JP6340024B2 - 二重折板屋根構造およびこれが備える補強具 - Google Patents

二重折板屋根構造およびこれが備える補強具 Download PDF

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Description

本発明は、二重折板屋根構造およびこれが備える補強具に関する。
特許文献1には、従来の二重折板屋根構造が開示されている。この特許文献1記載の二重折板屋根構造は、母屋上に配置された下折板屋根と、下折板屋根の上方に所定の間隔をおいて配置された上折板屋根とを備えている。
母屋には、タイトフレームが設置されている。下折板屋根は、このタイトフレームに取り付けられている。また、下折板屋根の山部には支持具が取り付けられており、この支持具に上折板屋根が取り付けられている。
特開2012−219518号公報
ところで、上折板屋根が設けられていない構造(つまり、下折板屋根だけの屋根構造)において積雪した場合、折板屋根の山部に掛かる荷重は、タイトフレームの山部で支持され、折板屋根の谷部に掛かる荷重は母屋によって支持される。すなわち、上折板屋根が設けられていない屋根構造では、積雪時の荷重を、タイトフレームの山部と母屋とで分散して支持することができ、タイトフレームの耐荷重内に収めることができる。
ところが、従来の二重折板屋根構造では、上折板屋根に積雪した場合、上折板屋根の山部と谷部との両方に掛かる荷重が支持具に掛かり、支持具に掛かる力はタイトフレームの山部に集中する。このため、従来の二重折板屋根構造では、積雪すると、タイトフレームの耐荷重を超えることがあり、この場合、タイトフレームの山部が押し潰されたように変形することがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、積雪時などのように、上折板屋根に大きな荷重が掛かってもタイトフレームが変形するのを抑制できる二重折板屋根構造およびこれが備える補強具を提供することにある。
本発明の二重折板屋根構造は、複数の横架材上にタイトフレームを介して取り付けられた下折板屋根の山部に支持具が取り付けられると共に、当該支持具に上折板屋根が取り付けられた二重折板屋根構造であって、前記下折板屋根の底部における前記複数の横架材に対応する位置に、前記上折板屋根の底部を支持する補強具が設けられていることを特徴とする。
またこの二重折板屋根構造において、前記補強具は、高さ調整可能に構成されていることが好ましい。
またこの二重折板屋根構造において、前記補強具は、前記上折板屋根よりも熱伝導率が低い断熱材を含み、前記断熱材は、前記下折板屋根の底部と前記上折板屋根の底部との間の熱伝導を妨げるように構成されていることが好ましい。
またこの二重折板屋根構造において、前記補強具は、前記下折板屋根の底部に載置された金属製の本体部を有し、前記断熱材は、前記本体部の上端に設けられていることが好ましい。
また、本発明の補強具は、横架材上にタイトフレームを介して取り付けられた下折板屋根の山部に支持具が取り付けられると共に、当該支持具に上折板屋根が取り付けられた二重折板屋根構造に用いられる補強具であって、前記下折板屋根の底部における前記横架材に対応する位置に載置される底板部と、前記底板部に立設された立上部と、前記立上部の上端に設けられ前記上折板屋根の底部を支持する支持板部とを備えている。
また、この補強具において、前記立上部は、前記底板部から延出した第1の縦部と、前記支持板部から延出した第2の縦部とを備え、前記第1の縦部と前記第2の縦部とは、互いに上下方向に位置変更可能に連結されていることが好ましい。
また、この補強具において、前記支持板部は、支持板本体の上面に設けられた断熱材を有し、前記底板部,前記立上部,および前記支持板本体を含む本体部は金属により構成されており、前記断熱材は、前記本体部よりも熱伝導率が低いことが好ましい。
本発明の二重折板屋根構造によれば、積雪時などのように、上折板屋根に大きな荷重が掛かってもタイトフレームが変形するのを抑制できることができる。
本発明の補強具は、下折板屋根の底部と上折板屋根の底部と間に配置されることで、上折板屋根に大きな荷重が掛かってもタイトフレームが変形するのを抑制できることができる。
本発明の一実施形態に係る二重折板屋根構造の縦断面図である。 同上の上折板屋根を省いた状態の斜視図である。 同上の補強具の分解斜視図である。 図4A〜図4Eは、同上の補強具の高さ調整機能を説明するための説明図である。 図5Aは、同上の補強具を配置するときの説明図である。図5Bは、同上の上折板屋根を設置するときの説明図である。
本発明は、二重折板屋根構造およびこれが備える補強具に関し、特に、下折板屋根の上方に支持具を介して上折板屋根が支持された二重折板屋根構造および、これに用いられる補強具に関する。以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。
図1には、本実施形態の二重折板屋根構造の縦断面図を示す。この二重折板屋根構造は、複数の横架材と、複数のタイトフレーム2と、下折板屋根3と、複数の支持具4と、上折板屋根5と、複数の補強具6とを備えている。
以下においては、軒から棟に向かう方向および棟から軒に向かう方向に平行な方向を屋根勾配方向として定義し、特に、棟から軒に向かう方向を流れ方向として定義する。また、屋根勾配方向に直交し、かつ屋根面に沿う方向を左右方向として定義する。
二重折板屋根構造は、下折板屋根3と上折板屋根5との間に隙間を有している。本実施形態の二重折板屋根構造は、既存の下折板屋根3の上方に、新設の上折板屋根5をカバーして改修する、いわゆるカバー工法により形成された屋根構造である。このような下折板屋根3および上折板屋根5は、複数の横架材上にタイトフレーム2を介して取り付けられる。
横架材は、タイトフレーム2を支える部分であり、母屋1により構成されている。複数の母屋1は、図2に示すように、屋根勾配方向に一定の間隔をおいて配置されている。各母屋1は、左右方向に延びている。各母屋1は、例えば、C型鋼により構成される。複数の母屋1上には、下折板屋根3が取り付けられる複数のタイトフレーム2が設置されている。
複数のタイトフレーム2は、屋根勾配方向に並んで配置される。本実施形態のタイトフレーム2は、左右方向に(つまり母屋1の長手方向に沿って)、山部21と底部22とが繰り返し形成されている。各タイトフレーム2は、各母屋1上に固定されており、例えば、底部22が母屋1に溶接されることで固定される。
下折板屋根3は、タイトフレーム2に取り付けられている。下折板屋根3は、左右方向に並ぶ複数の折板材31により構成されている。各折板材31は、ガルバリウム鋼板(登録商標)や、めっき鋼板などの金属板により構成されており、断面略V字状に形成されている。下折板屋根3は、複数の折板材31を左右方向に連結することで構成されている。
下折板屋根3は、図2に示すように、複数の山部32と、これら山部32の間に配置された複数の底部33とを有している。複数の山部32と複数の底部33とは、左右方向に交互に連続して形成されている。
底部33は、母屋1の上面に沿った部分であり、略平坦に形成される。底部33は、その上面に沿って雨水が流通する。底部33および山部32は、屋根勾配方向に延びており、左右方向に隣接配置されている。山部32は、底部33から上方に突出している。各山部32は、折板材31の斜面の上端同士が連結されることで形成されており、断面山形状に形成される。斜面の上端同士の連結は、例えば、はぜ締結により行われる(このはぜ締結された部分をはぜ締め部34という)。このはぜ締め部34には、図1に示すように、山部32の頂部から上方に突出するようにして支持具4が取り付けられる。
支持具4は、上折板屋根5の山部52を支持する。支持具4は、はぜ締め部34を左右方向から挟持することで固定される。複数の支持具4は、下折板屋根3の山部52において、複数のタイトフレーム2の対応する位置に、一対一で取り付けられる。複数の支持具4は、各山部52に対して取り付けられている。支持具4は、下折板屋根3のはぜ締め部34に固定される支持具本体41と、支持具本体41に取り付けられた吊子42とを備えている。
支持具本体41は、下折板屋根3の山部32の上面に載り、かつ、その上端部に、上折板屋根5の山部52が載るように構成されている。これにより、支持具本体41は、上折板屋根5の山部52から荷重を受け、タイトフレーム2に伝達する。吊子42は、上折板屋根5の山部52に、はぜ締結により一体化され、上折板屋根5を固定するように構成されている。
上折板屋根5は、複数の支持具4に取り付けられる。上折板屋根5は、左右方向に並ぶ複数の折板材51により構成されている。各折板材51は、ガルバリウム鋼板(登録商標)や、めっき鋼板などの金属板により構成されており、断面略V字状に形成されている。上折板屋根5は、複数の折板材51を左右方向に連結することで構成されている。
上折板屋根5は、下折板屋根3と同様の構成であり、複数の山部52と、これら山部52の間に配置された複数の底部53とを有している。複数の山部52と複数の底部53とは、左右方向に交互に連続して形成されている。なお、上折板屋根5の構成は、下折板屋根3の構成と同じであるため説明を省略する。
このような構成の下折板屋根3の底部33と上折板屋根5の底部53との間には、複数の補強具6が配置されている。複数の補強具6は、下折板屋根3の底部33における複数の母屋1に対応する位置に配置されており、上折板屋根5の底部53を支持する。各補強具6は、図3に示すように、底板部61と、立上部7と、支持板部8とを備えている。
底板部61は、下折板屋根3の底部33に載置される。底板部61の中間部は平板状であり、底板部61の長手方向(つまり左右方向)の両端は上方に向かって折曲している。底板部61は、例えば、ガルバリウム鋼板(登録商標)やめっき鋼板により構成されている。
立上部7は、底板部61から立ち上げられている。立上部7は、上下方向に延びている。立上部7は、例えば、ガルバリウム鋼板(登録商標)やめっき鋼板により構成される。立上部7は、底板部61から上方に延出した第1の縦部71と、支持板部8から下方に延出した第2の縦部72とで構成されており、これらが互いに位置変更可能に連結されることで構成されている。つまり、立上部7は高さ調整機能を有している。
第1の縦部71は、中央板部711と、一対の傾斜板部712と、一対の横板部713とを備えている。中央板部711は、左右方向および上下方向に延びており、正面視略矩形状に形成されている。一対の傾斜板の各々は、中央板部711の左右方向の端部から延びている。一対の傾斜板は、前方に位置するほど、互いに離れるように傾斜している。一対の横板部713は、一対の傾斜板の前端に一対一で対応しており、左右方向に延びている。
第2の縦部72は、第1の縦部71の断面形状と略同じ形状に形成されており、第1の縦部71の前面に重なる。第2の縦部72は、中央板部721と、一対の傾斜板部722と、一対の横板部723とを備えている。中央板部721は、左右方向および上下方向に延びており、正面視略矩形状に形成されている。一対の傾斜板の各々は、中央板部721の左右方向の端部から延びている。一対の傾斜板は、前方に位置するほど、互いに離れるように傾斜している。一対の横板部723は、一対の傾斜板の前端に一対一で対応しており、左右方向に延びている。
第1の縦部71には複数の貫通孔73が設けられている(以下、この貫通孔を第一貫通孔73という)。また、第2の縦部72にも複数の貫通孔74が設けられている(以下、この貫通孔を第二貫通孔74という)。本実施形態の複数の第一貫通孔73は、各傾斜板部712および各横板部713に設けられている。複数の第一貫通孔73は、2段に別れており、上段と下段との各段において複数並んでいる。各段の複数の第一貫通孔73は、左右方向に並んでおり、中央板部711側に位置する貫通孔73ほど、下方に位置している。
具体的に、各段の複数の第一貫通孔73は、中央板部711側に向かって順に、5mmずつ下方にずれている。また、上段の複数の第一貫通孔73のうち、最も下方の第一貫通孔73と、下段の複数の第一貫通孔73のうちの最も上方の第一貫通孔73とは、上下方向に5mmずれている。
複数の第二貫通孔74は、左右方向に並んでおり、すべてが同じ高さに形成されている。各第二貫通孔74は、第一貫通孔73に対し、上下方向に視て同じ位置に形成されている。
図4A〜Eには、第一貫通孔73と第二貫通孔74とを選択的にボルトを介して連結した状態を示す。図4Aが、立上部7が最も高い位置に設定された状態であり、図4B,図4C,…と順に、段階的に低くなるように設定される。このように、第一貫通孔73と第二貫通孔74との重なり位置を変えることで、補強具6は高さ調整可能に構成される。
支持板部8は、上折板屋根5の底部53の下面を支持するように構成されており、図3に示すように、金属製の支持板本体81と、支持板本体81の上面に形成された断熱材82とを備えている。
支持板本体81は、第2の縦部72に一体に形成されている。支持板本体81は、金属板を曲げ加工することで形成されており、外周部を下方に折り曲げて形成されている。支持板本体81は、底板部61および立上部7と同じ種類の金属板により構成されており、ガルバリウム鋼板(登録商標)やめっき鋼板により構成されている。支持板本体81の外周部以外の部分(中央部という)には、断熱材82が接着固定されている。
なお、以下において、支持板本体81と立上部7と底板部61とを含む構成(断熱材82を除く構成)を本体部という場合がある。すなわち、本実施形態の補強具6は、本体部と断熱材82とで構成されている。
断熱材82は、平板状に形成されている。断熱材82の左右方向の長さは、上折板屋根5の底部53の左右方向の長さと略同じである。断熱材82は、本体部の金属よりも熱伝導率が低い材料により構成されており、また、上折板屋根材5を構成する折板材51よりも熱伝導率が低く構成されている。断熱材82は、例えば、ABS樹脂,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリアミド,ポリカーボネート,ポリアセタール,フェノール樹脂,メラミン樹脂,アルキド樹脂により構成される。断熱材82は、0.4[W・m-1・K-1]以下であることが好ましい。
断熱材82は、図1に示すように、補強具6が下折板屋根3の底部33と上折板屋根5の底部53との間に配置されると、上折板屋根5の底部53の下面に接触し、あるいは隙間を介して対向(近接対向)した状態となる。これにより、例えば、下折板屋根3の底部33と上折板屋根5の底部53との間で生じる熱伝導を、断熱材82が妨げることができ、この結果、ヒートブリッジを抑制することができる。
このような構成の補強具6は、例えば、次のようにして施工される。
図5Aに示すように、作業者は、下折板屋根3の山部32において、タイトフレーム2が存在する部分に対応する位置に、支持具4を取り付ける。また、下折板屋根3の底部33における母屋1に対応する位置(直下に母屋1が存在する位置)に補強具6を配置する。ここで、下折板屋根3の底部33と補強具6とを、例えば、両面テープを用いて仮止めすることで、上折板屋根5を設置する際に、補強具6がずれるのを防ぐことができる。なお、「母屋1に対応する位置」とは、補強具6が母屋1により支持される位置であればよく、母屋1と補強具6とが平面視で完全に重なっている必要はない。
このとき、補強具6の高さは、下折板屋根3の底部33と上折板屋根5の底部53との間の寸法に対応する高さに設定される。なお、この下折板屋根3の底部33と上折板屋根5の底部53との間の寸法については、設計時に把握することができる。
次いで、図5Bに示すように、上折板屋根5を設置する。具体的には、折板材51を補強具6に載せ、この折板材51に対して、左右方向に並ぶように、別の折板材51を配置する。このとき、必要に応じて、下折板屋根3と上折板屋根5との間に、断熱材(例えば、グラスウール)を充填してもよい。この後、左右方向に並ぶように配置された複数の折板材51を、はぜ締結により連結する。
このような二重折板屋根構造は、例えば、上折板屋根5に積雪すると、上折板屋根5の山部52に掛かる荷重は、支持具4を介してタイトフレーム2の山部21に伝達し、上折板屋根5の底部53に掛かる荷重は、補強具6を介して母屋1に伝達する。したがって、本実施形態の二重折板屋根構造によれば、補強具6が設けられることで、タイトフレーム2の山部21に伝達する荷重を低減させることができ、タイトフレーム2の変形を抑制できる。
(効果)
以上説明したように、本実施形態の二重折板屋根構造は、複数の横架材上にタイトフレーム2を介して取り付けられた下折板屋根3の山部32に支持具4が取り付けられると共に、当該支持具4に上折板屋根5が取り付けられる。この二重折板屋根構造は、下折板屋根3の底部33における複数の横架材に対応する位置に、上折板屋根5の底部53を支持する補強具6が設けられている。この構成によれば、上折板屋根5に積雪した場合には、その荷重を、支持具4だけでなく補強具6によっても支持することができるため、タイトフレーム2の変形を抑制することができる。
また、補強具6の数量について、例えば、積雪の多い地域には全ての横架材に対応する位置に補強具6を配置したり、積雪の少ない地域には1つおきの横架材に対応して補強具6を配置したりすることもでき、必要に応じて補強具6の数量を決定することができる。
また、本実施形態の二重折板屋根構造は、以下の付加的な構成を有する。すなわち、本実施形態の補強具6は、高さ調整可能に構成されている。この構成によれば、下折板屋根3と上折板屋根5との種類が現場ごとに異なり、下折板屋根3の底部33と上折板屋根5の底部53との間の寸法が現場ごとに異なっても、補強具6の高さを適切な高さに調整でき、どの現場においても同じ補強具6を用いることができる。
また、本実施形態の二重折板屋根構造は、以下の付加的な構成を有する。すなわち、本実施形態の補強具6は、断熱材82を含む。断熱材82は、上折板屋根5よりも熱伝導率が低い。断熱材82は、下折板屋根3の底部33と上折板屋根5の底部53との間の熱伝導を妨げるように構成されている。この構成によれば、下折板屋根3と上折板屋根5との間で生じるヒートブリッジを抑制でき、例えば、上折板屋根5に積雪した場合に、下折板屋根に結露が生じるのを防ぐことができる。特に、上折板屋根5と下折板屋根3との間に断熱材(例えばグラスウール)を充填するような構造においては、当該断熱材が、下折板屋根3に発生した結露水を吸収して断熱性が低下するのを防ぐことができる。
また、本実施形態の二重折板屋根構造は、以下の付加的な構成を有する。すなわち、本実施形態の補強具6は、下折板屋根3の底部33に載置された金属製の本体部を有する。断熱材82は、この本体部の上端に設けられている。この構成によれば、例えば、上折板屋根5に積雪した場合に、補強具6の本体部に結露が生じるのを防ぐことができる。この結果、上折板屋根5と下折板屋根3との間に断熱材を充填するような構造においては、当該断熱材が、下折板屋根3および補強具6に発生した結露水を吸収して断熱性が低下するのを防ぐことができる。
また、本実施形態の補強具6は、横架材上にタイトフレーム2を介して取り付けられた下折板屋根3の山部32に支持具4が取り付けられると共に、当該支持具4に上折板屋根5が取り付けられた二重折板屋根構造に用いられる。この補強具6は、下折板屋根3の底部33における母屋1に対応する位置に載置される底板部61と、底板部61に立設された立上部7と、立上部7の上端に設けられ上折板屋根5の底部53を支持する支持板部8とを備えている。この構成によれば、下折板屋根3の底部33に本実施形態の補強具6を配置し、上折板屋根5の底部53を補強具6により支持させることで、仮に上折板屋根5に積雪した場合に、その荷重を、支持具4だけでなく補強具6によっても支持することができる。この結果、二重折板屋根構造において、タイトフレーム2の変形を抑制することができる。
また、本実施形態の補強具6は、以下の付加的な構成を備える。すなわち、本実施形態の立上部7は、底板部61から延出した第1の縦部71と、前記支持板部8から延出した第2の縦部72とを備える。第1の縦部71と前記第2の縦部72とは、互いに上下方向に位置変更可能に連結されている。この構成によれば、補強具6の高さ調整を行うことができるため、下折板屋根3と上折板屋根5との種類が現場ごとに異なり、下折板屋根3の底部33と上折板屋根5の底部53との間の寸法が現場ごとに異なっても、同じ補強具6を用いることができる。
また、本実施形態の補強具6は、以下の付加的な構成を備える。すなわち、本実施形態の支持板部8は、支持板本体81の上面に設けられた断熱材82を有する。底板部61,立上部7,および支持板本体81を含む本体部は、金属により構成されている。断熱材82は、本体部よりも熱伝導率が低くなるように構成される。この構成によれば、上折板屋根5を金属製の部材で強固に支持できながらも、下折板屋根3と上折板屋根5との間で生じるヒートブリッジを抑制できる。したがって、上折板屋根5に積雪しても、効果的に支持できる上に、下折板屋根および補強具6に結露が生じるのを防ぐことができる。特に、上折板屋根5と下折板屋根3との間に断熱材(例えばグラスウール)を充填するような構造においては、当該断熱材が、下折板屋根3および補強具6に発生した結露水を吸収して断熱性が低下するのを防ぐことができる。
(応用)
本実施形態の横架材は、母屋1であったが、例えば小梁であってもよく、母屋1のみに限定されない。
本実施形態の支持板部8は、通常の設置状態において、上折板屋根5の底部53に接触しているが、例えば、上折板屋根5の底部53に対し、隙間を介して対向してもよい。この場合、5mm以下の隙間であることが好ましい。
本実施形態の断熱材82の位置は、本実施形態に限定されない。例えば、底板部61の下面に設けられていてもよく、上折板屋根5の底部53と下折板屋根3の底部33との間で起こるヒートブリッジが抑制できればよい。
本実施形態の支持具4は、下折板屋根3の山部32の頂部に固定されていたが、例えば、底部33近傍から山部32を跨るような構造の支持具4であってもよく、つまり、支持具4は山部32の頂部に取り付けられなくてもよい。
本実施形態の補強具6の高さ調整機能は、5mmごとに段階的に高さ調整可能に構成されていたが、調整幅は1〜5mmのいずれかであってもよいし、例えば長孔等を介して連結することにより、無段階的に高さ調整可能に構成されていてもよい。
本実施形態の二重折板屋根構造は、既設屋根の上方に新設屋根を葺き替える改修工法により形成された屋根構造であったが、例えば、新築時に形成される二重屋根構造に適用してもよい。
また、本実施形態の補強具6の本体部は金属製であったが、補強具は、例えば、全体が樹脂により構成されてもよい。この場合、補強具全体を、ヒートブリッジを抑制するための断熱材として機能させてもよい。
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、適宜設計変更を行うことができる。
1 母屋(横架材)
2 タイトフレーム
3 下折板屋根
32 山部
33 底部
4 支持具
5 上折板屋根
53 底部
6 補強具
61 底板部
7 立上部
71 第1の縦部
72 第2の縦部
8 支持板部
82 断熱材

Claims (7)

  1. 複数の横架材上にタイトフレームを介して取り付けられた下折板屋根の山部に支持具が取り付けられると共に、当該支持具に上折板屋根が取り付けられた二重折板屋根構造であって、
    前記下折板屋根の底部における前記複数の横架材に対応する位置に、前記上折板屋根の底部を支持する補強具が設けられている
    ことを特徴とする二重折板屋根構造。
  2. 前記補強具は、高さ調整可能に構成されている
    ことを特徴とする請求項1記載の二重折板屋根構造。
  3. 前記補強具は、前記上折板屋根よりも熱伝導率が低い断熱材を含み、
    前記断熱材は、前記下折板屋根の底部と前記上折板屋根の底部との間の熱伝導を妨げるように構成されている
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の二重折板屋根構造。
  4. 前記補強具は、前記下折板屋根の底部に載置された金属製の本体部を有し、
    前記断熱材は、前記本体部の上端に設けられている
    ことを特徴とする請求項3記載の二重折板屋根構造。
  5. 横架材上にタイトフレームを介して取り付けられた下折板屋根の山部に支持具が取り付けられると共に、当該支持具に上折板屋根が取り付けられた二重折板屋根構造に用いられる補強具であって、
    前記下折板屋根の底部における前記横架材に対応する位置に載置される底板部と、
    前記底板部に立設された立上部と、
    前記立上部の上端に設けられ前記上折板屋根の底部を支持する支持板部と
    を備えている
    ことを特徴とする補強具。
  6. 前記立上部は、
    前記底板部から延出した第1の縦部と、
    前記支持板部から延出した第2の縦部と
    を備え、
    前記第1の縦部と前記第2の縦部とは、互いに上下方向に位置変更可能に連結されている
    ことを特徴とする請求項5記載の補強具。
  7. 前記支持板部は、支持板本体の上面に設けられた断熱材を有し、
    前記底板部,前記立上部,および前記支持板本体を含む本体部は金属により構成されており、
    前記断熱材は、前記本体部よりも熱伝導率が低い
    ことを特徴とする請求項5または請求項6記載の補強具。
JP2016044842A 2016-03-08 2016-03-08 二重折板屋根構造およびこれが備える補強具 Active JP6340024B2 (ja)

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