<構成>以下、構成について説明する。
図1(図1A)は、戸建て住宅などの建物1を示すものである。この建物1は、建物躯体2の上部に屋根3を有している。そして、この屋根3は、図2(図2A)に示すように、建物躯体2の上部に小屋組部材4を設置して、建物躯体2の上部および小屋組部材4を覆うように屋根パネル5〜7(図1)を設置した屋根構造を備えている。
そして、上記のような構成に対し、この実施例は、以下のような構成を備えている。
(1)小屋組部材4は、建物躯体2の上部の外形よりも小さい屋根パネル受部11と、屋根パネル受部11の隅角部から下方へ延びる垂直材12とを有している。この際、垂直材12は、その下端部が建物躯体2の上部の内側に設けられた内梁部13の中間部に固定可能としている。
そして、小屋組部材4の屋根パネル受部11の上部に、中央に位置する屋根パネル5が取付けられて屋根頂部を構成している。
また、屋根パネル受部11の縁部と建物躯体2の上部の外形を構成する外梁部14との間に、外側に位置する屋根パネル6,7が斜めに取付けられて屋根外側部(または屋根外周部)を構成している。
ここで、屋根パネル受部11は、少なくとも、建物躯体2の桁方向X(長尺方向)へ延びる平行な一対の桁梁(パネル受梁11a)を有している。平行な一対のパネル受梁11a間には、妻方向Y(短尺方向)へ延びる複数本の天井根太や、平行な一対の妻梁(パネル受梁11b:図2A)などを適宜設けることができる。平行な一対のパネル受梁11a(桁梁)と、天井根太や平行な一対のパネル受梁11b(妻梁)などによって、屋根パネル受部11は、平面視ほぼ矩形状などとされる。垂直材12は、屋根パネル受部11の4つの隅角部(コーナー部、または、受梁11aの端部の位置)の下部に取付けられた、上下方向Zに延びる4本の柱部材とされている。パネル受梁11a,11bおよび垂直材12は、いずれも金属材で構成するのが好ましい。但し、パネル受梁11a,11bおよび垂直材12は、木材で構成しても良い。
建物躯体2の上部は、外形を構成する外梁部14と、外梁部14の内側に位置する内梁部13とを有している。内梁部13には、外梁部14以外の全ての梁部材が含まれる。内梁部13の中間部は、内梁部13の(外梁部14と繋がる)端部以外の部分のことである。内梁部13の中間部には、内梁部13どうしの繋ぎ目や、交差部などを含むことができる。
垂直材12の下端部は、内梁部13の中間部に対して直接的に固定したり、または、ブラケットなどの補助部材を用いて間接的に固定したりすることができる。また、主要な内梁部13がない位置については、例えば、内梁部13の間に天井根太などの補助的な梁部材13aを設けて、補助的な梁部材13aを内梁部13にして、天井根太に垂直材12の下端部を取付けるようにしても良い。なお、この実施例では採用しないが、垂直材12の下端部は、構造的には、内梁部13の端部や外梁部14などに固定することも可能になっている。
中央に位置する屋根パネル5は、例えば、四角錐状のものなど、どのような形状のものとしても良いが、この実施例では、ほぼ水平且つ平坦なものとしている。これにより、屋根頂部は、水平な陸屋根になっている。
外側に位置する屋根パネル6,7は、この実施例では、三角形状の屋根パネル6や四角形状の屋根パネル7などとすることができる。そして、三角形状の屋根パネル6と四角形状の屋根パネル7とによって、台形状の屋根面16(図1)を構成している。これにより、屋根3は、水平な陸屋根面の周囲を傾斜した4つの台形状の屋根面16で取り囲んだものとなる。台形状の屋根面16どうしの合せ目は、下り勾配に傾斜する下がり棟などの棟部となっている。
三角形状の屋根パネル6は、下がり棟を構成するために台形状の屋根面16の両側に設けられている。三角形状の屋根パネル6は、下がり棟を構成可能な斜辺を有する屋根パネル6として代表的なものである。但し、三角形状の屋根パネル6は、台形状の屋根パネル6や、その他の斜辺を有する屋根パネル6などに変更することができる。以下、分かり易いように三角形状の屋根パネル6として説明するが、要するに、下がり棟を構成するための斜辺を有している屋根パネル6であれば良いので、三角形状の屋根パネル6には、上記したような代替可能な他の形状の屋根パネル6も含むことができるものとする。また、台形状の屋根面16に付した(E)(S)(W)(N)は、概略の方向である。
(2)中央に位置する屋根パネル5は、図3A〜図3Cに示すように、複数本の平行な角型材21の端部間を、平行な一対の受梁材22で連結してなる枠体23に、面材24を貼設したものとしても良い。
ここで、角型材21には、鉄垂木などの強度の高い角型鋼管を用いることができる。角型材21は、少なくとも2本以上用いられる。受梁材22には、L型のアングル材や、角型材21と同様の角型鋼管などを用いることができる。受梁材22は角型材21と直交する方向に延びるものとされる。受梁材22には、間隔を有して平行に配置された角型材21の各端部が、ドリルねじなどの固定具25で角型材21の軸線方向に固定される。
枠体23は、角型材21を多数用いることで格子状になり、強度がより向上する。角型材21は、面材24の止め点となる位置に沿って設置されるようにする。面材24は、中央に位置する屋根パネル5における野地板になるものである。面材24には、合板や単板などを用いることができる。面材24は、枠体23の上面に隙間が生じないように複数枚並べた状態で、例えば、ドリコンビス(ドリル付きコンクリート用ビス)などの固定具26を用いて角型材21の上面に上からほぼ面直に固定される。
(3)図4に示すように、小屋組部材4の上部と、建物躯体2の上部との間が、斜材31によって連結されるようにしても良い。
ここで、斜材31は、屋根3に対する強度部材として設けられるもの(屋根補強材)である。斜材31は、特に、地震などの揺れに対して水平方向の耐力を確保できるようにするためのものである。斜材31には、必要な強度が得られるように、金属製のもの、例えば、角型鋼管などを用いるのが好ましい。但し、必要な強度が得られるのであれば、斜材31には、木材や、樹脂材などを用いることができる。また、斜材31には、木材と金属材と樹脂材とのうちのいずれか2つ以上を組み合わせた複合材などを用いることもできる。
斜材31の上端部と下端部には、小屋組部材4の上部や建物躯体2の上部に取付けるための取付ブラケット32,33を予め設置しておくのが好ましい。取付ブラケット32,33は、小屋組部材4の上部や建物躯体2の上部へ取付けるのに適した形状や構造のものを使用することができる。例えば、斜材31の上端部の取付ブラケット32は、(建物躯体2の外側に開放されて)上下方向Zへ延びるU型金具などとすることができる。また、斜材31の下端部の取付ブラケット33は、左右一対のL型金具などとすることができる。各取付ブラケット32,33は、斜材31の上下端部に対し、それぞれ斜材31の両側面を挟み込んだ状態に設置して、斜材31に対して上下回動できるように、ボルト・ナットなどの固定具34で横方向に締結固定されている。
そして、斜材31を取付ける場合、小屋組部材4の屋根パネル受部11(のパネル受梁11a,11b)の側面に対して斜材31の上端部(の取付ブラケット32)を直接取付けるようにしても良いが、屋根パネル受部11の斜材31を取付ける位置の下部に対し、上下方向Zへ延びる束部材35を設置して、束部材35の上部側面に、斜材31の上端部の取付ブラケット32をボルト・ナットなどの固定具36で横方向に締結固定するのが好ましい。このように、束部材35を設置することによって、小屋組部材4の中間部における任意の位置に対して、屋根パネル受部11(のパネル受梁11a,11b)を支持しつつ斜材31を強固に設置することが可能になる。
また、建物躯体2の上部の外梁部14の上面に、斜材31の下端部の取付ブラケット33(の水平面)をボルト・ナットなどの固定具37で上下方向Zに締結固定するようにする。
このような構造は、隣接する屋根パネル6,7間の合せ目以外の位置(図1参照)に斜材31を設置するのに適しており、例えば、建物躯体2の妻方向Y(短尺方向)へ向けて斜材31(斜材31a)を設置する場合などに適用される。また、特に図示しないが、建物躯体2の桁方向X(長尺方向)へ向けて斜材31(斜材31b:図1A)を設置する場合などにも適用することができる。
この際、斜材31は、小屋組部材4の外側の位置に設けるのが好ましい。更に、斜材31は、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7の下面にほぼ沿うような傾斜配置にするのが好ましい。
(4)図5に示すように、小屋組部材4は複数隣接配置されるようにしても良い。そして、斜材31は、複数の小屋組部材4間の位置に設けられるようにしても良い。
ここで、小屋組部材4は、図2のように単数のみ設けることもできるが、必要な場合には、図2Aに示すように複数設けるようにしても良い。例えば、小屋組部材4は、建物躯体2の妻方向Y(短尺方向)などに対して複数隣接配置することができる。また、特に図示しないが、小屋組部材4は、建物躯体2の桁方向X(長尺方向)に対して複数隣接配置することもできる。
斜材31については、上記した(3)のものと同様であるが、小屋組部材4を複数隣接配置する場合には、斜材31の上端部の取付ブラケット32をT型金具41などとするのが好ましい。そして、斜材31の上端部に取付けたT型金具41の脚部41aを隣接する小屋組部材4の相接する垂直材12間へ挟み込むように挿入して、相接する垂直材12と共に、ボルト・ナットなどの固定具42(または連結具)で脚部41aを横方向に締結固定する。これにより、複数の小屋組部材4を一体に連結するのと同時に、斜材31の上端部を小屋組部材4に共締め状態で強固に固定することが可能になる。
このような構造は、隣接する屋根パネル6,7間の合せ目以外の位置(図1A参照)に斜材31を設置するのに適しており、例えば、建物躯体2の桁方向X(長尺方向)へ向けて斜材31(斜材31b)を設置する場合などに適用される。また、特に図示しないが、建物躯体2の妻方向Y(短尺方向)へ向けて斜材31(斜材31a)を設置する場合などにも適用することができる。
この際、斜材31は、小屋組部材4の外側となる位置に設けるのが好ましい。更に、斜材31は、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7の下面にほぼ沿うような傾斜配置にするのが好ましい。
なお、斜材31は、建物躯体2の妻方向Y(斜材31a)や、桁方向X(斜材31b)などのいずれか一方に対して設置することで、その方向に対する水平力を受けることができるようになるが(図1)、構造的には、斜材31を両方向に設けて、桁方向Xと妻方向Yとの両方向に対する水平力が受けられるようにするのが好ましい(図1A)。
(5)図2に示すように、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7は、小屋組部材4に対してパネル固定金具51〜53で固定されるようにしても良い。
ここで、パネル固定金具51〜53には、小屋組部材4の上部に取付けられる水上側のパネル固定金具51や、建物躯体2の上部に取付けられる軒元側のパネル固定金具52,53などがある。
更に、軒元側のパネル固定金具52,53には、建物躯体2の上部における外梁部14の中間部などに取付けられる中間金具(パネル固定金具52)や、建物躯体2の上部における外梁部14の端部(建物躯体2のコーナー部)などに取付けられるコーナー金具または端部金具(パネル固定金具53)などがある。
このうち、水上側のパネル固定金具51は、例えば、図6に示すようなものとすることができる。この水上側のパネル固定金具51は、棟部を構成する2つの三角形状の屋根パネル6などをそれぞれ取付けるために、左右勝手違いのものを2つ組み合わせて使用できるようになっており(パネル固定金具51(R)およびパネル固定金具51(L))、小屋組部材4の4つのコーナー部に対し、それぞれ2つ組み合わせた状態で取付けられる。
水上側のパネル固定金具51は、小屋組部材4の上部に固定される屋根固定部55と、この屋根固定部55に取付けられて、屋根パネル6,7を構成する縦枠材56の下面を受けるパネル受部57と、パネル受部57の側部に位置して、縦枠材56を連結固定するパネル固定部58とを有している。
ここで、屋根固定部55は、例えば、縦向きの金属板を、上下方向Zに延びる折線に沿って複数の面を形成するように曲げ加工したものなどとすることができる。そして、そのうちの1つの面55aが、小屋組部材4を構成する垂直材12に当接されて、ボルト・ナットなどの締結具によって横方向に締結固定される。また、水上側のパネル固定金具51を2つ組み合わせた時に、左右の屋根固定部55における互いに当接する面55bどうしをボルト・ナットなどの締結具によって横方向に締結固定して一体化することができるようになっている。
パネル受部57は、上記した三角形状の屋根パネル6を構成する縦枠材56と、四角形状の屋根パネル7を構成する縦枠材56とを同時に受けることができるように、三角形状の受面57aと四角形状の受面57bとを組み合わせた複雑な平面形状を有している。
パネル固定部58は、パネル受部57の各受面57a,受面57bに対してそれぞれ別々に設けられている(パネル固定部58a,58b)。パネル固定部58は、パネル受部57(の各受面57a,受面57b)の外側部からそれぞれ立ち上がる縦面部と、縦面部の上部からパネル受部57とは反対側に屈曲された横面部とを有している。この場合、パネル固定部58の横面部に、縦枠材56の側面に取付けた取付金具56a(例えば、L型金具など)をボルト・ナットなどの締結具でほぼ上下方向Zに締結固定することで、縦枠材56を取付けるようにしている。
そして、パネル受部57とパネル固定部58とは、一枚の(ほぼ横向きの)金属板によって構成することができる。このパネル受部57は、別部材として構成された屋根固定部55の上端部に溶接固定して一体化することができる。
以上は、屋根パネル受部11の隅角部(コーナー部)の位置に取付けられるもの(水上側のパネル固定金具51)である。屋根パネル受部11の中間部の位置には、これとは別の水上側のパネル固定金具が取付けられる。
次に、軒元側のパネル固定金具52,53は、例えば、図7Aに示すようなものとすることができる。
軒元側のパネル固定金具52,53は、例えば、図7Bのパネル固定金具52(中間金具)の例で示すように、建物躯体2の上部に固定される平板状の建物固定部61と、建物固定部61から上方へ立設されて、縦枠材56の下面を受けるパネル受部62と、パネル受部62の側部に位置して、縦枠材56を連結固定するパネル固定部63とを有している。更に、軒元側のパネル固定金具52,53は、縦枠材56を上下方向Zに案内すると共に、縦枠材56の長手方向の位置決めが可能なガイド部64を有している。
ここで、建物固定部61は、上記したように建物躯体2の上部の外梁部14の中間部や端部などに上方から当接されて、ボルト・ナットなどの締結具65によって上下方向Zに締結固定されるものである。
パネル受部62は、建物固定部61の縁部から上方へ延びる縦面部62aと、縦面部の上部を覆うように屈曲形成された横面部62bを有するものとされる。このうち、縦面部62aは、少なくとも、建物固定部61へボルト・ナットなどの締結具65を取付ける際に、締結具65が横面部62bと干渉しないようにするのに必要な長さを有している。
また、横面部62bは、建物固定部61の上部(の少なくとも一部)を覆うように建物固定部61の上方へ向けて屈曲されると共に、縦枠材56の下端側(軒元側)の下面に沿った角度を有する斜めの受面(傾斜受面)などとされている。パネル受部62は、全体として縦枠材56の下面のほぼ整数倍以上の幅寸法を有するものとされる。建物固定部61とパネル受部62は、側方から見て横に向いたほぼJ字状などとなるように一体的に設けられる。
パネル固定部63は、外梁部14の上面に沿って、パネル受部62および建物固定部61の片側または両側に並設された、パネル受部62よりも高く上方へ延びる部材となっている。パネル固定部63は、少なくとも、建物固定部61と一体に設けられる。パネル固定部63は、所要の強度を持たせるために、上方から見て建物固定部61とは反対側へ向いたほぼU字状の断面形状を有している。軒元側のパネル固定金具52,53は、一枚の金属板を曲げて形成することが可能な形状となっている。
U字状をしたパネル固定部63のウェブ部63aは、縦枠材56の側面に当接し得るようになっている。このウェブ部63aの上端部には、縦枠材56をパネル受部62の上側へ案内するためのガイドテーパ67などを設けるようにしても良い。ガイドテーパ67は、ウェブ部63aの上端部をパネル受部62の外側へ斜めに曲げたものとすることができる。
また、U字状をしたパネル固定部63のフランジ部63b,63cは、同じ幅に形成しても良いが、互いに異なる幅としても良い。この実施例では、建物躯体2の外側に位置するフランジ部63bを、建物躯体2の内側に位置するフランジ部63cよりも広幅にしている。
ガイド部64は、パネル固定部63(のウェブ部63a)に対して設けることができる。ガイド部64は、パネル固定部63のウェブ部63aの上端部(ガイドテーパ67を含む)から下方へ延びるガイド溝部、または、上下方向Zに延びる細長いU字状の切込部などとされる。
このガイド溝部は、縦枠材56の下端側に予め内方へ突出するように取付けられた支軸部68(図7A)を上から落とし込んで下方へ案内することにより、縦枠材56を上下方向Zなどに係止保持できるようにするものである。ガイド溝部は、縦枠材56の下面がパネル受部62の横面部の上面に当接する程度の長さとするのが好ましい。同時に、支軸部68を上下方向Zに案内することで、縦枠材56の長手方向に対する位置決めが自然に行われるようになっている。縦枠材56の長手方向は、縦枠材56の延設方向のことである。
支軸部68には、縦枠材56の幅寸法よりも長いボルトなどを用いることができる。そして、ガイド部64による支軸部68の案内後に、支軸部68に、ナット68aなどを強く螺着することで、縦枠材56の本固定が行われる。また、縦枠材56の本固定の際には、パネル固定金具52,53における平面視ほぼU字状をしたパネル固定部63の内部に、平面視ほぼU字状をしたジョイント金具69(図7A)などを介装して、ジョイント金具69とパネル固定部63のフランジ部63b,63cとの間をボルト・ナットなどの固定具70によって固定するようにしても良い。
また、軒元側のパネル固定金具53(端部金具)は、例えば、図7Cに示すように、互いに直交する向きに向けられた2つの受面71,72を有するものとされている。2つの受面71,72は、高さを異ならせても良いし(高低差73)、または、同じ高さとしても良い。2つの受面71,72は、勾配の角度74,75を異ならせても良いし、または、角度74,75を同じにしても良い。2つの受面71,72は、少なくとも、それぞれと繋がる建物固定部61a,61bどうしを、矩形状の平面部61cで接続することによって一体化されている。
(6)図8に示すように、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7と、小屋組部材4と、建物躯体2の上部とが、小屋組部材4の外側の位置でトラス構造部81を形成するようにしても良い。
ここで、トラス構造部81は、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7(の垂木または縦枠材56)を斜辺とし、小屋組部材4(の垂直材12)を縦の辺とし、建物躯体2の上部(の外梁部14や内梁部13)を横の辺とする側面視ほぼ直角三角形状のものとなる。トラス構造部81は、水平方向の外力に対して強い構造であり、斜材31を用いた補強構造を補助する補強構造となる。トラス構造部81は、例えば、建物躯体2の柱82の位置と、隣接する屋根パネル6,7間の合せ目との位置が一致している部分などに形成される。
(7)図9に示すように、中央に位置する屋根パネル5と、小屋組部材4とは、ボルト固定部85で固定されるようにしても良い。
ここで、ボルト固定部85は、例えば、中央に位置する屋根パネル5の受梁材22と、小屋組部材4の屋根パネル受部11のパネル受梁11aとの間を、直接上下方向Zに固定するボルト・ナットなどの固定部材によって構成しても良い。
(8)中央に位置する屋根パネル5と、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7とは、小屋組部材4を介して接続されるようにしても良い。
ここで、上記したように、中央に位置する屋根パネル5は、小屋組部材4(の屋根パネル受部11)の上部に対し、ボルト固定部85によってボルト固定されている。また、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7は、小屋組部材4の垂直材12に対し、水上側のパネル固定金具51によって固定されている。よって、中央に位置する屋根パネル5と、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7とは、直接接続されるのではなく、それぞれが別々に小屋組部材4に固定されることで、小屋組部材4を介して間接的に接続されるようになっている。
(9)以下、図1、図2を用いて、建物1について説明する。この実施例の建物1は、上記屋根構造を備えたものとされている。
ここで、建物1は、ユニット建物などとすることができる。ユニット建物は、予め工場で製造されたほぼ直方体状の建物ユニット91を建築現場へ運んで、建築現場で組み立てることにより、短期間のうちに建物1を構築できるようにしたものである。建物ユニット91には、鉄骨系のものと木質系のものとが存在している。このうち、鉄骨系の建物ユニット91は、4本の柱82の上端部間を4本の天井梁で矩形状に連結すると共に、4本の柱82の下端部間を4本の床梁で矩形状に連結してなるボックスラーメン構造のユニットフレームを有している。
そして、このような建物ユニット91を建築現場で敷地に隣接配置し、また、上下に積み重ねることなどによって建物躯体2が構築される。この実施例では、建物躯体2は、大型の建物ユニット91aを妻方向Yに対して3個横に並べると共に、小型の建物ユニット91bを妻方向Yに対して3個横に並べて大型の建物ユニット91aと繋げた平面視ほぼ矩形状のものなどとしている。なお、小型の建物ユニット91bについては、庇延長梁などを用いた構造に替えても良い。また、図1、図2に示すような、大型の建物ユニット91aと小型の建物ユニット91bを妻方向Yに対して3個横に並べたものに対し、例えば、妻方向Yの幅が半分の建物ユニット91c,91dを足して、図1A、図2Aに示すような大きさなどにすることもできる。
このような、建物躯体2では、最上階の建物ユニット91の天井梁が、上記した内梁部13や外梁部14などとなる。また、最上階の建物ユニット91の天井梁間に設けた天井根太などを、小屋組部材4を取付けるための補助的な梁部材13a(内梁部13)として使用することもできる。
そして、建物躯体2の最上階を構成する複数の建物ユニット91の上部に対し、建物躯体2のほぼ中央に位置するように、上記した小屋組部材4を取付ける。この際、小屋組部材4は、建物ユニット91との対応関係を特に考慮するとなく自由な位置に設置することが可能である。また、屋根パネル6,7は、相互間の合せ目と、建物ユニット91間の合せ目との一致を考慮せずに比較的自由に設置することが可能となる。
<作用>以下、この実施例の作用について説明する。
図2に示すように、複数の建物ユニット91などによって建物躯体2(の上階部分)を組み立てると共に、建物躯体2(の上階部分)の中央部分に小屋組部材4を設置する。
この際、工場で予め、小屋組部材4の上部に、パネル固定金具51〜53のうちの水上側の固定金具(パネル固定金具51)を取付けておくと共に、建物躯体2(の上階部分)の上部に、パネル固定金具51〜53のうちの軒元側の固定金具(パネル固定金具52,53)を取付けておく。
そして、上記したパネル固定金具51〜53を用いて三角形状の屋根パネル6や四角形状の屋根パネル7を取付けることで傾斜した屋根面16を構築する(図1)。この際、例えば、三角形状の屋根パネル6を先に取付け、四角形状の屋根パネル7を三角形状の屋根パネル6の後から取付けるようにする。
先ず、三角形状の屋根パネル6の取付けについて説明する。三角形状の屋根パネル6は、少なくとも、縦枠材56を有している。
そして、三角形状の屋根パネル6を構成する縦枠材56の軒元側に予め突設した支軸部68を、軒元側のパネル固定金具52,53のガイド部64(のガイド溝部)へそれぞれ上から落とし込むようにして、三角形状の屋根パネル6の軒元側を軒元側のパネル固定金具52,53に係止保持する(図7A)。
同時に、三角形状の屋根パネル6の上部を水上側のパネル固定金具51のパネル受部57(の三角形状の受面57a)の上に載置する(図6)。
そして、三角形状の屋根パネル6を構成する縦枠材56の上端部とパネル受部57(の受面57a)の側面のパネル固定部58(パネル固定部58a)とをボルト・ナットなどの締結具で固定する。その後、三角形状の屋根パネル6を構成する縦枠材56の軒元側から突設した支軸部68にナット68aなどを螺着して軒元側のパネル固定金具52,53に縦枠材56の軒元部分を締結固定する。この際、パネル固定金具52,53のパネル固定部63の内部にジョイント金具69を設置して、ジョイント金具69とパネル固定部63のフランジ部63b,63cとの間をボルト・ナットなどの固定具70で固定するようにしても良い。
こうして、三角形状の屋根パネル6が取付けられたら、上記とほぼ同様の手順で四角形状の屋根パネル7を取付けることで、傾斜した屋根面16を構築する。また、小屋組部材4の上面に、水平な屋根面16を取付ける。これにより上記した屋根3が完成される。
<効果>この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
(効果1)屋根構造を、建物躯体2の上部および小屋組部材4を覆うように屋根パネル6,7を設置したものとする。これにより、建物躯体2の上部や小屋組部材4を使って屋根パネル6,7を並べることで、簡単に屋根3を構築することができるようになる。また、小屋組部材4は、少なくとも1つあれば良いので、屋根パネル6,7の支持構造を簡易化することができる。更に、屋根パネル6,7と建物躯体2とに対して、少なくとも1つの小屋組部材4を設置するだけで良いので、小屋裏空間内の設置物を最小限に抑えることができる。
この際、小屋組部材4を、建物躯体2の上部の外形よりも小さい屋根パネル受部11と、屋根パネル受部11の隅角部から下方へ延びる垂直材12とを有するものとし、垂直材12は、その下端部が建物躯体2の上部の内梁部13の中間部に固定可能となるようにした。これにより、建物躯体2の構成に拘らず、建物躯体2の上部に自由に小屋組部材4を設置することができるようになる。よって、屋根構造や屋根3に対する自由度を上げることができる。
そして、屋根頂部を、小屋組部材4の屋根パネル受部11の上部に取付けた中央の屋根パネル5によって構成し、屋根外側部を、屋根パネル受部11の縁部と建物躯体2の上部の外形を構成する外梁部14との間に取付けた外側に位置する斜めの屋根パネル6,7によって構成するようにしても良い。これにより、屋根3をシンプルな外観で、比較的大きな面積の屋根面16を有する見栄えの良い屋根3に仕上げることができる。また、屋根パネル5〜7によって構成される5面の屋根面(屋根パネル5および屋根面16)を有することにより、屋根3を、強度の高いものにすることができる。
(効果2)中央に位置する屋根パネル5を、複数本の平行な角型材21の端部間を平行な一対の受梁材22で連結してなる枠体23に対して、面材24を貼設したものとしても良い。これにより、中央に位置する屋根パネル5を簡易な構造で強度の高いものにすることができる。これにより、中央に位置する屋根パネル5の下側に対し、柱などの支持部材を設けて、中央に位置する屋根パネル5を、支える必要をなくすことができる。
また、中央に位置する屋根パネル5を、ほぼ水平且つ平坦なものとすることで、中央に位置する屋根パネル5をより強度の高いものにすることができる。
(効果3)小屋組部材4の上部と、建物躯体2の上部との間を斜材31で連結するようにしても良い。これにより、屋根3の強度部材となる斜材31を構造的に無理なく設置することができる。よって、例えば、地震などの揺れに対する水平方向の耐力を斜材31によって屋根3に持たせることができる。
特に、建物躯体2の桁方向Xと妻方向Yとの両方向に対して斜材31を設置することで、屋根3は、様々な方向の揺れに対する水平方向の耐力を確保することができる。斜材31は、隣接する屋根パネル6,7間の合せ目以外の位置(図1参照)に設置することができるため、屋根パネル6,7を自由に分割することができる。
この際、斜材31を小屋組部材4の外側の位置に設けるようにすれば、小屋組部材4の内部に斜材31のない空間を確保することが可能になる。更に、小屋組部材4の外側の位置に設けた斜材31を、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7の下面にほぼ沿うような配置とすれば、小屋組部材4の外部や小屋組部材4の内部と外部との間の境界部分に対しても、邪魔にならないように斜材31を(小屋裏に)設置することが可能になる。
(効果4)斜材31は、複数の小屋組部材4間の位置に設けるようにしても良い。これにより、隣接する小屋組部材4間の連結部を利用して斜材31を効率的に設けることができる。この際、小屋組部材4間に上端部が挟着された斜材31を小屋組部材4の外側へ向けて設置すれば、隣接する小屋組部材4間の内部に斜材31のない連続した空間を確保することが可能になる。更に、小屋組部材4の外側の位置に設けた斜材31を、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7の下面にほぼ沿うような配置とすれば、小屋組部材4の外部や小屋組部材4の内部と外部との間の境界部分に対しても、邪魔にならないように斜材31を(小屋裏に)設置することが可能になる。
(効果5)外側に位置する斜めの屋根パネル6,7は、小屋組部材4に対してパネル固定金具51で固定するようにしても良い。これにより、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7の小屋組部材4に対する固定強度を、パネル固定金具51によって確保・向上することができる。よって、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7に、強度部材としての斜材31と同様の水平力を負担する機能を持たせることが可能になる。また、小屋組部材4に予めパネル固定金具51を取付けておくようにすれば、現場で簡単に小屋組部材4に対して外側に位置する斜めの屋根パネル6,7を取付けることができる。
同様に、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7は、建物躯体2の上部に対してパネル固定金具52,53で固定するようにしても良い。これにより、パネル固定金具51と同様の作用効果を得ることができる。また、例えば、互いに隣接する台形状の屋根面16における、三角形状の屋根パネル6どうしの合せ目にできる棟部(下がり棟)では、中央に位置する屋根パネル5との関係を調整して棟部が長く成り過ぎないように棟部の長さを最適に設定できると共に、三角形状の屋根パネル6どうしが合わさることで必要な強度が確保できるので、棟部の途中に、支持用の柱や束などを設ける必要をなくすことができる。なお、三角形状の屋根パネル6や四角形状の屋根パネル7を構成する縦枠材や横枠材は、必要な強度に合わせて、木材や、金属材や、樹脂材や、木材と金属材と樹脂材とのうちのいずれか2つ以上を組み合わせた複合材などを適宜用いることができる。
(効果6)外側に位置する斜めの屋根パネル6,7と、小屋組部材4と、建物躯体2の上部とが、小屋組部材4の外側の位置でトラス構造部81を形成するようにしても良い。このトラス構造部81によって、水平力を負担することができるため、例えば、地震などの揺れに対する水平方向の耐力を屋根3に持たせることができる。
また、小屋組部材4の外側の位置に(外側に位置する斜めの屋根パネル6,7を用いた)トラス構造部81を備えることで、小屋組部材4の内部に対しては、特に、斜材などの補強手段を設ける必要がなくなるので、小屋組部材4の内部に大空間のスペースを確保することができる。そのため、例えば、小屋組部材4の内部に大空間の小屋裏収納などを設けることなどができる。
(効果7)中央に位置する屋根パネル5と、小屋組部材4とは、ボルト固定部85で固定しても良い。これにより、小屋組部材4に対して、中央に位置する屋根パネル5を容易且つ強固に設置することができる。
(効果8)中央に位置する屋根パネル5と、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7とは、小屋組部材4を介して接続されるようにしても良い。これにより、中央に位置する屋根パネル5と、外側に位置する斜めの屋根パネル6,7とを、小屋組部材4に対して別々に設置することが可能になる。よって、屋根3の施工性を向上することができる。
(効果9)建物1は、上記屋根構造を備えることによって、上記屋根構造と同様の作用効果を得ることができる。また、建物1をユニット建物とした場合、ユニット建物を構成する建物ユニット91と、屋根パネル5〜7とは、特に、大きさを合わせなくても良いので、または、屋根パネル5〜7を建物ユニット91に合わせた大きさにしなくても良いので、屋根3の大きさを最適に整えて外観を見栄え良く仕上げることができる。しかも、屋根パネル5〜7は、例えば、左右均等でバランスの良い大きさや枚数などに分割することができるので、屋根パネル5〜7の生産や、輸送などの手間やコストなどを軽減することができる。
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。