(57)【要約】【課題】  風による振動・騒音の発生を抑えられる格子体の提供。【解決手段】  複数の格子材１，１，…を間隔をおいて備え、格子材１は、一端１ａから中間位置１ｂまでは断面が同一であり、中間位置１ｂから他端１ｃまでの範囲Ｙがねじってあり、ねじりにより断面の向きが徐々に変化している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の格子材を間隔をおいて備え、格子材は、一端から中間位置までは断面が同一であり、中間位置から他端までの範囲がねじってあり、ねじりにより断面の向きが徐々に変化していることを特徴とする格子体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手摺等に用いられる格子体に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋の欄干やベランダの手摺などには、細い棒状の格子材を間隔をおいて取付けた格子体が用いられる。このような格子体は、強風時に振動・騒音が発生する問題がある。振動・騒音が発生するメカニズムを説明すると、図１０に示すように、格子材９０に風が当たると風下側に左右交互に規則正しい渦９１が放出され、渦９１が放出される瞬間に格子材９０の近傍の圧力が低くなるために格子材９０は渦９１が放出される側に変位する。渦９１が左右交互に周期的に放出されることにより、格子材９０も左右に（風の流れと垂直方向に）周期的に変位し、振動となる。断面が一様な格子材９０では、どの位置からも同じ状態で渦９１が放出されるため、格子材９０の長手方向全長に渦９１がそろい、加振力が全長にわたって同じ方向に働き、振幅が大きくなる。また、断面が一様な格子材９０を両端で支持する場合、支持点間の丁度、中間点の振幅が最大となる一次モード（図１１参照）で最も振動し易くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は以上に述べた実情に鑑み、風による振動・騒音の発生を抑えられる格子体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を達成するために請求項１記載の発明による格子体は、複数の格子材を間隔をおいて備え、格子材は、一端から中間位置までは断面が同一であり、中間位置から他端までの範囲がねじってあり、ねじりにより断面の向きが徐々に変化していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１記載の発明による格子体は、格子材が一端から中間位置までは断面が同一で、中間位置から他端までの範囲がねじってあり、ねじりにより断面の向きが徐々に変化していることで、風による振動・騒音の発生を抑えられる。これは、格子材がねじってあることで、風を受けたときに格子材の長手方向で渦が放出される位置が徐々に異なり、格子材の長手方向に渦がそろわなくなることで、格子材に働く加振力も一様ではなくなり、位置によって左または右の不均一な力が格子材に同時に働き、左右の力が互いに打ち消しあうことや、ねじることで断面の向きに応じて風と垂直方向の剛性が変化すること、ねじってある部分が片側（他端側）に寄っており、ねじってある部分はねじってない部分よりも剛性が高まるので、格子材の剛性が支持点間の中間点に対して非対称となるため、一次モードの振幅が小さくなることによると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の格子体の一実施形態を示す正面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は図１のＤ−Ｄ断面図、（ｅ）は図１のＥ−Ｅ断面図である。
【図３】試験装置の概略図である。
【図４】実施例１の格子体に風を当てたときの風速と振動加速度レベルの関係を示すグラフである。
【図５】実施例２の格子体に風を当てたときの風速と振動加速度レベルの関係を示すグラフである。
【図６】実施例３の格子体に風を当てたときの風速と振動加速度レベルの関係を示すグラフである。
【図７】実施例４の格子体に風を当てたときの風速と振動加速度レベルの関係を示すグラフである。
【図８】比較例１の格子体（格子材がねじってないもの）に風を当てたときの風速と振動加速度レベルの関係を示すグラフである。
【図９】比較例２の格子体（格子材が全長ねじってあるもの）に風を当てたときの風速と振動加速度レベルの関係を示すグラフである。
【図１０】従来の格子材に風が当たったときに振動が発生する様子を示す図である。
【図１１】格子材の振動モードを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１，２は、本発明の格子体２の一実施形態を示している。本格子体２は、ベランダの手摺に用いられるものであって、一対の柱３，３と、柱３，３の上端に架設した笠木４と、柱３，３の下部に架設した下弦材５と、笠木４と下弦材５との間に左右方向に間隔をおいて取付けた複数の格子材１，１，…とからなる。
【０００８】
格子材１は、図２に示すように、矩形（正方形）断面の中空のアルミ押出形材で形成されている。格子材１は、図１に示すように、下端１ａから中間位置１ｂまでの範囲Ｘは、図２（ｅ）に示すように断面が同一であり、中間位置１ｂから上端１ｃまでの範囲Ｙが断面の中心を軸としてねじってあり、ねじることで図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、断面の向きが徐々に変化している。
【０００９】
下記表１に示すように、ねじり角度とねじり割合（格子材の全長のうちのねじってある範囲の割合）を異ならせた格子体２を作成し、図３（ａ）に示すように、各格子体２に風速を２〜２０ｍ／ｓの範囲で２ｍ／ｓ刻みで変化させた風を、風向き（図中のα）０〜９０°の範囲で１５°刻みで当てたときに騒音が発生するかどうか試験した。試験体Ｎｏ．１〜１５は、ねじり割合を７５％とし、ねじり角度を１５°から１６５°の間で変化させた（１５°〜７５°までと１０５°〜１６５°までは１５°刻み、７５°〜１０５°までは５°刻みで変化させた。）。試験体Ｎｏ．１６〜２４は、ねじり角度を９０°とし、ねじり割合を５５％から９５％まで５％刻みで変化させた。
試験の結果、ねじり角度を変化させた試験体Ｎｏ．１〜１５の結果より、ねじり角度を８５°又は９０°とした場合に騒音が発生しなくなることが分かった。また、ねじり割合を変化させた試験体１６〜２４の結果より、ねじり割合が６５％〜９５％で騒音が発生しなくなることが分かった。
【００１０】
【表１】
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【００１１】
次に、ねじり角度９０°でねじり割合７５％のもの（実施例１）、ねじり角度９０°でねじり割合６５％のもの（実施例２）、ねじり角度９０°でねじり割合が９５％のもの（実施例３）、ねじり角度８５°でねじり割合が７５％のもの（実施例４）について、図３（ａ）に示すように、風向き（図中のα）を０°，３０°，６０°と変化させ、風速を２〜２０ｍ／ｓの間で変化させたときの、図３（ｂ）に示すように、格子材１の中間位置に取付けた加速度ピックアップ６の振動加速度レベルを測定した。比較のために、格子材１をねじってないもの（比較例１）、格子材１を全長ねじったもの（比較例２）についても測定した（比較例２については、風向き０°のみ）。測定結果を図４〜９に示す。
【００１２】
図８に示すように、格子材１をねじってない比較例１では、風向き０°にて風速１０ｍ／ｓを越えると振動加速度レベルが１３０ｄｂ以上となり、風速１６ｍ／ｓ以上になると振動加速度レベルが１５０ｄｂ以上となったのに対し、格子材１を部分的にねじってある実施例１〜４では、図４〜７に示すように、測定した何れの風向き、風速においても、振動加速度レベルが１３０ｄｂ以上になることがなかった。
また、図９に示すように、格子材１を全長ねじってある比較例２では、風向き０°で風速１０ｍ／ｓのときに振動加速度レベルが１３０ｄｂ以上となったのに対し、部分的にねじってある実施例１〜４では、測定した何れの風向き、風速においても、振動加速度レベルが１３０ｄｂ以上になることがなかった。
部分ねじり（実施例１〜４）と、全長ねじり（比較例２）と、ねじり無し（比較例１）とで、風向き０°のときの振動加速度レベルの大きさを比較すると、ねじり無し＞全長ねじり＞部分ねじりの順に振動加速度レベルが小さくなった。
なお、比較例についての試験より、振動加速度レベルと官能評価（人が耳で聞いて行う評価）との間には、おおむね下記表２に示すような関係があることがわかっており、振動加速度レベルが１３０ｄｂ未満であると、騒音は感じられないか、聴こえても気にならないレベルである。
【００１３】
【表２】
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【００１４】
以上に述べたように本格子体２は、格子材１が一端１ａから中間位置１ｂまでは断面が同一で、中間位置１ｂから他端１ｃまでの範囲Ｙがねじってあり、ねじりにより断面の向きが徐々に変化していることで、風による振動・騒音の発生を抑えられる。これは、格子材１がねじってあることで、風を受けたときに格子材１の長手方向で渦が放出される位置が徐々に異なり、格子材１の長手方向に渦がそろわなくなることで、格子材１に働く加振力も一様ではなくなり、位置によって左または右の不均一な力が格子材に同時に働き、左右の力が互いに打ち消しあうことや、ねじることで断面の向きに応じて風と垂直方向の剛性が変化すること、全長ねじってあるものよりも振動しにくくなるのは、ねじってある部分が片側（他端側）に寄っており、ねじってある部分はねじってない部分よりも剛性が高まるので、格子材の剛性が支持点間の中間点に対して非対称となるために、一次モードの振幅が小さくなるため、風による音や振動を抑えることができると考えられる。
【００１５】
格子材１が略正方形断面の場合、ねじり角度が略８５°〜９０°で、ねじってある範囲の割合が６５％〜９５％であることが好ましい。これにより、上記の振動・騒音を抑える効果が確実に発揮される。略正方形断面には、例えば正方形の角部をＲ状に面取りしたものなどが含まれる。
【００１６】
本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。ねじり角度は、略８５°〜９０°以外の角度であっても、ねじってないものよりは振動・騒音を軽減できる。ねじってある範囲は、格子材の長手方向の中心に対して非対称であればよく、下端側がねじってあってもよい。格子材は、正方形断面に限らず、長方形断面等であってもよく、また、中空材に限らず、中実材であってもよい。本発明は、手摺に限らず、格子材を間隔をおいて有する格子体に広く適用できる。
【符号の説明】
【００１７】
１  格子材
２  格子体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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