JP6974090B2 - 屋根構造 - Google Patents

Description

この発明は、屋根構造に関するものである。

戸建て住宅などの建物には、建物躯体の上部に屋根を有するものが存在している。そして、このような屋根には、建物躯体の上部に小屋組部材を設置すると共に、建物躯体の上部および小屋組部材を覆うように屋根パネルを設置した構造のものが存在している（例えば、特許文献１参照）。また上記の他にも、特許文献２〜特許文献５に示すような屋根構造も知られている。

実開昭６０−６８１０１号公報 特開平９−２５６５３３号公報 実開昭５４−１０６０１６号公報 特開平３−８９５８号公報 特開２０００−３３６８２５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された屋根構造では、小屋組部材を、建物躯体の上部における、建物躯体の外形を構成する外梁部や、建物躯体の上部の内側に設けられた内梁部どうしが交差する部分などに対して取付けるようにしていたので、建物躯体の上部に対して小屋組部材を自由に設置することができなかった。

これに対し、特許文献２〜特許文献５では、上記したような小屋組部材を用いずに、建物躯体の上部に屋根パネルを取付けるようにしている。例えば、特許文献２では、多数の束や多数の梁などを用いて屋根パネルを設置するようにしている。特許文献３では、仕切り状のパネルを多数用いて屋根パネルを設置するようにしている。特許文献４では、小型の屋根ユニットを多数用いるようにしている。特許文献５では、多数の束などを用いて構成された大型の屋根ユニットを使用するようにしている。そのため、特許文献２〜特許文献５のものは、いずれも屋根パネルの設置構造が複雑になっていた。しかも、いずれのものも、屋根パネルの設置構造が、建物躯体の構成による制限を受け易いものとなっているため、屋根パネルの設置構造には余り自由度がなかった。

そこで、本発明は、主に、上記した問題点を解決することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、建物躯体の上部に小屋組部材が設置され、前記建物躯体の上部および前記小屋組部材を覆うように屋根パネルが設置された屋根構造において、前記小屋組部材が、前記建物躯体の上部の外形よりも小さい屋根パネル受部と、該屋根パネル受部の隅角部から下方へ延びる垂直材とを有し、該垂直材は、下端部が前記建物躯体の上部の内側に設けられた内梁部の中間部に固定可能とされ、前記小屋組部材の前記屋根パネル受部の上部に、中央に位置する屋根パネルが取付けられて屋根頂部を構成し、前記屋根パネル受部の縁部と前記建物躯体の上部の外形を構成する外梁部との間に、外側に位置する屋根パネルが斜めに取付けられて屋根外側部を構成し、中央に位置する前記屋根パネルは、複数本の角型材のみを平行に配置して、各角型材の端部間を、平行な一対の受梁材で連結したのみの枠体に、面材を貼設したものとされることを特徴とする。

本発明によれば、上記構成によって、小屋組部材を、簡易な構造にすると共に、建物躯体の上部に対して、より自由に設置することができるようになる。

建物の屋根部分を示す斜視図である。 図１の変形例を示す斜視図である。 図１の建物を構成する建物躯体および小屋組部材を示す斜視図である。 図２の変形例を示す斜視図である。 中央に位置する屋根パネルを構成する枠体の分解斜視図である。 図３Ａの枠体に面材を貼設する状態を示す分解斜視図である。 図３ＢのＡ−Ａ線部分の縦断面図である。 小屋組部材および建物躯体に対して斜材を取付ける構造を示す一部破断した斜視図である。 小屋組部材および建物躯体に対して斜材を取付ける別の構造を示す一部破断した斜視図である。 小屋組部材の垂直材に設置される図２の水上側のパネル固定金具に、屋根パネルの上端部を取付ける状態を示す分解斜視図である。 建物躯体の上部に設置された図２の軒元側のパネル固定金具に、屋根パネルを取付ける状態を示す分解斜視図である。 図７Ａの軒元側のパネル固定金具（中間金具）の外梁部（建物ユニットの天井梁など）に対する取付状態を示す分解斜視図である。 図７Ａの軒元側のパネル固定金具（端部金具）の斜視図である。 建物躯体の上部と、小屋組部材と、外側に位置する斜めの屋根パネルとによって構成されるトラス構造部を示す、建物および屋根の部分拡大側面図である。 図８の斜めの屋根パネルの上端部周辺の部分拡大図である。 図８の斜めの屋根パネルの下端部周辺の部分拡大図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図１０は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜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。

１ 建物
２ 建物躯体
４ 小屋組部材
５ 屋根パネル
６ 屋根パネル
７ 屋根パネル
１１ 屋根パネル受部
１２ 垂直材
１３ 内梁部
１４ 外梁部
２１ 角型材
２２ 受梁材
２３ 枠体
２４ 面材
３１ 斜材
５１ パネル固定金具
５２ パネル固定金具
５３ パネル固定金具
８１ トラス構造部
８５ ボルト固定部

Claims (2)

1. 建物躯体の上部に小屋組部材が設置され、前記建物躯体の上部および前記小屋組部材を覆うように屋根パネルが設置された屋根構造において、前記小屋組部材が、前記建物躯体の上部の外形よりも小さい屋根パネル受部と、該屋根パネル受部の隅角部から下方へ延びる垂直材とを有し、該垂直材は、下端部が前記建物躯体の上部の内側に設けられた内梁部の中間部に固定可能とされ、前記小屋組部材の前記屋根パネル受部の上部に、中央に位置する屋根パネルが取付けられて屋根頂部を構成し、前記屋根パネル受部の縁部と前記建物躯体の上部の外形を構成する外梁部との間に、外側に位置する屋根パネルが斜めに取付けられて屋根外側部を構成し、
   中央に位置する前記屋根パネルは、複数本の角型材のみを平行に配置して、各角型材の端部間を、平行な一対の受梁材で連結したのみの枠体に、面材を貼設したものとされることを特徴とする屋根構造。
2. 建物躯体の上部に小屋組部材が設置され、前記建物躯体の上部および前記小屋組部材を覆うように屋根パネルが設置された屋根構造において、前記小屋組部材が、前記建物躯体の上部の外形よりも小さい屋根パネル受部と、該屋根パネル受部の隅角部から下方へ延びる垂直材とを有し、該垂直材は、下端部が前記建物躯体の上部の内側に設けられた内梁部の中間部に固定可能とされ、前記小屋組部材の前記屋根パネル受部の上部に、中央に位置する屋根パネルが取付けられて屋根頂部を構成し、前記屋根パネル受部の縁部と前記建物躯体の上部の外形を構成する外梁部との間に、外側に位置する屋根パネルが斜めに取付けられて屋根外側部を構成し、
   前記小屋組部材の上部と、前記建物躯体の上部との間が、斜材によって連結され、
   前記小屋組部材が複数隣接配置されると共に、前記斜材は、複数の前記小屋組部材間の位置に設けられていることを特徴とする屋根構造。

Images