JP6110661B2 - 屋根構造体 - Google Patents

Description

本発明は、カーポート、駐輪場等のような、屋根体と該屋根体を保持する支柱とを備えて構成され、側面には開放された空間を形成する屋根構造体に用いられる支柱装置、及びこれを備える屋根構造体に関する。

カーポートや駐輪場をはじめ、公共乗り物の待合所、住宅のテラス、バルコニー等の屋根構造体は、立設された支柱と、該支柱の上端に配置されて支柱に保持される屋根体と、を備えている。これにより上方が屋根体により覆われ、雨水や直射日光を避けることができるとともに、前後左右方向等の側方には開放された空間を形成して車両や人の出入りを自由にすることができる。

このような屋根構造体は、屋外でありながらも雨水や直射日光を避けることができるので、その設置場所に応じて多目的に利用することが可能である。代表的な屋根構造体としてはカーポートを挙げることができるが、その他の目的でも使用することができ、簡易で利便性の高い空間を形成する。

例えば特許文献１乃至３には従来技術にかかる屋根構造体が開示されている。これら特許文献１乃至３に記載の屋根構造体も、支柱及び該支柱に保持される屋根体を備えている。さらに、これら文献に記載の屋根構造体は、従来の屋根構造体のうち特に設計自由度の高い形態を有するものとされている。

特許第４０１３２０４号公報 特開２０１０−２２２９５５号公報 特開２０１０−９５８９３号公報

屋根構造体を施工するに際しては、地面に基礎穴を掘り、ここに支柱の下端部を埋めることにより固定するが、施工する土地には様々な事情が絡む場合があり、支柱を設置することができないことがある。例えば支柱を設置する予定の部位に構造物の一部が存在していたり、基礎穴を掘る予定の部位に埋設管等が存在する場合を挙げることができる。また、支柱を予定通り設置すると屋根構造体の内側に収めた自動車のドアの開閉を阻害したり、隣接する建物の動線を塞いでしまったりすることもあった。

かかる問題を解決するには、屋根構造体の構造体としての強度を維持しつつ柱の位置を変更する必要がある。例えば特許文献１に記載の技術によれば、平面視で屋根体から突出した側の柱の位置を変更することができる。しかしながら、この技術によれば回動させる側の柱を屋根体から側方に突出させておく必要があり屋根構造体の形状に制約が大きい。また特許文献２、３に記載の技術によれば、屋根体の設計自由度は高いが柱の位置を変更することができるものではない。

そこで本発明は、上記の点を鑑み、構造体全体の強度を低下させることなく、柱の位置を自由度高く変更することを可能とする支柱装置を提供することを課題とする。また、この支柱装置を備える屋根構造体を提供する。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、複数の梁（２０、１２０、４２０）と、複数の梁の上から被せるように配置された屋根体（４０、４４０）と、支柱（１０、４１０）と、支柱装置（３０）と、を備え、支柱の上端は、複数の梁のうち、少なくとも１つの梁の端部に連結されており、支柱装置は、少なくとも２つの柱材（３２）と、該柱材の上端を渡して設けられ、梁に交差する方向に延在する桁材（３１）と、を有し、桁材の上面は梁の端部の下面に重ねられるように連結されている、屋根構造体（１、１０１、２０１、３０１、４０１）である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の屋根構造体（３０１）において、梁（１２０）が該梁の長手方向に延在して屋根体（４０）より突出し、該突出した部位に支柱装置（３０）が固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、屋根構造体が有する強度や力のバランスを維持したまま柱の設置位置の自由度を高めることができる。
従って例えば、従来の屋根構造体のように所定に位置に支柱を設けたときに、支柱を埋める場所に既存の埋設物があったり、支柱により収納した自動車のドアの開閉が不便になったり、支柱が隣接する建物の動線を阻害してしまったりする等の問題があったときでも、本発明により、これらを回避することができる。

第一の形態にかかる屋根構造体１の斜視図である。 屋根構造体１を側面から見た図である。 梁２０と支柱１０との連結部分を表した図である。 支柱連結材２１を説明する図である。 梁２０と桁材３１との連結部分の断面図である。 桁材３１と柱３２との連結部分を表した図である。 図７（ａ）は桁材３１’が傾斜している例、図７（ｂ）は桁材３１”の上面が傾斜面である例を説明する図である。 梁２０と桁材３１との連結部分を表した図である。 梁２０に対する連結位置を変更した例である。 第二の形態にかかる屋根構造体１０１を側面から見た図である。 第三の形態にかかる屋根構造体２０１を側面から見た図である。 第四の形態にかかる屋根構造体３０１の斜視図である。 屋根構造体３０１を平面視した図である。 第五の形態にかかる屋根構造体４０１の斜視図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。なお、ここに示す各図では説明のため一部の部材を省略したり、透視して示したり、部材の形状を誇張して表したりすることがある。

図１は第一の形態にかかる屋根構造体１の外観斜視図である。図２は屋根構造体１を図１にＩＩで示した側からみた側面図である。図２では、各部材の内部構造やその連結の形態がわかるようにこれらを透視して表している。なお、本形態では図２に正面側、背面側、平面側（上側）、底面側（下側）をそれぞれ表示し、図２に表れている側の面、及びその反対側の面を側面側として説明する。
以下、図１、図２及び適宜示す図を参照しつつ屋根構造体１について説明する。

屋根構造体１は、カーポートである例であり、支柱１０、梁２０、支柱装置３０、及び屋根体４０を有して構成されている。

支柱１０は、図１、図２からわかるように、地面から立設される柱であり、本形態では一方の側面側（図１の紙面左側、図２に表れている側）の正面側及び背面側にそれぞれ支柱１０が備えられ、他方の側面側（図１の紙面右側）に正面側から背面側に３つの支柱１０が配列されている。
それぞれの支柱１０は公知の支柱を用いることができ、本形態では長手方向に直交する断面が矩形中空であり、これが長手方向（平面側と底面側とを結ぶ方向、上下方向）に延びている。

支柱１０の下端は地面に埋められるとともにここに配置されている基礎に固定される。一方、支柱１０の上端は次の梁２０で説明するように、該梁２０の下面に固定される。

梁２０は、図１によく表れているように、左右両方の側面間を結ぶ方向を長手方向として延在する長尺の部材である。本形態では、３つの梁２０が正面側から背面側に所定の間隔で配列されている。図３は図２にＩＩＩで示した部位を拡大した図であり、梁２０の長手方向に直交する断面が表れている。また、図３には梁２０と支柱１０の上端部との連結の態様も併せて示した。
図３からわかるように、梁２０はその長手方向に直交する断面において矩形中空である。

本形態では、正面側に配置された梁２０の両端、背面側に配置された梁２０の両端、及び中央の梁２０の一方の端部のそれぞれに支柱１０の上端が連結されている。梁２０と支柱１０の上端との連結は図３に表れているように支柱連結材２１で行われる。図４には、支柱連結材２１を図３にＩＶで示した方向から見た図を表した。
支柱連結材２１は、図４からわかるように１つの板状の片２１ｂを有し、該片２１ｂの１つの端部及びこれとは反対側の端部から垂下するように配置される板状の片２１ａを有している。そして図３からわかるように、このような支柱連結材２１の片２１ｂの一方の面が梁２０の下面に重なるように配置され、固定部材２３により固定される。一方、垂下するように配置される片２１ａの面が支柱１０の中空である内面に沿って重なるように配置され、固定部材２２により固定される。
これにより梁２０と支柱１０の上端とが強固に連結されている。

支柱装置３０は、図１、図２に表れているように本形態では１つ設けられている。支柱装置３０は、桁材３１、柱３２、柱連結材３３、桁材連結材３４、及び連結材３５を備えて構成されている。図５には図２にＶ−Ｖで示した線に沿った断面を示し、図６には図２にＶＩで示した部位を拡大した図を表した。図５には梁２０と桁材３１との連結構造、図６には桁材３１と柱３２との連結構造が表れている。

桁材３１は、図１、図２によく表れているように、本形態では正面側と背面側とを結ぶ方向を長手方向として水平に延在する長尺の部材である。桁材３１は図５に表れているように矩形中空の断面を有している。桁材３１は複数の柱３２の上端を渡すように配置されている。
柱３２は、桁材３１の下面から垂下されるように地面に向けて延びる長尺の部材で、その断面は矩形中空である。本形態では柱３２は２つ設けられ、所定の間隔を有して桁材３１の長手方向に並べて配列されている。柱３２の上端は柱連結材３３により桁材３１の下面に固定され、柱３２の下端は地面に埋められてここに配置された基礎に固定されている。

柱連結材３３は、桁材３１と柱３２とを連結する部材であり、上記した支柱連結材２１（図４参照）と同様の構造を備える。具体的には、図６に表れているように１つの板状の片３３ｂを有し、該片３３ｂの１つの端部及びこれとは反対側の端部から垂下するように板状の片３３ａを有している。そして図６からわかるように、このような柱連結材３３の片３３ｂの一方の面が桁材３１の下面に重なるように配置され、固定部材３３ｃにより固定される。一方、垂下するように配置される片３３ａの面が柱３２の中空である内面に沿って重なるように配置され、固定部材３３ｄにより固定される。
これにより桁材３１と柱３２の上端とが強固に連結されている。

桁材連結材３４は、梁２０と桁材３１とを連結する部材であり、図５に表れているように矩形中空の断面を有して図２のように延在する部材である。図２、図５からわかるように桁材連結材３４は、桁材３１より短く形成されて、桁材３１の中空である内側に内包されるとともに、桁材３１のうち梁２０に連結される部位に配置されている。従って、桁材連結材３４の中空を構成する各片が梁２０の中空を構成する各片の内側に沿うように配置されている。また、桁材連結材３４は、桁材３１内の任意の位置に配置できるように、該桁材３１の内側を該桁材３１の長手方向に沿って移動可能とされている。

ここで、桁材は必ずしも水平になるように配置される必要はなく、適用される屋根構造体に合わせて適宜設定することができる。例えば桁材のうち少なくとも上面側を屋根体に沿って傾斜させてもよい。図７に例を示した。
図７（ａ）は梁３１’の上下面は平行であり、梁３１’自体が傾斜している支柱装置３０’の例である。この場合には、梁３１’の長手方向位置によって梁３１’の高さが異なるので、必要に応じて柱３２’の長さを個別に調整する。
図７（ｂ）は、上面が傾斜面であり、下面は水平である梁３１”を有する支柱装置３０”の例である。この場合には梁３１”の下面は水平なので、同じ長さの柱３２”を用いることができる。

以上のような各構成を有して組み合わされている支柱装置３０は、次のように屋根構造体１に含まれるように配置される。図８には、図２にＶＩＩＩで示した部位を拡大した図を表した。
すなわち、本形態では支柱装置３０は、図１、図２からわかるように、桁材３１が正面から背面となる向きを長手方向として、正面側の支柱１０と背面側の支柱１０との間に配置され、柱３２は桁材３１の下面から底面側（下側）に向けて延び、その下端が地面内に埋められて基礎に固定されている。一方、桁材３１のうち上面は、図１、図２、図５、及び図８に表れているように、中央の梁２０の下面に重ねられる。このとき、梁２０が接触された部位の桁材３１の内側には桁材連結材３４が配置されている。そして、図５、図８によく表れているように、梁２０と桁材３１とにより形成された入隅部にアングル３５が設置されて、アングル３５の各片を固定部材３６、３７により梁２０、桁材３１、及び桁材連結材３４に固定する。すなわち、アングル３５は略垂直にＬ字状に組み合わされた２つの片３５ａ、３５ｂを有し、一方の片３５ａが桁材３１の上面に沿って、他方の片３５ｂが梁２０の鉛直面に沿って配置され、固定部材３６、３７で固定されている。

ここで、アングル３５は、支柱装置３０と屋根体４０とを連結する連結材として機能する。従って、アングル３５は支柱装置３０と屋根体４０とが連結される部位に合わせて桁材３１の長手方向のいずれかの場所に設置可能であり、桁材３１の長手方向に移動させて設置することができる。
本形態では連結材の１つの例としてアングルを説明したが、必ずしもアングルである必要はなく、桁材３１の形態、及び屋根体４０を固定するに際し支柱装置３０に連結される部材の形態に基づいて適宜準備することができる。例えば、３つの片を垂直に連結してコ字状を形成し、該コ字状の内側に桁材３１又は連結される部材（本形態では梁２０）の一方を挿入し、他方をコ字状の外側に固定する形態を挙げることができる。

図１、図２に戻り屋根体４０について説明する。屋根体４０は、屋根構造体１の屋根部を構成する部材であり、上記した複数の梁２０を渡して上から被せるように配置した板状の部材である。当該屋根体４０は屋根構造体を構成する通常の屋根体を適用することができる。本形態では図２からわかるように屋根体４０の背面側には横樋が形成されている。

以上のような支柱装置３０、屋根構造体１によれば次のように支柱の設置に関して利便性を有する。すなわち、従来の屋根構造体では、例えば梁の両端部のそれぞれからその直下に向けて支柱を設ける。しかしながらこの場合、支柱の下端部を地中に埋めて基礎に固定する際に、既設の埋設物がある等して、必ずしも全ての支柱の位置で適切に支柱の下端部を埋めることができるとは限らなかった。これに対して、支柱装置３０により、通常に支柱を設置したときと同じ強度、及び力のバランスを維持して柱の位置を変更することができるので、上記の問題を解決することができる。
また、支柱の下端部に生じる問題だけでなく、例えば支柱の位置によっては屋根構造体の中に収められる自動車のドアの開閉や隣接する建物の玄関に関連する動線の障害になることがあった。これに対して本発明によれば、柱の位置を変更することができるので、自動車のドアの開閉の快適性を高めたり、隣接する建物の動線を阻害しないように調整することが可能となる。

ここで、桁材連結材３４及び連結材（アングル）３５は、桁材３１の長手方向に沿って移動して固定できるので、例えば、屋根構造体１と同じ構成により、図９に示したように桁材３１と梁２０との連結位置を変更し、柱３２の位置を調整することもできる。

図１０は第二の形態にかかる屋根構造体１０１を説明する図で、図２に相当する図である。本形態の屋根構造体１０１は、一方の側面側に従来は４本の支柱１０が配置されるところ、上記した支柱の配置に関する不具合を解消するために、正面側から２番目の梁２０に対して支柱装置３０を適用した例である。
このような屋根構造体１０１によっても上記した効果を奏するものとなる。

図１１は第三の形態にかかる屋根構造体２０１を説明する図で、図２に相当する図である。本形態の屋根構造体２０１は、屋根構造体１０１と同様に一方の側面側に従来は４本の支柱１０が配置されるところ、上記した支柱の配置に関する不具合を解消するために、最も正面側の梁２０に対して支柱装置３０を適用した例である。
このような屋根構造体２０１によっても上記した効果を奏するものとなる。

図１２、図１３は第四の形態にかかる屋根構造体３０１を説明する図である。図１２は屋根構造体３０１の斜視図で図１に相当する図である。図１３は、屋根構造体３０１を平面視した（上方から見た）図である。

屋根構造体３０１では、背面側から正面側に向けて３つの梁２０、梁１２０、梁２０が並べられて配列される形態において、中央に配置される梁１２０が、その長手方向に平面視で屋根体４０より側面側に延長して延在し、屋根体４０から平面視で突出している。そして突出した部位の端部に支柱装置３０が連結されている。
このような構造も本発明の効果を奏する屋根構造体とすることができる。

図１４は第五の形態にかかる屋根構造体４０１を説明する斜視図である。上記した屋根構造体１、１０１、２０１、３０１が両支持の形態であるのに対し、本形態の屋根構造体５０１は片支持の形態である。屋根構造体４０１は、所定の間隔を有して並べられた３つの梁４２０を有し、両端の梁４２０に支柱４１０が設けられ、中央の梁４２０に支柱装置３０が適用されている。そして３つの梁４２０の上面を渡すように屋根体４４０が配置されている。
本形態は片支持であるから、梁４２０の一端に支柱４１０、又は支柱装置３０が固定され、梁４２０の他端は自由端とされている。
このように、片支持である形態の屋根構造体に対しても支持装置を適用することができ、上記と同様の効果を奏する。

以上説明した各形態は、１つの支柱装置３０を用いた例であるが、本発明ではこれに限定されることなく、複数の支柱装置が用いられてもよい。また、ここでは１つの支柱装置３０に２つの柱３２が設けられた例を説明したが、これに限定されることなく、３つ以上の柱が配置されてもよい。

さらに、上記では１つの支柱装置３０は１つの梁２０に連結されていたが、これに限定されることなく１つの支柱装置の桁材に２つ以上の梁が連結されていてもよい。

また、以上説明した各形態では、支柱及び支柱装置を梁に取り付け、この上に屋根体を取り付ける構造の屋根構造体（カーポート）を例に説明した。しかしながら屋根構造体の構造はこれに限られることはなく、例えば支柱と屋根体とを梁を介さずに直接連結する形態の屋根構造体もある。本発明は、これら他の形態の屋根構造体に対しても適用することができる。すなわち、支柱を有する構造体において、従来の支柱に変えて支柱装置を適用すればよい。これにより上記効果を奏するものとなる。

１ 屋根構造体
１０ 支柱
２０ 梁
３０ 支柱装置
３１ 桁材
３２ 柱
３５ アングル（連結材）
４０ 屋根体

Claims (2)

1. 複数の梁と、複数の前記梁の上から被せるように配置された屋根体と、支柱と、支柱装置と、を備え、
   前記支柱の上端は、複数の前記梁のうち、少なくとも１つの前記梁の端部に連結されており、
   前記支柱装置は、
   少なくとも２つの柱材と、前記柱材の上端を渡して設けられ、前記梁に交差する方向に延在する桁材と、を有し、
   前記桁材の上面は前記梁の端部の下面に重ねられるように連結されている、屋根構造体。
2. 前記梁が該梁の長手方向に延在して前記屋根体より突出し、該突出した部位に前記支柱装置が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の屋根構造体。

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