藤本寿徳ブログ

コンクリート螺旋階段の説明です

螺旋階段のスラブを抜き出した図ですが、左から

1番左の上下が、数学用語で「常螺旋面(right helicoid)」の垂直断面です
スクリューの羽根が水平です。
一般的な螺旋階段の作り方です。

2番目の上下は、数学用語で「斜螺旋面(oblique helicoid)」の垂直断面です。
スクリューの羽根に角度がついています。

構造的・数学的に「常螺旋面」と「斜螺旋面」は別物です。
　
3番目の上下は、今回作ったコンクリート螺旋階段の垂直断面です。
　断面形は直角三角形になっています。
　断面の上面を「常螺旋面」で底面を「斜螺旋面」で定義した
二つの螺旋面を複合したスラブが構造体となっています。

一番右は、この構造体に階段の各段を書き入れたものです

曲面スラブの曲げモーメントが力が流れる螺旋状の作用線の面内・面外で発生せず、
無筋コンクリートで作れます。

幾何学の美を引き出すための、この3角形の断面の発見と製作方法の閃きが特筆点だと思っています。

Youtubeで公開しているメイキングビデオも併せてご覧ください。
デジタルファブリケーション技術を用いて型枠を製作しました。



Explanation of the concrete spiral staircase.

From Left
The figures on the far left are what called in mathematically the "right helicoid" vertical-section.
The blades of the screw are horizontal.
This helix makes the standard spiral staircase.

The 2nd figures are what called in mathematically the "oblique helicoid" vertical-section.
The blades of the screw are angled.

Structurally and mathematically, "right helicoid" and "oblique helicoid" are two different things.

The 3rd figures are the vertical-section of the concrete spiral staircase.

Specifies that the top surface of the section is "right helicoid," the bottom is defined in "oblique helicoid."
It has a right triangle vertical-section slab combining a right and oblique helicoids in a structure.

On the far right, each step of the stairs is written on this structure.

The bending moment of the curved slab was reduced in both the X-axis and Z-axis directions of the helix line where the force flows.
I began to think intuitively that it could be made of un-reinforced concrete.

To bring out the beauty of geometry, the discovery of this triangular vertical-section, and the inspiration of the fabrication method are noteworthy.