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片持ち階段とは?1分でわかる意味、設計、構造の強度、鉄骨階段との関係

片持ち階段とは、段部を片持ち状態で支持してつくる階段です。マンションの屋外階段は、ほとんどが片持ち階段です。戸建て住宅の屋内階段を、片持ち階段する例も多いです。片持ち階段は、斬新なデザインにみえます。今回は、片持ち階段の意味、設計方法、構造の強度、鉄骨階段との関係について説明します。


※階段の構造は、下記の記事が参考になります。

階段の構造は?1分でわかる7つの種類と名称、片持ち階段、構造計算

片持ち階段とは?

片持ち階段とは、段部を片持ち状に支持してつくる階段です。下図をみてください。これが片持ち階段です。

片持ち階段

片持ち階段のメリットは下記があります。


・片側でのみ支持した階段なので、空間を広くつかえる

・片側の支持が無いので、段部が宙(ちゅう)に浮いたデザインになる。斬新なデザインにみえる。


一方で、片持ち階段の構造は注意します。片持ちで支持した段部は、適切に設計できないと揺れやすく、支持端が壊れると不安定になります。※片持ち構造の特徴は、下記の記事が参考になります。

片持ち梁とは?1分でわかる構造、様々な荷重による応力と例題

片持ち階段の設計

片持ち階段は、デザイン的にメリットがあります。但し、後述するように


段部の揺れ、安定性

段部を支持する部材の安全性


に留意した設計が必要です。

片持ち階段の構造と強度

普通の階段に比べて、片持ち階段の構造強度は低いと考えてください。片持ち構造は、設計を少しでも間違えると、不安定な構造になります。十分な余裕を見込んだ設計が必要です。※片持ち部材の特徴は、下記の記事が参考になります。

片持ち梁とは?1分でわかる構造、様々な荷重による応力と例題


片持ち階段の構造は、下記に注意します。


・階段歩行時に、段部が揺れないか?

・支持端は変形しないか、片持ち段部を支持する部材は「ねじれないか」


片持ち階段は、1端でのみ支持する構造です。よって、歩行時に揺れないか確認します。また、支持端が変形・緩むだけで簡単に揺れやすくなります。


下図をみてください。片持ちの段部を支持するために、何らかの部材が配置されます。この部材が、「ねじれないか」確認が必要です。一般的に鉄骨梁、木梁は、ねじれに弱いです。片持ち部材の反対側には、必ず同様の部材を配置します。ねじれ防止のためです。

片持ち階段と鉄骨階段の関係

鉄骨階段では、ササラ桁で段部を受ける構造が普通です。鉄骨階段を、片持ち階段とするには工夫が必要です。鉄骨部材は、元々揺れやすいです。片持ち階段とするなら、振動対策に十分注意します。※ササラ桁の意味は、下記の記事が参考になります。

ササラってなに?現役設計者が教える鉄骨階段とササラの関係や、意味

片持ち階段と鉄筋コンクリート階段の関係

鉄筋コンクリート造では、屋外階段を片持ち階段とすることが多いです。厚みが200〜250の壁から、段部を片持ちに持ち出します。鉄筋コンクリート造は、壁と段部を一体化できるので、安定性も高いです(鉄筋コンクリートは揺れにくい)。ごく一般的に行う構造です。

まとめ

今回は片持ち階段について説明しました。意味が理解頂けたと思います。片持ち階段は、段部を片持ち状で支持した階段です。スッキリしたデザインとできますが、構造強度は落ちます。振動や、支持端部のねじれなどに注意します。今回の記事とあわせて、片持ち部材の特徴、他階段の構造を理解しましょう。下記の記事が参考になります。

片持ち梁とは?1分でわかる構造、様々な荷重による応力と例題

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