JP4178234B2 - 小屋裏構造体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造住宅の小屋裏利用３階建における小屋裏構造体に関し、特に、シザーズトラス方式による船底天井を有する小屋裏構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、３階建木造住宅においては、地上高さ制限（１０ｍ以下）の関係から、屋根裏と２階床上の間仕切壁及び妻壁とで囲まれた空間部分を小屋裏空間として利用することが行われており、近年、このような小屋裏構造体をユニット化する技術が提案されている（特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
ところで、小屋組方式には、屋根梁方式、トラス方式等のほか、小屋裏高さを有効利用したシザーズトラス方式がある。
シザーズトラスとは、天井勾配に従って流れる下弦材が、水平にならず、屋根勾配に従って流れる上弦材に対し、鋏状に開いたトラスである。このようなシザーズトラスを、間仕切壁の間に複数配設し、シザーズトラスで受けた屋根荷重を、妻壁に伝達せず、間仕切壁のみに伝達するようにしている。
【０００４】
従来、シザーズトラス方式を用いた小屋裏構造体の施工においては、間仕切壁を構成するたて枠を２階床上に配列した後、シザーズトラスを、一つずつクレーンで吊り上げ、たて枠上に組み付けるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２００１−２９５３７０号公報
【特許文献２】
特開平６−７３７９７号公報
【特許文献３】
特開平６−３０７１０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の小屋裏構造体の施工においては、一般に、シザーズトラスは、重心位置が高く不安定であるため、このようなシザーズトラスを高所で取り扱う作業は、効率が悪く、施工期間が延びる原因の一つになっていた。
また、たて枠やシザーズトラスの組付精度は、作業者の技量に依るところが大きく、小屋裏構造体の品質にばらつきが生じるという問題もあった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、作業効率がよく、施工期間を短縮し得ると共に、品質の安定した小屋裏構造体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、屋根面、天井面、及び間仕切面を有する小屋裏の棟側領域を構成する棟側屋根ユニットと、該小屋裏の軒側領域を構成する一対の軒側屋根ユニットとを備え、該棟側屋根ユニット及び該一対の軒側屋根ユニットが互いに結合して一体的に構成された小屋裏構造体であって、前記棟側屋根ユニットは、前記屋根面の上部を構成する両側に傾斜する一対の上弦材、及び前記天井面を構成する両側に傾斜する一対の下弦材を、鉛直面上で互いに連結したトラス単位体を複数有し、該トラス単位体が、それぞれの下部において棟方向に延在する連結水平材と結合してなり、前記軒側屋根ユニットは、前記屋根面の下部を構成する屋根斜材、及び前記間仕切面を構成するたて枠材を、鉛直面上で互いに連結した枠組単位体を複数有し、該枠組単位体が、それぞれの上部において棟方向に延在する上枠材と結合すると共に、それぞれの下部において水平面上に延在する床面材と結合してなり、前記一対の軒側屋根ユニットにおける前記床面材が、互いに対向して結合していると共に、前記棟側屋根ユニットにおける前記連結水平材、及び前記軒側屋根ユニットにおける前記上枠材が、互いに対向して結合しており、且つ前記上弦材の下部下面、前記下弦材の下部側面、及び連結水平材の上面で囲まれた領域に形成された三角柱状の空隙には、屋根勾配に従って傾斜した部分を有する勾配材が、ぴったり嵌るように埋設されていることを特徴とする小屋裏構造体を提供することにより前記目的を達成したものである。
【０００９】
本発明の場合、棟側屋根ユニット及び一対の軒側屋根ユニットを、それぞれ、工場で製造し、これらを現場で一体化して小屋構造体を構築することにより、作業効率がよく、施工期間を短縮することができると共に、安定した品質を維持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る小屋裏構造体の好ましい一実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の小屋裏構造体１は、屋根面、天井面、及び間仕切面を有する小屋裏の棟側領域を構成する棟側屋根ユニット１０と、小屋裏の軒側領域を構成する一対の軒側屋根ユニット２０（２０Ａ、２０Ｂ）とを備え、棟側屋根ユニット１０及び一対の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂが互いに結合して一体的に構成されている。
棟側屋根ユニット１０は、屋根面の上部を構成する一対の上弦材１２、１２、及び天井面を構成する一対の下弦材１３、１３を、鉛直面上で互いに連結したトラス単位体１１を複数有し、トラス単位体１１が、それぞれの下方隅部において棟方向に延在する連結水平材１４と結合して連結してなる。
軒側屋根ユニット２０は、屋根面の下部を構成する屋根斜材２２、及び間仕切面を構成するたて枠材２３を、鉛直面上で互いに連結した枠組単位体２１を複数有し、枠組単位体２１が、それぞれの上方隅部において棟方向に延在する上枠材２４と結合すると共に、それぞれの下端面において水平面上に延在する床面材２５と結合してなる。
一対の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂにおける床面材２５が、互いに対向して結合していると共に、棟側屋根ユニット１０における連結水平材１４、及び軒側屋根ユニット２０における上枠材２４が、互いに対向して結合している。
かかる小屋裏構造体１を詳細に述べる。
【００１１】
まず、棟側屋根ユニット１０を説明する。
図２に示すように、トラス単位体１１は、上記一対の上弦材１２、１２、上記一対の下弦材１３、１３のほか、これらの内部を構成するラティス材として、中央束材１５、一対の側方束材１６、１６、一対の内部斜材１７、１７を用いて、鉛直面上に配置されるシザーズトラスとして構成されている。
上弦材１２は、小屋裏の屋根勾配に従って両側に傾斜しており、その上端部が互いに結合している。下弦材１３は、小屋裏の天井勾配に従って両側に傾斜しており、その上端部が互いに結合している。上弦材１２及び下弦材１３は、それぞれの下端部があおり止め３１の緊結により互いに結合している（図５参照）。
【００１２】
かかるトラス単位体１１は、それぞれ、棟方向（Ｘ方向）に一定のモジュール（例えば４５５ｍｍ）毎に配列し、これにより、棟側屋根ユニット１０が構成されている。棟側屋根ユニット１０においては、トラス単位体１１は、それぞれの上部が転び止め１８を介して結合し、それぞれの下部が連結水平材１４上に配置されてこれと結合している。そして、上弦材１２が配列された斜面には、小屋裏の屋根面の上部が形成され、下弦材１３が配列された斜面には、小屋裏の天井面が形成されている。
【００１３】
図２又は図５に示すように、連結水平材１４は、棟方向に延在する部材であり、互いに直交する第１の水平材１４ａ及び第２の水平材１４ｂから断面Ｌ字状に形成されてなる。
第１の水平材１４ａは、その内側端面で下弦材１３の下部側面に当接して配置されている。第２の水平材１４ｂは、その上面で上弦材１２の下端部に当接すると共に、その内側端面で第１の水平材１４ａの外側端面に当接して配置されている。
このような連結水平材１４においては、第１の水平材１４ａの外側端面、及び第２の水平材１４ｂの下面に、軒側屋根ユニット２０と結合する面が形成されている（詳細後述）。
【００１４】
上弦材１２の下部下面、下弦材１３の下部側面及び連結水平材１４の上面で囲まれた領域には、三角柱状の空隙が形成されており、上弦材１２及び下弦材１３の荷重を有効に連結水平材１４に伝達する観点から、その空隙には、屋根勾配に従って傾斜した勾配材３０が、ぴったり嵌るように埋設されている。
【００１５】
次に、軒側屋根ユニット２０を説明する。
図１に示すように、一対の軒側屋根ユニット２０は、棟側屋根ユニット１０に対し、妻方向（Ｙ方向）の双方に配置されるが、図１の左側（Ｙ＋側）のものを第１の軒側屋根ユニット２０Ａとし、図１の右側（Ｙ−側）のものを第２の軒側屋根ユニット２０Ｂとする。第１、第２の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂ（床面材２５を除く）は、棟側屋根ユニット１０の棟を通る鉛直面に対し対称構造であるため、第１の軒側屋根ユニット２０Ａについて主に述べる。
【００１６】
図３に示すように、枠組単位体２１は、上記屋根斜材２２、上記たて枠材２３のほか、底弦材２６を用いて、鉛直面上に配置される三角枠組として構成されている。
屋根斜材２２は、小屋裏の屋根勾配に従って片側に傾斜しており、上記上弦材１２につながるものである。たて枠材２３は、鉛直方向（Ｚ方向）に延在したもので、その上端部が屋根斜材２２の上端部とあおり止め３２の緊結により結合している（図５参照）。底弦材２６は、妻方向に延在したもので、その内側端部がたて枠材２３の下端部と結合しており、その外側端部が屋根斜材２２の下面の一部と結合している。
【００１７】
かかる枠組単位体２１は、それぞれ、棟方向に上記モジュール毎に配列し、上記上枠材２４のほか、下枠材２７、底枠材２８を用いて連結し、床面材２５と結合する前段階の枠組ユニット体２０’が構成されている。枠組ユニット体２０’においては、たて枠材２３は、それぞれの上端部が上枠材２４の下面に配置されてこれと結合し、それぞれの内側下端部が下枠２７上に配置されてこれと結合し、それぞれの外側下端部が底枠材２８上に配置されてこれと結合している。
そして、屋根斜材２２が配列された斜面には、小屋裏の屋根面の下部が形成され、たて枠材２３が配列された鉛直面には、小屋裏の間仕切面が形成されている。
【００１８】
かかる枠組ユニット体２０’は、床面材２５上に配設され、これにより、第１の軒側屋根ユニット２０Ａが構成されている。第２の軒側屋根ユニット２０Ｂについても上記同様の構成であり、同一の符号を付してその説明を省略する（図４参照）。
【００１９】
第１、第２の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂにおいては、床面材２５、２５が棟方向に互いに対向して同一面上に配列した場合、屋根斜材２２及びたて枠材２３は、それぞれ同一面上に配置される。
また、床面材２５、２５が妻方向に互いに対向して接合した場合、上枠材２４、２４の水平間隔は、棟側屋根ユニット１０における連結水平材１４、１４の水平間隔と同一になるように設定されている。
【００２０】
なお、枠組ユニット２０’及び床面材２５の妻方向の位置関係は、特に限定されるものでなく、互いに隣接する床面材２５、２５の接合する面が、棟を通る鉛直面上にあってもよく、あるいは、この鉛直面からずれていてもよい。
【００２１】
次に、棟側屋根ユニット１０及び第１、第２の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂの製造方法及び結合方法・状態について述べる。
棟側屋根ユニット１０及び第１、第２の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂを、すべて工場で製造する。ここでは、上弦材１２、下弦材１３、屋根斜材２２、たて枠材２３等を、所望の位置に固定する位置決め治具を用いてもよい。
【００２２】
棟側屋根ユニット１０及び第１、第２の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂの外形寸法は、４ｔ車で運搬する観点から、幅が２．５ｍ程度、長さが６ｍ程度、高さ（積載高さ）が２．７ｍ程度の大きさに収まるようにする。この場合、第１、第２の軒側ユニット２０Ａ、２０Ｂについては、枠組ユニット体２０’と、床面材２５とを別個に工場で製造し、これらを現場で組み立ててもよい。
【００２３】
現場においては、建築物の２階構造体を施工した後、その２階構造体上に、第１、第２の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂを、妻方向に互いに対向した状態で組み付けると共に、棟方向に並列した状態で組み付ける。
その後、第１、第２の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂ上に、棟側屋根ユニット１０を配置する。この場合、第１、第２の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂにおける上枠材２４、２４と、棟側屋根ユニット１０における両側の連結水平材１４、１４とが、互いに接合している（以上図１参照）。
【００２４】
そして、図５に示すように、連結水平材１４及び上枠材２４を、釘打ちにより一体的に結合すると共に、上弦材１２及び屋根斜材２２を、帯金物３３の緊結により一体的に結合する。
これにより、棟側屋根ユニット１０及び第１、第２の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂが一体的に結合し、小屋裏構造体１が構築される。
この小屋裏構造体１においては、上弦材１２及び下弦材１３の荷重が、勾配材３０、連結水平材１４を介してたて枠材２３に伝達されるため、棟側屋根ユニット１０の強度（特に横荷重に対する強度）が確保されている。
なお、図１に示すように、軒側屋根ユニット２０が配置されていない床面材２５は、バルコニーの床として用いられるものである。
【００２５】
以上述べたように、本実施形態によれば、棟側屋根ユニット１０及び一対の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂを、現場で一体化して小屋裏構造体１を構築するようにしたため、作業効率がよく、施工期間を短縮することができる。
かかる点について、棟側屋根ユニット１０、一対の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂを、すべて工場で製造するようにしたため、小屋裏構造体１の品質を安定して維持することができる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、棟側屋根ユニット１０及び一対の軒側屋根ユニット２０Ａ、２０Ｂを、棟方向に連結するようにしたため、運搬上の制限や各ユニットの組立精度に応じて細分化したり、２階構造体の構成に依らず配置したりすることが可能になる。
【００２７】
さらに、本実施形態によれば、上弦材１２、下弦材１３、及び連結水平材１４の空隙部に勾配材３０を埋設したため、上弦材１２及び下弦材１３の荷重を、有効にたて枠材２３に伝達することができる。
【００２８】
さらにまた、本実施形態によれば、トラス単体１１の水平間隔及び枠組単位体２１の水平間隔を、同一のモジュールに設定したため、各ユニットを共通化することができ、この場合、小屋裏の占有面積に応じて各ユニットの配列数を変更するだけで足りることが多くなり、作業効率の向上、施工期間の短縮につながる。
【００２９】
本発明は、上記実施形態に限られることなく、種々の変更等を行うことができる。
上記軒側屋根ユニット２０において、屋根斜材２２、たて枠材２３及び底弦材２６を用いて枠組単位体２１を構成し、さらに、下枠材２７、底枠材２８を加えて枠組ユニット体２０’を構成したが、屋根斜材２２及びたて枠材２３を直接床面材２５に結合するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、作業効率がよく、施工期間を短縮し得ると共に、品質の安定した小屋裏構造体を得ることができる。また、上弦材、下弦材、及び連結水平材の空隙部に勾配材を埋設したため、上弦材及び下弦材の荷重を、有効にたて枠材に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の小屋裏構造体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の棟側屋根ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本実施形態の第１の軒側屋根ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図４】本実施形態の第２の軒側屋根ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図５】本実施形態における棟側屋根ユニット及び第１の軒側屋根ユニットの結合部の拡大図である。
【符号の説明】
１０ 棟側屋根ユニット
１１ トラス単位体
１２ 上弦材
１３ 下弦材
１４ 連結水平材
２０ 軒側屋根ユニット
２０Ａ 第１の軒側屋根ユニット
２０Ｂ 第２の軒側屋根ユニット
２１ 枠組単位体
２２ 屋根斜材
２３ たて枠材
２４ 上枠材
２５ 床面材
３０ 勾配材

Claims (3)

1. 屋根面、天井面、及び間仕切面を有する小屋裏の棟側領域を構成する棟側屋根ユニットと、該小屋裏の軒側領域を構成する一対の軒側屋根ユニットとを備え、該棟側屋根ユニット及び該一対の軒側屋根ユニットが互いに結合して一体的に構成された小屋裏構造体であって、
   前記棟側屋根ユニットは、前記屋根面の上部を構成する両側に傾斜する一対の上弦材、及び前記天井面を構成する両側に傾斜する一対の下弦材を、鉛直面上で互いに連結したトラス単位体を複数有し、該トラス単位体が、それぞれの下部において棟方向に延在する連結水平材と結合してなり、
   前記軒側屋根ユニットは、前記屋根面の下部を構成する屋根斜材、及び前記間仕切面を構成するたて枠材を、鉛直面上で互いに連結した枠組単位体を複数有し、該枠組単位体が、それぞれの上部において棟方向に延在する上枠材と結合すると共に、それぞれの下部において水平面上に延在する床面材と結合してなり、
   前記一対の軒側屋根ユニットにおける前記床面材が、互いに対向して結合していると共に、前記棟側屋根ユニットにおける前記連結水平材、及び前記軒側屋根ユニットにおける前記上枠材が、互いに対向して結合しており、
   且つ前記上弦材の下部下面、前記下弦材の下部側面、及び連結水平材の上面で囲まれた領域に形成された三角柱状の空隙には、屋根勾配に従って傾斜した部分を有する勾配材が、ぴったり嵌るように埋設されていることを特徴とする小屋裏構造体。
2. 前記棟側屋根ユニットは、棟方向に複数連結し、且つ、前記軒側屋根ユニットは、棟方向に複数連結していることを特徴とする請求項１記載の小屋裏構造体。
3. 前記棟側屋根ユニットにおける前記トラス単位体の水平間隔、及び前記軒側屋根ユニットにおける前記枠組単位体の水平間隔は、それぞれ、所定のモジュールに設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の小屋裏構造体。

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