JP2004300815A - 小屋裏構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の小屋裏構造体1は、棟側屋根ユニット10と、一対の軒側屋根ユニット20A、20Bとを備え、これらが互いに結合して一体的に構成されている。棟側屋根ユニット10は、一対の上弦材12、12及び一対の下弦材13、13を連結した複数のトラス単位体11が、連結水平材14と結合して連結してなる。軒側屋根ユニット20は、屋根斜材22及びたて枠材23を連結した複数の枠組単位体21が、上枠材24と結合すると共に、床面材25と結合してなる。小屋裏構造体1において、床面材25が互いに対向して結合していると共に、連結水平材14及び上枠材24が互いに対向して結合している。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造住宅の小屋裏利用3階建における小屋裏構造体に関し、特に、シザーズトラス方式による船底天井を有する小屋裏構造体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、3階建木造住宅においては、地上高さ制限(10m以下)の関係から、屋根裏と2階床上の間仕切壁及び妻壁とで囲まれた空間部分を小屋裏空間として利用することが行われており、近年、このような小屋裏構造体をユニット化する技術が提案されている(特許文献1、2、3参照)。
【0003】
ところで、小屋組方式には、屋根梁方式、トラス方式等のほか、小屋裏高さを有効利用したシザーズトラス方式がある。
シザーズトラスとは、天井勾配に従って流れる下弦材が、水平にならず、屋根勾配に従って流れる上弦材に対し、鋏状に開いたトラスである。このようなシザーズトラスを、間仕切壁の間に複数配設し、シザーズトラスで受けた屋根荷重を、妻壁に伝達せず、間仕切壁のみに伝達するようにしている。
【0004】
従来、シザーズトラス方式を用いた小屋裏構造体の施工においては、間仕切壁を構成するたて枠を2階床上に配列した後、シザーズトラスを、一つずつクレーンで吊り上げ、たて枠上に組み付けるようにしている。
【0005】
【特許文献1】
特開平2001−295370号公報
【特許文献2】
特開平6−73797号公報
【特許文献3】
特開平6−307102号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の小屋裏構造体の施工においては、一般に、シザーズトラスは、重心位置が高く不安定であるため、このようなシザーズトラスを高所で取り扱う作業は、効率が悪く、施工期間が延びる原因の一つになっていた。
また、たて枠やシザーズトラスの組付精度は、作業者の技量に依るところが大きく、小屋裏構造体の品質にばらつきが生じるという問題もあった。
【0007】
従って、本発明の目的は、作業効率がよく、施工期間を短縮し得ると共に、品質の安定した小屋裏構造体を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、屋根面、天井面、及び間仕切面を有する小屋裏の棟側領域を構成する棟側屋根ユニットと、該小屋裏の軒側領域を構成する一対の軒側屋根ユニットとを備え、該棟側屋根ユニット及び該一対の軒側屋根ユニットが互いに結合して一体的に構成された小屋裏構造体であって、前記棟側屋根ユニットは、前記屋根面の上部を構成する一対の上弦材、及び前記天井面を構成する一対の下弦材を、鉛直面上で互いに連結したトラス単位体を複数有し、該トラス単位体が、それぞれの下部において棟方向に延在する連結水平材と結合してなり、前記軒側屋根ユニットは、前記屋根面の下部を構成する屋根斜材、及び前記間仕切面を構成するたて枠材を、鉛直面上で互いに連結した枠組単位体を複数有し、該枠組単位体が、それぞれの上部において棟方向に延在する上枠材と結合すると共に、それぞれの下部において水平面上に延在する床面材と結合してなり、前記一対の軒側屋根ユニットにおける前記床面材が、互いに対向して結合していると共に、前記棟側屋根ユニットにおける前記連結水平材、及び前記軒側屋根ユニットにおける前記上枠材が、互いに対向して結合していることを特徴とする小屋裏構造体を提供することにより前記目的を達成したものである。
【0009】
本発明の場合、棟側屋根ユニット及び一対の軒側屋根ユニットを、それぞれ、工場で製造し、これらを現場で一体化して小屋構造体を構築することにより、作業効率がよく、施工期間を短縮することができると共に、安定した品質を維持することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る小屋裏構造体の好ましい一実施形態を図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の小屋裏構造体1は、屋根面、天井面、及び間仕切面を有する小屋裏の棟側領域を構成する棟側屋根ユニット10と、小屋裏の軒側領域を構成する一対の軒側屋根ユニット20(20A、20B)とを備え、棟側屋根ユニット10及び一対の軒側屋根ユニット20A、20Bが互いに結合して一体的に構成されている。
棟側屋根ユニット10は、屋根面の上部を構成する一対の上弦材12、12、及び天井面を構成する一対の下弦材13、13を、鉛直面上で互いに連結したトラス単位体11を複数有し、トラス単位体11が、それぞれの下方隅部において棟方向に延在する連結水平材14と結合して連結してなる。
軒側屋根ユニット20は、屋根面の下部を構成する屋根斜材22、及び間仕切面を構成するたて枠材23を、鉛直面上で互いに連結した枠組単位体21を複数有し、枠組単位体21が、それぞれの上方隅部において棟方向に延在する上枠材24と結合すると共に、それぞれの下端面において水平面上に延在する床面材25と結合してなる。
一対の軒側屋根ユニット20A、20Bにおける床面材25が、互いに対向して結合していると共に、棟側屋根ユニット10における連結水平材14、及び軒側屋根ユニット20における上枠材24が、互いに対向して結合している。
かかる小屋裏構造体1を詳細に述べる。
【0011】
まず、棟側屋根ユニット10を説明する。
図2に示すように、トラス単位体11は、上記一対の上弦材12、12、上記一対の下弦材13、13のほか、これらの内部を構成するラティス材として、中央束材15、一対の側方束材16、16、一対の内部斜材17、17を用いて、鉛直面上に配置されるシザーズトラスとして構成されている。
上弦材12は、小屋裏の屋根勾配に従って両側に傾斜しており、その上端部が互いに結合している。下弦材13は、小屋裏の天井勾配に従って両側に傾斜しており、その上端部が互いに結合している。上弦材12及び下弦材13は、それぞれの下端部があおり止め31の緊結により互いに結合している(図5参照)。
【0012】
かかるトラス単位体11は、それぞれ、棟方向(X方向)に一定のモジュール(例えば455mm)毎に配列し、これにより、棟側屋根ユニット10が構成されている。棟側屋根ユニット10においては、トラス単位体11は、それぞれの上部が転び止め18を介して結合し、それぞれの下部が連結水平材14上に配置されてこれと結合している。そして、上弦材12が配列された斜面には、小屋裏の屋根面の上部が形成され、下弦材13が配列された斜面には、小屋裏の天井面が形成されている。
【0013】
図2又は図5に示すように、連結水平材14は、棟方向に延在する部材であり、互いに直交する第1の水平材14a及び第2の水平材14bから断面L字状に形成されてなる。
第1の水平材14aは、その内側端面で下弦材13の下部側面に当接して配置されている。第2の水平材14bは、その上面で上弦材12の下端部に当接すると共に、その内側端面で第1の水平材14aの外側端面に当接して配置されている。
このような連結水平材14においては、第1の水平材14aの外側端面、及び第2の水平材14bの下面に、軒側屋根ユニット20と結合する面が形成されている(詳細後述)。
【0014】
上弦材12の下部下面、下弦材13の下部側面及び連結水平材14の上面で囲まれた領域には、三角柱状の空隙が形成されており、上弦材12及び下弦材13の荷重を有効に連結水平材14に伝達する観点から、その空隙には、屋根勾配に従って傾斜した勾配材30が、ぴったり嵌るように埋設されている。
【0015】
次に、軒側屋根ユニット20を説明する。
図1に示すように、一対の軒側屋根ユニット20は、棟側屋根ユニット10に対し、妻方向(Y方向)の双方に配置されるが、図1の左側(Y+側)のものを第1の軒側屋根ユニット20Aとし、図1の右側(Y−側)のものを第2の軒側屋根ユニット20Bとする。第1、第2の軒側屋根ユニット20A、20B(床面材25を除く)は、棟側屋根ユニット10の棟を通る鉛直面に対し対称構造であるため、第1の軒側屋根ユニット20Aについて主に述べる。
【0016】
図3に示すように、枠組単位体21は、上記屋根斜材22、上記たて枠材23のほか、底弦材26を用いて、鉛直面上に配置される三角枠組として構成されている。
屋根斜材22は、小屋裏の屋根勾配に従って片側に傾斜しており、上記上弦材12につながるものである。たて枠材23は、鉛直方向(Z方向)に延在したもので、その上端部が屋根斜材22の上端部とあおり止め32の緊結により結合している(図5参照)。底弦材26は、妻方向に延在したもので、その内側端部がたて枠材23の下端部と結合しており、その外側端部が屋根斜材22の下面の一部と結合している。
【0017】
かかる枠組単位体21は、それぞれ、棟方向に上記モジュール毎に配列し、上記上枠材24のほか、下枠材27、底枠材28を用いて連結し、床面材25と結合する前段階の枠組ユニット体20’が構成されている。枠組ユニット体20’においては、枠組単位体21は、それぞれの上端部が上枠材24の下面に配置されてこれと結合し、それぞれの内側下端部が下枠27上に配置されてこれと結合し、それぞれの外側下端部が底枠材28上に配置されてこれと結合している。
そして、屋根斜材22が配列された斜面には、小屋裏の屋根面の下部が形成され、たて枠材23が配列された鉛直面には、小屋裏の間仕切面が形成されている。
【0018】
かかる枠組ユニット体20’は、床面材25上に配設され、これにより、第1の軒側屋根ユニット20Aが構成されている。第2の軒側屋根ユニット20Bについても上記同様の構成であり、同一の符号を付してその説明を省略する(図4参照)。
【0019】
第1、第2の軒側屋根ユニット20A、20Bにおいては、床面材25、25が棟方向に互いに対向して同一面上に配列した場合、屋根斜材22及びたて枠材23は、それぞれ同一面上に配置される。
また、床面材25、25が妻方向に互いに対向して接合した場合、上枠材24、24の水平間隔は、棟側屋根ユニット10における連結水平材14、14の水平間隔と同一になるように設定されている。
【0020】
なお、枠組ユニット20’及び床面材25の妻方向の位置関係は、特に限定されるものでなく、互いに隣接する床面材25、25の接合する面が、棟を通る鉛直面上にあってもよく、あるいは、この鉛直面からずれていてもよい。
【0021】
次に、棟側屋根ユニット10及び第1、第2の軒側屋根ユニット20A、20Bの製造方法及び結合方法・状態について述べる。
棟側屋根ユニット10及び第1、第2の軒側屋根ユニット20A、20Bを、すべて工場で製造する。ここでは、上弦材12、下弦材13、屋根斜材22、たて枠材23等を、所望の位置に固定する位置決め治具を用いてもよい。
【0022】
棟側屋根ユニット10及び第1、第2の軒側屋根ユニット20A、20Bの外形寸法は、4t車で運搬する観点から、幅が2.5m程度、長さが6m程度、高さ(積載高さ)が2.7m程度の大きさに収まるようにする。この場合、第1、第2の軒側ユニット20A、20Bについては、枠組ユニット体20’と、床面材25とを別個に工場で製造し、これらを現場で組み立ててもよい。
【0023】
現場においては、建築物の2階構造体を施工した後、その2階構造体上に、第1、第2の軒側屋根ユニット20A、20Bを、妻方向に互いに対向した状態で組み付けると共に、棟方向に並列した状態で組み付ける。
その後、第1、第2の軒側屋根ユニット20A、20B上に、棟側屋根ユニット10を配置する。この場合、第1、第2の軒側屋根ユニット20A、20Bにおける上枠材24、24と、棟側屋根ユニット10における両側の連結水平材14、14とが、互いに接合している(以上図1参照)。
【0024】
そして、図5に示すように、連結水平材14及び上枠材24を、釘打ちにより一体的に結合すると共に、上弦材12及び屋根斜材22を、帯金物33の緊結により一体的に結合する。
これにより、棟側屋根ユニット10及び第1、第2の軒側屋根ユニット20A、20Bが一体的に結合し、小屋裏構造体1が構築される。
この小屋裏構造体1においては、上弦材12及び下弦材13の荷重が、勾配材30、連結水平材14を介してたて枠材23に伝達されるため、棟側屋根ユニット10の強度(特に横荷重に対する強度)が確保されている。
なお、図1に示すように、軒側屋根ユニット20が配置されていない床面材25は、バルコニーの床として用いられるものである。
【0025】
以上述べたように、本実施形態によれば、棟側屋根ユニット10及び一対の軒側屋根ユニット20A、20Bを、現場で一体化して小屋構造体1を構築するようにしたため、作業効率がよく、施工期間を短縮することができる。
かかる点について、棟側屋根ユニット10、一対の軒側屋根ユニット20A、20Bを、すべて工場で製造するようにしたため、小屋裏構造体1の品質を安定して維持することができる。
【0026】
また、本実施形態によれば、棟側屋根ユニット10及び一対の軒側屋根ユニット20A、20Bを、棟方向に連結するようにしたため、運搬上の制限や各ユニットの組立精度に応じて細分化したり、2階構造体の構成に依らず配置したりすることが可能になる。
【0027】
さらに、本実施形態によれば、上弦材12、下弦材13、及び連結水平材14の空隙部に勾配材30を埋設したため、上弦材12及び下弦材13の荷重を、有効にたて枠材23に伝達することができる。
【0028】
さらにまた、本実施形態によれば、トラス単体11の水平間隔及び枠組単位体21の水平間隔を、同一のモジュールに設定したため、各ユニットを共通化することができ、この場合、小屋裏の占有面積に応じて各ユニットの配列数を変更するだけで足りることが多くなり、作業効率の向上、施工期間の短縮につながる。
【0029】
本発明は、上記実施形態に限られることなく、種々の変更等を行うことができる。
上記軒側屋根ユニット20において、屋根斜材22、たて枠材23及び底弦材26を用いて枠組単位体21を構成し、さらに、下枠材27、底枠材28を加えて枠組ユニット体20’を構成したが、屋根斜材22及びたて枠材23を直接床面材25に結合するようにしてもよい。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、作業効率がよく、施工期間を短縮し得ると共に、品質の安定した小屋裏構造体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の小屋裏構造体の概略構成を示す斜視図である。
【図2】本実施形態の棟側屋根ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図3】本実施形態の第1の軒側屋根ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図4】本実施形態の第2の軒側屋根ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図5】本実施形態における棟側屋根ユニット及び第1の軒側屋根ユニットの結合部の拡大図である。
【符号の説明】
10 棟側屋根ユニット
11 トラス単位体
12 上弦材
13 下弦材
14 連結水平材
20 軒側屋根ユニット
20A 第1の軒側屋根ユニット
20B 第2の軒側屋根ユニット
21 枠組単位体
22 屋根斜材
23 たて枠材
24 上枠材
25 床面材
30 勾配材
Claims (4)
- 屋根面、天井面、及び間仕切面を有する小屋裏の棟側領域を構成する棟側屋根ユニットと、該小屋裏の軒側領域を構成する一対の軒側屋根ユニットとを備え、該棟側屋根ユニット及び該一対の軒側屋根ユニットが互いに結合して一体的に構成された小屋裏構造体であって、
前記棟側屋根ユニットは、前記屋根面の上部を構成する一対の上弦材、及び前記天井面を構成する一対の下弦材を、鉛直面上で互いに連結したトラス単位体を複数有し、該トラス単位体が、それぞれの下部において棟方向に延在する連結水平材と結合してなり、
前記軒側屋根ユニットは、前記屋根面の下部を構成する屋根斜材、及び前記間仕切面を構成するたて枠材を、鉛直面上で互いに連結した枠組単位体を複数有し、該枠組単位体が、それぞれの上部において棟方向に延在する上枠材と結合すると共に、それぞれの下部において水平面上に延在する床面材と結合してなり、
前記一対の軒側屋根ユニットにおける前記床面材が、互いに対向して結合していると共に、前記棟側屋根ユニットにおける前記連結水平材、及び前記軒側屋根ユニットにおける前記上枠材が、互いに対向して結合していることを特徴とする小屋裏構造体。 - 前記棟側屋根ユニットは、棟方向に複数連結し、且つ、前記軒側屋根ユニットは、棟方向に複数連結していることを特徴とする請求項1記載の小屋裏構造体。
- 前記上弦材、前記下弦材、及び前記連結水平材の間に形成された空隙部には、前記屋根面の勾配で傾斜した勾配材が埋設されていることを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の小屋裏構造体。
- 前記棟側屋根ユニットにおける前記トラス単位体の水平間隔、及び前記軒側屋根ユニットにおける前記枠組単位体の水平間隔は、それぞれ、所定のモジュールに設定されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の小屋裏構造体。
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