JP2002371663A - 屋根の構造および構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】構造と施工を簡略化した、屋根パネルを用いて
なる屋根の構造および構築方法を提供する。 【解決手段】屋根パネル枠１１に屋根板を取付けてなる
屋根パネル１０同士を組合わせて構築する屋根構造であ
って、屋根パネル枠１１における棟部枠材１２と隅部枠
材に屋根パネル取付け用枠材１６を取付け、相対向する
屋根パネル取付け用枠材１６同士を棟部パネル置き材
６、隅部パネル置き材等を介してファスナー１８接合す
ることで棟部梁又は隅部梁を構成することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屋根の構造に係
り、とくに屋根パネルを用いた屋根構造の簡略化、施工
の容易性を実現した屋根の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】屋根の構造に関しては種々の提案がなさ
れており、屋根パネルによって屋根を組立てる先行技術
として、（１）特開平９−２５６５３４、（２）特開平
９−２６８６８４、（３）特許第２７１３８６１等があ
る。以下簡単に説明する。

【０００３】（１）特開平９−２５６５３４では、寄せ
棟屋根において、外周梁およびこれとと同じ高さの母屋
梁を設けると共に、母屋梁から複数の束を立設し、背丈
の高い束に支持された棟梁に取付けた屋根パネル取付け
用集合ブラケットによって屋根パネルの上端を支持し、
背丈の低い束によって屋根パネルの中間部を支持し、屋
根パネルの下端は、母屋梁に取付けたブラケットで支持
する屋根構造である。

【０００４】この特開平９−２５６５３４は、構造面か
らみた場合、屋根パネルを支えるための棟梁、母屋梁、
外周梁、高低複数の束、屋根パネルを支えるため束に設
けられた棟梁等の構造を有している点で、従来の屋根構
造の延長線上にある。また、この従来例では、前述のと
おり複雑な構造枠組みを必要としているため、材料の増
大、作業工数増、コスト高につながる。

【０００５】また、特開平９−２５６５３４を施工面か
らみた場合、小屋裏側から順に各部材を接合していく点
で、従来の屋根施工方法の延長線上にある。そして、屋
根パネルと棟梁、束、母屋梁、外周梁等の構造体との接
合に際し、小屋裏に入って作業するため、作業空間が狭
く、組立てが面倒であるという点で従来の問題点は改良
されていない。

【０００６】（２）次に、特開平９−２６８６８４は、
切り妻屋根に係り、屋根パネルのフレームを、矩形に組
んだ鋼材の対向２辺の間を立て横の鋼材で連結して構成
し、前記屋根パネルは、建物本体に立設された束と軒側
に設けられたブラケットで支持されている。

【０００７】この特開平９−２６８６８４でも、構造
面、施工面で従来技術の延長線上にあることに変わりな
い。すなわち、屋根パネルを支えるため頑強な束が必要
であり、さらに、束の自立を支えるために天井面に梁等
の構造材が必要となり、このため材料の増大、作業工数
増、コスト高につながる。さらに、束は屋根パネルの棟
と軒の中間部を内側から支持する構造であり、この屋根
パネルと束との接合において、小屋裏に入って作業する
ため、作業空間が狭く、組立てが面倒となっていた。

【０００８】（３）特許第２７１３８６１には、屋根パ
ネルを支持する小屋組が開示されている。この先行技術
は、下弦材と垂直材と斜材とからなる小屋組部材を一対
の屋根梁間に仮設し、斜材の下端側の屋根梁に、下弦材
と直角方向に伸びる棟トラスを載置し、他方の屋根梁と
棟トラスの上端とで屋根パネルを支持し、下弦材の一側
端を屋根パネル枠に接合し、垂直材と斜材の上端部を屋
根パネル枠に接合するものである。

【０００９】しかし、この特許第２７１３８６１でも、
構造面、施工面で従来技術の延長線上にあることに変わ
りない。すなわち、屋根パネルを支えるため棟トラス、
下弦材、垂直材、斜材等の構造材が必要であり、さら
に、屋根パネルと棟トラス、下弦材、垂直材、斜材等と
の接合において、小屋裏に入って作業するため、作業空
間が狭く、組立てが面倒となっていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、
（１）、（２）、（３）の先行技術は何れも屋根パネル
を使用するが、屋根の構造および施工作業を簡略化する
点については、特に考慮されておらず、したがって、何
れの先行例も、材料の増大、作業工数増、コスト高、小
屋裏での狭小空間での作業の困難性、組立てが面倒等の
問題点が残されていた。

【００１１】本発明者は、屋根パネルを用いた屋根の構
造および、施工作業を簡略化する点について種々研究し
た。その結果、支持梁等により自立させる必要がある複
数の束、束に設けられ、屋根パネルの荷重を支持する棟
梁や隅木、複数の前記束を支持する母屋梁等が屋根構造
を複雑化する原因であり、また、これらの部材を接合す
るために、狭小空間である小屋裏での困難な作業が必要
になり、これが施工性を低下させる原因であることに気
付いた。

【００１２】そこで、本発明者は、従来の複雑に組合わ
される各部材を不要とし、かつ、面倒な施工作業を不要
とする屋根パネルを用いた屋根構造と構築方法について
検討した。

【００１３】その結果、従来の複雑な屋根構造に変え
て、４方から交わる前後、左右の屋根パネルの同士をし
っかりと接合することで、この接合部に棟部梁や隅部梁
機能を持たせ、しかも、その接合作業を屋根パネルの外
側から行えること、および屋根パネルの下部と軒梁との
接合作業も屋根外側から行えることが出来れば従来の課
題を解決できるとの知見を得た。

【００１４】本発明は、前記の知見に基づいて従来の課
題を解決したもので、すなわち、屋根パネルを用いた屋
根の構造と施工を簡略化した、屋根の構造および構築方
法を提供することを目的とする。

【００１５】

【問題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明は次のように構成する。

【００１６】第１の発明は、屋根パネル枠に屋根板を取
付けてなる屋根パネル同士を組合わせて構築する屋根構
造であって、前記屋根パネル枠における棟部枠材と隅部
枠材に屋根パネル取付け用枠材を取付け、相対向する前
記屋根パネル取付け用枠材を接合することで棟部梁又は
隅部梁を構成することを特徴とする。

【００１７】第２の発明は、第１の発明において、前記
屋根パネルの相対向する屋根パネル取付け用枠材を接合
することで、前記屋根パネルの補剛枠材が弦材となって
屋根トラスを形成することを特徴とする。

【００１８】第３の発明は、第１または第２発明におい
て、前記相対向する屋根パネル取付け用枠材は、棟部又
は隅部に接合する際拡径部が屋根パネルの外側に位置す
る略Ｖ状をなし、Ｖ字の底部を両取付け用枠材の接合部
とし、前記拡径部を屋根パネルの外側からのファスナー
打設作業用空間としたことを特徴とする。

【００１９】第４の発明は、第３の発明において、前記
拡径部にかぶせ板を外側から接合することで、Ｖ字の空
間を閉塞した棟部梁または隅部梁を構成していることを
特徴とする。

【００２０】第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明
において、仮設の束にて屋根パネル置き材を支持し、当
該屋根パネル置き材によって棟部、隅部を含む屋根の輪
郭を形成し、前記屋根パネル置き材に、屋根パネルを取
り付けることで屋根を構成することを特徴とする。

【００２１】第６の発明は、第５の発明において、前記
屋根パネル置き材、屋根パネル枠、屋根パネル取付け用
枠材、かぶせ板を一体に接合することで、棟部梁と隅部
梁を構成することを特徴とする。

【００２２】第７の発明は、第１〜第６の何れかの発明
において、屋根パネルに取付けた軒部金物を軒部梁に当
接し、軒部梁側からワンサイドボルト等のファスナーを
打設することで屋根パネルと軒部梁を接合したことを特
徴とする。

【００２３】

【作用】本発明によると、屋根パネル枠における棟部枠
材と隅部枠材に取付けた屋根パネル取付け用枠材同士を
接合することで棟部梁又は隅部梁を構成するので、従来
のように、棟部梁や隅部梁や複数の束等を予め組立てて
おかなくてよく、その分従来に比し構造が簡潔である。
また、施工面では、屋根パネルの外側からのファスナー
による接合の作業のみで屋根を完成させることができる
ので、従来のような狭い小屋裏での作業も不要となる。

【００２４】前記屋根パネルを組立てる際、仮設の束で
支持するパネル置き材によって、棟部、隅部等の屋根の
輪郭を形成し、パネル置き材に屋根パネルを設置して前
記の接合作業をする時は、作業性が一層向上する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。

【００２６】図１（Ａ）は、本発明に係る寄せ棟屋根の
構築途中の斜視説明図、同（Ｂ）は、屋根完成後の斜視
図である。図２は、屋根パネル枠の平面展開図、図３
は、前記枠材に屋根板を取付けた屋根パネルの平面展開
図、図４は、本発明に係る屋根の断面図、図５、図６、
図７、図８は、棟部取付け金物の第１、第２、第３、第
４（最終）取付け工程の拡大断面図、図９、図１０、図
１１は、軒部金物による屋根と軒梁との第１、第２、第
３の接合工程の拡大断面図である。

【００２７】図１、図４において、両側軒梁１と両端軒
梁２が矩形に組まれており、両端軒梁２の間に縦梁３が
架設され、両側軒梁１の間に横梁４が架設され、縦梁３
と横梁４の２つの各交差部から所定間隔をあけて２つの
束５が起立している。前記２つの束５によりリップ溝形
鋼製の棟部パネル置き材６の両端が支持されていると共
に、左右の束５と直角に交わる軒梁１、２の隅部７によ
り、束５と隅部７との間に伸びるリップ溝形鋼製の隅部
パネル置き材８が支持されている。

【００２８】束５は、屋根パネル１０を組立てる前段階
において、棟部パネル置き材６と隅部パネル置き材８と
を仮置きするためのもので、各パネル置き材６、８に屋
根パネル１０を取付けて棟部と隅部が組立てられた後
は、束５を撤去するのを主とするが、そのまま残置して
も構わない。

【００２９】図１（Ａ）のように、仮置き用の束５を介
して棟部パネル置き材６と隅部パネル置き材８を組立て
て屋根の輪郭（棟部、隅部）を形成した後、図１（Ｂ）
示すように、各パネル置き材６、８に、４方から屋根パ
ネル１０、１０・…を取付けて寄せ棟屋根を構築する。

【００３０】図２に示される屋根パネル枠１１…・と、
図３に示される屋根パネル１０…・を説明する。まず、
図２に示すように、４枚の屋根パネル枠１１…・のう
ち、前後の２つの屋根パネル枠１１ａ、１１ｂは、薄鋼
板の溝形鋼製の棟部枠材１２と、軒部枠材１３と、隅部
枠材１４を台形に組立ててパネル枠外形が構成されてい
る。前記軒部枠材１３には、複数の補剛枠材１５の一端
が平行間隔をあけてファスナー等の固定手段で固着され
ていると共に、各補剛枠材１５の他端は、棟部枠材１２
と隅部枠材１４の何れかにファスナー等の固定手段で固
着されている。溝形鋼製の棟部枠材１２と隅部枠材１４
のウェブ背面には、屋根パネル取付け用枠材１６、１６
が取付けられている（詳細は後述する）。

【００３１】左右の２つの屋根パネル枠１１ｃ、１１ｄ
にあっては、薄鋼板の溝形鋼製の軒部枠材１３と隅部枠
材１４とを３角形に組立ててパネル枠外形が構成されて
いる。さらに、軒部枠材１３には、複数の補剛枠材１５
の一端が平行間隔をあけてファスナー等の固定手段で固
着されていると共に、各補剛枠材１５の他端は、隅部枠
材１４にファスナー等の固定手段で固着されている。前
記溝形鋼製の隅部枠材１４のウェブ背面には、屋根パネ
ル取付け用枠材１６、１６が取付けられている（詳細は
後述する）。

【００３２】図３に示されるように、各屋根パネル枠１
１…・には、それぞれ屋根板１７を取付けて屋根パネル
１０…・が構成される。前後左右の４枚の屋根パネル１
０ａ〜１０ｄは、図１（Ａ）に示した棟部パネル置き材
６と隅部パネル置き材８に載置した後、各屋根パネル１
０ａ〜１０ｄの棟部接合部と隅部接合部は、図４の屋根
全体の断面図および、図５〜図８に示すように接合金物
を用いて、屋根の外側からの接合作業で接合される。

【００３３】図４、図５〜図７を参照してさらに説明す
る。なお、棟部接合部と隅部接合部は同一の接合構造で
あるので、以下では、棟部接合構造の例で説明する。

【００３４】各図において、溝形鋼製の棟部枠材１２内
にリップ溝形鋼製の補剛枠材１５の端部が挿入され、側
面の重合部がドリルねじなどのファスナー１８にて固着
されている。棟部枠材１２のウエブ背面１２ａには、変
形溝形の屋根パネル取付け用枠材１６のウェブ背面１６
ａがファスナー１８により固定されている。すなわち、
屋根パネル取付け用枠材１６は、傾斜ウェブ１６ａと、
リップ付きの上部折曲げ接合部１６ｂと、リップ付きの
下部折曲げ接合部１６ｃとから構成され、枠材１２、１
６のウェブ１２ａと傾斜ウェブ１６ａの背面同士を当接
し、当接部にファスナー１８を打設することで両部材間
が固着されている。

【００３５】屋根パネル１０の棟部を組立てる工程を説
明する。先ず、図５のように２つの屋根パネル１０の上
端が近づくように対向させ、さらに、棟部パネル置き材
６に向け斜め下方向に移動させる。次に、図６のよう
に、左右の屋根パネル取付け用枠材１６の下部折曲げ接
合部１６ｃを、棟部パネル置き材６のウェブ背面６ａに
載置し、各部材のウェブを貫通してドリルねじ等のファ
スナー１８を打設する。このファスナー１８の打設作業
は、作業者が屋根の外側から行うことできる。

【００３６】すなわち、図６から分かるように、所定の
勾配で相対向する屋根パネル１０の棟部において、左右
の屋根パネル取付け用枠材１６はＶ字状に配置されてお
り、両取付け用枠材１６間は上部が開いているので、作
業者が棟部の上方、つまり屋根の外側から作業できる。
したがって、本実施形態によると、従来のように狭い小
屋裏空間での作業が不要となり、屋根の組立て作業が楽
で、作業効率が上がるという利点がある。

【００３７】次に、図７に示すように、屋根パネル取付
け用枠材１６のＶ字配置のリップ付きの上部折曲げ接合
部１６ｂに跨ってかぶせ板１９を載置し、その当接部を
貫通してファスナー１８を打設して両部材を固着する。
これにより、左右の屋根パネル取付け用枠材１６と、か
ぶせ板１９とで逆３角形の棟部２０が構築される。ファ
スナー１８の打設等かぶせ板１９の取付け作業も屋根の
外側からできるので、その取付け作業が楽で、作業効率
が上がるという利点がある。

【００３８】なお、棟部パネル置き材６と隅部パネル置
き材８は、屋根パネル１０を組立てる際の組立作業を円
滑にするための仮置き機能を主とし、Ｖ字をなして相対
する屋根パネル取付け用枠材１６同士をファスナー１８
を介して接合する際の連結部材の機能を兼用している。
さらに、屋根パネル取付け用枠材１６、棟部枠材１２又
は隅部枠材１４およびかぶせ板１９と一体となって、棟
部梁または隅部梁を構成する。

【００３９】本発明では、屋根完成後は、ファスナー１
８で接合した屋根パネル取付け用枠材１６同士が、棟梁
（や隅木）として機能するので、前述のように屋根パネ
ル取付け用枠材１６から束５を取り除いて構わない。な
お、この場合は、パネル枠材１１のＶ字をなして相対す
る屋根パネル取付け用枠材１６同士を接合する際の他の
連結部材として、例えば、両取付け用枠材１６に重なり
部を設け、この重なり部を貫通してファスナー１８を打
設してもよいし、または、両取付け用枠材１６に跨って
連結板を配置し、連結板と両取付け用枠材１６との重な
り部を貫通してファスナー１８を打設しても構わない。

【００４０】左右の屋根パネル１０ｃ、１０ｄと前後の
屋根パネル１０ａ、１０ｂとを接合する隅部接合部は、
前述のとおり棟部接合部と同一の接合構造であるので、
説明を省略する。

【００４１】次に、図９〜図１１によって、屋根パネル
１０の下部と軒梁との軒部接合構造を説明する。以下で
は、軒部接合構造の例を説明する。なお、屋根パネル１
０と両側軒梁１および両端軒梁２の接合構造は同じであ
るので、以下では、屋根パネル１０と両側軒梁１の接合
構造を説明する。

【００４２】屋根パネル枠の一部材である補剛枠材１５
の下部の内側には軒部金物２１が取付けられ、この軒部
金物２１を介して屋根パネル１０が両側軒梁１に接合さ
れる。軒部金物２１は、所定長の金属板を断面直角に曲
げ形成されてなり、水平部２１ａと垂直接合部２１ｂの
先端にそれぞれ傾斜接合部２１ｃが形成されている。こ
のように形成された長尺の軒部金物２１を、所定間隔で
平行に配設されている各補剛枠材１５にわたって配設し
たうえ、リップ溝形鋼製の前記補剛枠材１５のフランジ
背面に軒部金物２１の傾斜接合部２１ｃを当てがい、そ
の当接部にファスナー１８を打設することで当該軒部金
物２１を補剛枠材１５に固着できる。

【００４３】次に、図１１に示すように、屋根パネル１
０を両側軒梁１に支持させる。このとき、軒部金物２１
の下部水平部２１ａをリップ溝形鋼製の両側軒梁１の上
フランジ１ａに載置したうえ、その当接部を貫通してワ
ンサイドボルト２２を下から上に向けて打設すること
で、軒部金物２１を介して屋根パネル１０を両側軒梁１
に固着できる。このとき、図から分かるように、リップ
溝形鋼製の両側軒梁１の開口部１ｂは、小屋裏の外側に
位置しているので、この開口部１ｂを利用して屋根の外
側からワンサイドボルト２２を打設すればよく、したが
って、屋根軒部の組立て作業が楽で、小屋裏側での作業
は不要である。

【００４４】

【発明の効果】本発明によると、屋根パネル枠における
棟部枠材と隅部枠材に取付けた屋根パネル取付け用枠材
同士を接合することで、当該接合部が棟部梁又は隅部梁
として機能するので、従来のように、棟部梁や隅部梁や
複数の束等を予め組立てておかなくてよく、従来に比し
構造が簡潔であり、また、施工面では、屋根パネルの外
側からのファスナーによる接合の作業のみで屋根を完成
させることができるので、従来のような狭い小屋裏での
作業も不要となって施工性が向上する。

【００４５】さらに、屋根パネルを組立てる際、仮設の
束で支持するパネル置き材によって、棟部、隅部等の屋
根の輪郭を形成し、パネル置き材に屋根パネルを設置し
て前記の接合作業をするときは、作業性が一層向上す
る。このように、本発明によると、従来問題であった、
材料の増大、作業工数増、コスト高、小屋裏での狭小空
間での作業の困難性、組立てが面倒等の課題が解決され
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明に係る寄せ棟屋根の構築途中
の斜視説明図、同（Ｂ）は、屋根完成後の斜視図であ
る。

【図２】屋根パネル枠の平面展開図である。

【図３】前記枠材に屋根板を取付けた屋根パネルの平面
展開図である。

【図４】本発明に係る屋根の断面図である。

【図５】図４（イ）部の拡大図で、棟部取付け金物の第
１取付け工程の拡大断面図である。

【図６】棟部取付け金物の第２取付け工程の拡大断面図
である。

【図７】棟部取付け金物の第３取付け工程の拡大断面図
である。

【図８】棟部取付け金物の第４（最終）取付け工程の拡
大断面図である。

【図９】図４（ロ）の拡大図で、軒部金物による屋根と
軒梁との第１の接合工程の拡大断面図である。

【図１０】軒部金物による屋根と軒梁との第２の接合工
程の拡大断面図である。

【図１１】軒部金物による屋根と軒梁との第３の接合工
程の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 両側軒梁 ２ 両端軒梁 ３ 縦梁 ４ 横梁 ５ 束 ６ 棟部パネル置き材 ７ 隅部 ８ 隅部パネル置き材 １０ 屋根パネル １０ａ〜１０ｄ 屋根パネル １１ 屋根パネル枠 １１ａ〜１１ｄ 屋根パネル枠 １２ 棟部枠材 １３ 軒部枠材 １４ 隅部枠材 １５ 補剛枠材 １６ 屋根パネル取付け用枠材 １６ａ 傾斜ウェブ １６ｂ 上部折曲げ接合部 １６ｃ 下部折曲げ接合部 １７ 屋根板 １８ ファスナー １９ かぶせ板 ２０ 棟部 ２１ 軒部金物 ２１ａ 水平部 ２１ｂ 垂直部 ２１ｃ 傾斜接合部 ２２ ワンサイドボルト

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根パネル枠に屋根板を取付けてなる屋
   根パネル同士を組合わせて構築する屋根構造であって、
   前記屋根パネル枠における棟部枠材と隅部枠材に屋根パ
   ネル取付け用枠材を取付け、相対向する前記屋根パネル
   取付け用枠材を接合することで棟部梁又は隅部梁を構成
   することを特徴とする屋根の構造。
2. 【請求項２】 前記屋根パネルの相対向する屋根パネル
   取付け用枠材を接合することで、前記屋根パネルの補剛
   枠材が弦材となって屋根トラスを形成する請求項１記載
   の屋根の構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の相対向する屋根
   パネル取付け用枠材は、棟部又は隅部に接合する際拡径
   部が屋根パネルの外側に位置する略Ｖ状をなし、Ｖ字の
   底部を両取付け用枠材の接合部とし、前記拡径部を屋根
   パネルの外側からのファスナー打設作業用空間とした屋
   根の構造。
4. 【請求項４】 前記拡径部にかぶせ板を外側から接合す
   ることで、Ｖ字の空間を閉塞した棟部梁または隅部梁を
   構成していることを特徴とする請求項３記載の屋根の構
   造。
5. 【請求項５】 仮設の束にて屋根パネル置き材を支持
   し、当該屋根パネル置き材によって棟部、隅部を含む屋
   根の輪郭を形成し、前記屋根パネル置き材に、屋根パネ
   ルを取り付けることで屋根を構成することを特徴とする
   請求項１〜４の何れか１項記載の屋根の構造。
6. 【請求項６】 前記屋根パネル置き材、屋根パネル枠、
   屋根パネル取付け用枠材、かぶせ板を一体に接合するこ
   とで、棟部梁と隅部梁を構成することを特徴とする請求
   項５記載の屋根の構造。
7. 【請求項７】 屋根パネルに取付けた軒部金物を軒部梁
   に当接し、軒部梁側からワンサイドボルト等のファスナ
   ーを打設することで屋根パネルと軒部梁を接合したこと
   を特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の屋根の構
   造。