JP3216385U - 折板屋根用取付金具 - Google Patents

Abstract

【課題】折板屋根の葺き替え時に溶接が不要で、折板屋根用取付金具の簡単な取付作業を行うだけで、短時間で確実に折板屋根を葺き替えできる折板屋根用取付金具を提供する。【解決手段】Ｈ型鋼１２の上フランジの一側部１３ａに、コの字状のクランプ本体１４を側方から被せ、クランプ本体１４のねじ孔に螺合された締付ねじ棒２０を締め付けて、この棒２０の先端部と固定顎部との間で一側部１３ａをクランプする。よって、上フランジに締付ねじ棒２０を立設した状態で、折板屋根用取付金具１０が梁に固定される。その後、締付ねじ棒２０の緊定ボルト部２２にボルト貫通孔を挿通して、屋根に折板屋根１１を緊定する。【選択図】図１

Description

この考案は折板屋根用取付金具、詳しくはＨ型鋼の屋根の梁に折板屋根を取り付けるための折板屋根用取付金具に関する。

製鉄所などの工場や倉庫の屋根として、Ｈ型鋼の屋根の梁に溶接されたタイトフレ−ムの各頂上部の緊定ボルトに折板屋根を取り付け、これを各ナットで締め付ける折板屋根が知られている。
この折板屋根を葺き替える際には、各緊定ボルトから各ナットを外し、その後、新しい折板屋根に取り換える（例えば、特許文献など）。タイトフレ−ムに腐食や損傷があった場合には、それをＨ型鋼の上フランジから撤去し、新品のタイトフレ−ムを溶接する。

特開２０１６−３４８７号公報

しかしながら、稼働中の製鉄所での折板屋根の葺き替え工事では、構内にコークスの微粉炭が多量に飛散している。そのため、仮にタイトフレ−ムに腐食があっても、火災防止の見地から交換したタイトフレ−ムを溶接することができなかった。

そこで、考案者は鋭意研究の結果、溶接が必要なタイトフレ−ムに代えて、Ｈ型鋼の上フランジの一側部を、横向きコの字状のフレームの固定顎部と、上端部に折板屋根の緊定ボルト部が一体形成された縦長な締付ねじ棒の下端部との間でクランプする"クランプ型"の折板屋根用取付金具を採用すれば、上述した問題は解消されることを知見し、この考案を完成させた。

すなわち、この考案は、折板屋根の葺き替え時に溶接が不要で、簡単な取付作業を行うだけで、短時間のうちに確実に折板屋根の葺き替えを行うことができる折板屋根用取付金具を提供することを目的としている。

請求項１に記載の考案は、Ｈ型鋼の屋根の梁に折板屋根を取り付ける折板屋根用取付金具であって、前記Ｈ型鋼の上フランジの一側部の下方に配される固定顎部を有した下枠部と、この上フランジの一側部の上方に配されて、内外面を貫通するねじ孔を有した上枠部とを、垂直な中間枠部によってコの字状に連結したクランプ本体と、前記ねじ孔に螺合されて、前記固定顎部と締付ねじ棒の先端部との間で前記上フランジの一側部をクランプする前記締付ねじ棒とを備え、前記締付ねじ棒の頭部には、前記折板屋根の緊定ボルト部が形成された折板屋根用取付金具である。

建物としては、折板屋根が屋根に施工可能なものであれば任意である。例えば、工場、倉庫、住宅などでもよい。
折板屋根の素材およびサイズは任意である。ただし、折板屋根の頂部に緊定ボルト部が挿通されるボルト貫通孔が形成されている必要がある。もちろん、現場でボルト貫通孔を穿孔してもよい。
折板屋根用取付金具の構造は、クランプ本体の固定顎部と締付ねじ棒の先端部との間で、梁となるＨ型鋼の上フランジの一側部をクランプできれば任意である。
クランプ本体の素材は、その機能を果たせるものであれば任意である。例えば、鉄、鋼、アルミニウム合金などの各種の金属を採用することができる。その他、例えばポリカーボネート、ポリアミド、フッ素系樹脂などでもよい。
締付ねじ棒の素材は、その機能を果たせるものであれば任意である。例えば、鉄、鋼、アルミニウム合金などの各種の金属の他、例えば、ポリカーボネートなどの各種の硬質合成樹脂でもよい。
締付ねじ棒の長さは、折板屋根の起伏の高さに応じて適宜変更される。
締付ねじ棒の緊定ボルト部の形状は任意である。例えば、緊定ボルト部の先端部を、緊定ナットを螺合しやすいように先細り形状としてもよい。

請求項２に記載の考案は、前記締付ねじ棒の緊定ボルト部とねじ部との間の部分には、上方から順に、前記折板屋根の支持フランジと、スパナの掛止部とがそれぞれ設けられた請求項１に記載の折板屋根用取付金具である。

支持フランジの素材は、締付ねじ棒の素材と同一でも、異なってもよい。
支持フランジの形状は任意である。例えば、円環状（ドーナツ状）、矩形枠状などでもよい。
スパナの掛止部の形成位置は、締付ねじ棒の緊定ボルト部とねじ部との間であれば任意である。
掛止部の形状は、スパナが掛止可能であれば任意である。

請求項３に記載の考案は、前記クランプ本体は厚肉な部材で、前記上枠部は、その内面全体が先方へ徐々に上向きとなった傾斜面で、前記ねじ孔は、前記上枠部の先側のねじ孔部分の長さより、該上枠部の基端側のねじ孔部分の長さの方が長くなった変形孔である請求項１または請求項２に記載の折板屋根用取付金具である。

ここでいう「クランプ本体が厚肉」とは、例えば、上枠部の先細り化した先端部を除いたクランプ本体の厚さが、３ｍｍ以上、好ましくは５〜２０ｍｍであることをいう。
ここでいう「上枠部の先側のねじ孔部分の長さより、上枠部の基端側のねじ孔部分の長さの方が長い」とは、ねじ孔の形状が、円筒体の下部を斜めにカットしたような形状であることをいう。
上枠部の内面の傾斜角度は任意である。例えば、水平配置される上枠部の外面を基準として、５°〜６０°、好ましくは１０°〜４５°である。

請求項１に記載の考案によれば、折板屋根を葺き替える際には、まず旧い折板屋根とタイトフレ−ムとを撤去する。その後、梁を構成するＨ型鋼の上フランジの一側部に、その長さ方向に所定ピッチで、複数のコの字状のクランプ本体をそれぞれ側方から被せる。その後、各クランプ本体のねじ孔に螺合された各締付ねじ棒を締め付け方向に回転し、各締付ねじ棒の先端部と、対応する固定顎部との間で、この一側部をクランプする。これにより、上フランジ上に所定ピッチで各締付ねじ棒を立設した状態で、各折板屋根用取付金具が対応する梁にそれぞれ固定される。
その後、各締付ねじ棒の緊定ボルト部に、折板屋根の各頂部の対応するボルト貫通孔を挿通して各ナット締めすることにより、屋根に折板屋根を緊定する。

このように、クランプ型の折板屋根用取付金具を用いて折板屋根を葺き替えるため、従来は交換したタイトフレ−ムの梁への固定の際に溶接が必要であったものの、それが不要となる。これにより、火気厳禁の建物の折板屋根を、安全に葺き替えることができる。
しかも、Ｈ型鋼製の梁に対して、簡単な折板屋根用取付金具の固定作業を行うだけで、短時間で確実に折板屋根の葺き替えを行うことができる。

特に、請求項２に記載の考案によれば、締付ねじ棒の緊定ボルト部とねじ部との間に折板屋根の支持フランジを設けたため、緊定ボルト部に折板屋根のボルト貫通孔を挿通した際、折板屋根を支持フランジにより確実に支持することができる。
また、締付ねじ棒のうち、支持フランジとねじ部との間にスパナの掛止部を設けたため、締付ねじ棒の先端部と固定顎部との間でＨ型鋼の一側部をクランプする際に、スパナを利用して、締付ねじ棒をしっかりと締め込むことができる。

また、請求項３に記載の考案によれば、梁となるＨ型鋼の上フランジの一側部に、コの字状のクランプ本体を側方から被せる際、上枠部の内面全体が先方へ徐々に上向きとなった傾斜面であるため、クランプ本体の差し込み間口が大きく、クランプ本体を上フランジに被せやすい。
また、折板屋根の施工時、仮に、一部の折板屋根用取付金具の締付ねじ棒が、折板屋根のボルト貫通孔の直下より上フランジの内方へ位置ずれした状態で、これを対応するボルト貫通孔に強引に挿通した場合には、その位置ずれした締付ねじ棒には、常時、上フランジの内方（折板屋根用取付金具が上フランジから抜ける方向）への曲げモーメントが作用する。

そのため、例えば、作業者による緩み止めナットの締め付けが不十分であった場合には、クランプ本体の上枠部のねじ孔の形成部分のうち、上枠部の基端側（上フランジの外方側）のねじ孔部分に、常に大きな応力が作用する。この折板屋根の葺き替え間隔は一般に十年以上と長いため、その間、この基端側のねじ孔部分には大きな偏荷重が作用し続けるため、この部分に金属疲労が生じて、亀裂等が発生しやすい。その際には、締付ねじ棒による上フランジの締め付けが緩み、折板屋根用取付金具が上フランジから抜け落ちるおそれがある。

そこで、この折板屋根用取付金具では、クランプ本体の全体を厚肉化するとともに、上枠部に形成したねじ孔を、上枠部の先側のねじ孔部分の長さ(高さ)より、基端側のねじ孔部分の長さの方が長い変形孔としている。これにより、仮に基端側のねじ孔部分に偏荷重が長年作用し続けても、ねじ孔形成部の長さが短い部分（通常部分）に偏荷重が作用したときに比べて、その荷重が分散されて、金属疲労は発生しにくい。

なお、折板屋根用取付金具の締付ねじ棒が、折板屋根のボルト貫通孔の直下より上フランジの外方へ位置ずれした状態で、これを対応するボルト貫通孔に強引に挿通した場合にも、同様の不都合が生じるおそれがある。しかしながら、このときに締付ねじ棒に対して常時作用する曲げモーメントの方向は、上フランジの外方（折板屋根用取付金具が上フランジに押し付けられる方向）である。そのため、仮に先側のねじ孔部分に亀裂が生じ、締付ねじ棒による上フランジの締め付けに緩みが発生した場合でも、折板屋根用取付金具が抜け落ちるおそれは小さい。

この考案の実施例１に係る折板屋根用取付金具の使用状態の拡大側面図である。 この考案の実施例１に係る折板屋根用取付金具の緊定ボルト部への緊定ナットの螺合作業状態を示す拡大正面図である。 この考案の実施例１に係る折板屋根用取付金具の分解斜視図である。 この考案の実施例１に係る折板屋根用取付金具の別の形態を示す使用状態の拡大側面図である。 この考案の実施例１に係る折板屋根用取付金具の使用状態の斜視図である。

以下、この考案の実施例を具体的に説明する。

図１において、１０はこの考案の実施例１に係る折板屋根用取付金具で、この折板屋根用取付金具１０は、稼働中の製鉄所の折板屋根１１の葺き替えに際して、屋根の梁であるＨ型鋼１２にタイトフレ−ムを使用せず、折板屋根１１を取り付けるためのものである。

以下、折板屋根用取付金具１０を具体的に説明する。
図１〜図３に示すように、この折板屋根用取付金具１０は、Ｈ型鋼１２の上フランジ１３の一側部１３ａに側方から被せられるコの字状のクランプ本体１４を有している。クランプ本体１４は、先端部の内側が固定顎部１５となった下枠部１６と、先部の中央部分に内外面を貫通したねじ孔１７を有する上枠部１８とを、これらの枠部１６，１８の基端同士を、垂直方向に延びる中間枠部１９によって一体的に連結した構造の厚肉な鉄製鋳物である。
上枠部１８の内面全体は、先方へ向かって徐々に上向きとなった傾斜面１８ａである。そのため、上枠部１８に形成されたねじ孔１７は、上枠部１８の先側のねじ孔部分１７ａに比べて、上枠部１８の基端側のねじ孔部分１７ｂの方が長い変形孔となっている。

図２および図３に示すように、クランプ本体１４のねじ孔１７には、締付ねじ棒２０の先端部と固定顎部１５との間で、上フランジ１３の一側部１３ａをクランプする締付ねじ棒２０のねじ部２０ａが螺合されている。このねじ部２０ａの上端部分には、あらかじめ緩み止めナット２１が螺合されている。なお、この緩み止めナット２１を上枠部１８のねじ孔１７の形成部の上面に溶接し、ねじ孔１７を内ねじがない単なる貫通孔としてもよい。
締付ねじ棒２０の頭部には、折板屋根１１の緊定ボルト部２２が形成されている。緊定ボルト部２２の先端部分は、ねじ山が無い円錐台状の先細り部となっている。

また、締付ねじ棒２０のうち、緊定ボルト部２２とねじ部２０ａとの間の部分には、上方から順に、折板屋根１１の円環状の支持フランジ２３と、平行な一対の側面（平坦面）間にスパナが掛止される掛止部２４とが配設されている。
なお、葺き替え用の折板屋根１１として、山谷の起伏差が大きい大型の折板屋根１１を採用する場合には、長尺な締付ねじ棒２０Ａが使用される（図４）。

次に、図１〜図５を参照して、この考案の実施例１に係る折板屋根用取付金具１０の使用方法を説明する。
図５に示すように、稼働中の製鉄所の折板屋根１１を葺き替えるときには、まず屋根から錆びた旧い折板屋根と、タイトフレ−ムとを撤去する。その後、梁となるＨ型鋼１２の上フランジ１３の一側部１３ａに、その長さ方向に所定ピッチで、複数のコの字状のクランプ本体１４をそれぞれ側方から被せる（装着する）。このとき、上枠部１８の内面全体が先方へ徐々に上向きとなった傾斜面１８ａであるため、間口が大きくてクランプ本体１４を上フランジ１３に被せやすい。

次いで、図２に示すように、掛止部２４にスパナを引っ掛け、各クランプ本体１４の締付ねじ棒２０を締め付け方向に回転して、各締付ねじ棒２０の先端部と、対応する固定顎部１５との間で、Ｈ型鋼１２の一側部１３ａをそれぞれクランプする。その後、緩み止めナット２１を締め付け方向へ回転し、これを上枠部１８の上面に押し付ける。これにより、上フランジ１３の一側部１３ａの上面に、所定ピッチで各折板屋根用取付金具１０の締付ねじ棒２０がそれぞれ立設される。

次に、図１〜図３に示すように、各締付ねじ棒２０の緊定ボルト部２２に、折板屋根１１の対応する頂部に形成されたボルト貫通孔１１ａをそれぞれ挿通し、各ボルト貫通孔１１ａから突出した各緊定ボルト部２２に，パッキン２５と座金２６とが一体化した複数の緊定ナット２７をそれぞれ螺着する。こうして、製鉄所の屋根に折板屋根１１が敷設される。

仮に、一部の折板屋根用取付金具１０の締付ねじ棒２０が、折板屋根１１のボルト貫通孔１１ａの直下より上フランジ１３の内方へ位置ずれした状態で、これを対応するボルト貫通孔１１ａに強引に挿通した場合には、その位置ずれした締付ねじ棒２０には、常時、上フランジ１３の内方（折板屋根用取付金具１０が上フランジ１３から抜ける方向）への曲げモーメントが作用する。そのため、作業者による緩み止めナット２１の締め付けが不十分であった場合、クランプ本体１４の上枠部１８のねじ孔１７の形成部分のうち、上枠部１８の基端側（上フランジ１３の外方側）のねじ孔部分１７ｂに、常に大きな応力が作用する。折板屋根１１の葺き替え間隔は十年以上と長く、その間、この基端側のねじ孔部分１７ｂには大きな偏荷重が作用し続けるため、この部分に金属疲労が生じ、亀裂等が発生しやすい。亀裂等が発生すれば、締付ねじ棒２０による上フランジ１３の締め付けが緩み、折板屋根用取付金具１０がフランジ１３から抜け落ちるおそれがある。

その対策として、折板屋根用取付金具１０では、クランプ本体１４の全体を厚肉化するとともに、ねじ孔１７を、上枠部１８の先側のねじ孔部分１７ａの長さ(高さ)より、基端側のねじ孔部分１７ｂの長さの方が長くなった変形孔としている。これにより、仮に基端側のねじ孔部分１７ｂに長年偏荷重が作用し続けても、ねじ孔形成部の長さが短い部分（通常部分）に偏荷重が作用したときに比べて、この荷重は分散される。その結果、金属疲労は発生しにくい。

なお、折板屋根用取付金具１０の締付ねじ棒２０が、折板屋根１１のボルト貫通孔１１ａの直下より上フランジ１３の外方へ位置ずれした状態で、これを対応するボルト貫通孔１１ａに強引に挿通した場合にも、同様の不都合が生じるおそれがある。しかしながら、このときに締付ねじ棒２０に作用する曲げモーメントの方向は、上フランジ１３の外方（折板屋根用取付金具１０が上フランジ１３に押し付けられる方向）である。そのため、仮に先側のねじ孔部分１７ａに亀裂が生じ、締付ねじ棒２０による上フランジ１３の締め付けに緩みが発生した場合でも、折板屋根用取付金具１０が抜け落ちるおそれは小さい。

このように、タイトフレ−ムに代えてクランプ型の折板屋根用取付金具１０を使用し、稼働中の製鉄所の折板屋根１１を葺き替えるようにしたため、従来は交換後のタイトフレ−ムの梁固定時に溶接作業が必要であったものの、これが不要となる。その結果、構内にコークスの微粉炭が充満して火気厳禁となった稼働中の製鉄所の屋根であっても、安全に折板屋根１１を葺き替えることができる。
しかも、Ｈ型鋼１２の梁に対して、各折板屋根用取付金具１０の簡単な固定作業を行うだけで、短時間のうちに確実に折板屋根１１の葺き替えを実施することができる。

また、締付ねじ棒２０には、緊定ボルト部２２とねじ部２０ａとの間に折板屋根１１の支持フランジ２３を設けたため、緊定ボルト部２２に折板屋根１１のボルト貫通孔１１ａを挿通した際、折板屋根１１を支持フランジ２３によって確実に支持することができる。
さらに、締付ねじ棒２０のうち、支持フランジ２３とねじ部２０ａとの間にスパナ用の掛止部２４を設けたため、Ｈ型鋼１２の一側部１３ａを、締付ねじ棒２０の先端部と固定顎部１５との間でクランプする際に、スパナを用いて、締付ねじ棒２０をしっかりと締め込むことができる。

この考案は、Ｈ型鋼の屋根の梁に折板屋根を取り付けるための道具として有用である。

１０ 折板屋根用取付金具、
１１ 折板屋根、
１２ Ｈ型鋼（梁）、
１３ 上フランジ、
１３ａ 一側部、
１４ クランプ本体、
１５ 固定顎部、
１６ 下枠部、
１７ ねじ孔、
１７ａ 先側のねじ孔部分、
１７ｂ 基端側のねじ孔部分、
１８ 上枠部、
１９ 中間枠部、
２０，２０Ａ 締付ねじ棒、
２０ａ ねじ部、
２２ 緊定ボルト部、
２３ 支持フランジ、
２４ 掛止部。

Claims (3)

1. Ｈ型鋼の屋根の梁に折板屋根を取り付ける折板屋根用取付金具であって、
   前記Ｈ型鋼の上フランジの一側部の下方に配される固定顎部を有した下枠部と、この上フランジの一側部の上方に配されて、内外面を貫通するねじ孔を有した上枠部とを、垂直な中間枠部によってコの字状に連結したクランプ本体と、
   前記ねじ孔に螺合されて、前記固定顎部と締付ねじ棒の先端部との間で前記上フランジの一側部をクランプする前記締付ねじ棒とを備え、
   前記締付ねじ棒の頭部には、前記折板屋根の緊定ボルト部が形成された折板屋根用取付金具。
2. 前記締付ねじ棒の緊定ボルト部とねじ部との間の部分には、上方から順に、前記折板屋根の支持フランジと、スパナの掛止部とがそれぞれ設けられた請求項１に記載の折板屋根用取付金具。
3. 前記クランプ本体は厚肉な部材で、
   前記上枠部は、その内面全体が先方へ徐々に上向きとなった傾斜面で、
   前記ねじ孔は、前記上枠部の先側のねじ孔部分の長さより、該上枠部の基端側のねじ孔部分の長さの方が長くなった変形孔である請求項１または請求項２に記載の折板屋根用取付金具。
   

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