(57)【要約】      （修正有）【課題】構造物に対する手摺の固定の強度を確保しやすい手摺支柱の固定構造を提供する。【解決手段】手摺本体は、手摺支柱及び固定プレート１２０を通じてベランダの立ち上がり部に固定されている。手摺支柱は、貫通孔１２２に挿入されていると共に、溶接範囲Ｗに亘って固定プレート１２０に溶接されている。溶接範囲Ｗは、平面視において手摺支柱の４つの側面からなる全周に亘っていると共に、鉛直方向に関して貫通孔１２２の上部開口部１２２ａから下部開口部１２２ｂまで延びている。【選択図】図５
0003222488.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
手摺支柱を構造物に固定するための固定構造であって、
前記構造物に固定される固定部材を備えており、
前記手摺支柱が前記固定部材に溶接されていることを特徴とする手摺支柱の固定構造。
【請求項２】
前記固定部材に貫通孔が形成されており、
前記手摺支柱が、前記貫通孔に挿入されていると共に前記固定部材に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の手摺支柱の固定構造。
【請求項３】
前記手摺支柱が、前記貫通孔における一方の開口部から他方の開口部まで前記貫通孔に挿入されており、
前記手摺支柱と前記固定部材との溶接範囲が、前記一方の開口部から前記他方の開口部まで延びていることを特徴とする請求項２に記載の手摺支柱の固定構造。
【請求項４】
前記手摺支柱が二相ステンレス鋼製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の手摺支柱の固定構造。
【請求項５】
前記手摺支柱がマンションの高層階のベランダに固定されていることを特徴とする請求項３に記載の手摺支柱の固定構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、手摺支柱の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に一例を示すような手摺が構造物に設置されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４２４５７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような手摺を構造物に設置するための手摺支柱において、高い風圧に耐える固定構造が求められている。例えば、人口密集地域に頻繁に建設されるようになってきた超高層マンションのベランダに設置される手摺は、高層階において高い風圧に晒されることになる。
【０００５】
本考案の目的は、構造物に対する固定の強度を確保しやすい手摺支柱の固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の手摺支柱の固定構造は、手摺支柱を構造物に固定するための固定構造であって、前記構造物に固定される固定部材を備えており、前記手摺支柱が前記固定部材に溶接されている。
【０００７】
本考案の手摺支柱の固定構造によると、手摺支柱と固定部材の固定部は溶接によって強度が確保されている。したがって、固定構造全体の強度が確保されやすい。
【０００８】
また、本考案においては、前記固定部材に貫通孔が形成されており、前記手摺支柱が、前記貫通孔に挿入されていると共に前記固定部材に溶接されていることが好ましい。これによると、手摺支柱が貫通孔に挿入された上で固定部材に溶接されている。このため、手摺支柱と固定部材の固定部の強度が確保されやすい。
【０００９】
また、本考案においては、前記手摺支柱が、前記貫通孔における一方の開口部から他方の開口部まで前記貫通孔に挿入されており、前記手摺支柱と前記固定部材との溶接範囲が、前記一方の開口部から前記他方の開口部まで延びていることが好ましい。これによると、溶接範囲が広いので、手摺支柱と固定部材の固定部の強度が確保されやすい。
【００１０】
また、本考案においては、前記手摺支柱が二相ステンレス鋼製であることが好ましい。これによると、手摺支柱の強度が確保される。なお、二相ステンレス鋼とは、ＪＩＳ規格におけるＳＵＳ８２１Ｌ１、ＳＵＳ３２３Ｌ、ＳＵＳ３２９Ｊ１、ＳＵＳ３２９Ｊ３Ｌ、ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ、ＳＵＳ３２７Ｌ１等が該当する。
【００１１】
また、本考案においては、前記手摺支柱がマンションの高層階のベランダに固定されて用いられるものであってもよい。高層階（地上高６０ｍ以上又は２０階以上の階）の風圧によって手摺が受ける外力は大きくなる。本考案は、二相ステンレス鋼が採用された手摺支柱により、かかる設置環境に応じた強度を確保しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の一実施形態である第１の実施形態に係る手摺ユニットの斜視図である。
【図２】図１の手摺ユニットのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１の手摺ユニットのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１の手摺ユニットに用いられた固定プレートの平面図である。
【図５】図１の手摺ユニットに用いられた手摺支柱と固定プレートの固定部の断面図である。
【図６】図５の固定部の変形例に係る断面図である。
【図７】本考案の別の実施形態である第２の実施形態に係る手摺固定部の分解斜視図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の一実施形態である第１の実施形態に係る手摺ユニット１について図１〜図５を参照しつつ説明する。手摺ユニット１は、図１に示すベランダのコンクリート製の立ち上がり部９０に固定されている。手摺ユニット１は、図１〜図３に示すように、手摺本体１０及び、手摺本体１０を立ち上がり部９０に固定するための手摺固定部１００を備えている。手摺本体１０は、水平方向に沿った笠木１１及び下弦材１２並びに鉛直方向に沿った支柱１３を有する矩形状の枠と、この枠にはめ込まれたガラスプレート１４とを有している。手摺固定部１００は、鉛直方向に沿った手摺支柱１１０及び、手摺支柱１１０が固定された固定プレート１２０（本考案における固定部材）とを有している。手摺支柱１１０は、断面が矩形状の二相ステンレス鋼製の角パイプである。二相ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ８２１Ｌ１）は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼と比べて強度が高く、腐食に強い材料である。手摺支柱１１０にはボルト１５（図２及び図３参照）及びナット（不図示）によって支柱１３が固定されている。固定プレート１２０は、水平面に沿った平板状の部材であり、４本の接着系アンカー１３１によって立ち上がり部９０に固定されている。これにより、手摺本体１０が立ち上がり部９０に固定されている。なお、接着系アンカー１３１に使用されるボルトは、後述の検討例に示す通り、二相ステンレス鋼以外の金属製であってもよいが、二相ステンレス鋼製であることが好ましい。
【００１４】
次に、手摺支柱１１０と固定プレート１２０の固定部についてより詳細に説明する。固定プレート１２０は、図４に示すように、接着系アンカー１３１が挿入される円形状の４つの貫通孔１２１と矩形状の１つの貫通孔１２２とを有している。貫通孔１２２は、手摺支柱１１０より僅かに大きく形成されている。また、貫通孔１２２の上部開口部１２２ａの角は、図５に示すようにアール状に形成されている。貫通孔１２２には、図５に示すように、上部開口部１２２ａから下部開口部１２２ｂまで手摺支柱１１０が挿入されている。手摺支柱１１０の下端は下部開口部１２２ｂにちょうど位置している。
【００１５】
手摺支柱１１０と固定プレート１２０とは貫通孔１２２において互いに溶接されている。手摺支柱１１０と固定プレート１２０の溶接範囲Ｗは、図４に示すように貫通孔１２２の四辺全体に亘っている。つまり、溶接範囲Ｗは、手摺支柱１１０の４つの側面からなる全周に亘っている。また、溶接範囲Ｗは、図５に示すように、鉛直方向に関して上部開口部１２２ａから下部開口部１２２ｂまで延びている。かかる溶接は、手摺支柱１１０及び固定プレート１２０の作製後、以下のように実施される。まず、手摺支柱１１０を上部開口部１２２ａから貫通孔１２２内へと、手摺支柱１１０の一端が下部開口部１２２ｂに到達するまで挿入する。その後、アール状の上部開口部１２２ａと手摺支柱１１０の側面との間に形成された溝に溶接棒を接触しつつ溶接を行う。このとき、溶接の条件が適切に調整されていると、上記溝において溶解した金属が上部開口部１２２ａから手摺支柱１１０の側面と貫通孔１２２の内表面との隙間に入り込んで上記隙間内を流下し、下部開口部１２２ｂまで到達する。溶接の条件としては、手摺支柱１１０の側面と貫通孔１２２の内表面との間のクリアランスが適度であり、且つ、溶接入熱が適切に調整されていることが好ましい。このような溶接を手摺支柱１１０の４つの側面からなる全周に亘って実施することにより、溶接範囲Ｗの全域に亘って手摺支柱１１０と固定プレート１２０が溶接される。
【００１６】
なお、図６の溶接範囲Ｗ’に示すように手摺支柱１１０と固定プレート１２０が溶接されていてもよい。溶接範囲Ｗ’は、手摺支柱１１０の４つの側面からなる全周に亘っているが、鉛直方向に関しては上部開口部１２２ａ付近及び下部開口部１２２ｂ付近のみをその範囲とする。この場合、下部開口部１２２ｂも上部開口部１２２ａと同様にアール状に形成されていることが好ましい。これによると、上部開口部１２２ａ及び下部開口部１２２ｂのいずれにおいても、手摺支柱１１０の側面との間に溝が形成される。したがって、その溝内に溶接棒を接触させることで、ある程度まで貫通孔１２２の内部に溶接範囲Ｗ’を広げることができる。よって、手摺支柱１１０と固定プレート１２０の固定部の強度が確保されやすい。ただし、かかる方法によると、上部開口部１２２ａ側と下部開口部１２２ｂ側のそれぞれにおいて溶接を行う必要がある。このため、上部開口部１２２ａ側のみにおいて溶接を行う上記の方法と比べ、溶接の手順が多くなる。したがって、生産性の観点では上記の方法を用いることが好ましい。
【００１７】
上述の実施形態に係る一検討例として、必要な強度を確保するための手摺支柱１１０の構成を以下のように検討した。検討に当たっては、「共同住宅用  アルミ製墜落防止手すり強度のガイドライン（風荷重編）」（日本アルミ手摺工業会  ２０１４年６月発行；以下、ガイドラインという。）を基準とした。また、手摺ユニット１の設置場所は、海岸から５００ｍ以上離れた札幌市に建つ超高層マンション（例えば、高さが１００ｍ又は１５０ｍ）の高層階のベランダであり、再現期間は１００年と想定した。なお、超高層マンションとは、一般に、高さ６０ｍ以上、又は概ね２０階建て以上のマンションをいう。手摺ユニット１に作用する平均速度圧をＱ［Ｎ／ｍ2］とし、ピーク風力係数をＣｒとするとき、手摺ユニット１に求められる設計風圧力Ｗは以下の数式１の通りである。また、Ｑは以下の数式２で表される。
【００１８】
［数式１］
0003222488.tif 000003
［数式２］
0003222488.tif 000004
Ｅｒ：平均風速の鉛直分布を示す係数
Ｖ0：基準風速［ｍ／ｓ］
ｙ：再現期間係数
【００１９】
建築物の高さが１００ｍ又は１５０ｍである場合、ガイドラインによればＥｒ＝１．２６（１００ｍ）又は１．３６（１５０ｍ）となる。なお、このＥｒの算出に当たっては、ガイドラインの表１の区分ＩＩＩ（地表面粗度区分Ｉ、ＩＩ、ＩＶ以外の一般区域）を基準とした。また、設置場所が札幌市である場合、Ｖ0＝３２となる。さらに、再現期間が１００年であることから、ｙ＝１．０７となる。Ｃｒは、ガイドラインの図３における中央部に対応する１．５（正圧）、−１．５（負圧）とした。この場合、Ｗは以下の通りに算出される。［  ］内は建築物の高さを示す。
【００２０】
［１００ｍ］
Ｗ＝１，６７６Ｎ／ｍ2（正圧），−１，６７６Ｎ／ｍ2（負圧）
［１５０ｍ］
Ｗ＝１，９８２Ｎ／ｍ2（正圧），−１，９８２Ｎ／ｍ2（負圧）
【００２１】
例えば、手摺ユニット１のガラスプレート１４等において、風を受ける表面の面積が１本の手摺支柱１１０当たり１．５７ｍ2であるとすると、各手摺支柱１１０に作用する風圧力Ｐ１及びＰ２は、以下の通りとなる。なお、Ｐ１は建築物の高さが１００ｍである場合の風圧力を、Ｐ２は建築物の高さが１５０ｍである場合の風圧力をそれぞれ示す。
【００２２】
Ｐ１＝２，６３２Ｎ（正圧），−２，６３２Ｎ（負圧）
Ｐ２＝３，１１２Ｎ（正圧），−３，１１２Ｎ（負圧）
【００２３】
次に、ＳＵＳ８２１Ｌ１製の手摺支柱１１０を、厚さ（肉厚）２ｍｍ、外径４５ｍｍ×４５ｍｍ、高さ１，０００ｍｍの寸法で構成した。この手摺支柱１１０について、風圧力を想定した外力に対する破壊試験を実施したところ、２％耐力に応じた外力が約５，６００Ｎであった。このように、上記構成の二相ステンレス製の手摺支柱１１０が風圧力Ｐ１及びＰ２に対して十分に対応可能であることが確認された。
【００２４】
また、上述の実施形態に係る別の検討例として、上記Ｐ１又はＰ２の風圧力が手摺支柱１１０に作用する場合に対応可能な接着系アンカー１３１を以下のように検討した。検討に当たっては、手摺支柱１１０として、厚さ２ｍｍ、外径５０ｍｍ×５０ｍｍ、高さ１，０００ｍｍの寸法となるものを想定すると共に、その手摺支柱１１０の一側面における高さ５００ｍｍ（支柱全体の半分の高さ）の位置の幅方向に関して中央に上記Ｐ１又はＰ２の風圧力が作用すると想定した。また、固定プレート１２０として、図４に示す平面視において、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍの大きさであり、貫通孔１２１の径が１３ｍｍ、貫通孔１２１から固定プレート１２０の側端面までの距離Ｌ１及びＬ２がそれぞれ２５ｍｍ、貫通孔１２２が縦５０ｍｍ×横５０ｍｍとなるものを想定した。この場合、接着系アンカー１３１に作用する引張荷重は、Ｆ１＝１５．８ｋＮ又はＦ２＝１８．７ｋＮとなる。なお、Ｆ１は風圧力Ｐ１に対する荷重を、Ｆ２は風圧力Ｐ２に対する荷重をそれぞれ示す。かかる引張荷重に対しては、例えば、ＨＩＬＴＩ社製のＨＩＴ−ＨＹ２００シリーズ及びＨＩＴ−Ｚ  Ｍ１２のボルト長１５０ｍｍ程度を用いることで対応可能である。ＨＩＴ−Ｚ  Ｍ１２はＳＵＳ３１６製である。
【００２５】
なお、接着系アンカー１３１のボルトとして、ＳＵＳ３１６より高い強度を有するＳＵＳ８２１Ｌ１等の二相ステンレス製のものを使用すれば、上記引張荷重に対応できる範囲で、例えば、よりボルト径の小さいものを使用できる。このため、手摺ユニット１のデザイン性を向上することが可能である。同様に、手摺本体１０の支柱１３と手摺支柱１１０とを固定するためのボルト１５及びナットも二相ステンレス製とすることにより、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６製のボルト等を用いる場合と比べ、細いボルトや小さいナットを使用できる。このため、手摺ユニット１のデザイン性を向上することが可能である。
【００２６】
以上説明した本実施形態によると、手摺支柱１１０が溶接により固定された固定プレート１２０が、接着系アンカー１３１によってベランダの立ち上がり部９０に固定されている。したがって、手摺支柱１１０と固定プレート１２０の固定部は溶接によって強度が確保されている。これにより、手摺固定部１００全体の強度が確保されやすい。また、手摺ユニット１の設置時、例えば立ち上がり部９０に固定プレート１２０を固定した後、手摺支柱１１０に手摺本体１０を固定することによって、手摺ユニット１を立ち上がり部９０に容易に固定できる。
【００２７】
また、本実施形態においては、手摺支柱１１０が二相ステンレス製である。このため、例えば、超高層マンションの高層階のような高い風圧が想定される設置環境であっても、手摺ユニット１の強度が確保される。
【００２８】
また、本実施形態においては、溶接範囲Ｗが貫通孔１２２の上部開口部１２２ａから下部開口部１２２ｂまで延びている。したがって、広い範囲に亘って手摺支柱１１０が固定プレート１２０に溶接されているので、手摺支柱１１０と固定プレート１２０の固定部の強度が確保されやすい。
【００２９】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の別の実施形態である第２の実施形態に係る手摺固定部２００について図７及び図８を参照しつつ説明する。手摺固定部２００は、第１の実施形態における手摺固定部１００の代わりに採用可能である。
【００３０】
手摺固定部２００は、第１の実施形態と同じ手摺支柱１１０と、手摺支柱１１０が固定されたアンカー２１０（本考案における固定部材）とを有している。アンカー２１０は、支柱補強部２０１、プレート部２１１及び４つのＬ字部２１２を有している。Ｌ字部２１２はプレート部２１１に固定されている。各Ｌ字部２１２は、プレート部２１１の下面から鉛直下方へと延びていると共に、下端部において水平方向に関して一方に向かって鉤状に折れ曲がっている。この下端部は、立ち上がり部９０内に埋め込まれた図示しない鉄筋に溶接されている。
【００３１】
支柱補強部２０１は、二相ステンレス、又はその他のステンレス製の円筒状の部材であり、手摺支柱１１０の下端部に挿入されつつ固定されている。支柱補強部２０１は、溶接かボルト等の固定具によって手摺支柱１１０に固定されている。なお、本実施形態においては、手摺支柱１１０及び支柱補強部２０１の全体が本考案における手摺支柱に対応する。支柱補強部２０１の下端は、図８に示すようにアンカー２１０のプレート部２１１の上面に溶接されている。支柱補強部２０１とプレート部２１１の溶接部２１３は、支柱補強部２０１の側面の全周に亘っている。なお、第１の実施形態と同様、プレート部２１１に貫通孔が形成されており、その貫通孔に支柱補強部２０１が挿入されていると共に貫通孔においてプレート部２１１に溶接されていてもよい。手摺支柱１１０及び支柱補強部２０１の下端部はグラウトモルタル等の充填剤を用いて立ち上がり部９０の上部に埋め込まれている。
【００３２】
以上説明した本実施形態によると、第１の実施形態と同様、手摺補強部２０１がアンカー２１０に溶接されている。したがって、手摺補強部２０１とアンカー２１０の固定部は溶接によって強度が確保されている。これにより、手摺固定部２００全体の強度が確保されやすい。
【００３３】
＜変形例＞
以上は、本考案の好適な実施形態についての説明であるが、本考案は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００３４】
例えば、上述の実施形態では、手摺支柱１１０が二相ステンレス製であるが、必要な強度を確保できる材質であれば、その他の金属で構成されていてもよい。また、手摺支柱１１０が矩形状の断面の角パイプであるが、六角パイプや丸パイプ等、その他の形状のものであってもよい。中実の棒状の部材が手摺支柱として用いられてもよい。
【００３５】
また、上述の実施形態では、手摺ユニット１が超高層マンションの高層階のベランダに設置される場合が主に想定されている。しかし、その他の建築物、土木構築物に設置される場合に本考案が適用されてもよい。例えば、マンション以外のビルやタワー、橋等が設置場所とされてもよい。また、ダムや展望台等が設置場所とされてもよい。
【００３６】
また、上述の実施形態では、手摺支柱１１０と固定プレート１２０の溶接が、図５の溶接範囲Ｗや図６の溶接範囲Ｗ’に亘って行われている。しかし、必要な強度を満たす範囲である限り、これらとは異なる態様で手摺支柱１１０と固定プレート１２０が溶接されていてもよい。例えば、溶接範囲が手摺支柱１１０の４つの側面からなる全周に亘っていなくてもよい。また、手摺支柱１１０が貫通孔１２２の途中まで挿入された上で固定プレート１２０に溶接されていてもよい。これらの場合においても、可能な限り広い範囲で溶接が行われていることが好ましい。例えば、鉛直方向に関して貫通孔１２２の上部開口部１２２ａから上部開口部１２２ａと下部開口部１２２ｂの中間まで溶接範囲が延びていてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  手摺ユニット
１０  手摺本体
９０  立ち上がり部
１１０  手摺支柱
１２０  固定プレート
１２１、１２２  貫通孔
１２２ａ  上部開口部
１２２ｂ  下部開口部
１３１  接着系アンカー
【図１】
0003222488.tif 000005
【図２】
0003222488.tif 000006
【図３】
0003222488.tif 000007
【図４】
0003222488.tif 000008
【図５】
0003222488.tif 000009
【図６】
0003222488.tif 000010
【図７】
0003222488.tif 000011
【図８】
0003222488.tif 000012