JP2021080644A - 吊木の固定方法及び屋根ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】より作業負担が少ない、屋根ユニットにおける吊木の固定方法を提供する。【解決手段】屋根ユニットにおける上弦材11と下弦材12との間に取り付けられる吊木13及びトラス斜材14を、ネイルプレート21で固定する。ネイルプレート21による固定位置は、屋根ユニットの外側面側とすることにより、天井吊金具との干渉を避けることができる。また、トラス斜材14は、その上端が下端よりも上弦材11の中央寄りになるように固定されることで、上弦材11が受ける屋根荷重を効率よく下階に流すことができる。【選択図】図1
Description
本発明は、屋根ユニットにおける上弦材と下弦材との間に取り付けられる吊木の固定方法及び当該方法を適用した屋根ユニットに関するものである。
従来、予め工場で製造した複数個の屋根ユニット及び建物ユニットを施工現場で組立接合することにより建物を構築する所謂ユニット建物が知られている(特許文献1等参照)。
上記屋根ユニットは、通常、屋根枠組の上面に野地板が取り付けられてなる屋根パネルと、それを支持する支持構造部と、から構成されている(特許文献2等参照)。この支持構造部として、屋根パネルの長辺側の少なくとも一の側縁部を支持する桁支持構造部がある。
この桁支持構造部は、図9に示すように、水平部材である上弦材11と下弦材12との間に、複数の吊木13、13及び複数のトラス斜材14、14が取り付けられてなる。この上弦材11、下弦材12に対する吊木13やトラス斜材14の固定は、従来、補強金物23を釘24で固定することにより行われていた。それゆえ屋根ユニットの組立作業の工数が多く煩雑となっていた。
そこで、本発明は、より作業負担が少ない屋根ユニットにおける吊木の固定方法を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明の吊木の固定方法は、屋根ユニットにおける上弦材と下弦材との間に取り付けられる吊木の固定方法であって、ネイルプレートによって前記吊木を前記上弦材及び前記下弦材に固定することを特徴とする。
ここで、前記吊木をネイルプレートで固定する位置は、屋根ユニットの外側面側とすることができる。また、さらに前記上弦材と前記下弦材との間にトラス斜材を取り付けるにあたり、ネイルプレートによって前記トラス斜材を前記上弦材及び前記下弦材に固定すると共に、前記トラス斜材の上側の端部が下側の端部よりも前記上弦材の中央寄りになるように固定することができる。
また、本発明の屋根ユニットは、屋根枠組みの上面に野地板が取り付けられた屋根パネルと、上弦材と下弦材との間に複数本の吊木及び複数本のトラス斜材が取り付けられた桁支持構造部と、を備えた屋根ユニットであって、前記吊木及び前記トラス斜材が、ネイルプレートによって前記上弦材及び前記下弦材に固定されてなることを特徴とする。
このように構成された本発明の吊木の固定方法は、プレス機で固定可能であるネイルプレートを用いて吊木を上弦材及び下弦材に固定することによって、人の手で固定する部品の数が減り、作業工数を減らすことができる上に、補強金物を用いた場合よりも固定強度を増加させることができる。
また、吊木を屋根ユニットの外側面側でネイルプレートにより固定することによって、屋根ユニットと天井部分を接合する際に用いる固定金具と前記ネイルプレートとの干渉を避けることができる。
さらに、トラス斜材をネイルプレートによって上弦材及び下弦材に固定する際に、トラス斜材の上側の端部が下側の端部よりも前記上弦材の中央寄りになるように固定することによって、上弦材が受ける屋根荷重を下階に効率よく流すことができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1に示される屋根ユニットは、屋根パネル3と、当該屋根パネル3の桁側(長辺側)の少なくとも一の側縁部を支持する桁支持構造部1と、当該屋根パネル3の妻側(短辺側)の両側縁部を支持する妻支持構造部4と、から概略構成されている。
桁支持構造部1は、2本の木製の柱15の上端同士が水平部材である木製の上弦材11により結合され、柱15の下端同士が水平部材である木製の下弦材12により結合され、上弦材11から垂下された木製の複数の吊木13の下端が、下弦材12に固定された構成となっている。
図2は、本実施の形態におけるユニット建物の構成を分解して示す分解斜視図である。図2の灰色に着色した部分において、床面61に対して3面の壁を立設してなる建物ユニットA1と、床面61に対して2面の壁を立設してなる建物ユニットA2と、が相互に連結されて1つの部屋が構成される。
建物ユニットA1は、床面61の3方の側縁に桁壁パネル62と妻壁パネル63、63とが立設された構成となっている。建物ユニットA2は、床面61の相対向する妻側(短辺側)側縁に一対の妻壁パネル63、63が立設された構成となっている。また、建物ユニット(A1、A2)の上には、軒先側屋根ユニットB1、棟側屋根ユニットB2がそれぞれ載置され、相互に連結される。
本実施の形態に係る吊木の固定方法は、屋根ユニット(B1、B2)における上弦材11と下弦材12との間に取り付けられる吊木13、13を固定する方法に関するものである。
図9に示すように、従来、上弦材11、下弦材12に対する吊木13の固定は、工場段階において、外側面132においては補強金物23を、内側面131においては合板22を、それぞれ釘24、24、・・・を打ち付けて固定することにより行われていた。これに対して本実施の形態においては、吊木13の外側面132における固定を、補強金物23の代わりにネイルプレート21によって行うことが、従来技術と最も異なる点である。
ネイルプレート21による吊木13の固定方法は、まず、水平な作業台の上に、上弦材11及び下弦材12を平行に並べて配置し、その間に吊木13を直交するように配置する。このとき、屋根ユニット(B1、B2)を組み立てた際の外側になる面が上に来るように、各部材を配置する。
そして、図3に示すように、吊木13と上弦材11及び下弦材12との固定箇所にネイルプレート21を載置し、プレス機で押さえることにより固定する。このとき、ネイルプレート21が吊木13の幅内に納まるように固定する。また、吊木13の上端は上弦材11に合わせて固定し、下端と下弦材12との間に多少隙間が空いていてもよい。
また、図1に示すように、桁支持構造部1の補強のため、上弦材11と下弦材12との間にトラス斜材14を取り付ける際にも、ネイルプレート21を用いることができる。ネイルプレート21によるトラス斜材14の固定も、吊木13と同様に、上弦材11、下弦材12を作業台の上に寝かせた状態で行う。
トラス斜材14は、その上端が下端よりも上弦材11の中央寄りになるように配置する。また、トラス斜材14の下端は、桁支持構造部1の下側の隅角部、すなわち下弦材12の端部と柱15の下端との固定箇所に接合するように配置する。
そして、トラス斜材14と他の部材との固定箇所の、屋根ユニット(B1、B2)を組み立てた際の外側になる面上に、ネイルプレート21を載置し、プレス機で押さえることにより固定する。ここで、トラス斜材14の下端の固定箇所においては、トラス斜材14、下弦材12及び柱15の3つの部材を、1枚のネイルプレート21でカバーするように固定する。
このようにして、吊木13及びトラス斜材14の外側面132を、ネイルプレート21で上弦材11及び下弦材12に固定した後に、作業台の上で桁支持構造部1を裏返して、内側面131の補強を行う。
内側面131の補強は、図4及び図5に示すように、吊木13及びトラス斜材14の下端の固定箇所において、釘24を用いて合板22を固定することにより行う。このとき、釘24の代わりに木ネジを用いて合板22を固定してもよい。
なお、上記において合板22による内側面131の補強は、作業台の上に寝かせた状態で行ったが、桁支持構造部1に屋根パネル3を取り付けて屋根ユニット(B1、B2)を組み立てる際に、図1に示すようにして行うこともできる。
ここで、吊木13のネイルプレート21による固定箇所を、屋根ユニット(B1、B2)の外側面側のみとする理由は、屋根ユニット(B1、B2)と建物ユニット(A1、A2)の天井部分とを接合する際に用いる固定金具とネイルプレート21とが干渉するのを避けるためである。
屋根ユニット(B1、B2)と建物ユニット(A1、A2)の天井部分の固定は、通常、図6に示すように、天井吊金具(541、542)を用いて行われる。具体的には、下弦材12と野縁52との間にスペーサーとしての枠材51を介在させ、下弦材12と枠材51とを天井吊金具(上)541で、野縁52と枠材51とを天井吊金具(下)542で、それぞれ固定する。
枠材51を介した天井吊金具(541、542)同士の固定はボルト561とナット562を用いて行い、下弦材12や野縁52に対する天井吊金具(541、542)の固定は木ネジ55等を用いて行う。さらに、野縁52の下側に、釘57を用いて天井板53を固定する。
このように、下弦材12の内側面に天井吊金具(上)541を取り付けるため、この位置に金属製のネイルプレート21が来ないように、吊木13と下弦材12とを固定する必要がある。なお、図4に示すように、下弦材12及び吊木13の固定箇所の内側面131は、合板22により補強されているが、木製の合板22は天井吊金具(上)541による固定の邪魔にならないため、問題はない。
本実施の形態に係る吊木の固定方法の作用について、以下に説明する。
本実施の形態では、従来用いられていた補強金物23の代わりに、ネイルプレート21を用いて吊木13を固定する。この構成により、作業工数を減らし、省力化を図ることができる。ネイルプレート21はプレス機でプレスするだけで瞬時に固定することができるのに対し、補強金物23による固定は釘打ちする必要があるためである。しかも、補強金物23を用いた場合に比べてネイルプレート21を用いた場合の方が、許容せん断耐力が増加し、固定強度を増強できることが確認された。
また、吊木13は、屋根ユニット(B1、B2)の外側面132において、上弦材11及び下弦材12と、ネイルプレート21によって固定される。この構成により、天井吊金具(上)541とネイルプレート21との干渉を避けることができる。屋根ユニット(B1、B2)と建物ユニット(A1、A2)の天井部分とを固定するための天井吊金具(上)541は、通常、屋根ユニット(B1、B2)の内側面側において、下弦材12に取り付けられるためである。
トラス斜材14は、従来、上端よりも下端の方が桁梁の中央寄りに来るように取り付けることが多かった(特許文献1等参照)。これに対して、本実施の形態では、トラス斜材14の上端が下端よりも上弦材11の中央寄りになるように固定する。トラス斜材14をこの向きに取り付けることで、上弦材11が受ける屋根荷重を下階に効率よく流すことができる。
「軒先側屋根ユニットにおける吊木の固定方法」
以下、軒先側屋根ユニットB1における吊木13aの固定方法の実施例について、図1〜図7を参照して説明する。
以下、軒先側屋根ユニットB1における吊木13aの固定方法の実施例について、図1〜図7を参照して説明する。
軒先側屋根ユニットB1は、長方形の屋根パネル3aと、この屋根パネル3aをその桁側(長辺側)の棟側側縁にて支持する桁支持構造部1aと、屋根パネル3aをその妻側(短辺側)両側縁にて支持する三角形構造体である一対の妻小壁パネル4a、4aと、から屋根ユニット本体が構成される。
上記屋根パネル3aは、垂木31、31、・・・、鼻隠し32、上弦材11a及び頭つなぎ33によって長方形に組まれた屋根枠組の上面に野地板34が取り付けられることで、屋根構面として構成されている。
ここで、鼻隠し32は、垂木31、31、・・・に直交する状態で固定され、屋根枠組の軒先側側縁部を構成する。また、上弦材11aは、垂木31、31、・・・に直交する状態で固定され、屋根枠組の棟側側縁部を構成する。また、頭つなぎ33は、垂木31、31、・・・に直交する状態で、垂木31、31、・・・の下面に固定され、軒先側屋根ユニットB1を設置する際、建物ユニットA1の桁壁パネル62の上枠上面に当接固定される。
また、上記桁支持構造部1aは、柱15a、15aの上端同士が水平部材である上弦材11aにより結合され、柱15a、15aの下端同士が水平部材である下弦材12aにより結合され、上弦材11aと下弦材12aとの間に吊木13a、13aが、軒先側屋根ユニットB1の外側面側において、ネイルプレート21、21、・・・により固定されている。
また、上記妻小壁パネル4a、4aは、下枠41と上枠42と縦枠43、43、・・・とによって組まれた三角形状の小壁枠組の内外両面に壁面材44、44が取り付けられることで、耐力壁とされている。
本実施例において、まず、柱15a、15aの上端を上弦材11aに直交した状態で結合し、当該柱15a、15aの下端を下弦材12aに直交した状態で結合して、桁支持構造部1aの枠組みを構成する。
この枠組みを、軒先側屋根ユニットB1を組み立てた際に外側になる面が上に来るようにして、水平な作業台の上に寝かせ、上弦材11a及び下弦材12aの間の所定位置に、吊木13a、13aを、上弦材11aに直交するようにぴったりと合わせて配置する。
そして、吊木13a、13aと上弦材11a及び下弦材12aとの固定箇所において、吊木13aの幅内に納まるようにネイルプレート21、21、・・・を載置し、プレス機で押さえることにより固定する。
続いて、トラス斜材14a、14aを、その下端が、桁支持構造部1aの下側の隅角部において、下弦材12aの端部と柱15a、15aの下端との固定箇所に接合し、かつ、その上端が、上弦材11aの中央寄りになるように配置する。
そして、トラス斜材14a、14aと他の部材との固定箇所を、吊木13aと同様にプレス機で押さえ、ネイルプレート21、21、・・・により固定する。なお、トラス斜材14a、14aの下端の固定箇所においては、トラス斜材14a、下弦材12a及び柱15aの3つの部材を1枚のネイルプレート21でカバーするように固定する。
次に、桁支持構造部1aを作業台の上で裏返して、上記で固定した接合箇所を裏側から補強する。すなわち、下弦材12aと吊木13a、13aの下端との固定箇所を、軒先側屋根ユニットB1を組み立てた際の内側面131において、釘24、24、・・・等を用いて合板22、22を固定することにより、補強を行う。
上記のようにして組み立てられた桁支持構造部1aは、工場段階でさらに屋根パネル3a及び妻小壁パネル4a、4aと組み合わされて、軒先側屋根ユニットB1として構成される。
「棟側屋根ユニットにおける吊木の固定方法」
以下、棟側屋根ユニットB2における吊木13b、13cの固定方法の実施例について、図1〜図6及び図8を参照して説明する。
以下、棟側屋根ユニットB2における吊木13b、13cの固定方法の実施例について、図1〜図6及び図8を参照して説明する。
棟側屋根ユニットB2は、長方形の屋根パネル3bと、この屋根パネル3bをその桁側(長辺側)の軒先側側縁にて支持する桁支持構造部1bと、屋根パネル3bをその桁側(長辺側)の棟側側縁にて支持する桁支持構造部1cと、屋根パネル3bをその妻側(短辺側)両側縁にて支持する台形構造体である一対の妻小壁パネル4b、4bと、から屋根ユニット本体が構成される。
上記屋根パネル3bは、垂木31、31、・・・、軒先側上弦材11b及び棟側上弦材11cによって長方形に組まれた屋根枠組の上面に野地板34が取り付けられることで、屋根構面として構成されている。
ここで、軒先側上弦材11bは、垂木31、31、・・・に直交する状態で固定されて、屋根枠組の軒先側側縁部を構成する。また、棟側上弦材11cは、垂木31、31、・・・に直交する状態で固定されて、屋根枠組の棟側側縁部を構成する。棟側側縁部は軒先側側縁部よりも高く、棟側側縁部から軒先側側縁部にかけて下り勾配の傾斜面とされている。
また、上記桁支持構造部1bは、柱15b、15bの上端同士が水平部材である軒先側上弦材11bにより結合され、柱15b、15bの下端同士が水平部材である軒先側下弦材12bにより結合され、軒先側上弦材11bと軒先側下弦材12bとの間に吊木13b、13bが、棟側屋根ユニットB2の外側面側において、ネイルプレート21、21、・・・により固定されている。
上記桁支持構造部1cは、柱15bよりも長い柱15c、15cの上端同士が水平部材である棟側上弦材11cにより結合され、柱15c、15cの下端同士が水平部材である棟側下弦材12cにより結合され、棟側上弦材11cと棟側下弦材12cとの間に、吊木13bよりも長い吊木13c、13cが、棟側屋根ユニットB2の外側面側において、ネイルプレート21、21、・・・により固定されている。
また、上記妻小壁パネル4b、4bは、下枠41と上枠42と縦枠43、43、・・・とによって組まれた台形状の小壁枠組の内外両面に壁面材44、44が取り付けられることで、耐力壁とされている。
本実施例では、まず、屋根パネル3bの軒先側側縁を支持する桁支持構造部1bにおける吊木13bを固定する。
はじめに、柱15b、15bの上端を軒先側上弦材11bに直交した状態で結合し、当該柱15b、15bの下端を軒先側下弦材12bに直交した状態で結合して、桁支持構造部1bの枠組みを構成する。
この枠組みを、棟側屋根ユニットB2を組み立てた際に外側になる面が上に来るようにして、水平な作業台の上に寝かせ、軒先側上弦材11b及び軒先側下弦材12bの間の所定位置に、吊木13b、13bを、軒先側上弦材11bに直交するようにぴったりと合わせて配置する。
そして、吊木13b、13bと軒先側上弦材11b及び軒先側下弦材12bとの固定箇所において、吊木13bの幅内に納まるようにネイルプレート21、21、・・・を載置し、プレス機で押さえることにより固定する。
続いて、トラス斜材14b、14bを、その下端が、桁支持構造部1bの下側の隅角部において、軒先側下弦材12bの端部と柱15b、15bの下端との固定箇所に接合し、かつ、その上端が、軒先側上弦材11bの中央寄りになるように配置する。
そして、トラス斜材14b、14bと他の部材との固定箇所を、吊木13bと同様にプレス機で押さえ、ネイルプレート21、21、・・・により固定する。なお、トラス斜材14b、14bの下端の固定箇所においては、トラス斜材14b、軒先側下弦材12b及び柱15bの3つの部材を、1枚のネイルプレート21でカバーするように固定する。
次に、桁支持構造部1bを作業台の上で裏返して、上記で固定した接合箇所を裏側から補強する。すなわち、軒先側下弦材12bと吊木13b、13bの下端との固定箇所を、棟側屋根ユニットB2を組み立てた際の内側面131において、釘24、24、・・・等を用いて合板22、22を固定することにより、補強を行う。
続いて、屋根パネル3bの棟側側縁を支持する桁支持構造部1cにおける吊木13cを固定する。
はじめに、柱15c、15cの上端を棟側上弦材11cに直交した状態で結合し、当該柱15c、15cの下端を棟側下弦材12cに直交した状態で結合して、桁支持構造部1cの枠組みを構成する。
この枠組みを、棟側屋根ユニットB2を組み立てた際に外側になる面が上に来るようにして、水平な作業台の上に寝かせ、棟側上弦材11c及び棟側下弦材12cの間の所定位置に、吊木13c、13cを、棟側上弦材11cに直交するようにぴったりと合わせて配置する。
そして、吊木13c、13cと棟側上弦材11c及び棟側下弦材12cとの固定箇所において、吊木13cの幅内に納まるようにネイルプレート21、21、・・・を載置し、プレス機で押さえることにより固定する。
続いて、トラス斜材14c、14cを、その下端が、桁支持構造部1cの下側の隅角部において、棟側下弦材12cの端部と柱15c、15cの下端との固定箇所に接合し、かつ、その上端が、棟側上弦材11cの中央寄りになるように配置する。
そして、トラス斜材14c、14cと他の部材との固定箇所を、吊木13cと同様にプレス機で押さえ、ネイルプレート21、21、・・・により固定する。なお、トラス斜材14c、14cの下端の固定箇所においては、トラス斜材14c、棟側下弦材12c及び柱15cの3つの部材を1枚のネイルプレート21でカバーするように固定する。
次に、桁支持構造部1cを作業台の上で裏返して、上記で固定した接合箇所を裏側から補強する。すなわち、棟側下弦材12cと吊木13c、13cの下端との固定箇所を、棟側屋根ユニットB2を組み立てた際の内側面131において、釘24、24、・・・等を用いて合板22、22を固定することにより、補強を行う。
上記のようにして組み立てられた桁支持構造部(1b、1c)は、工場段階でさらに屋根パネル3b及び妻小壁パネル4b、4bと組み合わされて、棟側屋根ユニットB2として構成される。
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例について詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、前記実施の形態では、傾斜屋根における吊木の固定方法について説明したが、これに限定されるものではなく、屋根裏空間が形成される陸屋根に対しても、本発明の吊木の固定方法を適用することができる。
また、前記実施の形態では、2本の吊木を固定する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、大きい屋根ユニットの場合は3本以上の吊木を用いることもできる。さらに、壁式工法による屋根ユニットに限らず、軸組工法による屋根ユニットにも適用できる。
1 桁支持構造部
11 上弦材
12 下弦材(吊木横桟)
13 吊木
14 トラス斜材
15 柱
21 ネイルプレート
22 合板
24 釘
3 屋根パネル
4 妻支持構造部
B1、B2 屋根ユニット
11 上弦材
12 下弦材(吊木横桟)
13 吊木
14 トラス斜材
15 柱
21 ネイルプレート
22 合板
24 釘
3 屋根パネル
4 妻支持構造部
B1、B2 屋根ユニット
Claims (4)
- 屋根ユニットにおける上弦材と下弦材との間に取り付けられる吊木の固定方法であって、ネイルプレートによって前記吊木を前記上弦材及び前記下弦材に固定することを特徴とする、吊木の固定方法。
- 前記吊木をネイルプレートで固定する位置が、前記屋根ユニットの外側面側である、請求項1に記載の吊木の固定方法。
- さらに前記上弦材と前記下弦材との間にトラス斜材を取り付けるにあたり、ネイルプレートによって前記トラス斜材を前記上弦材及び前記下弦材に固定すると共に、前記トラス斜材の上側の端部が下側の端部よりも前記上弦材の中央寄りになるように固定する、請求項1又は2に記載の吊木の固定方法。
- 屋根枠組みの上面に野地板が取り付けられた屋根パネルと、
上弦材と下弦材との間に複数本の吊木及び複数本のトラス斜材が取り付けられた桁支持構造部と、を備えた屋根ユニットであって、
前記吊木及び前記トラス斜材が、ネイルプレートによって前記上弦材及び前記下弦材に固定されてなることを特徴とする、屋根ユニット。
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