物の振動を防止する為に、建物の架構に制振装置を設ける構造が知られている。

このような構造では、複数箇所の架構内で制振装置の設置場所を確保しなければならず、建物の設計自由度が損なわれるというデメリットを有する。

特開２０００－００８６４７号公報

本発明は係る事実を考慮し、架構内へ設置する制振装置の数を削減することができる階段を提供する。

第一の態様は、蹴込部と踏面部で構成され、一部又は全部が振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材で形成された階段本体と、前記階段本体の上端部を上階躯体に固定する上部固定部と、前記階段本体の下端部を下階躯体に固定する下部固定部と、上端部が前記上階躯体に支持されるとともに下端部が前記下階躯体に支持され、上端部又は下端部の少なくとも一方が長さ方向へ移動が許容されたささら桁と、前記ささら桁に設けられ前記階段本体の前記踏面部を支持する支持部と、を有する。

すなわち、地震時等に建物が揺れると、上階躯体と下階躯体が相対移動して、階段本体が変形、或いは長さ方向に伸縮する。このとき、階段本体の一部又は全部は、エネルギー吸収部材で形成されており、階段本体が変形、或いは長さ方向に伸縮することで、建物の振動を抑制することができる。
また、ささら桁は、長さ方向への移動が許容されているため、階段本体の変形を制限しない。

階段に建物の振動抑制機能を付与することで、他の箇所へ設置する制振装置の数を少なくすることができる。

第二の態様は、前記エネルギー吸収部材は、低降伏点鋼材である。

すなわち、低降伏点鋼材が、地震力で降伏して塑性することで、建物へ入力された振動エネルギーを吸収することができる。これにより、構成の簡素化を図ることができる。

第三の態様は、前記ささら桁と前記階段本体の前記踏面部の端部との間に設けられ、前記ささら桁と前記踏面部との直接接触を抑制する弾性部材と、前記踏面部の前記支持部からの脱落を抑制する抑制手段と、を備えている。

すなわち、階段本体が変形、或いは長さ方向に伸縮した際、支持部から踏面部が脱落することを抑制できる。

また、ささら桁と踏面部との間に弾性部材を設けることで、階段本体が振動したときの擦れ音を抑制することができるとともに、階段幅方向に揺れた際にささら桁と踏面部との直接的な衝突を抑制することができる。

第四の態様は、前記抑制手段は、前記踏面部又は前記支持部に設けられ前記階段本体の長さ方向に長い長穴と、前記長穴へ挿入され前記踏面部及び前記支持部を締結する締結部材と、を備えている。

すなわち、踏面部と支持部が締結部材で締結された状態で、踏面部が長穴に沿って移動する。このため、支持部に対する踏面部の面内方向の移動を許容するとともに、踏面部の脱落を抑制することができる。

本態様によれば、架構内へ設置する制振装置の数を削減することができる。

第一実施形態に係る階段を示す断面図である。第一実施形態の階段の要部を示す斜視図である。図２のＡ－Ａ線に沿った断面に相当する断面図である。第二実施形態を示す図であり、第一実施形態の図３に相当する断面図である。第三実施形態を示す図であり、第一実施形態の図３に相当する断面図である。変形例を示す要部の断面図である。第四実施形態を示す図であり、第一実施形態の図３に相当する断面図である。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態に係る階段を図面に従って説明する。

図１は、階段１０を示す断面図であり、階段１０は建物の中に設けられている。この階段１０は、途中に折り返し部分が無い直線形状とされており、建物の下階と上階とを直線状に繋いでいる。

階段１０は、階段本体１２と、階段本体１２の両側部に設けられたささら桁１４（一方のみ図示）とを備えており、各ささら桁１４の上部には、手すり１６が設けられている。

ここで、本実施形態では、階段本体１２を両側部から支持するささら桁１４を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。例えば、階段本体１２の中央部や側部を下から支える板状のささら桁であっても良い。

（階段本体）
階段本体１２は、設置状態において、鉛直方向に起立した蹴込部１８と、水平方向へ延出する踏面部２０とが長さ方向に交互に繰り返し形成されており、蹴込部１８の上縁から踏面部２０が延出するとともに踏面部２０の縁部に蹴込部１８が起立する。

ここで、本実施形態の階段本体１２は、蹴込部１８の上縁より踏面部２０が延出するとともに、踏面部２０の縁部より蹴込部１８が起立した構造を例に挙げて説明するが、この構造に限定されるものではない。例えば、上側の踏面部２０が下側の踏面部２０の上へ張り出した階段であってもよい。

この階段本体１２の下端部には、下部固定部２２が設けられており、下部固定部２２は、例えば締結部材２４によって下階躯体２６に固定されている。下階躯体２６としては、大梁２８や下階スラブ３０が挙げられ、本実施形態では、大梁２８上に設けられた下階スラブ３０に下部固定部２２が固定されている。

階段本体１２の上端部には、上部固定部３２が設けられており、上部固定部３２は、例えば締結部材３４によって上階躯体３６に固定されている。上階躯体３６としては、大梁３８や上階スラブ４０が挙げられ、本実施形態では、大梁３８上に設けられた上階スラブ４０に上部固定部３２が固定されている。

そして、階段本体１２の中間部には、踏面部２０より面積が広い踊り場４２が設けられており、階段本体１２は、踊り場４２を境とした下階側の下部階段部４４と、上階側の上部階段部４６とで構成される。

この階段本体１２は、折曲された金属板で構成され、上下階の層間変形で変形される階段本体１２は、全体が長さ方向へ伸縮して地震力による振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材で構成されている。これにより、階段本体１２の全域で地震力を吸収することができる。
また、階段本体１２は、屈曲部が連続しているので、スロープと比較すると、座屈することがなく、変形性能も大きい。

そして、階段本体１２は、下部固定部２２、上部固定部３２、蹴込部１８、踏面部２０、及び踊り場４２の総てが低降伏点鋼で構成されており、エネルギー吸収量が高められている。低降伏点鋼とは、一般的な軟鋼に比べ強度が低く、延性が極めて高い鋼材をいう。

ここで、本実施形態では、階段本体１２総てを金属板、具体的には低降伏点鋼で構成し、階段本体１２の全部をエネルギー吸収部材としたが、これに限定されるものではない。例えば、蹴込部１８のみを金属板や低降伏点鋼で構成したり、踏面部２０のみを金属板や低降伏点鋼で構成したりすることで、階段本体１２の一部をエネルギー吸収部材としてもよい。

（ささら桁）
ささら桁１４は、例えば金属板によって形成されており、階段本体１２に沿った形状に形成されている。すなわち、ささら桁１４は、階段本体１２の下部固定部２２に沿って延在する下端部５０と、下部階段部４４に沿って延在する下部傾斜部５２と、踊り場４２に沿って延在する中間部５６とを有する。また、ささら桁１４は、上部階段部４６に沿って延在する上部傾斜部５８と、上部固定部３２に沿って延在する上端部６０とを有する。

ささら桁１４は、上端部６０が上階躯体３６に固定されている。一例として、ささら桁１４の上端部６０を大梁３８を溶接する方法が挙げられるが、これに限定されるものではない。

一方、ささら桁１４の下端部５０は、固定されておらず、階段本体１２の長さ方向へ移動が許容された状態で下階躯体２６に支持されている。

ささら桁１４には、図２に示すように、階段本体１２の踏面部２０を支持する支持部７０が設けられている。各支持部７０は、間隔をおいて複数配置されており（一箇所のみ図示）、階段本体１２の踏面部２０を所定の間隔おきに支持する。

支持部７０は、ささら桁１４に溶着された固定片７０Ａ、及び踏面部２０を下方から支持する支持片７０Ｂを有したアングル材で構成されており、支持片７０Ｂには、図３にも示すように、締結部材７２が挿通される丸穴７４が形成されている。

この丸穴７４に対向する踏面部２０には、階段本体１２の長さ方向に延在する長穴７６が形成されており、この長穴７６には、丸穴７４を挿通したボルトからなる締結部材７２のネジ部７２Ａが貫通する。ネジ部７２Ａには、ワッシャ７８が装着されるとともにナット８０が螺着されており、この締結部材７２及びナット８０によって、踏面部２０及び支持部７０を締結する。これにより、階段本体１２の踏面部２０の支持部７０からの脱落を抑制する抑制手段８２が構成される。

ここで、本実施形態では、支持部７０側を丸穴７４とし踏面部２０側を長穴７６とすることで、踏面部２０を長さ方向へスライド可能としたが、これに限定されるものではない。例えば、支持部７０に長穴を設けて踏面部２０を長さ方向へスライド可能としてもよい。また、支持部７０と踏面部２０とを貫通するピンによって支持部７０からの踏面部２０の脱落を抑制してもよい。

このささら桁１４と階段本体１２の踏面部２０の端部との間には、ささら桁１４と踏面部２０との直接接触を抑制する弾性部材９０が設けられている。この弾性部材９０は、支持部７０の支持片７０Ｂ上に設けられた矩形状のゴム材で構成されている。これにより、この弾性部材９０によって、振動時に生じ得るささら桁１４と階段本体１２との擦れ音を抑制するとともに、階段幅方向に揺れた際にささら桁１４と踏面部２０との直接的な衝突を抑制することができる。

踏面部２０には、図３に示したように、突出した締結部材７２を避けるための穴９２が形成された中間板９４が積層されており、この中間板９４上は、平板９６が積層されている。これにより、踏面部２０に突出した締結部材７２を隠すとともに、階段１０の踏面が平坦とされている。

（作用・効果）
以上の構成に係る本実施形態の作用を説明する。

地震時等に建物が揺れると、上階躯体３６と下階躯体２６が相対移動し、階段本体１２が変形、或いは長さ方向に伸縮する。このとき、階段本体１２の一部又は全部、本実施形態にあっては階段本体１２の全部がエネルギー吸収部材で形成されており、階段本体１２が変形、或いは長さ方向に伸縮することで、建物の振動を抑制することができる。

このため、建物への制振装置の設置箇所を少なくすることができ、建物の設計自由度を向上することができる。

また、ささら桁１４を構成する桁部材間でエネルギーを吸収する場合と比較して、エネルギー吸収範囲を階段本体１２の長さ方向に広げることができる。これにより、エネルギー吸収量を増大することができる。

そして、エネルギー吸収部材の範囲を変える等してエネルギー吸収範囲を可変することで、エネルギー吸収性を調整することも可能となる。

また、エネルギー吸収部材が低降伏点鋼材である。

このため、低降伏点鋼材が、地震力で降伏して塑性することで、建物へ入力された振動エネルギーを吸収することができる。これにより、階段本体に振動エネルギー吸収部材を構成する制振部材を別途設ける必要が無いので、構成の簡素化を図ることができる。

さらに、ささら桁１４と階段本体１２の踏面部２０との間には弾性部材９０が設けられ、踏面部２０の支持部７０からの脱落を抑制する抑制手段８２を備えている。

このため、階段本体１２が変形、或いは長さ方向に伸縮する際の支持部７０からの踏面部２０の脱落を抑制することができる。

また、ささら桁１４と踏面部２０との間に弾性部材９０を設けることで、階段本体１２が振動したときの擦れ音や衝突を抑制することができる。

さらに、踏面部２０及び支持部７０を締結する締結部材７２が、踏面部２０又は支持部７０に設けられ長穴７６に沿って移動することで、支持部７０に対する踏面部２０の面内方向の移動を許容するとともに、踏面部２０の脱落を抑制することができる。

＜第二実施形態＞
図４は、第二実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一部分に付いては同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。

すなわち、本実施形態では、階段本体１２の踏面部２０と支持部７０との固定構造が異なり、踏面部２０には、下方へ向けて突出する締結部材の一例であるスタッドボルト１００が設けられている。このスタッドボルト１００は、支持部７０の支持片７０Ｂに設けられた穴１０２を挿通する。このスタッドボルト１００には、ワッシャ１０４が装着されるとともにナット１０６が螺着され、踏面部２０及び支持部７０を締結する。

支持部７０の穴１０２は、階段本体１２の長さ方向に延在する長穴で構成され、支持部７０に対する踏面部２０の面内方向の移動を許容するとともに、踏面部２０の脱落を抑制する。

このような構造であっても、第一実施形態と同様の作用効果を奏する。

また、本実施形態では、締結部材が踏面部２０上に突出しないので、階段１０の踏面の仕上げが容易となる。

＜第三実施形態＞
図５は、第三実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分に付いては同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。

すなわち、本実施形態では、階段本体１２の踏面部２０と支持部７０との固定構造が異なり、踏面部２０に設けられたボルト穴１１０の外周部には、座繰り穴１１２が形成されている。ボルト穴１１０に挿通された締結部材の一例であるボルト１１４の頭部１１４Ａは、座繰り穴１１２に収容され、踏面部２０の一般面２０Ａからの突出が抑制される。

ボルト１１４のネジ部１１４Ｂは、支持部７０の支持片７０Ｂに設けられた穴１１６を貫通する。ボルト１１４のネジ部１１４Ｂには、ワッシャ１１８が装着されるとともにナット１２０が螺着され、踏面部２０及び支持部７０を締結する。

支持部７０の穴１１６は、階段本体１２の長さ方向に延在する長穴で構成され、支持部７０に対する踏面部２０の面内方向の移動を許容するとともに、踏面部２０の脱落を抑制する。

また、本実施形態では、ボルト１１４が踏面部２０の一般面２０Ａより突出しないので、階段１０の踏面の仕上げが容易となる。

なお、前述した各形態では、締結部材７２、ボルト１００、１１４のネジ部７２Ａ、１１４Ｂにナット８０、１０６、１２０を螺着して、踏面部２０及び支持部７０を締結したが、これに限定されるものではない。

＜変形例＞
例えば、図６に示すように、第一ナット１３０及び第二ナット１３２からなるダブルナット１３４を締結部材７２やボルト１００、１１４に螺着する。そして、第一ナット１３０と踏面部２０あるいは支持部７０との間に隙間１３６を確保した状態で、ダブルナット１３４をロックする。

これにより、踏面部２０の拘束力を制限することができ、支持部７０に対する踏面部２０の面内方向の移動を容易とすることができる。

＜第四実施形態＞
図７は、第四実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分に付いては同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、階段本体１２の踏面部２０と支持部７０との固定構造が異なり、ささら桁１４からは、階段本体１２の踏面部２０を上方から押える押え部１４０が延出している。この押え部１４０は、ささら桁１４に溶接された固定片１４０Ａと、固定片１４０Ａより踏面部２０に沿って延出する延出片１４０Ｂとを有するアングル材で構成される。

また、本実施形態では、ささら桁１４に設けられた支持部７０と押え部１４０とによって階段本体１２の踏面部２０を挟持固定することができるので、踏面部２０を挿通するボルト等が不要となる。

このため、踏面部２０からボルトが突出することが無く、階段１０の踏面の仕上げが容易となる。

１０階段
１２階段本体
１４ささら桁
１８蹴込部
２０踏面部
２６下階躯体
２８大梁
３０下階スラブ
３２上部固定部
３６上階躯体
３８大梁
４０上階スラブ
５０下端部
６０上端部
７０支持部
７２締結部材
７６長穴
８２抑制手段
９０弾性部材
９２穴
１００ボルト
１００スタッドボルト
１０２穴
１１４ボルト
１１６穴

Claims

長さ方向に交互に連続する複数の蹴込部及び踏面部で形成され、一部又は全部が振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材で形成された階段本体と、
前記階段本体の上端部を上階躯体に固定する上部固定部と、
前記階段本体の下端部を下階躯体に固定する下部固定部と、
上端部が前記上階躯体に支持されるとともに下端部が前記下階躯体に支持され、上端部又は下端部の少なくとも一方が長さ方向へ移動が許容されたささら桁と、
前記ささら桁に設けられ前記階段本体の前記踏面部を支持する支持部と、
前記踏面部の前記支持部からの脱落を抑制する抑制手段と、
を有し、
前記抑制手段は、
前記踏面部又は前記支持部に設けられ前記階段本体の長さ方向に長い長穴と、
前記長穴へ挿入され前記踏面部及び前記支持部を締結する締結部材と、
を備えている階段。
長さ方向に交互に連続する蹴込部及び踏面部で形成され、一部又は全部が振動エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材で形成された階段本体と、
前記階段本体の上端部を上階躯体に固定する上部固定部と、
前記階段本体の下端部を下階躯体に固定する下部固定部と、
上端部が前記上階躯体に支持されるとともに下端部が前記下階躯体に支持され、上端部又は下端部の少なくとも一方が長さ方向へ移動が許容されたささら桁と、
前記ささら桁に設けられ前記階段本体の前記踏面部を下方から支持する支持部と、
前記ささら桁に設けられ前記階段本体の前記踏面部を上方から押さえ、前記支持部との間で、前記踏面部を前記階段本体の長さ方向に移動可能に挟持する押え部と、
を有する階段。
前記エネルギー吸収部材は、低降伏点鋼材である請求項１又は請求項２に記載の階段。
前記ささら桁と前記階段本体の前記踏面部の端部との間に設けられ、前記ささら桁と前記踏面部との直接接触を抑制する弾性部材を備えた請求項１～請求項３の何れか１項に記載の階段。