JP2002242354A - 切妻屋根の小屋組構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小屋裏に居室として使用可能なほどの大空間
の形成を、剛接合において実現可能とする。 【解決手段】 切妻屋根における桁(1)及び小屋梁(2)
に、Ｈ型鋼(3)の両フランジ部(3a)(3a)に木質端材(4)
(4)が配設された複合梁(5)が用いられるとともに、登り
梁(6)及び棟木(7)にも複合梁が用いられ、登り梁に用い
られた複合梁が、そのＨ型鋼のウェブ部(3b)において、
小屋梁に用いられた複合梁のＨ型鋼のフランジ部に接合
金具(8)によりボルト接合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、切妻屋根
の小屋組構造に関するものである。さらに詳しくは、こ
の出願の発明は、小屋裏に居室として使用可能なほどの
大空間の形成を、剛接合において実現可能とする、複合
梁を用いた切妻屋根の小屋組構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】木質系住宅の構造材として、鉄骨材の強
度、安定性、耐久性などの長所を兼ね備えた複合梁が、
この出願の出願人より提案されている（特開平８−1369
0号公報など）。

【０００３】この複合梁は、Ｈ型鋼の両フランジ部に木
質端材が配設されたものであり、住宅用構造材に要求さ
れる強度、安定性、及び耐久性がＨ型鋼により充足さ
れ、在来の木軸工法の適用を木質端材が可能にしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記複
合梁の適用は、これまでのところ、桁や小屋梁までにと
どまっており、小屋組には、一般の木質系住宅に採用さ
れている構造がそのまま引き継がれていた。したがっ
て、小屋組には小屋束が必要不可欠とされており、この
小屋束の配設により、小屋裏に居室として使用可能なほ
どの大空間を形成することは難しかった。住宅の内部空
間の有効利用という観点からは、小屋裏居室の潜在的な
需要がある。

【０００５】この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑
みてなされたものであり、小屋裏に居室として使用可能
なほどの大空間の形成を、剛接合において実現可能とす
る切妻屋根の小屋組構造を提供することを課題としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この出願の発明者らは、
前述の課題を解決するために、他の屋根に比較して大き
な小屋裏空間を形成可能な切妻屋根を選定し、その小屋
組に先に提案している、前述の通りの複合梁を採用する
とともに、複合梁間の接合を剛接合により実現する方策
を模索した。そして、鋭意検討した結果、以下の通りの
発明を完成したのである。

【０００７】すなわち、この出願の発明は、切妻屋根に
おける桁及び小屋梁に、Ｈ型鋼の両フランジ部に木質端
材が配設された複合梁が用いられるとともに、登り梁及
び棟木にも複合梁が用いられ、登り梁に用いられた複合
梁が、そのＨ型鋼のウェブ部において、小屋梁に用いら
れた複合梁のＨ型鋼のフランジ部に接合金具によりボル
ト接合されることを特徴とする切妻屋根の小屋組構造
（請求項１）を提供する。

【０００８】またこの出願の発明は、前記請求項１に係
る発明に関し、接合金具は、小屋梁に用いられる複合梁
のＨ型鋼フランジ部への固定板部と、この固定板部から
斜め上方に立設された、登り梁に用いられる複合梁のＨ
型鋼ウェブ部との連結板部とを備えるとともに、連結板
部には、その片面において側方に突出し、登り梁に用い
られる複合梁の仮置きを可能とした受け部を備え、小屋
梁に用いられた複合梁のＨ型鋼フランジ部に固定板部に
おいてボルト接合された接合金具の連結板部の受け部
に、登り梁に用いられた複合梁が仮置きされ、その連結
板部において接合金具が、登り梁に用いられた複合梁の
Ｈ型鋼ウェブ部にボルト接合されること（請求項２）、
切妻屋根の棟部における２本の登り梁が、これに用いら
れた複合梁のＨ型鋼ウェブ部において、棟金具によりボ
ルト接合されること（請求項３）をそれぞれ一態様とし
て提供する。

【０００９】さらにこの出願の発明は、前記請求項３に
係る発明に関し、棟金具は、登り梁に用いられる２本の
複合梁のＨ型鋼ウェブ部への固定板部と、この固定板部
の頂部に、両複合梁の木質端材の上面と面一となるよう
に配設された木質材とを備え、固定板部が、登り梁に用
いられた２本の複合梁のＨ型鋼のウェブ部間に跨ってボ
ルト接合されること（請求項４）を、また、この請求項
４に係る発明に関し、棟木に用いられた複合梁が、棟金
具の固定板部にボルト接合されること（請求項５）を一
態様として提供する。

【００１０】さらにまたこの出願の発明は、以上の請求
項１乃至５のいずれかに係る発明に関し、母屋にも複合
梁が用いられ、離間配置された登り梁間にボルト接合さ
れること（請求項６）を一態様として提供する。

【００１１】以下、図面に沿ってこの出願の発明の切妻
屋根の小屋組構造についてさらに詳しく説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、この出願の発明の切妻屋
根の小屋組構造の一実施形態を示した要部斜視図であ
る。

【００１３】たとえばこの図１に示したように、この出
願の発明の切妻屋根の小屋組構造では、切妻屋根におけ
る桁（１）及び小屋梁（２）に、Ｈ型鋼（３）の両フラ
ンジ部（３ａ）（３ａ）に木質端材（４）（４）が配設
された複合梁（５）が用いられるとともに、登り梁
（６）及び棟木（７）にもこの複合梁（５）が用いられ
る。

【００１４】そして、この出願の発明の切妻屋根の小屋
組構造では、登り梁（６）に用いられた複合梁（５）
が、図１図中の円内に示したように、Ｈ型鋼（３）のウ
ェブ部（３ｂ）において、小屋梁（２）に用いられた複
合梁（５）のＨ型鋼（３）のフランジ部（３ａ）に接合
金具（８）によりボルト接合される。

【００１５】この接合金具（８）は、図１図中に拡大し
て示したように、また、その一形態である図２＜ａ＞＜
ｂ＞の断面図、平面図に示したように、小屋梁（２）に
用いられる複合梁（５）のＨ型鋼（３）のフランジ部
（３ａ）への固定板部（８ａ）と、この固定板部（８
ａ）から斜め上方に立設された、登り梁（６）に用いら
れる複合梁（５）のＨ型鋼（３）のウェブ部（３ｂ）と
の連結板部（８ｂ）とを備えることができる。

【００１６】また、接合金具（８）は、連結板部（８
ｂ）の片面において側方に突出し、登り梁（６）に用い
られる複合梁（５）の仮置きを可能とした受け部（８
ｃ）を備えることもできる。この場合、連結板部（８
ｂ）は、登り梁（６）に用いられる複合梁（５）のＨ型
鋼（３）のウェブ部（３ｂ）の片面に当接可能とし、か
つ受け部（８ｃ）が、登り梁（６）に用いられる複合梁
（５）の仮置きを可能とするために、図２＜ｂ＞に示し
たように、固定板部（８ａ）の中心からやや偏心して位
置するのが好ましい。こうすることにより、接合金具
（８）における通り芯と登り梁（６）に用いられる複合
梁（５）の通り芯とが一致する。そして、この接合金具
（８）は、曲げに対して十分な強度を確保するために、
連結板部（８ｂ）をはじめ、固定板部（８ａ）の板厚を
厚くし、若しくはやや厚くし、溶接により接合一体化す
ることが好ましい。もちろん、受け部（８ｃ）も板厚は
厚い若しくはやや厚い方が、登り梁（６）に用いられる
複合梁（５）を仮置きする際に、複合梁（５）を十分に
支持することができるため、好ましい。この受け部（８
ｃ）の配設は、連結板部（８ｂ）との一体成形、あるい
は固定板部（８ａ）及び連結板部（８ｂ）と同様に、固
定板部（８ａ）の片面に溶接するなどが可能である。

【００１７】なお、連結板部（８ｂ）の形状、固定板部
（８ａ）に対する傾斜角度などは、切妻屋根の勾配など
に応じ、適宜変更可能である。図１図中の円内に拡大し
て示したように、連結板部（８ｂ）は、固定板部（８
ａ）よりやや上方に立ち上げられた後に斜め上方に向か
うようにし、あるいは図２＜ａ＞に示したように、固定
板部（８ａ）からほぼすぐに斜め上方に立設するなど、
各種の形態が可能である。

【００１８】以上の構成を有する接合金具（８）は、図
３に示したように、小屋梁（２）に用いられた複合梁
（５）のＨ型鋼（３）のフランジ部（３ａ）に固定板部
（８ａ）においてボルト接合される。そして、登り梁
（６）に用いられた複合梁（５）とは、接合金具（８）
の連結板部（８ｂ）に備えた受け部（８ｃ）に、登り梁
（６）に用いられた複合梁（５）が仮置きされ、連結板
部（８ｂ）において接合金具（８）は、登り梁（６）に
用いられた複合梁（５）のＨ型鋼（３）のウェブ部（３
ｂ）にボルト接合される。

【００１９】このような複合梁（５）のＨ型鋼（３）と
接合金具（８）とのボルト接合を可能とするために、複
合梁（５）のＨ型鋼（３）のフランジ部（３ａ）及びウ
ェブ部（３ｂ）、そして接合金具（８）の固定板部（８
ａ）及び連結板部（８ｂ）には、図２＜ａ＞＜ｂ＞及び
図３に示したように、ボルトの貫通を可能とするボルト
穴（９）を形成しておくことができる。このボルト穴
（９）の位置も、接合金具（８）の連結板部（８ｂ）の
形状、傾斜角度などと同様に、切妻屋根の勾配に応じて
適宜変更可能である。たとえば９寸、１０寸などとする
ことができる。また、これら図２＜ａ＞＜ｂ＞及び図３
に示したように、複合梁（５）のＨ型鋼（３）のウェブ
部（３ｂ）及び接合金具（８）の連結板部（８ｂ）に
は、ボルト穴（９）の中間位置に補助穴（１０）を設
け、しのなどの挿入を可能とし、接合位置の位置合わせ
を容易とすることもできる。

【００２０】この出願の発明の切妻屋根の小屋組構造
は、たとえば以上に例示されるように、他の屋根に比較
して大きな小屋裏空間を形成可能な切妻屋根を選定し、
その小屋組に先に提案している、前述の通りの複合梁
（５）を採用し、すなわち、桁（１）及び小屋梁（２）
ばかりでなく、登り梁（６）及び棟木（７）にも複合梁
（５）を採用するため、従来の小屋束は不要となり、小
屋裏に居室として使用可能なほどの大空間の形成を可能
とする。しかも、登り梁（６）に用いられた複合梁
（５）は、そのＨ型鋼（３）のウェブ部（３ｂ）におい
て、たとえば図１及び図２＜ａ＞＜ｂ＞に例示されるよ
うな接合金具（８）により、小屋梁（２）に用いられた
複合梁（５）のＨ型鋼（３）のフランジ部（３ａ）にボ
ルト接合されるため、登り梁（６）に複合梁（５）を用
いることの不都合さが解消され、複合梁（５）間の接合
を剛接合により実現することができる。すなわち、複合
梁（５）は、鉛直荷重に対しては高い強度を有するが、
大きな曲げモーメントが局部的に発生すると、Ｈ型鋼
（３）のフランジ部（３ａ）及びウェブ部（３ｂ）に座
屈、変形などが生じやすいという弱点がある。これは、
複合梁（５）そのものの問題というよりは、Ｈ型鋼
（３）それ自体の構造上の欠点に由来するものである
が、この出願の発明の切妻屋根の小屋組構造では、登り
梁（６）に用いられる複合梁（５）を桁（１）ではな
く、これに直交継ぎされる小屋梁（２）に用いられる複
合梁（５）にボルト接合するため、そのようなＨ型鋼
（３）のフランジ部（３ａ）及びウェブ部（３ｂ）にお
ける座屈、変形などは全く発生しない。登り梁（６）に
用いられる複合梁（５）の接合は剛接合となる。したが
って、この出願の発明の切妻屋根の小屋組構造は、架構
構造とも言えるほどの十分な強度を有する。しかも、ボ
ルト接合であるため、施工現場において簡易工具により
容易に接合可能であり、施工性にも優れる。

【００２１】しかも、この出願の発明の切妻屋根の小屋
組構造では、前述の通り、棟木（７）にも複合梁（５）
を採用していることから、その木質端材（４）の存在に
より、従来と同様に、垂木（１１）を何ら問題なく釘を
はじめとする各種の固定具により容易に接合することも
可能である。

【００２２】また、この出願の発明の切妻屋根の小屋組
構造では、図１に示したように、切妻屋根の棟部におけ
る２本の登り梁（６）は、これに用いられた複合梁
（５）のＨ型鋼（３）のウェブ部（３ｂ）において、棟
金具（１２）によりボルト接合することができる。

【００２３】棟金具（１２）は、たとえば図４に示した
ように、図１に示した登り梁（６）に用いられる２本の
複合梁（５）のＨ型鋼（３）のウェブ部（３ｂ）への固
定板部（１２ａ）と、この固定板部（１２ａ）の頂部
に、両複合梁（５）（５）の木質端材（４）の上面と面
一となるように配設された木質材（１２ｂ）とを備える
ことができる。

【００２４】この棟金具（１２）は、図１に示したよう
に、固定板部（１２ａ）が、登り梁（６）に用いられた
２本の複合梁（５）のＨ型鋼（３）のウェブ部（３ｂ）
間に跨ってボルト接合される。このため、登り梁（６）
に用いられる２本の複合梁（５）の接合も、棟金具（１
２）を用いたボルト接合により剛接合となる。しかも、
ボルト接合であることから、棟金具（１２）も、前述の
接合金具（８）と同様に、施工現場において簡易工具に
より容易に接合可能であり、施工性に優れる。さらに、
棟金具（１２）の固定板部（１２ａ）の頂部には、前述
の通りの木質材（１２ｂ）が存在するため、垂木（１
１）との取り合いが容易ともなる。

【００２５】このような棟金具（１２）では、登り梁
（６）に用いられる複合梁（５）のＨ型鋼（３）とのボ
ルト接合を可能とするために、複合梁（５）のＨ型鋼
（３）のウェブ部（３ｂ）及び棟金具（１２）の固定板
部（１２ａ）に、ボルトの貫通を可能とするボルト穴
（９）を形成しておくことができる。このボルト穴
（９）の位置も、接合金具（８）と同様に、切妻屋根の
勾配に応じて適宜変更可能である。たとえば９寸、１０
寸などとすることができる。また、図４に示したよう
に、複合梁（５）のＨ型鋼（３）のウェブ部（３ｂ）及
び棟金具（１２）の固定板部（１２ａ）には、ボルト穴
（９）の中間位置に補助穴（１０）を設け、しのなどの
挿入を可能とし、接合位置の位置合わせを容易とするこ
ともできる。

【００２６】図５＜ａ＞＜ｂ＞は、以上の棟金具（１
２）の固定板部（１２ａ）の一形態を示した平面図、断
面図であるが、この図５＜ａ＞＜ｂ＞に示したように、
固定板部（１２ａ）は、登り梁（６）に用いられる２本
の複合梁（５）のＨ型鋼（３）のウェブ（３ｂ）間を跨
ぐことができるように、その形状を平面視略V字形とす
ることができる。V字角の大きさは、切妻屋根の勾配に
応じて適宜変更可能である。また、固定板部（１２ａ）
の頂部には、図４に示したように、木質材（１２ｂ）の
配設を可能とする受け部（１２ｃ）を、木質材（１２
ｂ）の幅に対応させて固定板部（１２ａ）の表裏方向に
配設することができる。もちろんこの受け部（１２ｃ）
は必ずしも設ける必要はなく、木質材（１２ｂ）への固
定板部（１２ａ）の差込み及び接着などによる接合が可
能であれば、省略することが可能である。

【００２７】なお、棟金具（１２）においても、前述の
接合金具（８）と同様に、固定板部（１２ａ）は、ボル
ト接合に際して、登り梁（６）に用いられる複合梁
（５）のＨ型鋼（３）のウェブ部（３ｂ）の片面に当接
することになるため、図５＜ｂ＞に示したように、固定
板部（１２ａ）は、棟金具（１２）の中心からやや偏心
して位置するのが好ましい。こうすることにより、棟金
具（１２）における通り芯と登り梁（６）に用いられる
複合梁（５）の通り芯とが一致する。

【００２８】前述の通り、この出願の発明の切妻屋根の
小屋組構造では、棟木（７）にも複合梁（５）が用いら
れるが、この棟木（７）に用いられる複合梁（５）は、
図１に示したように、たとえば以上に例示される棟金具
（１２）の固定板部（１２ａ）にボルト接合することが
できる。このボルト接合には、たとえば、複合梁（５）
の直交継ぎなどに用いられるかね金具（１３）を流用す
ることができる。一方、このかね金具（１３）とのボル
ト接合を容易とするために、棟金具（１２）の固定板部
（１２ａ）には、図４及び図５＜ａ＞に示したように、
接合位置に、ボルトの貫通を可能とするボルト穴（９）
及びしのなどの挿入により位置合わせを容易とするため
の補助穴（１０）を形成しておくことができる。このよ
うに、この出願の発明の切妻屋根の小屋組構造では、棟
木（７）に用いられる複合梁（５）をもボルト接合可能
であるため、施工現場において簡易工具により容易に接
合可能であり、施工性に優れ、しかも剛接合となる。

【００２９】さらにこの出願の発明の切妻屋根の小屋組
構造では、図１に示したように、母屋（１４）にも複合
梁（５）を用いることができ、離間配置された登り梁
（６）間にボルト接合することができる。このボルト接
合は、まさに複合梁（５）の直交継ぎであることから、
かね金具（１３）の使用が当然可能となる。したがっ
て、母屋（１４）に複合梁（５）を使用する場合にも、
施工現場において簡易工具により容易に接合可能であ
り、施工性に優れ、しかも剛接合となる。また、母屋
（１４）に用いられた複合梁（５）により垂木（１１）
は十分に支持され、また、複合梁（５）が有する木質端
材（４）により垂木（１１）との取り合いも容易とな
る。

【００３０】このように、切妻屋根の小屋組にすべて複
合梁（５）を採用することにより、これまでの小屋組に
必要とされていた木質部材の部品数を減少させることが
でき、資源保全に有効であり、また、加工の手間を著し
く軽減することができ、省施工な小屋組構造となる。し
かも強固な小屋組構造ともなる。そして、間口（ｔ）が
４間（最大で８間）の住宅が建築可能となる。

【００３１】もちろん、この出願の発明は、以上の実施
形態によって限定されるものではない。接合金具、棟金
具、かね金具の細部の構成などについては様々な形態が
存在することは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この出願の発
明によって、小屋裏に居室として使用可能なほどの大空
間の形成が、剛接合において実現可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の切妻屋根の小屋組構造の一実
施形態を示した要部斜視図である。

【図２】＜ａ＞＜ｂ＞は、それぞれ、接合金具の一形態
を示した断面図、平面図である。

【図３】登り梁に用いられる複合梁と小屋梁に用いられ
る複合梁との接合金具によるボルト接合の一形態を示し
た要部分解斜視図である。

【図４】棟金具の一形態を示した斜視図である。

【図５】＜ａ＞＜ｂ＞は、それぞれ、棟金具の固定板部
の一形態を示した平面図、断面図である。

【符号の説明】

１ 桁 ２ 小屋梁 ３ Ｈ型鋼 ３ａ フランジ部 ３ｂ ウェブ部 ４ 木質端材 ５ 複合梁 ６ 登り梁 ７ 棟木 ８ 接合金具 ８ａ 固定板部 ８ｂ 連結板部 ８ｃ 受け部 ９ ボルト穴 １０ 補助穴 １１ 垂木 １２ 棟金具 １２ａ 固定板部 １２ｂ 木質材 １２ｃ 受け部 １３ かね金具 １４ 母屋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 隅谷 晃典 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 合屋 修一 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切妻屋根における桁及び小屋梁に、Ｈ型
   鋼の両フランジ部に木質端材が配設された複合梁が用い
   られるとともに、登り梁及び棟木にも複合梁が用いら
   れ、登り梁に用いられた複合梁が、そのＨ型鋼のウェブ
   部において、小屋梁に用いられた複合梁のＨ型鋼のフラ
   ンジ部に接合金具によりボルト接合されることを特徴と
   する切妻屋根の小屋組構造。
2. 【請求項２】 接合金具は、小屋梁に用いられる複合梁
   のＨ型鋼フランジ部への固定板部と、この固定板部から
   斜め上方に立設された、登り梁に用いられる複合梁のＨ
   型鋼ウェブ部との連結板部とを備えるとともに、連結板
   部には、その片面において側方に突出し、登り梁に用い
   られる複合梁の仮置きを可能とした受け部を備え、小屋
   梁に用いられた複合梁のＨ型鋼フランジ部に固定板部に
   おいてボルト接合された接合金具の連結板部の受け部
   に、登り梁に用いられた複合梁が仮置きされ、その連結
   板部において接合金具が、登り梁に用いられた複合梁の
   Ｈ型鋼ウェブ部にボルト接合される請求項１記載の切妻
   屋根の小屋組構造。
3. 【請求項３】 切妻屋根の棟部における２本の登り梁
   が、これに用いられた複合梁のＨ型鋼ウェブ部におい
   て、棟金具によりボルト接合される請求項１又は２記載
   の切妻屋根の小屋組構造。
4. 【請求項４】 棟金具は、登り梁に用いられる２本の複
   合梁のＨ型鋼ウェブ部への固定板部と、この固定板部の
   頂部に、両複合梁の木質端材の上面と面一となるように
   配設された木質材とを備え、固定板部が、登り梁に用い
   られた２本の複合梁のＨ型鋼のウェブ部間に跨ってボル
   ト接合される請求項３記載の切妻屋根の小屋組構造。
5. 【請求項５】 棟木に用いられた複合梁が、棟金具の固
   定板部にボルト接合される請求項４記載の切妻屋根の小
   屋組構造。
6. 【請求項６】 母屋にも複合梁が用いられ、離間配置さ
   れた登り梁間にボルト接合される請求項１乃至５いずれ
   かに記載の切妻屋根の小屋組構造。