JP6106121B2 - 屋根構造 - Google Patents

Description

本発明は、建物の屋根構造に関する。

従来の木造の建物の屋根構造では、屋根構造の最も高い位置に棟梁が設けられ、この棟梁と平行に桁梁が設けられている。この棟梁と桁梁との間に所定の間隔を空けて、それらと平行に複数本の母屋が設けられている（たとえば特許文献１）。

特開平５−１４８９３５号公報

建物の水平方向の力を耐力壁に伝える水平構面は耐震性の観点から重要であり、十分な剛性の水平構面の確保が必要になってきている。通常、水平構面は、屋根面や、小屋梁面や、天井面等により構成される。
一方、室内景観を向上させるために、最上階の天井面や小屋梁面を省略し、最上階の室内上部の空間を広くしたい場合がある。このような場合、水平構面は主に屋根構面により構成されることになる。従来の屋根構造では、十分な剛性の屋根構面を確保することが難しいという問題点がある。

請求項１に記載の発明は、上記した従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、垂木を補強して十分な剛性の屋根構面を確保することができて、耐震性を向上させることができ、室内大空間の確保も可能な屋根構造を提供することを目的とする。
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の目的に加え、取付作業を容易なものにすることができ、屋根構面の剛性をさらに高くすることができて耐震性を向上させることができるようにした屋根構造を提供することを目的とする。

請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２に記載の発明の目的に加え、垂木を拘束することで垂木の変形や移動を抑えることができ、さらに屋根構面の剛性を高くすることができるようにした屋根構造を提供することを目的とする。

（請求項１）
請求項１記載の発明は、棟梁30、桁梁40及び複数の母屋50によって、複数の横架材20が構成され、前記複数の横架材20間に架け渡される複数の垂木70を有する屋根構造であって、前記複数の垂木70のうちの少なくとも一部の下面に該垂木70に沿った複数の補強部材60が固定されていることを特徴とする。
本発明では、補強部材60が、該垂木70のうちの少なくとも一部の下面に垂木70に沿って固定されていることで、該垂木70が拘束（補強）されて剛性が高くなり該垂木70の変形や移動が抑えられる。

複数の横架材20と、複数の横架材20間に架け渡される複数の垂木70及びその垂木70のうちの少なくとも一部の下面の補強部材60とにより、屋根構面を構成することができる。垂木70は補強部材60により固定されていることで、垂木70及び補強部材60が一体となって剛性の高い屋根構面にすることができ、耐震性を向上させることができる。
本発明では、屋根構造の剛性を高くすることで十分に剛性の高い水平構面を確保することができる。これにより、水平構面の剛性を高くするための構造（例えば、火打ち梁や、小屋梁等）を少なくしたり、又は省略することが可能となり、室内空間をすっきりとした大空間にすることが可能となる。

（請求項２）
請求項２記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、前記複数の横架材20と、前記複数の補強部材60とで囲まれた空間の四囲に枠体80が形成され、該枠体80の下面に補強面材90が固定されていることを特徴とする。
本発明では、枠体80が複数の横架材20と複数の補強部材60とで囲まれた空間の四囲に形成され、この枠体80の下面に補強面材90が固定される。このため、組み立て作業において、横架材20及び補強部材60の取り付け位置の寸法精度の誤差が大きいような場合であっても、その誤差を前記下面の取り付け位置で調整することが可能となり、補強面材90の取り付けを容易なものにすることができる。

さらに、この枠体80の下面に補強面材90が固定されていることで、枠体80が拘束され、枠体80の変形が抑えられる。これにより、この枠体80が形成されている複数の横架材20と複数の補強部材60とも拘束されて変形も抑えられ、結果として、横架材20及び補強材により構成される屋根構面の剛性をさらに高くすることができる。
（請求項３）
請求項３記載の発明は、上記した請求項１又は２に記載の発明の特徴点に加え、次の点を特徴とする。すなわち、前記複数の横架材20のうちの少なくとも一部の上面には、前記複数の垂木70間に設けられた拘束部材100が固定されていることを特徴とする。

前記拘束部材100が複数の垂木70間に設けられていることで、垂木70間の距離が変動せず、垂木70の移動や変形が抑えられる。結果として、垂木70がより強固に拘束され、それに伴って垂木70及び補強部材60と横架材20との拘束も強固なものとなり、屋根構面の剛性をより高くすることができる。

本発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、垂木が拘束（補強）されることで剛性が高くなり垂木の変形や移動が抑えられ、屋根構面の剛性を高くすることができ、耐震性を向上させ、室内大空間の確保も可能な屋根構造を提供することができる。
請求項２記載の発明によれば、上記した請求項１に記載の発明の効果に加え、組み立て作業において補強面材の取り付けを容易なものにすることができる上に横架材及び補強材により構成される屋根構面の剛性をさらに高くすることが可能な屋根構造を提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、上記した請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、垂木を拘束することで垂木の変形や移動を抑えることができ、屋根構面の剛性をさらに高くすることができるようにした屋根構造を提供することができる。

本発明の実施の形態であって、屋根構造の概略斜視図である。 本発明の実施の形態であって、枠体及び補強面材を有する屋根構造の平面図である。 本発明の実施の形態であって、図１及び図２のＡＡ断面図である。 本発明の実施の形態であって、図１及び図２のＢＢ断面図である。

本実施の形態における屋根構造は、木造の建物10における屋根に適用され得るものである。
図１に示すように、本実施の形態では、屋根は、一端から他端へ向かうに従って高さが次第に高くなるように傾斜した、いわゆる片流れ屋根である。この屋根構造における最も低い位置に設けられている水平材としての横架材20が、桁梁40であり、また、屋根構造における最も高い位置に設けられている水平材としての横架材20が、棟梁30である。また、本実施の形態では、屋根の勾配は「０．５／１０」とされている。

なお、便宜上、この建物10の棟梁30がある方の壁面を建物10の正面、桁梁40がある方の壁面を背面、建物10の正面から見たときの右側の側壁面を右側面（図１の左側）、建物10の正面から見たときの左側の側壁面を左側面（図１の右側）とする。
本実施の形態では、建物10は、地面に打設された基礎（図示せず）と、この基礎の上に載置され基礎に対してアンカーボルトで固定された土台15とを備えている。この土台15は、建物10の外壁線に沿って設けられ、土台15の上には、複数本の柱120が立設されている。

建物10の外壁線上に複数本の柱120が配置され、これらの柱120の上に背面側（手前側）の外壁線に沿って水平に横架材20としての桁梁40が架け渡されている。また、正面側（奥側）の外壁線に沿って水平に横架材20としての棟梁30が架け渡されている。
また、桁梁40と棟梁30との間には、これらと平行にすなわち水平に１本の母屋50が設けられている。なお、母屋50の本数は、これに限定されるものではなく、２本以上設けてもよいものである。
屋根の勾配に沿って、横架材20（棟梁30、母屋50及び桁梁40）と直行するように、これらの複数の横架材20間に垂木70が架け渡されている。

複数の垂木70のうち一部の下面に垂木70に沿った複数の補強部材60としての登り梁61が固定されている。
具体的には、棟梁30から母屋50や、桁梁40に向かって斜めに渡される補強部材60としての登り梁61が設けられている。この登り梁61は、上述した屋根の勾配に沿って設けられているものである。具体的には、棟梁30から桁梁40まで３本の登り梁61が設けられ、棟梁30から母屋50まで１本の登り梁61が設けられている。これらの登り梁61は、横架材20（棟梁30、母屋50及び桁梁40）と直行する。

補強部材60としての登り梁61が設けられている箇所では、垂木70の下面が登り梁61の上面に釘により固定されている。その他の垂木70は、棟梁30、母屋50及び桁梁40の上に載せるようにして配置され、これらの横架材20と交差する位置で、これらの横架材20にそれぞれ釘により固定されている。
垂木70の上には、面材としての野地板130が設けられている（図３、４参照）。この野地板130は複数の垂木70に跨がるように配置されて、垂木70に固定されているものである。なお、特に図示していないが、この野地板130の上には、防水シートや、屋根表面材が設けられる。

この建物10の左側面及び正面の角部付近の屋根の一部において、複数の横架材20と、複数の補強部材60とで囲まれた空間の四囲に枠体80が形成されている。この枠体80は、一方の妻側において、横架材20としての棟梁30及び母屋50と、２本の登り梁61（補強部材60）とで囲まれた空間の四囲に枠状に形成され、上から見ると正方形状に形成されている。この枠体80は、釘により棟梁30、母屋50、２本の登り梁61に固定されている。さらに、この枠体80の内部には、棟梁30及び母屋50と平行な３本の補強受材110が渡されている。
枠体80及び補強受材110の下面には、補強面材90（図１中の斜線部分）が釘により固定されている。具体的には、補強面材90は、２枚の長方形状の板材を並べて配置して、全体として枠体80の正方形状に開口する部分を塞ぐように固定されている（図２参照）。補強面材90は、枠体80を介して横架材20（棟梁30及び母屋50）と登り梁61（補強部材60）とに固定されている。

図２に示すように、枠体80は、２本の横架材20（棟梁30及び母屋50）と、２本の補強部材60（登り梁61）とで囲まれた内側面側に締結部材280としての釘により固定されている。２枚の補強面材90は、枠体80の下面側に締結部材280としての釘により固定されている。
なお、補強面材90は、長方形状のものを２枚用いて、正方形状の枠体80の下面側を塞ぐように固定されているが、補強面材90の形状は特にこれに限定されるものではない。枠体80の下面側の正方形状の開口に整合するような正方形状の１枚の面材を用いてもよく、さらに、３枚以上の長方形状の面材を並べて固定してもよいものである。

また、枠体80の横架材20（棟梁30及び母屋50）及び補強部材60（登り梁61）への固定手段（締結部材280）も、釘に限定されるものではなく、ネジでもよいものであり、また、両者を固定できるような取り付け金具を用いてもよいものである。
また、補強面材90の枠体80への固定手段（締結部材280）も釘に限定されるものではなく、ネジでもよいものであり、また、両者を固定できるような取り付け金具を用いてもよいものである。
図３に示すように、母屋50の側面に締結部材280としての釘により枠体80が固定され、この枠体80の下面に補強面材90が締結部材280としての釘により固定されている。

母屋50の上面には、母屋50と直交する方向に垂木70が固定されている。また、母屋50の上面には、垂木70間に設けられて垂木70の移動や変形を抑えるためのいわゆる転び止めとしての拘束部材100が締結部材280としての釘により固定されている。母屋50の下部側面には、天井廻り縁150が固定され、この天井廻り縁150の上面に天井材140が固定されている。
図４に示すように、登り梁61の上面に垂木70が釘（締結部材280）により固定されている。補強部材60としての登り梁61の側面に枠体80が釘（締結部材280）により固定され、この枠体80の下面に補強面材90が釘（締結部材280）により固定されている。垂木70間には、いわゆる転び止めとしての拘束部材100が固定されている。

（作用及び効果）
本実施の形態では、補強部材60が、垂木70の一部の下面に垂木70に沿って固定されていることで、垂木70が拘束（補強）され剛性が高くなり垂木70の変形や移動が抑えられる。
複数の横架材20（棟梁30、母屋50及び桁梁40）と、複数の横架材20間に架け渡される複数の垂木70及びその下面の補強部材60（登り梁61）とにより、屋根構面の一部を構成することができる。垂木70は補強部材60により固定されていることで、垂木70及び補強部材60が一体となって剛性の高い屋根構面にすることができ、耐震性を向上させることができる。

枠体80が、複数の横架材20（棟梁30及び母屋50）と複数の補強部材60（登り梁61）とで囲まれた空間の四囲に形成されている。枠体80の下面側の端面に、補強面材90の表面を当接させて釘で固定することにより、簡単に両者を固定することができる。また、枠体80を用いて、この枠体80の下面に補強面材90を当接して固定させている。このため、組み立て作業において、横架材20及び補強部材60の取り付け位置の寸法精度の誤差が大きいような場合であっても、枠体80を取り付ける際に、前記下面への補強面材90の取り付け位置を調整することで、その誤差を調整することが可能となり、補強面材90の取り付けを容易なものにすることができる。

さらに、この枠体80の下面に補強面材90が固定されていることで、枠体80が拘束され、枠体80の変形が抑えられる。これにより、この枠体80が形成されている複数の横架材20及び複数の補強部材60も拘束されて変形が抑えられ、結果として、横架材20及び補強材により構成される屋根構面の剛性をさらに高くすることができる。
さらに、枠体80の内側には、補強面材90を受けるための補強受材110が渡されている。この補強受材110により補強面材90と枠体80との固定を強固なものにすることができ、枠体80及びこの枠体80が固定された横架材20及び補強部材60（登り梁61）の剛性もさらに増すことができる。

本実施の形態では、一部の垂木70の下面に補強部材60（登り梁61）を固定しているため、その垂木70の剛性が高まり、垂木70の変形や移動が抑えられる。これにより、垂木70の変形や移動等を阻止するためのいわゆる転び止めとしての拘束部材100の成を通常よりも低くすることができる。具体的には図３に示すように断面が長方形状の拘束部材100（転び止め）を横に倒した状態でも十分な垂木70の拘束が確保される。拘束部材100（転び止め）の断面形状の下端から上端までの高さを低くすることができることで、拘束部材100（転び止め）と野地板130との間のスペースを通常よりも空けることができ、結果として、天井裏の空気の移動（図３の黒矢印）を良好なものにすることができ、天井裏の通気性能を向上させることができる。これにより、天井裏の換気のために連通する通路を設ける必要がなく、天井面を屋根の勾配に沿って屋根の近くまで高い位置に設けることができる。結果として、さらに天井高さを高くすることができ、室内の空間を増加させることができる。

ここで、通常の建物10では水平構面は、（１）屋根面と、（２）天井面又は小屋梁面との両方で構成するのが基本となっている。それに対して、本実施の形態では、（１）の剛性が高い屋根構造による屋根構面により十分に剛性の高い水平構面を確保することができ、（２）の天井面や小屋梁面で水平構面を確保するための構造を不要にすることができる。これにより、火打ち梁等の室内側に突出するものを省略することができ、室内空間を火打ち梁等の突出するものや、小屋梁面等が無いすっきりとした大空間にすることができる。

上述した実施の形態では、複数の垂木70のうち３本のみに補強部材60（登り梁61）を設けて垂木70及び補強部材60を固定しているが、特にこれに限定されるものではない。補強部材60は、１本、２本、又は４本以上設けてもよく、補強部材60を垂木70の２本おきに設けたり、１本おきに設けたり、また、全ての垂木70に設けるようにしてもよいものである。
また、補強部材60として登り梁61を用いているが、補強部材60は登り梁61に限定されるものではなく、垂木70を固定して、垂木70の剛性を高めることができるものであれば登り梁61とは別の他の形状を有する他の部材でもよい。

また、補強部材60は、垂木70に固定されて垂木70の剛性を高めることができるものであれば、木質に限定されるものではなく、垂木70に沿って固定可能な金属金具等であってもよい。
上述した実施の形態では、屋根構造のうち全体の６分の１程度のごく一部に１個だけ枠体80を設け、この枠体80の下面に補強面材90を設けているが、これに限定されるものではなく、屋根構造の対角線上の角部に１個ずつ合計２個形成してもよい。また、屋根構造の４つの角部に合計４個形成するようにしてもよい。また、屋根構造を格子状の複数の領域に分割して補強面材90を市松模様状に交互に配置して補強面材90の各辺に隣接する箇所には補強面材90を設けないようにしてもよい。また、屋根構造の全ての部分に枠体80及び補強面材90を設けてもよいものである。

10 建物 20 横架材
30 棟梁 40 桁梁
50 母屋 60 補強部材
61 登り梁 70 垂木
80 枠体 90 補強面材
100 拘束部材 110 補強受材
120 柱 130 野地板
140 天井材 150 天井廻り縁

Claims (3)

1. 棟梁、桁梁及び複数の母屋によって、複数の横架材が構成され、
   前記複数の横架材間に架け渡される複数の垂木を有する屋根構造であって、
   前記複数の垂木のうちの少なくとも一部の下面に該垂木に沿った複数の補強部材が固定されていることを特徴とする屋根構造。
2. 前記複数の横架材と、前記複数の補強部材とで囲まれた空間の四囲に枠体が形成され、該枠体の下面に補強面材が固定されていることを特徴とする請求項１記載の屋根構造。
3. 前記複数の横架材のうちの少なくとも一部の上面には、前記複数の垂木間に設けられた拘束部材が固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の屋根構造。