(57)【要約】    【課題】現場に設置した手摺が予め設定された設定強度を有することを確認することのできる手摺強度試験機の提供。    【解決手段】手摺２を設置する床面３にフレーム４を載置する。フレーム４に、手摺２に水平荷重を載荷する加圧機５と、水平荷重を検出するロードセル６と、手摺の水平変位を測定する変位計７とを装備する。フレーム４に、手摺２の支柱１０の基端部に係止する係止部８を設ける。係止部８が手摺強度試験機１の転倒及び滑動を阻止する。支柱１０の基端部に係止部８を係止するので、係止部８から受ける力が手摺２の強度に影響することはない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現場に設置した手摺に載荷して該手摺が予め設定された設定強度を有することを確認するための手摺強度試験機であって、
手摺を設置する床面に載置されるフレームに、前記手摺に水平荷重を載荷する加圧機と、該加圧機による水平荷重を検出するロードセルと、前記手摺の水平変位を測定する変位計とが装備され、
前記フレームに、手摺から受ける反力による転倒及び滑動を阻止する係止部が設けられ、該係止部が手摺の支柱の基端部に係止されたことを特徴とする手摺強度試験機。
【請求項２】
前記加圧機、ロードセル及び変位計の高さ及び前後の位置が手摺に合わせて調整自在とされたことを特徴とする請求項１に記載の手摺強度試験機。
【請求項３】
前記フレームに、手摺の近傍に移動させるための移動手段が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の手摺強度試験機。
【請求項４】
現場に設置した手摺に載荷して該手摺が予め設定された設定強度を有することを確認するための手摺強度の確認方法であって、
事前に、現場に設置した手摺と同一の条件で工場において模擬手摺を設置し、該模擬手摺に載荷することにより、模擬手摺が前記設定強度を有することを確認すると共に、載荷による模擬手摺の変位を測定し、現場に設置した手摺に設定強度と同等又はそれ以下の荷重を載荷して変位を測定し、大きさの等しい荷重の載荷による模擬手摺の変位と手摺の変位との差が許容値以下であることを確認することを特徴とする手摺強度の確認方法。
【請求項５】
前記手摺及び模擬手摺に水平荷重を載荷し、前記変位として、水平荷重の載荷位置における手摺及び模擬手摺の水平変位を測定することを特徴とする請求項４に記載の手摺強度の確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現場に設置した手摺が予め設定された設定強度を有することを確認するための手摺強度試験機及び手摺強度の確認方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バルコニーや共用廊下などに設置される手摺は、その支柱を床の縁のパラペットなどに立設するようになっており、手摺の各部材と共に支柱のアンカーの強度を高めるための種々の技術が開示されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
また、これらの手摺は、試験場などで同じ仕様の手摺を模擬的に設置して水平荷重を載荷することにより、各部材及び支柱のアンカーが設定通りの強度を有することを確認した上で、その仕様の手摺を現場に設置するようにしている。
【特許文献１】特開２００７−７０８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、事前の試験で、設定通りの強度を有することが確認された仕様の手摺であっても、実際に現場に設置された手摺の強度がその設定強度に満たないおそれがある。特に、支柱のアンカーの強度は、アンカー穴の寸法精度や穿孔後のダストクリーニング、接着剤の注入状態、パラペットなどを構成するコンクリートの強度、アンカーを埋設した後の養生などの施工の影響を受けやすく、しかも、これらの施工条件が各々の現場で異なるため、実際に現場に設置された手摺が予め設定された設定強度を有することの確認が求められる。
【０００５】
本発明は、現場に設置した手摺が予め設定された設定強度を有することを確認することのできる手摺強度試験機及び手摺強度の確認方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る手摺強度試験機は、現場に設置した手摺に載荷してこの手摺が予め設定された設定強度を有することを確認するためのものであり、手摺を設置する床面に載置されるフレームに、手摺に水平荷重を載荷する加圧機と、この加圧機による水平荷重を検出するロードセルと、手摺の水平変位を測定する変位計とを装備したものである。さらに、フレームに、手摺から受ける反力による転倒及び滑動を阻止する係止部を設け、この係止部を手摺の支柱の基端部に係止するようにする。
【０００７】
上記構成によれば、フレームに係止部を設けるので、手摺強度試験機を現場の床面に載置できる程度に小型化しつつ、手摺から受ける反力による転倒や滑動を阻止して、現場に設置した手摺の強度を確認することができ、しかも、係止部を手摺の支柱に係止するので、係止部を係止するための専用の部材を不要にすることができる。
【０００８】
つまり、現場に設置した手摺に載荷して強度を確認するには、持ち運びが容易でかつ現場の狭いスペースに設置できるよう、手摺強度試験機を小型化する必要があるが、手摺強度試験機を小型化するほど、手摺から受ける反力によって転倒や滑動を生じやすい。そこで、フレームに係止部を設けて手摺の支柱に係止することにより、手摺強度試験機を小型化しつつ、手摺から受ける反力による転倒及び滑動を阻止することができる。しかも、係止部を支柱の基端部に係止するので、手摺強度試験機にかかる反力を阻止し、かつ支柱には正常な曲げモーメントが作用する。よって、手摺の強度の確認に影響することがない。
【０００９】
また、手摺には、その支柱の高さや設置位置などの寸法が異なる種々のものがあるが、加圧機、ロードセル及び変位計の高さ及び前後の位置を手摺に合わせて調整自在とすれば、一台の手摺強度試験機で、現場に設置した種々の手摺の強度を確認することができる。さらに、フレームに、手摺の近傍に移動させるための移動手段を設ければ、現場の床面に運び込んだ手摺強度試験機を所定の位置に容易にセットすることができる。
【００１０】
また、本発明は、現場に設置した手摺に載荷して該手摺が予め設定された設定強度を有することを確認するための手摺強度の確認方法を提供する。
【００１１】
具体的には、事前に、現場に設置した手摺と同一の条件で工場（試験場）において模擬手摺を設置し、この模擬手摺に載荷することにより、模擬手摺が設定強度を有することを確認すると共に、載荷による模擬手摺の変位を測定する。その後、現場に設置した手摺に設定強度と同等又はそれ以下の荷重を載荷して変位を測定し、大きさの等しい荷重の載荷による模擬手摺の変位と現場の手摺の変位との差が許容値以下であることを確認する。
【００１２】
上記構成によれば、事前に、模擬手摺が設定強度を有することを確認するので、設定通りの条件で設置する限り、現場に設置した手摺も設定強度を有することを保証することができる。さらに、同一の条件で施工した模擬手摺及び現場の手摺は、大きさの等しい荷重の載荷による変位がほぼ等しくなるので、その変位の差が許容値以下であることを確認することにより、現場の手摺が設定通りの条件で設置されたものであり、設定強度を有することを確認することができる。しかも、現場の手摺に載荷する荷重を設定強度以下にするので、現場の手摺を健全なままとすることができる。
【００１３】
なお、施工の条件とは、例えば、支柱を立設する部位のコンクリートの強度、アンカー穴の寸法や穿孔後のダストクリーニング、接着剤の注入状態、アンカーを埋設した後のコンクリートの養生などである。
【００１４】
また、手摺及び模擬手摺に載荷する荷重としては、水平荷重を載荷するのがよく、測定する変位としては、水平荷重の載荷位置における手摺及び模擬手摺の水平変位を測定するのがよい。つまり、使用中の手摺が受ける主な荷重は水平荷重であることから、水平荷重を載荷して手摺の強度を確認するのがよく、さらに、手摺に水平荷重を載荷することにより、大きな水平変位を生じるので、他の変位よりも水平変位を測定するのが容易であり、手摺の挙動を正確に検出することができる。なお、水平変位に代えて、支柱の撓み角などを測定することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、フレームに設けた係止部を手摺の支柱の基端部に係止するので、手摺強度試験機の転倒や滑動を阻止しつつ、手摺強度試験機を現場の床面に載置できる程度に小型化することができる。これにより、現場に設置した手摺に荷重を載荷して、その手摺が予め設定された設定強度を有することを確認することができる。
【００１６】
また、事前に、模擬手摺が設定強度を有することを確認し、さらに、現場の手摺に荷重を載荷して、大きさの等しい荷重による模擬手摺及び現場の手摺の変位の差が許容値以下であることを確認することにより、現場の手摺が設定通りに設置されたものであり、予め設定した設定強度を有することを確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る手摺強度試験機及び手摺強度の確認方法の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る手摺強度試験機の斜視図である。図２は手摺強度試験機の要部斜視図で、カバーを取り外して内部の加圧機を露出させた図である。図３は手摺に載荷する位置にセットした手摺強度試験機の側面図、図４は係止部の斜視図、図５は操作盤の正面図、図６は操作盤のコンパクトレコーダーにデータ記録カードを差し込む様子を示す図である。
【００１８】
手摺強度試験機１は、バルコニーや共用廊下などに設置した手摺２に載荷して、この手摺２が予め設定された設定強度を有することを確認するためのものであり、手摺２を設置する床面３に載置されるフレーム４と、手摺２に水平荷重を載荷する加圧機５と、加圧機５による水平荷重を検出するロードセル６と、手摺２の水平変位を測定する変位計７と、フレーム４に設けられた係止部８とを備え、床面３の縁のパラペット９に立設された手摺２の支柱１０の基端部に係止部８を係止することにより、手摺２から受ける反力による転倒及び滑動を阻止するようになっている。
【００１９】
フレーム４は、加圧機５、ロードセル６及び変位計７を支持する支持台１１から二本の垂直部材１２を下方に延設した構造の上フレーム１３と、Ｈ形の平面形状をなす脚部１４から二本の垂直部材１５を上方に延設してその上端を水平部材１６で繋いだ構造の下フレーム１７とからなり、上フレーム１３の垂直部材１２を下フレーム１７の垂直部材１５にスライド自在に内嵌することにより、フレーム４が組み立てられている。
【００２０】
上フレーム１３の支持台１１には、加圧機５、ロードセル６及び変位計７を保持する保持体１８が前後方向にスライド自在に載置されると共に、保持体１８の移動を規制するよう締め付け自在なクランプ１９が設けられている。これにより、加圧機５、ロードセル６及び変位計７の前後の位置が手摺２に合わせて調整自在とされている。
【００２１】
また、上フレーム１３の支持台１１には、回転自在なハンドル付きボルト２０が下向きに突出して設けられている。ハンドル付きボルト２０は、下フレーム１７の水平部材１６のボルト貫通孔に螺合され、このハンドル付きボルト２０を回転させることにより、上フレーム１３が上下動するようになっている。さらに、下フレーム１７の垂直部材１５に、上フレーム１３の上下動を規制するよう締め付け自在なクランプ２１が設けられている。これにより、加圧機５、ロードセル６及び変位計７の高さがが手摺２に合わせて調整自在とされている。
【００２２】
加圧機５は、電動シリンダー２２からロッド２３を前方に突出させると共に、ロッド２３の先端に、ロードセル６を介在させて押し金具２４を装着してなり、押し金具２４で手摺２を押圧して水平荷重を載荷しつつ、手摺２から押し金具２４が受ける反力をロードセル６が検出して水平荷重を検出する。
【００２３】
押し金具２４には、保持体１８に保持された変位計７が接続され、押し金具２４の水平変位、すなわち手摺２の水平変位を測定するようになっている。なお、支持台１１に、保持体１８や加圧機５のうちの電動シリンダー２２などを覆い隠すカバー２５が設けられ、このカバー２５に搬送用の取っ手２６が取り付けられている。
【００２４】
下フレーム１７には、操作盤２７が設けられ、その操作スイッチ２８で手摺強度試験機１を操作すると共に、ロードセル６の検出した水平荷重と変位計７の測定した変位とを表示器２９に表示し、さらに、コンパクトレコーダー３０に挿入したデータ記録カード３１にデータを記録するようになっている。
【００２５】
下フレーム１７の脚部１４には、その四つの先端部の高さを個別に調節するアジャスター３２が設けられ、床面３の勾配や凹凸に合うよう、ノブ３３を回して各アジャスター３２の高さを調節することにより、手摺強度試験機１を水平にセットするようになっている。また、下フレーム１７の脚部１４には、キャスター３４が出没自在に設けられ、このキャスター３４が手摺強度試験機１を手摺２の近傍に移動させるための移動手段として機能する。
【００２６】
係止部８は、下フレーム１７の二本の垂直部材１５の基端付近に跨って設けられる断面コ字形の部材とされ、その前端部に形成された係止孔３５を手摺２の支柱１０の基端部に突設された係止ピン３６に係止することにより、支柱１０の基端部に係止される。さらに、支柱１０を挟むようにして、ボルト３７でコ字形金具３８を締結することにより、係止孔３５が係止ピン３６から外れるのを阻止するようになっている。
【００２７】
この係止部８は、部材方向に沿って形成された横長の長孔３９と、下フレーム１７の垂直部材１５に形成された縦長の長孔４０と、を貫通するクランプ４１を締め付けることによって、下フレーム１７の垂直部材１５に固定するようになっている。これにより、手摺２の支柱１０を立設するパラペット９の高さ及び支柱１０の位置に合うよう、長孔４０、４１に沿って、係止部８の位置が前後及び上下に調整自在とされる。
【００２８】
次に、手摺強度の確認方法について説明する。まず、事前に、工場（試験場）などに、現場に設置する手摺２と同一の条件で模擬手摺を設置する。手摺２及び模擬手摺の設置条件は、支柱などの各部材の寸法及び材質、パラペット９に代えて支柱を立設するコンクリートブロックの強度及び寸法、アンカーの深さ、アンカー穴への接着剤の注入量などである。
【００２９】
次いで、模擬手摺の先端部（例えばコンクリートブロックの上面から１２００ｍｍの高さ）に水平荷重を載荷して、少なくとも設定強度に至るまで水平荷重を徐々に増大させる（例えば１０００Ｎ以上）。このとき、クラックの発生など、パラペット９の代わりとしてのコンクリートブロックの破損状態を観察しつつ、模擬手摺が設定強度を有することを確認すると共に、水平荷重の各値に対応する模擬手摺の水平変位を測定する。なお、模擬手摺の水平変位は、水平荷重の載荷位置における水平変位を測定する。
【００３０】
現場に手摺２を設置した後、手摺強度試験機１で手摺２の先端部（例えばパラペット９の上面から１２００ｍｍの高さ）に設定強度と同等又はそれ以下の水平荷重を載荷する（例えば１０００Ｎ以下）。このとき、クラックの発生などのパラペット９の破損や、支柱１０などの各部材の破損の有無を確認しつつ、水平荷重の載荷位置における水平変位を測定する。
【００３１】
さらに、大きさの等しい水平荷重（例えば１０００Ｎ）の載荷による模擬手摺の変位と手摺２の変位との差が許容値（例えば１０ｍｍ）以下であることを確認する。これにより、手摺２が模擬手摺と同一の条件で設置されていることが確認され、模擬手摺と同様、手摺２が設定強度を有することが確認される。
【００３２】
次に、手摺強度試験機１で手摺２の先端部に水平荷重を載荷して水平変位を測定する手順を具体的に説明する。図７は手摺の水平変位を測定する手順を示す図で、最初の工程を示す。図８は手摺の水平変位を測定する手順を示す図で、図７の次の工程を示す。図９は手摺の水平変位を測定する手順を示す図で、図８の次の工程を示す。
【００３３】
まず、図７（ａ）に示すように、例えば、パラペット９に予め支柱中柱４２を立設しておき、この支柱中柱４２に支柱１０を被せてテクスビス４３で固定することにより、パラペット９に支柱１０を立設する。
【００３４】
次いで、図７（ｂ）に示すように、パラペット９の高さと、パラペット９の内縁から支柱１０の係止ピン３６までの距離とを測り、この高さ及び距離に係止孔３５の位置が合うよう、クランプ４１を緩めて係止部８を長孔４０、４１に沿って前後及び上下に移動させる。係止部８の位置を調整した後、クランプ４１を締め付けて、フレーム４に係止部８を固定する。
【００３５】
図７（ｃ）に示すように、手摺強度試験機１を支柱１０の近くに移動させて、係止部８の係止孔３５を支柱１０の係止ピン３６に係止すると共に、支柱１０を挟むように係止部８にコ字形金具３８をボルト締結する。また、床面３の勾配に合うようノブ３３を回して各アジャスター３２の高さを調節することにより、手摺強度試験機１をそのフレーム４の垂直部材１２、１５が支柱１０と平行になるようセットする。なお、手摺強度試験機１を支柱１０の近くに移動させる際、キャスター３４を引き出して使用する。
【００３６】
図８（ｄ）に示すように、クランプ２１を緩め、ハンドル付きボルト２０を回転させることにより、上フレーム１３を上下動させ、加圧機５の押し金具２４の中心の高さを手摺２の先端部の高さ（例えば１２００ｍｍ）に合うよう調整する。加圧機５の押し金具２４の高さを調整した後、クランプ２１を締め付けて固定する。
【００３７】
図８（ｅ）に示すように、クランプ１９を緩め、加圧機５を保持する保持体１８を支持台１１に沿ってスライドさせて前進させ、加圧機５の押し金具２４が手摺２の支柱１０の先端部に接触した状態で、クランプ１９を締め付けて固定する。
【００３８】
次いで、図８（ｆ）に示すように、全てのクランプ１９、２１、４１が確実に締め付けられていることを確認した後、操作盤２７のプラグをコンセントに差し込み、電源スイッチをＯＮにする。操作スイッチ２８で操作して、加圧機５で手摺２に水平荷重を載荷及び除荷し、この載荷及び除荷を数回繰り返すことにより、手摺強度試験機１のガタを除去する。
【００３９】
図９（ｇ）に示すように、クランプ１９を再び緩め、ガタの除去によって手摺２との間に空いた隙間の分だけ保持体１８を前進させて、加圧機５の押し金具２４を手摺２の支柱１０の先端部に再び接触させ、クランプ１９を確実に締め付けて固定する。
【００４０】
コンパクトレコーダー３０にデータ記録カード３１を挿入して、記録器のスイッチをＯＮにすると共に、自動加圧スイッチをＯＮにして加圧機５を作動させる。これにより、手摺２に載荷した水平荷重（例えば１０００Ｎ）と手摺２の水平変位とが検出され、これらのデータが表示器２９に表示されると共に、データ記録カード３１に記録される。なお、検出した水平変位には、手摺強度試験機１の水平変位（例えば４ｍｍ〜５ｍｍ）が含まれるので、その分を補正した値を手摺２の水平変位とする。
【００４１】
ここで、手摺強度試験機１は、押し金具２４が手摺２から受ける反力によって、後方に転倒あるいは滑動しようとするが、係止部８を手摺２の支柱１０に係止していることにより、その転倒及び滑動が阻止される。しかも、係止部８を支柱１０の基端部に係止しているので、手摺強度試験機１にかかる反力を係止部８で支持することができ、かつ支柱１０には正常な曲げモーメントが作用し、支柱１０の強度を正確に確認すると共に、その水平変位を正確に測定することができる。
【００４２】
図９（ｈ）に示すように、コンパクトレコーダー３０からデータ記録カード３１を取り出して、コンピューター４４にデータを取り込み、プリンター４５に試験結果をプリントアウトする。
【００４３】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、図１０に示すように、パラペット９の高さが高い場合、床面３に調整ブロック４６を載置して、その上に手摺強度試験機１をセットすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る手摺強度試験機の斜視図
【図２】手摺強度試験機の要部斜視図で、カバーを取り外して内部の加圧機を露出させた図
【図３】手摺に載荷する位置にセットした手摺強度試験機の側面図
【図４】係止部の斜視図
【図５】操作盤の正面図
【図６】操作盤のコンパクトレコーダーにデータ記録カードを差し込む様子を示す図
【図７】手摺の水平変位を測定する手順を示す図で、最初の工程を示す
【図８】手摺の水平変位を測定する手順を示す図で、図７の次の工程を示す
【図９】手摺の水平変位を測定する手順を示す図で、図８の次の工程を示す
【図１０】調整ブロックの上にセットした手摺強度試験機の要部側面図
【符号の説明】
【００４５】
１          手摺強度試験機
２          手摺
３          床面
４          フレーム
５          加圧機
６          ロードセル
７          変位計
８          係止部
１０        支柱
１９、２１  クランプ
３４        キャスター
【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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