JP6074303B2 - 折板屋根の補強方法 - Google Patents

Description

本発明は、築年数の経った既存の折板屋根を、構成簡易に補強でき、特に、既存の折板屋根へのソーラパネルの設置を容易に行いうる折板屋根の補強方法に関する。

省エネルギー化の観点から、折板屋根にソーラパネルを設置する工法が広く提案されている。このような工法として、例えば、折板屋根の折板を支持するタイトフレームに、ソーラパネルのパネル架台を固定したり、或いは折板自体にパネル架台を固定するものが一般的に知られている（例えば特許文献１、２参照。）。

しかしながら、折板屋根は、建物の立地条件やメンテナンスによって、その耐久性が大きく相違する。例えば、海に近い地域に建てられている場合、或いは適切なメンテナンス（定期的な塗装処理など。）が行われていない場合には、折板自体やタイトフレームに錆が発生し、屋根強度の低下を招く。

従って、築年数の経った既存の折板屋根に、ソーラパネルを取り付ける場合には、強度を十分確保するために、屋根の葺き替え等の改修工事を同時に行う必要が生じるなど、施工期間の延長や、施工コストの大幅な増大を招くという問題がある。

特開２００２−３０７７３号公報 特開２０１１−０３２６４６号公報

そこで本発明は、葺き替え工事を行うことなく、築年数の経った既存の折板屋根を、構成簡易に補強でき、既存の折板屋根へのソーラパネルの設置を容易に行いうる折板屋根の補強方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願第１の発明は、水平にのびる屋根梁と、この屋根梁に固定される折板とを含む折板屋根の補強方法であって、
前記折板屋根に開口部を設ける工程と、
前記開口部から、前記屋根梁と前記折板とをボルト金具を用いて連結する補強部材を配する工程と、
前記開口部を閉じる工程とを含み、
前記屋根梁は、軒先側を棟方向にのびる軒先側の屋根梁を含み、かつ前記折板屋根は、前記軒先側の屋根梁を覆って目隠しする梁カバーを含むとともに、
前記開口部は、前記梁カバーを取り外すことにより形成される軒先側の開口部を含み、
前記補強部材は、軒先側の補強部材を含み、この軒先側の補強部材は、前記軒先側の屋根梁に固定される支持金物と、下部側が該支持金物に固定されかつ上部側が前記折板に固定される補強タイトフレームとを含むことを特徴としている。

また本願第２の発明は、水平にのびる屋根梁と、この屋根梁に固定される折板とを含む折板屋根の補強方法であって、
前記折板屋根に開口部を設ける工程と、
前記開口部から、前記屋根梁と前記折板とをボルト金具を用いて連結する補強部材を配する工程と、
前記開口部を閉じる工程とを含み、
前記屋根梁は、両側の軒先の間に配される棟側の屋根梁を含み、
前記開口部は、前記折板における前記棟側の屋根梁の上部位置を切欠くことにより形成される棟側の開口部を含むとともに、
前記補強部材は、前記棟側の屋根梁に配される棟側の補強部材を含み、この棟側の補強部材は、下端側が前記棟側の屋根梁のフランジに固定されかつ上端側が前記折板に固定されることを特徴としている。

本発明の折板屋根の補強方法は、叙上の如く、屋根梁と折板とを、ボルト金具を用いた補強部材によって別途連結する。そのため、既存のタイトフレームに錆などが生じた場合にも、折板を前記補強部材によって支持させることができ、折板屋根を構成簡易に補強し、屋根強度を十分確保することが可能となる。又ソーラパネルを設置する場合にも、既存の折板やタイトフレームではなく、前記補強部材にソーラパネルを支承させうるため、優れた強度及び耐久性を確保できる。

又屋根の葺き替え工事を必要とせず、折板屋根の一部を開口させて、その開口部から補強部材を挿入して屋根梁に取り付ける。そのため作業が大がかりとはならず、しかも作業工数が少なく、短い施工期間で、かつ低コストで作業を行いうる。

本発明の補強方法によって補強された折板屋根を有する住宅を略示する斜視である。 補強前の折板屋根を示す棟方向と直角な断面図である。 折板の屋根梁への取り付け状態を示す斜視図である。 軒先側の補強部材の屋根梁への取り付けを説明する分解斜視図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、軒先側の補強部材の屋根梁への取り付けを説明する断面図である。 棟側の補強部材の屋根梁への取り付けを説明する斜視図である。 棟側の補強部材の屋根梁への取り付けを説明する断面図である。 折板屋根の上部に、ソーラパネルを載置するためのレール部材の取り付けを説明する分解斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、レール部材の取付き状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の補強方法によって補強された折板屋根２を具える住宅１の斜視図であって、本例では、前記折板屋根２上に、複数枚のソーラパネル３が設置されている。

図２は、補強前の折板屋根２Ａを示す断面図であって、水平にのびる屋根梁４と、この屋根梁４に固定される折板５とを含んで構成される。詳しくは、本例の折板屋根２Ａは、前記屋根梁４、前記折板５、この折板５を支持するタイトフレーム６、軒先側の屋根梁４Ａを覆って目隠しする梁カバー７、及び前記折板５の軒先端を覆って目隠しするパラペット８を含んで構成される。

ここで、前記屋根梁４は、軒先側を棟方向Ｆにのびる一対の軒先側の屋根梁４Ａと、両側の軒先の間に配される棟側の屋根梁４Ｂとを含む。本例では、棟側の屋根梁４Ｂが１本である場合が示されるが、複数本の棟側の屋根梁４Ｂが配されていても良い。各前記屋根梁４は、本例では、上下のフランジ１０Ｕ、１０Ｌ間を垂直なウエブ１０Ａで継いだ断面Ｉ字状の形鋼材からなる基体１０を有する。本例の基体１０には、前記下のフランジ１０Ｌの両側縁から垂下する一対の垂下片１１、１１が一体に設けられ、この垂下片１１、１１間で、外壁や内壁などを構成するための壁部材１２の上端部が固定される。

又図３に示すように、前記折板５は、台形波状に型付けされた鋼板材から形成される。具体的には、前記折板５は、頂面部５ａ１と斜面部５ａ２とからなる略台形状の山形部分５Ａを、底面部５Ｂにて順次連結した断面凹凸状をなし、タイトフレーム６を介して前記屋根梁４に固定される。

前記タイトフレーム６は、周知の如く、前記上のフランジ１０Ｕ上を棟方向Ｆにのびる基板部１３と、この基板部１３に一体固定される複数の折板状の支持部１４とを具える。本例の前記基板部１３は、前記上のフランジ１０Ｕ上面にボルト固定されるが、溶接されていても良い。又各前記支持部１４は、前記折板５の内面の凹凸に沿って台形状に屈曲する。具体的には、支持部１４は、前記斜面部５ａ２の内面に沿う斜辺部１４ｂと、前記頂面部５ａ１の内面に沿う頂辺部１４ａとを具える。又前記頂辺部１４ａの上面には、剣先ボルト１５が突出し、この剣先ボルト１５を用いて、前記折板５の頂面部５ａ１が固定される。

又前記図２に示すように、前記梁カバー７は、周知構造をなし、前記軒先側の屋根梁４Ａに、ボルト等を介して着脱自在に固定される。この梁カバー７は、前記屋根梁４Ａの前面を覆うカバー本体７Ａと、このカバー本体７Ａに取り付き前記折板５の山形部分５Ａを塞ぐ面戸部７Ｂとを有する。この面戸部７Ｂには、本例では換気用のルーバーが形成されている。

又前記パラペット８も周知構造をなし、前記折板５の頂面部５ａ１上にボルト等を介して着脱自在に固定される固定板部８Ａと、この固定板部８Ａの前端に配されかつ前記折板５の軒先端を覆うパラペット本体８Ｂとを具える。前記パラペット本体８Ｂには、前記折板５からの雨水を受ける周知の軒樋８Ｂ１が設けられる。

そして、この既存の折板屋根２Ａを、補強部材２２を用いた本発明の補強方法によって補強する。

前記補強方法は、
（１）前記折板屋根２Ａに開口部２０を設ける工程Ｓ１と、
（２）前記開口部２０から、前記屋根梁４と前記折板５とをボルト金具２１を用いて連結する補強部材２２を配する工程Ｓ２と、
（３）前記開口部２０を閉じる工程Ｓ３とを含む。

具体的には、本例の補強方法は、前記折板屋根２Ａを、軒先側で補強する軒先側補強方法と、棟側で補強する棟側補強方法とを具える。そして、この軒先側補強方法および棟側補強方法は、それぞれ前記工程Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とを含んで構成される。

以下に、軒先側補強方法と、棟側補強方法とを順に説明する。前記軒先側補強方法において、工程Ｓ１は、屋根梁４Ａの前面側を露出させる開口部２０Ａを形成する工程であって、本例では、少なくとも前記梁カバー７を取り外すことにより開口部２０Ａが形成される。本例では、前記パラペット８も取り外される。この工程Ｓ１では、梁カバー７を部分的に取り外す、或いは部分的に切除することにより、開口部２０Ａを形成しても良い。

次に、図４、５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、前記工程Ｓ２では、軒先側の補強部材２２Ａが取り付けられる。この軒先側の補強部材２２Ａは、軒先側の屋根梁４Ａに固定される支持金物２３と、下部側が該支持金物２３に固定されかつ上部側が前記折板５に固定される補強タイトフレーム２４とを含む。これら支持金物２３と補強タイトフレーム２４とは、それぞれ前記開口部２０Ａから挿入される。

前記支持金物２３は、本例では、前記屋根梁４Ａのウエブ１０Ａに軒先側からボルト金具２１を介して固定される垂直片部２３ａと、この垂直片部２３ａに折曲がり部２３ｂを介して連なる水平な取付け片部２３ｃとを具える。前記取付け片部２３ｃは、前記屋根梁４Ａの上のフランジ１０Ｕとは略同高さをなし、該上のフランジ１０Ｕとは軒先側で隣り合う。

また、前記補強タイトフレーム２４は、前記タイトフレーム６と略同構成をなし、取付け片部２３ｃ、２３ｃ間を跨る基板部２５と、この基板部２５に一体固定され棟方向に並ぶ複数の折板状の支持部２６とを具える。前記基板部２５は、前記取付け片部２３ｃの上面にボルト固定される。又、支持部２６は、前記折板５の内面の凹凸に沿って台形状に屈曲する。具体的には、支持部２６は、前記斜面部５ａ２の内面に沿う斜辺部２６ｂと、前記頂面部５ａ１の内面に沿う頂辺部２６ａとを具える。又、前記頂辺部２６ａにはネジ孔２７が形成され、前記折板５の頂面部５ａ１にボルト金具２１を介して固定される。

又工程Ｓ３（図示しない。）では、前記開口部２０Ａを閉じる。この工程Ｓ３としては、前記工程Ｓ１にて取り外した梁カバー７及びパラペット８を、再度取り付けることで、前記開口部２０Ａを閉じても良い。しかし、新たな梁カバー７及びパラペット８を用いて前記開口部２０Ａを閉じることもできる。

次に、図６、７に示すように、棟側補強方法において、工程Ｓ１では、前記折板５における前記棟側の屋根梁４Ｂの上部位置を切欠くことにより開口部２０Ｂを形成する。具体的には、前記開口部２０Ｂは、前記折板５の頂面部５ａ１に形成され、これにより下方に位置する屋根梁４Ｂの上のフランジ１０Ｕの一部を露出させる。

次に、前記工程Ｓ２では、下端側が棟側の屋根梁４Ｂの上のフランジ１０Ｕに固定されかつ上端側が前記折板５に固定される棟側の補強部材２２Ｂが用いられる。詳しくは、棟側の補強部材２２Ｂは、本例では、筒状部３０と、押さえ板３１と、ボルト金具２１とを含んで構成される。前記筒状部３０は、例えば、断面が矩形状、円形状等のパイプ体から形成される。この筒状部３０は、前記開口部２０Ｂから挿入され、前記屋根梁４Ｂの上のフランジ１０Ｕと、前記折板５と間に配される。この時、筒状部３０の上面は、前記折板５の頂面部５ａ１の上面と略同高さである。

又前記押さえ板３１は、前記折板５の上側に配され、前記開口部２０Ｂを被覆する。本例の押さえ板３１は、棟方向Ｆにのびる長尺板状をなし、棟方向Ｆに並ぶ複数の開口部２０Ｂをそれぞれ被覆する。前記押さえ板３１の底面には、ゴム弾性材などのシーリング材が添着されるのが好ましく、これにより前記開口部２０Ｂへの防水性が確保される。なお別途防水処理を施しても良い。

又棟側の補強部材２２Ｂのボルト金具２１は、前記筒状部３０を貫通してのびる長尺なボルト金具であって、前記押さえ板３１と屋根梁４Ｂの前記フランジ１０Ｕとを締結する。これにより、折板５の屋根梁４Ｂからの外れが防止される。前記ボルト金具２１として、片側施工の所謂ワンサイドボルトが好適に採用しうる。

又本例では、前記ボルト金具２１による押さえ板３１の取り付けにより、前記開口部２０Ｂを閉じる工程Ｓ３が行われる。

そして前記補強方法を用いることで、既存の折板屋根２Ａに、ソーラパネル３を強固に設置することが可能となる。

この場合、前記屋根梁４Ａ、４Ｂに、それぞれ補強部材２２Ａ、２２Ｂを配する工程Ｓ２を行うとともに、折板屋根２の上部に、図８に示すように、ソーラパネル３を載置するためのレール部材３５を固定する工程Ｓ４が行われる。この工程Ｓ４では、前記レール部材３５の両端部を、前記補強部材２２のボルト金具２１を用いて折板屋根２に固定する。

本例のレール部材３５は、両側の軒先の間をのびる長尺体である。そして、レール部材３５の長さ方向の両端部が、図９（Ａ）に示すように、軒先側の補強部材２２Ａのボルト金具２１、詳しくは、補強タイトフレーム２４の頂辺部２６ａを、折板５の頂面部５ａ１に固定するボルト金具２１ａによって、共止めされる。

これに対して、レール部材３５の中央側は、図９（Ｂ）に示すように、棟側の補強部材２２Ｂのボルト金具２１、詳しくは、前記押さえ板３１と屋根梁４Ｂのフランジ１０Ｕとを締結するボルト金具２１ｂによって共止めされる。

なお前記レール部材３５としては、本例よりも短く形成し、その両端部の一方を、前記軒先側の補強部材２２Ａのボルト金具２１ａで固定し、他方を前記棟側の補強部材２２Ｂのボルト金具２１ｂで固定しても良い。又棟側の屋根梁４Ｂが複数本ある場合には、レール部材３５の両端部を、それぞれ棟側の補強部材２２Ｂのボルト金具２１ｂで固定することもできる。

本例のレール部材３５は、前記折板５の頂面部５ａ１上に載置されボルト金具２１（２１ａ又は２１ｂ）によって補強部材２２（２２Ａ又は２２Ｂ）に固定される水平な下の取付け板部３５ａと、この下の取付け板部３５ａの一側縁から立ち上がる立片部３５ｂを介して連結される上の取付け板部３５ｃとを有する断面略Ｚ字状をなす。そして前記上の取付け板部３５ａに、ソーラパネル３の支持枠３６がボルト止めされる。

このように、ソーラパネル３を設置する場合、前記ソーラパネル３を支持するレール部材３５が、補強部材２２を介して屋根梁４に支持される。従って、既存のタイトフレーム６が、錆等により強度低下を起こしている場合にも、新設される補強部材２２によって強度不足を招くことなくソーラパネル３を安全に支持させることができる。

又本発明の補強方法では、屋根の葺き替え工事を必要とせず、折板屋根２の一部を開口させて、その開口部から補強部材２２を挿入して屋根梁４に取り付ける。そのため作業工数が少なく、短い施工期間でかつ低コストで作業を行いうる。

２ 折板屋根
３ ソーラパネル
４ 屋根梁
４Ａ 軒先側の屋根梁
４Ｂ 棟側の屋根梁
５ 折板
７ 梁カバー
１０Ｕ フランジ
２０ 開口部
２１ ボルト金具
２２ 補強部材
２３ 支持金物
２４ 補強タイトフレーム
２６ 支持部
３０ 筒状部
３１ 押さえ板
３５ レール部材
Ｓ１〜Ｓ４ 工程

Claims (9)

1. 水平にのびる屋根梁と、この屋根梁に固定される折板とを含む折板屋根の補強方法であって、
   前記折板屋根に開口部を設ける工程と、
   前記開口部から、前記屋根梁と前記折板とをボルト金具を用いて連結する補強部材を配する工程と、
   前記開口部を閉じる工程とを含み、
   前記屋根梁は、軒先側を棟方向にのびる軒先側の屋根梁を含み、かつ前記折板屋根は、前記軒先側の屋根梁を覆って目隠しする梁カバーを含むとともに、
   前記開口部は、前記梁カバーを取り外すことにより形成される軒先側の開口部を含み、
   前記補強部材は、軒先側の補強部材を含み、この軒先側の補強部材は、前記軒先側の屋根梁に固定される支持金物と、下部側が該支持金物に固定されかつ上部側が前記折板に固定される補強タイトフレームとを含むことを特徴とする折板屋根の補強方法。
2. 前記補強タイトフレームは、前記上部側に、前記折板の内面の凹凸に沿って棟方向にのびる折板状の支持部を有することを特徴とする請求項１記載の折板屋根の補強方法。
3. 前記屋根梁は、両側の軒先の間に配される棟側の屋根梁を含み、
   前記開口部は、前記折板における前記棟側の屋根梁の上部位置を切欠くことにより形成される棟側の開口部を含むとともに、
   前記補強部材は、前記棟側の屋根梁に配される棟側の補強部材を含み、この棟側の補強部材は、下端側が前記棟側の屋根梁のフランジに固定されかつ上端側が前記折板に固定されることを特徴とする請求項１または２記載の折板屋根の補強方法。
4. 前記棟側の補強部材は、棟側の屋根梁のフランジと前記折板との間に配される筒状部と、前記折板の上側に配されて前記棟側の開口部を覆う押さえ板と、前記筒状部を貫通するとともに前記押さえ板と前記棟側の屋根梁の前記フランジとを締結するボルト金具とを含むことを特徴とする請求項３記載の折板屋根の補強方法。
5. 前記屋根梁は、軒先側を棟方向にのびる一対の軒先側の屋根梁と、両側の軒先の間に配される棟側の屋根梁とを含み、
   前記各屋根梁に前記補強部材を配する工程を行うとともに、
   前記折板屋根の上部に、ソーラパネルを載置するためのレール部材を固定する工程をさらに含み、
   前記レール部材を固定する工程は、前記レール部材の両端部を、前記補強部材の前記ボルト金具を用いて前記折板屋根に固定されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の折板屋根の補強方法。
6. 水平にのびる屋根梁と、この屋根梁に固定される折板とを含む折板屋根の補強方法であって、
   前記折板屋根に開口部を設ける工程と、
   前記開口部から、前記屋根梁と前記折板とをボルト金具を用いて連結する補強部材を配する工程と、
   前記開口部を閉じる工程とを含み、
   前記屋根梁は、両側の軒先の間に配される棟側の屋根梁を含み、
   前記開口部は、前記折板における前記棟側の屋根梁の上部位置を切欠くことにより形成される棟側の開口部を含むとともに、
   前記補強部材は、前記棟側の屋根梁に配される棟側の補強部材を含み、この棟側の補強部材は、下端側が前記棟側の屋根梁のフランジに固定されかつ上端側が前記折板に固定されることを特徴とする折板屋根の補強方法。
7. 前記棟側の補強部材は、棟側の屋根梁のフランジと前記折板との間に配される筒状部と、前記折板の上側に配されて前記棟側の開口部を覆う押さえ板と、前記筒状部を貫通するとともに前記押さえ板と前記棟側の屋根梁の前記フランジとを締結するボルト金具とを含むことを特徴とする請求項６記載の折板屋根の補強方法。
8. 前記屋根梁は、軒先側を棟方向にのびる軒先側の屋根梁を含み、かつ前記折板屋根は、前記軒先側の屋根梁を覆って目隠しする梁カバーを含むとともに、
   前記開口部は、前記梁カバーを取り外すことにより形成される軒先側の開口部を含むことを特徴とする請求項６記載の折板屋根の補強方法。
9. 前記屋根梁は、軒先側を棟方向にのびる一対の軒先側の屋根梁と、両側の軒先の間に配される棟側の屋根梁とを含み、
   前記各屋根梁に前記補強部材を配する工程を行うとともに、
   前記折板屋根の上部に、ソーラパネルを載置するためのレール部材を固定する工程をさらに含み、
   前記レール部材を固定する工程は、前記レール部材の両端部を、前記補強部材の前記ボルト金具を用いて前記折板屋根に固定されることを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の折板屋根の補強方法。
   

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