構造設計に関すること

鉄骨階段の、ササラの検討方法

ども、tyazukeです。

ササラのように、角度のついた部材はどのように計算すればよいか。水平にかかる梁と何が違うのか。

今回は階段のを支えるササラの設計について特集します。

スポンサーリンク

 

ササラとは何か?

ササラとは踏み板をさせる梁です。階段は踏み板、蹴上げ、ササラの3つで構成されています。踏み板と蹴上げはササラに接合され一体化します。ササラの両端は、鉄骨梁か地中梁にとめて成立するのです。

このように、ササラは人が歩く荷重や階段自重を支える重要な構造部材の1つです。

 

概算としての鉄骨ササラの検討方法

実は検討方法は難しくありません。概算では下記のように検討してもいいでしょう。ササラは水平ではなく斜めにかかっています。つまり、梁の長さは斜めの長さL1と水平の長さL2を全長と考えましょう。

あとは、階段の幅/2がササラが荷重を受ける負担幅です。等分布荷重が作用する両端ピンの単純梁と考えればいですね。あとはMoに対して必要なZの板厚とすれば言い訳です。

 

ところで、ササラ梁で一般的なのがプレートです。プレートの断面係数Zは板せいと板厚で決まります。板のせいを大きく取れない場合は、板厚を上げて対応しましょう。

また、応力が大きい場合はプレートではなくてチャンネル材にすることもあります。鉄骨はフランジの刃をみせると、部材が細く見えます。

 

まじめにササラの検討をしたいとき。

概算でササラの大きさを決めるには十分だと思います。が、まじめに検討をしたいとき、これでは不十分です。なぜなら、斜めの梁であるササラには軸力が作用しているからです。つまり、その分曲げモーメントが小さくなります。

これも計算方法は難しくありません。まずは両端に作用する反力を求めましょう。反力Rを求めたら、反力に対してササラに作用する軸力を求めます。これは、ササラの角度が分かれば簡単です。つまり、ササラの縦/横の比率分が横力Hです(縦=高さ、横=斜め梁の水平投影長さですよ。

 

縦<横ならば、横力Hが大きく、縦>横なら鉛直反力の方が大きいですね)。鉛直反力Rは既にわかっていますから、RとHの二乗和の平方根で軸力となります。

一方、曲げモーメントは釣り合い条件から算定することができます。軸力が作用している分、曲げモーメントは小さくなることを確認しましょう。

 

まとめ

今回は、鉄骨階段のササラということで特集しました。今回は単純梁形式のササラのみを紹介しました。が、他にも片持ち形式であるとか、ササラの形状も沢山あります。

それに、RC造でも階段の受け方には別途ルールがあります。下記の記事は、RC屋外階段の設計方法を書いています。合わせて参考にしてください。

RC屋外階段の設計方法について

 

概算程度なら、斜めにかかっていることは考慮せずに全長に対してMoを算出、断面算定で十分です。もし断面を落としたいか、精算した結果をしりたいなら軸力のとして作用することを考慮しましょう。

 

手計算で解けない人は、任意フレームモデルを使うと簡単に答えが出てきますよー。手計算で理解することも大事ですが、理解が進むのであれば計算機を積極的に使ってもいいと思います。

では、今回はこの辺で。

スポンサーリンク
 

こちらも人気の記事です

ピックアップ記事

  1. アマゾンの「Kindle Unlimited」が予想の斜め上を行き過ぎている件
  2. マンションの鋼製手すりは触れるな危険、という話。
  3. 地震の被害は天災じゃなくて人災だ、と言う話
  4. 一級建築士に落ちたときの1週間の過ごし方
  5. 10年後に無くなる建築の仕事を考えてみた

関連記事

  1. 建築のこと

    袖壁の意味と効果について

    ども、tyazukeです。他業界の人と話していると、ついつい専…

  2. 構造設計に関すること

    RC梁せいはスパンの1/10で決めるのは、なぜ?

    ども、tyazukeです。RC規準を読み進めると、色々な発見が…

  3. 構造設計に関すること

    設計者による考えの違いって、本当に邪魔くさいな。

    設計者による考えの違いって本当に邪魔くさいと思うことがあります。僕が1…

  4. 構造設計に関すること

    Autocadで変断面の重心位置を求める方法

    ども、tyazukeです。ある日、意匠設計部の上司から頼まれま…

  5. 構造設計に関すること

    鉄骨小梁の計算スパンとリブプレートを入れる理由

    鉄骨小梁を計算するときに、スパンはどのように考えていますか?普通にやる…

  6. 構造設計に関すること

    ねじり曲げを受ける部材の対処法とねじれ曲げ耐力の算定

    ども、tyazukeです。確認申請や適合性判定で『ねじれません…

スポンサーリンク

最近の記事

Tazukeのおすすめ書籍

  1. 労働のこと

    一級建築士の年収とは?本当に分かる30歳の年収、独立後の年収
  2. 一級建築の試験勉強

    一級建築士の難易度とは?今と昔の違い、大学別の合格者数
  3. 一級建築の試験勉強

    構造一級建築士制度で構造屋が減っていく件
  4. 労働のこと

    過去の仕事に責任ばかり付き纏う、建築の設計は呪いじゃ、祟りじゃ。
  5. 建築のこと

    建築家、真正面から写真を撮られたくない説を検証する。
PAGE TOP