(共同DIY)雪除けのポリカ屋根を自作

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1.  はじめに

フレームDIYラボではアルミフレームやアルミパイプを使ったDIYを紹介していますが、

興味がある人と一緒に「LINK YOUR DESIGN」という共同DIYも行なっています。

これは実際にアルミフレームやパイプを使ったDIYを一緒に協力しながら行う活動です。

アルミフレームやアルミパイプはとても便利な材料で木材にはない優れた特性がありますが、

普段身近にないため使い方がわからないという欠点があります。

そこでアルミフレームやアルミパイプの使い方や選定、設計などをアドバイスしながら

初めての人でも安心してDIYできるようにするものです。

これまで行なってきた共同DIYの様子はこちらから見る事ができます。


(共同DIYサポート事例集)

アルミパイプやアルミフレームを使ってみたいという方と一緒に共同DIYを行っています。これらの材料はとても便利ですが入手性の悪さからあまり知られていません。そのため部品選定や使い方、加工、組立方法など初めての人はわかりにくいです。そこで共同DIYでは誰もが扱えるようにサポートしています。


今回の相談は岩手県に住むHさんでポリカ板で雪除け屋根をDIYしたいという内容です。

正直なところ、私は九州の佐賀県に住んでいるので雪の弊害は全く分からず、

むしろ雪が降るとちょっとテンションが上がります。

しかしHさんの話を聞いて雪の大変さや危険さを知る事ができました。

そして二人でこの雪に立ち向かうべく、お互いの知恵やアイデアを出し合って

ポリカ板を使った屋根をDIYします。

今回の共同DIYはかなり大がかりで正直、DIYの範囲を超えているようなものです。

それではどんなポリカ板の雪除け屋根が完成したのかご覧下さい。




2.  雪除けポリカ屋根の構想

Hさんからはブログから問い合わせを戴きました。

(相談メール 抜粋引用)


落雪防止の為アルミで枠を造りポリカ版をはめて取り付けるたく思っています。

詳しくは簡単な図形を作りましたのて゛どんな部品をどう取り付けか教えてください。


既に構想図を作ってすぐに送っていただいたのですぐにイメージが入ってきました。

Hさんの家は3階建で傾斜の付いた屋根がなく、ビルの屋上のようになっています。

そのため積雪は1Fに落下せずに屋上に積もったままになりますが、

縁の部分だけは少し外に向かって傾斜になっています。

この縁に降り積もった雪がまとまって落ちてくるためとても危険のようです。

Hさんが住む地域では多い時で積雪量が50cmになることもあるらしく、

これが突然一気に落ちてくるとそれなりの重量になります。

この落ちてくる雪のせいで2階の窓の庇が破損したとのこと…。

恐るべし積雪の被害!

そこでこの縁に雪が積もらないようにポリカ板屋根を逆勾配に取り付けて

積もった雪を1Fに落とさず、屋上に滑り落とすようにします。

また単に屋根を付けるだけだと屋根と縁の隙間に雪が入ってしまいます。

そこで屋根を”く”の字型に折り曲げた形にして屋根と縁の隙間に雪が入らないようにします。

屋根材は積雪量を考慮して波板の薄いものではなく、3mm厚のポリカ板を使用しました。

構造体の材料はポリカ板が取り付けやすいアルミフレームを使用します。

長さが10m、幅が760mm、折り曲げ部分は250mmと大きなサイズの屋根を作ります。

かなり大型の屋根ですが、実はHさんは70歳にもなる大先輩です。

DIYの範囲を超えているような大型な物ですが、これに挑戦しようと思う気持ちは

本当に感服いたします。

3. 雪除けポリカ屋根の設計

3.1 アルミフレームの設計

まず雪の積雪量から屋根にかかる荷重を考えます。

雪は状態によって重さが変化しパウダースノーは軽く氷のように固まった雪は重くなります。

Hさんの話から想定積雪重量は1m2あたり100kgと考えました。

想定荷重に対してアルミフレームの強度やポリカ板の取り付け方法を検討します。

使用したアルミフレームは(30×30)mmです。

波板を利用する時はアルミパイプが便利ですが、平板を使う時はアルミフレームが便利です。

このアルミフレームを格子状に組むことで想定荷重に対するたわみ量は1.5mm程度となり、

安全率も5以上は確保できます。

アルミフレームには色んなサイズがあるため用途や必要強度に応じて選定します。

各フレーム強度や組んだ時のたわみ量など計算して事前に把握できるのでとても便利です。


(アルミフレームの種類)

アルミフレームは断面サイズで分類されており、(15×15mm)から(100×100mm)まで幅広いラインナップとなっています。断面形状も正方形だけでなく、長方形もあります。そのため用途に応じて使い分けが可能で、例えばカーポートから小さな棚まで幅広いDIYに適応できます。フレームサイズと一緒にブラケットなどの部品もそのサイズ専用となるので注意が必要です。

(アルミフレームの強度計算)

 アルミフレームの強度は①単体強度、②BOX強度、 ③接合強度の3つを考える必要があります。全ての強度が想定荷重よりも高ければ安心して作れます。


アルミフレームを格子状に組んでその上にポリカ板を取り付けます。

長い時間二人で話し合って考えた構造がこちらになります。

幅が10mもあるため、かなり大きい構造となりこの上にはポリカ板を固定します。

屋根の先端はHさんの希望で内側に90度折り曲げた構造にしています。

これで屋上の縁と屋根の隙間に入る雪を防ぎます。

アルミフレームの設計では専用の3D CADを使うことができます。

そのため、このような大型の物でも細かい寸法を事前に知ることも出来ますし、

これに板を取り付けた場合の穴位置なども自動計算してくれます。

頭の中や手書きで考えるよりも設計ミスを少なくすることができます。


フレーム、パイプの3D CAD設計)

 アルミフレームやアルミパイプには専用の3D CADが無料で提供されています。そのためこれを使えば作る前に色んな角度から見ることが可能となり、設計ミスが少なくなります。さらに部品の長さや種類、数なども自動で計算してくれるので部品手配ミスや加工ミスも低減することができます。


3.2 ポリカ板の選定

ポリカ板は1,000×760×t=3を10枚、2,000×250×t=3を5枚使用します。

ポリカ板とアルフレームの固定はゴムパッキンを間に入れてボルトで固定しました。

ネジにはネジロックという接着剤を塗布してネジが緩まないようにしています。

ポリカ板は住友ベークライト製のポリカエースを使っています。

こちらのメーカから直送され、依頼すれば穴あけ加工も行ってくれます。

ただ費用が上がるため今回は板材のみ購入してHさんが穴あけ加工をします。

ポリカ板にも透明や色つき、凹凸付など様々な種類があり好きな物を選べます。


(取り扱う樹脂パネルの紹介)

 アルミフレームは樹脂パネルを取り付けやすいためサンルームや小屋などで使用したいという相談を多く受けます。そこでコストを抑えるために他の樹脂メーカから購入してネット通販よりも安く手に入れるようにしています。大手メーカ製なので色や表面仕上がりなど多くの種類があります。


ポリカ板の厚みは積雪量と板を受けるアルミフレームの配置によって変化します。

例えば1,000×760mmの外枠のみで受けると10mm以上の厚みが必要ですが、

’田’字のように4分割した構造で受けると5mmで済みます。

ただしフレーム部材が増えるため今回のような大型物ではコストがそこそこアップします。

今回も板厚が5mmあると安心ですが、Hさんの要望で3mm厚にしています。

問題はこのポリカ屋根をどのようにして傾けて取り付けるかです。

アルミフレームの弱点は角度を付けた構造物が作りにくいことです。

角度をつける部品はありますが、強度が弱いためここでは使えません。

しかしここで共同DIYの強みが発揮されます。

ポリカ屋根の取付けはHさんの知人に頼んで角度付アングルを作ってもらう事で解決です。

このアングルをコンクリートアンカーで屋上に取り付けて、

ポリカ屋根をこのアングルにボルトで固定します。

一人で作るよりも二人で作った方が良いアイデアが生まれたり、

色んな事ができる点が共同DIYの良いところです。


4. 雪除けポリカ屋根の製作

Hさんから部品手配がありアルミフレームとポリカ板をHさんのご自宅まで発送します。

アルミフレームはメーカの工場から直送されるため、運送費用はメーカが負担してくれます。

これがかなり有難い事で今回は4mのアルミフレームも数本使うためかなりの量でしたが、

全て無料で自宅まで届けてくれます。

ポリカ板の方は少し運送費用を取られますが、

こちらもメーカからの直送となるため安く仕入れる事ができます。


(アルミフレームの購入方法)

アルミフレームやパイプの欠点は入手性の悪さです。ホームセンターでは販売されておらずほとんどネット販売のみです。一般的にはミスミやモノタロウなどのweb商社経由で購入しますが、個人では難しいです。しかしメルカリなどでも購入でき、必要部品を一括購入できる方法がここにはありますよ。


Hさんの手元に材料が届けば次は組立です。

ただ見知らぬ材料が届いてもどこに何を使うかがわからないので、

私の方で事前に組図を作成します。

それを見ながらHさんに組み立ててもらいました。

詳しい組図や組立手順、お互いのやり取りはこちらから見ることができます。


(Hさんとのやり取り記録)

 Hさんとはメールと専用ページでやり取りをしています。Hさんのスケッチを元にアルミフレームの設計を行いました。最も難しかった点は角度を付けて設置するところでモックアップなど作ってみましたが、最終的にはHさんの知人の方に作ってもらいました。ポリカ板も色々探して調べています。


アルミフレームの組み立てはとても簡単で使う工具は六角レンチのみです。

基本的な作業はボルトを締めたり、緩めたりするだけで初めて触る人でも直ぐにできます。

アルミフレームの組立方法はこちれで紹介しています。


(アルミパイプの組立て方法)

 アルミフレームやアルミパイプの組立ては六角ボルトを締めこむだけの簡単作業です。六角レンチ1本あれば全てを組み立てることができます。ウチの小学2年生の子供でもこの通り。誰が作っても同じように組みあがるので技術が要らず、初めての方やDIYしない人も安心して利用できます。


ただ今回のDIYはかなり大物だったので大変だったはずです。

実はアルミフレームの組み立ては全て一階で行い、

組み上がった物をウィンチで屋上まで吊り上げたそうです。

ポリカ板も1,000×760mmサイズが10枚、2,000×250mmサイズが5枚とかなりの数です。

屋上に部品を運ぶことですら大変だったと思います。

さあ、ここからがこの記事のメインの内容です。

Hさんから戴いた製作中の写真を紹介します。

正直、これだけの物をよく作られたと本当に驚きます。

① 材料

左側に4mのフレームと奥に短いフレームがありますが、総全長は約36m!!

私でもこれだけの量を使ったDIYをしたことがありません。

さらに左壁にはポリカ板が合計15枚立掛けてあります。

この材料の多さを見てもこのDIYの凄さが伺えます。

② アルミフレームの組立

アルミフレームの組立は1Fの駐車場で行われています。

Hさんの御自宅は自営業をされているのでこのような広い場所があり、とても便利ですね。

さすがに10m分を組み立てるとなるとかなりの量となります。

しかしフレーム自体の組立ては六角レンチ1本でできるので複数人いれば

分担して作業もできます。

こちらが全てつなぎ合わせた状態です。

やはり長いですね、車2台分の幅をゆうに超えています。

折り曲げ部分を組み立てるとフレーム部分は完成です。

Hさんはまだバリバリ仕事をされていて、仕事の後にこの作業をされており

凄くバイタリティーのある方だと思います。

③ ポリカ板の加工

次にアルミフレームに取付けるポリカ板の穴あけ加工を行います。

まずはポリカ板を上に載せて固定する位置を決めてナットを入れます。

ナットはフレームを組んだ後でも取り付けられる後入れナットを使い、

ボールプランジャー付きのため溝の中で自由に動きません。

そのためナットの位置を決めたらそこに合うようにポリカ板に穴をあけます。

この後、1Fから屋上までフレームを持ち上げるのでここではポリカ板は取付けません。

ポリカ板は屋上でアルミフレームを設置した後、最後に取付けます。

このあたりの作業手順の良さからもHさんの技術や経験高さが伺えます。

④ アルミフレームの設置

最後はアルミフレームを組んだ状態で屋上まで運び、屋上の縁に取付けます。

縁には既にHさんの知人に作ってもらった角度付アングルをアンカーで固定されています。

アルミフレームの取付けはちょうど壁の塗装工事のタイミングを見計らって行いました。

そうすれば業者さんが設置した足場が利用できるので作業が安全にできます。

左上に見える単管パイプはその足場のものです。

アルミフレームの設置は角度付アングルだけですが、十分強度が得られているようです。

このフレームの上に載ってもビクともしないようです。

最後に加工済みのポリカ板のフレームの上に設置すれば完成です。

こちらが完成したポリカ板屋根です。

どこかのビルの屋上にあるスケルトン屋根のような仕上がりで、

とてもDIYで作ったに見えません!

Hさんもとても綺麗に仕上がって満足されていたようです。

ちょうど雨が降った日ですが、屋根の下は全く濡れなかったとの話でした。

後は雪が降ったときにこの屋根に積もった雪が屋上側に落ちてくれればいいですね。

1Fから見上げるとこんな感じです。

凄いですね~、私には作れないかもしれません・・・

後日、雪が降った時の様子を教えてもらいましたが、

ちゃんとポリカ屋根の上に積もって屋上側へ滑り落ちているようです。

これからは屋上からのまとまった積雪が落下してくることもないでしょうね。


5. さいごに

アルミフレームとポリカ板で作るポリカ屋根DIYは如何だったでしょうか?

「屋根なんかDIYできるの?」っと思われている方の一例になれば幸いですね。

自分だけで部品選定や設計、部品調達、製作まで行うととても大変ですが、

「LINK YOUR DESIGN」を利用すればほとんど製作だけで済みます。

ただ当然、設計段階ではお互いの意見やアイデアを出し合って満足できるまで

長い時間話し合います。

こちらの共同DIYも2か月以上の時間を掛けてお互いに話し合いました。

そうする事でミスや間違いが少なくなり、初めてのDIYもスムーズに実施できます。

最後に屋根のDIYは高所なので強風を受けて部品が外れて落下してしまうと大変です。

しっかりと周囲の状況や安全性を確保してからDIYされて下さい。

また作業スペースの安全性や作業方法も事前に十分検討されてから臨むようにして下さい。

今回の共同DIYはHさんの技量のお陰で完成しましたが、普通はなかなか難しいものです。

そのためポリカ屋根が欲しいけど、ここまでのDIYは難しいと思われる方は

リフォーム専門業者さんに依頼するのも1つの方法です。

規格やメーカ品で決められた物だけでなく、自分の要望も取り入れて製作してくれます。

ただリフォーム業者さんには色んな業者さんがいらっしゃるので、

近場や知り合いの1社だけに相談せずに複数の会社に相談された方が良いかと思います。

こちらのサイトには一般的な費用や業者さんの選び方など詳しく説明されています。


(リフォーム参考サイト)  「リフォーム速報」


これからも「LINK YOUR DESIGN」を通じて相談のあった共同DIYを紹介していくので

もし興味がありましたら、気軽に声をかけて下さい。

この記事が皆様の参考になれば幸いです。


アルミフレームやパイプを使ったDIYを一緒にしてみませんか?

 DIYする時間や工具がない

 普段DIYをしないので自信がない

そんな方にも安心で手間がかからず欲しい物が手に入る共同DIYです。

一人で考えるよりも複数人で考えた方がよりいいアイデアも生まれます。

まず設計や構想は御自分で考えて欲しいものをイメージしてください。

もし自分で加工から組み立てまでされる方は必要に応じてアドバイスを致しますし、

手間な部品手配や加工をしたくない方はこちらで実施して組み立てる状態の部品を

お送りすることもできます。

初めて使う材料で不安な方も安心してチャレンジすることができますよ。

気に入った物が見つからない場合は試してみては如何でしょうか?

サポートやアドバイスは無料で実施しているためできる事、できない事があります。

詳しいサポート内容や進め方はこちらで説明しています。

Link Your Design

またこれまでのサポート事例はこちら。

 「サポート事例集





これまでアルミパイプやアルミフレームでDIYした事例です。

気になるDIYがありましたらご覧ください。


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