本記事では鉄骨階段の設計について説明します。
階段はささら桁という部材を使用します。
ささら桁は主に平鋼（PL）を主に使用します。
設計用応力
ささら桁に作用する荷重は小梁の場合と同じで分布荷重が作用します。
小梁と異なる点は部材が斜めに配置されていることです。
その他は小梁と同様に求めることが出来るため、単純梁に分布荷重が作用した場合のM、Qを算出すればよいです。
断面算定
本記事の最初にも説明しましたが、ささら桁は主に平鋼（PL）を用います。
断面係数Z＝BH^2/6、断面二次モーメントはI＝BH^3/12で算出できます。
これらの値を用いて許容応力度以内であることを確認すればよいです。
ここで注意することは部材長は斜め部分も注意して算出することです。
分布荷重は鉛直方向に作用しているため、水平投影長さでM、Qを算出しても問題ないと考えられますが。
たわみ量を確認する際は斜め部分を考慮した部材長で確認するほうが良いと思います。
ささら桁以外の部材
階段はささら桁以外にも小梁や間柱・ブレース等も用います。
小梁はささら桁を受けるために使用します。
ささら桁の反力が小梁に集中荷重として作用します。
しかし、ささら桁は主に小梁端に取り付く場合が多いため、設計用応力が大きくなることは少ないです。
次に柱とブレースですが、これらの部材は踊り場がある際に使用します。
踊り場レベルのささら桁を支えるためにまず小梁を配置します。
その小梁を支えるために間柱を配置します。
また、地震が生じた際の力を間柱が負担します。
地震力が大きく、間柱で負担するのが難しいとブレースを使用します。
設計例
まとめ
本記事では鉄骨階段の設計について説明しました。
鉄骨階段で検討すべき部材はささら桁・小梁・間柱・ブレースと多いです。
地震時の検討も忘れずに行うように注意が必要です