계단 계산기 — IRC 치수를 건축법 계단 기준으로 다시 잡는 법
층고를 넣으면 단수, 단높이, 단너비, 총 길이, 경사각, 난간 길이를 산출하는 도구입니다. 계단 기하학의 논리는 어느 나라에서나 같습니다. 층고를 정수로 나누고, 사람의 보행 리듬에 맞는 단높이와 단너비 조합을 찾는 일입니다.
다만 허용 치수가 다릅니다. 이 계산기는 미국 IRC §R311.7(주거)과 IBC §1011(비주거)의 단높이·단너비 한계, 80 in 유효높이, 2x12 스트링거 목재 규격을 전제로 계산합니다. 국내는 건축법 시행령 제48조와 이에 따른 「건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙」 제15조, 공동주택이라면 「주택건설기준 등에 관한 규정」 제16조가 근거이며, 치수는 mm 단위입니다. 국내 기준이 여러 항목에서 미국보다 엄격하므로, 계산기 기본값을 그대로 쓰면 인허가에서 걸립니다.
산출 순서
1. 층고 (총 높이) = 상부 마감면 - 하부 마감면 (mm)
2. 단수 = 올림(층고 / 단높이 상한)
3. 실제 단높이 = 층고 / 단수 (mm)
4. 디딤판 수 = 단수 - 1
5. 총 수평길이 = 디딤판 수 x 단너비 (mm)
6. 경사길이 = 제곱근(층고 x 층고 + 총 길이 x 총 길이)
7. 경사각 = arctan(단높이 / 단너비)
8. 보행 편의 검토 = 2 x 단높이 + 단너비 = 600 ~ 630 mm
단위 환산
in -> mm x 25.4
mm -> in / 25.4
2번에서 반올림이 아니라 올림을 쓰는 점이 중요합니다. 계산기는 목표 단높이에 가장 가까운 정수로 반올림하지만, 국내는 단높이 상한이 법정 수치이므로 반올림하면 기준을 넘을 수 있습니다.
치수 기준 대조표
| 항목 | IRC / IBC (계산기 기준) | 국내 기준 |
|---|---|---|
| 단높이 상한, 주거 세대 내 | 197 mm(7.75 in) | 200 mm |
| 단높이 상한, 공동 사용 계단 | 178 mm(7 in, IBC) | 180 mm |
| 단높이 상한, 초등학교 | — | 160 mm |
| 단너비 하한, 주거 세대 내 | 254 mm(10 in) | 240 mm |
| 단너비 하한, 공동 사용 계단 | 279 mm(11 in, IBC) | 260 mm |
| 유효너비, 세대 내 계단 | 관행 914 mm(36 in) | 900 mm 이상 |
| 유효너비, 공동 사용 계단 | 1,118 mm(44 in, IBC) | 1,200 mm 이상 |
| 유효너비, 학교 계단 | — | 1,500 mm 이상 |
| 유효높이 (헤드룸) | 2,032 mm(80 in) | 2,100 mm 이상 |
| 계단참 | 규정 방식 다름 | 높이 3 m 이내마다 너비 1.2 m 이상 |
| 난간 설치 | 4단 이상부터 | 높이 1 m를 넘는 계단 양옆 |
| 난간 간살 | 100 mm 구체 통과 금지 | 안목 간격 100 mm 이하 |
숫자만 보면 비슷해 보이지만 유효높이 2,100 mm와 계단참 3 m 규칙이 계산기에 없는 제약입니다. 특히 계단참은 층고가 3 m를 넘는 상업건축과 단독주택 스킵플로어 설계에서 곧바로 평면 길이를 늘립니다. 조문은 용도와 규모에 따라 세부 항목이 갈리고 개정 이력도 있으니, 설계에 반영할 때는 최신 조문을 직접 확인하세요.
산출 예시: 층고 2,900 mm
국내 공동주택 표준 층고입니다. 공동으로 사용하는 계단(단높이 180 mm 이하, 단너비 260 mm 이상) 기준으로 풀어 보겠습니다.
| 항목 | 계산 | 결과 |
|---|---|---|
| 단수 | 올림(2,900 / 180) | 17단 |
| 실제 단높이 | 2,900 / 17 | 170.6 mm(6.72 in) |
| 디딤판 수 | 17 - 1 | 16장 |
| 총 수평길이 | 16 x 260 | 4,160 mm(13.65 ft) |
| 경사길이 | 제곱근(2,900² + 4,160²) | 5,071 mm(16.6 ft) |
| 경사각 | arctan(170.6 / 260) | 33.3도 |
| 보행 편의 | 2 x 170.6 + 260 | 601 mm (양호) |
| 난간 길이 | 경사길이 + 상하부 여유 | 약 5,400 mm |
만약 계산기 방식으로 반올림했다면 2,900 / 180 = 16.1을 16단으로 내려 단높이 181.25 mm가 됩니다. 세대 내 계단(200 mm 이하)이라면 통과하지만 공동 사용 계단(180 mm 이하)이라면 1.25 mm 초과로 부적합입니다. 계단은 이런 소수점에서 도면이 반려됩니다.
층고가 3 m를 넘으면 계단참이 강제되므로, 3 m 이내에서 한 번 꺾어 층계참을 두는 U자형 또는 L자형 배치가 됩니다. 직선 한 벌로 올리는 미국식 배치를 그대로 쓸 수 없는 지점입니다.
구조 방식이 다르므로 자재 결과는 버립니다
계산기는 결과로 2x12 스트링거 길이, 스트링거 개수(16 in 간격), 잔여 목재 폭 3.5 in 이상 확보 여부를 알려 줍니다. 국내 계단의 대다수는 목재 스트링거 계단이 아닙니다.
- 아파트, 근린생활시설, 업무시설: 철근콘크리트 현장타설 계단 또는 프리캐스트 계단이 표준입니다. 물량은 콘크리트 m³, 철근 톤, 거푸집 m²로 산출하고, 논슬립과 계단 마감(화강석, 인조대리석, 논슬립 타일)을 별도로 잡습니다.
- 철골 건축물, 옥외 피난계단: 철골 스트링거와 체커드 플레이트 또는 그레이팅 디딤판. 물량은 강재 톤 단위입니다.
- 목조주택, 데크 계단: 이 구간에만 계산기의 스트링거 논리가 맞습니다. 다만 국내 유통 구조재는 2x12(38 x 286 mm)보다 38 x 235 mm나 38 x 285 mm 표기로 거래되고, 정척은 12 ft와 16 ft가 아니라 3,600 mm와 4,800 mm입니다.
피난계단은 별도의 규정 체계입니다. 층수와 용도에 따라 직통계단을 피난계단 또는 특별피난계단으로 해야 하고, 특별피난계단에는 부속실과 제연설비가 붙습니다. 방화문 등급, 계단실 내화구조, 배연창까지 함께 결정됩니다. 계단 치수를 잡기 전에 이 계단이 피난계단인지부터 확인해야 하며, 계산기에는 이 개념이 아예 없습니다.
자주 묻는 질문
층고 2,900 mm에는 계단이 몇 단 들어갑니까
공동 사용 계단이면 17단(단높이 170.6 mm), 세대 내 계단이면 16단(단높이 181.3 mm)까지 가능합니다. 단수를 줄이면 단높이가 올라가 급해지고, 늘리면 총 수평길이가 260 mm씩 늘어 평면을 잡아먹습니다. 두 안의 총 길이를 비교해 계단실 치수에 맞는 쪽을 고르세요.
계산기의 단높이 7.5 in를 그대로 쓰면 됩니까
7.5 in는 190.5 mm입니다. 세대 내 계단이라면 200 mm 이하이므로 가능하지만, 공동으로 사용하는 계단의 180 mm 기준은 넘습니다. 국내 프로젝트는 순서를 뒤집어야 합니다. 먼저 해당 계단의 용도별 단높이 상한을 확인하고, 그 값을 계산기의 목표 단높이 칸에 넣으세요. 그러면 나머지 기하 계산은 그대로 쓸 수 있습니다.
난간 기준은 어디가 더 엄격합니까
간살 간격은 사실상 같습니다. 미국은 지름 4 in(102 mm) 구체가 통과하지 못하도록, 국내는 안목 간격 100 mm 이하로 규정합니다. 규정 형식이 다를 뿐 아이 머리 끼임을 막는 목적이 동일합니다. 난간 높이는 국내가 더 구체적으로, 공동주택 기준에서 바닥 마감면부터 1.2 m 이상, 계단 내부 난간 등 일부는 0.9 m 이상으로 정합니다. 미국의 핸드레일 높이 3438 in(864965 mm)는 잡는 손잡이 높이라 개념이 다르니 혼동하지 마세요.
헤드룸 부족은 어떻게 해결합니까
국내 유효높이 2,100 mm는 미국의 2,032 mm보다 68 mm 높아, 미국 도면을 그대로 옮기면 아슬아슬하게 걸리는 경우가 생깁니다. 해결 순서는 계단실 개구부를 위층 쪽으로 더 넓히는 것이 첫째, 단수를 늘려 경사를 눕히는 것이 둘째, 상부 보나 덕트 위치를 옮기는 것이 셋째입니다. 실측은 마감 천장이 아니라 구조체 하부면과 디딤판 코 부분 사이에서 재야 합니다.