JP5833394B2

JP5833394B2 - 金属屋根材及びその接続構造

Info

Publication number: JP5833394B2
Application number: JP2011205822A
Authority: JP
Inventors: 孝彦分部
Original assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Current assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2031-09-21
Also published as: JP2013067965A

Description

本発明は、屋根の勾配方向と直交する方向に接続される横葺き屋根材などの金属屋根材及びこれを用いた敷設構造に関するものである。

本出願人は特許文献１に記載の金属屋根材を提案している。この金属屋根材は、屋根材本体の両方の側端部に断面略波状の接続部を形成したものであって、横方向（屋根の勾配方向と直交する方向）に隣接する金属屋根材の接続部を重ねあわせるようにして敷設することにより、防水性を向上させようとするものである。

特開２０１０−１５９５９７号公報

本発明者らは、上記のような金属屋根材をさらに検討した結果、縦方向（屋根の勾配方向と平行な方向）に隣接する金属屋根材の接続強度を向上させる構造を見出して、本発明に至った。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、隣接する金属屋根材の接続強度を向上させることができる金属屋根材及びその接続構造を提供することを目的とするものである。

本発明に係る金属屋根材は、金属製の屋根材本体の前端に断面横Ｖ字状の嵌合部が設けられ、前記屋根材本体の後端に被嵌合部が設けられ、隣接する前記屋根材本体の嵌合部と被嵌合部とを嵌合させることによって、前記隣接する屋根材本体が接続可能に形成される金属屋根材であって、前記嵌合部は、前記屋根材本体の下方に位置する被係止部を備え、この被係止部は断面逆ヘ字状に屈曲されて屈曲部が形成され、前記被嵌合部は前記屋根材本体の上面側に突設され、前記被嵌合部と前記屋根材本体との間が挿入部として形成され、隣接する前記屋根材本体のうち、一方の前記屋根材本体の被係止部が他方の前記屋根材本体の前記挿入部に挿入されて前記隣接する屋根材本体が嵌合により接続可能に形成され、接続された前記屋根材本体が上方に向かって凸曲した際に、前記挿入部に挿入された前記被係止部の屈曲部は前記屋根材本体の上面に当接されると共に前記挿入部に挿入された前記被係止部の先端は前記被嵌合部の下面に当接されるように、前記被係止部が形成されて成ることを特徴とするものである。

前記金属屋根材は、接続された前記屋根材本体が上方に向かって凸曲していないときには、前記屈曲部は前記屋根材本体の表面から離間されるように、前記被係止部が形成されて成ることが好ましい。
前記金属屋根材は、接続された前記屋根材本体が上方に向かって凸曲した際に、前記被係止部が挿入された前記挿入部の上下寸法が狭くなるように変形可能に形成されて成ることが好ましい。

本発明に係る金属屋根材の接続構造は、金属製の屋根材本体の前端に断面横Ｖ字状の嵌合部が設けられると共に前記屋根材本体の後端に被嵌合部が設けられて金属屋根材が形成され、隣接する前記金属屋根材の嵌合部と被嵌合部とを嵌合させることによって、前記隣接する金属屋根材が接続される金属屋根材の接続構造であって、前記嵌合部は、前記屋根材本体の下方に位置する被係止部を備え、この被係止部は断面逆ヘ字状に屈曲されて屈曲部が形成され、前記被嵌合部は前記屋根材本体の上面側に突設され、前記被嵌合部と前記屋根材本体との間が挿入部として形成され、隣接する前記屋根材本体のうち、一方の前記屋根材本体の被係止部が他方の前記屋根材本体の前記挿入部に挿入されて前記隣接する屋根材本体が嵌合により接続され、接続された前記屋根材本体が表面側に向かって凸曲した際に、前記挿入部に挿入された前記被係止部の屈曲部は前記屋根材本体の上面に当接されると共に前記挿入部に挿入された前記被係止部の先端は前記被嵌合部の下面に当接されて成ることを特徴とするものである。

前記金属屋根材の接続構造は、接続された前記金属屋根材の屋根材本体が表面側に向かって凸曲していないときには、前記屈曲部は前記屋根材本体の表面から離間して成ることが好ましい。
前記金属屋根材の接続構造は、接続された前記屋根材本体が上方に向かって凸曲した際に、前記被係止部が挿入された前記挿入部の上下寸法が狭くなるように変形して成ることが好ましい。

本発明は、隣接する金属屋根材の接続強度を向上させることができるものである。

本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。同上の斜視図である。（ａ）（ｂ）は同上の一部を示す断面図である。（ａ）は同上の断面図、（ｂ）は同上の一部の断面図である。（ａ）は同上の断面図、（ｂ）は同上の一部の断面図である。（ａ）（ｂ）は同上の一部の断面図である。同上の他の金属屋根材の一例を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

本発明の金属屋根材Ａは、金属板をロール成形加工などで加工して所望の形状に形成されている。金属板としては、厚み０．３〜０．５ｍｍのものを好適に用いることができ、また、金属板の種類としては、塗装鋼板や亜鉛めっき鋼板、ガルバリウム鋼板（登録商標）などの各種のものを用いることができる。尚、製造については、ロール成形機で対応する他に、ベンダー加工機でも対応することができる。また、端部加工はヘミング曲げ加工及びプレス加工などで対応することができる。

本発明の金属屋根材Ａは、図２に示すように、略平板状に形成される屋根材本体１と、屋根材本体１の前端に形成される嵌合部４と、屋根材本体１の後端に形成される被嵌合部５と、被嵌合部５から屋根材本体１の後方にまで突設される固定部１０とを備えて形成されている。ここで、屋根材本体１の前端とは、金属屋根材Ａを施工した際に水下側となる端部であって、例えば、軒側端部である。また、屋根材本体１の後端とは、金属屋根材Ａを施工した際に水上側となる端部であって、例えば、棟側端部である。

屋根材本体１は横方向（屋根の勾配方向と直交する方向）に長く形成されており、この横方向に一定の断面形状を有するものである。屋根材本体１の横方向の長さ寸法は、例えば、２０００ｍｍ程度の定尺とすることができ、また、屋根材本体１の縦方向（屋根の勾配方向と平行な方向）の働き幅は、例えば、２００ｍｍ程度とすることができる。

嵌合部４は屋根材本体１の横方向の略全長にわたって形成されており、図３（ａ）に示すように、三角形のような断面横Ｖ字状の先細り形状に形成されている。この嵌合部４は、屋根材本体１の前端から略真っ直ぐに前方に向かって突出される延出部４ａと、延出部４ａの前端から延出部４ａの下面側（後方斜め下方に向かって）に屈曲されて屋根材本体１の下方に位置する被係止部４ｂとを有して形成されている。被係止部４ｂは断面逆へ字状に屈曲して形成されており、その屈曲部分は下方に突出する屈曲部４ｃとして形成されている。被係止部４ｂは、屈曲部４ｃを挟んで角度が約１２０°に屈曲されている。また、延出部４ａと被係止部４ｂとの境界部分は曲率半径が約１．５ｍｍの略円弧状に形成されている。尚、被係止部４ｂの先端には、通常、「アダ折」と称される折り返しを設けることが多いが、本発明では、排水性の向上のために、「アダ折」を形成していない。

被嵌合部５は屋根材本体１の横方向の略全長にわたって形成されており、図３（ｂ）に示すように、三角形のような断面横Ｖ字状の先細り形状に形成されている。この被嵌合部５は、屋根材本体１の後端から上面側に前方斜め上方に向かって屈曲して形成される当接部５ａと、当接部５ａの前端から当接部５ａの上側に屈曲形成される支持部５ｂとを有して形成されている。そして、被嵌合部５とこれに対向する屋根材本体１の後端部の上面との間の空間が挿入部６として形成されている。当接部５ａと支持部５ｂとの境界部分は、曲率半径が約１ｍｍの略円弧状に形成されている。

固定部１０は、被係止部５の後端から屋根材本体１の後方にまで延設され、屋根材本体１の横方向の略全長にわたって形成されている。すなわち、固定部１０は、支持部５ｂの後端から後方斜め下方に向かって突出する突出部１０ａと、突出部１０ａの後端から後方に向かって突設される固着部１０ｂとを備えて形成されている。また、固着部１０ｂの表面には断面略Ｖ字状の溝部１０ｃが横方向の略全長にわたって形成されている。尚、固着部１０ｂの後端部には「アダ折」と称される折り返しを設けることができる。

そして、本発明の金属屋根材Ａはその複数枚を野地板などの屋根下地の上に略全面にわたって縦横に敷設するものであり、これにより、金属屋根を形成することができる。この場合、隣接して敷設されて金属屋根材Ａ、Ａは取り付け強度の確保や防水性の向上のために接続されている。尚、各金属屋根材Ａは固定部１０により屋根下地に取り付けられる。すなわち、固着部１０ｂの溝部１０ｃから屋根下地に向かってビス等の固定具を打入し、固着部１０ｂを屋根下地に固定することによって、各金属屋根材Ａを屋根下地に固定することができる。

縦方向で隣接する金属屋根材Ａ、Ａはその一部を上下に重ね合わせることにより接続する。この場合、軒側に敷設された金属屋根材（敷込み側の金属屋根材）Ａの後部の上に、棟側に敷設された金属屋根材（被せ側の金属屋根材）Ａの前部を被せるようにする。また、敷込み側の金属屋根材Ａに形成した挿入部６に被せ側の金属屋根材Ａに設けた被係止部４ｂを挿入する。被係止部４ｂの挿入は挿入部６の前側開口より挿し込むようにし、被係止部４ｂの屈曲部４ｃを挿入部６の奥の方に位置させるようにする。このようにして、敷込み側の金属屋根材Ａの被嵌合部５と被せ側の金属屋根材Ａの嵌合部４とを嵌合することによって、縦方向で隣接する金属屋根材Ａ、Ａを接続することができ、また、被せ側の金属屋根材Ａの前部で敷込み側の金属屋根材Ａの固定部１０及び被嵌合部５を覆うようにすることができる。

図４（ａ）（ｂ）に、通常時の金属屋根材Ａの施工状態を示す。この場合、金属屋根材Ａには風荷重がかからず、屋根材本体１は略平坦な状態となっている。また、挿入部６に挿入された被係止部４ｂの屈曲部４ｃの下面は、挿入部６内の屋根材本体１の上面に接触せず、被係止部４ｂの先端が被嵌合部５の当接部５ａの基部の下面（挿入部６内の表面）に弾性的に接触している。このようにして挿入部６内の屋根材本体１の上面と屈曲部４ｃとの間に隙間Ｓを形成することにより、挿入部６の奥部に水が溜まりにくくなって排水性が向上するものであり、挿入部６の乾燥性が優れて耐食性を向上させることができるものである。また、被係止部４ｂの先端が当接部５ａの基部の下面に接触することにより形成される防水ラインが、挿入部６の奥部で形成され、かつ挿入部６内に広い空間が形成されていることで、毛細管現象の発生を少なくし、さらに防水性を向上させることができる。

図５（ａ）（ｂ）に、風荷重を受けた場合の金属屋根材Ａの施工状態を示す。この場合、金属屋根材Ａは、風荷重により、屋根材本体１が上方に向かって凸曲し、屋根材本体１の上面（働き面）が略全面にわたって上向き凸曲（逆反り）するように弾性変形するが、図１に示すように、この変形により、屈曲部４ｃが挿入部６内の屋根材本体１の上面に当接し、被係止部４ｂの先端が挿入部６内の当接部５ａの基部の表面に弾性的に圧接し、さらに、敷込み側の金属屋根材Ａの被嵌合部５と屋根材本体１の間隔（挿入部６の上下寸法）が弾性的に狭まくなる。これにより、敷込み側の金属屋根材Ａの被嵌合部５の当接部５ａと屋根材本体１との間で被係止部４ｂを挟み込んで、挿入部６内で被係止部４ｂを挟持することができ、被係止部４ｂを挿入部６で強固に締め付けて保持することができる。よって、被嵌合部５と被係止部４ｂとの係止を強固にし、被せ側の金属屋根材Ａと敷込み側の金属屋根材Ａとの接続強度を向上させることができる。実験によると、本発明の金属屋根材Ａでは、縦方向の長さが２２０〜２７０ｍｍの場合、接続部分の強度が８０００〜１００００Ｎ／ｍ^２の強度を有するのに対して、従来からある一般的な金属屋根材では、縦方向の長さが１９０〜２２０ｍｍの場合、接続部分の強度が６５００〜８０００Ｎ／ｍ^２の強度となり、本発明の方が接続部分の強度が高いことが判る。

本発明の金属屋根材Ａは、その複数枚を横方向に並設する場合に、横方向で隣接する金属屋根材Ａ、Ａの側端部２，２同士を上下に重ね合わせることにより接続したり、あるいは横方向で隣接する金属屋根材Ａ、Ａの側端部２，２同士を上下に重ね合わせないで、例えば、突き合わせたりして接続したりすることができる。横方向で隣接する金属屋根材Ａ、Ａの側端部２，２同士を上下に重ね合わせる場合、金属屋根材Ａの側端部２の先部では、図６（ａ）に示すように、一方の金属屋根材Ａの屋根材本体１と嵌合部４との表面側に、他方の金属屋根材Ａの屋根材本体１と嵌合部４とがそれぞれ配置されている。そして、重なった嵌合部４の被係止部４ｂは両方共に敷込み側の金属屋根材Ａの挿入部６に挿入されるが、挿入部６内には隙間Ｓを形成するための寸法があるので、二枚の被係止部４ｂが重なった状態でも挿入しやすいものである。また、横方向で隣接する金属屋根材Ａ、Ａの側端部２，２同士を上下に重ね合わせる場合、金属屋根材Ａの側端部２の後部では、図６（ｂ）に示すように、一方の金属屋根材Ａの挿入部６に他方の金属屋根材Ａの屋根材本体１の後端部と当接部５ａとが挿入される。また、一方の金属屋根材Ａの固定部１０の表面に被さるように、他方の金属屋根材Ａの固定部１０が配置される。ここで、金属屋根材Ａの縦方向の断面形状は横方向の全長にわたって略一定であるため、重ね合わせ寸法は任意に設定可能であり、防水性能を確保するために、屋根材本体１の側端から１００ｍｍ以上重ね合わせることが好ましいが、屋根の各部分の納めの寸法調整に応じて重ね合わせ寸法を変えることができる。

横方向で隣接する金属屋根材Ａ、Ａの側端部２，２同士を上下に重ね合わせる場合、図７に示すように、屋根材本体１の両方の側端部２に複数本のリブ部３を設けても良い。リブ部３は屋根材本体１の縦方向と略平行に長く形成され、屋根材本体１の縦方向の略全長にわたって形成することができる、また、リブ部３は屋根材本体１の側端部２の下面に突出するように形成され、リブ部３は屋根材本体１の側端部２の上面で開口している。従って、リブ部３は屋根材本体１の側端部２の上面に溝状に形成されている。このようなリブ部３を形成することにより、リブ部３を排水用の溝として形成することができると共に側端部２、２の重ね合わせ部分に排水用の隙間を形成することができ、防水性を損なうことなく隣接する金属屋根材Ａ、Ａの側端部２、２同士の重ね合わせにより接続することができる。

Ａ金属屋根材
１屋根材本体
４嵌合部
４ｂ被係止部
４ｃ屈曲部
５被嵌合部
６挿入部

Claims

金属製の屋根材本体の前端に断面横Ｖ字状の嵌合部が設けられ、前記屋根材本体の後端に被嵌合部が設けられ、隣接する前記屋根材本体の嵌合部と被嵌合部とを嵌合させることによって、前記隣接する屋根材本体が接続可能に形成される金属屋根材であって、
前記嵌合部は、前記屋根材本体の下方に位置する被係止部を備え、この被係止部は断面逆ヘ字状に屈曲されて屈曲部が形成され、
前記被嵌合部は前記屋根材本体の上面側に突設され、前記被嵌合部と前記屋根材本体との間が挿入部として形成され、
隣接する前記屋根材本体のうち、一方の前記屋根材本体の被係止部が他方の前記屋根材本体の前記挿入部に挿入されて前記隣接する屋根材本体が嵌合により接続可能に形成され、
接続された前記屋根材本体が上方に向かって凸曲した際に、前記挿入部に挿入された前記被係止部の屈曲部は前記屋根材本体の上面に当接されると共に前記挿入部に挿入された前記被係止部の先端は前記被嵌合部の下面に当接されるように、前記被係止部が形成されて成ることを特徴とする金属屋根材。
接続された前記屋根材本体が表面側に向かって凸曲していないときには、前記屈曲部は前記屋根材本体の表面から離間されるように、前記被係止部が形成されて成ることを特徴とする請求項１に記載の金属屋根材。
接続された前記屋根材本体が上方に向かって凸曲した際に、前記被係止部が挿入された前記挿入部の上下寸法が狭くなるように変形可能に形成されて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属屋根材。
金属製の屋根材本体の前端に断面横Ｖ字状の嵌合部が設けられると共に前記屋根材本体の後端に被嵌合部が設けられて金属屋根材が形成され、隣接する前記金属屋根材の嵌合部と被嵌合部とを嵌合させることによって、前記隣接する金属屋根材が接続される金属屋根材の接続構造であって、
前記嵌合部は、前記屋根材本体の下方に位置する被係止部を備え、この被係止部は断面逆ヘ字状に屈曲されて屈曲部が形成され、
前記被嵌合部は前記屋根材本体の上面側に突設され、前記被嵌合部と前記屋根材本体との間が挿入部として形成され、
隣接する前記屋根材本体のうち、一方の前記屋根材本体の被係止部が他方の前記屋根材本体の前記挿入部に挿入されて前記隣接する屋根材本体が嵌合により接続され、
接続された前記屋根材本体が上方に向かって凸曲した際に、前記挿入部に挿入された前記被係止部の屈曲部は前記屋根材本体の上面に当接されると共に前記挿入部に挿入された前記被係止部の先端は前記被嵌合部の下面に当接されて成ることを特徴とする金属屋根材の接続構造。
接続された前記金属屋根材の屋根材本体が表面側に向かって凸曲していないときには、前記屈曲部は前記屋根材本体の表面から離間して成ることを特徴とする請求項４に記載の金属屋根材の接続構造。
接続された前記屋根材本体が上方に向かって凸曲した際に、前記被係止部が挿入された前記挿入部の上下寸法が狭くなるように変形して成ることを特徴とする請求項４又は５に記載の金属屋根材の接続構造。