JP3960830B2 - 寄棟屋根構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小屋裏空間の有効利用をはかることが出来る寄棟屋根の構造に関するものであり、更に投影面がＬ字型又は凸型の寄棟屋根に於ける突出部が大屋根の頂点に対し特定の関係にある場合の寄棟屋根に於ける小屋裏空間の有効利用をはかることが出来る構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
寄棟屋根を構成する場合、対向する二つの屋根面の間に配置された棟梁を端部を含んで束柱や屋根トラスによって支持すると共に、該棟梁の端部に寄棟部の隅梁を接合するのが一般的である。しかし、この構造では小屋裏に形成される空間に束柱や屋根トラスが配置されるため、該小屋裏空間を有効に利用することが出来ないという問題が生じている。
【０００３】
このため、最近では両端部分を含んで棟梁を合掌勾配梁によって支持すると共に該棟梁の端部に隅梁を接合することで、小屋裏空間の連続性を阻害する束柱や屋根トラスを排除して小屋裏空間の有効利用をはかるような構造を持った屋根も実現されている。棟梁を合掌勾配梁によって支持する構造では各接合部位をピン接合した場合であっても、二つの合掌勾配梁が同一平面内に配置されることから３ヒンジ架構となるため、棟梁を安定して支持することが出来る。
【０００４】
また棟梁の端部に合掌勾配梁が配置されないような場合、隅梁の下方側の端部を建物の桁梁に固定すると共に、小屋裏の所定の位置に設定した支持パネルの上部に途中の部位を支持した構造（第１公知例）が実用化されている。このように構成された隅梁に棟梁の端部を接合することによって、該棟梁を支持することが出来、且つ棟梁の下方に於ける支持パネルで囲まれ位置に束柱や屋根トラスのない小屋裏空間を構成することが出来る。
【０００５】
また特開平２−１６７９４５号に開示された技術（第２公知例）は、寄棟屋根を構成する際に有利な技術であり、棟梁の延長方向に対し対向する二つの屋根面に交差する面に配置される傾斜梁が剛接合された梁を用い、前記剛接合点を寄棟の頂点に配置すると共に該頂点に隅梁を接続したものである。そして前記梁を構成する傾斜梁の端部を桁梁に固定することで、寄棟屋根の頂点に対応する位置に束柱や特別な支持部材を設けることなく棟梁と傾斜梁を合成した梁を自立させ、これにより小屋裏空間の有効利用を実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記第１公知例では、実質的に束柱として機能する支持パネルが必要となり、部材の点数が増加するという問題を有する。
【０００７】
また第２公知例では、梁は棟梁と傾斜梁とが「く」字状に組み合わされて互いに剛的に接合されているため、梁は一つの構成部材となり、部品点数が増加するという問題が生じる。また梁が「く」字状に形成されることから保管，運搬時に余分なスペースが必要となるという問題もある。
【０００８】
更に、寄棟屋根の平面投影がＬ字状に形成されている場合、棟梁の端部に合掌勾配梁を配置し得ないような構造となる虞がある。この場合、束柱を用いないと棟梁の端部を支持することが出来なくなるという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、小屋裏空間の有効利用をはかると共に棟梁や隅梁として利用する部材の共通化をはかることが出来、且つＬ字状の平面を持った寄棟屋根であっても合理的に構成することが出来る寄棟屋根構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る寄棟屋根構造は、三つの屋根面の交点が頂点になる寄棟屋根の構造であって、合掌勾配梁の上端で複数箇所支持されて先端が三つの屋根面の交点に対応する位置に片持ち状に配置された片持棟梁と屋根面が交差する隅部に配置された２本の隅梁とを有し、夫々の隅梁の上端を前記片持棟梁の先端にピン接合して構成したものである。
【００１１】
上記寄棟屋根構造では、棟に配置される棟梁が片持棟梁として構成されるため、該片持棟梁の先端部分に隅梁の上端部分をピン接合することで、該隅梁を支持することが出来る。このため、棟梁の端部（先端）に合掌勾配梁が配置されていない構造であっても、該棟梁の端部或いは隅梁の中間部を例えば束柱等の部材を用いることなく支持することが出来、小屋裏空間の有効利用をはかることが出来る。
【００１２】
また直線状の梁として形成された片持棟梁及び隅梁を互いにピン接合（ボルト接合）することで寄棟屋根を構成することが出来るため、屋根の高さが変更されるような場合であっても、梁として使用する部材の共通化をはかることが出来る。このため、在庫時の収容スペースや運搬時のスペースを小さくすることが出来る。
【００１３】
また他の寄棟屋根構造は、三つの屋根面の交点が頂点になる形状の屋根に於ける対向する二つの屋根の棟に直交する方向に他方向の屋根が存在し、且つ前記頂点を通り棟に直交する線が前記他方向の屋根にかかる寄棟屋根構造であって、前記棟に合掌勾配梁の上端で複数箇所支持されて先端が三つの屋根面の交点に対応する位置に片持ち状に配置された片持棟梁を配置すると共に、該片持棟梁の片持ち状の先端に屋根面が交差する隅部に配置された２本の隅梁の上端をピン接合し、前記他方向の屋根の棟梁の一端を一方の隅梁で支持し他端側を一対の合掌勾配梁の上端で支持して構成したものである。
【００１４】
上記寄棟屋根構造では、屋根の平面投影形状がＬ型又は凸型で、三つの屋根面の交点を通り棟に直交する線が、二つの屋根の棟に直交する方向に形成された他方向の屋根にかかるように構成された寄棟屋根であっても、三つの屋根の交点に対応する位置に先端を配置した片持棟梁に隅梁の上端をピン接合することで、該隅梁を支持することが出来る。このため、片持棟梁の先端に対応する位置に束柱等の部材を設けることなく、小屋裏空間の有効利用をはかることが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明の寄棟屋根構造は、棟梁を片持棟梁構造とし、この片持棟梁に寄棟屋根の隅部に配置される隅梁の上端をピン接合することで該隅梁を支持し得るように構成したものであり、この構成によって、小屋裏空間の有効利用をはかることを可能としたものである。
【００１６】
片持棟梁は、三つの屋根の交点となる先端以外の部位に於ける少なくとも２箇所で支持されることが必要である。この片持棟梁を支持するための部材としては、合掌勾配梁を利用することが可能である。即ち、片持棟梁は前記先端以外の部位に於ける複数の箇所に配置された合掌勾配梁によって支持されている。
【００１７】
片持棟梁を合掌勾配梁によって支持する場合、下端側の所定部位が桁梁に接合された複数の合掌勾配梁を設置すると共に該合掌勾配梁の上端部を片持棟梁にピン接合することで該片持棟梁を固定している。
【００１８】
特に、寄棟屋根の略全ての小屋裏空間を有効に利用しようとする場合、片持棟梁を支持する部材が小屋裏空間に対する障害とはならない構成であることが好ましく、このような部材としては、合掌勾配梁を利用することが好ましい。このように、片持棟梁を複数の合掌勾配梁によって支持することで、構成された寄棟屋根の小屋裏には束柱を含む障害物が存在しないこととなり、広い小屋裏空間を構成することが可能となる。
【００１９】
三つの屋根の交点に対し、片持棟梁の先端が配置されることから、該片持棟梁の先端に２本の隅梁をピン接合することによって、接合された２本の隅梁を片持棟梁によって支持することが可能である。即ち、片持棟梁は、２本の隅梁をピン接合したとき、これらの隅梁を介して伝達される荷重を支持し得る強度，剛性を発揮し得るように予め設定されている。このため、取付方向の異なる２本の隅梁をピン接合しても充分に支持することが可能である。
【００２０】
上記の如く、三つの屋根の交点に片持棟梁と２本の隅梁を配置することで寄棟屋根を構成することが可能となるため、該交点に合掌勾配梁を配置する必要がない。このため、目的の屋根が棟に対応する大屋根の棟に直交する方向の小屋根を有するＬ型或いは凸型であり、且つ三つの屋根の交点を通り棟に対して直交する線が小屋根にかかる場合であって、前記交点に合掌勾配梁を設置し得ないような屋根を構成する際に好ましく適用することが可能である。
【００２１】
次に、本発明に係る寄棟屋根構造の好ましい実施例について図を用いて説明する。図１は第１実施例に係る寄棟屋根構造を説明する平面図である。図２は図１の斜視図である。図３は大屋根の合掌勾配梁に沿った断面図である。図４は大屋根の片持棟梁に沿った断面図である。図５は第２実施例に係る寄棟屋根構造を説明する斜視図である。図６は図５の合掌勾配梁に沿った断面図である。
【００２２】
先ず図１〜図４により第１実施例に係る寄棟屋根構造について説明する。図に示すように、目的の屋根は直交する大屋根Ａと小屋根Ｂとからなる平面投影がＬ字型に形成されており、２方向の屋根Ａ，Ｂの交差部であって大屋根Ａ方向に寄棟屋根Ｃが形成され、夫々の屋根Ａ，Ｂの端部には切妻屋根Ｄが形成されている。
【００２３】
大屋根Ａの棟には片持棟梁１が配置されており、該片持棟梁１の先端１ａに寄棟屋根Ｃの隅部に配置された２本の隅梁２，３の上端２ａ，３ａが夫々図示しない複数のボルト，ナットによってピン接合されている。前記片持棟梁１の先端１ａと隅梁２，３の上端２ａ，３ａが互いに接合される部位は、三つの屋根面の交点と対応し且つ寄棟屋根Ｃの頂点と対応する。
【００２４】
大屋根Ａに於ける切妻屋根Ｄ側の３箇所には、夫々同一の略鉛直面内に一対の合掌勾配梁４，５が配置され、これらの合掌勾配梁４，５は、上端が片持棟梁１を挟んでボルト６によって互いに接合されると共に、下端が屋根の周囲に配置された桁梁７に対しボルト６によって接合されている。
【００２５】
大屋根Ａの棟に配置された片持棟梁１は、切妻屋根Ｄ側の端部を含んで上記合掌勾配梁４，５の上端に接合され、先端１ａが最も寄棟屋根Ｃに配置された合掌勾配梁４，５から跳ね出して該寄棟屋根Ｃの頂点に対応する部分に到達している。即ち、片持棟梁１は一方の端部側が、３組の合掌勾配梁４，５によって支持されて先端１ａが片持状に突出する片持梁として構成されている。
【００２６】
上記の如く接合された合掌勾配梁４，５は略鉛直面内に於ける３ヒンジ架構を構成するため、安定した構造となる。そして、この安定した構造の頂点に片持棟梁１を接合することで、片持棟梁１を強固に支持すると共に、先端１ａを荷重を支持し得る自由端として構成することが可能である。
【００２７】
２本の隅梁２，３は、夫々上端２ａ，３ａが夫々片持棟梁１の先端１ａに図示しないボルトによって接合され、下端２ｂ，３ｂが桁梁７にボルトによって接合されている。従って、２本の隅梁２，３は上端２ａ，３ａが片持棟梁１の先端１ａにピン接合されることで、夫々片持棟梁１によって安定した状態で支持されている。
【００２８】
例えば、隅梁２，３の上端２ａ，３ａを互いにピン接合したのみの構造では、上下両端共にピン接合され且つ各隅梁２，３が同一面内に配置されるものの、この平面が鉛直面ではなく、寄棟屋根Ｃの勾配角度に応じた傾斜を有するため、自立し得ない不安定な構造となる。
【００２９】
即ち、寄棟屋根Ｃを構成する２本の隅梁２，３は、構造的に極めて不安定であるにも関わらず、これらの隅梁２，３の上端２ａ，３ａを、安定した片持棟梁１の先端１ａに接合することによって安定化をはかることが可能である。そしてこの構造により、各梁１〜３の先端１ａ，上端２ａ，３ａの接合部に特別な束柱や合掌勾配梁を配置することなく、小屋裏空間の有効利用を実現することが可能である。
【００３０】
尚、大屋根Ａに於ける合掌勾配梁４，５、及び隅梁２，３は互いに連結梁８によって中間部位で連結され、これにより、面外方向の安定化をはかっている。
【００３１】
小屋根Ｂは大屋根Ａから突出して形成されており、寄棟屋根Ｃを構成する三つの屋根面の交点（片持棟梁１の先端１ａの位置に対応する）を通り、片持棟梁１の配置方向に直交する線を想定したとき、この線の延長線は小屋根Ｂにかかるような構造になっている。
【００３２】
上記の如く、大屋根と小屋根とがＬ字型に構成された屋根に於いて、大屋根及び小屋根の小屋裏空間を有効利用することを条件として大屋根に棟梁を配置した場合、寄棟屋根の頂点に対応する棟梁の端部を支持する部材を設けることができない。即ち、棟梁の端部を支持するために束柱を設けた場合には、小屋裏空間を有効に利用することが困難となり、また棟梁の端部を支持するために合掌勾配梁を設けようとした場合、桁梁側の合掌勾配梁は該桁梁によって支持することが可能であるが、他方の合掌勾配梁を支持する梁が存在しないため支持し得ないことになる。
【００３３】
従って、寄棟屋根の頂点を構成する部位に、複数の合掌勾配梁４，５によって支持された片持棟梁１の先端１ａを配置し、この先端１ａによって２本の隅梁２，３を支持することで、片持棟梁１を束柱や合掌勾配梁に代えて各隅梁２，３を支持する支持部材として機能させることが可能となる。
【００３４】
このため、小屋根Ｂの棟には大屋根Ａの棟よりも低い棟梁11が配置されている。この棟梁11は、端部11ａが寄棟屋根Ｃを構成する隅梁３によって支持され、他方の端部及び中間部が小屋根Ｂに配置された合掌勾配梁12，13によって支持されている。
【００３５】
棟梁11を合掌勾配梁12，13によって支持する構造について説明する。切妻屋根Ｄ側の複数位置に於ける夫々同一の略鉛直面内に対向して一対の合掌勾配梁12，13が配置され、これらの合掌勾配梁12，13の上端に棟梁11を挟んだ状態でボルト６によって接合し、これにより、棟梁11は合掌勾配梁12，13によって支持されている。
【００３６】
大屋根Ａと小屋根Ｂとが交差する谷部には谷梁14が配置されており、上端14ａが棟梁11の端部11ａと下端14ｂが谷部に於ける桁梁７の交差部15に夫々接合されている。また合掌勾配梁12，13及び隅梁３，谷梁14との間には連結梁16が配置され、該連結梁16を介して互いに連結されている。
【００３７】
上記の如く構成された寄棟屋根構造では、片持棟梁１及び棟梁11を支持するために束柱や屋根トラスを配置する必要がなく、大屋根Ａ，小屋根Ｂによって構成される小屋裏空間を有効に利用することが可能である。
【００３８】
次に、第２実施例に係る寄棟屋根構造について図５，６により説明する。尚、図に於いて前述の第１実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
本実施例に於いて、大屋根Ａ，小屋根Ｂは前述の第１実施例と同一の構造を有している。そして、これらの屋根Ａ，Ｂを柱21，耐力壁Ｅによって支持することで高い小屋裏空間を実現したものである。また下階Ｆは１階又は２，３階であって良く、更に高い階層であっても良い。
【００４０】
柱21は下階Ｆの梁22に設置されており、上端が各屋根Ａ，Ｂの桁梁７に接続されて該屋根Ａ，Ｂを支持し得るように構成されている。また耐力壁Ｅは、桁梁７に沿った方向に配置されたものと、桁梁７に直交する方向であって合掌勾配梁４，５に沿った方向に配置されたものとがあり、夫々下端が下階Ｆの梁22に接合されると共に、上端が桁梁７及び合掌勾配梁４に接続され、或いは桁梁７及び合掌勾配５に接続されている。
【００４１】
本実施例に於いて、耐力壁Ｅは、一対の柱23，24と、これらの柱23，24の間に配置された耐力構造体25とによって構成されており、前記柱23，24の下端が梁22に接合され、且つ柱23の上端が桁梁７に、柱24の上端が合掌勾配梁４或いは５に夫々接合されている。
【００４２】
そして、耐力壁Ｅによって、片持棟梁１を支持する合掌勾配梁４，５を支持することで、合掌勾配梁４，５，桁梁７，柱21，23からなる構造体を拘束し、これにより屋根Ａ，Ｂに作用する力による躯体の変形を防止している。
【００４３】
上記実施例では、小屋裏空間に耐力壁Ｅが配置されるものの、片持棟梁１の直下には束柱等の障害物が配置されることがなく、高さが充分に高く使い勝手の良い小屋裏空間を実現することが可能である。
【００４４】
上記各実施例に於いて、寄棟屋根Ｃを、片持棟梁１と、該片持棟梁１の先端１ａにピン接合される隅梁２，３とによって構成することで、各梁１〜３は夫々独立した直線状の部材となる。このため、使用する部材の供給化をはかることが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る寄棟屋根構造では、棟梁が片持棟梁として構成されるため、先端に隅梁の上端部分をピン接合したとき、これらの隅梁を支持することが出来る。このため、片持棟梁の先端の下方に特別な部材を必要としないで支持することが出来、小屋裏空間の有効利用をはかることが出来る。
【００４６】
また片持棟梁及び隅梁が直線状の部材として構成されるため、梁として使用する部材の共通化をはかることが出来、在庫時の収容スペースや運搬時のスペースを小さくすることが出来る。
【００４７】
また他の寄棟屋根構造では、屋根の平面投影形状がＬ型で、三つの屋根面の交点を通り棟に直交する線が、二つの屋根の棟に直交する方向に形成された他方向の屋根にかかるように構成された寄棟屋根であっても、片持棟梁の先端に隅梁の上端をピン接合することで、支持することが出来る。このため、小屋裏空間の有効利用をはかることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る寄棟屋根構造を説明する平面図である。
【図２】図１の斜視図である。
【図３】大屋根の合掌勾配梁に沿った断面図である。
【図４】大屋根の片持棟梁に沿った断面図である。
【図５】第２実施例に係る寄棟屋根構造を説明する斜視図である。
【図６】図５の合掌勾配梁に沿った断面図である。
【符号の説明】
Ａ 大屋根
Ｂ 小屋根
Ｃ 寄棟屋根
Ｄ 切妻屋根
Ｅ 耐力壁
Ｆ 下階
１ 片持棟梁
１ａ 先端
２，３ 隅梁
２ａ，３ａ 上端
２ｂ，３ｂ 下端
４，５ 合掌勾配梁
６ ボルト
７ 桁梁
８ 連結梁
11 棟梁
11ａ 端部
12，13 合掌勾配梁
14 谷梁
14ａ 上端
14ｂ 下端
15 交差部
16 連結梁
21，23，24 柱
22 梁
25 耐力構造体

Claims (2)

1. 三つの屋根面の交点が頂点になる寄棟屋根の構造であって、合掌勾配梁の上端で複数箇所支持されて先端が三つの屋根面の交点に対応する位置に片持ち状に配置された片持棟梁と屋根面が交差する隅部に配置された２本の隅梁とを有し、夫々の隅梁の上端を前記片持棟梁の先端にピン接合して構成したことを特徴とする寄棟屋根構造。
2. 三つの屋根面の交点が頂点になる形状の屋根に於ける対向する二つの屋根の棟に直交する方向に他方向の屋根が存在し、且つ前記頂点を通り棟に直交する線が前記他方向の屋根にかかる寄棟屋根構造であって、前記棟に合掌勾配梁の上端で複数箇所支持されて先端が三つの屋根面の交点に対応する位置に片持ち状に配置された片持棟梁を配置すると共に、該片持棟梁の片持ち状の先端に屋根面が交差する隅部に配置された２本の隅梁の上端をピン接合し、前記他方向の屋根の棟梁の一端を一方の隅梁で支持し他端側を一対の合掌勾配梁の上端で支持して構成したことを特徴とする寄棟屋根構造。

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