JP5621033B1 - 建築用受具 - Google Patents

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Abstract

【目的】屋根施工において溶接手段を使用することなく、極めて簡単且つ迅速に構造材に装着することができ、種々のサイズの構造材に適応できる建築用受具を提供すること。【構成】頂部11と脚部12と底部13とからなる受具本体1と、脚部12のY方向半分領域を抱持する抱持部4と係止部5を有する座板部2と、立上り部3とを有する取付半体部A1,A1をY方向において左右対称で一組とした取付部材Aとからなること。脚部12のY方向両側にそれぞれ取付半体部A1が配置されると共にそれぞれの抱持部4にて脚部12のY方向の両側が抱持されると共に立上り部3同士をボルト・ナットによる締付部材6にて固着され、且つX方向の両脚部12に取付部材Aが備わること。【選択図】 図1

Description

本発明は、屋根の施工において溶接手段を使用することなく、極めて簡単且つ迅速に構造材に装着することができ且つ種々のサイズの構造材に適応できる建築用受具に関する。
従来より、金属製の折板屋根を施工するために、H型又はI(アイ)型等の型鋼を利用した母屋,胴縁等の構造材に受具を取り付けるための方法として、溶接で取り付ける方法が用いられている。しかし、現場における溶接は、火災の安全及び施工済み箇所における火花の飛散を防止するための設置の必要等の点から次第に使用されない方向に進んでいる。さらに、溶接作業では、作業員の技量により、仕上りの良否が発生し、力学的強度のばらつきという問題があった。
特に、前述した、折板屋根の施工における構造材への受具の装着においては、屋根の面積が大きくなるほど、受具の数も多くなり、大型施設の屋根の施工では、大量の受具を構造材に装着しなければならず、これを溶接にて行うには、多くの時間がかかり、且つ溶接器具の移動等の面倒な作業も加わることになる。そして、大量の受具の構造材への溶接では、均一な仕上がりは困難となり、一旦溶接が行われた箇所の仕上りが不良であっても、その補修は極めて困難である。
このようなことから、近年では、折板屋根施工における受具の構造材への装着手段として溶接を用いずに装着ができるいわゆる無溶接工法が種々開発されるようになった。この無溶接による受具の装着の一例として、特許文献1が存在する。
特開平7−18793号公報
特許文献1等のように、一般に無溶接による受具の構造材への装着手段では、ボルト等の締付具と、取付金具等によって、受具を構造材に固着するものである。取付金具は、構造材に載置された受具の一部を構造材に押さえつつ、構造材のフランジ等の縁に巻き付けることで、受具を構造材に固定するタイプのものである。
しかし、このような、従来の無溶接工法による受具では、H鋼のフランジの幅サイズが僅かに異なるものに対しては対応できるが、構造材のサイズが大きく異なるものについては、適応できないものであった。さらに、取付金具のなかには、無溶接装着可能でありながら、構造が複雑のため、溶接よりも時間がかかり、作業員により多く負担をかけるものもあった。このように受具自体の構造が複雑になり、高価なものとなる問題点もあった。
さらに、無溶接による受具の構造材への装着では、実質的に受具は構造材に対して押え付けられた状態である。したがって、長期経過によって、取付金具による受具の構造材への装着強度も劣化するおそれもある。特に、折板屋根に対して、強風による負圧が作用すると、折板屋根と共に受具が上方に引き上げられるような荷重がかかり、また、積雪地域では、受具には、下方に押し付けられる荷重がかかることになる。そして、このような荷重が受具に繰り返しかかると、受具の形状が変形し、受具として屋根を支えるという重要な役目を果たすことができなくなってしまう。
このように、強風や積雪等による天候によって生じる荷重に対して、従来の受具の構造材への取付構造では、十分に対応することができないものもが存在していた。そこで、本発明の目的(解決しようとする技術的課題)は、屋根の施工において溶接手段を使用することなく、極めて簡単且つ迅速に構造材に強固に装着することができ、且つ種々のサイズの構造材に適応できる建築用受具を提供することにある。
そこで、発明者は上記課題を解決すべく、鋭意,研究を重ねた結果、請求項1の発明を、頂部と,該頂部のX方向両側から外方下向き且つ傾斜状に形成される脚部と、該両脚部の下端に形成される底部とからなる受具本体と、前記脚部のY方向半分領域を抱持する抱持部と、下面側にY方向に向かって折り返し形成された係止部を有する座板部と、該座板部のY方向内端側に形成され且つ前記抱持部を前記脚部と同等の傾斜角度で支持する垂直且つ平坦状の立上り部とを有する取付半体部をY方向において左右対称で一組とした取付部材とからなり、前記脚部のY方向両側にそれぞれ取付半体部が配置されると共にそれぞれの前記抱持部にて前記脚部のY方向の両側が抱持されると共に前記立上り部同士をボルト・ナットによる締付部材にて固着され、且つX方向の前記両脚部に前記取付部材が備わってなる建築用受具としたことにより、上記課題を解決した。
請求項2の発明を、請求項1において、前記取付半体部の前記台座部と前記抱持部と間には第1立上り補強部が形成され、前記抱持部の一部と溶接にて一体化されてなる建築用受具としたことにより、上記課題を解決した。請求項3の発明を、請求項1又は2において、前記台座と前記立上り部には第2立上り補強部が形成され、該第2立上り補強部は前記立上り部に溶接にて一体化されてなる建築用受具としたことにより、上記課題を解決した。
請求項4の発明を、請求項1,2又は3の何れか1項の記載において、前記立上り部のX方向内端側で且つY方向内方側に屈曲する先端片が形成されてなる建築用受具としたことにより、上記課題を解決した。請求項5の発明を、請求項1,2,3又は4において、前記受具本体は、X方向に底部を介して2以上の山形部が設けられ、それぞれの前記全脚部に前記取付部材が装着されてなる建築用受具としたことにより、上記課題を解決した。
請求項6の発明を、請求項1,2,3,4又は5において、前記受具本体の山形部における両脚部に装着された取付半体部には、締付部材を介して、前記両取付半体部の間隔を一定に保持する間隔保持部材が具備されてなる建築用受具としたことにより、上記課題を解決した。
請求項1の発明では、取付部材は、Y方向において左右対称で一組とした取付半体部からなり、前記脚部のY方向両側にそれぞれ取付半体部が配置されると共にそれぞれの前記抱持部にて前記脚部のY方向の両側が抱持されると共に前記立上り部同士をボルト・ナットによる締付部材にて固着される構造としたものである。そして、抱持部を脚部と同等の傾斜角度で支持する垂直且つ平坦状の立上り部を有することにより、構造材上に載置された受具本体の脚部に対してY方向両側から簡易且つ迅速に装着することができ、無溶接工法としても極めて優れたものにできる。
また、傾斜状に形成される脚部に対して、該脚部のY方向半分領域を抱持する取付部材の抱持部は、前記脚部と同等の傾斜角度となる構成としている。これによって、取付部材は、脚部のY方向両側から水平方向にスライドさせるようにして、脚部に装着することができ、取付部材の装着を行い易くしている。
また、脚部が抱持部によって共に同等角度で傾斜状に支持されているので、抱持部による水平方向の抱持面積は広くなり、強風時等に生じる負圧による上方に引き上がられる外力(荷重)に対して、受具本体は極めて強固に耐え得ることができるものである。
請求項2及び請求項3の発明では、取付半体部は座板部,立上り部及び抱持部が極めて強固に組み付けられ、受具本体を構造材上に極めて強固に固定することができる。これによって、施工された折板屋根は、強風による負圧がかかっても、取付部材は、受具本体を極めて強固に支持することができる。
請求項4の発明では、立上り部のX方向内端側で且つY方向内方側に屈曲する先端片が形成される構成としたことにより、先端片は、取付部材の補強としての役目をなすものである。また、ボルト・ナットによる締付部材の締付時における締付過ぎを防止する役目をなし、受具本体の脚部が過剰に外力を受けて変形することを防止することができる。
請求項5の発明では、受具本体は、X方向に底部を介して2以上の山形部が設けられ、それぞれの前記全脚部に前記取付部材が装着される構成としたことにより、屋根施工作業における作業効率を向上させることができる。請求項6の発明では、受具本体の山形部における両脚部に装着された取付半体部には、締付部材を介して、前記両取付半体部の間隔を一定に保持する間隔保持部材が具備されたことにより、両脚部の間隔が常時一定となるように保持される。
これによって、受具本体は上下方向にかかる外力(荷重)に対して、両脚部の間隔が広くなったり、その反対に狭くなったりすることを防止できる。そして、強風による負圧又は積雪による重量によって生じる外力(荷重)が折板屋根を介して受具本体に伝わっても、該受具本体は、変形し難く、極めて優れた耐久性を有するものである。
(A)は本発明の建築用受具の正面図、(B)は(A)のY1−Y1矢視拡大図、(C)は(A)のX1−X1矢視拡大断面図である。 (A)は脚部の要部と取付部材の一組の取付半体部とを分解した状態の斜視図、(B)は一組の取付半体部同士を組み付けた状態の斜視図である。 本発明において2個の山形部が連続形成された実施形態の正面図である。 (A)は一組の取付半体部を異なるサイズの受具本体の脚部のY方向寸法に対応して装着された状態を示す要部横断平面図、(B)は一組の取付半体部を異なるサイズの構造材のフランジ部のY方向寸法に対応して装着された状態を示す要部側面図である。 (A)は受具本体の両脚部に装着した取付部材に間隔保持部材を取り付けた状態の一部省略した正面図、(B)は(A)のX2−X2矢視断面図、(C)は間隔保持部材の正面図、(D)は間隔保持部材が装着された建築用受具に負圧がかかった状態の正面図である。 (A)は本発明を馳締タイプの折板屋根に使用した正面略示図、(B)は本発明を嵌合タイプの折板屋根に使用した正面略示図、(C)は本発明を重合タイプの折板屋根に使用した正面略示図である。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず、本発明では、方向を示す文言としてX方向及びY方向を使用する。受具本体1において左右対称となる脚部12,12が形成される方向をX方向とし、このX方向に水平面上で直交する方向をY方向とする。したがって、本発明の建築用受具が装着される構造材7の長手方向はX方向となり、建築用受具によって支持される折板屋根を構成する屋根板材9の長手方向はY方向となる。X方向及びY方向については、図中に記載した。
本発明の建築用受具は、図1に示すように、受具本体1及び取付部材Aから構成されている。まず、受具本体1は、図1に示すように、頂部11のX方向両側より脚部12,12が形成され、前記頂部11と2つの脚部12,12によって、略台形の山形部1mを構成している。両脚部12,12はX方向において略左右対称となるように形成される。両脚部12,12の下端箇所より水平状の底部13,13が形成されている。両底部13,13は、X方向に沿って延在するように形成されている。
頂部11は、施工される折板屋根を構成する屋根板材9の種類によって、平坦状或いは2段の高低面に形成される。頂部11が2段の高低面としたものでは、馳締タイプの折板屋根に適応したものであり、頂部11のX方向中間箇所に段差部11cが形成され、該段差部11cの一方の面を低位面11aとし、他方を高位面11bとする〔図1(A)参照〕。
低位面11aには、金属製の折板屋根板材を固定するための吊子部材95が設置される部位となっている。両脚部12,12は、前記頂部11のX方向両端から外方下向きに傾斜するようにして形成されたものである。前記脚部12は、Y方向両端箇所から折曲片12a,12aが形成されている。
また、Y方向の中間箇所には、断面略円弧状の補強リブ12bが形成されている〔図1(C)参照〕。前記受具本体1は、通常は、1つの山形部1mとしたものである〔図1(A)参照〕。さらに、受具本体1には、山形部1mが2個形成される受具本体1も存在する(図3参照)。また、特に図示しないが、受具本体1に3個以上の山形部1m,1m,…が形成されることもある。
取付部材Aは、2つの取付半体部A1,A1から構成される。両取付半体部A1,A1は、Y方向において左右対称の形状をなしている〔図1(A),図2参照〕。それぞれの取付半体部A1は、主に座板部2,立上り部3,抱持部4及び係止部5とから構成され、2つの取付半体部A1,A1は、締付部材6によって連結される〔図1(B),(C),図2(A)参照〕。
座板部2は、長方形,正方形等の略方形状の平坦な板状に形成されている〔図1(A),(C),図2参照〕。該座板部2のY方向の一端(内端)側には、垂直状の立上り部3が形成されている。該立上り部3は、X方向の一端(外端)が傾斜状で、この一端に連続して抱持部4が傾斜状に形成されている〔図1(A),図2参照〕。
なお、取付半体部A1において、内端側とは、受具本体1に取付半体部A1を装着した状態で、常時受具本体1側に向かう方向の端部のことであり、外端とは受具本体1から遠ざかる方向の端部のことである。
前記立上り部3のX方向他端(内端)側は垂直状に形成され、先端片31が前記立上り部3に対して内方側に略直角となるように形成されている。立上り部3の略中心位置には、締付用貫通孔32が形成されている〔図1(C),図2(A)参照〕。
先端片31は、取付部材Aの補強としての役目をなすものである。また、締付部材6のボルト61・ナット62による締付時における締付過ぎを防止する役目をなし、受具本体の脚部12が過剰に外力を受けて変形することを防止することができる。
抱持部4は、前記立上り部3のX方向外端縁からY方向外方側に向かって膨出する断面略「コ」字形状に形成されたものである。抱持部4は、第1挟持片41,第2挟持片42及びと連結片43とから構成される。また、座板部2には、X方向の一端(外端)側から第1立上り補強部21が形成され、X方向の他端(内端)側から第2立上り補強部22が形成されている。両取付半体部A1,A1を連結する締付部材6は、ボルト61とナット62とからなる〔図1(C),図2(A)参照〕。
前記第1立上り補強部21は、そのY方向内端部が前記抱持部4に当接し、溶接による溶着部23にて第1立上り補強部21と抱持部4とが接続される。これによって、第1立上り補強部21と抱持部4とが一体形状化されている〔図1(C),図2(A)参照〕。また、第2立上り補強部22は、そのY方向内端部が立上り部3のX方向内端部に当接し、溶接による溶着部23にて第2立上り補強部22と立上り部3とが接続されることにより一体形状化されている〔図1(C),図2(A)参照〕。
前記座板部2には、Y方向外端部で且つX方向に沿って係止部5が形成されている〔図1(B),図2(A)参照〕。該係止部5は、座板部2の裏面側に向かってY方向内方側に折り返し状に形成されたものである。前記座板部2と係止部5とによって、構造材7のフランジ部71のY方向一端付近を挟持状態で係止するものである。
係止部5は、前記座板部2のY方向外端から下方に略垂直状に形成された垂下状片51と、該垂下状片51に対して内方側で且つ下向き傾斜状となる折返し片52が前記垂下状片51の下端に形成されている。座板部2,立上り部3,抱持部4及び第1立上り補強部21,第2立上り補強部22は、一枚の金属板からプレス加工等の加工手段により一体的に形成されるものである。
次に、受具本体1の山形部1mを構成する両脚部12,12に装着された取付半体部A1,A1には、両締付部材6,6を介して間隔保持部材8が装着される実施形態が存在する(図5参照)。間隔保持部材8は、受具本体1のX方向の両脚部12,12に装着された両取付半体部A1,A1の間隔を常に、一定に保持する役目をなすものである。
前記間隔保持部材8は、金属製で帯板形状をなしている。間隔保持部材8はX方向に沿って長手方向となり、X方向において左右対称形状である。間隔保持部材8のX方向の両側には締付部材6のボルト61の螺子軸部が貫通する取付孔81が形成されている。該取付孔81は、上下方向の下端側が外部に開放された略逆U字形状の切除孔〔図5(C)参照〕としたり、完全な円形孔に形成されている。
また、前記取付孔81に近接して下端が開放された凹溝82が形成されている。前記取付孔81と前記凹溝82がX方向において左右対称となるように間隔保持部材8に形成されたものである。そして、受具本体1の山形部1mを構成する両脚部12,12に装着された取付半体部A1,A1の両締付部材6,6のボルト61,61を間隔保持部材8のX方向両側の取付孔81,81に貫通させると共に、両凹溝82,82に両第2立上り補強部22,22を挿入させ、前記締付部材6のボルト61とナット62とを締付、両取付部材A,Aに間隔保持部材8を装着する〔図5(A),(B)参照〕。
間隔保持部材8は、前述したように、受具本体1の山形部1mにおける両脚部12,12の間隔が常時一定となるように保持する。これによって、受具本体1は、折板屋根にかかる上下方向の外力(荷重)に対して、両脚部12,12の間隔が広くなったり、その反対に狭くなったりすることを防止できる。
具体的には、図5(D)に示すように、折板屋根に対して、強風による負圧によって生じる上向きの分布荷重p,p,…が、折板屋根を介して受具本体1に伝わる。上向きの前記分布荷重p,p,…により、受具本体1は、上方に持ち上げられるような力が作用するが、両取付部材A,Aによって構造材7に固定された状態を維持する。
しかし、前記分布荷重p,p,…により水平方向の分力P,Pが作用し、両脚部12,12の間隔を狭めようとする。ここで、前記間隔保持部材8が前記水平分力P,Pに抵抗する反力R,Rを生じさせ、両脚部12,12の間隔が狭くなるのを防止する。これによって、受具本体1は、変形し難く、極めて優れた耐久性を有するものとなる。また、積雪地域では、受具本体1には、下方に押し付けられる荷重がかかることになるが、前記間隔保持部材8によって、両脚部12,12の間隔が拡がることを防止することができる。
本発明の建築用受具は、構造材7のフランジ部71に固着される。構造材7は、H型鋼,I型鋼の型鋼が使用される。そして、構造材7のフランジ部71に本発明の建築用受具が設置される。フランジ部71のY方向寸法は、型鋼のサイズによって、種々存在する。以下、本発明の建築用受具を構造材7のフランジ部71に取り付ける工程を説明する。
まず、受具本体1のY方向と、フランジ部71のY方向とを一致させて、建築用受具の受具本体1の底部13,13をフランジ部71に載置する。取付部材Aの両取付半体部A1,A1は、予め、締付部材6のボルト61とナット62とを緩めておき、両取付半体部A1,A1同士をボルト61長さの範囲で可能な限り離間させておく。
そして、一組の取付部材AのY方向における取付半体部A1,A1の両係止部5,5が、フランジ部71のY方向両端に係止される。つまり、一つの受具本体1に対して2組の取取付部材A,Aが装着さる。一方、締付部材6のボルト61とナット62とを締め付けると、両取付半体部A1,A1が近接し、両係止部5,5に対して、フランジ部71のY方向両端が食い込む状態となる。
また、両取付半体部A1,A1の両抱持部4,4は、受具本体1の脚部12のY方向両側から抱持し始める。このとき、脚部12のY方向のそれぞれの半分の領域が抱持部4の第1挟持片41と第2挟持片42とで挟持状態となり、締付部材6を締め付けるに従い、両抱持部4,4に脚部12のY方向の半分の領域が抱持されてゆく。
そして、締付部材6による締付が完了するときには、両抱持部4,4は、脚部12のY方向両側部分を抱持しつつ、両係止部5,5によって、構造材7のフランジ部71に対して強固な係止状態にすることができる〔図1(B),(C)参照〕。そして、同様に他方側の脚部2に対しも取付部材Aを装着することで、本発明の建築用受具は、構造材7のフランジ部71に装着することができる〔図1(A)参照〕。
受具本体1には、折板屋根板のサイズ、又は種類等によって、受具本体1のサイズも種々存在する。したがって、両脚部12,12の間隔や、Y方向の寸法等も種々用意されることがある。この場合、脚部12のY方向寸法は、最小のものをWa1とし、最大のものはWa2とすると、これらの寸法の範囲に対して、取付半体部A1,A1は締付部材6により、間隔を適宜に設定することができ、対応することができる〔図4(A)参照〕。
また、構造材7のフランジ部71に対してフランジ部71のY方向サイズも種々存在する。したがって、フランジ部71のY方向の寸法等も種々存在する。この場合、フランジ部71のY方向寸法には、最小のものをWb1とし、最大のものはWb2とすると、これらの範囲に対しては、取付半体部A1,A1は締付部材6により、間隔を適宜に設定することができ、対応することができる〔図4(B)参照〕。
屋根板材9は、種々の折板タイプが存在するものであり、馳締タイプ〔図6(A)参照〕、嵌合キャップ材97を使用する嵌合タイプ〔図6(C)参照〕,山形部同士を重合して連結する重合タイプ〔図6(B)参照〕,山形部に嵌合屈曲部が形成され、山形部同士を重合且つ嵌合して連結する嵌合タイプ等が存在する。
まず、馳締タイプの屋根板材9としては、図6(A)に示すように、主板91のX方向両側部分より立上り側部92,92が形成され、両立上り側部92,92の両端より頂部93,93が形成され、該頂部93,93の一方の端から下馳部94aが形成され,他方の頂部93の端には上馳部94bが形成されている。前記屋根板材9は、金属製であり、具体的には金属板からドラム成形等によって成形されたものである。
そして、このような屋根板材9,9 …が複数並設され、隣接する屋根板材9,9 同士の下馳部94aと上馳部94bとの間に、吊子等の吊子部材95を介して前記下馳部94aと前記上馳部94bとを馳締結合され馳締外囲体が施工される。
嵌合タイプの折板屋根板では、被嵌合部96と、嵌合キャップ材97とから構成される。このタイプの屋根板材9に適応する嵌合吊子等の吊子部材95が使用される。そして、隣接する屋根板材9,9の対向する被嵌合部96,96が前記吊子部材95によって前記折板屋根受具の取付台座5上に固定され、対向する前記被嵌合部96,96と前記吊子部材95に前記嵌合キャップ材97が嵌合固定される〔図6(B)参照〕。
重合タイプの折板屋根板は、屋根板材9に形成された山形部98,98同士を重合させるものである〔図6(C)参照〕。この場合には、前記建築用受具の受具本体1の頂部11には螺子軸が設けられている。前記山形部98,98の頂部同士が重合されると共に、その頂部同士に前記螺子軸が貫通し、ナットが該螺子軸に締め付けられて固定される。
1…受具本体、1m…山形部、11…頂部、12…脚部、13…底部、2…座板部、
A…取付部材、A1…取付半体部、21…第1立上り補強部、22…第2立上り補強部、
3…立上り部、31…先端片、4…抱持部、5…係止部、6…締付部材、61…ボルト、
62…ナット、8…間隔保持部材。

Claims (6)

  1. 頂部と,該頂部のX方向両側から外方下向き且つ傾斜状に形成される脚部と、該両脚部の下端に形成される底部とからなる受具本体と、前記脚部のY方向半分領域を抱持する抱持部と、下面側にY方向に向かって折り返し形成された係止部を有する座板部と、該座板部のY方向内端側に形成され且つ前記抱持部を前記脚部と同等の傾斜角度で支持する垂直且つ平坦状の立上り部とを有する取付半体部をY方向において左右対称で一組とした取付部材とからなり、前記脚部のY方向両側にそれぞれ取付半体部が配置されると共にそれぞれの前記抱持部にて前記脚部のY方向の両側が抱持されると共に前記立上り部同士をボルト・ナットによる締付部材にて固着され、且つX方向の前記両脚部に前記取付部材が備わってなることを特徴とする建築用受具。
  2. 請求項1において、前記取付半体部の前記台座部と前記抱持部と間には第1立上り補強部が形成され、前記抱持部の一部と溶接にて一体化されてなることを特徴とする建築用受具。
  3. 請求項1又は2において、前記台座と前記立上り部には第2立上り補強部が形成され、該第2立上り補強部は前記立上り部に溶接にて一体化されてなることを特徴とする建築用受具。
  4. 請求項1,2又は3の何れか1項の記載において、前記立上り部のX方向内端側で且つY方向内方側に屈曲する先端片が形成されてなることを特徴とする建築用受具。
  5. 請求項1,2,3又は4において、前記受具本体は、X方向に底部を介して2以上の山形部が設けられ、それぞれの前記全脚部に前記取付部材が装着されてなることを特徴とする建築用受具。
  6. 請求項1,2,3,4又は5において、前記受具本体の山形部における両脚部に装着された取付半体部には、締付部材を介して、前記両取付半体部の間隔を一定に保持する間隔保持部材が具備されてなることを特徴とする建築用受具。
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