JPH09235908A - 階段の免震方法及び免震階段棟 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地震発生時の地震力を減少し、且つ揺れを速や
かに減衰して上下階の非難通路を充分に確保することが
可能な免震階段棟を提供する。 【解決手段】架構内部に所定階の階段１３を設け、建物
２の外部に沿って設置された階段架構１０と、この階段
架構と基礎部６との間に介装されて階段架構を基礎部に
対して水平方向に変位可能に支持する支承装置８と、建
物及び階段架構の互いに対向する側部間に水平方向に延
在して配設され、建物及び階段架構の側部間の水平距離
が変化することにより減衰力を発生するダンパ１２とを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地震発生時の揺
れを速やかに減衰して上下階の非難通路を確保すること
が可能な階段の免震方法及び免震階段棟に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、階段を内部に設置している建物
は、地震発生時に上下階が層間変位を引き起こして建物
が揺れると、上下階の間に斜めに延在している階段部が
地震力の大部分を負担する。

【０００３】また、建物の外壁に沿って配設されている
階段も、地震発生時に、地盤からの地震力を直接負担す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、大地震の発
生時には、階段は、唯一の上階から下階への非難通路と
なるので、破壊や倒壊を確実に防止しなければならな
い。しかしながら、上述したように、従来の階段は地震
力を直接負担する構造とされているので、破壊や倒壊を
免れることが難しい。

【０００５】そこでこの発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、地震発生時の地震力を減少し、且つ揺
れを速やかに減衰して上下階の非難通路を充分に確保す
ることが可能な階段の免震方法及び免震階段棟を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の階段の免震方法は、地震が発生した
時に、架構内部に所定階の階段を設けて建物の内部又は
該建物の外部に沿って設置された階段架構を、この階段
架構と基礎部との間に介装した支承装置によって前記基
礎部に対して水平方向に変位させるとともに、前記建物
及び前記階段架構の互いに対向する側部間に配設したダ
ンパの減衰力発生によって前記階段架構の水平方向の変
位を抑制するようにした。

【０００７】また、請求項２記載の免震階段棟は、架構
内部に所定階の階段を設け、建物の内部又は該建物の外
部に沿って設置された階段架構と、この階段架構と基礎
部との間に介装されて前記階段架構を前記基礎部に対し
て水平方向に変位可能に支持する支承装置と、前記建物
及び前記階段架構の互いに対向する側部間に水平方向に
延在して配設され、前記建物及び前記階段架構の側部間
の水平距離が変化することにより減衰力を発生するダン
パとを備えたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る免震階段棟の
実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、第１実
施形態の免震階段棟４を示しており、この免震階段棟４
は、中層建物と同一高さを有し、中層建物２の外壁に沿
って地盤上に設置されている。

【０００９】そして、図２は、前記免震階段棟４の具体
的構造として、２階部分までを示したものであり、建物
２と隣接する地盤に階段棟基礎（基礎部）６を埋設し、
この階段棟基礎６上に支承装置８を介して階段架構（架
構）１０を設置しているとともに、建物２と階段架構１
０との互いに対向する側部間にダンパ１２を配設した構
造としている。

【００１０】そして、図３は階段架構１０の二階部分の
平面断面図、図４は階段架構１０の一階部部分の平面断
面図を示すものであるが、この階段架構１０は、平面視
四角形状に配置して鉛直方向に延在する４本の鉄骨柱１
０ａと、隣接する鉄骨柱１０ａどうしを水平方向に延在
して連結する複数本の鉄骨梁１０ｂとを備えた直方体形
状の鉄骨枠体として形成されている。そして、この階段
架構１０の二階以上の各階毎には、建物２の外壁に向け
て水平方向に延在するダンパ装着用鉄骨梁１０ｃが連結
されている。

【００１１】この階段架構１０の内部には、一階から最
上階まで連続する折返し形式の階段部１３が設置されて
いるとともに、階段折り返し部分の半階毎には踊り場１
４が設けられている。また、二階以上の各階の踊り場１
４及び建物２の各階の出入り口２ａの床の間には、金属
板からなるタラップ１６が架け渡されている。

【００１２】また、支承装置８は、４本の鉄骨柱１４ａ
の下方位置である階段基礎１０の下面と階段棟基礎６の
上面との間に４台設置されている。そして、各支承装置
８は、図５に示すように、階段棟基礎６の上面及び下部
フランジ８ａの間に配設された第１支承部８ｂと、下部
フランジ８ａ及び上部フランジ８ｃの間に配設された第
２支承部８ｄとを備えている。そして、第１支承部８ｂ
は、複数枚の鉄板等の金属板を鉛直方向に交互に積層し
た構成とし、第２支承部８ｄは、上下プレート間に金属
板とゴムとが水平方向に交互に積層した構成としてい
る。なお、階段基礎８の内部から上方に突出したアンカ
ーボルト８ｅは、第１支承部８ｂ及び下部ブランジ８ｂ
を挿通し、下部フランジ８ｂの上部でナットと螺合して
いる。

【００１３】また、ダンパ１２は、図５に示すように、
コイル軸線を水平方向に向けたコイル１２ａが使用され
ており、このコイル１２ａの軸線方向の両端部にはフラ
ンジ１２ｂ、１２ｃが固定されている。そして、一方の
フランジ１２ｂは、建物２の外壁にケミカルアンカーボ
ルト１２ｄで固定され、他方のフランジ１２ｃは、ダン
パ装着用鉄骨梁１０ｃの先端部に固定したフランジ１０
ｄと締結ボルト１２ｅを介して固定されている。

【００１４】上記構成の免震階段棟４の作用について説
明すると、震度１〜３の中小規模の地震が発生すると、
階段棟基礎６と階段架構１０との間に設置されている支
承装置８の第２支承部８ｄが水平方向に弾性変形するの
で、階段架構１０は周期を長くして揺れる。このため、
階段架構１０に入力される地震力が減少する。

【００１５】また、地震発生時には建物２も揺れるが、
この建物２の周期は、支承装置８によって長い周期で揺
れる階段架構１０と異なるので、建物２と階段架構１０
との互いに対向する側部間の水平距離が増減を繰り返
す。この時、ダンパ装着用鉄骨梁１０ｃと建物２との間
に配設された各階のダンパ１２は、建物２と階段架構１
０との間の水平方向の距離が増大すると伸長動作を行
い、距離が減少すると縮退動作を行いながら弾塑性変形
を引き起こす。そして、これらダンパ１２の弾塑性変形
による履歴エネルギーの吸収によって建物２及び階段架
構１０の揺れが速やかに減衰されていく。

【００１６】また、震度４以上の大規模地震が発生する
と、階段棟基礎６と階段架構１０との間に設置されてい
る支承装置８の第１支承部８ｂも滑りを生じ、第１支承
部８ｂの摩擦力によって大きなエネルギーを消費する
で、さらに階段架構１０が揺れて入力される地震力が減
少する。そして、中小規模の地震発生と同様に、建物２
と階段架構１０との周期が異なる揺れにより、建物２と
階段架構１０との互いに対向する側部間の水平距離が増
減を繰り返すので、それらの間に配設した各階のダンパ
１２の弾塑性変形による履歴エネルギーの吸収によっ
て、建物２及び階段架構１０の揺れが速やかに減衰され
ていく。

【００１７】このように、本実施形態の免震階段棟４
は、階段棟基礎６と階段架構１０との間に設置された支
承装置８によって階段架構１０に入力される地震力が減
少するとともに、建物２と階段架構１０との互いに対向
する側部間に配設したダンパ１２が、建物２及び階段架
構１０の異なる周期の揺れによって伸縮動作を繰り返し
て弾塑性変形を引き起こし、履歴エネルギーの吸収によ
り建物２及び階段架構１０の揺れを速やかに減衰するの
で、建物２及び階段棟１０の破壊、倒壊を防止すること
ができる。そして、階段棟１０は揺れが速やかに減衰さ
れるので、地震発生時の上下階の非難通路を充分に確保
することができる。

【００１８】次に、図７及び図８に示すものは、第２施
形態の免震階段棟２０を示すものであり、この免震階段
棟２０は中層建物２２の内部に設置されている。すなわ
ち、建物２２内部の最下部に階段棟基礎２４が形成さ
れ、この階段棟基礎６上に支承装置８を介して階段架構
１０が設置されているとともに、建物２２の内壁と階段
架構１０との互いに対向する間にダンパ１２が配設され
たものである。なお、支承装置８、階段架構１０及びダ
ンパ１２は、第１実施形態と同一構造のものが使用され
ている。

【００１９】上記構成の免震階段棟２０は、階段棟基礎
２４と階段架構１０との間に設置された支承装置８によ
って階段架構１０に入力される地震力が減少し、建物２
２の内壁と階段架構１０との互いに対向する間に配設し
たダンパ１２が、建物２及び階段架構１０の異なる周期
の揺れによって伸縮動作を繰り返して弾塑性変形を引き
起こし、履歴エネルギーの吸収により建物２及び階段架
構１０の揺れを速やかに減衰するので、建物２２及び階
段棟１０の破壊、倒壊を防止することができる。そし
て、階段棟１０は揺れが速やかに減衰されるので、地震
発生時の上下階の非難通路を充分に確保することができ
る。

【００２０】なお、上記各実施形態では、弾塑性履歴エ
ネルギーを発生するコイルをダンパ１２として使用して
地震発生時の建物２、２２及び階段架構１０の大きな揺
れを抑制するようにしたが、本発明の要旨がこれに限る
ものではなく、地震発生時の建物２及び階段架構１０の
間の距離の変化に応じて減衰効果を発生するものであれ
ば、オイルダンパー、摩擦ダンパーを使用しても、同様
の作用効果を得ることができる。

【００２１】また、上記実施形態では、ダンパ１２を２
階以上の各階に設置したが、これに限るものではなく例
えば偶数階のみに設置してもよく、さらには、建物２、
２２及び階段架構１０の上層階部分は大きく揺れるの
で、急激な減衰効果が発生しないように、上層階のダン
パ１２はバネ定数の低い特性を有するものを使用しても
よい。

【００２２】また、支承装置８も上記構成に限るもので
はなく、階段架構１０を支持し、且つ地震力を減少する
ものであれば、他の構造の装置でもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、地震発
生時に、基礎部と階段架構との間に設置された支承装置
によって階段架構に入力される地震力が減少するととも
に、建物と階段架構との互いに対向する側部間に配設し
たダンパが、建物及び階段架構の異なる周期の揺れによ
って建物及び階段架構の側部間の水平距離が変化するこ
とにより減衰力を発生し、建物及び階段架構の両者の揺
れを速やかに減衰するので、建物及び階段棟の破壊、倒
壊を防止することができる。そして、階段架構は揺れが
速やかに減衰されるので、地震発生時の上下階の非難通
路を充分に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】建物の外部に沿って設置された本発明に係る免
震階段棟を示す図である。

【図２】本発明に係る免震階段棟の下層部分を示す側面
図である。

【図３】図２のIII − III線矢視図である。

【図４】図２のIV−IV線矢視図である。

【図５】本発明に係る支承装置を示す図である。

【図６】本発明に係るダンパを示す図である。

【図７】建物の内部に設置された本発明に係る免震階段
棟を示す図である。

【図８】図７のVIII−VIII線矢視図である。

【符号の説明】

２、２２ 建物 ４ 免震階段棟 ６ 階段棟基礎（基礎部） ８ 支承装置 １０ 階段架構 １２ ダンパ １３ 階段部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増瀬 英雄 京都府京都市北区紫野西御所田町１番地 株式会社島津製作所紫野工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地震が発生した時に、架構内部に所定階
   の階段を設けて建物の内部又は該建物の外部に沿って設
   置された階段架構を、この階段架構と基礎部との間に介
   装した支承装置によって前記基礎部に対して水平方向に
   変位させるとともに、前記建物及び前記階段架構の互い
   に対向する側部間に配設したダンパの減衰力発生によっ
   て前記階段架構の水平方向の変位を抑制するようにした
   ことを特徴とする階段の免震方法。
2. 【請求項２】 架構内部に所定階の階段を設け、建物の
   内部又は該建物の外部に沿って設置された階段架構と、 この階段架構と基礎部との間に介装されて前記階段架構
   を前記基礎部に対して水平方向に変位可能に支持する支
   承装置と、 前記建物及び前記階段架構の互いに対向する側部間に水
   平方向に延在して配設され、前記建物及び前記階段架構
   の側部間の水平距離が変化することにより減衰力を発生
   するダンパと、を備えたことを特徴とする免震階段棟。