(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-12
(45)【発行日】2024-01-22
(54)【発明の名称】フレーム構造体の製造方法
(51)【国際特許分類】
E04B 1/24 20060101AFI20240115BHJP
E04B 1/00 20060101ALI20240115BHJP
E04H 1/12 20060101ALI20240115BHJP
【FI】
E04B1/24 R
E04B1/00 501H
E04H1/12 B
(21)【出願番号】P 2020147974
(22)【出願日】2020-09-03
【審査請求日】2023-03-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000175560
【氏名又は名称】三協立山株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100136331
【氏名又は名称】小林 陽一
(72)【発明者】
【氏名】赤井 忠剛
(72)【発明者】
【氏名】原田 豪太
【審査官】伊藤 昭治
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-120100(JP,A)
【文献】特開2020-133262(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04B 1/00 - 1/61
E04H 1/00 - 1/14
E04F 15/00 - 15/22
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
縦材と、縦材間に架設した横材と、縦材の下端部を土台上に固定する縦材固定金具とを備え、縦材固定金具は、縦材と外形が一致するプレートを有し、縦材固定金具を、プレート同士の間に横材を配置することで位置決めした上で土台に固定し、固定した縦材固定金具のプレート上に縦材を立設し、縦材間に横材を架設することを特徴とするフレーム構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、縦材と横材とを備えるフレーム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
住宅の庭に家族の団らん等のためにデッキが設けられることがあるが(例えば、特許文献1参照)、日除けや照明等を取付けたいという要望があり、そのためのフレーム構造が求められた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は以上に述べた実情に鑑み、施工性の良いフレーム構造体の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題を達成するために請求項1記載の発明によるフレーム構造体の製造方法は、縦材と、縦材間に架設した横材と、縦材の下端部を土台上に固定する縦材固定金具とを備え、縦材固定金具は、縦材と外形が一致するプレートを有し、縦材固定金具を、プレート同士の間に横材を配置することで位置決めした上で土台に固定し、固定した縦材固定金具のプレート上に縦材を立設し、縦材間に横材を架設することを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
請求項1記載の発明によるフレーム構造体の製造方法は、縦材と、縦材間に架設した横材と、縦材の下端部を土台上に固定する縦材固定金具とを備え、縦材固定金具は、縦材と外形が一致するプレートを有し、縦材固定金具を、プレート同士の間に横材を配置することで位置決めした上で土台に固定し、固定した縦材固定金具のプレート上に縦材を立設し、縦材間に横材を架設するので、施工性が良い。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図4】本発明のフレーム構造体を備えたフレーム付きデッキの一実施形態を示す正面図である。
【
図7】柱をデッキに固定する部分の分解斜視図である。
【
図8-1】フレーム構造体の施工手順を示す正面図である。
【
図8-2】フレーム構造体の施工手順(
図8-1の続き)を示す正面図である。
【
図9】柱固定金具を位置決めしているときの状態を示す斜視図である。
【
図11】本発明のフレーム付きデッキの他の実施形態を示す横断面図である。
【
図13】柱と梁の連結部を示す正面図であって、(a)は通常時の状態、(b)及び(c)は地震等で横荷重が作用したときの状態を示す。
【
図14】比較例として柱端部キャップを取付けなかった場合の柱と梁の連結部を示す正面図であって、(a)は通常時の状態、(b)及び(c)は地震等で横荷重が作用したときの状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1~7は、本発明に係るフレーム構造体15を備えたフレーム付きデッキの一実施形態を示している。本フレーム付きデッキは、
図4~6に示すように、住宅の庭に外壁13に沿って設置したデッキ(土台)14の上に、立方体状の形に組んだフレーム構造体15を設置してある。
フレーム構造体15は、前後方向及び左右方向に間隔をおいて立設した4本の柱(縦材)3と、柱3の上端部間に架設した4本の梁(横材)9とで構成されている。梁9には、
図1に示すようにフック16が取付けてあり、フック16に引っ掛けてシート状の日除け17を取付けてある。日除け17は、
図6に示すように、梁9で囲まれた開口部を塞いでおり、これによりデッキ14上に日陰ができるようにしてある。
【0009】
デッキ14は、
図4~6に示すように、複数の大引き(デッキ材支持材)18を束柱19で支持して前後方向に間隔をおいて左右方向に設置し、大引き18上にデッキ材1,1,…を左右方向に並べて取付け、外壁13側を除く三方の縁部に幕板20を取付け、幕板20でデッキ材1の端面及び側面と大引き18の端面及び側面を隠してある。
デッキ材1は、木粉を混ぜた合成樹脂を押出成形したものであり、
図1に示すように、中空部を有する板状に形成されており、両側の縁部には上係合部7と下係合部8が側方に突出して設けてある。デッキ材1は、左右方向に隙間53をあけて配置され、デッキ材1同士の隙間53に配置したデッキ材固定金具2を下係合部8に係合させ、上方からのねじ21で大引き18にねじ止めすることで、下方に押し付けて大引き18に固定してある。
【0010】
柱3は、
図7に示すように、略正方形断面の中空アルミ形材で形成されている。柱3は、各コーナー部にタッピングホール23が設けてある。
柱3の下端部には、柱固定金具(縦材固定金具)5が設けてある。柱固定金具5は、ステンレス製の正方形のプレート25と、アルミ形材で形成した柱3より断面が一回り小さい筒状部26とからなり、プレート25の4隅に下方より挿通したねじ27を筒状部26に形成されたタッピングホール28にねじ込むことで一体化してある。プレート25は、
図2,7に示すように、外形が柱3の外形と同じ大きさになっており、柱固定金具5をデッキ14に固定するためのねじ22が挿通されるねじ挿通孔29と、水抜き孔30が形成してある。柱固定金具5は、プレート25の周縁部が筒状部26からはみ出してつば58が形成されている。
そして、
図1に示すように、柱固定金具5をデッキ材1上に載置し、ねじ挿通孔29(
図7参照)に上方から挿通したねじ22を、デッキ材1を貫通させて大引き18に螺入することで、柱固定金具5がデッキ14に固定されている。その上で、柱3の下端部を筒状部26の周囲に嵌め入れ、柱3の下端面をつば58上に載置し、側方からのねじ32で柱3と筒状部26を固定している。こうして柱3は、大引き18に固定されている。柱3は、大引き18上の長手方向の任意の位置に設置することができる。
【0011】
梁9は、
図1に示すように、アルミ形材で略長方形断面の筒状に形成してある。柱3の上端部側面には、柱梁連結具10が取付けてある。柱梁連結具10は、金属の板をコ字形に曲げて形成したものであり、上壁39と下壁40と縦壁41を有し、縦壁41を柱3の側面に当接してねじ42で固定してあり、上壁39は梁9の上壁43の下面に当接させて上方からのねじ44で固定してあり、下壁40は梁9の下壁45の下面に当接して下方からのねじ46で固定してある。梁9は、下面に溝47が長手方向に沿って形成してあり、当該溝47に下方より目板48を係合取付けすることで、柱梁連結具10を隠してある。
【0012】
柱3の上端には、
図1,3に示すように、ステンレスの板で形成した柱端部キャップ11を取付けて柱3の小口を塞いである。柱端部キャップ11は、柱3のタッピングホール23に螺入するねじ49で柱3の端面に固定してある。柱端部キャップ11は、柱3に連結した2本の梁9,9の上面に当接して梁9,9側にのびる延出部12,12を一体に有しており、延出部12,12は柱梁連結具10の上壁39に螺入するねじ44で梁9と共に柱梁連結具10に固定され、さらに上方からのねじ50で梁9の上壁43に固定してある。
【0013】
図14(a)に示すように、柱端部キャップ11が無い場合に、地震の揺れや強風、あるいは柱3に人が寄りかかるなどしてフレーム構造体15に横荷重が作用すると、
図14(b),(c)に示すように、梁9の上端と柱3間(図中a部)や梁9の下端と柱3間(図中b部)に隙間51が生じ、その結果、フレーム構造体15が揺れる。
これに対し本フレーム付きデッキは、
図13(a)に示すように、柱3の上端部に柱端部キャップ11を取付けて柱3の小口を塞ぐとともに、柱端部キャップ11の延出部12を梁9上面に当接させて梁9に固定したことで、地震の揺れや強風、あるいは柱3に人が寄りかかるなどしてフレーム構造体15に横荷重が作用しても、
図13(b),(c)に示すように、梁9の上端と柱3間(図中a部)や梁9の下端と柱3間(図中b部)に隙間が生じないので、フレーム構造体15の揺れを抑える効果がある。
【0014】
図11,12は、本発明のフレーム付きデッキの他の実施形態を示している。本フレーム付きデッキは、柱3が大引き18の上からずれた位置に配置してある。
大引き18間には補強材55(デッキ材支持材)が架設してある。補強材55は、
図12に示すように、アルミ形材で中空状に形成されており、長手方向の両端部が凸型断面に形成された大引き18(
図5参照)の下部側の側方に出っ張った部分の上面に載置され、上方からのねじ56で固定してある。そして、柱固定金具5が上方からのねじ22で補強材55に固定されている。
このように大引き18間に補強材55を適宜架設することで、デッキ14上のどこにでも柱3を立設することができる。
【0015】
次に、本フレーム付きデッキの施工手順を説明する。まず、所定の位置に束柱19を設置し、束柱19上に大引き18を架設する。また、必要に応じて大引き18間に補強材55を架設する。
次に、大引き18上にデッキ材1,1,…を一方側から順に並べて取付ける。その後、幕板20を取付ける。
そうしてデッキ14の施工を済ませた後、デッキ14上にフレーム構造体15を施工する。フレーム構造体15の施工は、まず、
図8-1(a)に示すように、デッキ14上の柱3を立設しようとする位置に、予めプレート25と筒状部26を一体化した4つの柱固定金具5を仮置きする。
次に、
図8-1(b)と
図9,10に示すように、柱固定金具5のプレート25に梁9の小口を突き当てる形で、柱固定金具5のプレート25同士の間に4本の梁9をそれぞれ配置することにより、柱固定金具5を位置決めする。先に述べたように、柱固定金具5のプレート25の外形が柱3の外形と一致しているため、このように柱固定金具5間に梁9を配置するだけで、4つの柱固定金具5を所定の柱位置に正確に位置決めできる。
次に、
図8-1(c)に示すように、柱固定金具5のプレート25のねじ挿通孔29(
図7参照)の位置に合わせて、ねじ22用のねじ孔をドリル57で加工する。ねじ孔の加工は、プレート25を粘着テープ等でデッキ材1にずれないように固定した上で、プレート25のねじ挿通孔29にドリル57を挿通して行ってもよいし、ケガキ針等でねじ挿通孔29の位置をデッキ材1に印を付け、柱固定金具5をいったんずらして行ってもよい。
次に、
図8-2(d)に示すように、柱固定金具5を上方からのねじ22で大引き18又は補強材55に固定する。
次に、あらかじめ柱3の上端部側面に柱梁連結具10を取付けた上で、
図8-2(e)に示すように、柱3の下端部を柱固定金具5の筒状部26に上方から嵌め、柱3の下端面をつば58上に載置する。
次に、
図8-2(f)に示すように、柱3と柱固定金具5の筒状部26を側方からのねじ32で固定する。
その後、柱3に取付けてある柱梁連結具10を梁9の端部に挿入して梁9に固定することにより、柱3間に梁9を架設する。
その後、柱3の上端に柱端部キャップ11を取付け、柱端部キャップ11で柱3の上端の小口を塞ぐと共に、柱端部キャップ11の延出部12を梁9の上面に固定して柱3と梁9を連結する。
【0016】
以上に述べたように本フレーム付きデッキは、デッキ材1,1,…と、デッキ材1,1,…を支持するデッキ材支持材(大引き18、補強材55)と、デッキ材1,1,…上に設けたフレーム(柱)3と、フレーム3の下端部に設けたフレーム固定金具(柱固定金具)5とを備え、フレーム固定金具5は、デッキ材1上に載置されるプレート25と、フレーム3の中空部内に配置される筒状部26を有し、プレート25は、上方からのねじ22でデッキ材支持材18,55に固定してあり、筒状部26は、側方からのねじ32でフレーム3に固定してあることで、デッキ14上のどこにでもフレーム3を取付けできる。
フレーム固定金具5のプレート25は、筒状部26の周囲にはみ出たつば58を有し、つば58上にフレーム3の下端を載置してあるので、フレーム3の小口をプレート25で覆うことができ、且つフレーム3を安定して支持できる。
デッキ材支持材は、大引き18と、大引き18間に架設した補強材55とを有し、フレーム固定金具5のプレート25は、大引き18又は補強材55にねじ22で固定してあるので、デッキ14上の任意の位置にフレーム3を安定して設置することができる。
フレーム固定金具5は、プレート25がステンレス板で形成され、筒状部26がアルミ形材で形成され、タッピングホール28を有するものであり、下方よりタッピングホール28に螺入するねじ27でプレート25と筒状部26を一体化してあり、筒状部26の内側でデッキ材支持材18,55にねじ止めしてあるので、強度と耐久性・耐候性に優れ、且つ安価に製作することができ、フレーム3をデッキ材支持材18,55に強固に固定できる。
フレーム固定金具5のプレート25に上下方向に貫通する孔(水抜き孔)30が設けてあるため、フレーム3内に浸入した雨水を排水したりできる。
【0017】
本フレーム構造体15の製造方法は、縦材(柱)3と、縦材3間に架設した横材(梁)9と、縦材3の下端部を土台(デッキ)14上に固定する縦材固定金具(柱固定金具)5とを備え、縦材固定金具5は、縦材3と外形が一致するプレート25を有し、縦材固定金具5を、プレート25同士の間に横材9を配置することで位置決めした上で土台14に固定し、固定した縦材固定金具5のプレート25上に縦材3を立設し、縦材3間に横材9を架設するので、施工性が良い。すなわち、プレート25間に横材9を配置するだけで、縦材3の間隔、縦材3の向きを正確に出すことができ、汎用スケールで間隔を測ったりする手間が要らないから、短時間でフレーム構造体15を正確に組立てできる。
【0018】
また、本フレーム構造体15は、柱3と梁9と柱梁連結具10と柱端部キャップ11とを備え、柱梁連結具10は、柱3の側面に固定し、梁9の端部に挿入して梁9と固定してあり、柱端部キャップ11は、柱3の小口を塞ぐとともに梁9側にのびる延出部12を有し、延出部12は、梁9上面に当接させて梁9に固定してあるので、すっきりとした見栄えの良い意匠にでき、且つ柱梁間に隙間が開くのを防止して柱3と梁9を強固に連結できる。
延出部12は、柱梁連結具10に固定してあるので、延出部12を梁9と強固に固定できる。
柱梁連結具10は、梁9に下からのねじ46で固定してあり、柱端部キャップ11は、梁9に上からのねじ44,50で固定してあるので、柱3と梁9の接合面の上端側及び下端側のいずれの隙間も防止でき、簡易構造物15の揺れを抑える効果が高い。
柱3はタッピングホール23を有し、柱端部キャップ11は、柱3のタッピングホール23に螺入するねじ49で柱3に固定してあるので、柱端部キャップ11を簡単に且つ確実に柱3に固定できる。
柱端部キャップ11は金属製であるため、薄い板状でも強度が高く、すっきりした意匠としながら簡易構造物15の揺れを抑える効果が確実に発揮される。
【0019】
本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。縦材と横材の組み合わせ方は任意であり、例えば2本の柱に1本の梁を架設して門型に組んだもの等であってもよい。縦材は、実施形態のように4本の柱に限らず、例えば柱が前後方向及び左右方向に間隔をおいて6本配置してあってもよいし、柱を一直線上に複数配置してあってもよい。横材は、梁に限らず、柱間に取付けられる横桟ないし下枠であってもよい。縦材固定金具の形状、材質は、適宜変更することができる。フレーム構造体が設置される土台は任意であり、デッキに限らず、土間コンクリート等であってもよい。本発明のフレーム構造体の用途は、特に限定されるものではなく、例えば、照明や看板等を設置するためのものや、フェンスであってもよい。また本発明は、カーポートやテラスなど、屋根を備えたフレーム構造体に適用することもできる。
【符号の説明】
【0020】
1 デッキ材
2 デッキ材固定金具
3 柱(縦材)
5 柱固定金具(縦材固定金具)
9 梁(横材)
14 デッキ(土台)
15 フレーム構造体
18 大引き(デッキ材支持材)
22 ねじ
25 プレート
26 筒状部
32 ねじ