(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造と下部構造との間に免震装置が介装された免震構造物において、上記上下部構造間に渡って架設される階段の免震化構造であって、上記階段の上部を上記上部構造に固定し、かつ当該階段の下部を滑り支承を介して上記下部構造に対して相対移動自在に設けられるとともに、上記滑り支承は、上記下部構造および階段の一方に固定された金属板と、他方に固定されて上記金属板表面を相対的に滑動する滑り板とからなり、かつ上記金属板と滑り板とは、上記階段に固定されているものが、上記下部構造に固定されているものよりも水平方向寸法が大きく形成されていることを特徴とする免震構造物における階段の免震化構造。
【請求項２】
上記滑り支承は、上記階段の下端部と上記下部構造の上面との間、上記階段の柱の下端部と上記下部構造の上面との間、または上記階段の階段梁と上記下部構造の上面との間に介装されていることを特徴とする請求項１に記載の免震構造物における階段の免震化構造。
【請求項３】
上記免震構造物における免震装置は、基礎部分に介装されており、かつ上記階段は、上部構造に沿って下層から上層に向けて連続する屋外階段であることを特徴とする請求項１または２に記載の免震構造物における階段の免震化構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、免震構造物の屋内あるいは屋外に設けられる階段の免震化構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の構造物を免震構造とするための工法として、当該構造物の基礎部分や中間階層等に、積層ゴム等からなる高減衰弾性体支承やすべり支承を用いた免震装置を介装することにより、地震によって地盤から構造物に伝播しようとする振動を緩衝して、上部構造に生じる応力や変形を少なくするようにした各種構成の免震構造物が開発されている。
ところで、このような免震構造物においては、地震が発生した際に、免震装置が介装された上部構造と下部構造とが相対的に変位動するために、これら上下部構造間に渡って架設される階段についても、いずれか一方に固定し、かつ他方に対しては相対移動自在に設ける等の免震化を図る必要がある。
【０００３】
図４は、従来のこの種の免震建物（免震構造物）における階段の免震化構造を示すものである。
図４に示すように、この免震建物は、基礎（下部構造）１と建物（建物）２との間に、積層ゴムを用いた高減衰弾性体支承の免震装置３と、図示されない滑り支承を用いた免震装置とが介装されたものであり、建物２の側面に下層から上層に向けて連続する階段４が設けられている。そして、階段４は、建物２に固定されており、その下端部５と、基礎１の上面との間に間隙Ｓが設けられている。
上記構成からなる階段の免震化構造によれば、当該階段４が建物２に固定されているので、地震時に階段４が建物２と一体的に挙動するとともに、基礎１に対しては、間隙Ｓを介して相対的に変位動することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような階段の免震化構造にあっては、階段４を建物２に固定しているので、常時作用する階段４の重量に起因する垂直方向の荷重と、地震発生時に発生するその水平方向の荷重とを、ともに建物２において支承する必要があり、よって階段４の固定部において建物２の剛性を大幅に増加させる必要があるという問題点があった。このため、特に既存建物を免震化するに際して、当該既存建物における荷重条件に制約がある場合には、適用することができないという欠点があった。
【０００５】
そこで、従来の他の階段の免震化構造として、階段を下部構造に固定し、上部構造に対して相対変位自在にしたものも開発されている。
例えば、図５に示す階段の免震化構造は、基礎１から建物２の上層階に向けて連続する屋外階段５の脚部５ａを基礎１上に固定して、建物２の側面に沿って立設するとともに、屋外階段５の各階における踊り場と建物２側の踊り場とを相対的に変位可能に重ね合わせたエキスパンションジョイント６を介して連絡させたものである。
また、図６に示す屋内階段７においては、脚部７ａおよび階段梁７ｂから垂下させた支持部材９の下端部を、それぞれ基礎１上に固定するとともに、屋内階段７と建物２との間に、上部踊り場を建物２の上階の床面２ａに対して相対的に摺動自在に重ね合わせたエキスパンションジョイント８を介装したものである。
【０００６】
これら従来の階段の免震化構造によれば、地震時に、階段５、７が基礎１と一体的に挙動し、かつこの際発生する建物２との間の相対変位に対しては、エキスパンションジョイント６、８における摺動によって追従することができる。したがって、上記階段５、７の免震化構造によれば、建物２側に垂直方向の荷重負担が生じないため、上部構造の荷重条件に制約のある既存の構造物に対しても適用が容易になるという利点がある。
ところが、上記階段の免震化構造にあっては、エキスパンションジョイント６、８において、平常時を中心線とした両変位方向に、互いに挙動の異なる階段５、７および建物２の双方において想定される最大の変位量を確保する必要があるために、踊り場の面積が大きなものになってしまうという問題点があった。特に、図５に示した屋外階段５においては、高層の建物になると上部における揺れが極めて大きくなるという問題点があり、しかも脚部５ａが基礎１に固定されている結果、上記揺れを減衰させる機能がないために、最上階におけるエキスパンションジョイント６の所要長さ寸法が極端に大きくなってしまいという問題点があった。加えて、エキスパンションジョイント６、８における円滑な摺動を確保するために、ごみの噛み込み等を防止するために周囲の清掃といった作業も必要になり、その保守管理にも多くの手間を要するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の免震建物における階段の免震化構造が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、上部構造に大きな荷重負担をかけることがなく、しかも地震時に発生する上下部構造間の相対変位に対して円滑に追従することができる、免震建物における階段の免震化構造を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る免震建物における階段の免震化構造は、上部構造と下部構造との間に免震装置が介装された免震構造物において、上下部構造間に渡って架設される階段の免震化構造であって、上記階段の上部を上部構造に固定し、かつ当該階段の下部を滑り支承を介して下部構造に対して相対移動自在に設けられるとともに、上記滑り支承は、上記下部構造および階段の一方に固定された金属板と、他方に固定されて上記金属板表面を相対的に滑動する滑り板とからなり、かつ上記金属板と滑り板とは、上記階段に固定されているものが、上記下部構造に固定されているものよりも水平方向寸法が大きく形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、請求項２に記載の発明は、上記滑り支承が、階段の下端部と下部構造の上面との間、階段の柱の下端部と下部構造の上面との間、または階段の階段梁と下部構造の上面との間に介装されていることを特徴とするものである。
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の免震装置が、基礎部分に介装されており、かつ上記階段は、上部構造に沿って下層から上層に向けて連続する屋外階段であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１〜３のいずれかに記載の発明においては、階段の上部を上部構造に固定し、かつこの階段の下部を滑り支承を介して下部構造に対して相対移動自在に設けているので、階段の重量に起因する垂直方向の荷重は下部構造によって支承されている。そして、階段の上部は上部構造に固定されているので、地震時に当該階段は上部構造と一体的に挙動し、その水平方向の荷重のみが上部構造によって支承される。また、階段の下部は、下部構造に対して滑り運動することにより互いの相対変位に追従する。
【００１２】
このように、本発明に係る階段の免震化構造によれば、常時階段の垂直荷重を下部構造によって支承することができるために、上部構造に大きな荷重負担をかけることがなく、かつ地震時に発生する上下部構造間の相対変位に対して、円滑に追従することができる。このため、既存の構造物を免震化させる場合についても、容易に適用することが可能になる。
加えて、階段と下部構造との間に滑り支承を介装しているので、当該滑り支承における摩擦力によって、地震時の振動を減衰させる効果も得られる。
【００１３】
ちなみに、階段と下部構造との間に介装される滑り支承の配設位置としては、請求項２に記載の発明のように、階段の下部踊り場下面等の下端部と下部構造の上面との間、階段の柱の下端部と下部構造の上面との間、または階段の階段梁と下部構造の上面との間が適用可能である。
このような階段の免震化構造にあっては、地震時に階段と上部構造とが一体に挙動するために、特に請求項３に記載の発明のように、上部構造に沿って下層から上層に向けて連続する屋外階段の免震化に適用した場合に、階段の上部においいて大きな揺れが発生する図５に示した従来のものとの対比において、一層顕著な作用効果を奏する。
【００１４】
また、請求項１に記載の発明によれば、ステンレス等の金属板とテフロン等の滑り板から構成された滑り支承の、階段側に固定されているものを下部構造側に固定されているものよりも水平方向寸法を大きく形成しているので、下方に位置するものが上方のものによって覆われることになり、よって下部構造側に固定されているものの上面にごみ等が付着して、その円滑な摺動が妨げられる虞がない。この結果、従来のエキスパンションジョイントのように、周囲の清掃等の手間を要することがなく、その保守管理も容易になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の免震構造物における階段の免震化構造を、屋外階段に適用した第１の実施形態を示すもので、図５に示したものと同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
図１および図２に示すように、この階段の免震化構造においては、建物（上部構造）２に沿って下層から上層に向けて連続する屋外階段１０は、各踊り場１１位置において建物２に固定されている。他方、基礎（下部構造）１の、屋外階段１０の柱１２の脚部１２ａ位置には、鉄筋コンクリート製の基台１３が一体に形成されており、この基台１３上に、屋外階段の脚部１２ａが滑り支承１４を介して基礎１に対し、相対移動自在に設けられている。
【００１６】
この滑り支承は１４は、図２に示すように、基台１３上のベースプレート１５に固定されたテフロン板（滑り板）１６と、脚部１２ａの裏面のベースプレート１７に固定されたステンレス板（金属板）１８とから構成されたものである。
ここで、上記テフロン板１６およびステンレス板１８は、それぞれ方形板状に形成されており、さらに脚部１２ａに固定されたステンレス板１８の外形寸法は、これより下方に位置するテフロン板１６よりも大きく設定されている。
【００１７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の免震構造物における階段の免震化構造を、屋内階段に適用した第２の実施形態を示すもので、図６に示したものと同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
図３に示すように、この階段の免震化構造においては、屋内階段２０の上端部２１が建物２に固定されており、他方この階段２０の下端部２２が、基礎１上に図２に示したものと同様の滑り支承１４を介して相対移動自在に設けられている。そして、この階段２０の下部踏み板２３と基礎１との間には、間隙Ｓが形成されている。
【００１８】
以上の構成からなる階段の免震化構造においては、階段１０、２０の上部側を建物２に固定し、かつこの階段１０、２０の脚部１２ａまたは下端部２２を滑り支承１４を介して、基礎１に対して相対移動自在に設けているので、階段１０、２０の垂直方向の荷重を基礎１によって支承することができる。
また、地震時においては、階段１０、２０の上部は、建物２に固定してているので、階段１０、２０は建物２と一体的に挙動し、その水平方向の荷重のみが建物２によって支承されるとともに、階段１０、２０の下部が、基礎１に対して滑り運動することにより互いの相対変位に追従することができる。
【００１９】
したがって、上記階段の免震化構造によれば、常時階段１０、２０の垂直荷重を基礎１上に支承することができるために、建物２に大きな荷重負担をかけることがなく、かつ地震時に発生する基礎１と建物２との間の相対変位に対しては、滑り支承１４におけるテフロン板１６がステンレス板１８に対して滑動することにより円滑に追従することができる。このため、既存の構造物を免震化させる場合についても、容易に適用することができる。加えて、テフロン板１６とステンレス板１８とが摺動する際の摩擦力によって、地震時の振動を減衰させる効果も得られる。
さらに、滑り支承１４の上方に位置するステンレス板１６を、下方に位置するテフロン板１８よりも大きく形成しているので、テフロン板１８の上面にごみ等が付着して、その円滑な摺動が妨げられるといった虞がなく、よって従来のエキスパンションジョイントのように、周囲の清掃等の手間を要することがなくその管理も容易になる。
【００２０】
なお、上記実施の形態においては、いずれも階段１０、２０の基礎１と建物２との間に滑り支承１４を介装した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、免震装置３を中間階に配設した場合には、これを間に挟む上部構造と下部構造との間に架け渡される階段を、上部構造に固定するとともに、下部構造に上記滑り支承１４を介して相対変位自在に設ければよい。
また、第１の実施形態においては屋外階段１０の柱１２の脚部１２ａと基礎１上の基台１３との間に滑り支承１４を設け、また第２の実施形態においては屋内階段２０の下端部２１と基礎１との間に滑り支承１４を設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば屋内階段２０の場合には、当該階段２０の階段梁２５に図６に示したような支持部材を垂設し、この支持部材の下端部と基礎１との間に滑り支承１４を設けてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３のいずれかに記載の発明によれば、常時階段の垂直荷重を下部構造によって支承することができるために、上部構造に大きな荷重負担をかけることがなく、かつ地震時に発生する上下部構造間の相対変位に対して、円滑に追従することができるため、既存の構造物を免震化させる場合についても、容易に適用することができるとともに、階段と下部構造との間に介装した滑り支承における摩擦力によって、地震時の振動を減衰させる効果も得られる。さらに、ごみ等の付着によって滑り支承の円滑な摺動が妨げられる虞がないといった効果が得られる。
ここで、特に請求項３に記載の発明によれば、上部構造に沿って下層から上層に向けて連続する屋外階段の免震化に適用した場合に、従来のもののように階段の上部においいて大きな揺れが発生する虞がないといった顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す側面図である。
【図４】従来の屋外階段の免震化構造を示す側面図である。
【図５】従来の他の屋外階段の免震化構造を示す側面図である。
【図６】従来の屋内階段の免震化構造を示す側面図である。
【符号の説明】
１  基礎（下部構造）
２  建物（上部構造）
３  免震装置
１０  屋外階段（階段）
１２  柱
１２ａ  脚部
１４  滑り支承
１６  テフロン板（滑り板）１６
１８  ステンレス板（金属板）１８
２０  屋内階段（階段）
２１  上端部
２２  下端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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