JP2008231685A

JP2008231685A - 既存折板屋根の改修構造

Info

Publication number: JP2008231685A
Application number: JP2007069042A
Authority: JP
Inventors: Kohei Sawada; 宏平澤田
Original assignee: Nippon Steel and Sumikin Coated Sheet Corp
Current assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-16
Also published as: JP4917929B2

Abstract

【課題】既存折板屋根の上に形成される新規屋根の風圧や熱応力に対する強度を高くすることができる既存折板屋根の改修構造を提供する。
【解決手段】既存折板屋根１を新規屋根２で覆って改修する。既存折板屋根１のタイトフレーム５に固定金具４を取り付けることによって、複数個の固定金具４、４…を既存折板屋根１の上に設ける。下母屋材６を固定金具４に取り付けることによって、複数本の下母屋材６、６…を既存折板屋根１の上に架設する。下母屋材６に上母屋材７を取り付けることによって、複数本の上母屋材７、７…を下母屋材６の上に架設する。二枚の金属外皮８、８の間に断熱材９を充填して形成される複数枚の新規屋根材１０、１０…を上母屋材７に載設する。新規屋根材１０の表面に防水層１１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、折板屋根で形成される既存の屋根をリフォームする際に用いる既存折板屋根の改修構造に関するものである。

従来より、折板で形成された既存の屋根の上に新規屋根を形成して覆うことによって、既存折板屋根を改修することが行われている。例えば、特許文献１では、二枚の金属板の間に断熱材を充填して耐火断熱パネルを形成し、この耐火断熱パネルを既存折板屋根の上に配設すると共に耐火断熱パネルの表面に防水層を敷設することによって新規屋根を形成し、既存折板屋根を覆うようにしている。

しかし、特許文献１の発明では、耐火断熱パネルを直接既存折板屋根の上に配設しているので、薄い金属板で形成される折板に耐火断熱パネルを固定する必要があり、耐火断熱パネルの固定強度が低くて、風圧力や耐火断熱パネルに生じる熱応力などに対して新規屋根の強度が低下するおそれがあった。
特開２００２−６１３３９号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、既存折板屋根の上に形成される新規屋根の風圧や熱応力に対する強度を高くすることができる既存折板屋根の改修構造を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係る既存折板屋根の改修構造は、既存折板屋根１を新規屋根２で覆って改修するにあたって、既存折板屋根１のタイトフレーム５に固定金具４を取り付けることによって、複数個の固定金具４、４…を既存折板屋根１の上に設け、下母屋材６を固定金具４に取り付けることによって、複数本の下母屋材６、６…を既存折板屋根１の上に架設し、下母屋材６に上母屋材７を取り付けることによって、複数本の上母屋材７、７…を下母屋材６の上に架設し、二枚の金属外皮８、８の間に断熱材９を充填して形成される複数枚の新規屋根材１０、１０…を上母屋材７に載設し、新規屋根材１０の表面に防水層１１を設けて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る既存折板屋根の改修構造は、請求項１において、下母屋材６に上母屋材７を取り付けるにあたって、隣り合う固定金具４、４の中間位置でその一つおきに上母屋材を配設して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る既存折板屋根の改修構造は、請求項１において、下母屋材６に上母屋材７を取り付けるにあたって、隣り合う固定金具４、４の中間位置毎に上母屋材を配設して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る既存折板屋根の改修構造は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、下母屋材６と新規屋根材１０とを略同等長さに形成し、下母屋材６の端部と新規屋根材１０の端部とを略位置合せした状態で、新規屋根材１０を上母屋材７に載設して成ることを特徴とするものである。

請求項１の発明では、固定金具４と下母屋材６と上母屋材７とを介して既存折板屋根１のタイトフレーム５に新規屋根材１０を取り付けることができ、既存のタイトフレーム５を利用して新規屋根２にかかる風圧力及び積雪力や熱応力に対する強度を高くすることができるものである。

請求項２の発明では、固定金具４と下母屋材６と上母屋材７とを介して新規屋根２にかかる風圧を各固定金具４にほぼ均一に分散することができ、この結果、改修後のタイトフレーム５にかかる風圧力、積雪力を改修前とほぼ同一にすることができることにより、改修後の外力に対する屋根強度は改修前と変わらない。よって、既存折板屋根１のタイトフレーム５の強度を調査することなく、改修が行えるメリットがある。

請求項３の発明では、固定金具４と下母屋材６と上母屋材７とを介して新規屋根２にかかる風圧を各固定金具４にほぼ均一に分散することができ、この結果、改修前後でタイトフレーム５にかかる風圧力、積雪力を改修前とほぼ同一にすることができることにより、改修後の外力に対する屋根強度は改修前と変わらない。よって、既存折板屋根１のタイトフレーム５の強度を調査することなく、改修が行えるメリットがある。

請求項４の発明では、新規屋根材１０が熱伸縮することによる生じる熱応力を下母屋材６の内力として処理することができ、新規屋根材１０が熱伸縮することによるタイトフレーム５への影響をほとんどなくすることができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明は、既存折板屋根１の上に新規屋根２を形成するものである。既存折板屋根１は断面略波形を有するものであって、屋根の傾斜方向（軒棟方向）に長い山部２４と谷部２５とが交互に繰り返して位置するように形成されている。このような既存折板屋根１は、建物の母屋や梁などの構造材２０と、タイトフレーム５と、折板屋根材２６とで構成されている。構造材２０は、例えば、Ｈ型鋼などを用いて形成されている。折板屋根材２６はカラー鋼板やステンレス鋼板などの金属板を折り曲げ加工などして屋根の傾斜方向に長く形成したものであって、谷部２５の両側に半山部２４ａを有して形成されている。タイトフレーム５は既存折板屋根１の断面とほぼ同形の断面形状であって、亜鉛めっき鋼板やステンレス鋼板などの矩形の金属板を折り曲げ加工などして山部５ａと谷部５ｂとが交互に繰り返して位置するように形成されている。また、山部５ａには凹段部５ｃが形成されている。

そして、既存折板屋根１は以下のようにして形成する。まず、複数個のタイトフレーム５を構造材２０の長手方向（屋根の傾斜方向と直交する方向）に並ぶようにして、構造材２０の上面に取り付ける。また、タイトフレーム５の凹段部５ｃには断面Ｌ字状の取付金具４５をボルト４６で取り付け、この取付金具４５により吊子７０をタイトフレーム５に取り付ける。吊子７０はタイトフレーム５と同様の金属板で形成することができる。

次に、構造材２０に取り付けたタイトフレーム５に上側から折板屋根材２６を被せながら、複数枚の折板屋根材２６、２６…を構造材２０の上側に配置し、タイトフレーム５に各折板屋根材２６を取り付けることによって、既存折板屋根１を形成することができる。ここで、折板屋根材２６は屋根の傾斜方向に長く配置し、複数枚の折板屋根材２６、２６…が構造材２０の長手方向に並ぶようにする。また、折板屋根材２６の谷部２５はタイトフレーム５の谷部５ｂの上側に嵌め込み、折板屋根材２６の半山部２４ａはタイトフレーム５の山部５ａの上面に載置する。そして、図２（ｂ）に示すように、隣接する折板屋根材２６、２６の端部の半山部２４ａ、２４ａ同士をハゼ折りにより接合し、この接合部３０により隣接する折板屋根材２６、２６を接続するが、半山部２４ａ、２４ａ同士をハゼ折りする際に、吊子７０も一緒に折り曲げるようにするものであり、これにより、折板屋根材２６とタイトフレーム５とを吊子７０で連結することができる。尚、上記のようなハゼ折りにより接合するほかに、ボルトや嵌合による接合により隣接する折板屋根材２６、２６を接続することができる。

新規屋根２は、図１及び図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、固定金具４、下母屋材６、上母屋材７、新規屋根材１０及び防水層１１などを用いて形成することができる。

固定金具４は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、下面が開口するコ字状に形成された載置部２７と、載置部２７の両下端から外側に向かって突出する突出片２８と、突出片２８の端部から斜め下方に向かって突出する取付片２９とを有し、載置部２７の上面にボルト部４０を突設したものを用いることができる。

下母屋材６は断面略コ字状に形成される金属製の長尺部材であって、例えば、Ｃ型鋼をその開口が下に向くようにして用いることができる。また、上母屋材７も下母屋材６と同様の断面略コ字状に形成される金属製の長尺部材であって、例えば、Ｃ型鋼をその開口が側方に向くようにして用いることができる。

新規屋根材１０は、図４に示すように、上下（表裏）二枚の金属外皮８、８の間に芯材として断熱材９を充填して形成されるサンドイッチパネル（断熱パネル）である。金属外皮８、８は厚み０．２７〜１．６ｍｍ程度の金属板をロール加工や折り曲げ加工するなどして形成されるものである。この場合、金属板としてはステンレス鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板（商品名「ガルバリウム鋼板」）、塗装鋼板、塩化ビニル樹脂被覆鋼板などの各種の金属板を用いることができる。両方の金属外皮８の厚みは同一であっても異なっていても良い。また、断熱材９としては厚み２０〜１２０ｍｍ程度のものを用いることができる。この場合、無機質断熱材としてはロックウールやグラスウールなどの無機繊維材料を用いることができ、樹脂断熱材としてはウレタンフォームやスチレンフォームやフェノールフォームやポリイソシアヌレートフォームなどの樹脂発泡体を用いることができる。金属外皮８、８と断熱材９とは接着して一体化することができる。さらに、新規屋根材１０の一つの端部には嵌合凸部４１が全長に亘って形成されていると共に新規屋根材１０の他の一つの端部には嵌合凹部４２が全長に亘って形成されている。残りの二つの端部には嵌合凸部４１や嵌合凹部４２が形成されておらず、その端面は平坦に形成されている。また、新規屋根材１０としては耐火性を有するものを用いても良い。尚、図４中の符号６２はパッキンである。

防水層１１としては防水塗膜あるいは防水シートを用いることができ、防水シートとしては防水性を有する軟質高分子材料、例えば、軟質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー等の軟質熱可塑性合成樹脂の他、アスファルトや改質アスファルトや合成ゴム等により形成したものを用いることができる。これらの樹脂材料等を単独で形成するようにしても、１種以上の複数の樹脂材料を積層状態にして形成するようにしても良い。防水層１１は長期間の防水性や紫外線及びオゾンに対する耐久性などに優れたものであるが、中でも特に、軟質ポリ塩化ビニル樹脂からなるものは、圧延等を利用することにより成形を容易に行え、熱融着できるので、経済性や施工性に優れ、好適に用いることができる。防水層１１の厚みは１〜３ｍｍとすることができるが、これに限定されるものではない。

そして、新規屋根２を形成するにあたっては、以下のようにして行う。まず、既存折板屋根１の山部２４の位置に複数個の固定金具４を取り付ける。固定金具４を取り付けるにあたっては、載置部２７の下側の空間に山部２４の接合部３０を収納すると共に各突出片２８、２８を接合部３０の両側において山部２４の上面に載置し、各取付片２９、２９を山部２４の両側面に接触させて配置すると共に各取付片２９、２９を山部２４の両側面にドリルビスなどの固定具３２で取り付けるようにする。ここで、タイトフレーム５に対応する箇所で使用する固定具３２はドリルビスを用いてタイトフレーム５にまで固定具３２を貫通させて螺合させ、タイトフレーム５に固定金具４を固定する。

次に、山部２４に取り付けた固定金具４のボルト部４０を下母屋材６に上下に貫通させながら固定金具４の載置部２７に下母屋材６を載置してボルトナット止めにより固定することによって、既存折板屋根１の上側に複数本の下母屋材６を配設する。ここで、下母屋材６は既存折板屋根１の山部２４及び谷部２５と直交する方向に長く配設し、複数個の固定金具４、４…にわたって架設するようにする。

次に、既存折板屋根の上方に架設した下母屋材６の上に上母屋材７を固定する。下母屋材６に上母屋材７を固定するには、下母屋材６の上に上母屋材７を載置すると共にＬ型アングル４７を下母屋材６と上母屋材７とにそれぞれボルトナット止めすることによって、Ｌ型アングル４７を介して下母屋材６と上母屋材７とを連結するようにする。上母屋材７は既存折板屋根１の山部２４及び谷部２５と平行な方向、すなわち、下母屋材６の長手方向と直交する方向に長く配設し、複数本の下母屋材６、６…にわたって架設する。また、複数本の上母屋材７、７…を下母屋材６の長手方向に並べて載設する。

次に、上母屋材７の上に新規屋根材１０を載置し、ドリルビスなどの固定具５０で上母屋材７に固定することによって、複数枚の新規屋根材１０、１０…を複数本の上母屋材７、７にわたって架設する。ここで、屋根の傾斜方向（上母屋材７の長手方向と平行な方向）で隣接する新規屋根材１０、１０は嵌合凸部４１と嵌合凹部４２との嵌合により接続する。また、屋根の傾斜方向と直交する方向（下母屋材６の長手方向と平行な方向）で隣接する新規屋根材１０、１０はその対向する端部間に僅かな隙間（３〜６ｍｍ程度）６１を介して近接して配置する。

次に、防水層１１を新規屋根材１０の上面に敷設する。防水層１１を固定するにあたっては、固定ディスク５１を用いる。固定ディスク５１は、図５に示すように、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂やフッ素樹脂等のホットメルト接着材５２を表面に設けた鋼板製の円板である。そして、図６に示すように、防水層１１を敷設する前に新規屋根材１０の上面に複数個の固定ディスク５１を所定の間隔（約７０ｃｍピッチ）で配置し、貫通孔５３を通したビス等の固定具で固定した後、固定ディスク５１の上面を含む新規屋根材１０の上面に防水層１１を敷設し、固定ディスク５１に対応する部分を熱風や電磁誘導等で加熱してホットメルト接着材５２を溶融し、この後、再びホットメルト接着材５２を固化又は硬化させることによって、防水層１１を固定ディスク５１に接着して固定する。また、複数枚の防水層１１、１１…を用いる場合は、隣接する防水層１１、１１の端部同士（３０〜６０ｍｍ）を重ね合せ、この部分を加熱した後、再びホットメルト接着層を固化又は硬化させることによって、防水層１１、１１の端部を接着するのが好ましい。また、アスファルトや改質アスファルトを防水層１１として用いる場合は、新規屋根材１０の上面と接着剤で接着する接着工法を採用することができる。このようにして防水層１１、１１…を接合して一体化したシームレス工法により自由度が高く雨水などの浸入を完全に防止することができる。尚、防水層１１の接着には、公知の自動溶着機や溶剤溶着などを併用することができる。

上記のようにして、既存折板屋根１の上方に防水性のあるフラットな新規屋根２を形成し、既存折板屋根１の全体を新規屋根２で覆って改修することができる。

そして、本発明では、固定金具４と下母屋材６と上母屋材７とを介して既存折板屋根１のタイトフレーム５に新規屋根材１０を取り付けるので、既存のタイトフレーム５を利用して新規屋根２を固定することができ、新規屋根２にかかる風圧力や新規屋根材１０の熱伸縮で生じる熱応力に対する強度を高くすることができる。

また、本発明では、図７に示すように、下母屋材６の長手方向で隣り合う固定金具４、４の間の中間位置（谷部２５の上方位置）において上母屋材７を下母屋材６の上面に固定するのが好ましい。本発明の場合、新規屋根２にかかる風圧力、積雪力（積雪時の荷重）は、新規屋根材１０から上母屋材７、下母屋材６、固定金具４を介してタイトフレーム５にまで伝わるが、隣り合う固定金具４、４の間の中間位置において上母屋材７を下母屋材６の上面に固定すると、一本の上母屋材７からその両側の固定金具４、４に風圧力や積雪力がほぼ均一に分散されることになる。従って、改修後のタイトフレーム５にかかる風圧力、積雪力を改修前とほぼ同一にすることができることにより、改修後の外力に対する屋根強度は変わらず、既存折板屋根のタイトフレームの強度を調査することなく、改修が行えるメリットがあり、また、タイトフレーム５の一部に不用意な力がかからないようにすることができる。

このような効果を得るために、本発明では、隣り合う固定金具４、４の中間位置でその一つおきに上母屋材７を配設することができ、この場合、隣り合う上母屋材７、７の間隔Ｄは、隣り合う固定金具４、４の間隔ｄの二倍にすることができる。また、隣り合う固定金具４、４の中間位置毎に上母屋材を配設することができ、この場合、隣り合う上母屋材７、７の間隔Ｄは、隣り合う固定金具４、４の間隔ｄと同等にすることができる。上母屋材７の本数は少ないほど、屋根の重量が減ったりコストが少なくなったりするため、隣り合う固定金具４、４の中間位置でその一つおきに上母屋材を配設するのが好ましい。

また、本発明では、図８に示すように、下母屋材６の長手方向の寸法と、下母屋材６の長手方向における新規屋根材１０の寸法とを略同等長さ（約４〜５ｍ）に形成し、下母屋材６の長手方向の端部と、新規屋根材１０の嵌合凸部４１や嵌合凹部４２の形成されていない端部とを位置合せした状態で、新規屋根材１０を上母屋材７に載設するのが好ましい。新規屋根材１０の熱伸縮による熱応力は上母屋材７を通じて下母屋材６に伝えられる。そして、下母屋材６と新規屋根材１０とをほぼ同じ長さにすることにより、新規屋根材１０から下母屋材６に伝わる熱応力は下母屋材６の内力として吸収され、下母屋材６を支持するタイトフレーム５へはほとんど伝わらない。従って、新規屋根材１０からの熱応力はタイトフレーム５、すなわち、既設折板屋根１にはほとんど伝わらないようにようにすることができる。

図９に固定金具４の他例を示す。この固定金具４は山部２４の接合部３０に係止して取り付けられるものであり、一対の挟持部材７２、７２と係止部材７３とを備えて形成されている。係止部材７３の下部には断面略つ字状の係止部７４が形成されている。また、挟持部材７２の下端には設置片７５が突設されていると共に挟持部材７２の上端には載置片７６が突設されている。そして、一対の挟持部材７２、７２の間に係止部材７３の上部を挟んでボルトナットなどの結合具７７で挟持部材７２、７２を結合することによって、固定金具を形成することができる。

この固定金具４は、設置片７５を山部２４の上面に載置すると共に係止部７４を接合部３０に係止し、結合具７７を締め付けることによって、山部２４の上面に突設することができる。そして、載置片７６の上に下母屋材６を載置してビスなどの固定具で固定することができる。

本発明の実施の形態の一例を示す一部の断面図である。同上の一部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は側面図である。同上の固定金具の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。同上の新規屋根材を示す一部が破断した斜視図である。同上の固定ディスクを示す斜視図である。同上の一部を示す斜視図である。同上の一部を示す断面図である。同上の一部を示す平面図である。同上の固定金具の他例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１既存折板屋根
２新規屋根
４固定金具
５タイトフレーム
６下母屋材
７上母屋材
８金属外皮
９断熱材
１０新規屋根材
１１防水層

Claims

既存折板屋根を新規屋根で覆って改修するにあたって、既存折板屋根のタイトフレームに固定金具を取り付けることによって、複数個の固定金具を既存折板屋根の上に設け、下母屋材を固定金具に取り付けることによって、複数本の下母屋材を既存折板屋根の上に架設し、下母屋材に上母屋材を取り付けることによって、複数本の上母屋材を下母屋材の上に架設し、二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して形成される複数枚の新規屋根材を上母屋材に載設し、新規屋根材の表面に防水層を設けて成ることを特徴とする既存折板屋根の改修構造。
下母屋材に上母屋材を取り付けるにあたって、隣り合う固定金具の中間位置でその一つおきに上母屋材を配設して成ることを特徴とする請求項１に記載の既存折板屋根の改修構造。
下母屋材に上母屋材を取り付けるにあたって、隣り合う固定金具の中間位置毎に上母屋材を配設して成ることを特徴とする請求項１に記載の既存折板屋根の改修構造。
下母屋材と新規屋根材とを略同等長さに形成し、下母屋材の端部と新規屋根材の端部とを略位置合せした状態で、新規屋根材を上母屋材に載設して成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれに記載の既存折板屋根の改修構造。