JP7206538B2

JP7206538B2 - 階段構造

Info

Publication number: JP7206538B2
Application number: JP2018234759A
Authority: JP
Inventors: 勝也鈴木
Original assignee: Toyota Housing Corp
Current assignee: Toyota Housing Corp
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2023-01-18
Anticipated expiration: 2038-12-14
Also published as: JP2020094456A

Description

本発明は、階段構造に関する。

特許文献１には、踏面及び蹴込板を有する階段部材（段板部材）と、段板部材を下方側から支持する一対の力桁を有する鉄骨階段が開示されている（図４参照）。この特許文献１に記載された力桁は、溝形鋼とされている。具体的には、縦断面視で高さ方向に延在するウエブ部と、ウエブ部の上端部から他方の力桁側へ延在する上フランジと、ウエブ部の下端部から他方の力桁側へ延在し、上フランジと対向して配置された下フランジとを備えている。そして、この力桁に階段部材を固定する際は、力桁の上フランジの上面に階段部材に形成された取付用のフランジを重ね、これらを固定する（ボルト締結する）構成とされている。

特開２００５－２１３８９６号公報

しかしながら、上記先行技術では、力桁の上フランジの下方側には、下フランジが対向して配置されている。このため、階段部材の固定作業を力桁の上フランジの下方側から行おうとすると、力桁の下フランジが作業者の手元に干渉してしまい、煩わしさを与えることが考えられる。

本発明は上記事実を考慮し、階段部材を力桁に組み付ける際の作業性を向上させることができる階段構造を得ることが目的である。

第１の態様に係る階段構造は、略矩形平板を略Ｌ字状に折り曲げて踏板部と蹴込部を一体形成すると共に、踏板部の後端部に一体形成された踏板側フランジと蹴込部の下端部に一体形成された蹴込側フランジとを含んで構成される複数の階段部材と、前記階段部材の長手方向両端に一対配置され、縦断面視で、建物高さ方向に延在するウエブ部と、該ウエブ部の上端から該ウエブ部に対して離間する方向に延在され、建物上方側から載置される前記踏板側フランジ及び前記蹴込側フランジが固定される上フランジと、を含むと共に、該上フランジの下側に建物下方側へ開放された空間が形成される一対の桁と、を備えている。

第１の態様に係る階段構造では、略矩形平板を略Ｌ字状に折り曲げて、踏板部と蹴込部を一体形成した複数の階段部材と、この階段部材の長手方向両端に配置される一対の桁とを備えている。この一対の桁は、縦断面視で、建物高さ方向に延在するウエブ部と、該ウエブ部の上端から該ウエブ部に対して離間する方向に延在する上フランジを含んでいる。また、上フランジには、上記踏板部と蹴込部にそれぞれ一体形成された踏板側フランジ及び蹴込側フランジが建物上方側から載置され、固定されている。

ここで、上述した一対の桁には、上フランジの下側に建物下方側へ開放された空間が形成されている。これにより、上フランジを階段部材に固定する際に、上フランジの下方側に作業スペースが確保されるため、桁の下方側から容易に作業をすることができる。

第２の態様に係る階段構造は、第１の態様に記載の構成において、前記桁は、前記ウエブ部の下端から前記上フランジと反対方向へ延在された下フランジを備えている。

第２の態様に係る階段構造では、桁のウエブ部の上端及び下端に、それぞれ反対方向に延在された上フランジと下フランジが設けられている。すなわち、桁の断面形状は、縦断面視で略Ｚ字状とされている。これにより、桁を山形鋼や溝形鋼で構成する場合と比べて断面剛性が向上されるため、桁の板厚を抑えつつ階段の剛性を確保することができる。

また、上フランジと下フランジが、反対方向に延在されているため、上述した上フランジの下方側に加えて、下フランジの上方側にも作業スペースが確保される。このため、作業者は、上下何れのフランジに作業する場合にも、他方側のフランジからの干渉を受けないため、双方のフランジを別の構造体との取付面として利用し易い。

第３の態様に係る階段構造は、第１の態様又は第２の態様に記載の構成において、前記踏板側フランジ及び前記蹴込側フランジは、前記踏板部と前記蹴込部の内側に配置されている。

第３の態様に係る階段構造では、踏板側フランジ及び蹴込側フランジが、踏板部と蹴込部の内側に配置されている。これにより、階段の表面に踏板側フランジ及び蹴込側フランジが露出されず、これらのフランジが踏板部及び蹴込部の表面に設定される仕上げ材と干渉しない。その結果、階段部材が仕上げ材に与える影響を抑制して、階段の意匠性を向上させることができる。

第４の態様に係る階段構造は、第１の態様～第３の態様の何れか１態様に記載の構成において、前記桁は、前記ウエブ部の側面が、階段の昇降方向上昇側又は昇降方向下降側若しくはその両方に配置される建物構造体に固定されている。

第４の態様に係る階段構造では、桁の上フランジに加えて、ウエブ部が建物構造体との固定部として活用される。これにより、桁の形状を複雑化することなく、建物構造体や別部材との取付面が効率的に確保され、部材のコストを抑制することができる。

以上説明したように、第１の態様に係る階段構造によれば、上フランジの下側に作業スペースを設けることにより、階段部材を桁に組み付ける際の作業性を向上させることができるという優れた効果を有する。

第２の態様に係る階段構造によれば、桁の板厚を抑えつつ階段の剛性を向上させると共に、桁と他の構造体との取付面を増やすことができるという優れた効果を奏する。

第３の態様に係る階段構造によれば、階段部材が仕上げ材に与える影響を抑制して、階段の意匠性を向上させることができるという優れた効果を有する。

第４の態様に係る階段構造によれば、部材のコストを抑制することができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る階段構造が適用された階段を概略的に示す概略側面図である。本実施形態の階段構造における力桁と階段部材の構造を示す分解斜視図である。図２の３－３断面図である。図１に示す階段であって、図１に領域Ｐで示される上階直線部の上端部を示す分解斜視図である。図４に示す上階直線部の上端部を示す側面図である。図１に示す階段であって、図１に領域Ｑで示される上階直線部の下端部を概略的に示す分解斜視図である。図１に示す階段であって、図１に領域Ｒで示される下階直線部の下端部を示す分解斜視図である。

以下、図１～図７を用いて、本実施形態に係る階段構造が適用された階段１６について説明する。

図１に示されるように、階段１６は、建物１０の一階と二階を繋ぐＵ字階段とされている。階段１６は、建物１０の二階床部１２から、斜め下方側へ延在された上階直線部１８と、建物１０の一階床部１４から斜め上方側へ延在された下階直線部２０と、上階直線部１８の下端部と下階直線部２０の上端部とを接続する廻り部２２と、を備えている。上階直線部１８と下階直線部２０は、直階段で構成され、平面視で略平行に配置されている。廻り部２２は、図示しない取り付け方法により建物１０の柱部２４に固定されており、複数の踏板で段階的に昇降方向を変化させて上階直線部１８と下階直線部２０を平面視で略Ｕ字状に連結させている。

（基本構成）
上階直線部１８及び下階直線部２０を構成する直階段は、一対の力桁２６と、一対の力桁２６に建物下方側から支持された複数の階段部材２８と、を備えた力桁方式の鉄骨階段である。図２には、上階直線部１８を構成する一対の力桁２６及び階段部材２８の構造が分解斜視図で示されている。なお、力桁２６が本発明における「桁」に相当する。

図２及び図３に示されるように、力桁２６は、階段部材２８の両端にそれぞれ傾斜して配置されている。この力桁２６は、所謂Ｚ形鋼とされており、縦断面視で、建物高さ方向に延在するウエブ部２６Ａと、ウエブ部２６Ａの上端から直角に屈曲して延在された上フランジ２６Ｂと、ウエブ部２６Ａの下端から上フランジ２６Ｂと反対の方向に延在された下フランジ２６Ｃとを備えている。このように、ウエブ部２６Ａの上下両端から、それぞれ反対方向へ延在された上フランジ２６Ｂ及び下フランジ２６Ｃが形成されているため、上フランジ２６Ｂの下方側には、建物下方側へ開放された空間３０が形成されている。なお、本実施形態では、上フランジ２６Ｂはウエブ部２６Ａの上端から階段１６の幅方向外側に延在されている。また、下フランジ２６Ｃは、ウエブ部２６Ａの下端から階段１６の幅方向内側に延在されている。なお、図３では、階段１６の幅方向外側を矢印ＯＵＴで示し、階段１６の幅方向内側を矢印ＩＮで示している。

また、上記構成の力桁２６の板厚ｔは、一例として２．３ｍｍに設定されている。

図２に示されるように、力桁２６の上フランジ２６Ｂには、上フランジ２６Ｂの板厚方向に貫通する複数の孔３２が設けられている。孔３２には、後述する階段部材２８をボルト締結する際のボルト３４が、上フランジ２６Ｂの下面側から挿通される構成となっている。

階段部材２８は、矩形状の鋼板を略Ｌ字状に折り曲げて、階段部材２８の上面を構成し略水平方向に延在する踏板部３６と、踏板部３６の先端（踏板部３６の段鼻部分）から略鉛直下方側へ垂下された蹴込部３８とが形成されている。また、この踏板部３６と蹴込部３８の端部を折り曲げて、踏板側フランジ３６Ａ及び蹴込側フランジ３８Ａがそれぞれ形成されている。具体的には、踏板側フランジ３６Ａは、踏板部３６の踏幅方向の後端に一体形成され、力桁２６の傾斜方向に対応して階段下方側かつ蹴込部３８側へ傾斜して延出されている。また、蹴込側フランジ３８Ａは、蹴込部３８の下端に一体形成され、力桁２６の傾斜方向に対応して、階段上方側かつ踏板部３６側へ傾斜して延出されている。換言すると、踏板側フランジ３６Ａ及び蹴込側フランジ３８Ａは、踏板部３６と蹴込部３８の内側に配置されている。

踏板側フランジ３６Ａ及び蹴込側フランジ３８Ａの階段１６の幅方向両端部には、それぞれ板厚方向に貫通する締結孔４０が形成されている。階段部材２８は、力桁２６の上フランジ２６Ｂに載置され、上フランジ２６Ｂの孔３２と共に締結孔４０にボルト３４が挿通されて、ボルト３４とナット３５で締結されている（図５参照）。これにより、階段部材２８が力桁２６に固定されている。

図１に示されるように、上記構成の階段部材２８は、力桁２６の上フランジ２６Ｂに昇降方向に等間隔に取り付けられている。この際、踏板側フランジ３６Ａ及び蹴込側フランジ３８Ａは、踏板部３６と蹴込部３８の内側に配置されているため、ボルト３４は階段部材２８の表面に露出されない構成となっている。そして、踏板部３６及び蹴込部３８の表面には、意匠面を構成する仕上げ材４２が配設されている。

以下、上述した構成を基本の構成とする階段１６の上階直線部１８及び下階直線部２０の構成についてこの順に説明する。

（上階直線部）
図４には、上階直線部１８の上端部（図１に示す領域Ｐ参照）の構造が分解斜視図で示されている。また、図５には、上階直線部１８の上端部の構造が縦断面図で示されている。なお、図１では、説明の便宜のため断熱材５４の図示を省略している。また、図４では、ボルト３４、ナット３５、仕上げ材４２、断熱材５４の図示を省略している。

これらの図に示されるように、上階直線部１８の上端部は、二階床部１２を建物下方側から支持する床梁４４に固定されている。床梁４４は、所謂Ｈ形鋼とされ、縦断面視で、建物高さ方向に延在するウエブ部４４Ａと、ウエブ部４４Ａの上端から左右両側へ延在された上フランジ４４Ｂと、ウエブ部４４Ａの下端から左右両側へ延在され、上フランジ４４Ｂと建物上下方向に対向して配置される下フランジ４４Ｃとを備えている。

床梁４４の下フランジ４４Ｃ上には、床梁の延在方向に沿って延びる支持部材４６が固定されている。支持部材４６は、山形鋼で構成され、略水平方向に延在する基部４６Ｂが下フランジ４４Ｃにボルト締結されており、建物上下方向に延在する立上り部４６Ａが床梁４４の下フランジ４４Ｃの周縁に沿って立設されている。立上り部４６Ａの長手方向の両端には上階直線部１８に面した側面に、一対の取付ブラケット４８が固定されている。取付ブラケット４８は、Ｌ字状に折り曲げられた板体で構成され、一方の側面が支持部材４６の立上り部４６Ａにボルト締結されている。また、取付ブラケット４８の他方の側面は、立上り部４６Ａの長手方向の両端から立上り部４６Ａに対して直交する方向に立設されており、力桁２６の取付座面４８Ａとされている。

一対の力桁２６は、上記一対の取付ブラケット４８の外側から配置され、力桁２６のウエブ部２６Ａと取付ブラケット４８の取付座面４８Ａがボルト５６とナット５７で締結されている（図４参照）。このように、上階直線部１８の上端部では、力桁２６の上フランジ２６Ｂが階段部材２８の取付面とされ、ウエブ部２６Ａの側面が取付ブラケット４８、支持部材４６を介して階段１６の建物上方に配置される床梁４４に固定されている。なお、床梁４４が本発明における「建物構造体」に相当する。

また、図４に示されるように、上階直線部１８において、力桁２６の最上端部に載置される階段部材２８には、踏板側フランジ３６Ａに、切欠き部５０が形成されている。切欠き部５０は、階段の幅方向に長尺に形成され、建物下方側に開口されている。階段部材２８が力桁２６に固定された状態では、切欠き部５０によって、支持部材４６の立上り部４６Ａの上端部と踏板側フランジ３６Ａとの間にスリット状の開口部５２が形成される（図５参照）。

図５に示されるように、開口部５２は、床梁４４の側面及び下面に、断熱材５４を配置するために形成されている。具体的には、グラスウール等で構成された断熱材５４を、床梁のウエブ部４４Ａの一方側の側面、下フランジ４４Ｃの下面に巻き付けた後、断熱材５４の端部を開口部５２から挿入し、ウエブ部４４Ａの他方側の側面に沿わせている。また、開口部５２は、踏板部３６と蹴込部３８の内側に配置された踏板側フランジ３６Ａに形成された切欠き部５０を利用して形成されているため、階段部材２８の表面には露出されない。したがって、階段部材２８の表面に仕上げ材４２を取り付けた後でも、力桁２６の下方側から断熱材５４の取付作業を行うことが可能とされている。

一方、上階直線部１８の下端部は、上階直線部１８と下階直線部２０とを繋ぐ廻り部２２に固定されている。なお、図６には、上階直線部１８の下端部（図１に示す領域Ｑ参照）の概略構造が分解斜視図で示されている。また、図６では、廻り部２２の一部が二点鎖線で図示されている。この図に示されるように、上階直線部１８を構成する力桁２６は、途中から屈曲される下端部が、略鉛直下方側へ延在しており、廻り部２２との固定部を構成している。具体的には、力桁２６の上フランジ２６Ｂが廻り部２２との取付座面となり、ボルト５８と図示しないウェルドナットを用いて廻り部２２に締結されている。

（下階直線部）
図７には、下階直線部２０の下端部（図１に示す領域Ｒ参照）の構造が分解斜視図で示されている。この図に示されるように、下階直線部２０の下端部は、一階床部１４に固定されている。具体的には、力桁２６の下端部が、一対のブラケット６０を介して一階床部１４に固定されている。各ブラケット６０は、上述した取付ブラケット４８と同じように、断面が略Ｌ字状に形成されている。ブラケット６０の一方の側面は、一階床部１４にボルト締結されている。また、ブラケット６０の他方の側面は、力桁２６のウエブ部２６Ａの階段の幅方向外側面に隣接して配置されている。換言すると、一対の力桁２６の外側に一対のブラケット６０が配置されている。

力桁２６のウエブ部２６Ａとブラケット６０は、対応する締結孔（符号省略）に階段の幅方向外側からボルト６２が挿通され、ウェルドナット６４に螺合されることで締結されている。このように、下階直線部２０の下端部では、上階直線部１８と同様に力桁２６の上フランジ２６Ｂが階段部材２８の取付面とされ、ウエブ部２６Ａの側面がブラケット６０を介して階段１６の建物下方に配置される一階床部１４に固定されている。なお、一階床部１４が本発明における「建物構造体」に相当する。

また、下階直線部２０の上端部は、上階直線部１８の下端部と同様に廻り部２２に固定されている。下階直線部２０を構成する力桁２６の上端部は、略鉛直上方側に延在して、廻り部２２の図示しない取付座面にボルト締結されている。

（作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

本実施形態に係る階段構造が適用された階段１６では、直階段として形成される上階直線部１８と下階直線部２０において、略矩形平板を略Ｌ字状に折り曲げて、踏板部３６と蹴込部３８を一体形成した複数の階段部材２８を備えている。この階段部材２８は、階段幅方向の長手方向両端に配置された一対の力桁２６によって建物下方側から支持されている。

力桁２６は、Ｚ形鋼とされ、縦断面視で、建物高さ方向に延在するウエブ部２６Ａと、該ウエブ部２６Ａの上端から階段幅方向の外側（ウエブ部２６Ａに対して離間する方向）に延在する上フランジ２６Ｂを含んでいる。そして、上フランジ２６Ｂの上に階段部材２８の踏板側フランジ３６Ａ及び蹴込側フランジ３８Ａが載置され、ボルト３４とナット３５で締結されている。

ここで、上述した力桁２６の特筆すべき点は、Ｚ形鋼の形状特性を利用して、階段１６の施工性を向上させている点にある。

例えば、力桁を溝形鋼で構成した場合、階段部材の固定作業を上フランジの下方側から行おうとすると、作業者の手元や工具が下フランジに干渉してしまい作業の障害になる場合がある。

これに対し、本実施形態の力桁２６では、階段部材２８の取付面となる上フランジ２６Ｂの下側に建物下方へ開放された空間３０が形成されている。これにより、上フランジ２６Ｂの下側の空間３０が作業スペースとして確保されるため、力桁２６の下方側から容易に工具を挿入でき、作業性に優れる。

また、本実施形態では、力桁２６と階段部材２８がボルト３４とナット３５で締結されている。これにより、例えば、階段部材を力桁に溶接する構成と比べて、階段部材２８を力桁２６に固定した後も、ボルト３４の締め込みを調整し、踏板部３６の水平調整を適宜行うことができる。また、力桁２６と階段部材２８を個別に搬入できるため、建築現場へ搬送する段階で部材を小型化することができ、搬送コストを抑えることができる。

また、本実施形態では、力桁２６の上フランジをウエブ部２６Ａの上端から階段の幅方向外側に延在させているため、階段部材２８の取付作業を一対の力桁２６の外側で行うことができ、作業スペースが一層確保しやすい構造となっている。

また、本実施形態では、力桁２６をＺ形鋼で構成することにより、力桁を山形鋼や溝形鋼で構成する場合と比べて断面剛性が向上されている。例えば、本実施形態の階段１６において、力桁２６の板厚ｔは、２．３ｍｍに設定されているが、溝形鋼の力桁で同等の剛性を確保するには、３．２ｍｍ程度の板厚を必要とする。このように、力桁２６の断面形状を略Ｚ字状とすれば、力桁２６の板厚を抑えつつ、階段１６の剛性を確保することができ、ひいては、階段１６の軽量化を図ることができる。

また、上フランジ２６Ｂと下フランジ２６Ｃが、反対方向に延在されているため、上述した上フランジ２６Ｂの下側の空間３０に加えて、下フランジ２６Ｃの上側にも作業スペースが確保される。このため、作業者は、上下何れのフランジに作業する場合にも、他方側のフランジからの干渉を受けないため、上フランジ２６Ｂ及び下フランジ２６Ｃを別の構造体との取付面として利用することができる。

また、本実施形態では、階段部材２８の踏板側フランジ３６Ａ及び蹴込側フランジ３８Ａが、踏板部３６と蹴込部３８の内側に配置されている。これにより、階段部材２８の表面に踏板側フランジ３６Ａ及び蹴込側フランジ３８Ａが露出されず、これらのフランジが踏板部３６及び蹴込部３８の表面に設定される仕上げ材４２と干渉しない。その結果、階段部材２８が仕上げ材４２に与える影響を抑制して、階段１６の意匠性を向上させることができる。

また、図４及び図５に示されるように、本実施形態では、踏板側フランジ３６Ａに切欠き部５０を形成し、階段部材２８の下方側で床梁４４に断熱材５４を配置可能としている。このように、階段部材２８の表面に踏板側フランジ３６Ａ及び蹴込側フランジ３８Ａが露出されない構成とすることで、踏板側フランジ３６Ａ及び蹴込側フランジ３８Ａによって建物構造体との納まりを適宜調整することができる。

また、本実施形態では、力桁２６のウエブ部２６Ａの側面が、階段１６の昇降方向上昇側及び昇降方向下降側に配置される建物構造体に固定されている。具体的には、上階直線部１８では、力桁２６の上端部のウエブ部２６Ａの側面が床梁４４に固定されている。また、下階直線部２０では、力桁２６の下端部のウエブ部２６Ａの側面が、一階床部１４に固定されている。このように、階段１６では、力桁２６の上フランジ２６Ｂに加えて、ウエブ部２６Ａが建物構造体との固定部として活用されている。これにより、力桁２６の形状を複雑化させることなく、建物構造体や別部材との取付面が効率的に確保され、部材のコストを抑制することができる。

[補足説明]
上記実施形態では、力桁２６の上フランジ２６Ｂをウエブ部２６Ａの上端から階段の幅方向外側に延在される構成としたが、これに限らず、上フランジが、ウエブ部の上端から階段の幅方向内側に延在される構成としてもよい。この場合、下フランジはウエブ部の下端から階段の幅方向外側に延在される構成となる。

また、上記実施形態では、力桁２６をＺ形鋼としたが、これに限らず、力桁を山形鋼で構成してもよい。この場合でも、力桁は、建物高さ方向に延在するウエブ部と、ウエブ部の上端からウエブ部に対して離間する方向に延在する上フランジを有する。

また、上記実施形態では、力桁２６と階段部材２８をボルト締結する構成としたが、本発明はこれに限らず、力桁の上フランジと階段部材の踏板側フランジ及び蹴込側フランジとを溶接によって固定してもよい。この場合であっても、力桁の上フランジの下側に空間が形成されるため、作業者の作業スペースを確保し易く施工性に優れる。

また、上記実施形態では、力桁２６と階段部材２８がＵ字階段である階段１６の上階直線部１８と下階直線部２０に適用される構成としたが、これに限らず、直階段や、かね折れ階段の直線部に適用してもよい。

１４一階床部（建物構造体）
１６階段
２６力桁（桁）
２６Ａウエブ部
２６Ｂ上フランジ
２６Ｃ下フランジ
２８階段部材
３０空間
３４ボルト
３６踏板部
３６Ａ踏板側フランジ
３８蹴込部
３８Ａ蹴込側フランジ
４４床梁（建物構造体）

Claims

略矩形平板を略Ｌ字状に折り曲げて踏板部と蹴込部を一体形成すると共に、踏板部の後端部に一体形成された踏板側フランジと蹴込部の下端部に一体形成された蹴込側フランジとを含んで構成される複数の階段部材と、
前記階段部材の長手方向両端に一対配置され、縦断面視で、建物高さ方向に延在するウエブ部と、該ウエブ部の上端から該ウエブ部に対して離間する方向に延在され、建物上方側から載置される前記踏板側フランジ及び前記蹴込側フランジが固定される上フランジと、を含むと共に、該上フランジの下側に建物下方側へ開放された空間が形成される一対の桁と、を備え、
前記一対の桁の上端部と上階の床梁とを接続する支持部材を有し、
前記支持部材は、前記床梁の延在方向に沿って延び、前記一対の桁の上端部が長手方向の両端に固定されると共に前記階段部材との間に建物下方側に開口した開口を設けて配置され、
前記床梁の側面には、前記開口を通って側面に沿わせた断熱材が配置されている、
階段構造。
前記桁は、前記ウエブ部の下端から前記上フランジと反対方向へ延在された下フランジを備えている、
請求項１に記載の階段構造。
前記踏板側フランジ及び前記蹴込側フランジは、前記踏板部と前記蹴込部の内側に配置されている、
請求項１又は請求項２に記載の階段構造。