新しく設備を設置したり、既存設備を最適化したりするために使われることが多いのが「架台」です。
架台の種類や設置方法により、稼働状況に影響が出る場合もあります。
そのため、まずは架台の役割や種類、製作手順を知っておく必要があるでしょう。
本記事では、施工管理職として現場に入る前に覚えておきたい、「架台」の概要、種類・設置手順などをご紹介します。
架台とラックの違い
架台は、設備機器を設置する際に使われる架構です。
柱と梁を組んで支える構造で、空調設備や、分電盤、サーバーなどを設置する際に使用します。
また、設備機器を設置するため、独立して架台を設置する場合もあります。
屋外でも使用するため、単に設備機器を支えるだけでなく、強度や安全性にも優れている必要があります。
ラックとの違い
架台が柱や梁を組んで支える構造なのに対し、ラックは機器などを置く棚として位置づけられます。
ラックは、あくまで棚なので、一般的に箱型です。
しかし、架台は物を支えるための構造なので、箱型になっているとは限りません。
さらに、架台の設置方法によっては、ラックを支える土台となる場合もあります。
架台の種類
架台には、主に以下の3種類があります。
この3種類を用途に応じて選びます。
ステンレス架台
耐久性と強度が高いのが特徴です。
錆びにくいため、塩害地域などで使われることも多いです。
ただし、重量があるため施工性は劣ります。
また、他の素材に比べて価格が高いため、コストがかかります。
さらに、リサイクルできないため、撤去の際に処分する必要があります。
スチール架台
ステンレスと同じく強度のある素材です。
ただし、錆びやすいので、メッキ処理を施して錆びに強くすることもあります。
他の素材に比べて安価なのでコストを抑えられますが、重量があるので施工性の面では劣り、リサイクルもできないため、注意が必要です。
アルミニウム架台
ステンレスやスチールと比べると強度はやや劣りますが、軽いため施工性が良いのが特徴です。
ただし、設計を工夫することにより、強度を高めることも可能です。
また、表面を処理することで、錆びにくくさせることもできます。
リサイクル可能なので、撤去後も再利用可能です。
架台の製作手順と注意点
架台は設置場所や用途によって、素材を選びます。
さまざまなメーカーが製作しているため、手順が一部異なることもありますが、おおまかな手順は同様です。
ここでは、架台の製作手順の一例と注意点をご紹介します。
製作手順
1：材料の調達
製作する課題のサイズに応じて材料を調達します。
ステンレス、スチール、アルミニウムなど、製作する架台によって調達する材料が異なるため、事前にしっかり計画する必要があります。
2：切断する
架台のサイズに合わせて、材料の切断を行います。
レーザー切断機や、タレパン、アルミ切断機、カッターなどを使用します。
材料の切断は、架台の仕上がりに影響を与える重要な工程です。
3.バリ取り
加工部のフチにできる残留物である「バリ」を取り除く工程です。
バリの発生そのものをゼロにすることは困難なため、バリ取りにより除去が必要です。
バリ取りは機械や手作業で行われます。
4.溶接
シールドガスアーク溶接、スポット溶接、レーザー溶接、抵抗溶接などの方法を使い、材料を溶接します。
アルミニウムの場合は、比較的低温で接着可能なため、ろう付けで行われることもあります。
溶接加工は、主に機械で行われますが、人の経験と技術も必要です。
特に、アルミニウムは溶融点が低いため、歪みが生じてしまうことがあります。
さらに、厚みや強度なども、きちんと頭に入れておく必要があるでしょう。
注意点
架台を製作する際には、用途に応じて使用を変えなくてはいけません。
たとえば、屋上など風雨にさらされる場所の場合、錆びにくいステンレスを使うことが多いです。
また、湾岸や沿岸地帯など、塩害が想定される場所では、耐食性を高めるため、アルミニウム材や溶融亜鉛めっき鋼板などが選ばれます。
さらに、各工程ごと、以下のような注意が必要といわれています。
溶接
溶接の際には、材料によって、適切な溶接方法を選ばなくてはいけません。
コスト面を考え、全周溶接ではなく、点付け溶接が選択される場合も多いですが、高強度を求められる架台は、全周溶接が必要です。
ただし、全周溶接は熱による歪みの影響が大きく出るため、架台をする業界に合わせて、適切な方法を選びましょう。
強度
鉄道や、太陽光パネル、工作機械など、特に重量のある物を支えるための架台は、強度がとても重要です。
高精度が要求される場合、熱による歪みの影響が出てしまう全周溶接ではなく、立木と呼ばれる追加フレーム材料を増やすことで、強度アップを図る場合もあります。
立木は最低でも4本必要とされ、さらに6～9本まで数を増やすことで、強度をアップできます。
板厚
産業用機械など、強度が求められる場合は、t18mm・t22mm・t30mmなどの厚板が用いられることが多いです。
鉄道業界など、特に重い物を支える場合は、t100mmの物が用いられることもあります。
一方、強度がそこまで必要ない架台の場合は、t6mmの物が多いです。
耐震架台について
耐震架台は、地震や振動から、機器などを守るために設置されている課題です。
床面に設置されることが多く、床の環境や、筐体の構造、サイズ、重量などを踏まえた上で、設置方法を決定します。
設置方法
オフィスや工場などの床面は、フリーアクセスフロアという二重床が採用されることが多いです。
これは、基礎の上に支柱を設置し、その上にフロアパネルを置きます。
ただし、フロアパネルを置く場合、振動によっては、フロアパネルごと抜け落ちる可能性があります。
そのため、基礎のコンクリート上に固定した方が、耐震面で優れることから、こちらが採用される場合も多いです。
架台は設備機器を設置する際に使われる台
架台は、設備機器を設置する際に必要とされる台です。
設備機器を支えるための重要な物ですので、用途や場所によって、適切な材料や設置方法を選ぶ必要があります。
また、重量が重くなるごとに、板厚を厚くする必要もあるでしょう。
架台を設置する目的と、材料ごとの特徴を理解しておけば、必要な架台が分かるようになります。
そのため、架台の種類や、それぞれの特徴、注意点などを理解しておきましょう。
