日本建築学会大会学術講演梗概集（東 海） 2003年 9 月

5401

住居内に設けられる壁付き手すりの取付け強度に関する実験研究

その４−手すりに加わる人の力の計測−
手すり
人の力

取付け強度正会員
同バリアフリー住宅

○豊嶋

6
純
*久保田4

同2

同 加藤
一弘
同 * 矢島正男 *5
規雄 *3

布田
同 直井
健 * 英雄 *1

均値を表わしたものである。これを行為別に見ると、低１ . 研究目的
その３では、住居内に設置される手すりの種類・設置位い位置での立ち座りに高い荷重が加えられ、また横手す置および使われ方について調査した上で、類似の動作・行りよりも縦手すりに荷重が加えれられているのが分かる。

為ごとに整理した。本報では、それぞれの項目について人

単純段差昇降では横手すりの方に荷重が加えられている間が日常生活でどの程度の力を加えるかを被験者実験によのが分かる。また特定の被験者が大きな荷重を加えたたり明らかにし、手すりの取付け強度を決める為の知見を得め、平均値と最大値との差が大きく開いているので、以ることを目的とするものである。

降は平均値を用いて検討を行う。

２ . 研究方法

単純段差昇降の場合、段差 H が大きくなる程荷重が増（１）実験装置加する傾向があり、縦手すり使用時で比較すると上がり

図 1 に実験装置全体の略図を示す。この装置は実際の手框を想定した H ＝ 400 で昇り時 9.6kgf、降り時 9.8kgf、すりと同様の取付け位置を再現する為に可変となっており、部屋の出入り口等の段差を想定した H ＝ 50 では昇り時

手すりの取付け部分には反力計（キスラー社製 9281c）が3.2kgf、降り時 2.8kgf の荷重が加えられていた。

設置されている。この反力計を用いて壁面内の水平（Fx）
・またぎ段差昇降の場合はH1とH2の差が大きい程荷重鉛直（Fy）方向及び面外水平（Fz）方向の 3 軸の力を時系が増加する傾向が見られ浴槽を想定した H1：300,H2：列データとして計測する事ができる。データの計測は、コ

600,W：100 の場合、縦手すり使用時で比較すると昇りンピュータ（データの記録はDKH社製データ取り込み・解時 10.5kgf、降り時 9.8kgf、ベランダと屋内の出入り口

析プログラム「Wad等を想定した H1：100,H2：150,W：100 では昇り降りVer.1.99」を使用）を反力計に接続して行った。なお一般的な住居内を想定し、装置の床はフ共に 4.0kgf 程度であった。

ローリング仕上げとし、手すりは直径34mm樹脂被膜製の立ち座りの場合は、座面高 H が低くなる程荷重が増加ものを使用した。なお床、手すりの素材滑りによる影響はし、H ＝ 2 0 0 の時縦手すり使用時で比較すると立つ時無いように配慮した。

14.0kagf、座る時 12.6kgf の荷重が加えられていた。

（２）被験者
本研究では手すりの取付け強度に関する知見を得ると言う目的から、体格が大きい傾向にある若年者（男性 10 名、女性 5 名）を対象として被験者とした。当然、手すりの使用に関しては高齢者の利用も十分配慮されるべきである。
（３）実験方法
その３で分類した手すりの中から本報では、立ち座り、またぎ段差昇降、単純段差昇降及び階段歩行に着目した。
表 1 のような再現装置を用い、このような動作・行為を行うために必要な座面や段差、またぎ部などの床形状を再現した。再現装置の寸法は、実際にその手すりの設置される空間を想定し近似的に決定した。それぞれの動作・行為について考えうる範囲で手すりの取付け位置を変化させ被験者が手すりに加えた力を計測した。手すりに加わる力は計

図１．
実験装置全体略図
図１．実験装置全体略図

測した Fx、Fy、Fz の合力から求め、この合力の最大値を

表 1．動 作・ 行為再現装置作・用いて検討を行う。なお手すりの取付け位置は横手すりのਓࠑਬ‫ڕࡆۍ‬の中心を l ＝ 0 として被験者の進行方向を正とした。

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図２は、縦軸にそれぞれの被験者が手すりに加えた力を、横軸に動作・床形状をとり、その最大値、最小値、平Юਬೖ‫ڊ‬

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Experimental study on strength of handrail installation on wall in dwellings (part4)− The measurement of human load to handrails −

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F（１）全計測結果

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場合、床からの高さを h とし、縦手すりの場合、再現装置
３ . 研究結果および考察ȋǬǛਬ‫ڕࡆۍ‬TOYOSHIMA Jun et al35 （k gf ）

平均値

縦手すり
横手すり

302520151050

H= H= H= H= H= H= H= H= H1 H1 H1 H1 H1 H1 H1 H1 H1 H1 H1 H1 H1 長
50 100 200 400 50 100 200 400 150 200 600 600 600 700 600 100 200 300 400 500 600 座
H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2 H2
100 100 300 400 500 600 600 150 100 600 600 600 700
W W W WW W W WW W
W W W
100 200 100 100 100 100 100 100 200 100 100 100 100

段差差降降りり
単純段段差差昇昇りり 単純段

図２

またぎ
ま段
た差ぎ昇
昇りり またぎし H= H= H= H= 長ゃ 200 300 400 500 座がみ

またまぎた
段ぎ
差降
降りり

しゃがみ

H= H= H= H= 上 下
200 300 400 500り り

階段段歩
歩行
行
座全体平均り 階

立ち

全計測結果

また、長座状態からの立ち座りでは全実験中最大の荷重が加わっており、立つ時 16.9kgf 座る時 13.8kgf の荷重が得られた。しゃがみ状態からでは立つ時 10.5kgf 座る時 9.6kgf の荷重が加えられていた。
階段歩行の場合は、上りより下りの方が荷重が大きく、6.1kgf の荷重が加えられていた。

181616.0

1413.01210.3

9.5

109.9

10.3

9.5

811.6
10.4

10.4
9.4 8.99.810.49.2

9.7

8.7

6（２）動作・行為別の詳細な比較
置の違いによる荷重の違いを表わしたものである。この縦l=200

図より縦手すり使用時では取付け位置の違いによる影響

図３はあまり見られない事、横手すり使用時では取付け高さ18が低くなる程荷重が大きくなる事。縦手すり使用時より16も横手すり使用時の方が大きな荷重が加わる事が分かる。
図 4 は H1：300,H2：600,W：100 のまたぎ段差昇降
時の手すり取付け位置による荷重の違いを表わしたものである。この図よりまたぎ段差昇降時には、あまり手すり取付け位置による荷重の違いがない事が分かる。またぎ段差昇降は、立ち座りや単純段差昇降と比較して、被験者の上下移動が少なく、姿勢保持の為に使われるという要素が大きい為と思われる。

11.2
10.3

9.784

l=200014

手すりが被験者の側方にある場合と前方にある場合では12前方にある方が大きな荷重が加えられる事が分かる。

1010.09.8

12.1

12.0

10.2

10.3

11.2

9.0

l=100

横l=0l=-100l=-200h=800h=900

またぎ段差昇降の荷重の比較
16.9

荷重(kgf)
13.6

13.4
12.8

11.7

11.9

11.5

立ち H＝２００
座り H＝２００

8
6

11.3
10.1

12.7

10.5

15.5
11.8

10.2

縦l=200l=100

9.9

9.1

9.7

前方
横l=0l=-100 h=900

13.9
13.8

10.3

側方

42

10.2

縦2

りは、前方にある程大きな荷重が加わる傾向にある事、

10.2

またぎ段差昇りH１：６００H２：３００W：１００
またぎ段差降りH１：３００H２：６００W：１００616

縦横h=800 h=700 h=6000

図５

ここに記して謝意を表する。

l=-100 l=-200 h=800 h=900h=1000h=1100h=1200h=1300

単純段差昇降の荷重の比較

9.9

10る荷重の違いを表わしたものである。この図より縦手す

東京理科大学卒研生秋田真一氏、滑川裕太氏の協力を得た。

横l=01218を定量的に把握した。最後に本研究に際して平成１４年度

l=100荷重(kgf)

図４

本研究で、動作補助手すりに人がどの程度力を加えるか

6.5

14

図５は H ＝ 200 の立ち座り時の手すり取付け位置によ４ . まとめ

7.1

単純段差降りH＝４００

20

7.5
6.9

単純段差昇りH＝４００4

図３は、H ＝ 400 の単純段差昇降時の手すり取付け位*1 東京理科大学 教授 工博*2 独立行政法人 建築研究所 博士（工学）*3 東京理科大学 助手 工修*4（株）久保田工務店 工修*5 ナカ工業（株） 技術研究所*6 東京理科大学大学院生

16.8

荷重(kgf)立ち座りの荷重の比較

Prof.,Dept.of Architecture,Faculty*of Eng, Tokyo Univ.of ,Dr.Eng
ScienceIndependent*
Administrative Institution,Building Research Institu
te,Dr.Eng3
Research*Assoc.,Dept.of Architecture,Faculty of Eng, Tokyo
of Univ.
Science,M.Eng
4Kubota*Construction Inc.,M.Eng
5
Technical*
Laboratory,Naka Corporation
6
Graduate*Student,Dept.of Architecture,Faculty of Eng, Tokyo.of UnivScience12̶802̶