JP4878803B2 - Rafter fixed hardware and hut structure - Google Patents
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Description
本発明は、垂木固定金物及び小屋組構造に関し、特に、屋根勾配に沿って配置される垂木を、棟木、母屋、桁等の垂木支持用の横架材に緊結固定するための垂木固定金物、及び該垂木固定金物を用いた小屋組構造に関する。 The present invention relates to a rafter fixing hardware and a roof structure, and in particular, a rafter fixing hardware for tightly fixing a rafter arranged along a roof slope to a horizontal support for supporting rafters such as purlins, purlins, girders, And a hut assembly structure using the rafter fixing hardware.
垂木は、例えば木造住宅建築物において、屋根勾配に沿って配置されて屋根下地を支える斜材であり、屋根を支える骨組構造である小屋組において、屋根勾配と垂直な横方向に設置された棟木、母屋、桁等の横架材によって支持されて、屋根の勾配方向に流すように取り付けられる。また垂木は、屋根面の構造安定性に寄与するものであり、横架材との交差接合部分における垂木の固定度を確保することは、小屋組に高い構造安定性を得る上で重要である。 Rafters are diagonal materials that are arranged along the roof slope and support the roof base in a wooden house building, for example, in a hut structure that is a frame structure that supports the roof, a purlin installed in the lateral direction perpendicular to the roof slope It is supported by horizontal members such as purlins and girders, and is attached to flow in the direction of the slope of the roof. In addition, rafters contribute to the structural stability of the roof surface, and securing the rafters at the cross-joining part with the horizontal member is important for obtaining high structural stability in the roofing group. .
一方、建物の小屋組の水平面剛性を上げるための方法として、従来より小屋組の水平面に火打ち梁、火打ち金物、合板等の耐力補強部材を配置する方法が採用されてきたが、近年、建物の室内空間の有効利用を図るために吹き抜け部を設ける構造や、建物の意匠性に配慮した勾配天井を設ける構造等、小屋組に水平面が形成されない空間構成が増えてきている。このような空間構成では、火打ち梁や火打ち金物は露出することになるため、用いることは適切でない。 On the other hand, as a method for increasing the horizontal rigidity of a building shed, a method of placing a load-bearing reinforcement member such as a fire beam, a fired hardware, or a plywood on the horizontal surface of the hut has been adopted. There are an increasing number of space configurations in which a horizontal plane is not formed in a cabin set, such as a structure in which an aerial part is provided for effective use of the indoor space, or a structure in which a sloped ceiling is provided in consideration of the design of the building. In such a space configuration, the fire struts and the fire metal are exposed, so that it is not appropriate to use them.
したがって、火打ち梁や火打ち金物を用いることなく小屋組の水平面剛性を向上させる工夫が種々検討されており、横架材に垂木彫りを施してこの垂木彫りに垂木を落し込んだり、隣接する垂木の間隔部分に転び止めを追加配置することにより垂木の固定度を高める一般的な方法の他、例えば強風で屋根面と共に垂木が吹き上げられないようにするために用いられていたあおり止め用の接合金具を、より強固且つ取り扱いやすい構造に形成して使用する方法も開発されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の接合金具では、小屋組に水平面剛性をバランス良く付与するのに効果的な強度を垂木と横架材との各交差接合部分に得ることができなかった。すなわち、垂木の横架材への固定度を高めてせん断耐力を向上させ、小屋組に高い水平面剛性を付与するには、垂木の軸方向、水平方向、及び回転方向の変位を抑制することが重要であり、特に回転方向の変位(垂木の転倒)の抑制は重要な要素となるが、特許文献1に記載の接合金具によれば、垂木の軸方向や水平方向の力には対応することが可能であるが、回転方向の力には十分に対応することができず、特に垂木と横架材との各交差接合部分において、接合金具を垂木の片面のみに取り付けた場合には、小屋組に高い水平面剛性を付与することは困難である。 However, in the joint metal fitting described in Patent Document 1, it is impossible to obtain an effective strength at each cross-joined portion of the rafter and the horizontal member in order to impart horizontal plane rigidity to the cabin set in a well-balanced manner. In other words, to improve the shear strength by increasing the degree of fixation to the horizontal members of the rafters and to impart high horizontal plane rigidity to the cabin set, it is necessary to suppress displacement in the axial direction, horizontal direction, and rotational direction of the rafters. It is important, and especially the suppression of displacement in the rotational direction (ripping of the rafters) is an important factor, but according to the joint fitting described in Patent Document 1, it is possible to cope with axial and horizontal forces of the rafters. However, it is not possible to cope with the force in the rotational direction, especially when the fittings are attached to only one side of the rafter at each cross-joint part of the rafter and the horizontal member. It is difficult to impart high horizontal rigidity to the set.
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、垂木の横架材への各交差接合部分に多くの手間を要することなく容易に取り付けることができると共に、垂木の軸方向、水平方向、及び回転方向の変位を効果的に支持してせん断耐力を向上させることにより、小屋組の水平面剛性を効果的に向上させることのできる垂木固定金物及び該垂木固定金物を用いた小屋組構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to such a conventional problem, and can be easily attached to each cross-joined portion of the rafter horizontal member without requiring much trouble, and the rafter shaft. The rafter fixing hardware and the rafter fixing hardware which can effectively improve the horizontal rigidity of the hut assembly by effectively supporting the displacement in the direction, the horizontal direction and the rotation direction and improving the shear strength. The purpose is to provide a cabin structure.
本発明は、屋根勾配に沿って配置される垂木を、棟木、母屋、桁等の垂木支持用の横架材に緊結固定するための垂木固定金物であって、前記垂木の側面に沿って配置される第1プレート部と、該第1プレート部の一辺部から垂直に折れ曲がって設けられ、前記横架材の上面に沿って配置される第2プレート部と、前記第1プレート部の一辺部と垂直な他辺部から前記第1プレート部と垂直に折れ曲がって設けられると共に、前記他辺部に沿って連設して前記第2プレート部よりも垂直上方に延設する垂直折曲り連設プレート部分、及び当該垂直折曲り連設プレート部分の下方に連続して前記第2プレート部よりも垂直下方に延設する下方延設部分を備え、当該下方延設部分が横架材の正面に沿って配置される第3プレート部とからなり、前記第1プレート部、前記第2プレート部、及び前記第3プレート部の下方延設部分には、前記垂木や横架材に向けてビス、釘等の緊結部材を取り付けるための取付け穴が各々形成されている垂木固定金物を提供することにより、上記目的を達成したものである。 The present invention is a rafter fixing hardware for tightly fixing a rafter arranged along a roof gradient to a supporting member for supporting a rafter such as purlin, purlin, girder, etc., and arranged along a side surface of the rafter A first plate portion, a second plate portion that is vertically bent from one side portion of the first plate portion, and is disposed along the upper surface of the horizontal member, and one side portion of the first plate portion A vertical bend that is bent vertically from the other side perpendicular to the first plate, and that extends along the other side and extends vertically above the second plate. A plate portion, and a lower extension portion extending vertically downward from the second plate portion continuously below the vertical bent continuous plate portion, and the lower extension portion is provided in front of the horizontal member A third plate portion disposed along the Mounting holes for attaching fastening members such as screws and nails to the rafters and the horizontal members are formed in the downwardly extending portions of the first plate portion, the second plate portion, and the third plate portion, respectively. The above object is achieved by providing a rafter fixing hardware.
また、本発明の垂木固定金物は、所定の形状に裁断された1枚の金属プレートを折り曲げ加工して形成することが好ましい。 The rafter fixing hardware of the present invention is preferably formed by bending one metal plate cut into a predetermined shape.
さらに、本発明の垂木固定金物は、前記第1プレート部と前記第2プレート部とが垂直に折れ曲がって連設する前記第1プレート部の一辺部の中央部分には、当該一辺部と垂直に交差する線分を折れ曲がり角部の外側から内側に向けて押し出した形状の略三角形断面を備える補強凸部が、前記第1プレート部と前記第2プレート部に跨って前記折れ曲がり角部の内側に突出して設けられていることが好ましい。 Further, the rafter fixing hardware according to the present invention has a central portion of one side portion of the first plate portion where the first plate portion and the second plate portion are bent vertically and connected to each other, and is perpendicular to the one side portion. A reinforcing convex part having a substantially triangular cross section in a shape in which intersecting line segments are pushed inward from the outside of the bent corner part to the inside is straddled between the first plate part and the second plate part and inside the bent corner part. It is preferable that the protrusion is provided.
また、本発明は、上記いずれかに記載の垂木固定金物を用いて前記垂木を前記垂木支持用の横架材に緊結固定して構成される小屋組構造であって、前記垂木と前記横架材との交差接合部分において、前記第1プレート部を前記垂木の一方の側面に沿って配置し、前記第2プレート部を前記横架材の上面に沿って配置し、前記第3プレート部の下方延設部分を前記横架材の正面に沿って配置した状態で、前記垂木及び横架材に向けて前記取付け穴に緊結部材を各々打ち込んで取り付けることにより、前記垂木を前記横架材に緊結固定する小屋組構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。 In addition, the present invention is a shed structure constructed by tightly fixing the rafter to the rafter supporting horizontal member using the rafter fixing hardware according to any one of the above, wherein the rafter and the horizontal strut The first plate portion is disposed along one side surface of the rafter, the second plate portion is disposed along the upper surface of the horizontal member, and the third plate portion With the downwardly extending portion disposed along the front surface of the horizontal member, the rafter is attached to the horizontal member by driving a fastening member into the attachment hole toward the rafter and the horizontal member. The object is achieved by providing a roof structure that is tightly fixed.
本発明の垂木固定金物、又は該垂木固定金物を用いた小屋組構造によれば、垂木の横架材への各交差接合部分に垂木固定金物を多くの手間を要することなく容易に取り付けることができると共に、垂木の軸方向、水平方向、及び回転方向の変位を効果的に支持してせん断耐力を向上させることにより、小屋組の水平面剛性を効果的に向上させることができる。 According to the rafter fixing hardware of the present invention or the hut structure using the rafter fixing hardware, it is possible to easily attach the rafter fixing hardware to each cross-joined portion to the horizontal member of the rafter without requiring much trouble. In addition, by effectively supporting the displacement in the axial direction, horizontal direction, and rotational direction of the rafters and improving the shear strength, the horizontal plane rigidity of the cabin can be effectively improved.
本発明の好ましい一実施形態に係る垂木固定金物10は、図1及び図2に示すように、例えば木造住宅建築物の屋根11の小屋組12を構成する垂木13を、屋根勾配と垂直な横方向に設置した棟木14a、母屋14b、桁等14cの垂木支持用の横架材14に支持させつつ屋根勾配に沿って配置する際に、垂木13の軸方向、水平方向、及び回転方向の変位を効果的に支持してせん断耐力を向上させることにより、小屋組12の水平面剛性をバランス良く向上させることができるように、垂木13と横架材14との各交差接合部分に取り付けて用いられるものである。ここで、垂木13は、屋根勾配に沿って配置されて屋根下地が取り付けられる斜材であり、屋根11を支える骨組構造である小屋組12において横架材14によって支持されて、屋根11の勾配方向に流すようにして横方向に所定間隔をおいて複数取り付けられるものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
そして、本実施形態の垂木固定金物10は、屋根勾配に沿って配置される垂木13を、棟木14a、母屋14b、桁14c等の垂木支持用の横架材14に緊結固定するための金物であって、垂木13の側面に沿って配置される第1プレート部15と、この第1プレート部15の一辺部15aから垂直に折れ曲がって設けられ、横架材14の上面に沿って配置される第2プレート部16と、第1プレート部15の一辺部15aと垂直な他辺部15bから第1プレート部15と垂直に折れ曲がって設けられると共に、他辺部15bに沿って連設して第2プレート部16よりも垂直上方に延設する垂直折曲り連設プレート部分、及び当該垂直折曲り連設プレート部分の下方に連続して第2プレート部16よりも垂直下方に延設する下方延設部分17aを備え、当該下方延設部分17aが横架材14の正面に沿って配置される第3プレート部17とからなり、且つ第1プレート部15、第2プレート部16、及び第3プレート部17の下方延設部分17aには、垂木13や横架材14に向けてビス、釘等の緊結部材18を取り付けるための取付け穴19が各々形成されている。
The
また、本実施形態の垂木固定金物10は、好ましくは第1プレート部15、第2プレート部16、及び第3プレート部17を展開した形状を備えるように所定の形状に裁断された、例えば厚さが1〜5mm程度の1枚の金属プレートを折り曲げ加工して形成されている。
In addition, the
さらに、本実施形態の垂木固定金物10は、第1プレート部15と第2プレート部16とが垂直に折れ曲がって連設する第1プレート部15の一辺部15aの中央部分には、当該一辺部15aと垂直に交差する線分X−X(図3(e),(f)参照)を折れ曲がり角部20の外側から内側に向けて押し出した形状の略三角形断面を備える補強凸部21が、第1プレート部15と第2プレート部16に跨って折れ曲がり角部20の内側に突出して設けられている。
Furthermore, the
図3(a)〜(g)にも示されるように、第1プレート部15は、例えば縦30〜150mm、横30〜150mm程度の大きさの矩形平面形状を備える部分であって、その下辺を一辺部15aとして、当該一辺部15aから垂直に折り曲げられて第2プレート部16が延設している。また一方の側辺を一辺部15aと垂直な他辺部15bとして、当該他辺部15bから垂直に折り曲げられて第3プレート部17が延設している。さらに、第1プレート部15には、穴径が例えば1〜10mm程度の大きさの取付け穴19が、3箇所に開口形成されていると共に、一辺部15aと他辺部15bとの接合角部と対角に位置する角部分15cは、斜めに面取りされている。
As shown in FIGS. 3A to 3G, the
第2プレート部16は、例えば横幅30〜150mm、突出長さ20〜100mm程度の大きさの矩形平面形状を備える部分であって、第1プレート部15の一辺部15aから垂直に折り曲げられるようにして突出配置される。また、第2プレート部16には、穴径が例えば1〜10mm程度の大きさの取付け穴19が、3箇所に開口形成されていると共に、先端両側の角部分16aは、斜めに面取りされている。さらに、本実施形態では、第2プレート部16と第1プレート部15との折り曲げ角部20となった第1プレート部15の一辺部15aの中央部分には、当該折り曲げ角部20の内側に突出して、略三角形断面を備える、例えば底部の折り曲げ角部20に沿った幅が5〜100mm程度、底部の折り曲げ角部20からの突出長さが4〜40mm程度、高さが10〜100mm程度の大きさの三角錐形状の補強凸部21が、第2プレート部16と第1プレート部15とに跨がるようにして設けられている。
The
第3プレート部17は、例えば底辺20〜100mm、高さ60〜300mm程度の大きさの縦長矩形形状の上半部分の、第2プレート部16よりも垂直上方に延設する垂直折曲り連設プレート部分の側辺が、斜めに切り取られた斜辺17bとなっている平面形状を備える部分であって、斜辺17bと反対側の辺部を第1プレート部15の他辺部15bとの接合辺として、第1プレート部15に対して垂直に折り曲げられた状態で設けられている。第3プレート部17が斜辺17bと反対側の辺部を介して第1プレート部15に垂直に折り曲げられて接合されていることにより、第3プレート部17は、第2プレート部16に対しても垂直に配置されることになる。また第3プレート部17の斜辺17bよりも下方部分は、第2プレート部16から垂直下方に延設して下方延設部分17aを構成することになる。さらに、第3プレート部17の下方延設部分17aには、穴径が例えば1〜10mm程度の大きさの取付け穴19が、2箇所に開口形成されていると共に、下端両側の角部分17cは、斜めに面取りされている。
The
上述の構成を備える本実施形態の垂木固定金物10を用いて垂木13を横架材14に緊結固定して小屋組12を形成するには、緊結すべき垂木13と横架材14との各交差接合部分において、図1に示すように、垂木固定金物10の第1プレート部15を垂木13の一方の側面に沿って配置し、第2プレート部16を横架材14の上面に沿って配置し、第3プレート部17の下方延設部分17aを横架材14の正面に沿って配置した状態で、垂木13や横架材14に向けて各取付け穴19に釘やビス等の緊結部材18を各々打ち込んで取り付けることにより、垂木13を横架材14に緊結固定する。これによって、各交差接合部分において垂木13と横架材14とが容易且つスムーズに緊結固定されると共に、各交差接合部分において垂木13と横架材14とが強固且つ安定した状態で緊結された小屋組構造が形成されることになる。
In order to form the
そして、本実施形態によれば、垂木固定金物10を垂木13の横架材14への交差接合部分に多くの手間を要することなく容易に取り付けることができると共に、垂木13の軸方向、水平方向、及び回転方向の変位を効果的に支持して、屋根11のせん断耐力を向上させることにより、小屋組12の水平面剛性を効果的に向上させることができる。すなわち、本実施形態によれば、垂木固定金物10は、上述のように、第1プレート部15、第2プレート部16、及び第3プレート部17の下方延設部分17aを各交差接合部分における垂木13の一方の側面、横架材14の上面、及び横架材14の正面に沿って配置して、垂木13や横架材14に向けて各取付け穴19に緊結部材18を各々打ち込むだけの簡易な作業によって、多くの手間を要することなく、スムーズに垂木13と横架材14とを緊結固定することが可能になる。また、第1プレート部15、第2プレート部16、及び第3プレート部17は、互いに垂直に配置された状態で交差接合部分の各面に取り付けられるので、これらが一体となって軸方向、水平方向、及び回転方向の変位を強固に支持することができると共に、各交差接合部分において垂木13の片面のみに垂木固定金物10を取り付けた場合であっても、充分な強度を発揮することが可能になる。
According to the present embodiment, the
さらに、本実施形態によれば、垂木固定金物10は、風圧力による軒先の吹き上げにも対応できる性能を持ち合わせることで、従来の吹き上げ対応金物を省略することが可能になり、金物の費用及び取り付け手間の削減が可能になる。さらにまた、せん断耐力の向上により、設計の自由度及び品確法における構造等級の上位等級確保等が見込めるようになると共に、特に勾配天上部分など、従来の屋根構造ではなし得なかった豊かな空間の実現も容易になる。
Furthermore, according to the present embodiment, the rafter-fixed
また、第1プレート部15と第2プレート部16に跨って、三角断面を備える補強凸部21が折れ曲がり角部20の内側に突出して設けられているので、垂木13の回転方向の変位をさらに強固に支持することが可能になる。
Further, since the reinforcing
図4は本発明の他の実施形態に係る垂木固定金物22を示すものである。この垂木固定金物22は、第1プレート部15、第2プレート部16、及び第3プレート部17の角部分が面取りされていないが、上記実施形態の垂木固定金物10と略同様の構成を備えている。図4の垂木固定金物22もまた、1枚の金属プレートを折り曲げ加工して形成されると共に、第2プレート部16と第3プレート部17が垂直に交差するように対向する部分は、溶接等によって接合されている。さらに、第3プレート部17の斜めに切り取られた斜辺17bには、補強リブ23が、第3プレート部17から垂直外側に帯状に折り曲げて設けられている。これらによって補強されて、図4の垂木固定金物22は、軸方向、水平方向、及び回転方向の変位をさらに強固に支持することが可能になる。また、補強リブ23は、斜辺17bから垂直外側に帯状に折り曲げられた形状の他、図5(a)〜(c)に示すように、垂直内側に折り曲げた形状、外側に略180度折り返した形状、内側に略180度折り返した形状等、種々の形状のリブとして設けることが可能である。
FIG. 4 shows a rafter fixing hardware 22 according to another embodiment of the present invention. The rafter fixing hardware 22 is not chamfered at the corners of the
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、垂木と横架材との交差接合部分において、垂木固定金物を垂木の両面に挟む込むようにして取り付けることもでき、この場合には、互いに対称な逆形状の一対の垂木固定金物を使用する。また、垂木固定金物は、小屋組の水平面において用いることもでき、水平面のとれない小屋組の例えば勾配天上部分に垂木固定金物を用い、水平面には、火打ち梁等の従来の耐力補強部材を取り付けて、小屋組の剛性を向上させることもできる。さらに、小屋組の水平面部分に火打ち梁の取り付けと垂木固定金物の片面取り付けを行い、勾配天上部分には垂木固定金物の両面取り付けを行って、バランスの良い剛性面を得るようにすることもできる。全面水平面の小屋組構造であっても、角部分等に部分的に用いる火打ち梁等には反力が集中し、梁の破壊等の不具合が考えられるが、本発明の小屋組構造では、垂木と横架材との各交差接合部分に垂木固定金物を取り付けることにより、反力がバランス良く分散して、構造体の破壊を効果的に回避することが可能になる。さらにまた、本発明の垂木固定金物は、下屋においても用いることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the rafter fixing hardware can be attached so as to be sandwiched between both sides of the rafter at the cross-junction portion between the rafter and the horizontal member. In this case, a pair of rafter fixing hardware having opposite shapes symmetrical to each other is used. The rafter fixing hardware can also be used on the horizontal plane of the hut set, and the rafter fixing hardware is used for the top of the slope where the horizontal plane cannot be taken, for example, the rafter fixing fixture is attached to the horizontal plane. Thus, the rigidity of the cabin can be improved. In addition, it is possible to install a fire beam and one side of the rafter fixing hardware on the horizontal plane part of the roof set, and to install a rafter fixing hardware on both sides of the slope top part to obtain a balanced rigid surface. . Even in the case of a roof structure with a full horizontal plane, reaction forces are concentrated on the fired beams that are partially used in the corners, etc., and there may be problems such as destruction of the beams. By attaching the rafter fixing hardware to each cross-joining portion between the frame and the horizontal member, the reaction force is distributed in a well-balanced manner, and the destruction of the structure can be effectively avoided. Furthermore, the rafter fixing hardware of the present invention can also be used in a storehouse.
10,22 垂木固定金物
11 屋根
12 小屋組
13 垂木
14 垂木支持用の横架材
15 第1プレート部
15a 第1プレート部の一辺部
15b 第1プレート部の他辺部
16 第2プレート部
17 第3プレート部
17a 第3プレート部の下方延設部分
18 緊結部材
19 取付け穴
20 折れ曲がり角部
21 補強凸部
23 補強リブ
X−X 第1プレート部の一辺部と垂直に交差する線分
10, 22 Rafter fixed hardware 11
Claims (6)
前記垂木の側面に沿って配置される第1プレート部と、該第1プレート部の一辺部から垂直に折れ曲がって設けられ、前記横架材の上面に沿って配置される第2プレート部と、前記第1プレート部の一辺部と垂直な他辺部から前記第1プレート部と垂直に折れ曲がって設けられると共に、前記他辺部に沿って連設して前記第2プレート部よりも垂直上方に延設する垂直折曲り連設プレート部分、及び当該垂直折曲り連設プレート部分の下方に連続して前記第2プレート部よりも垂直下方に延設する下方延設部分を備え、当該下方延設部分が横架材の正面に沿って配置される第3プレート部とからなり、前記第1プレート部、前記第2プレート部、及び前記第3プレート部の下方延設部分には、前記垂木や横架材に向けてビス、釘等の緊結部材を取り付けるための取付け穴が各々形成されている垂木固定金物。 A rafter fixing hardware for tightly fixing a rafter arranged along a roof gradient to a supporting member for supporting a rafter such as purlin, purlin, girder,
A first plate portion disposed along a side surface of the rafter, a second plate portion provided by being bent vertically from one side portion of the first plate portion, and disposed along an upper surface of the horizontal member, The first plate portion is bent from the other side perpendicular to the one side and perpendicular to the first plate, and is provided along the other side and vertically above the second plate. vertical fold bend continuously provided plate portion extending, and includes a lower extending portion that extends vertically downward from the second plate portion continuously below the vertical folding bend continuously provided plate portion, the lower extended The portion includes a third plate portion disposed along the front surface of the horizontal member, and the first plate portion, the second plate portion, and the downwardly extending portion of the third plate portion include the rafter and Tightening members such as screws and nails toward the horizontal member Rafters fixing hardware of mounting holes for mounting are respectively formed.
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