(57)【要約】【課題】階段のササラ桁プレートをダンパーとして構成したことにより、階段のデッドスペースを有効利用するとともに、建築構造物の構成要素の有効利用をはかることが可能な階段、及び建築構造物を提供する。【解決手段】階段１は、所定軸力を受けた際に軸方向に降伏する帯板状の芯材からなるダンパー本体１０１と、ダンパー本体１０１の周囲に装着されることによりダンパー本体１０１の面外座屈を防止する拘束部材１０２とを有するとともに上階及び下階を連結する一対のササラ桁プレート１１と、一対のササラ桁プレート１１に架設された踏み板２１と、一対のササラ桁プレート２１に架設された蹴込み板３１とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定軸力を受けた際に軸方向に降伏する帯板状の芯材からなるダンパー本体と、該ダンパー本体の周囲に装着されることにより前記ダンパー本体の面外座屈を防止する拘束部材とを有するとともに上階及び下階を連結する一対のササラ桁プレートと、
前記一対のササラ桁プレートに架設された踏み板と、
前記一対のササラ桁プレートに架設された蹴込み板とを備えることを特徴とする階段。
【請求項２】
請求項１に記載の階段において、
前記階段は、同一構成の階段が側面視してＸ状に配置されていることを特徴とするＸ型階段。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の階段においてに、
前記踏み板及び前記蹴込み板は、前記ダンパー本体の前記面外座屈防止部材を構成していることを特徴とする階段。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の階段において、
前記芯材は、鋼材からなることを特徴とする階段。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項記載の階段において、
前記芯材は、粘弾性材からなることを特徴とする階段。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項記載の階段を備えていることを特徴とする建築構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階段及び建築構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、住宅、ビル等の建築物を長寿命化させることにより、価値ある社会資産を蓄積させて豊かな社会を築くというストック型社会へと転換されつつある。
そのためには、電気、水道等のライフラインとともに、建築物の躯体の耐震性、耐久性等の性能の向上が必至の課題である。
一般的に、耐震性能を向上させるために、建築物の躯体のブレース（筋交いとも言い、柱間に斜めに取り付けられた構造補強材）部分に制震ダンパーを設ける方法が採用されることがある（下記特許文献１参照）。
【０００３】
一方、建築物に設置された鉄骨階段において、各踏み板及び各蹴込み板を両端で支持する斜材として、ササラ桁プレートを上下階に渡して取り付けた構成がとられ場合がある（下記特許文献２参照）。
【０００４】
また、階段の制振構造として、段板の下側に設けられた梁に制振装置を取り付けることにより、階段の昇降時の振動を低減する手法が採用されている（下記特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５６９７６号公報
【特許文献２】特開平９−６７９１６号公報
【特許文献３】特開２００７−３０３１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、建築物に、上述の制震ダンパーが設けられたブレースを取り付ける場合、柱間にはブレースがあるために人の出入りが出来ないので、ブレースが取り付けられた箇所にはブレースの両面に面材を施して壁として利用するしかない。この場合、プラン計画上、ブレースを設置するスペースを確保するのが困難であるという問題点があった。小規模な建築物においては、大規模な建築物以上に上記問題点が顕著に表れ、ブレースの設置スペースを確保するのが非常に困難であった。
【０００７】
一方、上述のササラ桁プレートは、一般的な階段の構成部材であって、何ら耐震性能を有するものではない。
【０００８】
また、上述の制振装置を取り付けた階段では、階段の昇降時における階段自体の振動を低減することは可能だが、地震時の建物の振動を低減させるまでの効果はない。よって、建物に制震性能を求める場合には、別途ダンパー等の制震装置を取り付ける必要があった。
【０００９】
本発明は、前述の従来技術における問題を解決するために、階段のササラ桁プレートをダンパーとして構成したことにより耐震性を有し、階段のデッドスペースを有効利用するとともに、建築構造物の構成要素の有効利用をはかることが可能な階段、及び建築構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る階段は、所定軸力を受けた際に軸方向に降伏する帯板状の芯材からなるダンパー本体と、該ダンパー本体の周囲に装着されることにより前記ダンパー本体の面外座屈を防止する拘束部材とを有するとともに上階及び下階を連結する一対のササラ桁プレートと、前記一対のササラ桁プレートに架設された踏み板と、前記一対のササラ桁プレートに架設された蹴込み板とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成では、ササラ桁プレートと、ササラ桁プレートに架設された踏み板及び蹴込み板とを備えるとともに、サララ桁プレートにはダンパー本体及び拘束部材が設けられている階段を得ることができる。また、ササラ桁プレートをダンパーとして構成したことにより耐震性を有し、階段のデッドスペースを有効利用することができる。また、建築構造物の構成要素であるササラ桁プレートの有効利用をはかることが可能である。
【００１２】
また、本発明に係る階段は、前記階段は、同一構成の階段が側面視してＸ状に配置されていることを特徴とするＸ型階段である。
【００１３】
この構成では、Ｘ型階段におけるササラ桁プレートをダンパーとして構成したことにより耐震性を有し、階段のデッドスペースを有効利用することができるとともに、建築構造物の構成要素であるササラ桁プレートの有効利用をはかることが可能である。
【００１４】
また、本発明に係る階段は、前記踏み板及び前記蹴込み板は、前記ダンパー本体の前記面外座屈防止部材を構成していることを特徴とする。
【００１５】
この構成では、踏み板及び蹴込み板はともに、ササラ桁プレートに架設されている。よって、踏み板はダンパー本体の面外座屈のうち踏み板と同一方向の座屈を、蹴込み板はダンパー本体の面外座屈のうち蹴込み板と同一方向の座屈を、それぞれ防止する効果を発揮することができる。これにより、ダンパー本体は確実に耐震性を発揮することができる。
【００１６】
また、本発明に係る階段は、前記芯材は、鋼材からなること特徴とする。
【００１７】
この構成では、ダンパー本体の芯材が鋼材であるので、鋼材が地震力を吸収することによりササラ桁プレートが制震ダンパーとして確実に機能することができる。
【００１８】
また、本発明に係る階段は、前記芯材は、粘弾性材からなってもよい。
【００１９】
この構成では、ダンパー本体の芯材が粘弾性材であるので、粘弾性材が地震力を吸収することによりササラ桁プレートが制震ダンパーとして確実に機能することができる。
【００２０】
また、本発明に係る建築構造物は、前記階段を備えていることを特徴とする。
【００２１】
この構成では、建築構造物は、本発明の階段を備えているので、階段のデッドスペースを有効利用するとともに、建築構造物の構成要素の有効利用をはかることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る階段、及び建築構造物によれば、階段のササラ桁プレートをダンパーとして構成したことにより耐震性を有し、階段のデッドスペースを有効利用するとともに、建築構造物の構成要素の有効利用をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る階段を備えた建築構造物の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る階段の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る階段の一部を示す斜視図である。
【図４】図１のＰ―Ｐ断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る階段の組立を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る階段の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１に示すように、建築構造物Ａは、Ｘ型階段１をセンターコア４として備えている。
また、Ｘ型階段１は、同一の構成からなる折り返し階段である第一の階段８１と、第二の階段９１から構成され、第一の階段８１と第二の階段９１は、互いに隣接して設けられている。
【００２５】
図２及び図３に示すように、第一の階段８１は、上階Ｕに設けられた第一の降り口部８２と、第一の降り口部８２より下方に向けて設けられた第一の直階段８３と、第一の直階段８３の下側であり且つ上階Ｕと下階Ｄの間に設けられた第一の踊り場部８４と、第一の踊り場部８４から下方であり且つ第一の直階段８３と反対方向に向けて設けられた第二の直階段８５と、第二の直階段８５の下側であり且つ下階Ｄに設けられた第一の昇り口部８６とを備える。
なお、第一の階段８１と第二の階段９１は同一の構成であるので、第二の階段９１の説明は省略する（以下同じ）。
この構成において、第一の階段８１と第二の階段９１とは、それぞれ第一の直階段８３、８３（第二の直階段８５、８５）が側面視してＸ状に配置されている。
【００２６】
第一の直階段８３は、図３に示すように、第一の降り口部８２と第一の踊り場部８４の間を連結する左右一対のササラ桁プレート１１と、左右一対のササラ桁プレート１１の間に架設された複数の踏み板２１と、左右一対のササラ桁プレート１１の間に架設された複数の蹴込み板３１とを備える。
【００２７】
ササラ桁プレート１１は、図４に示すように、軸方向に延設されたダンパー本体１０１と、該ダンパー本体１０１の周囲に装着された拘束部材１０２とを備える。
また、図３に示すように、ササラ桁プレート１１の上端部１１Ａ及び下端部１１Ｃは水平方向に延在し、上端部１１Ａと下端部１１Ｃとを結ぶ中間部１１Ｂは第一の直階段８３の勾配に沿った方向に延在している。そして、上端部１１Ａは第一の降り口部８２を支持し、中間部１１Ｂは各踏み板２１及び各蹴込み板３１を横方向から支持し、下端部１１Ｃは第一の踊り場部８４を支持している。
ここで、ササラ桁プレート１１の端部は、建築構造物Ａの柱梁架構の柱梁接合部近傍に取り付くことが望ましい。
【００２８】
ダンパー本体１０１は、所定の軸力を受けた際に軸方向に降伏する帯板状の鋼材１１１から構成されている。したがって、ダンパー本体１０１は、中小地震時には降伏するまでは至らずに弾性変形することにより地震力を吸収し、大地震時に初めて降伏して地震力を吸収する構成となっている。よって、大地震時に十分な制震効果が得られるように、所定の軸力は十分に大きく設定されている。
ダンパー本体１０１の形状としては、例えば、図４に示すダンパー本体１０１の高さＨを、図３に示す上端部１１Ａ及び下端部１１Ｃに比較して中間部１１Ｂにおいて小さくする（不図示）ことにより、中間部１１Ｂに降伏点を設けるようになっている。
また、鋼材１１１としては、例えば、低降伏点鋼又は軟鋼からなる帯鋼板が採用されている。
【００２９】
拘束部材１０２は、図４及び図５に示すように、ダンパー本体１０１に面して設けられた一対のチャンネル鋼材１２１と、ダンパー本体１０１及びチャンネル鋼材１２１の上部及び下部に面して設けられた一対のカバープレート１２２と、チャンネル鋼材１２１とカバープレート１２２を固定する固定部１２３と、チャンネル鋼材１２１の面外座屈を防止する補鋼材１２７とを備える。また、チャンネル鋼材１２１及びカバープレート１２２が一体としてダンパー本体１０１に装着されることにより、ダンパー本体１０１の水平方向である面外方向への変形を拘束し、座屈を防止する機能を有する構成となっている。
【００３０】
チャンネル鋼材１２１は、図４に示すように、Ｃ型断面を有しており、一対のチャンネル鋼材１２１のウェブ部１２１Ａでダンパー本体１０１を挟み込み、チャンネル鋼材１２１の上下に設けられたフランジ部１２１Ｂはカバープレート１２２に当接する構成になっている。
【００３１】
カバープレート１２２は、一対のチャンネル鋼材１２１及び一対のチャンネル鋼材１２１の間に挟まれたダンパー本体１０１を一体として、上方及び下方より挟み込むように設けられている。
【００３２】
固定部１２３は、チャンネル鋼材１２１のフランジ部１２１Ｂとカバープレート１２２を、ボルト１２３Ａとナット１２３Ｂ等による固定方法により固定している。なお、固定方法は上記に限られず、固定可能であれば適宜設定可能である。
【００３３】
補鋼材１２７は、図５に示すように、チャンネル鋼材１２１の内部に取り付けられ蹴込み板３１と同一方向に間隔をおいて配された第一リブ１２８と、隣接する第一リブ１２８の端部同士を連結する第二リブ１２９とを備える。チャンネル鋼材１２１と第一リブ１２８及び第二リブ１２９は溶接等によって固定されている。ここで、第一リブ１２８は、ダンパー本体１０１及びチャンネル鋼材１２１の蹴込み板３１と同一方向への変形を拘束し、座屈を防止する機能を有する。第二リブ１２９は、ダンパー本体１０１及びチャンネル鋼材１２１の踏み板２１と同一方向への変形を拘束し、座屈を防止する機能を有する。
なお、図５においては、ササラ桁プレート１１の一方のチャンネル鋼材１２１に設けられた補鋼材１２７を示しているが、ダンパー本体１０１を挟んで反対側のチャンネル鋼材１２１にも同様に補鋼材１２７が設けられている。
また、第一リブ１２８及び第二リブ１２９の一部は、それぞれ第一ガセットプレート１３８、第二ガセットプレート１３９として外方に延設されている。本実施形態では、第一ガセットプレート１３８、第二ガセットプレート１３９は、それぞれ２つおきに設けられている。
【００３４】
踏み板２１は、図５及び６に示すように、水平方向に配置された部材であり、ササラ桁プレート１１の長さ方向に段状に複数並べて設けられている。また、一部の踏み板２１の左右両端は、第二ガセットプレート１３９として外方に延設された第二リブ１２９とボルト１４０により固定されている。
また、踏み板２１は、第二リブ１２９に固定されることにより、ダンパー本体１０１及びチャンネル鋼材１２１の踏み板２１と同一方向への変形を拘束し、座屈を防止する機能を有する。
なお、固定方法は上記のボルト接合に限られず、溶接であってもよい。
【００３５】
蹴込み板３１は、上下で相対する踏み板２１のうち、上方に位置する踏み板２１の後端部２１Ａと下方に位置する踏み板２１の前端部２１Ｂを連結するように設けられている。また、一部の蹴込み板３１の左右両端は、第一ガセットプレート１３８として外方に延設された第一リブ１２８とボルト１４０により固定されている。
また、蹴込み板３１は、第一リブ１２８に固定されることにより、ダンパー本体１０１及びチャンネル鋼材１２１の蹴込み板３１と同一方向への変形を拘束し、座屈を防止する機能を有する。
なお、固定方法は上記のボルト接合に限られず、溶接であってもよい。
【００３６】
なお、ここまで第一の直階段８３について説明したが、第二の直階段８５についても同一の構成であるので、説明を省略する。
【００３７】
このように構成されたＸ型階段１を備える建築構造物Ａでは、ササラ桁プレート１１と、ササラ桁プレート１１のウェブ部１２１Ａに固定された踏み板２１及び蹴込み板３１とを備える。また、ササラ桁プレート１１はダンパー本体１０１と、チャンネル鋼材１２１とカバープレート１２２を有する拘束部材１０２とを備える。そして、ササラ桁プレート１１の端部が、建築構造物Ａの柱梁架構の柱梁接合部近傍に取り付くことで、ササラ桁プレート１１はＸ型階段１を支持するとともに、地震時に耐震性を有するダンパーとして機能する。
また、ササラ桁プレート１１をダンパーとして構成したことにより、Ｘ型階段１のデッドスペースを有効利用することができる。また、デッドスペースを有効利用することにより省スペース化をはかることができ、特に、小規模な建築構造物Ａにおいては、省スペース化を図ることにより、プラン対応力を強化することができる等有利性が顕著に表れる。
また、ダンパーを含むＸ型階段１をセンターコアとして建物の中心部に配置することにより、建築構造物Ａの外周部の躯体に耐震装置を設ける必要がなくなり、軽快なファサードデザインを実現することができる。
さらに、ササラ桁プレート１１はＸ型階段１を支持するので建築構造物Ａの構成要素であるので、建築構造物Ａの構成要素の有効利用をはかることもできる。
【００３８】
また、踏み板２１は、フランジ部１２１Ｂ及び第二リブ１２９と同様に、ダンパー本体１０１及びチャンネル鋼材１２１の踏み板２１と同一方向への面外座屈を防止することができる。よって、踏み板２１が面外座屈を防止する効果を発揮する分だけ、フランジ部１２１Ｂ又は第二リブ１２９の大きさを小さくすることが可能である。
また、蹴込み板３１は、第一リブ１２８と同様に、ダンパー本体１０１及びチャンネル鋼材１２１の蹴込み板３１と同一方向への面外座屈を防止することができる。よって、蹴込み板３１が面外座屈を防止する効果を発揮する分だけ、第一リブ１２８の大きさを小さくし、又は配置間隔を大きくすることが可能である。
【００３９】
また、本実施形態では、芯材として鋼材１１１を採用しているので、鋼材１１１が地震力を吸収することによりササラ桁プレート１１が制震ダンパーとして確実に機能することができる。
また、芯材として、粘弾性材を採用してもよい。粘弾性材としては、減衰性能の高いゴムアスフェルト系のものやスチレン型高減衰ゴム等が好適に採用可能である。この場合、振動エネルギーを粘弾性材が吸収するので、地震時のみならず、Ｘ型階段１の昇降時の振動を低減することが可能となる。
【００４０】
また、階段として、同一の構成の階段が側面視してＸ状に配置されたＸ型階段１は、同一空間に２つの階段を設置することができるので、２つの折曲がり階段を離して設置する場合と比較すると、建築構造物Ａにおける設置面積を省スペースとすることができる。
【００４１】
なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４２】
また、上記までは一実施形態としてＸ型階段１を例に挙げて説明したが、Ｘ型階段１に限られず、その他昇り口と降り口を結ぶ階段に適していることは勿論である。
【符号の説明】
【００４３】
１…Ｘ型階段
１１…ササラ桁プレート
２１…踏み板
３１…蹴込み板
１０１…ダンパー本体
１０２…拘束部材
１１１…鋼材
Ａ…建築構造物
Ｕ…上階
Ｄ…下階
【図１】
2013002240.tif 000003
【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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