JP4266269B2 - 小屋組構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅の屋根に用いられ、広い小屋裏空間を確保できる小屋組構造に関する。
【０００２】
【背景の技術】
一般に、床、壁、屋根等に関して予め工場等で製造されたパネルを建築現場で設置することにより住宅を構築するパネル工法が知られている。
上記パネル工法の住宅においては、床、壁、屋根等を構成する各パネルが互いに接合されて、住宅を構成するので、基本的に、柱、梁をほとんど用いないものとなっているが、壁パネルだけで屋根を構成する屋根パネルをすべて支持することが困難なので、屋根を支持する梁が用いられている。
【０００３】
そして、パネル工法の住宅に設けられる切妻屋根等の下面を指示するための屋根支持用梁としては、通常、木材やＨ型鋼等からなる直線梁が用いられている。
【０００４】
上述のように、パネル工法の住宅に設けられる、例えば、切妻屋根の屋根支持用梁として直線梁を使用する小屋組構造においては、通常、住宅の内部にある壁パネルの少なくとも一部の上方にトラスや屋切りパネル（以下、内壁という。）を屋根の裏側にまで至るように設けて、それらの上端部を屋根に接合する。そして、直線梁の一方の端部を外壁の上端部と接合し、他方の端部を内壁の上端部と接合したり、直線梁の両端部を内壁の上端部と接合することにより直線梁の両端部が支持される。そして、このような直線梁を屋根の傾斜面に沿って複数配置することによって、屋根全体を支持するための小屋組構造が形成されている。
【０００５】
図４（ａ）〜（ｃ）は、上述のような、切妻屋根の屋根支持用梁として直線梁を使用する小屋組構造の一例を示しており、図４（ａ）は、小屋組構造の平面図、図４（ｂ）は、小屋組構造の断面図、図４（ｃ）は、直線梁と外壁及び内壁との接合部構造を示す斜視図である。また、符号１００は直線梁、符号１０１は内壁、符号１０２は外壁の一部、符号１０３は屋根面を示す。
【０００６】
上述の小屋組構造によれば、屋根の裏側に沿って配置される直線梁の下側に該直線梁を支持する梁や束が存在しないので、屋根の裏側の小屋裏空間を比較的広くすることができ、天井を高くしたり、小屋裏に大きな小屋裏収納等のための部屋を設けたりして、小屋裏空間を有効に利用することができる。
【０００７】
また、パネル工法の住宅に設けられる寄棟屋根（方形屋根を含む）等の下面を支持するための屋根支持用梁としては、例えば、特開平８−７４３７０号公報に開示されたようないわゆるベント梁が用いられている。
【０００８】
ベント梁とは、斜めに配置された登り部と、水平に配置された水平部とを備え、登り部と水平部とが、それぞれの一端部において互いに接合されることで接合部において曲がった形状となる梁である。
【０００９】
上記ベント梁を使用する小屋組構造においては、住宅の内壁の少なくとも一部を屋根の裏側にまで至るように設け、該内壁の上端部を屋根に接合している。そして、ベント梁の登り部の端部を外壁の上端部と接合し、水平部の端部を前記内壁の上端部と接合することにより複数のベント梁が支持され、屋根全体を支持するための小屋組構造が形成される。
【００１０】
ベント梁を用いた小屋組構造においても、上述の直線梁を用いた小屋組構造と同様に、屋根の裏側に沿って配置されているベント梁の下側に該ベント梁を支持する梁や束が存在しないので、屋根の裏側の小屋裏空間を比較的広くすることができ、天井を高くしたり、小屋裏に大きな小屋裏収納等のための部屋を設けたりして、小屋裏空間を有効に利用することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような小屋組構造は、屋根及び梁を支持するために屋根に至るように設けられる内壁が存在することにより、例えば、住宅の屋根裏が内壁にしきられ、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができないなど、小屋裏空間の利用が制限されている。
【００１２】
また、内壁を用いた小屋組構造においては、同じ大きさ及び形状の屋根であっても、その下の間取りによって内壁の位置が異なるため、内壁の位置に対応して小屋組構造を変える必要がある。すなわち、同様な形状の屋根でも、内壁の位置に対応するように梁のサイズや長さを変えて製造しなければならないので、手間と時間がかかり、コスト的に最適な小屋組構造を設計することが困難であった。
【００１３】
従って、屋根裏全体を一つの小屋裏空間として利用可能で、かつ、コスト的に最適な小屋組構造が求められている。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、容易な施工作業で広い小屋裏空間を得ることができ、かつ、コスト的に最適な小屋組構造を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の小屋組構造（１０）は、建物の屋根面の下に配置されて屋根を支持する小屋組構造（１０）であって、棟（１７）を境に左右に流れる二つの平側屋根面（１１）のそれぞれの直下に、該平側屋根面（１１）の傾斜方向に直交するように水平に配置されるとともに、それぞれの平側屋根面（１１）の一方の妻側端部から他方の妻側端部に至るように連なって列状に設けられた複数の直線梁（１３）と、二つの平側屋根面（１１）のうちの一方の平側屋根面（１１）の直線梁（１３）から他方の平側屋根面（１１）の直線梁（１３）まで、前記直線梁（１３）と直交するとともに水平に配置された水平部（１２ｂ）を有し、かつ、該水平部（１２ｂ）の一方の端部から該端部側の平側屋根面（１１）の傾斜に沿って平側の壁（１４）の上端部に至る登り部（１２ａ）を有する平側ベント梁（１２）とを備え、前記直線梁（１３）の端部及び平側ベント梁（１２）の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁（１３）もしくは前記平側ベント梁（１２）に接合されて支持されていることを特徴とする。
なお、妻側とは通常切妻屋根や入母屋屋根等の両端において三角形状になった壁面の側を指し、平側とは妻側と直角な壁面を指すが、ここでは、便宜上、妻側の壁に端部を支持される屋根面及びベント梁について、妻側屋根面、妻側ベント梁と表記し、平側の壁に端部を支持される屋根面及びベント梁について、平側屋根面、平側ベント梁と表記する。
【００１６】
請求項１記載の小屋組構造（１０）によれば、小屋組構造（１０）を構成する直線梁（１３）の端部及び平側ベント梁（１２）の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁（１３）もしくは前記平側ベント梁（１２）に接合されて支持されるので、屋根の棟（１７）方向に連続した広い屋根裏空間を確保することができ、屋根内部の空間を有効に利用することができる。
また、従来と異なり、住宅の内部にある壁パネルの少なくとも一部の上方に設けられていたトラスや屋切りパネル（内壁）が必要無くなるので、住宅の屋根裏が内壁にしきられることなく、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができる。
【００１７】
また、屋根内部の空間に内壁が存在しないので、同じ形状及び大きさの屋根を有する住宅において、屋根を支持する小屋組構造（１０）を変える必要が無くなる。従って、小屋組構造（１０）を構成している平側ベント梁（１２）や直線梁（１３）のサイズや長さを変えずに、同規格の平側ベント梁（１２）と直線梁（１３）をそのまま同じ形状及び大きさを有する他の屋根に使用できることになるので、同規格の平側ベント梁（１２）、直線梁（１３）及びそれらに付随して必要となる梁受け金物等の各種部材が大量に生産できるようになり、コストの削減が可能となる。
【００１８】
また、小屋組構造（１０）を対称的な構造として、同じ規格の平側ベント梁（１２）や直線梁（１３）を多く使用して小屋組構造（１０）を構築することができるので、各部材を同一規格で大量に生産することになり、コストの削減が可能となる。
【００１９】
また、内壁が存在しないことにより、小屋組構造の設計の自由度が高まり、部材選択の自由度も高まるので、コスト的に最適な小屋組構造を設計することが可能となる。
【００２０】
請求項２記載の小屋組構造（１０）は、請求項１記載の小屋組構造（１０）において、前記屋根が切妻屋根とされ、前記直線梁（１３）が二つの平側屋根面（１１）のそれぞれにおいて、一列に一方の妻側の壁（１５）から他方の妻側の壁（１５）まで配置されるとともに、一列に配置された直線梁（１３）のうちの左右両端の直線梁（１３）の妻側の端部がそれぞれ妻側の壁（１５）に接合され、全ての前記直線梁（１３）の端部のうちの前記妻側の壁（１５）に接合された端部を除く端部が前記平側ベント梁（１２）に接合されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の小屋組構造（１０）によれば、請求項１と同様の効果が得られるとともに、全ての直線梁（１３）の端部のうちの妻側の壁（１５）に接合された端部を除く端部が平側ベント梁（１２）に接合される。従って、平側屋根面（１１）に配置される平側ベント梁（１２）の数を増やすことにより、従来の直線梁と内壁とからなる切妻屋根用の小屋組構造と比較して、列状に配置される複数の直線梁（１３）それぞれのスパンが短くなり、コストをおさえることができる。これにより、直線梁（１３）の施工が容易になり、また、直線梁（１３）を現場まで搬送する際の搬送性も良くなる。
【００２２】
請求項３記載の小屋組構造（１０）は、請求項１または２記載の小屋組構造（１０）において、前記平側ベント梁（１２）の水平部（１２ｂ）の一方の端部が前記一方の平側屋根面（１１）の直線梁（１３）の側面に接合され、前記水平部（１２ｂ）の他方の端部が、他方の平側の屋根面側で、列状に配置された二本の直線梁（１３）の間に配置されて、これら二本の直線梁（１３）に接合され、かつ、前記水平部（１２ｂ）の他方の端部から平側の壁（１４）に向かって前記登り部（１２ａ）が形成され、該登り部（１２ａ）の平側の端部が平側の壁（１４）に接合されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の小屋組構造（１０）によれば、請求項１または２と同様の効果が得られるとともに、平側ベント梁（１２）の水平部（１２ｂ）側の端部が一方の平側屋根面（１１）の直線梁（１３）の側面に接合され、平側ベント梁（１２）の登り部（１２ａ）側の端部が他方の平側の壁（１４）に接合されるので平側ベント梁（１２）を一方の平側の壁（１４）から他方の平側の壁（１４）まで架け渡すように配置する場合と比較して、小屋組構造を簡単にすることができる。
【００２４】
請求項４記載の小屋組構造（２０）は、請求項１記載の小屋組構造（１０）において、前記屋根が、棟（１７）を境に左右に流れる二つの平側屋根面（１１）と、少なくとも一方の妻側に流れる妻側屋根面（１６）と、平側屋根面（１１）と妻側屋根面（１６）との境となる隅棟（１８）とを備えた片寄棟屋根もしくは寄棟屋根とされ、妻側の壁（１５）の上端部から妻側の屋根面の傾斜に沿って隅棟（１８）に至る登り部（２１ａ）を有し、かつ、該登り部（２１ａ）の隅棟（１８）の端部から一方の平側の屋根面（１１）の直下を該平側の屋根面（１１）の傾斜方向に直交して水平に延出するとともに前記直線梁（１３）となる水平部（２１ｂ）を有する妻側ベント梁（２１）を備え、前記直線梁（１３）の端部、平側ベント梁（１２）の端部及び妻側ベント梁（２１）の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁（１３）、前記平側ベント梁（１２）もしくは前記妻側ベント梁（２１）に接合されて支持されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の小屋組構造（２０）によれば、片寄棟屋根や寄棟屋根においても、請求項１と同様の効果が得られるとともに、従来の小屋組構造と比較して、妻側屋根面（１６）を支持する妻側ベント梁（２１）の本数を減らすことができるので、コストが削減でき、また、施工を容易に行なうことができる。
【００２６】
請求項５記載の小屋組構造（１０）は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の小屋組構造（１０）において、複数の平側ベント梁（１２）が設けられるとともに、隣合う平側ベント梁（１２）は、水平部（１２ｂ）から延出する登り部（１２ａ）の方向が左右逆になっていることを特徴とする小屋組構造（１０）。
【００２７】
請求項５記載の小屋組構造（１０）によれば、請求項１〜４のいずれか一つと同様の効果が得られるとともに、隣合う２本の平側ベント梁（１２）は水平部（１２ｂ）から延出する登り部（１２ａ）の方向が左右逆になっていることにより、小屋組を構成する複数の平側ベント梁（１２）がバランスよく、左右の平側の壁（１４）に接合されることになる。従って、小屋組構造（１０）がいずれの部分においてもほぼ均一の強度を有することになるので、各屋根面を均一にかつ効率よく支持できる。
【００２８】
請求項６記載の小屋組構造（１０）は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の小屋組構造（１０）において、複数の平側ベント梁（１２）が設けられるとともに、各平側ベント梁（１２）同士の間隔が屋根に必要な強度によって異なるように設計されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項６記載の小屋組構造（１０）によれば、請求項１〜５のいずれか一つと同様の効果が得られるとともに、各平側ベント梁（１２）同士の間隔が屋根に必要な強度によって異なるように設計されているので、積雪量の多い地域などにおいて小屋組構造（１０）の強度を通常より高めたい場合は、平側ベント梁（１２）を多く使用し、平側ベント梁（１２）同士の間隔を密にすることで対応できる。また、小屋組構造（１０）の強度が積雪量の多い地域と比較して、それほど必要とされない場合には、使用する平側ベント梁（１２）の本数を減らすことで対応できる。また、その際には、コストの削減も可能になる。
また、各部材を効率的に使用することができるので、コスト的に最適な小屋組構造（１０）を設計することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
[第一の実施の形態]
第一の実施の形態の小屋組構造１０は、住宅の屋根において、棟１７の左右側に流れる２つの平側屋根面１１を有する構造となっているもの、例えば、切妻屋根等の下面を支持するために用いられる。そして、小屋組構造１０は、図１に示すように複数の平側ベント梁１２及び直線梁１３を有している。
【００３１】
平側ベント梁１２は、切妻屋根の裏面側において、１つの平側屋根面１１を支持する平側の壁１４の上端部から該平側屋根面１１の傾斜方向に沿って斜め上方に、後述する直線梁１３にまで至るように配置される登り部１２ａと、該登り部１２ａの上方側の端部から棟１７に対して直行するとともに水平に延出し、他方の平側屋根面１１の直線梁１３にまで至る水平部１２ｂを備えている。なお、平側屋根面１１の傾斜方向とは、平側屋根面１１の下端縁に直交し、かつ、平側屋根面１１の傾斜角と同じ傾斜角を有する方向である。そして、登り部１２ａと水平部１２ｂは、例えば、Ｈ型鋼等からなり、登り部１２ａと水平部１２ｂとを平面視した場合に一直線になるように、その一端部において相互に、例えば、溶接等の手段により突き合わせ溶接されている。
【００３２】
平側ベント梁１２の水平部１２ｂ側の端部は、一方の平側屋根面１１に配置される直線梁１３のウェブに図示しない梁受け金物を介して取り付けられる。そして、平側ベント梁１２の登り部１２ａ側の端部は、住宅の外壁のうち、棟１７に対して平行になるように配置される外壁、すなわち平側の壁１４の上端部に、図示しない梁受け金物を介して取り付けられる。なお、平側の壁１４の上端部には補強用の合板等が取り付けられ、その合板上に前記梁受け金物が接合されている。そして、該平側ベント梁１２の水平部１２ｂの登り部側の端部は、登り部１２ａが支持している側の平側屋根面１１に列状に配置された二本の直線梁１３の間に配置されて、これら二本の直線梁１３に梁受け金物を介して接合される。
【００３３】
このようにして平側の壁１４及び直線梁１３に両端を接合される複数の平側ベント梁１２を、さらに、平面視した場合に互いに平行に、かつ、隣合う平側ベント梁１２のそれぞれの登り部１２ａの方向が左右逆になるように配置する。つまり、平面視した場合に棟１７に対して平行にかつ棟１７を挟むようにして配置される２つの平側の壁１４のうちの一方に取り付けられる互いに平行な２つの平側ベント梁１２の間に、他方の平側の壁１４に取り付けられる平側ベント梁１２を配置する。
なお、平面視した場合に平側ベント梁１２同士の間隔がほぼ等しくなるように各平側ベント梁１２を配置することが好ましい。
【００３４】
平側ベント梁１２のウェブには、長さ方向に沿って、予め決められた間隔で設けられる複数個の孔からなる図示しない接合部が多数設けられている。この接合部は、梁受け金物を介して、後述する直線梁１３の端部を接合できるようになっている。また、接合部どうしの間隔が、設計時に梁の配置を決める際に用いられる基準寸法の整数分の一もしくはその整数倍となるように決められており、上記基準寸法に基づいて配置された梁を接合部材を介して接合できるようになっている。
【００３５】
直線梁１３は、例えば、Ｈ型鋼等からなる直線状の部材である。直線梁１３は、二つの平側屋根面１１のそれぞれの裏面側において、平側屋根面１１の傾斜方向に直交するように水平に配置されると共に、それぞれの平側屋根面１１の一方の妻側端部から他方の妻側端部に至るように複数の直線梁１３が連なって列状に設けられる。
上述のように、列を構成する複数の直線梁１３のうち、列の左右両端に配置される直線梁１３については、その直線梁１３の一方の端部は、平側ベント梁１２の水平部１２ｂのウェブの登り部側の端部に、図示しない梁受け金物を介して接続される。そして、他方の端部は、住宅の外壁のうち棟１７に対して直行する方向に配置される外壁、すなわち妻側の壁１５の上端部に、図示しない取り付け金物を介して取り付けられる。なお、妻側の壁１５の上端部には補強用の合板が取り付けられている。
また、列を構成する複数の直線梁１３のうち、列の左右両端に配置される直線梁１３以外の直線梁１３の両端部は、該直線梁１３を挟むように配置される２本の平側ベント梁１２の水平部１２ｂのウェブの登り部側の端部に、図示しない梁受け金物を介して接続される。
なお、各直線梁１３のウェブのほぼ中央部には、上述のように、平側ベント梁１２の水平部１２ｂ側の端部が図示しない梁受け金物を介して接続される。
【００３６】
直線梁１３のウェブには、長さ方向に沿って、予め決められた間隔で複数個の孔からなる図示しない接合部が多数設けられている。この接合部は、取り付け金物を介して前記平側ベント梁１２の端部を接合できるようになっている。また、接合部どうしの間隔が、設計時に梁の配置を決める際に用いられる基準寸法の整数分の一もしくはその整数倍となるように決められており、上記基準寸法に基づいて配置された梁を接合部材を介して接合できるようになっている。
【００３７】
前記直線梁１３のフランジ上面には、図示しない結合桁が取り付けられる。結合桁は支持する屋根の勾配に対応した傾斜を直線梁１３のフランジ上面に形成するための部材であり、該直線梁１３が支持する屋根の勾配に合わせた傾斜面を有することになる。
【００３８】
そして、上述のように、平側の壁１４及び直線梁１３に両端を支持される複数の平側ベント梁１２と、２本の平側ベント梁１２又は１本の平側ベント梁１２及び妻側の壁１５とに両端を支持される複数の直線梁１３から、切妻屋根の下面を支持するために用いられる小屋組構造１０が構築される。
【００３９】
本実施例では、列状に配置される複数の直線梁１３は各平側屋根面１１に一列ずつ設けられるとしたが、各平側屋根面１１に二列以上配置することとしてもよい。
なお、梁の接合部の接合は上述のように、梁受け金物を介して例えば、ボルトナットで締結し固定することで行なわれるが、このほか、プレートを用いた溶接方法など、周知の方法によって接合されるものとしてもよい。
【００４０】
第一の実施の形態の小屋組構造１０によれば、切妻屋根の棟１７方向に連続した広い屋根裏空間を確保することができ、屋根内部の空間を有効に利用することができる。
また、従来と異なり、住宅の内部にある壁パネルの少なくとも一部の上方に設けられていたトラスや屋切りパネル（内壁）が必要無くなるので、住宅の屋根裏が内壁にしきられることなく、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができる。
【００４１】
また、従来のように、屋根内部の空間に内壁を用いた小屋裏構造においては、同じ形状及び大きさの屋根を有する住宅同士でも、住宅内部の間取りによって内壁の位置が異なるため、各住宅の内壁の位置に対応した小屋組構造を構築する必要があった。しかし、本実施の形態の小屋組構造１０においては、屋根内部の空間に内壁が存在しないので、同じ形状及び大きさの屋根を有する住宅において、屋根を支持する小屋組構造を変える必要が無くなる。従って、小屋組構造を構成しているベント梁や直線梁のサイズや長さを変えずに、同規格の平側ベント梁１２と直線梁１３をそのまま同じ形状及び大きさを有する他の屋根に使用できることになるので、同規格の平側ベント梁１２、直線梁１３及びそれらに付随して必要となる梁受け金物等の各種部材が大量に生産できるようになり、コストの削減が可能となる。
【００４２】
また、小屋組構造１０を対称的な構造として、同じ規格の平側ベント梁１２や直線梁１３を多く使用して小屋組構造１０を構築することができるので、各部材を同一規格で大量に生産することになり、コストの削減が可能となる。
また、内壁が存在しないことにより、小屋組構造の設計の自由度が高まり、部材選択の自由度も高まるので、コスト的に最適な小屋組構造を設計することが可能となる。
また、従来の直線梁と内壁からなる切妻屋根用の小屋組構造と比較して、より短い梁を使用することができるので、施工が容易になり、搬送性も良くなる。
【００４３】
なお、上記第一の実施の形態の小屋組構造１０において、図２に示すように、互いに平行に配置される複数の平側ベント梁１２同士の間隔を狭くする、つまり平側ベント梁１２同士の間隔を密にして、平側ベント梁１２を多く使用することで、小屋組構造１０自体の強度を容易に高めることができ、例えば、多雪地域などにおいても、雪の重みにより屋根に加わる荷重に十分対応可能な程度に強度を高めることができる。
【００４４】
[第二の実施の形態]
第二の実施の形態の小屋組構造２０は、図３に示すように、上述の平側ベント梁１２及び直線梁１３からなる小屋組構造１０を、片寄棟屋根に適用したものである。
通常の寄棟屋根においては、棟の左右側に流れる２つの屋根面と棟の両端から流れる２つの屋根面の計４枚の屋根面とで構成されるが、片寄棟屋根は、棟の左右側に流れる２つの屋根面と棟の片側の端部から流れる屋根面との計３枚の屋根面で構成される。
【００４５】
なお、片寄棟屋根における小屋組２０の基本構造は、上記第一の実施の形態の切妻屋根における小屋組構造１０とほぼ同様に、平側ベント梁１２及び直線梁１３が互いに直角に接合され、棟１７方向に連続してなる構造であり、ほぼ同様の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
そして、片寄棟屋根に対応した小屋組構造２０と上記第一の実施の形態の小屋組構造１０との違いは、片寄棟屋根において棟１７の左右側に流れる２つの屋根面（平側屋根面１１）と棟１７の一方の妻側に流れる屋根面（妻側屋根面１６）との３枚の屋根面で構成された部分におけるベント梁と直線梁１３の接合構造にある。
【００４６】
図３に示すように、妻側屋根面１６においては、該妻側屋根面１６の下部を支持するために妻側ベント梁２１が配置される。
妻側ベント梁２１は、妻側の壁１５の上端部から妻側屋根面１６の傾斜方向に沿って斜め上方に該妻側屋根面１６の左右の隅棟１８のうちの一方の隅棟１８にまで至る登り部２１ａと、該登り部２１ａの隅棟１８側の端部から該妻側屋根面１６に隣接する平側屋根面１１の真下を該平側屋根面１１の傾斜方向に直交して水平に延出するとともに前記直線梁１３となる水平部２１ｂとを備えている。そして、登り部２１ａと水平部２１ｂは、例えば、Ｈ型鋼等からなり、登り部２１ａと水平部２１ｂとを平面視した場合に一直線になるように、その一端部において相互に、例えば、溶接等の手段により突き合わせ溶接されている。
【００４７】
妻側ベント梁２１の登り部２１ａ側の端部は、上端部に補強用の合板が取り付けられている妻側の壁１５の該上端部に図示しない梁受け金物を介して接合される。そして、妻側ベント梁２１の水平部２１ｂ側の端部は、該妻側ベント梁２１と直交する方向に配置されている平側ベント梁１２の水平部１２ｂのウェブに図示しない取り付け金物を介して接合される。
なお、妻側ベント梁２１と接合される平側ベント梁１２のウェブは、妻側ベント梁２１との接合面の反対側において、前記直線梁１３と接合している。そして、妻側ベント梁２１を平側ベント梁１２と接合する際に、平面視した場合に該直線梁１３と一直線となるように接合することで、該妻側ベント梁２１の水平部２１ｂは前記直線梁１３と同様の効果を有する。
【００４８】
前記妻側ベント梁２１の水平部２１ｂのフランジ上面には、図示しない結合桁が取り付けられる。結合桁は支持する屋根の勾配に対応した傾斜を該妻側ベント梁２１の水平部２１ｂのフランジ上面に形成するための部材であり、該妻側ベント梁２１の水平部２１ｂが支持する屋根の勾配に合わせた傾斜面を有することになる。
【００４９】
前記妻側ベント梁２１の水平部２１ｂのウェブの隅棟１８側の端部には、該妻側ベント梁２１と直交する方向に前記平側ベント梁１２の水平部１２ｂ側の端部が図示しない梁受け金物を介して接合される。
【００５０】
上述の妻側ベント梁２１と直交して接合される平側ベント梁１２の水平部１２ｂのフランジ上面には、図示しない結合桁が取り付けられる。結合桁は支持する妻側屋根面１６の勾配に対応した傾斜を該平側ベント梁１２の水平部１２ｂのフランジ上面に形成するための部材であり、該平側ベント梁１２の水平部１２ｂが支持する妻側屋根面１６の勾配に合わせた傾斜面を有することになる。
上述の第一の実施の形態と同様に、平側屋根面１１には複数本の直線梁１３が、列状にかつ、それぞれ一列ずつ配置される。このとき、一方の列は平面視した場合に前記妻側ベント梁２１と一直線になるように配置される。
【００５１】
そして、他方の列においては、最も隅棟１８側に配置される直線梁１３は、その両端部において、上記第一の実施例で示したように、該直線梁１３と直交する方向に配置されている平側ベント梁１２の水平部１２ｂのウェブに図示しない取り付け金物を介して接合される。また、該直線梁１３の隅棟１８側の端部が接合された平側ベント梁１２の水平部１２ｂには、該直線梁１３が取り付けられた側と反対側のウェブに、該直線梁１３を延長するように補強材２２が取り付けられて、妻側屋根面１６の傾斜方向に沿って隅棟１８側から斜め下方に向かって該妻側屋根面１６の下端部側にまで至り、上端部に補強用の合板が取り付けられている妻側の壁１５の該上端部に図示しない取り付け金物を介して接合される。
【００５２】
このように、平側ベント梁１２及び直線梁１３からなる小屋組構造に妻側ベント梁２１及び補強材２２を接合することで、片寄棟屋根の下面を支持するために用いられる小屋組構造２０が構築される。
【００５３】
本実施例では、列状に配置された複数の直線梁１３は各平側屋根面１１に一列ずつ配置されるとしたが、各平側屋根面１１に二列以上配置することとしてもよく、それに伴って、妻側ベント梁２１や補強材２２を新たに本実施例の小屋組構造２０に加えることとしてもよい。
なお、梁の接合部の接合は上述のように、梁受け金物を介して例えば、ボルトナットで締結し固定することで行なわれるが、このほか、プレートを用いた溶接方法など、周知の方法によって接合されるものとしてもよい。
【００５４】
従って、第二の実施の形態の小屋組構造２０においても、第一の実施の形態で述べた小屋組構造１０と同様の作用効果を奏することになる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、ベント梁は、Ｈ型鋼のみならず、Ｉ型、コ字状型、または、管状の鋼材でも良く、さらに、その他の材料、たとえば木材でもよい。また、屋根の形状は、上記実施の形態に示した切妻屋根や片寄棟屋根に限らず、入母屋屋根や、その他、各種の変形屋根に適用できる。例えば、棟がある程度の長さを有するものであれば、第二の実施の形態で述べた片寄棟屋根における小屋組構造２０の妻側の構造を、寄棟屋根の左右両側（妻側）の小屋組構造に適用することで、実施の形態で述べたものと同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１記載の小屋組構造によれば、小屋組構造を構成する直線梁の端部及び平側ベント梁の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁もしくは前記平側ベント梁に接合されて支持されるので、屋根の棟方向に連続した広い屋根裏空間を確保することができ、屋根内部の空間を有効に利用することができる。
また、従来と異なり、住宅の内部にある壁パネルの少なくとも一部の上方に設けられていたトラスや屋切りパネル（内壁）が必要無くなるので、住宅の屋根裏が内壁にしきられることなく、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができる。
【００５７】
請求項２記載の小屋組構造によれば、請求項１と同様の効果が得られるとともに、全ての直線梁の端部のうちの妻側の壁に接合された端部を除く端部が平側ベント梁に接合される。従って、平側屋根面に配置される平側ベント梁の数を増やすことにより、従来の直線梁と内壁とからなる切妻屋根用の小屋組構造と比較して、列状に配置される複数の直線梁それぞれのスパンが短くなり、コストをおさえることができる。また、直線梁の施工が容易になり、搬送性も良くなる。
【００５８】
請求項３記載の小屋組構造によれば、請求項１または２と同様の効果が得られるとともに、平側ベント梁の水平部側の端部が一方の平側屋根面の直線梁の側面に接合され、平側ベント梁の登り部側の端部が他方の平側の壁に接合されるので平側ベント梁を一方の平側の壁から他方の平側の壁まで架け渡すように配置する場合と比較して施工を容易に行なうことができる。
【００５９】
請求項４記載の小屋組構造によれば、請求項１と同様の効果が得られるとともに、従来の小屋組構造と比較して、妻側屋根面を支持する妻側ベント梁の本数を減らすことができるので、コストが削減でき、また、施工を容易に行なうことができる。
【００６０】
請求項５記載の小屋組構造によれば、請求項１〜４のいずれか一つと同様の効果が得られるとともに、隣合う２本の平側ベント梁は水平部から延出する登り部の方向が左右逆になっていることにより、小屋組を構成する平側ベント梁がバランスよく配置されることになる。従って、小屋組構造がいずれの部分においてもほぼ均一の強度を有することになるので、各屋根面を均一にかつ効率よく支持できる。
【００６１】
請求項６記載の小屋組構造によれば、請求項１〜５のいずれか一つと同様の効果が得られるとともに、各平側ベント梁同士の間隔が屋根に必要な強度によって異なるように設計されているので、小屋組構造の強度を通常より高めたい場合は、平側ベント梁を多く使用し、平側ベント梁同士の間隔を密にすることで対応できる。また、小屋組構造の強度が通常と比較して、それほど必要とされない場合には、使用する平側ベント梁の本数を減らすことで対応できる。また、その際には、コストの削減も可能になる。
また、各部材を効率的に使用することができるので、コスト的に最適な小屋組構造を設計することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態の小屋組構造１０を示す平面図及び断面図である。
【図２】第一の実施の形態の小屋組構造１０の応用例を示す平面図である。
【図３】第二の実施の形態の小屋組構造を示す平面図である。
【図４】従来の切妻屋根における小屋組構造を示す図面である。
【符号の説明】
１０ 小屋組構造
１１ 平側屋根面
１２ 平側ベント梁
１２ａ 登り部
１２ｂ 水平部
１３ 直線梁
１４ 平側の壁
１５ 妻側の壁
１６ 妻側屋根面
１７ 棟
１８ 隅棟
２０ 小屋組構造
２１ 妻側ベント梁
２１ａ 登り部
２１ｂ 水平部
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅の屋根に用いられ、広い小屋裏空間を確保できる小屋組構造に関する。
【０００２】
【背景の技術】
一般に、床、壁、屋根等に関して予め工場等で製造されたパネルを建築現場で設置することにより住宅を構築するパネル工法が知られている。
上記パネル工法の住宅においては、床、壁、屋根等を構成する各パネルが互いに接合されて、住宅を構成するので、基本的に、柱、梁をほとんど用いないものとなっているが、壁パネルだけで屋根を構成する屋根パネルをすべて支持することが困難なので、屋根を支持する梁が用いられている。
【０００３】
そして、パネル工法の住宅に設けられる切妻屋根等の下面を指示するための屋根支持用梁としては、通常、木材やＨ型鋼等からなる直線梁が用いられている。
【０００４】
上述のように、パネル工法の住宅に設けられる、例えば、切妻屋根の屋根支持用梁として直線梁を使用する小屋組構造においては、通常、住宅の内部にある壁パネルの少なくとも一部の上方にトラスや屋切りパネル（以下、内壁という。）を屋根の裏側にまで至るように設けて、それらの上端部を屋根に接合する。そして、直線梁の一方の端部を外壁の上端部と接合し、他方の端部を内壁の上端部と接合したり、直線梁の両端部を内壁の上端部と接合することにより直線梁の両端部が支持される。そして、このような直線梁を屋根の傾斜面に沿って複数配置することによって、屋根全体を支持するための小屋組構造が形成されている。
【０００５】
図４（ａ）〜（ｃ）は、上述のような、切妻屋根の屋根支持用梁として直線梁を使用する小屋組構造の一例を示しており、図４（ａ）は、小屋組構造の平面図、図４（ｂ）は、小屋組構造の断面図、図４（ｃ）は、直線梁と外壁及び内壁との接合部構造を示す斜視図である。また、符号１００は直線梁、符号１０１は内壁、符号１０２は外壁の一部、符号１０３は屋根面を示す。
【０００６】
上述の小屋組構造によれば、屋根の裏側に沿って配置される直線梁の下側に該直線梁を支持する梁や束が存在しないので、屋根の裏側の小屋裏空間を比較的広くすることができ、天井を高くしたり、小屋裏に大きな小屋裏収納等のための部屋を設けたりして、小屋裏空間を有効に利用することができる。
【０００７】
また、パネル工法の住宅に設けられる寄棟屋根（方形屋根を含む）等の下面を支持するための屋根支持用梁としては、例えば、特開平８−７４３７０号公報に開示されたようないわゆるベント梁が用いられている。
【０００８】
ベント梁とは、斜めに配置された登り部と、水平に配置された水平部とを備え、登り部と水平部とが、それぞれの一端部において互いに接合されることで接合部において曲がった形状となる梁である。
【０００９】
上記ベント梁を使用する小屋組構造においては、住宅の内壁の少なくとも一部を屋根の裏側にまで至るように設け、該内壁の上端部を屋根に接合している。そして、ベント梁の登り部の端部を外壁の上端部と接合し、水平部の端部を前記内壁の上端部と接合することにより複数のベント梁が支持され、屋根全体を支持するための小屋組構造が形成される。
【００１０】
ベント梁を用いた小屋組構造においても、上述の直線梁を用いた小屋組構造と同様に、屋根の裏側に沿って配置されているベント梁の下側に該ベント梁を支持する梁や束が存在しないので、屋根の裏側の小屋裏空間を比較的広くすることができ、天井を高くしたり、小屋裏に大きな小屋裏収納等のための部屋を設けたりして、小屋裏空間を有効に利用することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような小屋組構造は、屋根及び梁を支持するために屋根に至るように設けられる内壁が存在することにより、例えば、住宅の屋根裏が内壁にしきられ、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができないなど、小屋裏空間の利用が制限されている。
【００１２】
また、内壁を用いた小屋組構造においては、同じ大きさ及び形状の屋根であっても、その下の間取りによって内壁の位置が異なるため、内壁の位置に対応して小屋組構造を変える必要がある。すなわち、同様な形状の屋根でも、内壁の位置に対応するように梁のサイズや長さを変えて製造しなければならないので、手間と時間がかかり、コスト的に最適な小屋組構造を設計することが困難であった。
【００１３】
従って、屋根裏全体を一つの小屋裏空間として利用可能で、かつ、コスト的に最適な小屋組構造が求められている。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、容易な施工作業で広い小屋裏空間を得ることができ、かつ、コスト的に最適な小屋組構造を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の小屋組構造（１０）は、建物の屋根面の下に配置されて屋根を支持する小屋組構造（１０）であって、棟（１７）を境に左右に流れる二つの平側屋根面（１１）のそれぞれの直下に、該平側屋根面（１１）の傾斜方向に直交するように水平に配置されるとともに、それぞれの平側屋根面（１１）の一方の妻側端部から他方の妻側端部に至るように連なって列状に設けられた複数の直線梁（１３）と、二つの平側屋根面（１１）のうちの一方の平側屋根面（１１）の直線梁（１３）から他方の平側屋根面（１１）の直線梁（１３）まで、前記直線梁（１３）と直交するとともに水平に配置された水平部（１２ｂ）を有し、かつ、該水平部（１２ｂ）の一方の端部から該端部側の平側屋根面（１１）の傾斜に沿って平側の壁（１４）の上端部に至る登り部（１２ａ）を有する平側ベント梁（１２）とを備え、前記直線梁（１３）の端部及び平側ベント梁（１２）の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁（１３）もしくは前記平側ベント梁（１２）に接合されて支持されていることを特徴とする。
なお、妻側とは通常切妻屋根や入母屋屋根等の両端において三角形状になった壁面の側を指し、平側とは妻側と直角な壁面を指すが、ここでは、便宜上、妻側の壁に端部を支持される屋根面及びベント梁について、妻側屋根面、妻側ベント梁と表記し、平側の壁に端部を支持される屋根面及びベント梁について、平側屋根面、平側ベント梁と表記する。
【００１６】
請求項１記載の小屋組構造（１０）によれば、小屋組構造（１０）を構成する直線梁（１３）の端部及び平側ベント梁（１２）の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁（１３）もしくは前記平側ベント梁（１２）に接合されて支持されるので、屋根の棟（１７）方向に連続した広い屋根裏空間を確保することができ、屋根内部の空間を有効に利用することができる。
また、従来と異なり、住宅の内部にある壁パネルの少なくとも一部の上方に設けられていたトラスや屋切りパネル（内壁）が必要無くなるので、住宅の屋根裏が内壁にしきられることなく、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができる。
【００１７】
また、屋根内部の空間に内壁が存在しないので、同じ形状及び大きさの屋根を有する住宅において、屋根を支持する小屋組構造（１０）を変える必要が無くなる。従って、小屋組構造（１０）を構成している平側ベント梁（１２）や直線梁（１３）のサイズや長さを変えずに、同規格の平側ベント梁（１２）と直線梁（１３）をそのまま同じ形状及び大きさを有する他の屋根に使用できることになるので、同規格の平側ベント梁（１２）、直線梁（１３）及びそれらに付随して必要となる梁受け金物等の各種部材が大量に生産できるようになり、コストの削減が可能となる。
【００１８】
また、小屋組構造（１０）を対称的な構造として、同じ規格の平側ベント梁（１２）や直線梁（１３）を多く使用して小屋組構造（１０）を構築することができるので、各部材を同一規格で大量に生産することになり、コストの削減が可能となる。
【００１９】
また、内壁が存在しないことにより、小屋組構造の設計の自由度が高まり、部材選択の自由度も高まるので、コスト的に最適な小屋組構造を設計することが可能となる。
【００２０】
請求項２記載の小屋組構造（１０）は、請求項１記載の小屋組構造（１０）において、前記屋根が切妻屋根とされ、前記直線梁（１３）が二つの平側屋根面（１１）のそれぞれにおいて、一列に一方の妻側の壁（１５）から他方の妻側の壁（１５）まで配置されるとともに、一列に配置された直線梁（１３）のうちの左右両端の直線梁（１３）の妻側の端部がそれぞれ妻側の壁（１５）に接合され、全ての前記直線梁（１３）の端部のうちの前記妻側の壁（１５）に接合された端部を除く端部が前記平側ベント梁（１２）に接合されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の小屋組構造（１０）によれば、請求項１と同様の効果が得られるとともに、全ての直線梁（１３）の端部のうちの妻側の壁（１５）に接合された端部を除く端部が平側ベント梁（１２）に接合される。従って、平側屋根面（１１）に配置される平側ベント梁（１２）の数を増やすことにより、従来の直線梁と内壁とからなる切妻屋根用の小屋組構造と比較して、列状に配置される複数の直線梁（１３）それぞれのスパンが短くなり、コストをおさえることができる。これにより、直線梁（１３）の施工が容易になり、また、直線梁（１３）を現場まで搬送する際の搬送性も良くなる。
【００２２】
請求項３記載の小屋組構造（１０）は、請求項１または２記載の小屋組構造（１０）において、前記平側ベント梁（１２）の水平部（１２ｂ）の一方の端部が前記一方の平側屋根面（１１）の直線梁（１３）の側面に接合され、前記水平部（１２ｂ）の他方の端部が、他方の平側の屋根面側で、列状に配置された二本の直線梁（１３）の間に配置されて、これら二本の直線梁（１３）に接合され、かつ、前記水平部（１２ｂ）の他方の端部から平側の壁（１４）に向かって前記登り部（１２ａ）が形成され、該登り部（１２ａ）の平側の端部が平側の壁（１４）に接合されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の小屋組構造（１０）によれば、請求項１または２と同様の効果が得られるとともに、平側ベント梁（１２）の水平部（１２ｂ）側の端部が一方の平側屋根面（１１）の直線梁（１３）の側面に接合され、平側ベント梁（１２）の登り部（１２ａ）側の端部が他方の平側の壁（１４）に接合されるので平側ベント梁（１２）を一方の平側の壁（１４）から他方の平側の壁（１４）まで架け渡すように配置する場合と比較して、小屋組構造を簡単にすることができる。
【００２４】
請求項４記載の小屋組構造（２０）は、請求項１記載の小屋組構造（１０）において、前記屋根が、棟（１７）を境に左右に流れる二つの平側屋根面（１１）と、少なくとも一方の妻側に流れる妻側屋根面（１６）と、平側屋根面（１１）と妻側屋根面（１６）との境となる隅棟（１８）とを備えた片寄棟屋根もしくは寄棟屋根とされ、妻側の壁（１５）の上端部から妻側の屋根面の傾斜に沿って隅棟（１８）に至る登り部（２１ａ）を有し、かつ、該登り部（２１ａ）の隅棟（１８）の端部から一方の平側の屋根面（１１）の直下を該平側の屋根面（１１）の傾斜方向に直交して水平に延出するとともに前記直線梁（１３）となる水平部（２１ｂ）を有する妻側ベント梁（２１）を備え、前記直線梁（１３）の端部、平側ベント梁（１２）の端部及び妻側ベント梁（２１）の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁（１３）、前記平側ベント梁（１２）もしくは前記妻側ベント梁（２１）に接合されて支持されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の小屋組構造（２０）によれば、片寄棟屋根や寄棟屋根においても、請求項１と同様の効果が得られるとともに、従来の小屋組構造と比較して、妻側屋根面（１６）を支持する妻側ベント梁（２１）の本数を減らすことができるので、コストが削減でき、また、施工を容易に行なうことができる。
【００２６】
請求項５記載の小屋組構造（１０）は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の小屋組構造（１０）において、複数の平側ベント梁（１２）が設けられるとともに、隣合う平側ベント梁（１２）は、水平部（１２ｂ）から延出する登り部（１２ａ）の方向が左右逆になっていることを特徴とする小屋組構造（１０）。
【００２７】
請求項５記載の小屋組構造（１０）によれば、請求項１〜４のいずれか一つと同様の効果が得られるとともに、隣合う２本の平側ベント梁（１２）は水平部（１２ｂ）から延出する登り部（１２ａ）の方向が左右逆になっていることにより、小屋組を構成する複数の平側ベント梁（１２）がバランスよく、左右の平側の壁（１４）に接合されることになる。従って、小屋組構造（１０）がいずれの部分においてもほぼ均一の強度を有することになるので、各屋根面を均一にかつ効率よく支持できる。
【００２８】
請求項６記載の小屋組構造（１０）は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の小屋組構造（１０）において、複数の平側ベント梁（１２）が設けられるとともに、各平側ベント梁（１２）同士の間隔が屋根に必要な強度によって異なるように設計されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項６記載の小屋組構造（１０）によれば、請求項１〜５のいずれか一つと同様の効果が得られるとともに、各平側ベント梁（１２）同士の間隔が屋根に必要な強度によって異なるように設計されているので、積雪量の多い地域などにおいて小屋組構造（１０）の強度を通常より高めたい場合は、平側ベント梁（１２）を多く使用し、平側ベント梁（１２）同士の間隔を密にすることで対応できる。また、小屋組構造（１０）の強度が積雪量の多い地域と比較して、それほど必要とされない場合には、使用する平側ベント梁（１２）の本数を減らすことで対応できる。また、その際には、コストの削減も可能になる。
また、各部材を効率的に使用することができるので、コスト的に最適な小屋組構造（１０）を設計することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
[第一の実施の形態]
第一の実施の形態の小屋組構造１０は、住宅の屋根において、棟１７の左右側に流れる２つの平側屋根面１１を有する構造となっているもの、例えば、切妻屋根等の下面を支持するために用いられる。そして、小屋組構造１０は、図１に示すように複数の平側ベント梁１２及び直線梁１３を有している。
【００３１】
平側ベント梁１２は、切妻屋根の裏面側において、１つの平側屋根面１１を支持する平側の壁１４の上端部から該平側屋根面１１の傾斜方向に沿って斜め上方に、後述する直線梁１３にまで至るように配置される登り部１２ａと、該登り部１２ａの上方側の端部から棟１７に対して直行するとともに水平に延出し、他方の平側屋根面１１の直線梁１３にまで至る水平部１２ｂを備えている。なお、平側屋根面１１の傾斜方向とは、平側屋根面１１の下端縁に直交し、かつ、平側屋根面１１の傾斜角と同じ傾斜角を有する方向である。そして、登り部１２ａと水平部１２ｂは、例えば、Ｈ型鋼等からなり、登り部１２ａと水平部１２ｂとを平面視した場合に一直線になるように、その一端部において相互に、例えば、溶接等の手段により突き合わせ溶接されている。
【００３２】
平側ベント梁１２の水平部１２ｂ側の端部は、一方の平側屋根面１１に配置される直線梁１３のウェブに図示しない梁受け金物を介して取り付けられる。そして、平側ベント梁１２の登り部１２ａ側の端部は、住宅の外壁のうち、棟１７に対して平行になるように配置される外壁、すなわち平側の壁１４の上端部に、図示しない梁受け金物を介して取り付けられる。なお、平側の壁１４の上端部には補強用の合板等が取り付けられ、その合板上に前記梁受け金物が接合されている。そして、該平側ベント梁１２の水平部１２ｂの登り部側の端部は、登り部１２ａが支持している側の平側屋根面１１に列状に配置された二本の直線梁１３の間に配置されて、これら二本の直線梁１３に梁受け金物を介して接合される。
【００３３】
このようにして平側の壁１４及び直線梁１３に両端を接合される複数の平側ベント梁１２を、さらに、平面視した場合に互いに平行に、かつ、隣合う平側ベント梁１２のそれぞれの登り部１２ａの方向が左右逆になるように配置する。つまり、平面視した場合に棟１７に対して平行にかつ棟１７を挟むようにして配置される２つの平側の壁１４のうちの一方に取り付けられる互いに平行な２つの平側ベント梁１２の間に、他方の平側の壁１４に取り付けられる平側ベント梁１２を配置する。
なお、平面視した場合に平側ベント梁１２同士の間隔がほぼ等しくなるように各平側ベント梁１２を配置することが好ましい。
【００３４】
平側ベント梁１２のウェブには、長さ方向に沿って、予め決められた間隔で設けられる複数個の孔からなる図示しない接合部が多数設けられている。この接合部は、梁受け金物を介して、後述する直線梁１３の端部を接合できるようになっている。また、接合部どうしの間隔が、設計時に梁の配置を決める際に用いられる基準寸法の整数分の一もしくはその整数倍となるように決められており、上記基準寸法に基づいて配置された梁を接合部材を介して接合できるようになっている。
【００３５】
直線梁１３は、例えば、Ｈ型鋼等からなる直線状の部材である。直線梁１３は、二つの平側屋根面１１のそれぞれの裏面側において、平側屋根面１１の傾斜方向に直交するように水平に配置されると共に、それぞれの平側屋根面１１の一方の妻側端部から他方の妻側端部に至るように複数の直線梁１３が連なって列状に設けられる。
上述のように、列を構成する複数の直線梁１３のうち、列の左右両端に配置される直線梁１３については、その直線梁１３の一方の端部は、平側ベント梁１２の水平部１２ｂのウェブの登り部側の端部に、図示しない梁受け金物を介して接続される。そして、他方の端部は、住宅の外壁のうち棟１７に対して直行する方向に配置される外壁、すなわち妻側の壁１５の上端部に、図示しない取り付け金物を介して取り付けられる。なお、妻側の壁１５の上端部には補強用の合板が取り付けられている。
また、列を構成する複数の直線梁１３のうち、列の左右両端に配置される直線梁１３以外の直線梁１３の両端部は、該直線梁１３を挟むように配置される２本の平側ベント梁１２の水平部１２ｂのウェブの登り部側の端部に、図示しない梁受け金物を介して接続される。
なお、各直線梁１３のウェブのほぼ中央部には、上述のように、平側ベント梁１２の水平部１２ｂ側の端部が図示しない梁受け金物を介して接続される。
【００３６】
直線梁１３のウェブには、長さ方向に沿って、予め決められた間隔で複数個の孔からなる図示しない接合部が多数設けられている。この接合部は、取り付け金物を介して前記平側ベント梁１２の端部を接合できるようになっている。また、接合部どうしの間隔が、設計時に梁の配置を決める際に用いられる基準寸法の整数分の一もしくはその整数倍となるように決められており、上記基準寸法に基づいて配置された梁を接合部材を介して接合できるようになっている。
【００３７】
前記直線梁１３のフランジ上面には、図示しない結合桁が取り付けられる。結合桁は支持する屋根の勾配に対応した傾斜を直線梁１３のフランジ上面に形成するための部材であり、該直線梁１３が支持する屋根の勾配に合わせた傾斜面を有することになる。
【００３８】
そして、上述のように、平側の壁１４及び直線梁１３に両端を支持される複数の平側ベント梁１２と、２本の平側ベント梁１２又は１本の平側ベント梁１２及び妻側の壁１５とに両端を支持される複数の直線梁１３から、切妻屋根の下面を支持するために用いられる小屋組構造１０が構築される。
【００３９】
本実施例では、列状に配置される複数の直線梁１３は各平側屋根面１１に一列ずつ設けられるとしたが、各平側屋根面１１に二列以上配置することとしてもよい。
なお、梁の接合部の接合は上述のように、梁受け金物を介して例えば、ボルトナットで締結し固定することで行なわれるが、このほか、プレートを用いた溶接方法など、周知の方法によって接合されるものとしてもよい。
【００４０】
第一の実施の形態の小屋組構造１０によれば、切妻屋根の棟１７方向に連続した広い屋根裏空間を確保することができ、屋根内部の空間を有効に利用することができる。
また、従来と異なり、住宅の内部にある壁パネルの少なくとも一部の上方に設けられていたトラスや屋切りパネル（内壁）が必要無くなるので、住宅の屋根裏が内壁にしきられることなく、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができる。
【００４１】
また、従来のように、屋根内部の空間に内壁を用いた小屋裏構造においては、同じ形状及び大きさの屋根を有する住宅同士でも、住宅内部の間取りによって内壁の位置が異なるため、各住宅の内壁の位置に対応した小屋組構造を構築する必要があった。しかし、本実施の形態の小屋組構造１０においては、屋根内部の空間に内壁が存在しないので、同じ形状及び大きさの屋根を有する住宅において、屋根を支持する小屋組構造を変える必要が無くなる。従って、小屋組構造を構成しているベント梁や直線梁のサイズや長さを変えずに、同規格の平側ベント梁１２と直線梁１３をそのまま同じ形状及び大きさを有する他の屋根に使用できることになるので、同規格の平側ベント梁１２、直線梁１３及びそれらに付随して必要となる梁受け金物等の各種部材が大量に生産できるようになり、コストの削減が可能となる。
【００４２】
また、小屋組構造１０を対称的な構造として、同じ規格の平側ベント梁１２や直線梁１３を多く使用して小屋組構造１０を構築することができるので、各部材を同一規格で大量に生産することになり、コストの削減が可能となる。
また、内壁が存在しないことにより、小屋組構造の設計の自由度が高まり、部材選択の自由度も高まるので、コスト的に最適な小屋組構造を設計することが可能となる。
また、従来の直線梁と内壁からなる切妻屋根用の小屋組構造と比較して、より短い梁を使用することができるので、施工が容易になり、搬送性も良くなる。
【００４３】
なお、上記第一の実施の形態の小屋組構造１０において、図２に示すように、互いに平行に配置される複数の平側ベント梁１２同士の間隔を狭くする、つまり平側ベント梁１２同士の間隔を密にして、平側ベント梁１２を多く使用することで、小屋組構造１０自体の強度を容易に高めることができ、例えば、多雪地域などにおいても、雪の重みにより屋根に加わる荷重に十分対応可能な程度に強度を高めることができる。
【００４４】
[第二の実施の形態]
第二の実施の形態の小屋組構造２０は、図３に示すように、上述の平側ベント梁１２及び直線梁１３からなる小屋組構造１０を、片寄棟屋根に適用したものである。
通常の寄棟屋根においては、棟の左右側に流れる２つの屋根面と棟の両端から流れる２つの屋根面の計４枚の屋根面とで構成されるが、片寄棟屋根は、棟の左右側に流れる２つの屋根面と棟の片側の端部から流れる屋根面との計３枚の屋根面で構成される。
【００４５】
なお、片寄棟屋根における小屋組２０の基本構造は、上記第一の実施の形態の切妻屋根における小屋組構造１０とほぼ同様に、平側ベント梁１２及び直線梁１３が互いに直角に接合され、棟１７方向に連続してなる構造であり、ほぼ同様の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
そして、片寄棟屋根に対応した小屋組構造２０と上記第一の実施の形態の小屋組構造１０との違いは、片寄棟屋根において棟１７の左右側に流れる２つの屋根面（平側屋根面１１）と棟１７の一方の妻側に流れる屋根面（妻側屋根面１６）との３枚の屋根面で構成された部分におけるベント梁と直線梁１３の接合構造にある。
【００４６】
図３に示すように、妻側屋根面１６においては、該妻側屋根面１６の下部を支持するために妻側ベント梁２１が配置される。
妻側ベント梁２１は、妻側の壁１５の上端部から妻側屋根面１６の傾斜方向に沿って斜め上方に該妻側屋根面１６の左右の隅棟１８のうちの一方の隅棟１８にまで至る登り部２１ａと、該登り部２１ａの隅棟１８側の端部から該妻側屋根面１６に隣接する平側屋根面１１の真下を該平側屋根面１１の傾斜方向に直交して水平に延出するとともに前記直線梁１３となる水平部２１ｂとを備えている。そして、登り部２１ａと水平部２１ｂは、例えば、Ｈ型鋼等からなり、登り部２１ａと水平部２１ｂとを平面視した場合に一直線になるように、その一端部において相互に、例えば、溶接等の手段により突き合わせ溶接されている。
【００４７】
妻側ベント梁２１の登り部２１ａ側の端部は、上端部に補強用の合板が取り付けられている妻側の壁１５の該上端部に図示しない梁受け金物を介して接合される。そして、妻側ベント梁２１の水平部２１ｂ側の端部は、該妻側ベント梁２１と直交する方向に配置されている平側ベント梁１２の水平部１２ｂのウェブに図示しない取り付け金物を介して接合される。
なお、妻側ベント梁２１と接合される平側ベント梁１２のウェブは、妻側ベント梁２１との接合面の反対側において、前記直線梁１３と接合している。そして、妻側ベント梁２１を平側ベント梁１２と接合する際に、平面視した場合に該直線梁１３と一直線となるように接合することで、該妻側ベント梁２１の水平部２１ｂは前記直線梁１３と同様の効果を有する。
【００４８】
前記妻側ベント梁２１の水平部２１ｂのフランジ上面には、図示しない結合桁が取り付けられる。結合桁は支持する屋根の勾配に対応した傾斜を該妻側ベント梁２１の水平部２１ｂのフランジ上面に形成するための部材であり、該妻側ベント梁２１の水平部２１ｂが支持する屋根の勾配に合わせた傾斜面を有することになる。
【００４９】
前記妻側ベント梁２１の水平部２１ｂのウェブの隅棟１８側の端部には、該妻側ベント梁２１と直交する方向に前記平側ベント梁１２の水平部１２ｂ側の端部が図示しない梁受け金物を介して接合される。
【００５０】
上述の妻側ベント梁２１と直交して接合される平側ベント梁１２の水平部１２ｂのフランジ上面には、図示しない結合桁が取り付けられる。結合桁は支持する妻側屋根面１６の勾配に対応した傾斜を該平側ベント梁１２の水平部１２ｂのフランジ上面に形成するための部材であり、該平側ベント梁１２の水平部１２ｂが支持する妻側屋根面１６の勾配に合わせた傾斜面を有することになる。
上述の第一の実施の形態と同様に、平側屋根面１１には複数本の直線梁１３が、列状にかつ、それぞれ一列ずつ配置される。このとき、一方の列は平面視した場合に前記妻側ベント梁２１と一直線になるように配置される。
【００５１】
そして、他方の列においては、最も隅棟１８側に配置される直線梁１３は、その両端部において、上記第一の実施例で示したように、該直線梁１３と直交する方向に配置されている平側ベント梁１２の水平部１２ｂのウェブに図示しない取り付け金物を介して接合される。また、該直線梁１３の隅棟１８側の端部が接合された平側ベント梁１２の水平部１２ｂには、該直線梁１３が取り付けられた側と反対側のウェブに、該直線梁１３を延長するように補強材２２が取り付けられて、妻側屋根面１６の傾斜方向に沿って隅棟１８側から斜め下方に向かって該妻側屋根面１６の下端部側にまで至り、上端部に補強用の合板が取り付けられている妻側の壁１５の該上端部に図示しない取り付け金物を介して接合される。
【００５２】
このように、平側ベント梁１２及び直線梁１３からなる小屋組構造に妻側ベント梁２１及び補強材２２を接合することで、片寄棟屋根の下面を支持するために用いられる小屋組構造２０が構築される。
【００５３】
本実施例では、列状に配置された複数の直線梁１３は各平側屋根面１１に一列ずつ配置されるとしたが、各平側屋根面１１に二列以上配置することとしてもよく、それに伴って、妻側ベント梁２１や補強材２２を新たに本実施例の小屋組構造２０に加えることとしてもよい。
なお、梁の接合部の接合は上述のように、梁受け金物を介して例えば、ボルトナットで締結し固定することで行なわれるが、このほか、プレートを用いた溶接方法など、周知の方法によって接合されるものとしてもよい。
【００５４】
従って、第二の実施の形態の小屋組構造２０においても、第一の実施の形態で述べた小屋組構造１０と同様の作用効果を奏することになる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、ベント梁は、Ｈ型鋼のみならず、Ｉ型、コ字状型、または、管状の鋼材でも良く、さらに、その他の材料、たとえば木材でもよい。また、屋根の形状は、上記実施の形態に示した切妻屋根や片寄棟屋根に限らず、入母屋屋根や、その他、各種の変形屋根に適用できる。例えば、棟がある程度の長さを有するものであれば、第二の実施の形態で述べた片寄棟屋根における小屋組構造２０の妻側の構造を、寄棟屋根の左右両側（妻側）の小屋組構造に適用することで、実施の形態で述べたものと同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
【発明の効果】
請求項１記載の小屋組構造によれば、小屋組構造を構成する直線梁の端部及び平側ベント梁の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁もしくは前記平側ベント梁に接合されて支持されるので、屋根の棟方向に連続した広い屋根裏空間を確保することができ、屋根内部の空間を有効に利用することができる。
また、従来と異なり、住宅の内部にある壁パネルの少なくとも一部の上方に設けられていたトラスや屋切りパネル（内壁）が必要無くなるので、住宅の屋根裏が内壁にしきられることなく、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができる。
【００５７】
請求項２記載の小屋組構造によれば、請求項１と同様の効果が得られるとともに、全ての直線梁の端部のうちの妻側の壁に接合された端部を除く端部が平側ベント梁に接合される。従って、平側屋根面に配置される平側ベント梁の数を増やすことにより、従来の直線梁と内壁とからなる切妻屋根用の小屋組構造と比較して、列状に配置される複数の直線梁それぞれのスパンが短くなり、コストをおさえることができる。また、直線梁の施工が容易になり、搬送性も良くなる。
【００５８】
請求項３記載の小屋組構造によれば、請求項１または２と同様の効果が得られるとともに、平側ベント梁の水平部側の端部が一方の平側屋根面の直線梁の側面に接合され、平側ベント梁の登り部側の端部が他方の平側の壁に接合されるので平側ベント梁を一方の平側の壁から他方の平側の壁まで架け渡すように配置する場合と比較して施工を容易に行なうことができる。
【００５９】
請求項４記載の小屋組構造によれば、請求項１と同様の効果が得られるとともに、従来の小屋組構造と比較して、妻側屋根面を支持する妻側ベント梁の本数を減らすことができるので、コストが削減でき、また、施工を容易に行なうことができる。
【００６０】
請求項５記載の小屋組構造によれば、請求項１〜４のいずれか一つと同様の効果が得られるとともに、隣合う２本の平側ベント梁は水平部から延出する登り部の方向が左右逆になっていることにより、小屋組を構成する平側ベント梁がバランスよく配置されることになる。従って、小屋組構造がいずれの部分においてもほぼ均一の強度を有することになるので、各屋根面を均一にかつ効率よく支持できる。
【００６１】
請求項６記載の小屋組構造によれば、請求項１〜５のいずれか一つと同様の効果が得られるとともに、各平側ベント梁同士の間隔が屋根に必要な強度によって異なるように設計されているので、小屋組構造の強度を通常より高めたい場合は、平側ベント梁を多く使用し、平側ベント梁同士の間隔を密にすることで対応できる。また、小屋組構造の強度が通常と比較して、それほど必要とされない場合には、使用する平側ベント梁の本数を減らすことで対応できる。また、その際には、コストの削減も可能になる。
また、各部材を効率的に使用することができるので、コスト的に最適な小屋組構造を設計することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態の小屋組構造１０を示す平面図及び断面図である。
【図２】第一の実施の形態の小屋組構造１０の応用例を示す平面図である。
【図３】第二の実施の形態の小屋組構造を示す平面図である。
【図４】従来の切妻屋根における小屋組構造を示す図面である。
【符号の説明】
１０ 小屋組構造
１１ 平側屋根面
１２ 平側ベント梁
１２ａ 登り部
１２ｂ 水平部
１３ 直線梁
１４ 平側の壁
１５ 妻側の壁
１６ 妻側屋根面
１７ 棟
１８ 隅棟
２０ 小屋組構造
２１ 妻側ベント梁
２１ａ 登り部
２１ｂ 水平部
Claims (6)
- 建物の屋根面の下に配置されて屋根を支持する小屋組構造であって、
棟を境に左右に流れる二つの平側屋根面のそれぞれの直下に、該平側屋根面の傾斜方向に直交するように水平に配置されるとともに、それぞれの平側屋根面の一方の妻側端部から他方の妻側端部に至るように連なって列状に設けられた複数の直線梁と、
二つの平側屋根面のうちの一方の平側屋根面の直線梁から他方の平側屋根面の直線梁まで、前記直線梁と直交するとともに水平に配置された水平部を有し、かつ、該水平部の一方の端部から該端部側の平側屋根面の傾斜に沿って平側の壁の上端部に至る登り部を有する平側ベント梁とを備え、
前記直線梁の端部及び平側ベント梁の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁もしくは前記平側ベント梁に接合されて支持されていることを特徴とする小屋組構造。 - 請求項１記載の小屋組構造において、
前記屋根が切妻屋根とされ、
前記直線梁が二つの平側屋根面のそれぞれにおいて、一列に一方の妻側の壁から他方の妻側の壁まで配置されるとともに、一列に配置された直線梁のうちの左右両端の直線梁の妻側の端部がそれぞれ妻側の壁に接合され、
全ての前記直線梁の端部のうちの前記妻側の壁に接合された端部を除く端部が前記平側ベント梁に接合されていることを特徴とする小屋組構造。 - 請求項１または２記載の小屋組構造において、
前記平側ベント梁の水平部の一方の端部が前記一方の平側屋根面の直線梁の側面に接合され、
前記水平部の他方の端部が、他方の平側の屋根面側で、列状に配置された二本の直線梁の間に配置されて、これら二本の直線梁に接合され、
かつ、前記水平部の他方の端部から平側の壁に向かって前記登り部が形成され、該登り部の平側の端部が平側の壁に接合されていることを特徴とする小屋組構造。 - 請求項１記載の小屋組構造において、
前記屋根が、棟を境に左右に流れる二つの平側屋根面と、少なくとも一方の妻側に流れる妻側屋根面と、平側屋根面と妻側屋根面との境となる隅棟とを備えた片寄棟屋根もしくは寄棟屋根とされ、
妻側の壁の上端部から妻側の屋根面の傾斜に沿って隅棟に至る登り部を有し、かつ、該登り部の隅棟の端部から一方の平側の屋根面の直下を該平側の屋根面の傾斜方向に直交して水平に延出するとともに前記直線梁となる水平部を有する妻側ベント梁を備え、
前記直線梁の端部、平側ベント梁の端部及び妻側ベント梁の端部が、それぞれ、建物の外周部分に配置される壁、前記直線梁、前記平側ベント梁もしくは前記妻側ベント梁に接合されて支持されていることを特徴とする小屋組構造。 - 請求項１〜４のいずれか一つに記載の小屋組構造において、複数の平側ベント梁が設けられるとともに、隣合う平側ベント梁は、水平部から延出する登り部の方向が左右逆になっていることを特徴とする小屋組構造。
- 請求項１〜５のいずれか一つに記載の小屋組構造において、複数の平側ベント梁が設けられるとともに、各平側ベント梁同士の間隔が屋根に必要な強度によって異なるように設計されていることを特徴とする小屋組構造。
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