JP3372444B2 - 建築物の屋根構造及びその施工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屋根板とカバー材
との接続状態において、山部と谷部が交互に形成され
て、概略波状の外観を呈する建築物の屋根構造及びその
施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、建築物に用いられる金属系の屋根
板は、ロール成形技術によって、長尺で同一断面形状の
屋根板を大量に成形することが可能となり、各種型式の
ものが市場に提供されている。なかでも、屋根板間の接
続部の意匠性と雨仕舞性の向上の観点から、屋根板の接
続部をカバー材で覆うものが年々増加している。一方で
建築物は、外観意匠の多様化により、ドーム状や円錐形
等の屋根、或いは部分的にドーム状、円錐形等の屋根面
を有する屋根が増加している。このような形状の屋根
に、上下方向に長尺な縦葺き屋根板とカバー材とを敷設
する場合、概ね以下の２通りの方法が採られている。 図１に示すように平面図で見た場合、円を多角に小
割りして略三角形状の集合またはその一部を構成する略
台形状の集合から成る多面体とし、個別の面内を通常の
左右の加工部が平行な一定幅の屋根板によって葺く。 特開昭５８−３２２号公報に開示される成形機等に
より、屋根板自身をテーパ状に成形して葺く。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記２
つの従来技術には、以下のような問題があった。まず前
記の方法では、略三角形状または略台形状の面体の左
右の側縁に関わる屋根板が、必ず特殊形状となるため、
一定幅の屋根板を前記特殊形状に二次加工しなければな
らなかった。また、各面体の負担面積を細分化した場
合、両側部に位置する屋根板の二次加工範囲が全長に近
づき、また各面体の取り合い箇所が増加するという問題
があった。各面体の負担面積を細分化しない場合、加工
対象の屋根板の枚数が増加すると共に、そもそも本来意
図した建築物の屋根形状（意匠）が得難いという問題が
あった。

【０００４】また、前記の方法は、この成形機が片方
のみの側縁しか成形できず、しかも成形用素材の進行方
向に沿う側縁しか成形できないので、予めテーパ状に裁
断された素材の一方の側縁を成形し、完全に素材が成形
機を通過した後で、他方の側縁が進行方向と平行となる
ように別の成形機に臨ませて成形する、という面倒な手
順を採らねばならない。要するに、他方の側縁が進行方
向と平行となるように臨ませるという作業と、その作業
を行うためのスペース（素材の進行方向の長さ）が必要
である。このため、２つの成形機を対向状に配置したと
しても、通常の一定幅の屋根板の成形のように両側縁を
同時に加工するロール成形に対して、倍の手間と倍に近
い成形スペースが必要になるという問題があった。ま
た、２つの成形機を縦列状に配置する場合には素材の進
行方向の長さを隔てて設置する必要があるので、通常の
一定幅の屋根板の成形に対して完全に倍以上の成形スペ
ースが必要となる。

【０００５】さらに、屋根がドーム状（球状或いは三次
元凸曲面状）で、屋根板の有効幅に対して屋根面の曲率
が大きい場合には、側縁をストレートなテーパ状に形成
した屋根板１’では、隣り合う屋根板１’，１’の側縁
間が一定幅とならないという問題もあった。即ち、図２
に示すように隣り合う屋根板１’，１’の側縁どうしを
当接させる場合、棟端及び軒端では当接するものの中間
位置では側縁間に空隙ａが生じるものであった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み提案
されたもので、山部と谷部が交互に連続する建築物の屋
根構造にあって、中央が分割された左右で一対をなす複
数部材であるフレームと、該フレームに受支される、両
側縁の立上り部間に少なくとも１つ以上の谷部を有する
一定幅の屋根板と、該屋根板間に取り付けられて山部を
形成するテーパ状のカバー材とからなることを特徴とす
る建築物の屋根構造及びその施工方法に関するものであ
る。尚、前記本発明の屋根板は、葺き上がり状態におい
て、概略波状を呈する折板、瓦棒、ルーフデッキ等の縦
葺き屋根板である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いる屋根板１は、両側
縁の立上り部３，３間に少なくとも１つ以上の谷部を有
する一定幅の縦葺き屋根板であり、特にその他の構成に
ついては限定するものではない。また、本発明に用いる
カバー材９は、テーパ状に成形され、隣り合う屋根板
１，１間を覆う構成であり、特にその他の構成について
は限定するものではない。尚、幅が直線的に変化する直
線テーパと、幅が曲線的に変化する曲線テーパとがあ
る。この屋根板１及びカバー材９は、素材を特に限定す
るものではないが、代表的には概ね０．４乃至１．６ｍ
ｍ程度の表面化粧鋼板、ラミネート鋼板、メッキ鋼板、
ステンレス鋼板、アルミ合金板、チタン合金板、銅板等
の公知の金属素材をロール成形その他の手段で所定の形
状に成形する。尚、採光等の目的のために、透光性の合
成樹脂素材を前記金属素材と同様の形状に成形し、部分
的に組み合わせて施工しても良いし、全てをそれらで施
工しても良い。さらに、屋根板１及びカバー材９の裏面
には、結露防止、防音、防火対策上の理由により、必要
に応じてポリエチレンフォーム、グラスウールシート等
の裏貼り材を添装しても良い。

【０００８】図３の屋根構造に用いられた屋根板１は、
略平坦状の面板部２の両側縁に、断面略く字状の嵌合部
３１を有する傾斜状の立上り部３，３を備え、嵌合部３
１の上端には傾斜部分を介して略水平な載置部分３２を
形成し、この載置部分３２の先端縁にはＵ字状に屈曲す
る折曲部３３を形成してなる折板屋根板であり、その施
工（接続）状態において隣り合う立上り部３，３で桟状
の山部が形成される構成である。尚、図示しないが、嵌
合部３１としては、立上り部３の傾斜と略直交する角度
で、外側に狭窄部分を有して膨出する構成を採用しても
よい。

【０００９】図３の屋根構造に用いられたカバー材９
は、略平坦状の被着部９１の左右側縁に、下方に向って
幅広となるように傾斜する側片９２を形成し、該側片９
２の下端には、側片９２の内側に折返し状に屈曲する被
保持部９３を形成した構成であり、この被保持部９３は
屋根板１の嵌合部３１の裏面に弾性的に嵌合保持され
る。勿論、被着部９１の平面形状は、テーパ状である。

【００１０】前記屋根板１を受支するフレーム４は、従
来公知の吊子やタイトフレームと称される部材である
が、従来公知の単体で山部を保持する構成ではなく、中
央が分割された左右で一対をなす複数部材である。ま
た、このフレーム４は、屋根板１の大きさ、所要強度に
より通常０．６乃至３．２ｍｍ程度のステンレス鋼板や
メッキ鋼板等をプレス加工する等して成型されるが、ア
ルミニウム押出形材を用いることもある。図示実施例の
フレーム４は、比較的厚肉の短幅材を折曲して成形され
るフレーム下部材５と、前後に受片６１，６１が直立す
る断面略Ｕ字状のフレーム上部材６とを一体状に組合せ
た構成である。フレーム下部材５は、上面部５１の左右
に垂直脚部５２及び傾斜脚部５３を形成し、その下端に
屋根下地７に固定するための固定片５４を形成してな
り、上面部５１に適宜固着具で固定されるフレーム上部
材６の受片６１は、外側部に凹状の被嵌合部６１１を有
し、階段状の上縁のうち上段が前記屋根板１の載置部分
３２の裏面を支持する受部分６１２、下段が前記屋根板
１の折曲部３３を係合させる溝部６１３である。この被
嵌合部６１１は、前記屋根板１の嵌合部３１と弾性的に
嵌合するが、この嵌合部３１を介して前記カバー材９の
被保持部９３とも弾性的に嵌合している。尚、図４に示
す実施例では隣接する山部の半山を受支するフレーム
４，４どうしを谷部裏面を介して一体化した構成を示し
ているが、これらは分割された構成であっても良い。

【００１１】前記フレーム４を固定する屋根下地７は、
梁や母屋、胴縁等の鉄骨躯体が一般的であるが、これに
限定されるものではない。例えば木毛セメント板、木片
セメント板、軽量気泡コンクリート板等の下地材を前記
鉄骨躯体上に敷設する構成でも良いし、コンクリート造
の躯体上に鉄骨や木材の小屋組をする構成もあるし、下
地調整されたコンクリート面に直接フレーム４を取り付
けても良い。したがって、本発明における施工対象とな
る屋根下地７は、釘、ビス、アンカー、溶接、接着剤等
の固着手段によって前記フレーム４が取付可能な全ての
建築躯体をいい、前記躯体上に建築の所望性能上要求さ
れるボード等を介在させた全ての下地を含むものであ
る。

【００１２】また、図示実施例では、隣接する屋根板
１，１を所定間隔に保持する間隔規制部材８が取り付け
られている。この間隔規制部材８は、両側縁がフレーム
４の受片６１の階段状の上縁に載置される下部材８１
と、両側縁が屋根板１の載置部分３２に載置される上部
材８２と、両部材８１，８２を一体状に固定する固着具
８３，８３とからなり、屋根板１の載置部分３２及び折
曲部３３を挟む状態で取り付けられ、屋根板１，１（フ
レーム４，４）を所定間隔に保持している。

【００１３】前記各部材を用いて屋根構造を施工するに
は、概ね以下の手順で行われる。即ち、梁や母屋、胴縁
等の鉄骨下地７上に、前記フレーム４及び屋根板１を略
テーパ状に取り付けた後、カバー材９を取り付けるもの
である。即ち、屋根板１を略テーパ状に配設させるため
には、左右で一対をなすフレーム４，４の配設間隔を棟
から軒に向って次第に拡開するように配設する。例えば
図４（ａ）ではフレーム４，４が当接状に配設された最
棟側、同図（ｂ）ではフレーム４，４が離反して配設さ
れた中間位置、同図（ｃ）ではフレーム４，４が最も離
反して配設された最軒側の状態を示す。即ち、この図４
（ａ）〜（ｃ）の状態は、それぞれ平面図である図５
（ａ）のＡ〜Ｃでの断面図ということができる。尚、屋
根面に対するフレーム４，４の配設間隔は、コンピュー
タ解析により容易にリスト出力することができる。取り
付ける間隔規制部材８の長さも、カバー材９の幅寸法
（テーパ形状）も、これに応じて容易に設定される。

【００１４】こうして施工される本発明の屋根構造は、
テーパ状に加工したカバー材９を用いるので、例えば図
５（ｂ）に示すように屋根板１’をテーパ状に加工する
場合（カバー材９’は一定幅）に比べてテーパ加工時の
成形スペースの増加を防止又は大幅に軽減することがで
きる。

【００１５】また、前記屋根構造には、間隔規制部材８
を取り付けたので、屋根板１，１とカバー材９との接続
精度が高いものとなる。尚、図示しないが、フレーム４
の流れ方向の敷設間隔が梁間隔のように大きくなってフ
レーム４の設置位置だけでは間隔規制が困難な場合に
は、流れ方向のフレーム４間隔内を例えば母屋間隔相当
に分割した位置に間隔規制部材８を取り付けて、屋根板
１，１どうしを位置規制することが好ましい。

【００１６】前記図３の屋根構造は嵌合式であったが、
本発明の屋根構造はこの方式に限定するものではなく、
図６に示すハゼ締め式の屋根構造にも適用できる。図６
の屋根構造に用いる屋根板１は、図７に示すように面板
部２の中央に山状突起２１を有し、立上り部３には嵌合
部等が形成されていないものを用いた。また、フレーム
４としては、屋根板１の載置部分３２の裏面を支持する
受部分５５を有するフレーム下部材５と、屋根板１の立
上り部３の上端を一体的にハゼ締めするハゼ締め部６２
を有するフレーム上部材６とを一体状に組合せた構成で
ある。尚、フレーム上部材６は、隣接するフレーム４の
フレーム上部材６を兼ねる構成である。さらに、カバー
材９は、被着部９１の左右側縁に、ハゼ締め部６２を覆
う覆い部９４を形成した構成である。上記以外は前記図
３の屋根構造とほぼ同様であるから、同一符号を付して
説明を省略する。

【００１７】この図６の屋根構造は、図７に示す（ａ）
最棟側、（ｂ）中間位置、（ｃ）最軒側の状態から明ら
かなように、フレーム上部材６が前記図３の屋根構造に
おける間隔規制部材８と同様の役割を果たし、屋根板
１，１とカバー材９との接続精度が高いものとなる。

【００１８】尚、屋根がドーム状（球状或いは三次元凸
曲面状）で、屋根板１の有効幅に対して屋根面の曲率が
大きい場合には、隣接する屋根板１，１どうしの配設間
隔が直線テーパではなく、中間位置が幅広の曲線テーパ
となる。この場合、曲線テーパ状に成形したカバー材９
を用いるようにしても良いが、曲線テーパは加工が難し
い。このような場合、図８に示すように屋根板１の立上
り部３の立上り角度、屋根板１の面板部２に設けた山状
突起２１の立上り角度のうち何れか一方、若しくは両方
を弾性的に変化させることによって、屋根板１の幅を部
分的に変化させる。より具体的には、球状或いは三次元
凸曲面状の屋根面に対するフレーム４，４の配設間隔を
コンピュータの三次元解析によりリスト出力し、その間
隔にフレーム４，４を設置し、前記のように屋根板１の
幅を部分的に変化させると、直線テーパ状に成形したカ
バー材９を取り付けることができる。図８（ａ）には、
屋根板１の立上り部３の立上り角度を小さくして屋根板
１の幅を広げる例を示した。この例は、前記図４（ｂ）
の態様において屋根板１の幅を部分的に変化させる場合
に相当し、この場合、僅かに面板部２の位置が上昇し
た。図８（ｂ）には、山状突起２１の立上り角度を小さ
くして屋根板１の幅を広げる例を示した。この例は、前
記図７（ｂ）の態様において屋根板１の幅を部分的に変
化させる場合に相当し、面板部２の位置は変わらない。
尚、この場合、実際は屋根板１の立上り部３の立上り角
度も変化するが、図面上、山状突起２１の立上り角度の
変化を強調して示した。このように、山状突起２１を設
けることにより、働き幅の調整範囲が大きくなり、立上
り部３の傾斜だけでは不足する場合の働き幅の調整が可
能になる。尚、山状突起２１の大きさは、屋根板１の働
き幅の所望する調整範囲や素材原コイルの幅によって決
定されるので、図示態様だけに限定されるものではな
い。また、面板部２に１つの山状突起２１が形成される
例を示したが、この山状突起２１は複数設けるようにし
ても良い。

【００１９】図９に示す屋根構造は、ハゼ締め部６２が
図６の屋根構造のように直立状ではなく水平状になって
いる以外は、前記図６の屋根構造とほぼ同様であるか
ら、同一符号を付して説明を省略する。この屋根構造に
用いたカバー材９は、成形部分が極めて少なく、小さい
ので、テーパ加工を容易に行うことができる。

【００２０】図１０に示す屋根構造は、屋根板１の取付
方式が嵌合式でもハゼ締め式でもない固定ボルト４０に
よるものである。即ち、この屋根構造は、左右一体型の
フレーム４の上面に載置した屋根板１の立上り部３の上
縁に、支持片６０１及びカバー材保持部６０２を備える
固定片６０を沿わせ、固定ボルト４０で固定片６０、屋
根板１、フレーム４を一体に固定した後、カバー材９の
被着部９１の裏面を支持部６０１で支持し、被保持部９
３とカバー材保持部６０２とを弾性的に嵌合させたもの
である。この屋根構造に用いた屋根板１、フレーム４、
カバー材９は、形状が極めて簡易であるため、成形加工
を容易に行うことができる。

【００２１】以上本発明を図面の実施の形態に基づいて
説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限
りどのようにでも実施することができる。例えば各実施
形態の図面ではアスファルトルーフィングやアスファル
トフェルト等の公知の防水材を図示していないが、これ
らの使用を妨げるものではない。屋根下地に繊維系断熱
材等が敷設されている場合には、それらの養生の観点か
ら張設することが好ましい。また、本件の屋根板の面板
部は、必要に応じてサザ波加工を施したものでも良い。
さらに、屋根構造の外郭形状は適宜に変更することがで
き、前記の各実施態様にて特記しない構成についてはど
のような構成を採用してもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の屋根構造で
は、テーパ状に加工したカバー材を用いるので、屋根板
をテーパ状に加工する場合に比べてテーパ加工時の成形
スペースの増加を防止又は大幅に軽減することができ
る。即ち、カバー材は、屋根板に比べて形状及び形状が
占める空間容積が確実に小さい（寸法比で１／３倍強、
容積比で１／１３倍強）からである。また、本発明で
は、前記容積比の相違から、成形設備のコストも、屋根
板をテーパ加工する場合に比べて軽減することができ
る。

【００２３】さらに、屋根板の立上り部の立上り角度又
は屋根板の面板部に設けた１つ以上の山状突起の立上り
角度を弾性的に変化させることによって、屋根板の幅を
部分的に変化させて取り付けるようにすると、直線テー
パ状に成形したカバー材を適用することができるので、
加工が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）近年増加しているドーム状の屋根面を示
す平面図及び一部拡大平面図、（ｂ）円錐形状の屋根面
を示す平面図及び一部拡大平面図である。

【図２】屋根がドーム状（球状或いは三次元凸曲面状）
で、直線テーパ状の屋根板の有効幅に対して屋根面の曲
率が大きい場合に生ずる空隙を模式的に示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の屋根構造の一実施態様を示す断面図で
ある。

【図４】図３の屋根構造の（ａ）最棟側、（ｂ）中間位
置、（ｃ）最軒側の状態を示す断面図である。

【図５】（ａ）本発明の屋根構造を模式的に示した平面
図及び断面図、（ｂ）テーパ状の屋根板を用いた従来の
屋根構造を模式的に示した平面図及び断面図である。

【図６】本発明の屋根構造の他の一実施態様を示す断面
図である。

【図７】図６の屋根構造の（ａ）最棟側、（ｂ）中間位
置、（ｃ）最軒側の状態を示す断面図である。

【図８】（ａ）図４の屋根構造を図２の屋根面に適用し
た屋根構造の中間位置の状態を示し、屋根板の立上り部
の立上り角度を弾性的に変化させて屋根板の幅を部分的
に変化させた状態を示す断面図、（ｂ）図７の屋根構造
を図２の屋根面に適用した屋根構造の中間位置の状態を
示し、屋根板の面板部に設けた山状突起の立上り角度を
弾性的に変化させて屋根板の幅を部分的に変化させた状
態を示す断面図である。

【図９】本発明の屋根構造の他の一実施態様を示す断面
図である。

【図１０】本発明の屋根構造の他の一実施態様を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 屋根板 １’ 直線テーパ状の屋根板 ２ 面板部 ２１ 山状突起 ３ 立上り部 ４ フレーム ５ フレーム下部材 ６ フレーム上部材 ７ 屋根下地 ８ 間隔規制部材 ９ カバー材 ９’ 一定幅のカバー材

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 山部と谷部が交互に連続する建築物の屋
   根構造にあって、中央が分割された左右で一対をなす複数部材であるフレ
   ームと、該フレームに受支される、 両側縁の立上り部間
   に少なくとも１つ以上の谷部を有する一定幅の屋根板
   と、該屋根板間に取り付けられて山部を形成するテーパ
   状のカバー材とからなることを特徴とする建築物の屋根
   構造。
2. 【請求項２】 屋根板の立上り部の立上り角度及び／又
   は屋根板の面板部に設けた１つ以上の山状突起の立上り
   角度を弾性的に変化させることによって、屋根板の幅を
   部分的に変化させて取り付けたことを特徴とする請求項
   １に記載の屋根構造。
3. 【請求項３】 山部と谷部が交互に連続する建築物の屋
   根構造の施工方法にあって、中央が分割された左右で一対をなす複数部材であるフレ
   ームの配設間隔を棟から軒に向って次第に拡開するよう
   に配設し、該フレームに受支される、 両側縁の立上り部
   間に少なくとも１つ以上の谷部を有する一定幅の屋根板
   を、隣り合う屋根板との間隔が略テーパ状となるように
   配設した後、屋根板間に、山部を形成するテーパ状のカ
   バー材を取り付けることを特徴とする建築物の屋根構造
   の施工方法。
4. 【請求項４】 屋根板の立上り部の立上り角度及び／又
   は屋根板の面板部に設けた１つ以上の山状突起の立上り
   角度を弾性的に変化させることによって、屋根板の幅を
   変化させて取り付けることを特徴とする請求項３に記載
   の建築物の屋根構造の施工方法。