JP6928421B2 - Roof structure - Google Patents
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Description
本発明は、屋根構造に関し、詳しくは、登り梁を用いた屋根構造に関する。 The present invention relates to a roof structure, and more particularly to a roof structure using a climbing beam.
特許文献1には、登り梁に載せた野地板に釘等を打ち込んで、登り梁と野地板を結合させた屋根構造が開示されている。 Patent Document 1 discloses a roof structure in which a nail or the like is driven into a field board placed on a climbing beam to connect the climbing beam and the field board.
特許文献1に記載の屋根構造では、屋根面の水平剛性を確保するために、厚みの大きい野地板を用いる必要があり、そのため、屋根の重量が大きくなるといった問題がある。 In the roof structure described in Patent Document 1, it is necessary to use a thick field board in order to secure the horizontal rigidity of the roof surface, and therefore, there is a problem that the weight of the roof becomes large.
本発明は、屋根面の水平剛性を確保し、且つ軽量化を図ることができる屋根構造を提案することを課題とする。 An object of the present invention is to propose a roof structure capable of ensuring the horizontal rigidity of the roof surface and reducing the weight.
本発明の屋根構造は、小屋組みと、前記小屋組みの上に配された屋根下地と、固定具と、を備え、前記小屋組みは、棟木と、軒桁と、前記棟木と前記軒桁に架け渡して配された複数本の登り梁とを有し、前記屋根下地は、前記複数本の登り梁に取り付けられる複数枚のサンドイッチパネルで構成され、前記サンドイッチパネルは、一対の金属外皮の間に芯材を配置したパネルであり、前記固定具は、前記サンドイッチパネルの前記一対の金属外皮を貫通して、前記登り梁に固定されることを特徴とする。 The roof structure of the present invention includes a hut structure, a roof base arranged on the hut structure, and a fixture, and the hut structure spans a purlin, an eaves girder, and the purlin and the eaves girder. It has a plurality of climbing beams arranged, and the roof base is composed of a plurality of sandwich panels attached to the plurality of climbing beams, and the sandwich panel is a core material between a pair of metal outer skins. Ri panels der disposed, said fixture through said pair of metal covering of the sandwich panels, characterized in that it is fixed to the climbing beams.
本発明の屋根構造は、屋根面の水平剛性を確保し、且つ軽量化を図ることができる。 The roof structure of the present invention can secure the horizontal rigidity of the roof surface and reduce the weight.
本発明の一実施形態の屋根構造は、図1に示すように、一般の住宅や店舗や集会所などの中小規模建築物に好適に採用されるものであって、登り梁5を用いた屋根構造である。
As shown in FIG. 1, the roof structure of one embodiment of the present invention is suitably adopted for small and medium-sized buildings such as general houses, stores, and meeting places, and a roof using a
屋根構造は、小屋組み1と、小屋組み1の上に配される屋根下地2とを備える。小屋組み1は、棟木3と、軒桁4と、棟木3と軒桁4に架け渡して配された複数本の登り梁5とを有する。更に、小屋組み1は、小屋梁6と小屋束7を備える。なお、小屋組み1は、小屋梁6と小屋束7のいずれも備えないものであってもよい。以下では、図1に示す状態を基準として、棟木3に対して軒桁4が位置する側を水下側、その反対側を水上側、複数本の登り梁5が並ぶ方向を左右方向として、各構成について説明する。図1では、矢印X1で示す方向が水上側であり、矢印Y1で示す方向が右方向であり、矢印Z1で示す方向が上方向である。
The roof structure includes a hut structure 1 and a
本実施形態の小屋組み1では、複数本の登り梁5は、左右方向に所定の距離をあけて配置されている。ここで、所定の距離とは、例えば、910mmである。登り梁5は、例えば、左右幅が105mmで、上下方向の高さが105mmの角材である。なお、左右に隣接する登り梁5間の距離及び登り梁5のサイズは、上記の距離及びサイズに限定されない。
In the hut structure 1 of the present embodiment, the plurality of
各登り梁5は、水上側の端部が棟木3上に固定され、水下側の端部よりもやや水上側の部位が軒桁4上に固定される。登り梁5の棟木3又は軒桁4への固定は、ねじ等の固定具を複数本(例えば3本)、上方から打ち付けることによって行われる。登り梁5の固定に用いられるねじは、例えば、全長が205mmで、軸部分の直径が6mmまたは8mmで、頭部分の直径が軸部分の直径よりも大きい。
The upper end of each
なお、登り梁5の固定を、上方からの固定具の打ち付けにより行うことで、例えば、L字状の金具をねじ等で登り梁5の側面と棟木3又は軒桁4の上面に取り付けて固定する場合に比べて、使用する固定具の本数を減らして、施工時間の短縮化を図ることができる。
By fixing the
棟木3上と軒桁4上にはそれぞれ、左右方向に隣接する2本の登り梁5間に、転び止め材30が取り付けられる(図3A乃至図3C参照)。転び止め材30は、左右方向に隣接する2本の登り梁5間の距離と同じ長さを有する角材である。転び止め材30は、長手方向の端面(つまり左右の端面)がそれぞれ、登り梁5の左右の側面に当たるように設置されることで、登り梁5が左右方向に倒れることを抑制する。
図1に示す建物の躯体100は、登り梁5を有する小屋組み1の他に、垂木8を有する小屋組み11を更に備える。小屋組み11は、棟木13と、軒桁14と、母屋12と、棟木13と母屋12と軒桁14に架け渡して配された複数本の垂木8と、小屋梁16と、小屋束17とを有する。なお、棟木13は、本実施形態では、通し柱間に通された水平材である。小屋束17は、母屋12を支持している。
The
本実施形態の小屋組み11では、複数本の垂木8は、左右方向に一定の距離をあけて配置されている。ここで、一定の距離とは、例えば、455mmである。垂木8は、例えば、左右幅が45mmで、上下方向の高さが60mmの角材である。なお、左右に隣接する垂木8間の距離及び垂木8のサイズは、上記の距離及びサイズに限定されないが、左右に隣接する垂木8間の距離は、左右に隣接する登り梁5間の距離よりも短く、垂木8のサイズは、登り梁5のサイズよりも小さい。
In the hut assembly 11 of the present embodiment, the plurality of
各垂木8は、水上側の端部が棟木13上に固定され、水下側の端部よりもやや水上側の部位が軒桁14上に固定され、この2箇所の固定部位の間の水上水下方向の中央部が母屋12上に固定される。垂木8の棟木13又は母屋12又は軒桁14への固定は、ねじ等の固定具を上方から打ち付けることによって行われる。垂木8の固定に用いられる固定具は、登り梁5の固定に用いられる固定具よりも、太さや長さが小さい。
In each
躯体100は、軸組み18と、床組み19と、基礎20とを更に備える。軸組み18は、通し柱、管柱、間柱、土台、胴差、貫、及び筋交い等を有する。床組み19は、土台、大引、根太、床束、2階梁、小梁、及び火打ち梁等を有する。躯体100は、木造軸組工法や軽量鉄骨工法などで形成されるが、これら以外の工法で形成されるものであってもよい。
The
屋根下地2は、複数本の登り梁5に取り付けられる複数枚のサンドイッチパネル9で構成される。サンドイッチパネル9は、図2に示すように、一対の金属外皮90,91の間に芯材92を配したパネルである。
The
詳しくは、金属外皮90,91は、金属板をロール加工や折り曲げ加工するなどして所望の形状に成形したものである。金属板は、厚みが、例えば0.27〜1.6mm程度である。金属板は、鋼板、塗装鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板等であるが、これに限定されない。
Specifically, the metal
芯材92は、樹脂発泡体または繊維状無機材またはその組み合わせである。芯材92は、断熱性を有する部材である。樹脂発泡体は、例えば、密度40〜60kg/m3のポリイソシアヌレートフォームやウレタンフォームやフェノールフォームなどである。樹脂発泡体は、例えば、発泡性樹脂液を一対の金属外皮90,91間に注入して発泡させることで形成される。なお、樹脂発泡体は、板状に成形したものであってもよく、この場合、樹脂発泡体は、接着により金属外皮90,91に取り付けられる。
The
繊維状無機材は、例えば、ロックウールやグラスウールなどをバインダー等で固めたブロック体を複数並べて1枚の板状に配置したものである。繊維状無機材は、例えば、接着により金属外皮90,91に取り付けられる。
The fibrous inorganic material is, for example, a plurality of blocks obtained by solidifying rock wool, glass wool, or the like with a binder or the like and arranging them in a single plate shape. The fibrous inorganic material is attached to the metal
また、芯材92は、繊維状無機材からなる層と樹脂発泡体からなる層とを、サンドイッチパネル9の厚み方向(金属外皮90,91が並ぶ方向)に積層して組み合わせたものであってもよい。
Further, the
また、サンドイッチパネル9の周端部に位置する芯材92としては、繊維状無機材や樹脂発泡体よりも耐火性の高い耐火芯材を用いてもよい。この場合、耐火芯材は、例えば、石膏や珪酸カルシウムなどの無機材である。
Further, as the
サンドイッチパネル9は、長方形板状であり、短手方向の一端部に嵌合凸部93を有し、短手方向の他端部に嵌合凹部94を有する。嵌合凸部93と嵌合凹部94はそれぞれ、サンドイッチパネル9の短手方向の各端部に、長手方向に亘って設けられている。嵌合凹部94の底部には、パッキン95が配されている。サンドイッチパネル9は、長手方向が左右方向と平行となるように、横張りで用いられる。つまり、本実施形態では、サンドイッチパネル9は、嵌合凸部93が水上側の端部に位置し、嵌合凹部94が水下側の端部に位置する姿勢で、登り梁5に取り付けて用いられる。
The
サンドイッチパネル9は、例えば長手方向(左右方向)の長さが1820mmであり、短手方向(水上水下方向)の幅が910mmであり、厚みが35mmまたは45mmまたは60mmである。なお、サンドイッチパネル9は、上記のサイズ以外のものであってもよい。
The
サンドイッチパネル9の登り梁5への取り付けは、ビス等の固定具10を用いて行われる(図3A参照)。固定具10は、例えば、全長が80mmで、軸部分の直径が5.5mmで、頭部分の直径が軸部分の直径よりも大きいビスである。固定具10は、一対の金属外皮90,91を貫通して、登り梁5に先端部が固定されるように用いられる。
The
サンドイッチパネル9は、屋根下地2として採用した場合に、屋根面に一定の水平剛性を確保させることができるものであり、同程度の水平剛性を有する厚みの構造用合板に比べて、軽量なものとなっている。
When the
続いて、本実施形態の屋根構造の施工手順の一例について説明する。 Subsequently, an example of the construction procedure of the roof structure of the present embodiment will be described.
まず、小屋組み1の左右方向に並ぶ複数本の登り梁5上に、複数枚のサンドイッチパネル9が左右方向に一列に並べて載置される。このとき、各サンドイッチパネル9は、左右方向に隣接する少なくとも2本の登り梁5に架け渡して配置される。その後、各サンドイッチパネル9は、固定具10が上方から打ち込まれることで、下方に位置する各登り梁5に対して固定される。このとき、各サンドイッチパネル9は、左右の端部がそれぞれの下方に位置する登り梁5に固定される。
First, a plurality of
上述の手順で、複数本の登り梁5のうち左端に位置する登り梁5から右端に位置する登り梁5に亘るように、複数枚のサンドイッチパネル9が一列に設置される。この一列のサンドイッチパネル9の設置は、各登り梁5の水下側の端部から順に、水上側の端部まで行われる。
In the above procedure, a plurality of
水上水下方向に隣接する2列のサンドイッチパネル9は、水上側の列のサンドイッチパネル9の左右の端部の位置と、水下側の列のサンドイッチパネル9の左右の端部の位置とが、左右方向にずれるように設置される。
In the two rows of
ここで、水上水下方向に隣接する2枚のサンドイッチパネル9は、図4Aに示すように、嵌合凸部93と嵌合凹部94とを嵌合させることによって接続される。このとき嵌合凸部93と嵌合凹部94とはパッキン95を介して密着する。また、左右方向に隣接する2枚のサンドイッチパネル9は、図4Bに示すように、対向する左右方向の端部同士を突き合わせることによって接続される。
Here, the two
以上のようにして、複数本の登り梁5上の全体に、複数枚のサンドイッチパネル9が設置される。その後、登り梁5上に設置された複数枚のサンドイッチパネル9上の全体に、ルーフィング材が設置される。その後、ルーフィング材上に、瓦や金属屋根材やスレート板などの屋根材が設置されて、屋根が形成される。
As described above, a plurality of
一方、小屋組み11の左右方向に並ぶ複数本の垂木8上に対しても、上述した複数本の登り梁5へのサンドイッチパネル9の設置と同様の手順で、複数枚のサンドイッチパネル9が設置される。ここで、各サンドイッチパネル9は、左右方向に隣接する複数本(例えば5本)の垂木8に架け渡すようにして設置される。ここで、1枚のサンドイッチパネル9の下方に位置する垂木8の本数は、1枚のサンドイッチパネル9の下方に位置する登り梁5の本数よりも多くなる。
On the other hand, a plurality of
各サンドイッチパネル9は、下方に位置する各垂木8に対して固定される。このとき、各サンドイッチパネル9は、左右の端部がそれぞれの下方に位置する垂木8に固定される。垂木8上で水上水下方向に隣接する2列のサンドイッチパネル9も、水上側の列のサンドイッチパネル9の左右の端部の位置と、水下側の列のサンドイッチパネル9の左右の端部の位置とが、左右方向にずれるように設置される。
Each
複数本の垂木8上の全体に、複数枚のサンドイッチパネル9を設置した後、複数枚のサンドイッチパネル9上の全体に、ルーフィング材が設置される。その後、ルーフィング材上に、瓦や金属屋根材やスレート板などの屋根材が設置されて、屋根が形成される。
After installing the plurality of
また、軸組み18の屋外側に、複数枚のサンドイッチパネル9を外壁下地として設置することにより、耐力壁が形成される。その後、軸組み18に固定されたサンドイッチパネル9の屋外面に、塗装やタイル張り、窯業サイディング張りなどの化粧仕上げを施すことによって、耐力壁の外壁が形成される。なお、小屋組み1,11の小屋梁6,16と小屋束7,17の屋外側にもサンドイッチパネル9を取り付けて、耐力壁を形成するようにしてもよい。
Further, a bearing wall is formed by installing a plurality of
また、床組み19の上に、サンドイッチパネル9を床下地板として設置することにより、耐力床が形成される。その後、床組み19に固定されたサンドイッチパネル9の上に、化粧単板や樹脂製床材、カーペットなどの仕上げ材を設置することによって、床が形成される。
Further, a load-bearing floor is formed by installing the
以上説明した本実施形態の屋根構造は、下記の構成を備えることを特徴とする。 The roof structure of the present embodiment described above is characterized by having the following configurations.
すなわち、本実施形態の屋根構造は、小屋組み1と、小屋組み1の上に配された屋根下地2とを備える。小屋組み1は、棟木3と、軒桁4と、棟木3と軒桁4に架け渡して配された複数本の登り梁5とを有する。屋根下地2は、複数本の登り梁5に取り付けられる複数枚のサンドイッチパネル9で構成される。サンドイッチパネル9は、一対の金属外皮90,91の間に芯材92を配置したパネルである。
That is, the roof structure of the present embodiment includes a hut structure 1 and a
上記の構成のように、本実施形態の屋根構造は、小屋組み1の登り梁5の上に取り付けられる屋根下地2を、一般的に用いられる構造用合板ではなく、一対の金属外皮90,91の間に芯材92を配置したサンドイッチパネル9で構成している。ここで、サンドイッチパネル9は、表面と裏面の外皮がそれぞれ金属製であるため、厚みを抑えながら、一定の強度を確保することができる。そのため、本実施形態の屋根構造によれば、軽量化を図り、且つ屋根面の水平剛性を確保することができる。
As described above, in the roof structure of the present embodiment, the
更に、本実施形態の屋根構造は、上記の構成に加えて、下記の構成を備える。 Further, the roof structure of the present embodiment includes the following configurations in addition to the above configurations.
すなわち、本実施形態の屋根構造では、芯材92は、樹脂発泡体または繊維状無機材またはその組み合わせである。
That is, in the roof structure of the present embodiment, the
上記の構成を備えることで、本実施形態の屋根構造は、断熱性を有するサンドイッチパネル9で屋根下地2を構成することができ、屋根下地2とは別に、断熱性を確保するための資材や工事が不要である。ここで、断熱性を確保するための資材とは、例えば、断熱材と、断熱材の下地となる合板と、合板を留め付ける下地木材等であり、これらの資材は重く、また、断熱性を確保するための工事は煩雑なものである。しかし、本実施形態の屋根構造では、断熱性を確保するための資材や工事が不要であるため、施工期間や施工コストを抑えることができる。
By providing the above configuration, the roof structure of the present embodiment can form the
更に、本実施形態の屋根構造は、上記の構成に加えて、下記の構成を備える。 Further, the roof structure of the present embodiment includes the following configurations in addition to the above configurations.
すなわち、本実施形態の屋根構造は、サンドイッチパネル9を登り梁5に固定する固定具10を更に備える。本実施形態の屋根構造では、固定具10が、サンドイッチパネル9の一対の金属外皮90,91を貫通して、登り梁5に固定される。
That is, the roof structure of the present embodiment further includes a
上記の構成を備えることで、本実施形態の屋根構造では、地震などにより水平方向に大きな外力が加わった際に、この外力に対して粘り強く抵抗することができる。 By providing the above configuration, the roof structure of the present embodiment can persistently resist this external force when a large external force is applied in the horizontal direction due to an earthquake or the like.
また、本実施形態の屋根構造を備える建物では、断熱性を確保するための資材や工事が不要であるのに加えて、室内と屋根裏とを仕切るための天井材や工事が不要であり、登り梁5に固定されたサンドイッチパネル9の裏面(下面)を、室内から視える意匠面として利用することができる。
Further, in the building provided with the roof structure of the present embodiment, in addition to the need for materials and construction for ensuring heat insulation, the ceiling material and construction for partitioning the interior and the attic are not required, and climbing is not required. The back surface (lower surface) of the
また、上述した本実施形態の屋根構造では、小屋組み1を登り梁5を用いたものとし、屋根下地2を金属外皮のサンドイッチパネル9としたことで、母屋と母屋を支える小屋束を省略でき、この分だけ施工時間や施工コストを抑えることができる。
Further, in the roof structure of the present embodiment described above, the hut structure 1 is made of climbing
また、本実施形態の建物の躯体100では、外皮が金属製のサンドイッチパネル9を屋根下地2に用いたことで屋根面の強度が高くなるため、棟木3や軒桁4の撓みを原因とした躯体100の変形が生じにくく、床組み19から火打ち梁を省略することも可能である。
Further, in the
また、外皮が金属製のサンドイッチパネル9を登り梁5に取り付けた屋根構造では、登り梁5や棟木3の撓みを抑制でき、軸組み18や耐力壁の上端部に、屋外側に向けて大きな力がかかることを抑制できる。
Further, in the roof structure in which the
なお、図1に示す実施形態の建物の躯体100は、登り梁5を用いた小屋組み1の他に、垂木8を用いた小屋組み11を備えるものであったが、垂木8を用いた小屋組み11を備えないものであってもよい。登り梁5を用いた小屋組み1では、垂木8を用いた小屋組み11に比べて、サンドイッチパネル9の固定を、太くて大きい固定具で行うことができ、少ない本数で強固にサンドイッチパネル9を固定することができる。また、登り梁5を用いた小屋組み1は、垂木8を用いた小屋組み11に比べて、ビス等の固定具を打ち付ける施工を減らすことができ、施工時間や施工コストを抑えることができる。また、登り梁5を用いた小屋組み1では、垂木8を用いた小屋組み11に比べて、二階の室内空間に向けて、左右方向に隣接する登り梁5の間からサンドイッチパネル9を広く露出させることができ、すっきりとした内観とすることができる。
The
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更が可能である。 Although the present invention has been described above based on the embodiments shown in the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate design changes can be made within the scope of the present invention. Is.
1 小屋組み
2 屋根下地
3 棟木
4 軒桁
5 登り梁
9 サンドイッチパネル
10 固定具
90 金属外皮
91 金属外皮
92 芯材
1
Claims (2)
前記小屋組みの上に配された屋根下地と、
固定具と、を備え、
前記小屋組みは、
棟木と、軒桁と、前記棟木と前記軒桁に架け渡して配され、かつ前記棟木と前記軒桁のみを介して連結された複数本の登り梁とを有し、
前記屋根下地は、
前記複数本の登り梁に取り付けられる複数枚のサンドイッチパネルで構成され、
前記サンドイッチパネルは、一対の金属外皮の間に芯材を配置したパネルであり、
前記固定具は、前記サンドイッチパネルの前記一対の金属外皮を貫通して、前記登り梁に固定され、
前記軒桁上には、隣接する2本の前記登り梁間に転び止め材が設けられることを特徴とする屋根構造。 With the hut
The roof base placed on the hut and
With fixtures,
The hut structure
It has a purlin, an eaves girder, and a plurality of climbing beams arranged over the purlin and the eaves girder and connected only through the purlin and the eaves girder.
The roof base is
It is composed of a plurality of sandwich panels attached to the plurality of climbing beams.
The sandwich panel is a panel in which a core material is arranged between a pair of metal outer skins.
The fixture penetrates the pair of metal outer skins of the sandwich panel and is fixed to the climbing beam .
Roof structure on the eaves digits, characterized by Rukoto cleat member is provided on the climbing Harima two adjacent.
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