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アルミ板の強度について質問です。

幅1800mm×長さ600のアルミ板でトラックの荷台からプラットホームに渡るスロープを作ろうと思っています。
渡るものは4輪のかご台車で、500kgくらいになる時もあります。
渡る側の長さは600mmの方です。

何mm厚の板を用意すれば耐えられるか教えて欲しいです。

よろしくお願いします。

質問者からの補足コメント

  • 皆さん、ありがとうございます!!
    いろいろなご意見を拝見させて頂いたところ、アルミでは厳しそうですね。
    条件としては、鉄板の裏側の荷台とホームにかかる部分は平らでなければならないので、補強材をつけるのも厳しい感じですよね。

    ちなみに、鉄製の縞板ですと何mm厚必要になるかも教えていただけると助かります。

    よろしくお願いします。

      補足日時:2015/10/24 13:02
  • 皆様、いろいろなご意見ありがとうございます!!
    賛否両論ありますが、本当に参考になりました。

    ひとまず、試作品を作ってみて改良していこうと思います。
    ありがとうございました。

      補足日時:2015/10/25 14:51

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A 回答 (10件)

No.5、No.6です。


皆さん大げさじゃない?
プラットホームとトラックの隙間を埋めるだけですよ?
通るのは台車。スロープと云うとすごく聞こえるけど
60㎝以下、傾斜が酷ければ初めから使えないし、
恐らくプラットホームまで車を押し付けて段差を埋めるだけ。
確かに重いと撓って使ってるうちに曲がったりするけど、
一発で曲がったりしませんよ。
何より、2.3t とか 3.2tの縞板やエキスパンドメタルで
通路に敷き詰めているとこなんかいくらもありますよ。
勿論、リブと云うか骨組みが入っていますが、
板そのものは3x6とか4x8をそのまま使ったりしています。
(因みに尺だから910x1820・・・とか)

かご台車も500kgはMAXですから、2.3tで大丈夫。
欲を言うなら両端を曲げて勾配に適応できるようにした方が強度も増す。
曲げすぎると段差がない時に困るのでちょっとだけですけどね。
1800ならブレーキプレス持ってる製缶屋に頼めば直ぐ曲げられる。
下手に高い材料買うより頼んじゃえば安いし早いかも。
前にも書いたけど、1800x600 2.3t で18kgだからこれより厚いと
重くて使い勝手が悪い。3.2tで2人で扱ってもいいけどね。
心配なら、頼む前に製缶屋で相談してみれば?
似たようなものやってるからすぐわかる。
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補足の質問をさせていただきたいと思います。



私には鉄が良いかアルミがよいか、また何センチあったら大丈夫かはわかりません。

1)スロープを作るということですが、多分トラックの荷台の方が高くてプラットホームの方が低いのだと思いますが、その段差は何センチあって、スロープの板を渡した時、角度は水平位置から何度ぐらいになるのでしょうか。

2)他の皆様の回答を拝見していると、板の厚さは15ミリから20ミリぐらいの厚さが必要と言うことですが、仮にその厚さにした時スロープなのでトラック側の板の端が少し持ち上がると思うのですが、かご台車はそこは乗り越えられるのでしょうか。かご台車のタイヤの直径は大きいのでしょか。

3)500キロを超えるかご台車が渡るといいうことであれば、板の固定が絶対必要だと思うのですが、この点はどのようになさるのでしょうか。

私の案としては、トラック側とプラットホーム側の板の下側に平行に長さ1800ミリの木材か鉄性の角材を平行に固定してはどうかなど思ったのですが。
トラックの荷台とプラットホームの距離が仮に400ミリならその間隔で1800ミリの角材を固定すれば板は動かなくなると思いますが。
でもこれだと、かなり重くなる、角材をしっかり固定しなくてはいけない、トラックとプラットホームの駐車距離をかなり細かくしないといけない、という問題がありますが。
いづれにしても台車のタイヤが当たった時に、板がずれないようにすることが大事だと思います。

ご質問の回答になっていなくてすみません。
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難しい計算はわからんが経験値からでは・・・


60CMの平板で考えれば 16mmの鉄板(CHP)になるね。
重量約150KG、取り扱いは? 購入先は鉄工所に特注。
他に、スロープという以上は敷板自身の滑り止めが必要。 

(単板でこの下のサイズ12mmでは安心感が得られないと思います。
また、裏に50X50mmアングルで補強を溶接で考えれば、本体の板厚は
8mm・9mmでも大丈夫)
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No.3です。


>いろいろなご意見を拝見させて頂いたところ、アルミでは厳しそうですね。
>鉄製の縞板ですと何mm厚必要になるかも教えていただけると助かります。
 それでも無理なのですよ。道路脇に置いてある小さなスロープですら、鋼板製の物は曲がっているでしょ。
 アルミだろうが鉄だろうが、金属の特徴として「展性、延性がある」「電気や熱の良導体」「金属光沢」「陽イオンになりやすい」・・と筆頭に上げられる性質なのです。
 単なる鋼板ではなく、焼入れされた高炭素鋼でなければダメなのですよ。
 そんなもの使えませんから、角パイプを使います。
★曲げ耐力は厚さと言っても表面しか寄与しないので、中身は空洞で良いのです。

でもね。金属よりよほど軽くて強いものでしたら、木材ですよ。樹種は松が良いでしょう。
 橋桁には松を使いますからね。松は腐りにくいし。安価ですし加工も容易です。
木材の性質( http://www.k-wood.com/03/seishitsu.html )
【錦帯橋】岩国市公式ホームページ>技術>部材:組み合う6種類の木材( http://kintaikyo.iwakuni-city.net/tech/part1.html )
 半柱程度の角材を数本並べて梯子状につないで表面に板を貼れば良いです。形状は、HBBKS 小型建機 ゴムローラー・ゴムタイヤ専用アルミブリッジ( http://yamamoto.bun.ne.jp/yamamoto/show.cgi?p_cd … )などを参考に・・
 すべに金属が適しているわけではありません。
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No.5です.


アルミと同じ計算をしても仮定(条件)を変えないと
Zが小さすぎて、鉄の3.2tでも持ちません。
どこかの杭が問題になる前の耐震偽装みたいになっちゃいますが、
数合わせをするなら、台車の幅寸法を650~800と考え、計算幅を800
荷重を2輪で300kg 板厚を2.3tとすれば
M=4500kgcm
Z=4.23
M/Z =1063kg/cm²
SS400の許容応力度1.6tonだから大丈夫って事ですね。

まぁ、2.3tでも、18kg有るので、
それ以上だと実用にならないですよね。
実際は、荷台とターミナルのプラットホームの隙間を
埋める訳でしょうから、600㎜も最大値って事ですよね?
これ以下って事だから問題ないと思います。

折れたり曲がったりよりも、ずれて落下する危険が大きいので、
隙間は400㎜以下で使うか、600㎜の隙間で使うなら、
重くても800-1000幅あったほうが良いですね。
2.3tでもアルミよりは安心感あります。
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皆さんと同様、私もアルミはお勧めできませんが、


ざっとの計算では8mmもあれば大丈夫。
アルミでも30㎏近くになっちゃうけどね。
ざっとの計算は幅1800は関係ないので、
幅400㎜X長さ600mmでみた。
荷重は4輪だから130kgで良いけど、傾いたりを考えて
1輪に200kgかけた。
M=200x30/2 =3000kgcm
Z=0.8x0.8x40/6 =4.26cm³
M/Z =704kg/cm²
A5052で調質方法にもよるけど、引っ張り200N/㎜
許容700㎏/cm² ってとこですね。
老人だからNとか使い慣れてなくてごめんね。
仮定が多すぎて相当いい加減だし重いし、

エキスパンドメタルじゃダメなの?
その辺の製缶屋さんに行って、好きな大きさで切ってもらって
フラットバーの枠でもつけりゃ良いと思うけど。。。
製缶屋さんで相談すればいいの作ってくれると思いますよ。
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15mm位ですかね。

でもこんなもの使ったら。

http://www.kaientai.ne.jp/fs/hiraki/abs-180-25-05
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>何mm厚の板を用意すれば耐えられるか教えて欲しいです。


 アルミでしたら50mm程度の厚みが必要になりますね。それでも曲がる。
 市販されているアルミ板は純アルミかA6063でしょう。

 重量あたりの強度はアルミの方が鉄よりもはるかに強いのですが、体積あたりになると逆転してしまいます。
 アルミ板では当然強度が足りませんので、ジュラルミン(アルミニウムの合金)を使います。この場合は超ジュラルミンの2000系(Al-Cu-Mg系)( http://www.toishi.info/sozai/al/2000.html )を使用しますが加工後熱処理が必要ですので素人では扱えないでしょう。そのため、3000系(Al-Mn系)( http://www.toishi.info/sozai/al/3000.html )が良いでしょう。板材や型材で販売されています。
 市販品のアルミブリッジ( https://www.google.co.jp/search?q=%E3%82%A2%E3%8 … )を使いましょう。

★製品はアルミ製ではなくアルミニウム合金( ジュラルミン )と書かれているのですよ。超ジュラルミンや超超ジュルミンは高価ですが、粗悪品は材料を安い物を使用しますので、必ず合金名を確認してメーカー品を購入する事。
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両サイドに補強用のアングルを付けなきゃ無理でしょう。

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板では無理、箱構造にしないと。

アルミでなく鉄板では嫌なんですか?
オートバイ等用のアルミラダーとかが手っ取り早いですけど。厚みでたりすると不都合でしょうかね。
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300mm×100mmの厚2mmのアルミ板を、300mmの長手方向を15mm~20mm曲げたいのです。
(結果、横から見て約20mmと80mmのL字状態)

専用工具や、業者に出すことはせずやろうとしていますが、以下の方法でどうでしょうか?
更に何かアドバイスいただければ幸いです(曲げる内側のラインを少し削った方が良い?キッチンで曲げる所をしばらくアブって熱を掛ける?とか、、、)

1、 2×4の木材(400mm×2本)で玄関の階段にアルミ板をはさんでおく(80mm側)
   更に人1人が乗って押さえる。
2、 曲げる20mm側を、長さ約300mm巾30mmの鋼鉄製(厚5mm)の板2枚で挟む
3、挟んだ鋼鉄板をバイス(1つ)で真ん中をしっかりクランプ
4、 更に鋼鉄板の両サイドを大き目のペンチ1個づつでクランプする
5、バイスと両サイドのペンチ2個を同時に下へ押す(=鉄鋼板を下=アルミ20mmが曲がる)
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以上ですが、完全な直角は無理なのである程度「R」は付くのはOKです(半径4-5mm?)

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(結果、横から見て約20mmと80mmのL字状態)

専用工具や、業者に出すことはせずやろうとしていますが、以下の方法でどうでしょうか?
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Q強度計算について

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簡単にできるとき→算出方法を教えていただけますか。結果だけでも構いません(4倍になる、など)。

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幅というのは、板を支えている支点の間の距離ということですね?
これを半分にすると耐荷重は倍になります。例えば、真ん中に100kgの錘を置くような場合の話ですが。
ただ、多くの場合、耐荷重よりたわみの方が先に不都合になるんです。棚の板に重いものを置くでしょう?すると、壊れないけれども、下にたわんで棚として役に立たなくなりますね。長さが半分になると、たわみは1/8になります。

こういうのは、簡単に計算できます。一般に「梁の公式」と呼ばれるものがあるのです。
この↓サイトには、いろんな梁の公式が集められています。
http://www.ads3d.com/i/tb/tb.htm
上で、私の書いたゴタクはこれ↓によります。(以下、ここの公式で説明します)
http://www.ads3d.com/i/tb/t001.htm
この↓サイトでは、計算してくれます。
http://www.ogawasekkei.co.jp/dougu/tanhari.html

ただ、読み方にすこしコツがいります。Mとあるのは、モーメントのことです。多分何がモーメントなのがご存じないでしょうが、何でも構いません。とにかく、梁の公式で求めたモーメントが小さいほど、材料にかかる負担が小さくなります。
100kgの荷重をかけた場合、Mcを見てもらうと、長さが半分ですと働くモーメントが半分になりますから、耐荷重が倍、つまり200kgまでいけるということになります(cの添え字は、中心の点cに荷重をかけたとき、を意味します)。

δとしてあるのがたわみです。δc長さlの3乗に比例しているでしょう?だから、長さが半分になるとたわみは1/8なのです。

Rというのは、せん断力といわれるものですが、まぁ、ふつうはモーメントで先に壊れるから、あまり考えなくていいでしょう。
この力は板の長さに関係ありません。もちろん、きちんと設計するときはせん断力も検討します。

ここまでは、ご質問の答です。
でも、ここまで計算できたら、実際どれくらいの荷重までもつのか計算したくなりますよね・・・・・・

モーメントを断面係数で割ると曲げ応力度が求まります。
断面係数とは、梁(今の場合は棚の板)の断面の形に関係する係数で、こういうふうに↓公式に当てはめて計算できます。
http://www.fujimfg.co.jp/benri/kansei-m01.htm
曲げ応力度が何なのかはどうでもいいです。とにかく、材料にかかる負担の大きさです。この曲げ応力度を、材料の許容曲げ応力度と比べます。
許容曲げ応力度とは、「ここまでは負担をかけていいよ」という技術基準のことです。この数字もどこにでも転がっています。
例えば木材の場合↓
http://www.joto.com/fj/forum/0601/database01.html
長期の許容曲げ応力度と比べてください。計算して出した曲げ応力度が、材料の許容曲げ応力度より小さければOKです。

たわみは、材料のヤング率(E)と断面二次モーメント(I)が必要なのですが、
ヤング率→http://www.wood.co.jp/exmk/index8.html
断面二次モーメント→http://www.fujimfg.co.jp/benri/kansei-m01.htm(前掲)
というふうに、これもどこにでも転がっています。

さ、これであなたも構造屋さん( ̄ー ̄)vニヤリッ

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これを半分にすると耐荷重は倍になります。例えば、真ん中に100kgの錘を置くような場合の話ですが。
ただ、多くの場合、耐荷重よりたわみの方が先に不都合になるんです。棚の板に重いものを置くでしょう?すると、壊れないけれども、下にたわんで棚として役に立たなくなりますね。長さが半分になると、たわみは1/8になります。

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Q鉄板板厚3.2mm と 3.5mmでの強度比較

鉄板 3.2mmと3.5mmの強度を比較すると
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(曲げに対する強度)

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3.5厚さの鉄板はないと思いますが3.6mmなのでは?

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Qアルミ板の上手な曲げ方

アルミ(またはステンレス)の棒状の板を家庭で固定するような道具がないときに上手に180度曲げる上手な方法を教えて下さい。
要するに棒状のを二つに折り曲げるということなのですが、曲げ口が隙間がなるべく開かずに曲げたいのですが、普通に曲げたら隙間が出そうで、曲げるのをためらっています。
どなたかお願いします!

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大きさにもよりますが私の方法を伝えます。
添付の絵を見ていただけたらわかると思います。

曲げたいところに溝を掘るという事になりますが
回転工具がなければ、金ノコで溝を掘るというより
傷を板に直角に付けていきます。
何回か繰り返すと、少なからず溝ができますので
それを案内にして板厚のほぼ半分くらい切り込みを入れます。

折り曲げは手でできますが、いきなり180度曲げずに
90度ほど曲げてねじれていないかを確認します。
ねじれていれば、この時点で修正します。

その後最後まで曲げれば完成です。
溝を付けたところは強度はありませんがDIYの世界なら
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曲げてからロー付けしています。
幅広の板を曲げるときは回転工具+カッティングストーン
あるいはカッティングディスクというものを使ったりします。
シャフトがΦ2.35のミニターか、ちょっと重工的なものだと
ミニグラインダとを使い分けています。



いきなりしないで、まずは段ボールでやって見てください。
段ボールの波の板と直角方向(つまり曲げにくい方向)に
曲げる練習をします。

道具はカッターナイフがあればokです。

これで言っている事がわかると思います。

大きさにもよりますが私の方法を伝えます。
添付の絵を見ていただけたらわかると思います。

曲げたいところに溝を掘るという事になりますが
回転工具がなければ、金ノコで溝を掘るというより
傷を板に直角に付けていきます。
何回か繰り返すと、少なからず溝ができますので
それを案内にして板厚のほぼ半分くらい切り込みを入れます。

折り曲げは手でできますが、いきなり180度曲げずに
90度ほど曲げてねじれていないかを確認します。
ねじれていれば、この時点で修正します。

その後最後まで曲げれば完成です...続きを読む

Q鉄とステンレスではどちらの方が強度が高いのでしょうか?

鉄とステンレスではどちらの方が強度が高いのでしょうか?

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http://www.yds-hp.co.jp/kisotishiki.htm

ステンレス鋼にもいろいろな種類があります。
http://www.megaegg.ne.jp/~o-isi/tokusei-teire.htm

基本的には当初付いていた材質のネジを使うに越したことはありません。これらのネジは耐久性、強度、コストのバランスを取ったもので、部位に割っては消耗品に近い考えのものもあります。

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棒状のものを垂直に立てたときの縦方向の耐荷重の計算の仕方を教えてください。

Aベストアンサー

どこのメーカでしょう?
http://fa.sus.co.jp/products/sf/technical/
http://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/mech/tech/alumi_frame_unit/02.html
http://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/mech/tech/alumi_frame_unit/01.html
http://www.nic-inc.co.jp/alfaframe/support/technical/


座屈計算
http://kousyoudesignco.dip.jp/ZAIRIKI-ZAKUTSU.html
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薄い(0.3~0.5mm)ステンレス板(SUS304)をゆがませずに手動で
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のこぎりだとそんなに薄いものは切りにくいし、
はさみだと板が曲がってしまうので、
自分でもいろいろ探して、ニブリングカッターという
「鉄板をゆがませる事なく、切断できます」と
書いてあるものを見つけて買ってきて、
切ってみたのですが、0.3mmならなんとかなりましたが
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だんだん握力が限界になってきて、長いところは
気が遠くなります。
なんとかなる方法はないのでしょうか?

Aベストアンサー

こんばんは。

こまりましたねー。SUS304で、0.5mm位。硬いし粘るから容易でないですね。予算的に、実験器具に使えて曲げ強度が高いなら仕方ないですね・・・。
>だんだん握力が限界になってきて、長いところは
>気が遠くなります。
正直、貧血になりそうですね。
一番良いのは、みなさんがおっしゃる通り、プロの職工さんに頭を下げるのが一番ですよ。あと鋼種を変えるか。

どれくらいの精度が欲しいのかわかりませんが・・・、低予算で、自分でするとすれば・・・(やむを得ず、自己責任で)
1、金工用糸鋸で、ステンレス用替え刃を購入して切る。ベニヤ板にステンレス板をクランプ、両面テープ等で動かない(振動しない、めくれない)ように確実に固定して、ベニヤ板ごとステンレス板も切る。この時、刃に切削油(食油で可)を薄く引いて切ると、刃が長持ちします。気長にやらないと、貧血起こしますね。
2、電動ジグソーの安いやつ(5000円くらいから)でステンレス用替え刃を取りつけ、やはりベニヤ板に確実に固定して、ベニヤ板ステンレス板ともに切断する。(刃が焼けそうな時は休む)

1番だと、精密にきれますが、労力が大変。
2番だと、細かいRは切れないよ。あと予算と相談でしょうか。一台有って今後DIYではかなり活躍すると思います。
あとはsnow023さんの判断でしょう。

こんばんは。

こまりましたねー。SUS304で、0.5mm位。硬いし粘るから容易でないですね。予算的に、実験器具に使えて曲げ強度が高いなら仕方ないですね・・・。
>だんだん握力が限界になってきて、長いところは
>気が遠くなります。
正直、貧血になりそうですね。
一番良いのは、みなさんがおっしゃる通り、プロの職工さんに頭を下げるのが一番ですよ。あと鋼種を変えるか。

どれくらいの精度が欲しいのかわかりませんが・・・、低予算で、自分でするとすれば・・・(やむを得ず、自己責...続きを読む

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カテゴリー違いかもしれません・・・。スイマセン。そのままなのですがアルミニウムとステンレスの違いってなにかあるのですか?詳しい方教えて頂ければ幸いです。

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一方アルミは元素記号Al 原子番号13 ボーキサイトという鉱物から作られます。
比重が鉄や銅の3分の一なので、たいへん軽いです。
熱しやすく冷めやすいので、エアコンや冷蔵庫のフィンや、飲料の缶窓のサッシそして1円玉に使われています。
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参考URL:http://www.tatsumi-kogyo.co.jp/AtoZ-1.htm

Qアルミの足場板の強度について

最近スクーター(重量約200キロ)を購入しました。
駐車する場所が4段の階段(高さ60cm)を上がった所に置きたいと考えています。
この段差を乗り越えるために、アルミブリッジやアルミラダー、車椅子用スロープ等色々あるようですが、どれも高価で、気に入った幅の物が無いようでした。
そこで工事現場用の足場板が目に留まりましたが、耐荷重が120キロとあります。2枚平行に並べ、その上に合板を敷いて均等に重量がかかるとすれば200キロのバイクが渡る事は可能でしょうか?。
また3枚並べて上と同じように合板を敷けば200キロのバイク+人が乗って渡る事は可能でしょうか?
お願いします。

Aベストアンサー

2です。
 グレーチングの耐荷重500キロは5さんのおっしゃるとおり、正しい使い方をしないと出ないと思います。
 私は耐荷重のことは書いてはいないのですが、分かり易く書いておけばよかったのかもしれません。
 ただ単に適当に階段に引っかけて原チャリを押してあげるぐらいでしたら便利かと思い、安価なグレーチングを紹介したまでです。個人的に色々な用途で使って便利な物ですから。
 
 自走を目指されているのでしら、足場板をある程度は動かないよう固定にできるのであれば階段部と生じる隙間には砂袋の類をきっちりつめて支えにすれば大丈夫なような気はします。人+原チャリぐらいでしたら、たいした重さには感じません。
 また自走でしたら、雨の日のことを考えて木製の足場板の類を使います。
 ただ、段が低い階段なのでこけても何とか踏ん張れる気はしますが、危ないことに違いはありませんが。
 自己責任でやる工事なので、案ずるより産むが易しだとは思いますが。


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