JP3922797B2 - 木造建築の小屋組み工法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、木造建築の小屋組みを構築するための工法に関する。
【0002】
【従来の技術】
木造建築の一般的な屋根には、切り妻屋根や寄せ棟屋根等があり、例えば、寄せ棟屋根の垂木工法による小屋組みは、柱群の上部に、柱群の周囲に位置する桁と、この桁により囲まれた部分に位置する小屋梁とを設け、該小屋梁上に、小屋梁上に起立する小屋束で支持した棟木と、この棟木の両端から周囲の桁部分に向けて下がり傾斜となる傾斜梁とを設け、更に、棟木及び傾斜梁から軒側の桁上に多数の垂木を並べて各垂木間に所定の間隔で受け材を設け、垂木の先端に破風板を設けて構成される。
【0003】
従来の上記のような小屋組みにおいて、柱と桁及び小屋梁の結合、小屋束と棟木の結合、小屋束と傾斜梁の結合等の各仕口部分の結合は、一般的にほぞとほぞ溝の嵌め合わせによる構造が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の小屋組みにおける各仕口部分の結合方法は、結合部分の構造が複雑となり、加工に手間と時間がかかると共に、強度的にも劣るという問題がある。
【0005】
また、木造建築の屋根における勾配は一定ではなく、このため、各結合部分を勾配に合わせてその都度加工しなければならないという問題もある。
【0006】
そこでこの発明の課題は、小屋組みにおける各仕口部分の結合に鋼板製の接続金具を用いることにより、構造の簡略化と結合強度の向上が図れると共に、屋根勾配の変化に対して接続金具の共通使用が図れる木造建築の小屋組み工法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、この発明は、柱の上部に設けた小屋梁上に、この小屋梁上や柱上に起立する小屋束で支持した棟木と、前記小屋束から周囲の桁に向けて下がり傾斜となる隅木梁とを設けて構成する小屋組み工法において、前記小屋束とこの小屋束のコーナ部分に結合される隅木梁の結合に、背板部の両側に外広がりの配置でプレート部を設けて形成された鋼板製の接続金具を用い、角形となる小屋束の隣接する二面にそれぞれ前記鋼板製接続金具を、両鋼板製接続金具の隣接するプレート部が間隔をあけて小屋束のコーナ部分から平行状に突出するよう、背板部をボルト、ナットで固定することによって取付け、前記隅木梁の木口端部に設けた二条のスリットを平行するプレート部に挿入し、この挿入部分を貫通するピンで結合することによって角形小屋束に隅木梁を固定する構成を採用したものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0010】
図1は木造建築における寄せ棟の小屋組み構造の一例を概略的に示し、図2はその組み立て途中を、図3は組み立て完了状態を示している。
【0011】
小屋組み構造の主要構成材としては、多数本の柱1の上部で柱1群の周囲に位置する桁2aと、柱1の上部でこの桁2aにより囲まれた部分に位置する小屋梁2と、小屋梁2又は柱1上に起立する小屋束3で支持した棟木4と、棟木4の端部から軒側となる周囲の桁2aに向けて下がり勾配の傾斜梁となる隅木梁5と、隅木梁5の途中から軒側となる周囲の桁2aに向けて下がり勾配となる谷木梁6と、隅木梁5と谷木梁6の接続部分から延びる棟木7と、谷木梁6の下端側の位置において、桁2aと小屋梁2間に設けた葺き降ろし用の登り梁8とがあり、そのほかに、付桁9と、付隅木梁10と、付桁11と、多数本の垂木12と、垂木12間を接続する垂木12の転び止め用接続板13と、垂木12の先端を囲む破風板14等が使用され、この発明は、図2で示したように、上記した主要構成材の各結合構造(A)乃至(H)に、鋼板製接続金具を用いることにより小屋組みを構築するものである。
【0012】
図4と図5は、小屋束3と直線状に連続する配置となる棟木4の中間端部の結合構造(A)を示し、鋼板製の接続金具15は、小屋束3に重ねる背板部16の両側にプレート部17を対向状に設けた平面コ字状に形成され、背板部16にナット18aを溶接したものと、ナットを省いて孔を設けたものとがあり、図4では小屋束3を挟んで両者を配置し、小屋束3を貫通するボルト18をナット18aに螺合することで小屋束3に固定すると共に、プレート部17には、上縁にドリフトピン19の挿通切り欠き20とドリフトピン19の挿通孔21とが設けられている。
【0013】
棟木4の木口端部に、両プレート部17に対して上部から挿入する二条のスリット22と、ドリフトピン19、19aの挿通孔23、23aとが設けられ、スリット22間の先端部はボルト18頭部やナットを逃がすために短くなっている。
【0014】
小屋束3に棟木4を結合するには、小屋束3に接続金具15をボルト18で固定したのち、先ず棟木4の上位挿通孔23aにドリフトピン19aを挿入しておき、次に棟木4のスリット22をプレート部17に嵌入し、この状態でドリフトピン19aが挿通切り欠き20に係合し、小屋束3に対して棟木4が所定の位置にセットされたのち、ドリフトピン19を下位挿通孔23に挿入し、プレート部17の挿通孔21を貫通させれば結合状態が得られる。
【0015】
なお、棟木4の上面には、長さ方向に所定の間隔で垂木7の上端を嵌め込む溝24が両側へ逆傾斜で設けられ、棟木4の上面で各溝24の隣接位置に、棟合板受材25が固定配置されている。
【0016】
図6乃至図10は、柱1と桁2a又は小屋梁2の結合及び、桁2aと隅木梁5の結合構造(B)を示している。なお、柱1と桁2a及び柱1と小屋梁2の結合は共に等しい構造であるので、ここでは柱1と桁2a及び桁2aと隅木梁5の結合を例示する。
【0017】
柱1と桁2aを結合する鋼板製の接続金具26は、柱1に重ねる背板部27の両側にプレート部28を対向状に設けた平面コ字状に形成され、柱1を貫通するボルト29bで柱1に固定すると共に、プレート部28には、上下縁に桁2aと結合するドリフトピン29aの係合切り欠き30とその内側寄りの位置に挿通孔31とが設けられている。
【0018】
桁2aの木口端部に、両プレート部28に対して上部から挿入する二条のスリット32と、側面の位置にドリフトピン29aの挿通孔33とが設けられ、更に、桁2aと隅木梁5の結合を行うため、側面の位置にボルト29の挿通孔33aが設けられ、上記木口のスリット32間の部分は柱1に接続金具26を固定するボルト29bの頭やナットを逃がすために短くなっている。
【0019】
柱1に桁2aを結合するには、柱1に接続金具26をボルト29bで固定したのち、桁2aの上位挿通孔33にドリフトピン29aを挿入し、桁2aのスリット32をプレート部28に嵌挿し、ドリフトピン29aを接続金具26の係合切り欠き30に係止し、柱1に桁2aをセットした状態で、下位の挿通孔33に接続金具26の挿通孔31を貫通するようドリフトピン29aを挿入し、柱1に桁2aを結合する。
【0020】
桁2aに隅木梁5を結合する鋼板製の接続金具34は、プレート部35の両側に、直角の配置となる桁2aの内面側に重ねる取り付け部36を所定の角度で設け、取り付け部36に桁2aへ結合するためのボルト29の螺合用ナット37を固定し、上記プレート部35に隅木梁5を結合する接続具38が溶接によって固定され、桁2aの挿通孔33aを貫通させたボルト29をナット37に螺締することにより、該接続金具34は桁2a、2aに固定化される。
【0021】
上記接続具38は、鋼板を平面コ字状に折り曲げ、対向する両プレート部にドリフトピン39の挿通孔40が設けられ、隅木梁5の木口端部に、両プレート部に対して上部から挿入する二条のスリット41と、側面部にドリフトピン39の挿通孔42とが設けられている。
【0022】
桁2aに隅木梁5を結合するには、隅木梁5のスリット41を接続具38に挿入し、この挿入部分をドリフトピン39の挿通で結合し、隅木梁5の端部に接続金具34を取り付け、次に、隅木梁5の端部に取り付けた接続金具34を桁2aの内側に重ね、桁2aの挿通孔33aに挿入したボルト29をナット37に螺締することにより固定する。
【0023】
上記隅木梁5は、建物の条件によって屋根勾配が異なり、スリット41を接続具38の両プレート部に嵌挿して隅木梁5を桁2aへ固定するため、図8のように隅木梁5の勾配が緩い場合と図9の如く勾配がきつい場合の何れにおいても、接続金具34は共通して使えることになる。
【0024】
なお、隅木梁5の下端部上面には、付隅木梁10がボルト43での締結によって延長状に固定されている。
【0025】
図11乃至図15は、小屋束3と棟木4の端部及び隅木梁5が集合する部分の結合構造(C)を示し、小屋束3の一面に対する棟木4の端部は、図4と図5で説明したと同様の構造を有する鋼板製の接続金具44と、棟木4の木口端部に設けた二条のスリット45及びドリフトピン46を用いて結合される。
【0026】
隅木梁5は、小屋束3のコーナ部分から斜めに延びる配置となるため、この隅木梁5を小屋束3に結合する鋼板製の接続金具47は、小屋束3の一面に重ねてボルト48で固定する背板部49の両側に所定の角度でプレート部50を連成して形成され、このプレート部50の上縁にドリフトピン51の挿通用切り欠き52と挿通孔53とが設けられ、隅木梁5の木口端部に二条のスリット54と側面部にドリフトピン51の挿通孔55とが設けられている。
【0027】
小屋束3に隅木梁5を結合するには、小屋束3の隣接する二面に接続金具47を、小屋束3を貫通するボルト48でそれぞれ固定し、隣接する接続金具47のプレート部50を小屋束3のコーナ部分から平行状に突出させ、隅木梁5の木口端部に設けたスリット54をこのプレート部50に嵌挿してドリフピン51で結合する。
【0028】
上記のように、小屋束3と隅木梁5の結合も、接続金具47のプレート部50に隅木梁5の木口端部に設けたスリット54を嵌挿して結合するので、図14のように隅木梁5の屋根勾配が緩い場合と図15の如く勾配がきつい場合の何れにおいても、接続金具47は共通して使えることになる。
【0029】
図16乃至図18は、隅木梁5の途中に対する谷木梁6の上端と棟木7の結合を行う結合構造(D)を示し、隅木梁5の途中に谷木梁6を固定する鋼板製の接続金具56は、谷木梁6の端部が納まる上向きコ字状で、両側に取り付け板57を設けて形成され、接続金具56の両側にボルト58の挿通孔59が設けられ、取り付け板57を隅木梁5の側面に重ねて隅木梁5を貫通するボルト60で固定し、該接続金具56とこれに嵌め込んだ谷木梁6を挿通孔59を利用してボルト58で締結する。
【0030】
この谷木梁6も建物の条件によって屋根勾配が異なり、上向きコ字状の接続金具56内に谷木梁6の上端を嵌め込んでボルト58で結合するので、勾配が緩い場合と勾配がきつい場合の何れにおいても、接続金具56は共通して使えることになる。
【0031】
隅木梁5の途中と谷木梁6に棟木7の端部を固定する鋼板製の接続金具61は、前記した桁2aに隅木梁5を結合する鋼板製の接続金具34(図6参照)と同じ構造の金具であるが、ここでは別の符号を付して説明する。接続金具61は、プレート部62の両側に、所定角度の配置となる隅木梁5と谷木梁6の内面側に重ねる取り付け部63を対応する角度で設け、取り付け部63に隅木梁5又は谷木梁6を貫通するボルト64の螺合用ナット65を固定し、上記プレート部62に棟木7を結合する接続具66が溶接によって固定されている。
【0032】
この接続具66は、鋼板を平面コ字状に折り曲げ、対向する両プレート部にドリフトピン67の挿通孔68が設けられ、棟木7の木口端部に、両プレート部に対して上部から挿入する二条のスリット69と、側面部にドリフトピン67の挿通孔70とが設けられている。
【0033】
図19と図20は、柱1の四面に対する小屋梁2の結合部分と、小屋梁2に対する谷木梁6の下端部の結合を行う結合構造(E)を示し、鋼板製の接続金具71は、図16で示した隅木梁5と谷木梁6の内面側に棟木7を結合する接続金具61と同様の構造を有し、該接続金具71を隣接する小屋梁2間にボルト72の締結で固定し、谷木梁6の下端木口に設けた二条のスリット73を接続具74に嵌挿し、この嵌挿部分をドリフトピンで結合するようになっていおり、谷木梁6の勾配が緩い場合と勾配がきつい場合の何れにおいても、接続金具71は共通して使えることになる。
【0034】
図21乃至図24は、小屋梁2の途中に対する登り梁8の上端の結合構造(F)を示し、鋼板製の接続金具75は、図4で示した棟木4と小屋束3との結合に用いる接続金具15と略同様の平面コ字状の構造を有し、小屋梁2に登り梁8の上端を結合するには、登り梁8の上端に木口端部に設けた二条のスリット77に接続金具75を挿入し、これをドリフトピン78で固定し、登り梁8の上端に付いた接続金具75を小屋梁2の途中に重ね、小屋梁2を貫通するボルト76を接続金具75に予め溶接した裏ナットに螺入すれば、小屋梁2に登り梁8の上端を締結することができ、図23、図24のように、登り梁8の屋根勾配が緩い場合と勾配がきつい場合の何れにおいても、接続金具75は共通して使えることになる。
【0035】
図25乃至図28は、柱1に対する桁2aの端部の結合と、該柱1への登り梁8の下端の結合構造(G)を示し、柱1と桁2aの端部を結合する鋼板製の接続金具79は、図4で示した棟木4と小屋束3との結合に用いる接続金具15と略同様の平面コ字状の構造を有し、接続金具79を柱1を貫通するボルト80で小屋梁2の上端部側面に締結し、桁2aの木口端部に設けた二条のスリット81を接続金具79に嵌挿し、この嵌挿部分をドリフトピン82で結合するようになっている。
【0036】
上記柱1に対して登り梁8の下端を固定する鋼板製の接続金具83は、柱1に重ねる背板部の両側にプレート部を対向して設けた、上下に長い平面コ字状に形成され、プレート部の上縁にドリフトピン84の挿通切り欠き85と該ピン84の挿通孔86とが設けられ、接続金具83の下半部を柱1と桁2aの端部に延長状となるよう固定した付桁9に重ねて、柱1と付桁9をそれぞれ貫通するボルト87で固定し、登り梁8の下端木口に設けた二条のスリット88を接続金具83上部に嵌挿し、この嵌挿部分をドリフトピン84で結合する構造になっている。
【0037】
図27と図28のように、登り梁8の下端と柱1の結合も、登り梁8の屋根勾配が緩い場合と勾配がきつい場合の何れにおいても、接続金具83は共通して使えることになる。
【0038】
図29は、小屋梁2上に小屋束3を固定する結合構造(H)を示し、鋼板製の接続金具91は、小屋梁2上に重ねる背板部92の両側にプレート部93を対向状に設けた上向きコ字状に形成され、プレート部93に複数のピン孔94が設けられ、背板部92を小屋梁2上に重ねてラグスクリュー95でこの接続金具91を該小屋梁2に固定し、小屋束3の下部木口端部に設けた二条のスリット96を接続金具91のプレート部93に嵌挿し、この嵌挿部分をドリフトピン97で結合することにより、接続金具91を介して小屋梁2上に小屋束3を、起立状に固定化するようになっている。
【0039】
なお、小屋束3は、同様の結合構造(H)を用いて柱1上に立設する場合もあり、また、各結合構造(A)乃至(H)の各々は、全てを使用するほか、従来の小屋組みにおける各仕口部分の結合において、必要な部分にのみ部分的に選択して使用するようにしてもよい。
【0040】
次に、この発明の木造建築の小屋組み工法を説明する。
【0041】
基礎上に柱1を順次立設し、各柱1の上端部を桁2aと小屋梁2で結合する。この結合は、図6と図7、図8、図19、図20等で示した結合構造(B)、(E)のうち、柱と桁又は小屋梁2の結合方法を用いて順次結合する。
【0042】
上記小屋梁2上で、棟木4、7と隅木梁5を配置する位置に小屋束3を図28で示した結合構造(H)を用いて起立固定し、棟木4は図4と図5で示した結合構造(A)を用いて小屋束3の上部間に固定し、この棟木4の端部と桁2aの間に隅木梁5を結合構造(B)と(C)を用いて固定し、更に隅木梁5の途中と桁2aの部分に結合構造(D)と(E)を用いて谷木梁6と棟木7を固定し、かつ、桁2aと小屋梁2間に登り梁8を結合構造(F)と(G)で固定すれば、図2に示したように、小屋組みの基本構造が組み上がり、この基本構造に垂木12を付加することにより、図3のような木造建築の小屋組みが完成する。
【0043】
上記小屋組みの組み立てにおいて、各結合構造(A)乃至(H)を鋼製化することにより、結合強度の向上が図れると共に、隅木梁5、谷木梁6、登り梁8の屋根勾配の変化にも、結合構造を変更することなく対応できる。
【0044】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、柱の上部に設けた小屋梁上に、この小屋梁上に起立する小屋束で支持した棟木と、小屋束から周囲の桁に向けて下がり傾斜となる隅木梁とを設けて構成する小屋組み工法において、角形となる小屋束の隣接する二面にそれぞれ鋼板製接続金具を、両鋼板製接続金具の隣接するプレート部が間隔をあけて小屋束のコーナ部分から平行状に突出するよう、背板部をボルト、ナットで固定することによって取付け、前記隅木梁の木口端部に設けた二条のスリットを平行するプレート部に挿入し、この挿入部分を貫通するピンで結合するようにしたので、小屋組み構成部材の結合が鋼製化でき、結合構造の簡素化による経済性の向上と共に、結合強度の大幅な向上により、小屋組みの耐久性や耐震性を向上させることができ、しかも、二個の鋼板製接続金具によって角形となる小屋束のコーナ部分に隅木梁を簡単強固に結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】木造建築における寄せ棟の小屋組み構造の一例を概略的に示す平面図
【図2】同上における小屋組み構造の組み立て途中を示す斜視図
【図3】同上における小屋組み構造の組み立て完了状態を示す斜視図
【図4】小屋組み構造の小屋束と棟木の結合構造を示す分解斜視図
【図5】小屋組み構造の小屋束と棟木の結合構造を示す斜視図
【図6】小屋組み構造の柱と桁の結合及び、桁と隅木梁の結合構造を示す分解斜視図
【図7】小屋組み構造の柱と桁部分の結合構造を示す横断面図
【図8】小屋組み構造の柱と桁の結合及び、桁と隅木梁の結合構造を示す斜視図
【図9】小屋組み構造の柱と小屋梁の結合及び、柱と隅木梁の結合構造を示す隅木梁の勾配が緩い場合の一部切り欠き正面図
【図10】小屋組み構造の柱と小屋梁の結合及び、柱と隅木梁の結合構造を示す隅木梁の勾配がきつい場合の一部切り欠き正面図
【図11】小屋束と棟木の端部及び隅木梁が集合する部分の結合構造を示す分解斜視図
【図12】小屋束と棟木の端部及び隅木梁が集合する部分の結合構造を示す分解斜視図
【図13】小屋束と棟木の端部及び隅木梁が集合する部分の結合構造を示す斜視図
【図14】小屋束と隅木梁の結合構造を示す隅木梁の勾配が緩い場合の正面図
【図15】小屋束と隅木梁の結合構造を示す隅木梁の勾配がきつい場合の正面図
【図16】隅木梁の途中に対する谷木梁の上端と棟木の結合構造を示す分解斜視図
【図17】隅木梁の途中に対する谷木梁の上端の結合構造を示す分解斜視図
【図18】隅木梁の途中に対する谷木梁の上端と棟木の結合構造を示す斜視図
【図19】柱の四面に対する小屋梁の結合部分と、谷木梁の下端部の結合構造を示す分解斜視図
【図20】柱の四面に対する小屋梁の結合部分と、谷木梁の下端部の結合構造を示す分解斜視図
【図21】桁と登り梁の上端部の結合構造を示す分解斜視図
【図22】同上の結合状態を示す斜視図
【図23】桁と登り梁の上端部の結合構造を示す登り梁の勾配が緩い場合の正面図
【図24】桁と登り梁の下端部の結合構造を示す登り梁の勾配がきつい場合の正面図
【図25】柱と桁及び登り梁の下端部の結合構造を示す分解斜視図
【図26】同上の結合状態を示す斜視図
【図27】登り梁の勾配が緩い場合の一部切り欠き正面図
【図28】登り梁の勾配がきつい場合の一部切り欠き正面図
【図29】小屋梁上に小屋束を固定する結合構造を示す分解斜視図
【符号の説明】
1 柱
2 小屋梁
2a 桁
3 小屋束
4 棟木
5 隅木梁
6 谷木梁
7 棟木
8 登り梁
9 付桁
10 付隅木梁
11 付持出桁
12 垂木
Claims (1)
- 柱の上部に設けた小屋梁上に、この小屋梁上や柱上に起立する小屋束で支持した棟木と、前記小屋束から周囲の桁に向けて下がり傾斜となる隅木梁とを設けて構成する小屋組み工法において、前記小屋束とこの小屋束のコーナ部分に結合される隅木梁の結合に、背板部の両側に外広がりの配置でプレート部を設けて形成された鋼板製の接続金具を用い、角形となる小屋束の隣接する二面にそれぞれ前記鋼板製接続金具を、両鋼板製接続金具の隣接するプレート部が間隔をあけて小屋束のコーナ部分から平行状に突出するよう、背板部をボルト、ナットで固定することによって取付け、前記隅木梁の木口端部に設けた二条のスリットを平行するプレート部に挿入し、この挿入部分を貫通するピンで結合することによって角形小屋束に隅木梁を固定することを特徴とする木造建築の小屋組み工法。
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