JP4812441B2

JP4812441B2 - 屋根構造およびその施工方法

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Publication number: JP4812441B2
Application number: JP2006015772A
Authority: JP
Inventors: 貴司折目
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: JP2007197949A

Description

本発明は、屋根構造およびその施工方法に関する。さらに詳しくは、施工および解体後の再利用が容易であり、かつ構造を簡素化することが可能な屋根構造およびその施工方法に関する。

従来より、屋根構造の一種として鋼製構造材を用いた鋼製屋根構造が知られており、そしてかかる屋根構造には、在来工法の母屋組屋根と、屋根パネルを用いた屋根構造とがある。

図１５に、在来工法の母屋組屋根による屋根構造の一例を示す。この屋根構造１００は、鋼製屋根トラス１０１の上に鋼製母屋材１０２を固定部材１０３により取り付け、鋼製母屋材１０２の上に鋼製垂木材１０４を取り付け、さらにその上に、野地板１０５や下地材１０６等を取り付けるようにして構成されている。

図１６に、屋根パネルを用いた鋼製屋根構造の一例を示す。この屋根構造２００は、縦枠や横枠、中桟および横桟により構成されるパネルフレーム２０１を構造材として有し、そのパネルフレーム２０１に合板等の下地材が組み合わされてなる屋根パネル２０２を、鋼製屋根トラス２０３の上に設置するようにして構成されている。

ところが、前記在来工法の母屋組屋根は、母屋材の取付けおよび下地材の取付けといった各種工程毎に職種が異なるため、人件費が嵩むとともに、工期の短縮が困難であるといった問題がある。

また、前記屋根パネルを用いた屋根構造においては、工期の短縮は比較的容易であるものの、屋根パネル２０２が在来工法においては必要とされないパネルフレーム２０１を含んでいるため、材料コストが高くなる。また、屋根パネルを運搬する際に、りん木や緩衝材、パレットなどの運搬補助部材が必要となり、運搬に手間が掛かるとともに重量・体積の増大により運搬効率が悪く、コストアップを招来するといった問題がある。
特開２００２−２０１７６５号公報特開平１０−３０３００号公報

本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、施工の職種を減少させることができて工期を短縮することができるとともに、屋根下地を軽量化してその取り扱いを容易にし、コストダウンを図ることが可能な屋根構造およびその施工方法を提供することを目的としている。

本発明の屋根構造は、屋根梁により対向配置された屋根パネルを支持してなる屋根構造であって、前記屋根パネルが、デッキプレートと、該デッキプレートのデッキ方向と直交させて所定間隔で配設された母屋材と、断熱材とを備え、対向配置された屋根パネルの一方の母屋材端部が、前記屋根梁に設けられた取付部材にボルト・ナット留めにて固定され、他方の母屋材端部が前記取付部材に設けられた押さえ部材により押さえられてなることを特徴とする。

本発明の屋根構造においては、断熱材の幅が、デッキプレートの幅より狭くされてなるのが好ましい。

さらに、本発明の屋根構造においては、母屋材端部に吊り上げ用の透孔が設けられているのが好ましい。

さらに、本発明の屋根構造においては、隣接する屋根パネル間の隙間が閉塞部材により閉塞されてなるのが好ましい。

一方、本発明の屋根構造の施工方法は、屋根梁により対向配置された屋根パネルを支持してなる屋根構造の施工方法であって、前記屋根パネルが、デッキプレートと、該デッキプレートのデッキ方向と直交させて所定間隔で配設された母屋材と、断熱材とを備え、屋根梁に取付部材を配設する手順と、屋根パネルの母屋材端部を前記取付部材に取り付ける手順とを含んでいることを特徴とする。

本発明の屋根構造の施工方法においては、隣接する屋根パネル間の隙間を閉塞部材により閉塞する手順が付加されているのが好ましい。

本発明によれば、屋根パネルにパネルフレームが設けられていないので、屋根パネルの構成の簡素化および軽量化が図られそのコスト低減が図られるという優れた効果が得られる。

また、屋根パネルは、屋根梁に設けられた取付部材に取り付けられるようにされているので、施工が容易となり作業効率が向上して工期の短縮が図られるという優れた効果が得られる。

さらに、屋根パネルの取り付けは上方からの作業のみであるので、足場が不用となり施工性がよいという優れた効果が得られる。

その上、屋根上部の防水層のパネル間を切断して屋根パネル単位で移設できるので、再利用が容易であるという優れた効果が得られる。

また、運搬に際してりん木やパレットなどを必要としないので、運搬効率がよく輸送コストの低減が図られるという優れた効果が得られる。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。

図１〜図４に、本発明の一実施形態に係る鋼製屋根構造の概略構成を示す。図１は、屋根梁の交叉箇所における屋根パネルの取付状態を示す断面図である。図２は、図１の箇所における屋根梁の平面図である。図３は、屋根梁の交叉箇所以外における屋根パネルの取付状態を示す断面図である。図４は、図３の箇所における屋根梁の平面図である。

図１に示すように、屋根構造Ｕは、屋根梁１（大梁２、小梁３）と、屋根梁１の上に取付けられた長方形の所定数の屋根パネル４と、屋根パネル４を屋根梁１に接合するように屋根梁１に予め設けられた接合部材５と、接合部材５に屋根パネル４を取り付ける取付部材６とを主要構成要素として備えてなるものとされる。

ここで、屋根梁１は、Ｈ形鋼からなる大梁２および小梁３を含んでいる。大梁２は、図示しない軒桁と直交するように配設された比較的強度の高い屋根主要梁である。小梁３は大梁２と直交するように配設された比較的強度の小さい屋根補助梁である。

図５に屋根パネル４の詳細を示す。屋根パネル４は、図５に示すように、長方形のデッキプレート１１と、デッキプレート１１の片面（下面）に所定間隔で互いに平行に取り付けられたリップ溝形鋼からなる横桟フレーム（母屋材）１２と、デッキプレート１１の別の片面（上面）を覆うように取付けられた断熱材１３とを主要部として備えてなる。屋根パネル４は、図示しない軒桁とその長手方向が直交するように、すなわち大梁２と屋根パネル４の長手方向とが平行となるように、屋根梁１の上に敷き詰めて取付けられるものとされる。

ここで、横桟フレーム１２は軒桁と平行な母屋材としての機能を有するものであり、デッキプレート１１のデッキ１１ａと直交するように例えばビスによりデッキプレート１１に締結されている。この結果、屋根パネル４は、その長手方向がデッキ１１ａの剛性、幅方向が横桟フレーム１２の剛性により、吊り上げや運搬時に必要とされる強度が確保されている。

また、横桟フレーム１２の端部には、図１に示すように、吊り上げの際に使用する吊り孔１２ａが設けられている。

また、図１および図３に示すように、屋根パネル４は幅方向端部において接合部材５を介して大梁２または小梁３に支持されるものとされており、これに対応して接合部材５は、図２および図４に示すように、大梁２と小梁３の交叉部分（図２参照）または小梁３の中間部分（図４参照）のいずれかに予め取付けられるものとされる。

また、図５に示すように、断熱材１３は、その幅がデッキプレート１１の幅よりも若干狭くされており、この結果、隣接する各屋根パネル４、４の間には断熱材１３に覆われない断熱材不装着部Ｖ（図７参照）が生じるものとされる。この、断熱材不装着部Ｖを設けることにより、後述するように屋根パネル４の取り付けおよび解体が容易となる。

次に、接合部材５を説明する。

図１および図２に示すように、接合部材５は、所定長さにカットされた溝形鋼からなり、屋根梁１の上面に溶接により接合される板状の梁接着部５ａと、梁接着部５ａの両端から直角に上方向に延びる２つの板状の屋根パネル取付部５ｂ、５ｂとを含む。

図６に、取付部材６の詳細を示す。取付部材６は、図６に示すように、溝形鋼からなる横桟フレーム取付部６ａと、横桟フレーム取付部６ａの底板６ｂの下面に垂直に設けられた板状の取付部６ｃ、６ｃとを有する。

横桟フレーム取付部６ａは、図１および図３に示すように、溝形開口を上に向けて配設されており、隣接する２つの屋根パネル４、４の横桟フレーム１２の対向する端部が、１つの取付部材６の横桟フレーム取付部６ａに上方から嵌合して、前記底板６ｂにより支持されるものとされる。

また、前記底板６ｂには、横桟フレーム固定用のボルト挿通孔６ｄおよび後述する押えプレート２１取付用のボルト挿通孔６ｅが設けられるものとされ、これに対応して、底板６ｂの下面には、前記両ボルト挿通孔６ｄ、６ｅを通して差し込まれる図示しないボルトと螺合するナット６ｆ、６ｇが例えば溶接により取り付けられるものとされる。

接合部材取付部６ｃは、接合部材５にボルトおよびナットを用いて取り付けられるものとされる。なお、符号６ｈ、６ｈはボルト挿通孔を示す。

図７に、隣接する屋根パネル４、４の接続部の詳細を示す。同接続部においては、各屋根パネル４、４のデッキプレート１１、１１および横桟フレーム１２、１２の間の空隙２３を上から塞ぐように、各屋根パネル４、４のデッキプレート１１、１１の間を渡して例えば亜鉛鋼板からなる蓋板（閉塞部材）７をピン留めするとともに、各屋根パネル４の間の断熱材不装着部分Ｖを塞ぐように断熱材板片８を装着するものとされる。

このように、隣接する各屋根パネル４の間に空隙２３を空けているのは、解体の際に屋根パネル４を傷つけることなく、断熱材板片８および蓋板７を切断することができるようにして、その解体を容易にするためである。

また、屋根構造Ｕにおいては、断熱材１３および断熱材板片８の上を覆うように防水シート９が設けられるものとされている。

以下、図８を参照して、屋根パネル４の取付手順を説明する。なお、ここでは図の簡略化のために断熱材１３は省略している。また、図８は小梁３に屋根パネル４の一端を支持させる場合を示している。

手順１：図８（ａ）に示すように、接合部材５に取付部材６を取付けた状態で、上方から一方の屋根パネル４（４Ａ）を吊り下ろし、取付部材６の横桟フレーム取付部６ａに横桟フレーム１２を上方から嵌合させて、屋根パネル４（４Ａ）の一側端（図の右側端）を小梁３に支承させる。このとき、屋根パネル４（４Ａ）の他側端（左側端）は、図示はされていないが、図の左方向にて別の取付部材６により、小梁３または大梁２に接合部材５を介して支持されている。

手順２：図８（ａ）に示すように、横桟フレーム１２を取付部材６にボルト止めして、屋根パネル４（４Ａ）の一側端を取付部材６に固定する。

手順３：図８（ｂ）に示すように、隣接する他方の屋根パネル４（４Ｂ）の横桟フレーム１２を取付部材６の母屋取付部６ａに嵌合させて、前記他方の屋根パネル４（４Ｂ）の他側端を小梁３に支承させる。

手順４：図８（ｃ）に示すように、前記他方の屋根パネル４（４Ｂ）の横桟フレーム１２を押えプレート２１により横桟フレーム取付部６ａに押さえつけて、前記他方の屋根パネル４（４Ｂ）の他側端を取付部材６に固定する。

手順５：手順１〜手順４を繰り返して、全ての屋根パネル４の一側端をボルト止めにより取付部材６に固定する一方、他側端を押えプレート２１を用いて取付部材６に固定する。

手順６：図８（ｄ）に示すように、亜鉛鋼板からなる蓋板（閉塞部材）７を隣接する各屋根パネル４、４のデッキプレート１１のデッキ１１ａの間に渡すようにビス止めして、前記空隙２３を上方から閉塞する。

手順７：図７にて示したように、各屋根パネル４の間の断熱材不装着部分Ｖを塞ぐように断熱材板片８を装着する。

次に、図９〜図１１を参照して、屋根端部における屋根パネルの取付手順を説明する。図９は、小梁３と屋根端部の構造躯体１０との接合部における取付例である。図１０は、小梁３と屋根端部に耐風梁兼用梁２Ａが設けられている場合の接合部における取付例である。図１１は、屋根端部の仕上げ途中の状態を示す図である。なお、図１０において、屋根パネル４のデッキプレート１１よりも上層の取付状態は図９におけると同様であるので省略している。

図９および図１０に示すように、屋根端部においては、１つの屋根パネル４の側端部のみが取付部材６Ａにより、接合部材５Ａを介して小梁３または耐風梁２Ａに支持されている。ここで、前記１つの屋根パネル４の横桟フレーム１２は、取付部材６Ａにボルトおよびナットを用いて固定されている。

また、図１１に示すように、屋根パネル４と構造躯体１０との隙間は、構造躯体１０に設けられたリップ溝形鋼からなる横材１０ａに内壁下地合板１０ｂを取付け、横断面Ｌ字形の亜鉛鋼板からなるカバープレート７Ａを屋根パネル４のデッキプレート１１と内壁下地合板１０ｂとに取り付け、カバープレート７Ａの上から断熱材不装着部分Ｖ１を塞ぐように断熱材片８Ａを装着するものとされる。

図１２に、屋根端部における取付部材６Ａの詳細を示す。この取付部材６Ａは、溝形鋼からなる横桟フレーム取付部６ａと、取付部材６を接合部材５に取り付けるため、横桟フレーム取付部６ａの底板６ｂの下面に垂直に設けられた板状の取付部６ｃとを有する。

横桟フレーム取付部６ａは、図９および図１０に示すように、溝形開口を上に向けて配設されており、屋根パネル４の横桟フレーム１２の端部が取付部材６の横桟フレーム取付部６ａに上方から嵌合して、前記底板６ｂにより支持されるものとされる。

また、前記底板６ｂには、横桟フレーム固定用のボルト挿通孔６ｄが設けられるものとされ、これに対応して、底板６ｂの下面には、前記ボルト挿通孔６ｄを通して差し込まれる図示しないボルトと螺合するナット６ｆが例えば溶接により設けられるものとされる。

接合部材取付部６ｃは、接合部材５にボルトおよびナットを用いて取り付けられるものとされる。なお、符号６ｈはボルト挿通孔、６ｉはシノ孔を示す。

このように、実施形態の鋼製屋根構造Ｕにおいては、背景技術で述べたように、いわゆるパネルフレームと板材とを組み合わせた従来の屋根パネルではなく、母屋材としての機能を有する横桟フレーム１２とデッキプレート１１とを組み合わせた軽量な屋根パネル４を用いて屋根下地を形成するので、その取り扱いが容易であり、作業性が良い。したがって、施工が容易となる。

すなわち、従来の屋根パネルのパネルフレームが、縦枠、横枠、中桟、横桟等の各種構造材により構成されていたのに対して、実施形態の屋根パネル４では独立した構造材は横桟フレーム１２のみであり、縦方向はデッキプレート１１自体で剛性を確保している。したがって、軽量化が可能となる。また、横桟フレーム１２は在来工法においては母屋材として必要とされるものであるのに対して、従来の屋根パネルのパネルフレームは在来工法においては不要なものであり、そのパネルフレームを省略することができるため、低コスト化が図られる。

また、在来工法では、母屋の取付けおよび下地材の取付けという各工程毎の職種が必要であったものが、屋根パネル４の設置という１つの工程で前記各工程を済ますことができるために、職種を減少させることが可能となる。したがって、工期の短縮および低コスト化が容易となる。

また、屋根パネル４は、取付部材６の横桟フレーム取付部６ａに上方から横桟フレーム１２を嵌合させて、取付部材６に屋根パネル４を預けた形で施工できるために、作業効率を向上させることができる。そして、屋根パネル４の施工は、上方からの例えばボルト締めのみにより行うことが可能であるため、下方から作業を行うための作業台等の設置が不要であり、作業効率をさらに向上させることができる。

さらに、解体の際には、屋根パネル４の上層に設けられる防水シート９、断熱材板片８および蓋板（閉塞部材）７等を切断することで、屋根パネル４単位での移設が可能となり、その再利用が容易である。

その上、屋根パネル４は軽量であるために、りん木やパレット等の運搬補助部材を削減でき、運搬の手間が軽減されるとともに、余分な重量・体積の増大を抑制して運搬効率を向上させることができるとともに、輸送コストの低減が図られる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明かかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。

例えば、取付部材６は図６および図１２に示すものに限定されるものではなく、例えば図１３に示すような構成とすることもできる。

すなわち、図１３（ａ）に示すように、固定ボルトで固定される屋根パネル側を所定長さ伸ばすとともに、伸ばされた横桟フレーム１２端部および取付部材６Ｂにシノ孔（図示省略）を設けるようにしてもよく、図１３（ｂ）に示すように、押さえプレート２１により押さえられている屋根パネル４も隣接する屋根パネル４側に所定長さ伸ばしてその個所および取付部材６Ｃにシノ孔（図示省略）を設けるとともに、固定ボルト・ナットで固定するようにしてもよく、図１３（ｃ）に示すように、隣接する屋根パネル４、４双方を相手方に所定長さ伸ばしてその個所および取付部材６Ｄにシノ孔（図示省略）を設けるとともに、隣接する屋根パネル４、４双方を押さえプレート２１Ａにより押さえるようにしてもよい。

図１４に、前記取付部材６Ｃの詳細を示す。この取付部材６Ｃは、溝形鋼からなる横桟フレーム取付部６ａと、取付部材６を接合部材５に取り付けるため、横桟フレーム取付部６ａの底板６ｂの下面に垂直に設けられた板状の取付部６ｃとを有する。

底板６ｂには、横桟フレーム固定用のボルト挿通孔６ｄ、６ｄが設けられるものとされ、これに対応して、底板６ｂの下面には、前記ボルト挿通孔６ｄ、６ｄを通して差し込まれる図示しないボルトと螺合するナット６ｆ、６ｆが例えば溶接により設けられるものとされる。

本発明は、建物の屋根およびその施工に適用できる。

本発明の一実施形態に係る鋼製屋根構造の要部詳細図であり、屋根大梁との接合部を示す。図１の接合部における屋根梁の平面図である。屋根小梁との接合部の図１相当図である。図３の接合部における屋根梁の平面図である。屋根パネルの詳細を断熱材を一部切欠いて示す斜視図である。屋根パネルを屋根梁に取り付ける取付部材の３面図であり、同（ａ）に正面図を示し、同（ｂ）に側面図を示し、同（ｃ）に平面図を示す。鋼製屋根構造における屋根パネル間の詳細図である。屋根パネルを屋根梁に取り付ける手順を示す説明図である。鋼製屋根構造における屋根端部の構造躯体との接合部の詳細図である。耐風梁兼用梁が設けられた鋼製屋根構造における屋根端部の要部詳細図である。屋根パネルの屋根端部の詳細図である。別の取付部材の３面図であり、同（ａ）に正面図を示し、同（ｂ）に側面図を示し、同（ｃ）に平面図を示す。取付部材の他の例の正面図である。さらに別の取付部材の３面図であり、同（ａ）に正面図を示し、同（ｂ）に側面図を示し、同（ｃ）に平面図を示す。従来の鋼製屋根構造の一例の要部詳細図である。従来の鋼製屋根構造の他例の要部詳細図である。

符号の説明

Ｕ鋼製屋根構造
１屋根梁
２大梁
３小梁
４屋根パネル
５接合部材
６取付部材
７蓋板（閉塞部材）
８断熱材板片
１１デッキプレート
１２横桟フレーム（母屋材）
１３断熱材

Claims

屋根梁により対向配置された屋根パネルを支持してなる屋根構造であって、
前記屋根パネルが、デッキプレートと、該デッキプレートのデッキ方向と直交させて所定間隔で配設された母屋材と、断熱材とを備え、
対向配置された屋根パネルの一方の母屋材端部が、前記屋根梁に設けられた取付部材にボルト・ナット留めにて固定され、他方の母屋材端部が前記取付部材に設けられた押さえ部材により押さえられてなる
ことを特徴とする屋根構造。
断熱材の幅が、デッキプレートの幅より狭くされてなることを特徴とする請求項１記載の屋根構造。
母屋材端部に吊り上げ用の透孔が設けられてなることを特徴とする請求項１記載の屋根構造。
隣接する屋根パネル間の隙間が閉塞部材により閉塞されてなることを特徴とする請求項１記載の屋根構造。
屋根梁により対向配置された屋根パネルを支持してなる屋根構造の施工方法であって、
前記屋根パネルが、デッキプレートと、該デッキプレートのデッキ方向と直交させて所定間隔で配設された母屋材と、断熱材とを備え、
屋根梁に取付部材を配設する手順と、
屋根パネルの母屋材端部を前記取付部材に取り付ける手順
とを含んでいることを特徴とする屋根構造の施工方法。
隣接する屋根パネル間の隙間を閉塞部材により閉塞する手順が付加されていることを特徴とする請求項５記載の屋根構造の施工方法。