雪避けカバー

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(2018.5.19)

1. ポリカ固定部分

いただいた情報を元にたたき台としてポリカカバーを取り付けるフレーム部を

作成しました。

ポイントは次の通りです。

・積雪を50cmとした場合、100kg/m2程度の重量が加わるためフレームサイズを

30mm角として強度を持たせています。

(30mm角で1m3の立方体に100kgの荷重を均等にかけたときのたわみ量は

1.5mm程度で安全率は7程度あります)

・1000×900mmを枠組みだけだと積雪によってポリカ板がたわんで外れる懸念があるので

’田’形状にしてたわまない構造にしました。

・ポリカ板はフレームの溝にナットを入れてその上からポリカ板を載せて皿ネジで固定する

方法です。

・ポリカ板が隣り合うところは互いが重ならないようにフレーム幅を60mmにしています。

3F屋上なので風の影響をあると思われ、ある程度強度がある方が安心かと思いました。

またポリカ板を曲げたものはメーカになく、2枚使って90°を作らないといけません。

風の影響も考えてフラットが良いかと思います。

こんな感じでいかがでしょうか?

2. 屋根への取付け

屋根に上のポリカ枠を取り付ける際に角度を付ける必要があると思います。

実はアルミフレームはこの角度を付ける構造が苦手です。

考えられる方法は次の3つがあります。

1. 角度を付けたブラケットを使う

45°の傾斜だけ角度が付いたブラケットがあるのでこれが利用できます。

その際にフレーム端を45°でカットする必要があります。

2. 角度が付いたフレームを使う

30°の傾斜が付いた特殊なフレームがあるのでこれを利用する方法です。

他の事例ですが、このような感じになります。

(傾斜屋根の部分です)

3. ターンブラケットを使う

ターンブラケットと呼ばれる自由に角度を調整できるブラケットがあります。

角度が自由に調整できる反面、強度がそれほど高くないので部品を増やす必要があります。

角度が30°、45°であれば1,2の方法が使えますが、それ以外の角度の場合は3のみです。

私は雪の滑り具合が分からないのでどれがいいとはお勧めできませんが、

経験的にどんな角度がいいのでしょうか?

(2018.5.24)

1. 屋根の構造について、

北向きに取付けられてしかも風が強いとなると案1では風に巻き上げられる可能性が

ありますね。

屋根を取り付けるときは風向きと吹き付けた風の逃げ場を考えるようにしていますが、

案1だと逃げ場が上しかないので相当力がかかるかもしれません。

さらに隙間に積もった雪が固まって1Fに落ちてしまうと付けた意味もなくなります。

そこでこのような形状を考えてみました。

庇まで伸ばして側面もカバーを付けるのは如何でしょうか?

これだと北風が吹いても上に風が逃げるので巻き上げられることはなく、

かつ隙間に雪が積もることもありません。

ちょうど別の相談者と一緒にサンルームを作ろうとしていますが、

そちらの屋根が参考になると思います。

この角度は90°以内であれば自由に調整することができます。

ただしこのような構造が本当に組めるのか、庇や他のヘリにどのように固定するか、

作業的には危険な事なのでこの作業が可能かどうかなど問題はあります。

一度、意見を聞かせて下さい。

(2018.5.27)

1. フレーム固定方法について、

フレームの固定方法が少し判らなかったので教えてください。

戴いた図面では8°のテーパ座金を利用されていたので断面寸法を計算してみました。

テーパ座金はミスミで以下のものを想定しています。

ミスミのテーパ座金の選定・通販ページ。ミスミ他、国内外3,324メーカー、2,070万点以上の商品を1個から送料無料で配送。豊富なCADデータ提供。ミスミのテーパ座金を始め、FA・金型部品、工具・工場消耗品の通販ならMISUMI-VONA。

ちなみにメールにありました角度20°~30°というのはどの角度になるのでしょうか?

このフレームと屋上塀の角度(絵では8°)のことでしょうか?

フレームとアンカーの固定方法ですが、少し悩みますね。

アンカーボルト2本で固定しますので底上げが必要となります。

Lアングルでの固定とはどのような方法になりますか?

単純に考えるとフレームの断面中心にある穴を利用してアンカーボルトに

通して底上げする方法はあります。

この場合、上に載せるフレームにアンカーを通すための穴を開ける必要があるので

加工手間が発生します。

またフレームは角度が付いているためどれくらい押さえつけが効くかもあります。

もし角度を自由に調整できる構造にする場合は全く変わってきます。

アルミフレームの角度固定部品は30°、45°、135°だけなのでこれ以外の角度にする場合は

角度フリーのターンブラケットを使う必要があります。

ターンブラケットを使った時のデメリットは①構造が複雑になる、②強度が弱くなる点です。

イメージ図はこんな感じです。

ターンブラケットは0~90°の間で自由に角度を調整することができます。

この断面図ではアンカーにベースフレームを固定して、そのベースフレームを起点に

フレームの角度調整機構を作ります。

またターンブラケットは固定強度が弱いため補強プレートを使って強度UPします。

こちらは正面図ですが、ベースフレームは単にフレームにアンカー用のキリ穴を開けたもので

これを一本通します。

この方法は角度を付けるためと強度を上げるために部品を多く使うのでコストは上がります。

(2018.5.27)

1. Lアングルを使った固定方法

Lアングルを使った固定方法を考えてみました。

まずは20°傾けたときの寸法をざっくり計算してみました。

フレーム角度が20°になるとアンカーを固定した塀との距離が結構長くなります。

Lアングルだけでは届かないと思われますので、次の構造を考えてみました。

かさ上げの距離はアンカーを固定する場所で変わるため計算することは難しく、

現場でアレンジできるようにフレームを必要な長さだけ切断してかさ上げする案です。

アングルを曲げてしまうと強度的な不安が出るのでステンレスプレートで補強を入れます。

アングルとフレームはM6のボルトで固定します。

フレームの溝にナットを入れておき、アングルにφ6以上の穴があれば

簡単にボルト固定できます。

またアンカーと固定するアングルですが、ここには結構な力がかかると思われます。

そこで上の図の右側の部品を加工して使うのは如何でしょうか?

本来、M6ボルト用のφ7キリ穴が空いていますが、そこをアンカーが通る穴に空け直して

アンカーとかさ上げフレームを固定すれば強度がアップすると思われます。

(2018.5.31)

1. フレーム傾斜構造

ちょうど部品がありましたので実機モデルを作ってみました。

先日のスケッチと異なり、塀の上に一本フレームを置く形となっています。

このフレームをアンカーで固定するようになります。

そこに角度を調整できるターンブラケットを2個取付けています。

角度を変えるときはターンブラケットの横にある丸いボルトを緩めて角度フリーにして

左側のターンブラケットを固定している垂直なフレームを固定しているボルトを緩めて

左右にずらせば角度が自由に変えられます。

フレームを固定しているブラケットは固定を緩めるとフレームの溝に沿って自由に

動かせるので調整も簡単だと思います。

ちなみにスケッチで描いた補強を付けるとこのようになります。

手元にL型プレートしかなかったので付けていますが、I型プレートもあります。

この補強を入れるだけでも強度はかなり上がります。

また今は2案で考えており、フレームの先端に90°折り曲げたカバーを

付けることで考えていました。

この実機を作っていて思いつきましたが、次のような形状は如何でしょうか?

傾斜を付けたフレーム先端には何も付けずに別の垂直なフレームを追加して

そこにポリカ板を貼って吹き込み防止カバーにする方法です。

これだと角度を変えた場合に一緒に動かして隙間を無くすことができます。

また補強プレートを追加することで全体的な固定も強くなると思います。

ただ日照の問題等は考えていないので現実的に可能かどうかはわかりません。

(2018.6.15)

1. ポリカ板の厚みについて、

ポリカ板の厚みは積雪量によって選択する必要があります。

一般的に1m×1mの面に積雪が10mmで約2kgの重量がかかると言われています。

今回は積雪量50cmとし、1枚の面は1m×0.75mとなっています。

そこでこの条件を元にポリカ板の厚みを計算してみました。

ただし積雪重量が100kgに対して計算ソフトの上限が70kgまでであったので

最大70kg(35cm分)で計算しています。

(参考URL : http://www.acry-ya.com/acry-ya_new/html/tokucyo/htm/tokucyo4.htm#tawami)

分割数フレーム幅フレーム奥行き積雪重量必要板厚
110007507010mm以上
2500750506mm以上
4500375254mm以上

分割数は1m×0.75mを何分割にしたかというもので下図のようになります。

ポリカ板の板厚は5mmまでが入手性がよくコストとそれほど高くなりませんが、

10mm以上は入手性が悪くてコストが一気に上がります。

(参考価格 t=3mm 5,000円、5mm 8,000円、10mm 18,000円)

4分割にしてt=5mmを使えば問題と思いますが、フレーム部品がそれだけ増えます。

4分割と2分割では1パネルあたりフレーム費用が3,000円ほど上がり、

全体としては30,000円ほど高くなります。

もし積雪量を多めに想定されていて実際はもっと少なければ2分割でも検討できます。

2. 図面

とりあえず4分割で設計して90°折り曲げた250mmの雪避けとポリカ板を追加した図面を

作成しました。

パネルサイズはTOP側が994×744mm、雪避け側が1994×244mmでポリカ製t=5mmで

作図しています。

パネルの固定方法はフレームの上に載せて上から皿ネジで固定するものです。

雪避け(250mm)は本体フレームと直角に取り付けています。

物が大きすぎるので全体が入りにくく、分かりにくいかもしれません。

もし詳しく見たいポイントがあれば教えてください。

大まかな構造と寸法はこのようになります。

後は補強を入れたり、逆に過剰なところは削除、パネル固定ネジの追加等の

修正を行います。

もし修正したい箇所が変更したいところがあればご連絡下さい。

3. 金具について、

色々金具を探していますが、Z金具に良いものがありません。

細くて薄い物はありますが、果たしてこれで受け切れるか疑問です。

(2018/6/29)

1. ポリカ板のコストダウン

全体の費用の中でポリカ板が半分以上を占めていますので、まずはこれを安くする

必要があります。

そこで穴あけ加工を御自身でされてみては如何でしょうか?

多分、この加工代だけで1枚当たり1,000円ほど取られていると思われるので

板のみ購入すれば10,000円以上は安くなると思います。

ポリカへの穴あけ加工は下穴を細いキリであければ大丈夫です。

また私は使ったことがないのではっきりとは言えませんが、

下記のサイトのポリカ板は安そうです。

一度こっちで見積もりを取ってみては如何ですか?

送料込で1枚5,000円以下であればそちらが安いと思います。

実店舗は創業60年になり、各種ポリカーポネートの他に、ガラスやアルミなどの金属、プラスチックなどの合成樹脂の建材などを扱ってします。ポリカーポネートは平板、波板、折板、中空複層パネルを揃えており、カット加工・曲げ加工・穴あけ・磨きなどの加工も行っています。

方法としては、次のどちらかですね。

①メーカからポリカ板のみを購入、自分で穴あけ加工

②上記サイトからポリカ板のみを購入、自分で穴あけ加工

2. アルミフレームのコストダウン

アルミフレーム部品を見直してコストダウンできそうな場所を探しました。

まずフレーム自体をより安価なタイプに変更します。

強度的には全く同じもので断面形状が異なるだけのものです。

これで多分4,000円ほど安くできると思います。

次にフレームを連結するブラケットの種類を変更しようかと考えています。

元々選定していたブラケットA、変更しようと考えているのがブラケットBです。

ブラケットA

ブラケットB

こちらは強度が異なり、当然ブラケットBの方が強度が落ちます。

しかし今回の使い方を考えた場合、下表のモーメント⑤という箇所が該当となりますが、

他に比べてさほど大きな違いはありません。

ブラケットA

ブラケットB

もしブラケットAをブラケットBに変更すれば10,000円ほど安くなります。

ポリカ板とフレームのコストダウンを合わせると前回の金額よりも3万円以上は安くなると

思われますが、如何でしょうか?

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