ボルトとナットで留めた棚板の耐荷重は？

Question

便宜上「棚板」と書きますが、棚ではなく、その板の上を人が踏みます。（踏板って言うんでしょうか？）
ですので40キロくらいの耐荷重が欲しいです。
手持ちのシングルベッドを、こんな感じにしようとしています。
http://item.rakuten.co.jp/ill/b-bd-0270-sl?s-id=adm_bookmark_item01#b-bd-0270-sl

ベッドの側板（・・・┓）に
Ｌ字型を90度回転させた形状（┏）の棚板を、ボルトとナットで数か所留めようかと思ってます。（片持ち）

棚板の幅（奥行き）は２０ｃｍ。長さはベッドの長辺と同じ（２ｍくらい）。棚板とＬ部分の厚みは２ｃｍか３ｃｍ。
ベッドの側板は、厚み２ｃｍ。幅１０ｃｍ。
計４～５ｃｍの厚みをボルト留めです。

質問１．この棚板に人が乗っても、バキッといきませんか？

質問２．棚板は杉の集成材にしようかと思ってます。
あまり強い木ではないようですが、裏に角材を数本渡せば大丈夫でしょうか？

質問３．棚板をＬ字型にするのには、隅金物か、直接ネジ留めで大丈夫でしょうか？

Ｌ字型の棚受け金物での補強は
耐荷重を考えるとサイズが大きくなり、丸見えになるので避けたいです。

単純に、ネジ留めよりはボルトとナット（ワッシャーっていうのも必要でしょうか？）の方が強力そうだと思ったのですが
多分、素人が無茶を言ってるんだと思います・・・
が、なんとかよい方法を教えて下さい。

片持ち式の玄関式台などをＤＩＹした人のホームページも検索してみましたが
なかなか見つかりません。

よろしくお願いいたします。

CC_T · Accepted Answer

耐荷重40kg目安とのことですが、乗る人が「そろ～」っと乗って「そろ～」っと降りるなんてあり得ない。
人が歩行する可能性のある部位は、最低でも体重の倍の重りを載せても脱落しないだけの強度を確保する必要があります。
まず腹案の左のでは強度不足ですね。
ボルト締結にせよ、金物による受けは必須でしょう。
なお、集成材の場合は接着面でも割れたりするので、木目は外周と並行になる向きで使用しないと強度が確保できません。

あと、ベッドの側板自体の強度も十分ありますか？
20mm以上の木を使用しているなら一応の強度はありそうですが、それでも踏み板に体重掛かった時に捩じれるでしょう。
まして骨組み表裏に数mmの板を張っただけなんて軽量構造では力を受けきれないのは明らかです。

～～～
以下に私案を示しておきますが、本職ではないので他の方のツッコミ待ち参考情報程度と思っていただいて結構です。

仕様木材：ツーバイSPF材あるいはホワイトウッド材（コーナーＲ取りしていないものの方が良いでしょう）
使用金具：https://www.diyna.com/webshop/intra/st02.html#1　と同等の金具。

risunotorasan · Answer

＃５です
受け桟についてですが
これは通しの角材を入れてもいいですが
棚受けの金具の入る場所にはその角材は邪魔になります。

すべての力を棚受けけ金具で受けるのではなく
半分　それ以上の力をこの受け桟で受けて力の分散を図りたいですね。

私の棚の幅は30ｃｍですので　先端にかかる力は相当なものです。
それに比べて20ｃｍ幅であれば　
私の棚の先端にかかっている力の半分程度じゃないかなと　思います。

年寄りの冷や水　とは思いますが・・・
ただ心配なのは　ベットの側板に　横からの力が加わります
そのあたりのシワリなどが少し気になってはきます。

しかし、棚板と受け桟とベットの側面が　コーススレットでしっかり直角を保って止まっておれば
その力は完全にシャットアウトするはずです。

CC_T · Answer

No.4です。

パイン20mmなら腕200mmのトルクにもそれなりに耐えてくれそうですので、側板の問題はまずクリアと見て良さそうですね。踏み板もパイン材を選択すれば統一感が得られるでしょう。
（数ミリ板云々の記述はカラーボックスみたいに空洞構造になってないかという意味です。）

> 溝を切る技術も工具もありませんので、
　ホームセンターでレンタルできる丸ノコでも溝が入れられますよ。

> 溝を切らずに板裏からネジ留めでも近い効果が得られるでしょうか？
　溝切りの件は、底を覗きこんでも目立たないようにという、見た目への配慮です。
　強度的には板裏へのネジ止めでもそん色ありませんし、Ｌ型の板を踏み板の側面から底にかけてのコーナー部分に固定する方法でももちろん構わないでしょう。

> 目立たないようにちょっと薄手の物になると思いますが。
　支柱の間隔次第です。支柱間隔が50cmを超えるようならば、板厚2mm以上、折高さ8mm程度の物を１本以上入れるのが無難かと感じます（特に計算してませんが、80kg荷重でも踏み板のたわみが５mm程度で収まりそうなイメージ）。
なお、折幅（Ｕの底部分の幅）はさほど強度に影響しませんが、厚みは厚いほど、折高さが高いほど剛性は高くなります。
踏み板に20mm厚程度のパイン集成材を使用するならば、支柱間隔70cm程度までは金物なしでも荷重80kgでたわみ10mm前後で済むかも知れないですね。先の絵には描いてなかったですが、踏み板とベッド側板が接するコーナー部分に角材か三角板付けておくのも効果が大きいのでぜひに。
ますは板だけで試してみて、変形が大きいようならコーナー角材、Ｕ金追加、と進んで行けば、時間はかかるけど最低限のコストで済むかもしれないですね。

> こういう穴が２列ある物が売ってるんですか？
　参考リンクで張ったのは２×４用の建築金物です。お手軽にしっかり固定出来るものですね。
　使用する材料によっては幅が合わないので、踏み板と支柱の材質分けるなどご検討ください。
　今回は垂直方向の荷重を垂直面で受けようとのことなので、支柱はベッドの側板の高さ一杯を使って固定ネジへの荷重を分散させるべきでしょう。
　見た目重視であれば、Ｌ型の金具ものを支柱の中に忍ばせる（溝を切ったり2枚で挟んだりして、側面からネジ止めする）方法もあります。

risunotorasan · Answer

写真添付しました。
１００円均一で買った棚板用アングルです

棚の幅30ｃｍ
柱側の金具の長さ10ｃｍ

これを見て頂ければお分かりかと思いますが、
金具は3か所しか使っていません（残り一つは右の橋）
棚板（べニア板）厚み12ｍｍをＬ字にカットしています。

また後ろ側は窓枠に乗せています。
この棚の左側の金具で支えている所の書類などは20ｋｇはあります。
当然右側の支えも関係していますが　
その力はわずか10ｃｍの長さの柱に止められた２本のコーススレットで固定された金具で受けている訳です。

幅20ｃｍの側板を棚として固定するには　このようなアングルで十分であることが判ると思います。
ただ、奥側　質問者様の内容では2Ｍのベットの側面には　棚受けとなる角材がほしいですね。
当方の窓枠の上部のような受け桟木があればよろしいかと思います。

棚の種類
コーナンで杉板の集成材を見ました、表面を加工したつややかなものでした。
しかし、杉板は残念ながら粘りはありません、接着面はボンドで頑強にくっついていますが、柾目に沿って必ず割れます、その為の補強を得にされるなら問題はないでしょうが・・・。

同じ集成材を使われるのでしたらパインの集成材（19ｍｍ）をお勧めします。

棚受けを少し多めに　瞬間的な力に対して対応できるように　2Ｍの間に４-５本か、もっと増やしてもいいかも判りませんが・・・。
ベットの側面にはコースレットで止めて　側板の内側に飛び出たネジ釘の先は、金槌で横方向から叩くと簡単に木の中で折れます。

棚板への固定は板の厚みを考慮して決めてください
特別に力のかかることはなく横移動を止めるだけのネジ釘で十分なわけですから・・・。

gisahann · Answer

追伸、no１です。

図右上が正解です。
右下は、元の図の縦の釘の大きさにもよりますが、分解の恐れがあります。
ボルト方式は、横木自体は落ちることはありませんが、ガタつきが出ます。
（上面に段差が出来る）

また、横木の厚みだけＬ字金具を小さなもので使用できますが、材料がもったいないです。

歩み板を時々は外したい場合、全体の仕上がりを検討して、右下の図の方法になると
考えますが、Ｌ字金具の大きさと強さについては十分配慮して下さい。
まともに施工すれば、９０ＣＭに１個あれば十分です。
（縦の釘を使う場合、３０－５０ＣＭに１か所、スパイラル釘で長さは７ｃｍ以上要ります）

phobos · Answer

現在お使いのベッドの脚を利用して周囲にテラス状の板を片持ち式で止めたいというご希望のようですね。
ベッド脚の構造や太さなどが判らないので、ご質問内容に対する直接の回答ではないのですが、もし私でしたら添付の図のような構造をまずは考えてみたいと思いますが、いかがでしょう。
周囲の板はベッドとは別物として、その荷重は真下につけた短い脚で支える構造です。これなら片持ち式の場合の不安を解消できますが……。
ご参考までに。

gisahann · Answer

少し形状を理解するのにヒマがかかりました。　要はベッドの横に歩み板をつけるような格好ですね。
ご質問の中で一番心配なのは３番です。

＜質問１．この棚板に人が乗っても、バキッといきませんか？
＝目的の材料を売っているところで、橋渡しをするように台に掛けてみれば大体の想像はつきます。
　すなわちあなたがその上に座れれば大丈夫。

＜質問２．棚板は杉の集成材にしようかと思ってます。
あまり強い木ではないようですが、裏に角材を数本渡せば大丈夫でしょうか？
＝板の厚みが２ＣＭもあれば普通は角材なしでいけると思いますが、固定を考えれば
　３０ＭＭ程度が推奨。
　後はその板を受ける逆Ｌ字型の間隔次第。

＜質問３．棚板をＬ字型にするのには、隅金物か、直接ネジ留めで大丈夫でしょうか？
＝ねじ釘や小さな金具では不安（だめ）です。（すぐにガタがきて分解します）
　片持ちですので、是非とも板幅に近い棚受け同等の強度のある品物をつけて下さい。
　（でないと、新品でも下にだれて仕上がることを請けあいます）
　また、もうひとつ、ベッドの横板も丈夫さがあるか念のため見ておいて下さい。
　その棚受けとベッド側板の接合は、木ねじ長さ２５ＭＭが使えればＯＫ。
　不安なら数でカバーして下さい。

ボルトとナットで留めた棚板の耐荷重は？

耐荷重40kg目安とのことですが、乗る人が「そろ～」っと乗って「そろ～」っと降りるなんてあり得ない。

この回答への補足

＃５です

No.4です。

写真添付しました。

この回答への補足

追伸、no１です。

この回答への補足

現在お使いのベッドの脚を利用して周囲にテラス状の板を片持ち式で止めたいというご希望のようですね。

この回答への補足

少し形状を理解するのにヒマがかかりました。

この回答への補足

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