JP5815397B2 - 建物の屋根構造 - Google Patents

Description

本発明は、建物の屋根構造に関する。

建物における屋根の補強構造として、例えば特許文献１には、建物本体上に複数の束が立設された屋根において、隣り合う束同士をブレースにより斜めに連結した構成が開示されている。この場合、ブレースは、隣り合う各束のうち一方の束の上端部と、他方の束の下端部とを互いに連結するものとなっている。これによれば、地震や強風等の際に、屋根に生じる水平力（横向きの力）に対して抵抗力を高めることができる。

住宅等の建物では、後付けで屋根上にソーラパネルが設置されることがある。この場合、ソーラパネルの重量分、屋根部分の重量が増大することとなるため、地震等の際に屋根に生じる水平力が、ソーラパネルの設置前と比べて増大することが考えられる。そのため、ソーラパネルを屋根に設置する際には、それと併せて屋根の補強を行うことが望ましい。なお、既設された建物において屋根の瓦を重量の大きいものに葺き代える場合等にも、これと同様の問題が生じうる。

ここで、既設された建物に対して屋根の補強を行うにあたり、例えば上記特許文献１の技術を用いることが考えられる。すなわち、既設された建物の屋根に設けられた束同士の間にブレースを新たに設置しそのブレースにより束同士を連結することで屋根の補強を行うことが考えられる。

特開２０００−３３６８２５号公報

特許文献１には、ブレースを束に連結するための構成が開示されていないが、例えば溶接により連結することが考えられる。しかしながら、この場合、現場で溶接作業を行うこととなるため、作業的に多大な困難を伴うと考えられる。また、既設された建物内での溶接作業は実際のところ現実的とはいえない。そこで、ブレースの両端部をそれぞれ束の側面にボルト等で固定する方法が考えられる。この方法であれば、現場での作業が可能であるため、既設建物に対する屋根の補強が可能となる。

ところで、一般に束等の屋根側のフレーム材は建物本体側の梁や柱といった構造材と比べると強度的に劣ると考えられる。このため、単にボルトを使って束の側面にブレースの端部を固定するだけでは、屋根に水平方向の荷重が生じてブレースに引張力が発生した場合に、ブレースの端部が束から外れてしまうおそれがある。そのため、上述した連結構成ではブレースの束に対する連結強度の面で不安が残る。

また、特許文献１の構成では、ブレースの一端部が束の下端部に連結されているため、屋根に生じた水平力がブレースを介して束の下端部に伝達されることとなる。ここで、束は事後的にブレースが連結されることを想定して強度設計されているわけではないため、ブレースが新たに連結されて束に加わる力（荷重）が増すと、束が破損するといった問題が生じる可能性がある。その点においても、既設建物に対する屋根の補強に際し特許文献１の技術を用いることは難しいと考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、屋根の補強を好適に行うことができる建物の屋根構造を提供することを主たる目的とするものである。

上記課題を解決すべく、第１の発明の建物の屋根構造は、建物の屋根傾斜に応じて設けられる斜材と、その斜材から下方に延びる縦材とを含む複数のフレーム材が互いに連結されてなる屋根フレームを備え、前記縦材の下端部が建物本体における建物構造体の上部に固定されるとともに、前記斜材の上に屋根材が取り付けられる建物の屋根構造であって、前記屋根フレームに取り付けられる屋根側連結具と、前記建物構造体に取り付けられる本体側連結具と、長尺状をなし、一端部が前記屋根側連結具に連結されるとともに他端部が前記本体側連結具に連結されることで、前記屋根フレームと前記建物構造体との間に水平方向の成分を含む所定方向に延びる向きで設けられる補強部材と、を備え、前記フレーム材には、該フレーム材を貫通して第１貫通孔が設けられ、前記屋根側連結具は、第２貫通孔を有し前記フレーム材を挟み込んで設けられる一対の連結板を有し、前記一対の連結板の第２貫通孔と前記フレーム材の第１貫通孔とに締結具を挿通させ、かつ該締結具を締結状態にすることで、前記屋根側連結具が前記フレーム材に固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、補強部材の設置に際して、まず各連結具をそれぞれ屋根フレームと建物構造体とに取り付け、その後各連結具に補強部材の両端部をそれぞれ取り付けることで、補強部材を設置することができる。特に、屋根側連結具については、現場でフレーム材に第１貫通孔を開け、その第１貫通孔と連結板の第２貫通孔とに締結具を挿通し締結状態とすることで取り付けができるため、作業性がよく既設された建物に後付けする際には好都合である。

また、屋根側連結具は一対の連結板により屋根フレームのフレーム材を挟み込んだ状態で、それら各連結板の第２貫通孔とフレーム材の第１貫通孔とに締結具が挿通され締結状態とされることで固定されている。このようにフレーム材を両側から挟み込むようにして固定する構成では、補強部材に引張力が生じた場合でも屋根側連結具が容易にフレーム材から外れることがない。したがって、建物構造体を構成する梁や柱といった構造材と比べると強度的に劣る屋根フレームに対しても屋根側連結具ひいては補強部材の一端部を強固に固定することができる。

さらに、補強部材の他端部については本体側連結具を介して建物構造体に固定されている。建物構造体を構成する梁や柱等の構造材は屋根を構成するフレーム材と比べ高強度であるため、補強部材の他端部を安定した状態で固定することができる。また、この場合、ブレースの他端部を束に対して固定する従来技術（特許文献１参照）とは異なり、屋根に生じた水平力を束等の部材を介さず直接建物構造体に伝達できるため、束等が破損するといった問題が生じるのを回避することもできる。よって、以上より、屋根の補強を好適に行うことができる。

また、フレーム材が木材からなる場合には、第１貫通孔の孔開け作業を容易に行うことができるため、既設された建物に対して事後的に屋根の補強を行うに際してその作業性をより良好なものとすることができる。

第２の発明の建物の屋根構造は、第１の発明において、前記屋根側連結具は、前記屋根フレームにおいて隣接するフレーム材同士が連結する連結部に取り付けられていることを特徴とする。

屋根フレームにおいてフレーム材同士が連結されている連結部は複数のフレーム材が集結する部位であるため、他の部位と比べると剛性が高くなっていると考えられる。この点本発明では、かかる連結部に屋根側連結具を取り付けるようにしたため、屋根側連結具を安定した状態で固定することができ、屋根の補強効果を高めることができる。

第３の発明の建物の屋根構造は、第２の発明において、前記屋根側連結具は、前記連結部のうち前記斜材と前記縦材との連結部に取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、屋根フレームにおいて斜材と縦材とが連結される連結部に屋根側連結具が取り付けられているため、屋根に生じた水平力が斜材から縦材へ伝達するのを好適に抑制することができる。これにより、水平方向の荷重に対する抵抗力の小さい縦材が破損するのを抑制することができる。

第４の発明の建物の屋根構造は、第２又は第３の発明において、前記連結部には、前記隣接するフレーム材同士を互いに連結する連結部材が設けられており、その連結部材に前記屋根側連結具が取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、隣接する各フレーム材のみならずそれら両者を連結する連結部材にも屋根側連結具が取り付けられているため、屋根側連結具を屋根フレームに対してより一層強固に固定することができる。

第５の発明の建物の屋根構造は、第４の発明において、前記連結部材は、前記連結部において前記隣接するフレーム材同士を挟み込んで設けられる一対の板材を有し、それら一対の板材により前記隣接するフレーム材を互いに連結するものであり、前記一対の板材にはそれぞれ前記第１貫通孔に連通する孔部が設けられ、前記一対の板材の外側面にそれぞれ前記各連結板が配置された状態で、前記締結具が前記孔部にも挿通されて前記屋根側連結具が取り付けられていることを特徴とする。

ところで、屋根フレームにおいて隣接するフレーム材同士の間に段差が生じている場合には、フレーム材同士の連結部に連結板を安定した状態で設けることが難しく、連結板を強固に固定することが困難となるおそれがある。この点本発明では、隣接する各フレーム材を挟んで設けられる各板材の外側にそれぞれ連結板が設けられているため、かかる段差が生じている場合でも安定した状態で連結板を取り付けることができる。

第６の発明の建物の屋根構造は、第１乃至第５のいずれかの発明において、前記屋根フレームとしてのトラスフレームが所定の間隔で横並びに複数設けられた建物の屋根構造であり、前記補強部材は、平面視において前記複数のトラスフレームが並ぶ方向に延びる向きで設けられ、前記トラスフレームと前記建物構造体とを前記屋根側連結具及び前記本体側連結具を介して連結するものであることを特徴とする。

横並びに設けられた複数のトラスフレームを有する屋根構造では、トラスフレームについて各トラスフレームの並ぶ並び方向への荷重（水平力）に対する抵抗力が小さくなっていると考えられる。この点本発明では、補強部材が平面視において上記並び方向に延びる向きでトラスフレームと建物構造体とを連結しているため、トラスフレームにおける同方向への荷重に対する抵抗力を高めることができる。これにより、例えばトラスフレームの倒れ込みを抑制することが可能となる。

第７の発明の建物の屋根構造は、第１乃至第６のいずれかの発明において、前記縦材は、その下端部が前記建物構造体の一部である横架材上に固定されており、当該縦材の上端部に前記屋根側連結具が取り付けられ、かつ、当該横架材に前記本体側連結具が取り付けられることにより、前記補強部材が平面視において当該横架材に沿って延びるように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、建物構造体の横架材上に縦材の下端部が固定されており、当該縦材の上端部と当該横架材とを補強部材により連結したため、当該縦材と当該横架材と補強部材との三者によってトラス（三角形状）を形成することができる。これにより、屋根の補強効果を高めることができる。

第８の発明の建物の屋根構造は、第７の発明において、前記建物本体は、柱、天井大梁及び床大梁を有してなる複数の建物ユニットを用いて構築されるユニット構造部であり、そのユニット構造部上に前記屋根フレームとしてのトラスフレームが建物桁方向に所定の間隔で複数配置された建物の屋根構造であり、前記トラスフレームは、前記建物ユニットの天井大梁を複数跨がるようにして設けられ、当該トラスフレームの有する複数の前記縦材の下端部がそれぞれ前記横架材としての前記天井大梁上に固定されており、前記縦材の上端部に前記屋根側連結具が取り付けられ、かつ、当該縦材が固定された前記天井大梁に前記本体側連結具が取り付けられることで、前記補強部材が平面視において当該天井大梁に沿って延びる向きで設けられていることを特徴とする。

ユニット式建物においてユニット構造部上に複数のトラスフレームが設けられることで屋根が構築される場合には、トラスフレームが建物ユニットの天井大梁を複数跨がるようにして配置され、同フレームの各縦材がそれぞれ天井大梁上に固定されることが考えられる。このようなトラスフレームの設置構成によれば、縦材を天井大梁の長さ方向において任意の位置に配置できるため、結果としてトラスフレームの配置に関する自由度を高めることができる。そして、本発明では、かかる設置構成において、縦材の上端部と、その縦材が固定されている天井大梁とを補強部材で連結したため、縦材と天井大梁と補強部材との三者によってトラス（三角形状）を形成することができる。これにより、補強部材による補強効果を高めることができ、ひいてはトラスフレームの倒れ防止効果を高めることができる。

屋根部の骨組み構造を示す斜視図。 屋根部の補強構造を示す斜視図。 屋根部の補強構造を示す正面図。 屋根側連結具のトラスフレームに対する取付構成を示す分解斜視図。 本体側連結具の天井大梁に対する取付構成を示す分解斜視図。 他の実施形態における屋根部の補強構造を示す斜視図。 他の実施形態における屋根部の補強構造を示す斜視図。 他の実施形態における屋根部の補強構造を示す斜視図。

以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、建物としてユニット式建物について具体化しており、そのユニット式建物は、梁及び柱よりなる複数の建物ユニットを互いに連結することで構成されている。なお、図１は屋根部の骨組み構造を示す斜視図である。

図１に示すように、建物１０は、建物本体１１と、その上方に設けられた屋根部１２とを備える。建物本体１１は、複数の建物ユニット１５が互いに連結されることにより構成されたユニット構造部となっている。建物ユニット１５は、柱１６、天井大梁１７及び床大梁（図示略）からなる直方体状の枠体を有している。柱１６は角形鋼よりなり、天井大梁１７及び床大梁はいずれも溝形鋼よりなる。建物ユニット１５は、かかる枠体に対して壁材や床材、天井材等が組み付けられることにより形成されている。この場合、建物本体１１を構成する各建物ユニット１５の枠体により建物構造体が構築されている。

屋根部１２は、切妻式の屋根として構成されており、複数（図１では４つ）のトラスフレーム２０を屋根フレームとして備える。各トラスフレーム２０はそれぞれ建物本体１１上において建物妻方向Ｙ（換言すると屋根部１２の棟に対して直交する方向）に延びるように設けられ、建物桁方向Ｘ（換言すると屋根部１２の棟の延びる方向）に沿って所定の間隔で配置されている。また、建物本体１１上において建物桁方向Ｘの両端部には妻壁１９が設けられている（図２参照）。妻壁１９は、トラスフレーム２０と同じ三角形状をなしている。各トラスフレーム２０と各妻壁１９との上には野地板（図示略）が取り付けられ、さらに野地板上に瓦等の葺き材（図示略）が設置されることで屋根部１２が構成されている。

トラスフレーム２０は、屋根部１２の屋根傾斜方向に沿って異なる方向に延びる一対の斜材２１と、それら各斜材２１の長手方向中間部からそれぞれ鉛直下向きに延びる一対の縦材２２とを備え、これら各斜材２１と各縦材２２とが互いに連結されることにより構成されている。なおここで、斜材２１と縦材２２とがそれぞれフレーム材に相当する。斜材２１と縦材２２とは、いずれも横断面が矩形状をなす長尺状の木材からなり、縦材２２については短手方向に分割された２つの長尺木材からなるものとなっている。

なお、縦材２２については必ずしも分割した２つの長尺木材より構成する必要はなく、１つの長尺木材より構成してもよい。また、各斜材２１についてはそれぞれ縦材２２との連結部２７を境に上側と下側とで分割された２つの長尺木材により構成してもよい。

斜材２１と縦材２２とが連結される連結部２７（図４参照）には、一対の連結プレート２３が設けられている。連結プレート２３は、例えばパーティクルボードよりなる。一対の連結プレート２３は、上記連結部２７において斜材２１と縦材２２とを上下に配置した状態でそれら両者２１，２２を挟み込んで設けられており、これら各連結プレート２３がそれぞれ釘やビス等により斜材２１及び縦材２２に固定されることにより斜材２１と縦材２２とが連結されている。なおここで、連結プレート２３が板材に相当し、一対の連結プレート２３により連結部材が構成されている。

また、一対の斜材２１同士が互いに連結される連結部にも、上記連結部２７と同様、パーティクルボードよりなる一対の連結プレート２５が設けられている。これら一対の連結プレート２５は、上記連結部において各斜材２１を屋根部１２の頂部を挟んだ両側に配置した状態でそれらを挟み込んで設けられており、これら各連結プレート２５がそれぞれ釘やビス等により各斜材２１に固定されることにより斜材２１同士が連結されている。なおここで、連結プレート２５が板材に相当し、一対の連結プレート２５により連結部材が構成されている。

各斜材２１は、その傾斜方向における軒先側の部分が建物ユニット１５の天井大梁１７上に固定されており、各縦材２２は、その下端部が建物ユニット１５の天井大梁１７上に固定されている。これにより、トラスフレーム２０が建物本体１１上に固定されている。なお、斜材２１及び縦材２２を天井大梁１７に固定するための構成は任意であるが、例えば天井大梁１７（詳しくはその上フランジ部１７ａ）の上面にコ字状のブラケットをその溝開口を上側に向けた状態で固定するとともに、そのブラケットの溝内に斜材２１又は縦材２２を配設して同ブラケットにビス等で固定することが考えられる。

次に、屋根部１２に構築された屋根の補強構造について説明する。この補強構造は、既設された建物１０に対して屋根部１２の補強を行うべく事後的に構築されたものである。以下、かかる補強構造について図２及び図３に基づいて説明する。なお、図２は屋根部１２の補強構造を示す斜視図であり、図３は屋根部１２の補強構造を示す正面図である。

図２に示すように、屋根部１２においてトラスフレーム２０と建物本体１１の上端部との間には、水平方向に対して斜めに延びる向きで補強部材としてのブレース３１が設けられている。ブレース３１は、その一端部がトラスフレーム２０における斜材２１と縦材２２との連結部２７に屋根側連結具３２を介して連結され、他端部が建物ユニット１５の天井大梁１７に本体側連結具３３を介して連結されている。

ブレース３１は、金属製の棒材からなり、直線状に延びるように形成されている。ブレース３１は、その両端部にそれぞれ取付用の取付プレート３１ａを有しており、その中間部に張力調整機構としてのターンバックル３１ｂを有している。このターンバックル３１ｂを用いることで、ブレース３１の張力調整をすることが可能となっており、またブレース３１の長さに関する微調整も可能となっている。

ブレース３１は、平面視において天井大梁１７に沿って延びるように設けられており、換言するとトラスフレーム２０の長手方向に対して直交する向きで設けられている。この場合、トラスフレーム２０の縦材２２が天井大梁１７上に固定されている構成において、ブレース３１が当該縦材２２の上端部（換言すると連結部２７）と当該天井大梁１７とを連結しており、そのため、当該縦材２２と当該天井大梁１７とブレース３１との三者によってトラス（三角形状）が形成されている。

ブレース３１は、各トラスフレーム２０ごとにそれぞれ設けられており、具体的には各トラスフレーム２０ごとに複数（図２では２つ）ずつ設けられている。図３に示すように、ブレース３１には互いに傾斜の向きが異なる第１ブレース３１Ａと第２ブレース３１Ｂとがあり、各トラスフレーム２０のうち所定の半分のトラスフレーム２０に第１ブレース３１Ａが設けられ、残り半分のトラスフレーム２０に第２ブレース３１Ｂが設けられている。この場合、屋根部１２全体では、第１ブレース３１Ａと第２ブレース３１Ｂとがそれぞれ同数ずつ配置された状態となっており、これにより、建物桁方向Ｘにおけるいずれの向きの水平力に対してもバランスよく処理できるようになっている。

具体的には、各トラスフレーム２０にはそれぞれ、同フレーム２０の並ぶ並び方向に第１ブレース３１Ａと第２ブレース３１Ｂとが交互に設けられている。したがって、隣り合う各トラスフレーム２０にはそれぞれ傾斜向きが互いに異なるブレース３１Ａ，３１Ｂ同士が設けられ、図３には隣り合う各トラスフレーム２０において第１ブレース３１Ａと第２ブレース３１Ｂとが互いに向き合う（接近する）ように配置された構成が示されている。同図の構成では、第１ブレース３１Ａと第２ブレース３１Ｂとが交差しない状態で設けられているが、これら各ブレース３１Ａ，３１Ｂが互いに交差した状態で設けられるようにしてもよい。

なお、ブレース３１の配置構成は必ずしも上記の構成に限定されない。例えば、同一のトラスフレーム２０に対して互いに傾斜向きの異なる複数のブレース３１Ａ，３１Ｂを設けてもよい。また、必ずしも各トラスフレーム２０にそれぞれ複数ずつブレース３１を設ける必要はなく、各トラスフレーム２０のうち一部のトラスフレーム２０又は全部のトラスフレーム２０にブレース３１をひとつだけ設けるようにしてもよい。さらに、ブレース３１は必ずしも各トラスフレーム２０にそれぞれ設ける必要はなく、各トラスフレーム２０のうち一部のトラスフレーム２０にのみ設けてもよい。例えば、屋根部１２上にソーラパネルが設置される場合において、パネル設置部分周辺のトラスフレーム２０にのみブレース３１を設け局所的な補強を行ってもよい。

次に、ブレース３１がトラスフレーム２０に対して屋根側連結具３２を介して連結される連結部分の構成について図２に加え図４を参照しながら説明する。なお、図４は、屋根側連結具３２のトラスフレーム２０に対する取付構成を示す分解斜視図である。

図２及び図４に示すように、屋根側連結具３２は、トラスフレーム２０における斜材２１と縦材２２との連結部２７に取り付けられている。屋根側連結具３２は、上記連結部２７においてトラスフレーム２０を挟み込んで設けられる一対の連結板３５を備える。

連結板３５は、断面Ｌ字状の板金部材よりなり、互いに直角をなす２つの板部３６、３７を有している。連結板３５は、その当接板部３６が連結プレート２３の外側面に当接された状態で、かつ、その取付板部３７が縦向きとなるように同プレート２３に取り付けられている。連結板３５の取付構成に関して具体的には、連結プレート２３と斜材２１とにはそれぞれ両部材２１，２３を連続して貫通する第１孔部４１が形成されており、連結プレート２３と縦材２２とにはそれぞれ両部材２２，２３を連続して貫通する第２孔部４２が形成されている。第１孔部４１と第２孔部４２とは上下に並んで設けられている。

ここで、第１孔部４１において斜材２１に形成された部分が第１貫通孔に相当し、連結プレート２３に形成された部分が孔部に相当する。また、第２孔部４２において縦材２２に形成された部分が第１貫通孔に相当し、連結プレート２３に形成された部分が孔部に相当する。なお、第１孔部４１と第２孔部４２とはそれぞれ屋根の補強構造を構築する際に事後的に開けられたものである。

一方、連結板３５の当接板部３６には、第１孔部４１と第２孔部４２とに対応させて２つの挿通孔部４４が設けられている。ここで、これら各挿通孔部４４がそれぞれ第２貫通孔に相当する。各当接板部３６の挿通孔部４４ａと連結プレート２３及び斜材２１の第１孔部４１とにはそれぞれ長尺のボルト４６が挿通されており、各当接板部３６の挿通孔部４４ｂと連結プレート２３及び縦材２２の第２孔部４２とにはそれぞれ長尺のボルト４６が挿通されている。そして、これら各ボルト４６はそれぞれナット４７と締結されており、これにより、各連結板３５（各当接板部３６）がトラスフレーム２０を挟み込むようにして固定されている。

連結板３５の取付板部３７には、ブレース３１を取り付けるための取付孔部４５が上下に複数（本実施形態では２つ）形成されている。屋根側連結具３２の各連結板３５のうち一方の連結板３５の取付板部３７にはブレース３１の取付プレート３１ａが取り付けられている。この場合、取付プレート３１ａの孔部（図示略）と取付板部３７の取付孔部４５（詳しくは下側の取付孔部４５）とにはそれぞれボルト４９が挿入されており、そのボルト４９がナット（図示略）と締結されている。これにより、取付プレート３１ａが取付板部３７ひいては連結板３５に取り付けられており、その結果ブレース３１の一端部が屋根側連結具３２を介してトラスフレーム２０に取り付けられている。

次に、ブレース３１が建物ユニット１５の天井大梁１７に本体側連結具３３を介して連結される連結部分の構成を図２に加え図５を参照しながら説明する。なお、図５は、本体側連結具３３の天井大梁１７に対する取付構成を示す分解斜視図である。

図２及び図５に示すように、本体側連結具３３は、建物本体１１の上端部において建物ユニット１５の天井大梁１７上に取り付けられている。本体側連結具３３は、断面Ｌ字状の板金部材よりなり、互いに直角をなす２つの板部５２，５３を有している。本実施形態では、本体側連結具３３が、屋根側連結具３２の連結板３５と同一部材により構成されており、部材の共通化が図られている。すなわち、本体側連結具３３の当接板部５２には２つの挿通孔部５７が形成され、取付板部５３には２つの取付孔部５８が形成されている。

本体側連結具３３は、その当接板部５２を天井大梁１７（詳しくは上フランジ部１７ａ）の上面に当接させた状態でかつ取付板部５３を上方に向けた状態で、当該大梁１７に固定されている。具体的には、天井大梁１７の上フランジ部１７ａには一対の貫通孔５５が形成されている。貫通孔５５と当接板部５２の挿通孔部５７とにはボルト６１が挿通されており、そのボルト６１がナット６２と締結されることで、当接板部５２ひいては本体側連結具３３が天井大梁１７に取り付けられている。なお、図５では、ナット６２と上フランジ部１７ａとの間に平板状のプレート６３が介在されており、これにより天井大梁１７の補強が図られているが、このプレート６３を設けることは必須ではない。また、上フランジ部１７ａの貫通孔５５はユニット工場において予め形成されたものとなっている。

本体側連結具３３の取付板部５３にはブレース３１の取付プレート３１ａが取り付けられている。取付プレート３１ａの孔部（図示略）と取付板部５３の取付孔部５８（詳しくは左右方向において屋根側連結具３２側の取付孔部５８）とにはそれぞれボルト６５が挿入されており、そのボルト６５がナット６６と締結されている。これにより、取付プレート３１ａが取付板部５３ひいては本体側連結具３３に取り付けられており、その結果ブレース３１の他端部が本体側連結具３３を介して天井大梁１７に取り付けられている。

次に、既設された建物１０に対して上述の屋根補強構造を構築する際の作業手順について説明する。

まず、トラスフレーム２０における斜材２１と縦材２２との連結部２７に第１孔部４１と第２孔部４２とを開ける孔開け作業を行う。この作業では、ドリル等の孔開け用工具を用いて各連結プレート２３と斜材２１とを連続して貫通するように第１孔部４１を開けるとともに、各連結プレート２３と縦材２２とを連続して貫通するように第２孔部４２を開ける。この場合、斜材２１と縦材２２と連結プレート２３とがいずれも木質系材料からなるため、容易に孔開けを行うことができる。

次に、屋根側連結具３２をトラスフレーム２０において上記連結部２７に対して取り付ける作業を行う。この場合、まず屋根側連結具３２の各連結板３５をそれぞれ各連結プレート２３の外側面に配置する。そして、かかる配置状態で、各連結板３５の挿通孔部４４ａとトラスフレーム２０の第１孔部４１とにボルト４６を挿通するとともに各連結板３５の挿通孔部４４ｂとトラスフレーム２０の第２孔部４２とにボルト４６を挿通し、その挿通状態で各ボルト４６にそれぞれナット４７を締結する。これにより、各連結板３５ひいては屋根側連結具３２がトラスフレーム２０の連結部２７に取り付けられる。

次に、本体側連結具３３を天井大梁１７に対して取り付ける作業を行う。この場合、本体側連結具３３の当接板部５２をボルト６１及びナット６２を用いて天井大梁１７の上フランジ部１７ａに固定する。

次に、ブレース３１の両端部をそれぞれ屋根側連結具３２と本体側連結具３３とに取り付ける作業を行う。この場合、ブレース３１における一方の取付プレート３１ａをボルト４９及びナットにより屋根側連結具３２の取付板部３７に取り付け、他方の取付プレート３１ａをボルト６５及びナット６６により本体側連結具３３の取付板部５３に取り付ける。これにより、ブレース３１の取り付け（設置）が完了する。

このようにして、順次各ブレース３１を設置していき、設置した各ブレース３１について適宜ターンバックル３１ｂを用いて張力調整を行う。これをもって、一連の屋根補強作業が終了する。

以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。

トラスフレーム２０と建物本体１１との間にブレース３１を水平方向に対して傾斜する向きで設け、ブレース３１の一端部をトラスフレーム２０に対して屋根側連結具３２を介して取り付けるとともに、ブレース３１の他端部を建物本体１１に対して本体側連結具３３を介して取り付けた。これにより、ブレース３１の設置に際しては、まず各連結具３２，３３をそれぞれトラスフレーム２０と建物本体１１とに取り付け、その後各連結具３２，３３にブレース３１の両端部をそれぞれ取り付けることで、ブレース３１を設置することができる。そのため、既設された建物１０に対して事後的に屋根の補強を行うことが可能である。

屋根側連結具３２を、トラスフレーム２０を挟み込んで設けられる一対の連結板３５を有して構成し、それら各連結板３５にはそれぞれ挿通孔部４４を形成した。そして、各連結板３５の挿通孔部４４とトラスフレーム２０に形成した孔部４１，４２とにボルト４６を挿通しそのボルト４６をナット４７と締結することで屋根側連結具３２をトラスフレーム２０に固定した。このようにトラスフレーム２０を両側から挟み込むように固定する構成では、ブレース３１に引張力が生じた場合でも屋根側連結具３２がトラスフレーム２０から容易に外れることがない。したがって、建物本体１１側（詳細には建物ユニット１５）の柱１６や天井大梁１７等の構造材と比べると強度的に劣るトラスフレーム２０（フレーム材２１，２２）に対しても屋根側連結具３２ひいてはブレース３１の一端部を強固に固定することができる。

また、屋根側連結具３２を取り付けるにあたっては、現場でトラスフレーム２０に孔部４１，４２を開け、その孔部４１，４２と連結板３５の挿通孔部４４とにボルト４６を挿通しナット４７と締結することで取り付けができるため、作業性がよく、既設された建物１０に後付けする際には好都合である。特に、トラスフレーム２０は木質系材料からなるため孔部４１，４２の孔開け作業が容易であり、その作業性がより良好なものとなる。

屋根側連結具３２を、トラスフレーム２０において斜材２１と縦材２２とが連結する連結部２７に取り付けた。かかる連結部２７はフレーム材２１，２２が集結する部位であるため比較的剛性が高くなっていると考えられ、そのような部位に屋根側連結具３２を取り付けたため、屋根側連結具３２を安定した状態で固定することができる。これにより、屋根の補強効果を高めることができる。また、かかる構成では、斜材２１と縦材２２との連結部２７にブレース３１の一端部が取り付けられるため、屋根に生じた水平力が斜材２１から縦材２２へ伝達するのを好適に抑制することができる。そのため、水平方向の荷重に対する抵抗力の小さい縦材２２が破損するのを抑制することもできる。

屋根側連結具３２を、斜材２１及び縦材２２のみならず、それら両者２１，２２を連結する連結プレート２３にも取り付けたため、屋根側連結具３２をトラスフレーム２０に対してより一層強固に固定することができる。

具体的には、斜材２１及び縦材２２を挟み込むように一対の連結プレート２３を設け、それら各連結プレート２３とフレーム材２１，２２とを連続して貫通するように孔部４１，４２を設けた。そして、各連結プレート２３の外側面に各連結板３５を配置した状態でボルト４６を孔部４１,４２と各連結板３５の挿通孔部４４とに挿通しナット４７と締結することで屋根側連結具３２を取り付けた。この場合、連結板３５が連結プレート２３の外側面に配置されているため、斜材２１と縦材２２との間に仮に段差が生じていても、各連結板３５を安定した状態で取り付けることができる。

トラスフレーム２０を所定の間隔で横並びに複数設けた構成において、ブレース３１を平面視において各トラスフレーム２０が並ぶ並び方向に延びる向きで配置するとともに、同ブレース３１によりトラスフレーム２０と建物本体１１の天井大梁１７とを連結するようにした。ここで、かかるトラスフレーム２０は上記並び方向への荷重（水平力）に対する抵抗力が小さいと考えられるが、上記の構成とすればかかる並び方向への荷重に対して抵抗力を高めることができる。そのため、例えばトラスフレーム２０の倒れ込みを抑制することが可能となる。

縦材２２の下端部を天井大梁１７に固定し、当該縦材２２の上端部（換言すると縦材２２と斜材２１との連結部２７）に屋根側連結具３２を取り付けるとともに当該天井大梁１７に本体側連結具３３を取り付けることで、ブレース３１を平面視において当該天井大梁１７に沿って延びる向きで配置した。これにより、当該縦材２２と当該天井大梁１７とブレース３１との三者によってトラス（三角形状）を形成することができるため、屋根の補強効果を高めることができる。

ブレース３１の他端部については、建物本体１１側の天井大梁１７に本体側連結具３３を介して固定した。天井大梁１７は屋根側のフレーム材２１,２２と比べて高強度であるため、ブレース３１の他端部を安定した状態で固定することができる。また、ブレース３１の他端部を束等に固定する場合（特許文献１参照）とは異なり、屋根に生じた水平力を束等を介さず直接建物本体１１に伝達することができるため、束等が破損するといった問題が生じるのを回避することもできる。

本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

（１）上記実施形態では、屋根側連結具３２をトラスフレーム２０における斜材２１と縦材２２との連結部２７に取り付けたが、斜材２１同士の連結部に取り付けてもよい。この場合、屋根側連結具３２の各連結板３５をそれぞれ各連結プレート２５の外側面に配置して、それら各連結板３５により両斜材２１（さらには両連結プレート２５）を挟み込むように取り付けることとなる。トラスフレーム２０において斜材２１同士の連結部は複数のフレーム材が集まる部位であるため、他の部位と比べ剛性が高くなっている。そのため、この場合においても屋根側連結具３２を安定した状態で固定することができる。

また、屋根側連結具３２を、トラスフレーム２０においてフレーム材２１，２２同士の連結部以外の部位に取り付けてもよい。例えば、斜材２１の長さ方向の中間部に屋根側連結具３２を取り付けることが考えられる。この場合においても、一対の連結板３５により斜材２１を挟み込むことで屋根側連結具３２が取り付けられるため、屋根側連結具３２を強固に固定することができる。なお、屋根側連結具３２を縦材２２の中間部に取り付けてもよい。

（２）図６に示すトラスフレーム７０は、２つの斜材７１と縦材７２とを備え、それら３つのフレーム材７１，７２が連結プレート７３を介して互いに連結されている。かかる構成において、屋根側連結具３２はトラスフレーム７０において２つの斜材７１及び縦材７２が連結される連結部に取り付けられている。この場合、かかる連結部では、３つのフレーム材７１，７２が集結しているため、剛性がより高まっており、屋根側連結具３２をより一層安定した状態で固定することができる。

（３）上記実施形態では、屋根側連結具３２の各連結板３５のうち一方の連結板３５にのみブレース３１を取り付けたが、図７に示すように、両方の連結板３５にそれぞれブレース３１を取り付けてもよい。この場合、ブレース３１の設置個数を増やすことができるため、屋根の補強効果を高めることができる。

（４）上記実施形態では、屋根側連結具３２を木質系材料のフレーム材２１，２２よりなるトラスフレーム２０に取り付けたが、鉄鋼材料からなるフレーム材より構成されるトラスフレームに取り付けてもよい。

（５）図８に示すように、隣り合うトラスフレーム２０の頂部同士を連結する横つなぎ材７５（フレーム材に相当）を設け、その横つなぎ材７５に対して屋根側連結具３２を取り付けてもよい。横つなぎ材７５は、木質系材料よりなる角材からなり、その両側面に対して屋根側連結具３２の各連結板３５が配されている。そして、各連結板３５の挿通孔部４４と横つなぎ材７５に形成された挿通孔（図示略）とにボルト７６が挿通されて、同ボルト７６がナット（図示略）と締結されている。これにより、屋根側連結具３２が横つなぎ材７５に取り付けられている。また、ブレース３１は、平面視においてトラスフレーム２０と平行に延びる向きで設けられており、その他端部が短辺側の天井大梁１７に本体側連結具３３を介して取り付けられている。かかるブレース３１の設置構成では、建物妻方向Ｙへの水平力に対して抵抗力を発揮することができる。

（６）一の本体側連結具３３に対して２つのブレース３１を取り付けてもよい。すなわち、本体側連結具３３の取付板部５３の各取付孔部５８を利用して第１ブレース３１Ａと第２ブレース３１Ｂとを取り付けてもよい。この場合、本体側連結具３３の設置個数を少なくすることができるため、コストの低減が図れる。

また、本体側連結具３３についても、屋根側連結具３２と同様に一対の連結板により構成してもよい。この場合、本体側連結具３３の各連結板を天井大梁１７の上フランジ部１７ａの表裏にそれぞれ配置するとともに、各連結板の挿通孔部と上フランジ部１７ａの貫通孔５５とにボルト６１を挿通し同ボルト６１をナット６２と締結する。これにより、上フランジ部１７ａを表裏両側から各連結板により挟み込んだ状態で本体側連結具３３を固定できるため、本体側連結具３３の天井大梁１７に対する固定をより一層強固なものとすることができる。

（７）上記実施形態では、本体側連結具３３を天井大梁１７の上フランジ部１７ａに取り付けたが、ウェブ部等その他の部位に取り付けてもよい。また、本体側連結具３３は必ずしも天井大梁１７に取り付ける必要はなく、柱１６等他の構造材に取り付けてもよい。要するに、本体側連結具３３は建物構造体に取り付けられていればよい。

（８）屋根側連結具３２の構成、すなわち連結板３５の構成は必ずしも上記実施形態の構成に限定されない。例えば、各連結板３５のうちブレース３１が取り付けられない側の連結板３５について取付板部３７をなくし平板状とすることが考えられる。要するに、ブレース３１の一端部をトラスフレーム２０に取り付けることができれば、その構成は任意である。また、これと同様に、本体側連結具３３についてもブレース３１の他端部を天井大梁１７に取り付けることができれば、その構成は任意である。

（９）上記実施形態では、ブレース３１に張力調整機構としてのターンバックル３１ｂを設けたが、必ずしもブレース３１に張力調整機構を設ける必要はない。また、補強部材として、ブレース３１以外に、角形鋼や溝形鋼等の形鋼や、木質系の角材等を用いてもよい。

（１０）本発明の屋根補強構造を建物施工時に構築してもよい。例えば、施工時において屋根の一部をスポット的に補強したい場合等に、本発明の屋根補強構造を用いれば、施工途中の屋根に対して好適に補強を行うことができる。

（１１）上記実施形態では、屋根フレームとして複数のトラスフレーム２０を有する屋根に本発明を適用したが、その他の構成からなる屋根フレームを有する屋根に適用してもよい。例えば、建物本体上に立設した複数の束上に母屋や棟木などの横架材を組み付けるとともに、棟木から軒桁にかけて下方傾斜するように垂木を架け渡して小屋組を構築し、その小屋組上に野地板を設置して構成される屋根に適用してもよい。その場合、垂木や棟木、母屋（いずれもフレーム材に相当）に対して屋根側連結具を取り付けることができる。また、束（フレーム材に相当）に対して屋根側連結具を取り付けてもよい。なおこの場合、小屋組が屋根フレームに相当する。

（１２）上記実施形態では、切妻式の屋根に対して本発明を適用したが、切妻屋根や片流れ屋根などその他の形状の屋根に本発明を適用してもよい。また、上記実施形態では、ユニット式建物への適用例を説明したが、鉄骨軸組工法により構築される建物や、在来木造工法により構築される建物等、他の構造の建物に適用してもよい。

１０…建物、１１…建物本体、１２…屋根部、１５…建物ユニット、１６…柱、１７…横架材としての天井大梁、２０…屋根フレームとしてのトラスフレーム、２１…フレーム材としての斜材、２２…フレーム材としての縦材、２３…板材としての連結プレート、２５…板材としての連結プレート、３１…補強部材としてのブレース、３２…屋根側連結具、３３…本体側連結具、３５…連結板、４６…締結具としてのボルト、４７…締結具としてのナット。

Claims (8)

1. 建物の屋根傾斜に応じて設けられる斜材と、その斜材から下方に延びる縦材とを含む複数のフレーム材が互いに連結されてなる屋根フレームを備え、
   前記縦材の下端部が建物本体における建物構造体の上部に固定されるとともに、前記斜材の上に屋根材が取り付けられる建物の屋根構造であって、
   前記屋根フレームに取り付けられる屋根側連結具と、
   前記建物構造体に取り付けられる本体側連結具と、
   長尺状をなし、一端部が前記屋根側連結具に連結されるとともに他端部が前記本体側連結具に連結されることで、前記屋根フレームと前記建物構造体との間に水平方向の成分を含む所定方向に延びる向きで設けられる補強部材と、
   を備え、
   前記フレーム材には、該フレーム材を貫通して第１貫通孔が設けられ、
   前記屋根側連結具は、第２貫通孔を有し前記フレーム材を挟み込んで設けられる一対の連結板を有し、
   前記一対の連結板の第２貫通孔と前記フレーム材の第１貫通孔とに締結具を挿通させ、かつ該締結具を締結状態にすることで、前記屋根側連結具が前記フレーム材に固定されていることを特徴とする建物の屋根構造。
2. 前記屋根側連結具は、前記屋根フレームにおいて隣接するフレーム材同士が連結する連結部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の建物の屋根構造。
3. 前記屋根側連結具は、前記連結部のうち前記斜材と前記縦材との連結部に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の建物の屋根構造。
4. 前記連結部には、前記隣接するフレーム材同士を互いに連結する連結部材が設けられており、その連結部材に前記屋根側連結具が取り付けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の建物の屋根構造。
5. 前記連結部材は、前記連結部において前記隣接するフレーム材同士を挟み込んで設けられる一対の板材を有し、それら一対の板材により前記隣接するフレーム材を互いに連結するものであり、
   前記一対の板材にはそれぞれ前記第１貫通孔に連通する孔部が設けられ、
   前記一対の板材の外側面にそれぞれ前記各連結板が配置された状態で、前記締結具が前記孔部にも挿通されて前記屋根側連結具が取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の建物の屋根構造。
6. 前記屋根フレームとしてのトラスフレームが所定の間隔で横並びに複数設けられた建物の屋根構造であり、
   前記補強部材は、平面視において前記複数のトラスフレームが並ぶ方向に延びる向きで設けられ、前記トラスフレームと前記建物構造体とを前記屋根側連結具及び前記本体側連結具を介して連結するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の建物の屋根構造。
7. 前記縦材は、その下端部が前記建物構造体の一部である横架材上に固定されており、
   当該縦材の上端部に前記屋根側連結具が取り付けられ、かつ、当該横架材に前記本体側連結具が取り付けられることにより、前記補強部材が平面視において当該横架材に沿って延びるように設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の建物の屋根構造。
8. 前記建物本体は、柱、天井大梁及び床大梁を有してなる複数の建物ユニットを用いて構築されるユニット構造部であり、そのユニット構造部上に前記屋根フレームとしてのトラスフレームが建物桁方向に所定の間隔で複数配置された建物の屋根構造であり、
   前記トラスフレームは、前記建物ユニットの天井大梁を複数跨がるようにして設けられ、当該トラスフレームの有する複数の前記縦材の下端部がそれぞれ前記横架材としての前記天井大梁上に固定されており、
   前記縦材の上端部に前記屋根側連結具が取り付けられ、かつ、当該縦材が固定された前記天井大梁に前記本体側連結具が取り付けられることで、前記補強部材が平面視において当該天井大梁に沿って延びる向きで設けられていることを特徴とする請求項７に記載の建物の屋根構造。

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