ポリカーボネイトで屋根をDIY

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(2018/11/20)

戴いた図面からフレームを配置した3D CAD図を作製しました。

アルミフレームサイズは基本的に(20×20)mmですが、

2枚のポリカ板を載せる部分だけは(20×40)mmで考えています。

寸法は以下の通りです。

長手方向は1本のフレームで考えてみました。

こちらの方が2枚のポリカ板の間に隙間ができにくいと思います。

2枚のポリカ板を連結する中心のフレームは幅が40mmとなっており、

溝が2列あるのでそれを使ってつなげる予定です。

ポリカ板を連結するところでは隙間を2mmあけた配置を考えています。

こちらが全体にポリカ板を載せた図面です。

2枚の板の間は2mm隙間がありますが、その他はフレームサイズピッタリになる予定です。

またポリカ板の上に載せるアングルですが、メーカにはアルミフラットバーがあります。

もしL構造を必要とする場合は使えませんが、押さえるだけであればいいかもしれません。

(参考費用)

幅15×長さ1000×厚み2(mm)  200円

幅40×長さ1000×厚み3(mm)  500円

幅は15mmの上は20、30、40mmと10mm刻みで長さは自由です。

ボルトとフレーム専用ナットは全てステンレス製で考えています。

アルミ製は種類が少なく、費用がかなり高くなってしまいます。

ボルトサイズは全てM3~M5まで対応していますので選ぶことができます。

ボルト形状は六角穴付き、十字穴付き皿、六角穴付き皿、トラスネジが選べます。

(ボルト種類によってはネジ長さやサイズのラインナップが異なります)

ポリカ板を固定するボルトピッチですが、ポリカエースの仕様書を見ると

厚み3mmの場合、(200~300)mmピッチ、

押え板を使う場合は(300~500)mmピッチとなっています。

固定ボルト数が少ないとボルト1本にかかる負荷が増えて、

そこのポリカ板が割れやすくなるので少し増やした方がいいかもしれません。

アルミフレームとLアングルの固定は500mmピッチくらいで大丈夫と思います。

(2018/11/25)

1. Lアングルとポリカ板固定について、

Lアングルとポリカ板を固定する際にポリカ板とLアングルとの間に5mm以上隙間を

空けたいということだったので図面を作成してみました。

ハンチングによってグレーに色づいたところがLアングル、青い縁の四角がポリカ板(t=3)、

黒い正方形がアルミフレーム(20mm角)です。

ポリカ板の穴あけ加工ですが、メーカの資料のp60に説明されています。

それを見ると、

ポリカ穴径・・・ボルト径(M5以上)より2~4mm大きい穴

穴あけ位置・・・ポリカ板端部から穴径×2.5以上の位置

となっています。

仮にM5ボルトを使用した場合、ポリカ板の穴径は8mmになるかと思います。

そのため穴あけ位置の中心はポリカ板端より20mm以上(8×2.5)離す必要があります。

上の図面ではポリカ板とLアングルの隙間を5mmにしていますが、

この時の穴あけ位置の中心はポリカ板端より24mm離れているのでOKです。

Lアングルはポリカ板穴径と同等かそれ以上にする必要がありますが、

8mmの穴を空けてもLアングルの端から3.5mmしか離れておらず、

これ以上大きな穴は空けれないと思います。

ポリカ板とLアングルの隙間を10mmにすると穴あけ位置の中心が板端より19mmとなり

資料上はアウトになってしまいますね。

2. アルミフレーム設計変更

戴いた図面通りに配置できるようにアルミフレームの構造を変更しました。

前回は長手方向を3300mmのフレーム1本で通していましたが、

これを1650mmの2本に分けて隙間を5mm開けています。

(Lアングル厚み×2+ゴムパッキン厚み分)

またポリカ板の端はLアングルで固定できるようにフレーム位置を内側に

配置しています。

(この位置は作業中に自由に変更することができます)

これまで私はこの方法で固定したことがないので正しくは判りませんが、

ゴムパッキン部分の施工性が困難で水漏れしやすいような気がしました。

アルミフレームのサイズで(20×80)mmがあります。

初めに提案した構造ではポリカ板どうしが接するフレームを(20×40)としましたが、

(20×80)に変更することができます。

そうすれば2枚のポリカ板どうしを10mm離して設置させても

ポリカ板の穴あけ位置を板端から30mm離すことができます。

こちらの方が作業性が簡単で水漏れの心配がすくない気はします。

最後にポリカ板とアルミフレームの固定ですが、私が実際に行う時は必ず全てのフレームと

ポリカ板を固定します。

700mm方向の3本のフレームだけでも固定できるとは思いますが、

雨水の侵入や風によるガタガタという音がしないか不安ではあります。

もしLアングルが足りずに固定できないとお考えであれば、メーカの資料のp66に

ボルト固定推奨図があります。

これだとパッキンを入れれば抑えプレートがなくてもできるようになっているので

ボルト固定でも大丈夫だと思います。

私も普段はこの方法で固定します。

(2018/11/26)

アルミフレーム(20×80)の写真と図面です。

基本的にはアルミフレーム(20×20)が4本一体化した物をお考えください。

(2018/12/1)

ラフなスケッチですが、このような構造と考えてよいでしょうか?

短手側(700mm)の上側(図では右側)にてL=50mmのフレームを追加で取り付けて

それとLアングルを固定する方法です。

ただブラケット接合強度がだいぶ落ちてしまうので下からSUSプレートで補強する方が

良いかと思います。

ブラケットは使用方法と荷重のかかり方で接合強度がかなり異なります。

こちらの記事に紹介しているので参考にされて下さい。

(2018/12/5)

短手側(700mm)の上側固定用のフレームを追加したCAD図を作成しました。

フレームの長さは50mmで片側をブラケットで固定しており、補強用SUSプレートは

裏面のみにしています。

戴いた図面では4本でしたが、1本予備として描いています。

また長手側のフレーム長は3,300mmの1本物を使用して、それに合わせてポリカ板寸法を

計算しました。

上図はcm単位で描いています。

2枚のポリカ板の隙間は10mm、フレーム端部ではフレームより15mm長くしています。

フレーム端部におけるLアングルの固定寸法は次の通りです。

これより、ポリカ板サイズは(W1660×H700×T3mm)としました。

次に部品リストをまとめてみました。

ボルト類などの細かい部品が抜けているかもしれませんので、その時は指摘して下さい。

ポリカ板を抑えるボルトはトラスネジ、Lアングルへの固定には六角穴付きボルトを選定。

ボルトの長さはフレームと挟み込む物の厚みに5mm足した長さが目安です。

(例えばポリカ板t=3、ゴムパッキンt=2の上から押えるボルト長は10mmです)

ボルトとナットは全てステンレス製にしています。

数量はざっくりとした数で最終的には予備分を含めて少し多めに考えています。

ボルトにはワッシャー類は入っておらず、ネジロックで固定されることをオススメします。

メーカのブラケットキット(ブラケットとボルト類が一緒になったキット)にも

ワッシャー類は入っていません。

もしこれを使う場合はボルト長を変更する必要があります。

短手側(700mm)の下側に取付ける防水用Lアングルの固定部品は含まれておらず、

必要であればそれも含めます。

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