JP2010071039A - 金属折板屋根におけるパネル支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】強風に煽られても破損されずにパネルを長期間固定しておくことが可能となる金属折板屋根におけるパネル支持構造を提供する。
【解決手段】建物のＨ形鋼１のフランジ上面のタイトフレーム３に、波形の折板４が固定される金属折板屋根において、折板４の山部のタイトフレームの固定部を挟んで一対のボルト孔８、８を設け、そのボルト孔８、８の上から係着ボルト７、７を差し込んでＨ字鋼１上側のフランジ２の両側に係着ボルト７、７を係着させ、折板４の上に突出した係着ボルト７のネジ部７ｂ及びタイトフレーム３の固定部の上に三孔座金板９を装着して折板４を挟んで固定ボルト１２で締め付け固定し、さらに三孔座金板９の上に突出した係着ボルト７に硬質ゴムパッキン１３を介して両側の傾斜面部１８ｂの下部に谷筋当接面部１８ｃを備えたパッキン押え板１８を装着し、その上に突出させたネジ部７ｂに螺着した固定ナット２３で締め付け固定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、倉庫、工場、体育館等の金属折板屋根において、その屋根上に太陽光発電パネルや看板等のパネルを取り付けるためのパネル支持構造に関する。

倉庫、工場、体育館等の広い床面積をもつ大型の建物では、屋根に金属製の波形の折板を使用して折筋方向に勾配をつけて葺くものが多く見られる。
これらの建物に使用されている金属屋根に対して太陽光発電パネルや看板などのパネルを取り付ける場合、従来では一般的に折板の山部に対して専用金具などを介して固定することが多い。
例えば下記特許文献１では、折板の山部の上に専用金具を設けることが記載され、また下記特許文献２では、山部とそれに繋がる両傾斜面に被着する専用金具を用いたパネル支持構造が記載されている。
特開２００１−９０２７４号公報 特開２００７−２８４９５６号公報

これらの屋根に使用されている金属折板の厚さは、通常０．６〜０．８ｍｍ程度と薄い鉄板が使用されているが、この厚さであると、上記引用文献１及び引用文献２に記載の金属屋根のパネル支持構造では、折板の山部に専用金具を設けただけでは台風などの強風で折板が煽られて、その折板の谷部を固定した金属梁材との溶接部分が剥がれたり、パネルを固定した山部が強風に耐え切れずに変形や破損してしまう難点があった。
また、この折板の破損の影響を受けて、その上に設置されている太陽光発電パネルや看板などのパネルまでも損傷してしまう問題もあった。

そこで本発明の目的は、建物の構造体である強度の大きなＨ形鋼の梁材に折板が固定されると同時に、その上に設置される太陽光発電パネルや看板などのパネルもそのＨ形鋼に固定され、屋根の折板が強風に煽られても、折板及び太陽光発電パネル等が損傷されることのない強固なパネル支持構造を提供することにある。

以上の課題を解決するため、本発明の金属折板屋根におけるパネル支持構造は、波型のタイトフレームが建物の梁であるＨ形鋼の上側のフランジ上面に谷部で溶接され、建物の天井を覆う波形の折板が前記タイトフレームの山部に固定金具で固定される金属折板屋根において、前記折板には、前記タイトフレームへの固定金具での固定部を挟んだ両側の山筋の前記Ｈ形鋼のフランジの両縁部位又は両縁寄り部位の垂直上方部位に一対のボルト孔が穿設され、上部のネジ部を前記折板の前記各ボルト孔から上に突出させた係着ボルトが、下部を前記フランジに溶接又は係止して直立に固定され、中央部には前記一対のボルト孔に合致したボルト孔と、該ボルト孔間の前記固定金具に対応した位置に該固定金具を収納可能とした被せ穴とが形成され、該中央部の両側には折板の山部両側の斜面を覆う傾斜部が一体的に形成された山型で肉厚の硬質ゴムパッキンが、前記ボルト孔から前記係着ボルトのネジ部を突出させて前記折板の山筋上に被着され、前記ゴムパッキンの中央部及び傾斜部の上に密接するように形成された中央面部と、該中央面部の両側に前記折板の両側の斜面に沿った傾斜面に形成された傾斜面部と、該傾斜面部の下端に前記折板の谷筋の上面に密接する形成された谷筋当接面部と、中央面部に前記ゴムパッキンの各ボルト孔に合致するように穿設されたボルト孔とを備えた山形のパッキン押え板が、該各ボルト孔から前記ゴムパッキン上の前記係着ボルトを突出させて被着され、前記パッキン押え板から突出した前記係着ボルトのネジ部に固定ナットがパッキン押え板を締め付けるように螺着され、 前記金属折板屋根上に突出した係着ボルトのネジ部に太陽光発電パネル等のパネルを直接又は取付金具を介して固定可能としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記パッキン押え板が、中央面部及び傾斜面部の前後端部に、ゴムパッキンの側面を覆うように略直角に屈曲した端部リブ面部が一体的に形成されたパッキン押え板であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記折板とパッキン押え板との間に、ゴムパッキンの両ボルト孔と被せ穴にそれぞれ合致した孔を備えた三孔座金板を配し、該三孔座金板の両ボルト孔上に突出した各係着ボルトに固定ナットを螺着して該三孔座金板を固定したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記パッキン押え板の谷筋当接面部の下面に、前記谷筋当接面部の下面のサイズと同程度のサイズのゴム板を備えたことを特徴とする。

本発明の金属折板屋根におけるパネル支持構造は、高強度であるＨ形鋼の梁に対して、係着ボルトを介してパッキン押え板の上からの固定ナットを締め付けることによって、該パッキン押え板の谷筋当接面部がＨ形鋼のフランジ上面を押圧した状態で直接的に固定される。
このように前記係着ボルトが谷筋当接面部でＨ形鋼に強く固定される構造なので、強風などによるパネルへの大きな負荷は、直接には前記係着ボルトを介して高強度の前記Ｈ形鋼に掛かり、一部の小さい負荷が前記パッキン押え板に分散されて加わることになる。
このとき前記パッキン押え板に加わる一部の小さい負荷はその下の硬質ゴムパッキンを介して薄い折板及びタイトフレームにクッション性を伴って面的に分散され、その結果、薄い折板自体は損傷や破損を生じないように保護される。
一方、係着ボルトに対して直接又は取付金具を介して固定された各種パネルは、その係着ボルトが前記Ｈ形鋼に直接固定されているので、金属折板屋根及びパネルが強風を受けても、その負荷は高強度のＨ形鋼で受け止められ、パネルの変形や損傷の発生を防止することが可能となる。

また、前記折板の上に硬質ゴムパッキンを被せることで、その上から固定ナットで締め付けたパッキン押え板で折板の山部の周辺域を含めて柔軟性を持って面的に広く押さ付け、その際、ゴムパッキンは硬質とはいえ若干の柔軟性を備えているので、強い硬質ゴムパッキンの折板への押圧力が均一化され分散し、断続して起こる強風などによる荷重の変化に柔軟に対応可能となって、パネル支持構造自体の変形や破壊を防止することが可能となる。
また、パッキン押え板がゴムパッキンを覆うことでゴムパッキンの太陽の紫外線による変形及び変質を防ぐとことが可能となる。

さらに、三孔座金板を使用した形態では、金属折板屋根に使用する薄い折板がタイトフレームの上面と三孔座金板の下面との広い面積の当接して固定ナットで絞め付けて押えて面的に固定され、上記谷筋当接面部で前記Ｈ形鋼にパッキン押え板を直接固定する構造と相俟って、前記タイトフレームへの固定部などの局部に負荷が集中することがなくなるので、折板などに変形や損傷が起こるのを防止することができる。
そして、ことような固定によって、Ｈ形鋼と折板、タイトフレーム及び三孔座金板とが一体化し、Ｈ形鋼の梁方向ではタイトフレームで支えると共に折板の折筋方向では係着ボルトで支えて四方から強固に支持可能となる。そしてこれによって強風などによる四方に発生する荷重を広く四方に分散できるより強固な構造となり、これによってパネル支持部分の変形や損傷を防止することが可能となる。

また、金属折板屋根の折板の山筋に２つのボルト孔を設けて、屋根上からそのボルト孔に湾曲させた係着ボルト等を差し込んで、Ｈ形鋼の上側のフランジ下面に係止部をそれぞれ両側から当接状態にして、屋根上から固定ナットで締め付け固定する施工工程とする場合には、全て屋根上で行えるので既設の建築物にいつでも容易に施工することが可能となる。

さらに、硬質ゴムパッキンは折板を貫通し、その上に突出している前記タイトフレームへの固定金具の周囲を覆うので、雨水の侵入可能性がある折板を設けた孔が確実に覆われて、それらの各孔の隙間からの雨水の侵入が確実に防止されて錆の発生による劣化が防止できる。

また、Ｈ形鋼に固定された係着ボルトによって固定ナットで締め付けられたとき、前記パッキン押え板が薄くて弱いと、板の中央部及び傾斜面部が外側に湾曲変形してしまうことがある。
これに対して板厚を大きくして強度を高める対応も可能であるが、前記パッキン押え板に端部リブ面部を一体的に形成した形態では、固定ナットで強く締め付けられても前記端部リブ面部で補強されているため湾曲変形が防止される。
したがって同じような強度が得られれば良いならば、パッキン押え板の板厚をその分薄くすることも可能となる。
さらに、端部リブ面部は、硬質ゴムパッキンの側面も覆うため、硬質ゴムパッキンの周囲はパッキン押え板及びその端部リブ面部で隠され、直射日光の紫外線による硬質ゴムパッキンの劣化を防止することができる利点もある。

前記パッキン押え板の谷筋当接面部の下面に、前記谷筋当接面部の下面のサイズと同程度のサイズのゴム板を備えれば、折板の上面と谷筋当接面部の下面とのこすれによる傷の発生、その傷への雨水や塵埃の接触によって発生する腐食による折板の孔開きなどの損傷の発生が防止可能となる。

このように一体化され高強度となった支持構造によって、前記金属折板屋根上に突出した係着ボルトの上部のネジ部には、その上に直接又は取付金具を介して取り付けられた太陽光発電パネル等のパネル類がＨ形鋼との繋がりを持って強く固定されるので、パネル類自体が強風に合っても、変形したり、また外れたりして損傷することが防止できるようになる。

本発明の金属折板屋根における太陽光発電パネル等のパネル支持構造を最良の実施の形態で説明する。
倉庫、工場、体育館等の広い床面積を持つ大型の建物では、その屋根を金属製の波形の折板を使用して折筋（折り目）方向に勾配をつけて葺いているものが多く見られる。
本発明ではそのような金属折板屋根のうち、図５、図６を除く各図（図中では柱、壁部分などは省略）に示すように、建物の梁材としてのＨ字鋼１を使用し、そのフランジ２を上下平行な向きに組み立てた構造の金属折板屋根を対象とする。
また、本発明のパネル支持構造は、新築の建物に用いる場合と、既築の建物の屋根に対して、屋根を剥がさずに、また天井裏に人が入ることなく施工工程の全てを屋根上で行うために用いる場合とがある。

以下、既築の建物の屋根に対する場合の本発明の金属折板屋根におけるパネル支持構造を中心に、実施例を示す図で詳細に説明する。
なお、本発明は建物の金属折板屋根部分の発明なので、実施例を示す以下の構造を示す各図では建物の柱や壁部分などを省略して示しており、また内部構造は金属折板によって隠れて分かり難いので折板を透視的に描いた図で説明する。

既築の建物は、図２に示すように、建物の梁であるＨ形鋼１の上側のフランジ２のウェブに沿った中央上面２ａに、図７に示すように、折板４（２点鎖線で示す）の波形に重なるような波形に形成されたタイトフレーム３を長手方向に這わせるように配設し、そのタイトフレーム３の谷部３ａをフランジ２の上面２ａに溶接（図２中の溶接部４０）して固着してある。

使用される前記タイトフレーム３には各種タイプがあるが、本実施例では該タイトフレーム３の山部３ｂの上面には上に向けて突設させた上向きボルト６ａが固着されるタイプ（図７に示す）と、タイトフレーム３の山部３ｂにネジ孔を設けて、止め金具２９をネジ止めし、その止め金具２９で折板４を固定するタイプ（図１１に示す）とで説明するが、本発明ではこれらの図７と図１１に示す形のタイトフレーム３のみ限定するものではない。

本実施例では、先ず、図２に示すように、タイトフレーム３の山部３ｂの上面には上に向けて突設させた上向きボルト６ａが固着されるタイトフレーム３を用いた場合で、説明する。
この金属折板屋根では、図７に示すように、前記波形の折板４が、傾斜した折筋５をＨ形鋼１と直交差させる向きに配され、前記波形の折板４の山部４ｂをタイトフレーム３の山部３ｂで前記上向きボルト６ａによって固定できるようにするため、前記上向きボルト６が合致する位置にボルト孔４ｃが開設され、このボルト孔４ｃに上向きボルト６ａが差し込まれて建物の天井を覆う波形の折板４が固定されて葺かれる。
以上が既存の金属折板屋根における、梁に使用したＨ形鋼への折板４の固定部分の構造である。

このような既存の屋根に施工する場合は、波形の折板４の上にナットが螺着され金属折板４が前記タイトフレーム３を介してＨ形鋼１のフランジに固定してあるので、本発明では、タイトフレーム３に折板４を固定したナットや座金類は上向きボルト６ａから全て抜き取っておく場合（図７に示す構造）と、ナットや座金類は上向きボルト６ａから外さないでそのままにしておく場合（図８に示す構造）とが可能である。
上向きボルト６ａからナットや座金類を外さないで合の、図８に示す構造では、三孔座金板９の中央の孔（ボルト逃げ孔４２）は、前記上向きボルト６ａ及びそれに固定されたナットや座金類は納まる程度に大きく形成する。そして、前記タイトフレーム３に上向きボルト６ａに付いているナットや座金類は三孔座金板９から上に突出させて三孔座金板９が固定される。
なお、波形の折板４を固定するのに、タイトフレームの山部上面に前記上向きボルト６ａが固着されていないものが使用される場合、固定金具にビスやネジなど用いて折板４を固定（図省略）する場合と、図１１に示すように止め金具２９を介して波形の折板４の屈曲端部を嵌め込んで固定する場合などがある。

ナットや座金類を上向きボルト６ａから一旦外してから三孔座金板９を取り付ける構造では、図７に示すように、一旦外したナットや座金類を上向きボルト６ａに三孔座金板９を載せてから再度取り付けて三孔座金板９と一緒に固定することになるが、この場合には、その前に次ぎの工程を済ませておく。

その工程とは、図７に示すように、前記タイトフレーム３上に載せた折板４の山部４ｂの山筋の面の中央に、前記タイトフレーム３に固定するためのボルト孔４ｃの位置から略等距離とすると共に前記フランジ２の幅Ｗ（図２参照）と同程度の間隔を設けて一対のボルト孔８、８を設ける。
そして、上部にはネジ部７ｂを有し、下部には「Ｌ」字や「し」字状などの内向きに湾曲させた形状の屈曲係止部２７は形成されている係着ボルト７、７を使用し、前記一対のボルト孔８、８の上から、下方を屈曲させて屈曲係止部２７を形成し上側にネジ部７ｂを有する係着ボルト７、７の係止部２７から差し込む。
用いる係着ボルト７、７の屈曲係止部２７はＨ形鋼の上側のフランジ２の下面２ｂに引っ掛けられれば良いので、「Ｌ」字や「し」字状などの内向き湾曲した形状に限定するものではない。

この工程で、前記係着ボルト７、７のＬ字状の屈曲係止部２７がＨ形鋼の上側のフランジ２の下面２ｂに引っ掛けられて、上部の両ネジ部７ｂ、７ｂが折板４の上に突出した状態となる。同時に前記上向きボルト６も、図７に示すように、上向きボルト６に突出した状態となる。
そこで次に、図７に示すように、前記上向きボルト６及び前記係着ボルト７、７の両ネジ部７ｂ、７ｂに合致する板面位置に設けたボルト孔９ａ、９ｂ、９ｃの三孔を備えた三孔座金板９を前記上向きボルト６及び前記係着ボルト７のネジ部７ｂ、７ｂに嵌め込み、該三孔座金板９の上に突き出た前記上向きボルト６及び両ネジ部７ｂ、７ｂの上からワッシャー１０、１１を嵌め込み、その上から固定ナット１２を螺着して折板４の上に強く締め付け固定する。
なお、前記一対のボルト孔８、８の位置を、Ｈ形鋼上側フランジ２の両側辺の真上にあたる部位であって且つ折板４の山筋中央の部位となるように決める。

このとき、前記固定ナット１２で屈曲係止部２７が前記Ｈ形鋼１上側のフランジ２の下面２ｂを強く押圧した状態で上に引き上げられて固定されるが、両係着ボルト７の屈曲係止部２７は前記Ｈ形鋼１上側のフランジ２の下面２ｂでその屈曲係止部２７の先端の向きがいずれも前記Ｈ形鋼１の中央向きとなっていることを確認するために、前記両係着ボルト７の上端部の屈曲係止部２７方向となる一箇所に着色筆記具などで目印（図省略）を着けておくと、屋根の上からは見えない屈曲係止部２７の先端の向きを確認することが可能となる。

これで、前記折板４が前記タイトフレーム３の上面と前記三孔座金板９の下面との広い面積で挟まれた状態で強固に固定される。
通常、前記折板４は厚さが０．５ｍｍから０．８ｍｍと薄く弱い。このため、風圧を受ける屋根に対して減圧と加圧が繰り返される変化のある圧力を、一点で受けると力の集中で容易にそん部分が破損するおそれがあるが、本発明では、そのような圧力を面的に広く分散することで折板４の変形を起こさせことなく、強い風圧を受けても前記折板４の破損を防ぐことが可能となる。

次に、図７に示すように、前記三孔座金板９の上から、厚手で下開きコ字型に形成され、前記上向きボルト６ａ及び両係着ボルト７のネジ部７ｂ、７ｂ部分に合致した位置に設けられた中間の固定金具穴１７と、その両側のボルト孔１５、１６とを備えた硬質ゴムパッキン１３（図５で示し、その（イ）は斜視図、（ロ）は縦断斜視図、（ハ）は逆さにした斜視図である）を使用して、この硬質ゴムパッキン１３を両側のボルト孔１５、１６に両係着ボルト７のネジ部７ｂ、７ｂを貫通させて装着する。
このとき、前記ボルト孔１５、１６間の固定金具穴１７は上向きボルト６ａの上端とこれに螺着された固定ナット１２を隠すことが可能な深さと形状に形成することで、上向きボルト６ａの上端が硬質ゴムパッキン１３の中に隠されて硬質ゴムパッキン１３の上には突出しないようになる。
このため、前記硬質ゴムパッキン１３は前記上向きボルト６ａの長さよりも厚い肉厚とし、両側のボルト孔１５、１６にはその下側をワッシャー１０、１１と固定ナット１２が納まるようにその上部よりも大きい径に形成する。
また前記ゴムパッキン１３の材質はゴムのうちでも小さい圧力では殆ど変形がないほど硬い硬質ゴムを使用する。

次に、前記硬質ゴムパッキン１３の上に突出した前記係着ボルト７、７の上から、前記係着ボルト７、７の上部位置に対応した位置にボルト孔１９、２０を備えたパッキン押え板１８を嵌め込む。
該パッキン押え板１８は、図７に示すように、前記硬質のゴムパッキン１３の上面の全部を覆う大きさで、下向き下開きコ字型に形成した金属製の板を折曲げて形成され、前記ゴムパッキン１３の中央部及び傾斜部１４の上面に密接するように形成された中央面部１８ａと、前記折板両側の傾斜面に沿ってその下方に延びるように形成した両側の傾斜面部１８ｂと、該傾斜面部１８ｂの下端に前記折板４の谷筋の上面に当接し、内側に屈曲させて前記折板４の谷部上面に密接するように屈曲形成された谷筋当接面部１８ｃと、中央面部１８ａに前記硬質ゴムパッキン１３の各ボルト孔１５、１６に合致するように穿設されたボルト孔１９、２０を備えて構成される。
このような山形のパッキン押え板１８は、図７に示すように、前記各ボルト孔１９、２０に前記ゴムパッキン１３上に突出した前記係着ボルト７、７を通して被着される。

さらに、この図７の形態では、前記パッキン押え板１８の中央面部１８ａ及び傾斜面部１８ｂの前後端部に、硬質ゴムパッキン１３の側面を覆うように略直角に下向きに屈曲した端部リブ面部１８ｄ、１８ｅが一体的に形成される。
この中央の端部リブ面部１８ｅの両側端とその両側の端部リブ面部１８ｄの上端は溶接で固着すると、両傾斜面部１８ｂ間の広がり変形に対する耐久性が高まり、また硬質ゴムパッキン１３の側面からの雨水の浸入を防止できるようになるので好ましい。

次に、前記パッキン押え板１８は、両ボルト孔１９、２０から上に突出した前記係着ボルト７のネジ部７ｂ、７ｂの上からワッシャー２１、２２を嵌めて螺着した固定ナット２３で、図９に示すように、前記硬質ゴムパッキン１３の下面で折板４の山部周囲の上面部分を押え付けるように締め付けて固定する。
この際に、固定ナット２３を締め付けると、その下の前記ゴムパッキン１３が前記パッキン押え板１８によって隠された状態となって前記折板４の山部の周辺域を上から押え、同時に前記パッキン押え板１８の最下部に形成された谷筋当接面部１８ｃの下面が前記折板４の谷部４ａを押圧した状態で固定される。
このとき、図９に示すように、前記折板４の谷部４ａは前記Ｈ形鋼１のフランジ上面２ａの上に載っているので、前記折板４の谷部４ａが前記谷筋当接面部１８ｃの下面による押圧で前記Ｈ形鋼１のフランジ上面２ａに対して押圧された状態となり、この結果、前記パッキン押え板１８は前記Ｈ形鋼１のフランジ上面２ａに対して強固に固定されることとなる。

そして、前記谷筋当接面部１８ｃで前記折板４の谷部４ａを押えるとき、図９に示すように、前記パッキン押え板１８に端部リブ面部１８ｄ、１８ｅを備えた形態では、パッキン押え板１８が薄い金属板でできていても端部リブ面部１８ｄ、１８ｅが板の縦の変形に対して極めて強く対応できるので上下方向に負荷に対して高い強度を得ることが可能となる。
このように前記折板４の谷部４ａを強く押圧させるために前記パッキン押え板１８には中央面部１８ａ及び傾斜面部１８ｂに相当な強度が必要となるが、図１０及び図１１に示すように、上記の如き端部リブ面部１８ｄ、１８ｅがなくとも、板を厚くして強度を高めることにより一定の強度を得ることは可能となる。

また、前記パッキン押え板１８の谷筋当接面部１８ｃの下面には、前記谷筋当接面部１８ｃの下面のサイズと同程度のサイズのゴム板４１を備ることが好ましい。
折板４の谷部４ａに上面と谷筋当接面部１８ｃの下面とが金属同士の場合では、風圧の変化などで折板４が揺れると、折板４の谷部４ａに上面と谷筋当接面部１８ｃの下面とが金属同士の場合、擦れ合いによって表面の防錆処理層を破壊してしまい、表面に傷が発生しやしくなり、その傷への雨水や塵埃の接触によって更に大きな腐食などによる傷が引き起こされ、その結果、折板４の表面に孔が開いてしまうなどまで大きな損傷が発生してしまうおそれがある。

このため、本発明では折板４の谷部４ａに上面と谷筋当接面部１８ｃの下面との間に前記ゴム板４１を挟ませることで、表面の防錆処理層を保護し、折板４の谷部４ａの損傷を防止することが可能となる。

次に、前記三孔座金板９を使用せずに実施する場合を説明する。
金属屋根の折板４の形状は各種態様が可能であるが、図１３に示す例は、山筋で屈曲させた端部同士を重ね合わせて屋根葺きする態様を示している。
この図１２の例では、折板４の内側接続部４ｄが折板の外側接続部４ｅに抱えられるように嵌合されて折板４は接続部されている場合を示している。
この場合、山部４ｂのほぼ中央に接続部（図の２９ａ、２９ｂで示した部分）が高く突出された状態となるので、前記硬質ゴムパッキン１３には、図１１に示すように、該接続部が嵌るための接続部嵌合溝２４を設けて前記ゴムパッキン１３の下面と折板４の山部４ｂ上面とが密着できろように前記ゴムパッキン１３（図６で示し、その（イ）は斜視図、（ロ）は縦断斜視図、（ハ）は逆さにした斜視図である）を形成する。

そして、図１１に示すように、タイトフレーム３は山部３ｂを段差に形成して、下の段差面２８上に、該接続部に嵌め込まれてタイトフレーム３に折板４の山部４ｂを固定する止め金具２９を止めネジ３０で固定する。
この止め金具２９は上端に折板巻込み部９ａを備えてＬ字型を成す直立部２９ｂと水平部２９ｃとから成り、この折板巻込み部９ａが、折板の内側接続部４ｄと折板の外側接続部４ｅとの間に嵌め込まれて使用され、これによりタイトフレーム３と折板４とが固定されることになる。
この態様の場合は、前記三孔座金板９は使用しない構造となり、その組み立て方は上記三孔座金板９を使用する場合の工程の中で、ナットや座金類を上向きボルト６ａから一旦外して三孔座金板９を載せる工程と、折板４の山部４ｂの一対のボルト孔８、８から出て固定ナット１２を外すこと、また係着ボルト７、７の両ネジ部７ｂ、７ｂと上向きボルト６ａの三孔座金板９を通して、その上にワッシャー１０、１１を嵌めて固定ナット１２を螺着することがなくなる。

そして、図１１に示すように、折板４の山部４ｂのボルト孔８、８から突出している前記係着ボルト７、７に前記硬質ゴムパッキン１３とその上のパッキン押え板１８とを装着し、前記パッキン押え板１８の上から前記係着ボルト７のネジ部７ｂ、７ｂにワッシャー２１、２２を嵌めて螺着した固定ナット２３で締め付けて全体を固定させる。

この場合、上記のような三孔座金板９がないので、前記パッキン押え板１８上の前記係着ボルト７、７に螺着された固定ナット１２の締め付けが、直接前記Ｈ形鋼１の上側のフランジ２との間で行われる。
そして、その間の折板４は、谷部４ａでは前記パッキン押え板１８の下側の上谷筋当接面部１８ｃによって押えられ、山部４ｂでは前記硬質ゴムパッキン１３を介して前記タイトフレーム３の山部３ｂとの間に押えられ、全体が一体となって各使用部材が連係して強固に固定されることになる。
この結果、前記タイトフレーム３の強度が不十分であったとしても、該タイトフレーム３の強度に頼ることなく前記パッキン押え板１８の強度のみでも充分折板４を強固に支持することが可能となり、これによってパッキン押え板１８上に取り付けた各種パネルを保護し、それらのパネルに変形や損傷を防止することが可能となる。

なお、使用する前記係着ボルト７については、本発明では前記Ｈ形鋼１に対して直接に垂直に固定されれば良いので、上記の如く係着ボルト７、７の下部７ａがＨ形鋼の上側のフランジ２の下面２ｂに入り込めるように「Ｌ」字や「し」字状などの内向き湾曲した屈曲係止部２７を形成する態様では既存の金属折板屋根の上から取り付けることが可能である。
しかし、前記Ｈ形鋼１に対して固定されれば良いので、例えば、フランジ２の下面２ｂに懸るように円盤状に形成すれば、前記係着ボルト７の向きは限定されずにフランジ２の下面２ｂに懸ることが可能である。この場合には円盤状がボルト孔に通せないので既存の金属折板屋根の上から取り付けることはできない。
また、前記係着ボルト７は、例えば、図３に示すように、係着ボルト７の下部７ａをＨ形鋼のフランジ２の上面２ａに直立させて直接溶接（溶接部２５で示す）して固着しても良く、また図４に示すように、前記係着ボルト７の下部７ａをＨ形鋼のフランジ２を強固に挟めるように形成した金属性の嵌着金具２６の上面に直立させて溶接して固着しておき、これをフランジ２に差してハンマーで奥まで打ち込んで固定しても良い。
このような図３及び図４に示す係着ボルト７では、既築の折板屋根の上からでは、できないか又は極めて施工が困難であるため、折板を葺く前に係着ボルト７をＨ形鋼に固定すべきであるので、新築の建物において使用する場合に適している。

以上で構成される本発明の折板屋根におけるパネル支持構造の上には、各種パネルが載せられ、前記係着ボルト７のネジ部７ｂ、７ｂに対して固定されることになる。
例えば太陽光発電パネルを固定する場合で説明すると、図１に示すように、例えば太陽光発電パネルは中の太陽光発電モジュール３１と外周の太陽光発電パネル枠３２とからできており、取り付けは太陽光発電パネル枠３２に対して行われる。
前記太陽光発電パネル枠３２は、係着ボルト７のネジ部７ｂ、７ｂに対して直接に太陽光発電パネルを固定することも可能であるが、その場合、太陽光発電パネルが前記係着ボルト７のネジ部７ｂの位置にに合致したものでなければならない。
しかし太陽光発電パネルは製造各社によってサイズが統一されているわけではないので、通常そのサイズやパネルの取り付け角度に応じてパネル枠を支持可能とする取付金具を介して固定すると良い。

この図１の実施例は、太陽光発電パネルを固定する場合における前記取付金具にＬ型金属アングル３４を使用した場合の例である。
この場合、前記太陽光発電パネルは屋根上に太陽に向けて傾斜させて固定する態様としたので、Ｌ型金属アングル３４の直立部分を傾斜方向に固定し、これにパネル枠３２に固定された傾斜固定金具３３を接続させて固定する。
具体的には、前記Ｌ型金属アングル３４の下側面には前記係着ボルト７のネジ部７ｂ、７ｂ用のボルト孔３５、３６を設けて、そのボルト孔３５、３６から突出した前記係着ボルト７のネジ部７ｂに固定ナット３９を螺着して固定する。
そして、Ｌ型金属アングル３４の直立部分にはボルト止め長孔３７を設けて前記傾斜固定金具３３に設けたボルト孔３３ａを合わせ、ボルト３８を差し込んで前記太陽光発電パネルを傾斜させて固定する。
パネルの位置の調節は、ボルト止め長孔３７内にボルト３８を緩めて移動させつつ行えるようにする。

以上のように太陽光発電パネルは屋根に固定されるが、固定するための部品については別にも各種態様の金具類を使用することが可能である。
そして上記太陽光発電パネルは本発明のパネル支持構造の前記係着ボルトを介して強固なＨ形鋼１に直接連結されることで全体が強固に固定され、この結果、金属折板屋根とパネルが強風に煽られても、パネルも屋根も破損されるおそれがなくなり屋根の安全管理も安心してできるようになる。

本発明は金属折板屋根におけるパネル支持構造であり、その上に取り付けるパネルは、太陽光発電パネルや看板などの各種パネルに対して利用可能となる。

本発明の構造に太陽光発電パネルを取り付けた状態を示す折板を透視した斜視図である。 下地となる構造材を示す斜視図である。 係着ボルトをＨ形鋼に取り付けた施工工程中の状態を示す斜視図である。 別の係着ボルトをＨ形鋼に取り付けた施工工程中の状態を示す斜視図である。 本発明に用いる硬質ゴムパッキンの（イ）は斜視図、（ロ）は縦断斜視図、（ハ）は逆さにした斜視図である。 別の本発明に用いる硬質ゴムパッキンの（イ）は斜視図、（ロ）は縦断斜視図、（ハ）は逆さにした斜視図である。 端部リブ面部を備えたパッキン押え板を用いた形態の施工工程中のパッキン押え板を取り付ける前の状態を示す折板を透視した斜視図である。 図７とは異なった三孔座金板を用い、端部リブ面部を備えたパッキン押え板を用いた形態の施工工程中のパッキン押え板を取り付ける前の状態を示す折板を透視した斜視図である。 図７、図８のパッキン押え板を取り付けた後の状態を示す折板を透視した斜視図である。 厚手のパッキン押え板を用いた形態の施工工程中のパッキン押え板を取り付ける前の状態を示す折板を透視した斜視図である。 折板の接続部が山筋にある屋根の施工工程中を示す折板を透視した斜視図である。 折板の接続部が山筋にある屋根の下地となる構造材を示す斜視図である。

符号の説明

１ Ｈ形鋼
２ Ｈ形鋼上側のフランジ
２ａ Ｈ形鋼上側のフランジの上面
２ｂ Ｈ形鋼上側のフランジの下面
３ タイトフレーム
３ａ タイトフレームの谷部
３ｂ タイトフレームの山部
４ 折板
４ａ 折板の谷部
４ｂ 折板の山部
４ｃ 固定金具孔
４ｄ 折板の内側接続部
４ｅ 折板の外側接続部
５ 折板の折筋
６ 固定金具
６ａ 上向きボルト
７ 係着ボルト
７ａ 係着ボルトの下部
７ｂ 係着ボルトのネジ部
８ ボルト孔
９ 三孔座金板
９ａ ボルト孔
９ｂ ボルト孔
９ｃ 固定金具孔
１０ ワッシャー
１１ ワッシャー
１２ 固定ナット
１３ 硬質ゴムパッキン
１４ 硬質ゴムパッキンの傾斜部
１５ ボルト孔
１６ ボルト孔
１７ 固定金具穴
１８ パッキン押え板
１８ａ 中央面部
１８ｂ 傾斜面部
１８ｃ 谷筋当接面部
１８ｄ 端部リブ面部
１８ｅ 端部リブ面部
１９ ボルト孔
２０ ボルト孔
２１ ワッシャー
２２ ワッシャー
２３ 固定ナット
２４ 接続部嵌合溝
２５ 溶接部
２６ 嵌着金具
２７ 屈曲係止部
２８ 下の段差面
２９ 止め金具
２９ａ 折板巻込み部
２９ｂ 直立部
２９ｃ 水平部
３０ 止めネジ
３１ 太陽光発電モジュール
３２ 太陽光発電パネル枠
３３ 傾斜固定金具
３４ Ｌ型アングル
３５ ボルト孔
３６ ボルト孔
３７ ボルト止め長孔
３８ ボルト
３９ ナット
４０ 溶接部
４１ ゴム板
４２ ボルト逃げ孔
Ｗ フランジ幅

Claims (4)

1. 波型のタイトフレームが建物の梁であるＨ形鋼の上側のフランジ上面に谷部で溶接され、建物の天井を覆う波形の折板が前記タイトフレームの山部に固定金具で固定される金属折板屋根において、
   前記折板には、前記タイトフレームへの固定金具での固定部を挟んだ両側の山筋の前記Ｈ形鋼のフランジの両縁部位又は両縁寄り部位の垂直上方部位に一対のボルト孔が穿設され、
   上部のネジ部を前記折板の前記各ボルト孔から上に突出させた係着ボルトが、下部を前記フランジに溶接又は係止して直立に固定され、
   中央部には前記一対のボルト孔に合致したボルト孔と、該ボルト孔間の前記固定金具に対応した位置に該固定金具を収納可能とした被せ穴とが形成され、該中央部の両側には折板の山部両側の斜面を覆う傾斜部が一体的に形成された山型で肉厚の硬質ゴムパッキンが、前記ボルト孔から前記係着ボルトのネジ部を突出させて前記折板の山筋上に被着され、
   前記ゴムパッキンの中央部及び傾斜部の上に密接するように形成された中央面部と、該中央面部の両側に前記折板の両側の斜面に沿った傾斜面に形成された傾斜面部と、該傾斜面部の下端に前記折板の谷筋の上面に密接する形成された谷筋当接面部と、中央面部に前記ゴムパッキンの各ボルト孔に合致するように穿設されたボルト孔とを備えた山形のパッキン押え板が、該各ボルト孔から前記ゴムパッキン上の前記係着ボルトを突出させて被着され、
   前記パッキン押え板から突出した前記係着ボルトのネジ部に固定ナットがパッキン押え板を締め付けるように螺着され、
   前記金属折板屋根上に突出した係着ボルトのネジ部に太陽光発電パネル等のパネルを直接又は取付金具を介して固定可能としたことを特徴とする金属折板屋根におけるパネル支持構造。
2. パッキン押え板が、中央面部及び傾斜面部の前後端部に、ゴムパッキンの側面を覆うように略直角に屈曲した端部リブ面部が一体的に形成されたパッキン押え板であることを特徴とする請求項１に記載の金属折板屋根におけるパネル支持構造。
3. 折板とパッキン押え板との間に、ゴムパッキンの両ボルト孔と被せ穴にそれぞれ合致した孔を備えた三孔座金板を配し、該三孔座金板の両ボルト孔上に突出した各係着ボルトに固定ナットを螺着して該三孔座金板を固定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の金属折板屋根におけるパネル支持構造。
4. パッキン押え板の谷筋当接面部の下面に、前記谷筋当接面部の下面のサイズと同程度のサイズのゴム板を備えたことを特徴とする請求項１から３のうちのうずれかに記載の金属折板屋根におけるパネル支持構造。

Images