JP3759816B2

JP3759816B2 - 建物の屋根構造

Info

Publication number: JP3759816B2
Application number: JP13509597A
Authority: JP
Inventors: 昭夫鈴木
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2017-05-26
Also published as: JPH10325180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の屋根構造に係り、特には、屋根ユニットと隣の屋根ユニットとをを鉄骨梁で接合した木質系建物の天井の断熱を図った建物の屋根構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建物の工業生産化率を高める一方式として、ユニット建物が広く普及している。このユニット建物は、一棟の建物を、予めいくつかのユニットに分けて工場生産し、これらを建築現場において施工・組立する方式の建物である。ユニット建物を構成するユニットとしては、建物の居間、食堂、寝室、子供部屋等の各部屋部分を構成する各建物ユニットと、建物の軒先側、棟側等の屋根部分を構成する各屋根ユニットとがある。これらのユニットは、予め工場で生産され、建築現場に輸送されて、予め準備した基礎の上で施工・組立される。施工および組立は、まず、各建物ユニットを基礎の上に据え付けて相互に連結し、次に、据え付けられた建物ユニット上部に屋根ユニットを据え付けて相互に連結している。
一般に、建物（住宅）の屋根は、図６に示すように、棟側屋根部分を構成する棟側屋根ユニット１Ａ，１Ｂと、軒先側屋根部分を構成する軒先側屋根ユニット２Ａ，２Ｂとからなっている。
棟側屋根ユニット１Ａ（１Ｂ）は、図７に示すように、屋根妻面を構成する屋根小壁パネル（以下、妻小壁パネルという）３ａとトラス梁３ｂと屋根パネル３ｃとで構成され、妻小壁パネル３ａは、下枠４と下枠４に立設した縦枠５と上枠６とその上枠６に立設した束材７と斜め上枠８と、これらの小壁枠組Ｄ１に張設された硬質木片セメント板や石膏ボード等の壁面材（屋根小壁を構成する面材）９から形成されている。トラス梁３ｂは、下弦材１０と上弦材１２と両弦１０，１２間に設けられた束材７と斜め束材１１から形成され、また、屋根パネル３ｃは、梁材１３と棟梁１４と両梁１３，１４間に設けられた垂木１５と、これらの屋根枠組Ｄ２に張設された構造用合板等の屋根面材１６から形成されている（例えば、特公昭６１−１５８５号公報等参照）。なお、前記妻小壁パネル（外気に触れる耐力壁側）３ａから外側に突出した屋根パネル３ｃの部分１７は、けらばである。
【０００３】
軒先側屋根ユニット２Ａ（２Ｂ）は、図８に示すように、妻小壁パネル３ａと一方に傾斜する屋根パネル３ｃで構成され、妻小壁パネル３ａは、下枠４と下枠４に立設する縦枠５と斜め上枠８と、これらの小壁枠組Ｄ３に張設された硬質木片セメント板や石膏ボード等の壁面材（屋根小壁を構成する面材）９から形成されている。前記屋根パネル３ｃは、軒梁１８と梁材１９と両梁１８，１９間に設けられた垂木１５と一方縁の互いに隣接する垂木１５間に設けられたけらば垂木２３とこれらの屋根枠組Ｄ４に張設された構造用合板等の屋根面材１６から形成されている（例えば、特公昭６１−１５８５号公報）。
【０００４】
互いに隣接した棟側屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび軒先側屋根ユニット２Ａ，２Ｂは、各屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび屋根ユニット２Ａ，２Ｂの屋根パネル３ｃに設けられた屋根面材１６間をジョイントプレート等（図示せず）で接合されている。また一方、互いに隣接した屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび屋根ユニット２Ａ，２Ｂは、図９〜１１に示すように、建物の天井を補強する目的で、互いに隣接した屋根ユニット１Ａ，１Ｂ、屋根ユニット２Ａ，２Ｂ間の下部に鉄骨梁２０が設けられ、鉄骨梁２０と下枠４の間、また鉄骨梁２０の両端と補強用柱２７の間をそれぞれ締結用ボルトｂ１，ボルトｂ２と、それに螺合するナットｍ１，ナットｍ２で締結され、互いに隣接した屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび屋根ユニット２Ａ，２Ｂ間が下部側で接合されて強靭な屋根構造になっている。
ところで、前記屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび２Ａ，２Ｂが設けられた建物（住宅）には、普通、建物ユニットの天井パネル２６ａの天井側野縁２１と天井端野縁２２からなる枠組内に、グラスウールからなる断熱材２３が充填されて室内が保温されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記建物の屋根は、隣接した屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび２Ａ，２Ｂの妻小壁パネル３ａ，３ａの間に、軒先等から外気（冷気）が侵入し、屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび２Ａ，２Ｂ間を接合している鉄骨梁２０に触れ、即ち、鉄骨梁２０上の露出金属面が冷気に晒され、この鉄骨梁２０が冷橋となって、鉄骨梁２０自体およびその直下の天井面に結露が生ずる可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、隣接した屋根ユニットの間を接合する鉄骨梁が冷橋となって鉄骨梁自体およびその下の天井面が結露するのを防止する建物の屋根構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、小壁枠組の内外両面のうち少なくとも一方の面に壁面材が張設されてなる屋根小壁パネルと、該屋根小壁パネルに支持される屋根パネルとをそれぞれ有してなる複数の屋根ユニットを互いに隣接して連結してなる建物の屋根構造において、前記屋根小壁パネル同士を鉄骨梁を介して重合状態で接合することで、これら隣接屋根ユニット同士を連結し、前記任意の隣接屋根ユニット間では、各屋根小壁パネルの下部に壁面材を設けない開口部を形成し、該開口部を通して前記鉄骨梁上を覆う断熱材を設けてなることを特徴とする建物の屋根構造。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の建物の屋根構造に係り、前記鉄骨梁は、フランジの略中心線に沿ってウェブが垂直に立設されたＴ形綱からなることを特徴としている。
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の建物の屋根構造に係り、前記鉄骨梁には、締結用ボルトが一体に垂直に立設され、該締結用ボルトに対応して屋根小壁パネルの下枠にボルト挿通孔が穿設されていることを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の建物の屋根構造に係り、前記小壁枠組は、横桟が互いに隣接した縦枠間の下部に設けられて、該小壁枠組に張設された壁面材の下端を支持していることを特徴としている。
【０００８】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、互いに隣接した屋根ユニットの屋根小壁パネルの下部に壁面材を設けない開口部を形成し、その開口部を通して鉄骨梁上を覆う断熱材が設けられているため、屋根ユニットの軒先等から外気（冷気）が隣接した屋根ユニットを接合している鉄骨梁側に侵入しても、その鉄骨梁上を覆った断熱材により冷気が遮断される。つまり、鉄骨梁上の金属面が断熱材で被覆されているので、冷気に晒されることがなくなり、従って鉄骨梁自体およびその直下の天井面の結露が防止される。
また、請求項２記載の発明によれば、鉄骨梁を、フランジの略中心線に沿ってウェブが垂直に立設されたＴ形綱とするため、フランジの両側で互いに隣接して設けられた屋根ユニットの屋根小壁パネルをＴ字鋼の鉄骨梁でそれぞれ支持でき、またフランジの略中心線に沿って設けられたウェブにより、梁に加わる剪断力を有効に受け止められる。
また、請求項３記載の発明によれば、鉄骨梁には、締結用ボルトが一体に垂直に立設され、該締結用ボルトに対応して屋根小壁パネルの下枠にボルト挿通孔が穿設されているため、建物ユニット上に屋根ユニットを組付けする際に、鉄骨梁に垂直に立設された締結用ボルトが案内ピンを兼ね、また対応して穿設されたボルト挿通孔が案内孔となって、屋根ユニットの位置決め固定が容易になる。
また、請求項４記載の発明によれば、小壁枠組に張設された壁面材の下端が横桟に支持されるため、壁面材の下端を横桟に釘打ち等で固定して横梁で支持でき、壁面材の下端の強度が強化される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
図１〜３は、この発明の一実施例である建物の屋根構造を示す図で、図１はその構成を示す要部拡大斜視図、図２は図１のＡ視拡大断面図、図３は図１のＢ視拡大端面図である。
本実施例の建物の屋根は、例えば図４に示すようなＬ字状の壁パネル２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを有する４個の建物ユニット２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄが枠組みされた建物枠組上に設けられている。その４個の建物ユニット２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄの建物枠組上には、図１に示すように、天井側野縁２１と天井端野縁２２と天井面材３２からなる天井パネル２６ａが設けられている。天井パネル２６ａ上には、図６に示した互いに隣接して設けられた棟側屋根ユニット１Ａ，１Ｂと、その屋根ユニット１Ａ，１Ｂの前後に互いに隣接して設けられた軒先側屋根ユニット２Ａ，２Ｂからなる屋根が載置されている。
互いに隣接した屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび屋根ユニット２Ａ，２Ｂ間には、図４に示すように、前述の４個のＬ字壁パネル２４ａ〜２４ｄを有する建物ユニット２５Ａ〜２５Ｄの建物枠組上のＸ点からＹ点に至ってＴ形綱からなる鉄骨梁２０が設けられて、天井パネル２６が補強されている。
【００１０】
棟側屋根ユニット１Ａ（１Ｂ）は、従来と略同様の構成、すなわち、妻小壁パネル３ａとトラス梁３ｂと屋根パネル３ｃとで構成され、妻小壁パネル３ａは下枠４と下枠４に立設した縦枠５と上枠６とその上枠６に立設した束材７と斜め上枠８とこれらの小壁枠組Ｄ１に張設された硬質木片セメント板や石膏ボード等の壁面材９から形成されている。ここで、壁面材９が、外周壁を構成するときは、硬質木片セメント板が小壁枠組Ｄ１の外面に張設され、内壁を構成するときは、石膏ボードが小壁枠組Ｄ１の内面に張設される。トラス梁３ｂは、下弦材１０と上弦材１２と両弦１０，１２間に設けられた束材７と斜め束材１１から形成され、屋根パネル３ｃは梁材１３と棟梁１４と両梁１３，１４間に設けられた垂木１５とこれらの屋根枠組Ｄ２に張設された構造合板等の屋根面材１６から形成されている。
また、軒先側屋根ユニット２Ａ（２Ｂ）も、従来と略同様の構成、すなわち、妻小壁パネル３ａと一方に傾斜する屋根パネル３ｃとで構成されている。小壁パネル３ａは、下枠４と下枠４に立設する縦枠５と斜め上枠８とこれらの小壁枠組Ｄ３に張設された硬質木片セメント板や石膏ボード等の壁面材９から形成され、壁面材９が、外周壁を構成するときは、硬質木片セメント板が小壁枠組Ｄ３の外面に張設され、内壁を構成するときは、石膏ボードが小壁枠組Ｄ３の内面に張設される。屋根パネル３ｃは軒梁１８と梁材１９と両梁１８，１９間に設けられた垂木１５と一方縁の互いに隣接する垂木１５間に設けられたけらば垂木２３とこれらの屋根枠組Ｄ４に張設された屋根面材１６から形成されている。
【００１１】
前記鉄骨梁２０は、フランジ２０ａとその中心線に沿って垂直に立設したウェブ２０ｂとを有するＴ形綱からなる。その鉄骨梁２０で、鉄骨梁２０と各屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび屋根ユニット２Ａ，２Ｂの下枠４を、鉄骨梁２０のフランジ２０ａの両側に予め固定された締結用ボルトｂ１を下枠４に対応して穿設されたボルト挿通孔ｃ１に挿入し、そのボルトｂ１と螺合するナットｍ１の締結により接合して、互いに隣接して設けられた屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび屋根ユニット２Ａ，２Ｂを支持している。
また、この鉄骨梁２０の両端には、建物ユニット２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄの壁パネル２４ａ〜２４ｄを補強する補強用柱２７が、図４の前記Ｘ点，Ｙ点に配置されている。鉄骨梁２０は、図５に示すように、その補強用柱２７に予め締結用ボルトｂ２を取り付けたコ字金物２８を介し、その締結用ボルトｂ２をフランジ２０ａに対応して穿設されたボルト挿通孔ｃ２に挿入し、締結用ボルトｂ２と螺合するナットｍ２により締結されて、また、補強用柱２７と金物２８とを締結する締結用ボルトｂ３と締結用ボルトｂ３に螺合するナットｍ３との締結により接合されて補強用柱２７に支持されている。
【００１２】
前記建物ユニット２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ上の天井パネル２６ａには、室内を保温するために天井側野縁２１と天井端野縁２２からなる各枠内に例えば、グラスウールからなる断熱材２３が充填されている。
前記互いに隣接する各屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび屋根ユニット２Ａ，２Ｂの各妻小壁パネル３ａ，３ａの小壁枠組Ｄ１，Ｄ２には、石膏ボード等の壁面材９が釘打ち等により張設されている。この壁面材９は、材料規格の関係から大きさが定まっており、これら数枚を用いて張設されている。
また、屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび軒側屋根ユニット２Ａ，２Ｂの各妻小壁パネル３ａの屋根小壁の下部には、壁面材９を設けない開口部３０が形成されている。この開口部３０は、断熱材２３を挿入するための挿入孔になっている。その開口部３０がある各妻小壁パネル３ａの小壁枠組Ｄ１，Ｄ２には、縦枠５の間に横桟２９が設けられて壁面材９の下端を支持している。
【００１３】
互いに隣接した屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび屋根ユニット２Ａ，２Ｂを接合している鉄骨梁２０は、その上面に開口部３０から挿入された断熱材２３が設けられて、鉄骨梁２０上の金属面が露出しないように被覆されている。こうすると、天井パネル２６ａの全面が連続する断熱層で覆われた状態になり、天井面が断熱性のある遮断面となる。このように、各屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび２Ａ，２Ｂの妻小壁パネル３ａの下部に壁面材９を設けない開口部３０を通して鉄骨梁２０を覆う断熱材２３を設けるため、互いに隣接した屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび２Ａ，２Ｂ間の軒先等から外気（冷気）が侵入しても、鉄骨梁２０上を覆う断熱材２３によって冷気が確実に遮断される。即ち、断熱材２３により、鉄骨梁２０上の金属面が被覆されるので、鉄骨梁２０が冷橋とはならず、鉄骨梁２０自体およびその直下の天井面の結露が防止される。
【００１４】
また、この実施例の場合、互いに隣接した各屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび屋根ユニット２Ａ，２Ｂの鉄骨梁２０による接合は、予め締結用のボルトｂ１を鉄骨梁２０に固定してある。従って、クレーン等を使用して、建物ユニット２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ上に屋根ユニット１Ａ，１Ｂおよび２Ａ，２Ｂを組付けする際に、鉄骨梁２０に垂直に立設された締結用ボルトｂ１が案内ピンを兼ね、また対応して下枠４に穿設されたボルト挿通孔ｃ１が案内孔となって、屋根ユニットの位置決め固定が簡単になり、屋根の組付け作業が容易になり、作業が円滑かつ能率的に行われる。屋根ユニット１Ａ，１Ｂの枠組みには、開口部３０の他に、小壁パネル３ａの両側に縦方向に開口部３１が設けられている。この開口部３１は、作業用のスペース穴になっており、この穴から手を挿入してボルト・ナット等の締結が行われる。なお、通常、縦方向の開口部３１および妻小壁パネル３ａの下部の開口部３０は、建築現場において、ボルト・ナット等の締結が行われた後に、壁面材９で封止される。
【００１５】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限るものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で実施することができる。従って、設計の変更等があってもこの発明に含まれることは、言うまでもない。例えば、小壁枠組に張設される壁材は、その外側に張設してもよい。また、断熱材は、グラスウールに限らず、ロックウール，発砲スチロール等、その他の断熱材を用いることができる。また、鉄骨梁は、Ｔ形鋼に限らない。
また、上述の実施例では、妻小壁パネル同士を鉄骨梁を介して接合する場合について述べたが、屋根桁面（長辺側の面）を構成する桁小壁パネル同士を鉄骨梁を介して接合する場合にも勿論適用できる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、各屋根ユニットの屋根小壁パネルの下部に壁面材を設けない開口部を通して鉄骨梁上を覆う断熱材を設けたことで、屋根ユニットの軒先等から外気（冷気）が侵入しても、鉄骨梁上を覆った断熱材により冷気が有効に遮断される。そのため、鉄骨梁上の金属面は冷気に晒されることはなく、その鉄骨梁が冷橋とはならず、鉄骨梁自体およびその直下の天井面の結露を確実に防止することができる。従って、結露による天井の染み等の汚れも生じることがない。
また、請求項２記載の発明によれば、鉄骨梁を、フランジの略中心線に沿ってウェブが垂直に立設されたＴ形綱とするため、フランジの両側で互いに隣接して設けられた屋根ユニットの屋根小壁パネルをそれぞれ支持でき、またフランジの略中心線に沿って設けられたウェブにより、梁に加わる剪断力を有効に受け止められる。
請求項３記載の発明によれば、鉄骨梁には、締結用ボルトが一体に垂直に立設され、その締結用ボルトに対応して屋根小壁パネルの下枠にボルト挿通孔が穿設されているため、建物ユニット上に屋根ユニットを組付けする際に、鉄骨梁に垂直に立設された締結用ボルトが案内ピンを兼ね、また対応して穿設されたボルト挿通孔が案内孔となって、屋根ユニットの位置決め固定が容易になる。
請求項４記載の発明によれば、小壁枠組に張設された壁面材の下端が横桟に支持されるため、壁面材の下端を横桟に釘打ち等で固定して横桟で支持でき、壁面材の下端の強度が強化される等、本発明による効果は、頗る大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である建物の屋根構造の要部を一部破砕して示す一部破砕斜視図である。
【図２】図１のＡ視拡大断面図である。
【図３】図１のＢ視拡大端面図である。
【図４】図１の屋根構造を適用する建物の平面図である。
【図５】鉄骨梁と補強柱との接合状態を示す分割斜視図である。
【図６】一般的な屋根の斜視図である。
【図７】棟側屋根の屋根ユニットの構成を示す斜視図である。
【図８】軒側屋根の屋根ユニットの構成を示す斜視図である。
【図９】従来の屋根構造の要部を一部破砕して示す一部破砕斜視図である。
【図１０】図９のＡ視拡大断面図である。
【図１１】図９のＢ視拡大端面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ棟側屋根ユニット（屋根ユニット）
２Ａ，２Ｂ軒先側屋根ユニット（屋根ユニット）
３ａ妻小壁パネル（屋根小壁パネル）
３ｂ屋根パネル
４下枠
９壁面材
２０鉄骨梁
２３断熱材
３０開口部
Ｄ１，Ｄ３小壁枠組

Claims

小壁枠組の内外両面のうち少なくとも一方の面に壁面材が張設されてなる屋根小壁パネルと、該屋根小壁パネルに支持される屋根パネルとをそれぞれ有してなる複数の屋根ユニットを互いに隣接して連結してなる建物の屋根構造において、
前記屋根小壁パネル同士を鉄骨梁を介して重合状態で接合することで、任意の隣接屋根ユニット同士を連結すると共に、これら隣接屋根ユニット間では、各屋根小壁パネルの下部に壁面材を設けない開口部を形成し、該開口部を通して前記鉄骨梁上を覆う断熱材を設けてなることを特徴とする建物の屋根構造。
前記鉄骨梁は、フランジの略中心線に沿ってウェブが垂直に立設されたＴ形綱からなることを特徴とする請求項１記載の建物の屋根構造。
前記鉄骨梁には、締結用ボルトが一体に垂直に立設され、該締結用ボルトに対応して屋根小壁パネルの下枠にボルト挿通孔が穿設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の建物の屋根構造。
前記小壁枠組は、横桟が互いに隣接した縦枠間の下部に設けられて、該小壁枠組に張設された壁面材の下端を支持していることを特徴とする請求項１記載の建物の屋根構造。