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NoPlannerのブログ

趣味を主体にやっていきます。

無計画でD.I.Yとか旅行とかします

【D.I.Y】 ウッドデッキ製作記 【設計図・材料手配編】

前回、材料の選定を行いました。

noplanner.hatenablog.com

今回は材料の必要数と強度について書いていきます。

 

今回作ろうとしているウッドデッキはだいたい「3000mm×4300mm」で計画中!

 

初の本格的な日曜大工及び初のウッドデッキ製作、経験不足の私には大掛かりすぎる!と思っておりますが、チャレンジすべし!!

必要な材料数

まずは材料手配をしないといけませんので、無駄な材料(必要数以上の材料)または材料が足りないがための二重手配により、無駄なコストをかけないようにしなければなりません。

 

必要数といっても計画サイズと強度と合わせて見ていかないとまったく意味がありませんので、一番重要になってくると思います。逆にここがバッチリ出来ていれば、そのあとは計画通りに組立て行くだけですので簡単?です。

木材のサイズ規格

材料を調べていくとどんな木材でも大体のサイズが決まっていると思っていましたが意外と細かくサイズが違います。こうなってくると図面と強度計算の手間が相当かかります。

 

最近流行りの2×4(ツーバイフォー)とかっていうのも規格サイズもあるようですが、なぜこんなにいろいろなサイズがあるのかわかりません。海外規格などで違うのでしょうか?

 

今回使いそうなサイズをピックアップ(種類によって違うだけでほぼ近似)

 

・柱:□90、□75

・根太:90w×38t、90w×40t、90w×45t、70w×40t、82w×32t、

・天板:105w×30t、120w×30t、120w×25t、140w×38t、132w×32t

 

先に結果だけ言いますと、太字の材料サイズを採用しました。

f:id:NoPlanner:20170305000931j:plain

勝手に柱、根太、天板と分けましたがどのサイズの材料をどこに使おうが自由です。

 

長さについてはまちまちなので端材(使わない材料)が出ないように考えます。

 

根がらみ(根太と直角方向につける補強材)も欲しいと思ったのですがコスト面でカットします。後で出てきますが羽根つき束石にすることと天板を強度部材とみて、なんとかなるかなと甘く考えてますw

果たして大丈夫なのでしょうか。。。

強度計算

初めてにいったとおり計画サイズは「3000mm×4300mm」です。

 

柱のスパンをだいたい決めないと強度計算も出来ませんので、まずは適当に(強度を考慮せず)図面的なものを書いていきます。

 

柱のスパンによって、根太と天板のサイズが決まります。

 

人が乗った時に割れたり、タワミすぎないようにサイズを決めます。

 

材料サイズでどうしても持たない場合は柱スパンを変更します。逆に余裕がありすぎる場合は、スパンを広げて材料数を減らしてコスト削減します。

 

ただし、ネットサーフィンでいろいろ確認しましたが、木材には強度が規定されている規格材料は基本流通していないようなのでしっかりとした計算は難しいのではないでしょうか?

 

そんなこと言っていても強度計算は出来ませんので、とりあえず縦弾性係数だけを木材ドットコムの世界の樹種データから以前の材質選定で決定したもののみ引用します。

 

実際はもっといっぱいやりましたがw

 

イタウバ:16200 N/mm2

ウリン:18300 N/mm2

 

基本的には 硬い=たわみにくい と考えていいと思います。

 

これを基準として、たわみの計算を行います。たわみの許容値は2mmとしました。

 

強度計算の結果となんとなくの感覚が合致すれば良いこととしますww

 

今回はせん断強度及び曲げ強度の計算はめんどくさいので行いませんでしたが、たわみの許容値を木材にしては厳しくしたのでこわれることはないと思いたい!

 

ちなみにウリンも引用しましたが柱なのでもちろんたわまないため省略します。なぜ□90を選んだのかと言われると。。。頑丈そうだから!!ってだけですw

実際組み立ててみると正直□75で十分だと思います。。。

根太強度

f:id:NoPlanner:20170304134103p:plain

黒い□が柱です。赤い線が根太です。

 

スパンと書いているところが広ければ根太はたわみ安く、短ければたわみやすいです。

 

根太にとってはスパンが長ければ不利、短ければ有利になるわけです。

 

実際計算してみましょう。

 

スパン中央に人が乗ることを考えて両端支持中央集中荷重で計算します。

スパン=1400 mm

根太短辺=38 mm

根太長辺=90 mm

根太縦弾性係数=16200 N/mm2

 人=100 kg =981kN (私は100kgもありませんよ!)

 

計算スタート

断面二次モーメント={(38×90)^3} / 12 =2308500 mm4

たわみ量=(981×1400^3)/(48×16200×2308500) =1.5 mm

たわみ量 1.5 < 2 許容値 ・・・・OK

計算終わり

 

とりあえずたわみの許容値内に入ったのでOKということにしましょう

 

ちなみに逆算でたわみ2mmいっぱいいっぱいの時の最大スパンを出して最大スパン以下で設計することとしたほうが図面は書きやすいですね。

天板強度

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黒い□が柱です。赤い線が根太です。青い線が天板です。

 

スパンが根太と根太との距離ですね。

 

強度計算の考え方根太と変わりませんので省かせてもらいます。

 

結果だけ、720mm!!

 

天板は縦弾性係数が小さいのでスパンも短めになってしまいます。

 

ちなみに計算と強度の関係ですが、スパンが一番効いてきます。

 

次に効いてくるのが荷重が掛かる方向の厚さです。(根太なら幅、天板なら厚さ)

 

あとは材料の縦弾性係数ですね。

 

すごいきつい場合はスパンを短くしましょう。もうすこしって感じならばサイズを変えるのもありって感じですかね。

図面作成

強度計算で求めたスパンに法って図面を引っ張ります。

 

条件がありますので図面もだいぶ書きやすいと思います。

f:id:NoPlanner:20170201231312j:plain

 

いきなりですが、試行錯誤した結果の最後の図面です。

 

自分だけわかれば良いように書いているのでとてもわかりにくい図面になってしまってすみません。寸法は尺度が間違っていたりしますwwwダメダメですね。。。

 

ウッドデッキを置く箇所の周りの障害物等を適当に採寸してきて書いています。

 

高さですがを、400mmの高さを上るのは大変なので階段的なもので一段低い位置に一段付けてみました。高さは一般的なものより低めのようです。(たぶん)空気を床下に空気の通り道作る必要があるようなのでちょっと低すぎるかもしれませんがこれでやってみたいと思います。

 

設置箇所はこんなところ!

f:id:NoPlanner:20170304122930j:plain

図面と見合わせてもわかりづらいですね。

材料取り

図面が出来てしまえばこっちのものです!

 

1まーい...2まーい...3まーい...と長さに注意しながら材料を数えるだけ!!

 

DIYで材料を切ることを前提として見ています。

 

柱(ウリン):□90×3.3m×2本

根太(イタウバ):90w×38t×3m×10本

天板(イタウバ):105w×30t×3m×44本

 

後に分かることですが、私の持っている工具では柱が一発で切れませんでした。。。切ってもらえるなら越したことはないです!また、根太が一本足りませんでしたw

 

ここでようやく材料費が出てきます。。。

 

 

送料込24万ナリー!?

 

コスト削減したつもりがこんなにかかってしまいました。トホホ。。。

 

 材料費だけでこんなにとは、ウッドデッキ恐るべし。。。

 

次回は木材以外の使用材料を書いていこうかなー

 

では今回はこの辺で、今後も御贔屓にー

全ては自己責任!