JP6927669B2 - 折板屋根構造及びその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、折板屋根構造及びその施工方法に関する。

近年、耐久性と外観の美しさを備えた金属屋根が普及している。特許文献１には、ステンレス材などの非メッキ長尺鋼板の立ち上がり部同士をシーム溶接で連結させた屋根構造が記載されている。この屋根構造はステンレス鋼板を用いるがゆえに水密性と耐久性に優れる。一方で、ステンレスを用いるゆえに高価である。そのため、このような屋根構造は博物館、展示場や空港等の恒久的に使用される公共施設に用いられることが多い。このような屋根構造の課題は、広く普及させるには高コストであることである。

また、特許文献２には、一般的にメッキ鋼板で形成される長尺鋼板を使った折板屋根構造が記載されており、上記コスト高の課題を解決することができる。一般にメッキ鋼板は溶接に向かない。このため、前記長尺鋼板側部に設けられた長尺な連結屈曲部を緊締止具（同文献では、吊子Ｃ）で連結することにより、複数の前記長尺鋼板（屋根板）同士を連結している。更に、同屋根構造では緊締受け躯体（同文献では、受金具２０）に前記緊締止具を固定することにより、前記連結された長尺鋼板（屋根板）を建屋に固定している。このようにメッキ鋼板で形成される長尺鋼板（折板）で構成された屋根構造は軽量且つコスト面で優れる。そのため、このような屋根構造は、要求される耐用年数が２０年以下の建屋、例えば、工場や倉庫等で多用されている。

特開平１１−２９３８６２号公報 特開平５−８６６９６号公報

折板屋根など、長尺鋼板を用いた屋根構造を説明するにあたり、以後、長尺鋼板の長い方向を長手方向と称し、これに直交する方向を幅方向と称することとする。特許文献１に記載の金属防水構造屋根では、図７（Ｃ）に示すように、長尺ステンレス鋼板Ｊ１６ａの起立部Ｊ３４と隣接長尺ステンレス鋼板Ｊ１６ｂの隣接起立部Ｊ２３で、下地ＪＴに固定の吊子可動片Ｊ４９を挟持している。更に、隣接起立部Ｊ２３に延設された馳折部Ｊ２４が吊子可動片Ｊ４９と起立部Ｊ３４を巻き込んでいる。その上で、馳折部Ｊ２４と、起立部Ｊ３４と、吊子可動片Ｊ４９及び隣接起立部Ｊ２３が、長手方向全体に亘ってシーム溶接されている。この溶接部はシーム溶接部Ｊ５７ｂである。

同金属防水構造屋根の施工方法を図７（Ａ）と（Ｂ１）に示す。図７（Ａ）に示すように、まず、起立部Ｊ３４と隣接起立部Ｊ２３で吊子可動片Ｊ４９を挟持する。その後、馳折部Ｊ２４を折り曲げる前に、起立部Ｊ３４と、吊子可動片Ｊ４９及び隣接起立部Ｊ２３を局所的な溶接、例えばスポット溶接Ｊ５７ａをする。これは、馳折部Ｊ２４を折り曲げる際に起立部Ｊ３４と隣接起立部Ｊ２３がずれないようにする仮止めである。また、後工程で起立部Ｊ３４と隣接起立部Ｊ２３等の長手方向全体に亘ってシーム溶接Ｊ５７ｂをするに際してずれを防止するための仮止めでもある。

同金属防水構造屋根は、図７（Ｃ）に示すように、最終的に長手方向全体に亘るシーム溶接Ｊ５７ｂにより、負圧耐力を維持している。ここで、負圧とは、屋根材を上空へ吸い上げる圧力であって、台風、突風や竜巻によって生じる。負圧耐力とは、この負圧で破壊されずに屋根構造を保つ能力である。

図７（Ｂ１）のように、スポット溶接Ｊ５７ａと馳折部Ｊ２４だけでは負圧耐力を維持できないことを以下説明する。負圧が作用すると、破線円ＰＡの内部領域を中心として、長尺ステンレス鋼板Ｊ１６ａが回転しようとする（図７（Ｂ２））。同金属防水構造屋根は屈曲部の無い起立部Ｊ３４と屈曲部の無い吊子可動片Ｊ４９の突合せ先端付近を局所的なスポット溶接部Ｊ５７ａで固定したものであって、この回転を防ぐ構成はスポット溶接Ｊ５７ａと馳折部Ｊ２４である。馳折部Ｊ２４は吊子可動片Ｊ４９よりも柔らかい鋼板であって、長尺ステンレス鋼板Ｊ１６ａの回転を防止するには十分ではない。また、スポット溶接部Ｊ５７ａは長尺ステンレス鋼板Ｊ１６ａの回転中心となる、破線円ＰＡの内部に形成されたものであるから、回転を抑えるモーメントを発生させる目的としては不適切である。よって、スポット溶接Ｊ５７ａと馳折部Ｊ２４だけで負圧耐力を維持することは不可能である。

特許文献１に記載の金属防水構造屋根はステンレス鋼板に対して長尺方向全体に亘って、シーム溶接を施すことによって負圧耐力を維持していた。一方、折板屋根構造に用いられる折板はメッキ鋼板であるため一般的に溶接は困難である。メッキ鋼板の中には、アルミニウム重量比５５％の合金をメッキした鋼板は比較的溶接性が良いといわれている。しかしそれでも、電気溶接の端子を汚すなど溶接には困難が伴う。溶接をする場合には連結面全域の溶接ではなく、溶接箇所を限るなどの対策が必要である。

特許文献２に記載の屋根構造が代表する折板屋根構造は、緊締止具による折板の連結と固定という簡単な構成ながらも水密性と強度に優れ、軽量構造という点でも優れている。しかし、爆弾低気圧や突風などにより、許容を超える負圧が作用すると前記連結された折板が分解して屋根構造が破壊されてしまうという課題を有している。そこで、本発明の目的、すなわち解決しようとする技術的課題は、溶接固着に向かない折板を用いながらも、負圧耐力を向上させた折板屋根構造及びその施工方法を提供することにある。

そこで、請求項１の発明を、メッキ鋼板で形成された長尺な屋根板たる折板が、前記長尺な方向に適宜設けられた連結具を間に介して互いに隣接する折板屋根構造において、隣接する２つの折板連結部同士の連結であって、前記連結具に折り込まれて保持されてなり、前記長尺な折板を、前記連結具と連結部固定具からなる緊締止具で緊締受け躯体に固定する折板屋根構造であって、前記長尺方向を長手方向と称することとし、該長手方向に直交する方向を幅方向と称することとしたときに、前記折板には主板の幅方向の一端に長尺である第１折板連結部が設けられ、他の一端には長尺である第２折板連結部が設けられ、前記折板の第１折板連結部と、前記折板に隣接する折板の第２折板連結部が連結した配置であって、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が一定の間隔を保って前記連結具に保持された状態にして、前記連結具は、メッキ鋼板で形成されたキャップ材で覆われてなり、前記第１折板連結部の端部と前記キャップ材の幅方向端部との間に局所的な溶接部が形成され、前記第２折板連結部の端部と前記キャップ材の幅方向端部との間に局所的な溶接部が形成されてなることを特徴とする折板屋根構造としたことにより、上記課題を解決した。

また、請求項２の発明を、請求項１に記載の折板屋根構造において、前記連結具は、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部と、前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部とを有し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部が折り込まれて保持され、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部が折り込まれて保持されることで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記フック首部と前記第１折板連結部との間に局所的な溶接部が形成され、前記フック首部と前記第２折板連結部との間に局所的な溶接部が形成されていることを特徴とする折板屋根構造としたことにより、上記課題を解決した。

請求項３の発明を、請求項１又は請求項２に記載の折板屋根構造において、前記連結具は、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部と、前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部とを有し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部が折り込まれて保持され、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部が折り込まれて保持されることで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記第１フック中央部と前記第１折板連結部との間に局所的な溶接部が形成され、前記第２フック中央部と前記第２折板連結部との間に局所的な溶接部が形成されていることを特徴とする折板屋根構造としたことにより、上記課題を解決した。

請求項４の発明を、請求項１、請求項２又は請求項３のいずれかに記載の折板屋根構造において、前記連結具は、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部と、前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部とを有し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部が折り込まれて保持され、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部が折り込まれて保持されることで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記連結具はメッキ鋼板で形成された前記キャップ材で覆われてなり、前記連結具の前記第１フック中央部と前記第１折板連結部の端部及び前記キャップ材の幅方向端部との間に局所的な溶接部が形成され、前記連結具の前記第２フック中央部と前記第２折板連結部の端部及び前記キャップ材の幅方向端部との間に局所的な溶接部が形成されていることを特徴とする折板屋根構造としたことにより、上記課題を解決した。

請求項５の発明を、メッキ鋼板で形成された長尺な屋根板たる折板が、前記長尺な方向に適宜設けられた連結具を間に介して隣接する折板で構成される折板屋根構造において、隣接する２つの折板連結部同士の連結であって、前記折板連結部を折り込んで前記連結具に保持させ、前記長尺な折板を、前記連結具と連結部固定具からなる緊締止具で緊締受け躯体に固定する折板屋根構造の施工方法であって、前記長尺方向を長手方向と称することとし、該長手方向に直交する方向を幅方向と称することとしたときに、前記折板には主板の幅方向の一端に長尺である第１折板連結部を設け、他の一端には長尺である第２折板連結部を設け、前記折板の第１折板連結部と、前記折板に隣接する折板の第２折板連結部が連結できるように配置し、前記連結具には、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部を形成し、更に前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部を形成し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部を折り込んで保持し、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部を折り込んで保持することで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記フック首部と前記第１折板連結部との間に局所的な溶接をし、前記フック首部と前記第２折板連結部との間に局所的な溶接をし、前記連結具を、キャップ材で覆うように
し、前記第１折板連結部の端部と前記キャップ材の幅方向端部との間を局所的に溶接し、前記第２折板連結部の端部と前記キャップ材の幅方向端部との間を局所的に溶接することを特徴とする折板屋根構造の施工方法としたことにより、上記課題を解決した。

請求項６の発明を、請求項５に記載の折板屋根構造の施工方法において、前記長尺な折板を、前記連結具と連結部固定具からなる緊締止具で緊締受け躯体に固定する折板屋根構造の施工方法であって、前記長尺方向を長手方向と称することとし、該長手方向に直交する方向を幅方向と称することとしたときに、前記折板には主板の幅方向の一端に長尺である第１折板連結部を設け、他の一端には長尺である第２折板連結部を設け、前記折板の第１折板連結部と、前記折板に隣接する折板の第２折板連結部が連結できるように配置し、前記連結具には、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部を形成し、更に前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部を形成し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部を折り込んで保持し、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部を折り込んで保持することで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記第１フック中央部と前記第１折板連結部との間に局所的な溶接をし、前記第２フック中央部と前記第２折板連結部との間に局所的な溶接をすることを特徴とする折板屋根構造の施工方法としたことにより、上記課題を解決した。

請求項７の発明を、請求項５又は請求項６のいずれかに記載の折板屋根構造の施工方法において、前記長尺な折板を、前記連結具と連結部固定具からなる緊締止具で緊締受け躯体に固定する折板屋根構造の施工方法であって、前記長尺方向を長手方向と称することとし、該長手方向に直交する方向を幅方向と称することとしたときに、前記折板には主板の幅方向の一端に長尺である第１折板連結部を設け、他の一端には長尺である第２折板連結部を設け、前記折板の第１折板連結部と、前記折板に隣接する折板の第２折板連結部が連結できるように配置し、前記連結具には、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部を形成し、更に前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部を形成し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部を折り込んで保持し、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部を折り込んで保持することで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記連結具をメッキ鋼板で形成された前記キャップ材で覆い、前記連結具の前記第１フック中央部と前記第１折板連結部の端部及び前記キャップ材の幅方向端部との間を局所的に溶接し、前記連結具の前記第２フック中央部と前記第２折板連結部の端部及び前記キャップ材の幅方向端部との間を局所的に溶接することを特徴とする折板屋根構造の施工方法としたことにより、上記課題を解決した。

請求項１に係る発明は、少ない溶接箇所にもかかわらず、折板屋根構造の負圧耐力を格段に向上させることができる効果がある。さらに、請求項１に係る発明は、溶接箇所が極めて少ないにもかかわらず、前記第１折板連結部と前記連結具及び前記第２折板連結部の密着度を向上させることができる。このことにより、前記連結具が、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部の挟持から抜けることを防げるので、同折板屋根構造の負圧耐力を格段に向上させることができる効果がある。更に、請求項１の発明では、前記キャップ材で前記第１折板連結部及び前記第２折板連結部を覆った後に溶接するため作業が単純化される効果がある。

請求項２に係る発明は、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部から離れることを防止するため、溶接箇所が極めて少ないにもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。また、板材に貫通孔を設けてボルト等で締め付けるものではないため、水密性が確保されるという効果もある。また、溶接後に前記第１折板連結部と第２折板連結部をキャップ材で覆えば、該溶接部を形成するに際してメッキが剥げたとしても、直接風雨に曝されることがないという効果がある。

請求項３に係る発明は、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が第１フック中央部２３２ａ及び第２フック中央部２３２ｂから離れることによって、前記フック首部から離れることも防止する。よって、溶接箇所が極めて少ないにもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。また、板材に貫通孔を設けてボルト等で締め付けるものではないため、水密性が確保されるという効果もある。更に溶接箇所は上向きであって、溶接すべき箇所を視認しやすいという効果がある。また、溶接後に前記第１折板連結部と第２折板連結部をキャップ材で覆えば、該溶接部を形成するに際してメッキが剥げたとしても、直接風雨に曝されることがないという効果がある。

請求項４に係る発明は、溶接箇所が極めて少ないにもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。また、前記キャップ材も溶接されるので、ずれなくなるという効果がある。更に、キャップ材で覆った後に溶接するので、既設の屋根に対して、容易に負圧耐力を強化できる効果がある。請求項５に係る発明は、極めて少ない溶接箇所にもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。

さらに、請求項５に係る発明は、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部から離れることを防止するため、溶接箇所が極めて少ないにもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。また、板材に貫通孔を設けてボルト等で締め付けるものではないため、水密性が確保されるという効果もある。また、溶接後に前記第１折板連結部と第２折板連結部をキャップ材で覆えば、該溶接部を形成するに際してメッキが剥げたとしても、直接風雨に曝されることがないという効果がある。

請求項６に係る発明は、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が第１フック中央部２３２ａ及び第２フック中央部２３２ｂから離れることによって、前記フック首部から離れることも防止する。よって、溶接箇所が極めて少ないにもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。また、板材に貫通孔を設けてボルト等で締め付けるものではないため、水密性が確保されるという効果もある。更に溶接箇所は上向きであって、溶接すべき箇所を視認しやすいという効果がある。また、溶接後に前記第１折板連結部と第２折板連結部をキャップ材で覆えば、該溶接部を形成するに際してメッキが剥げたとしても、直接風雨に曝されることがないという効果がある。

請求項７に係る発明は、溶接箇所が極めて少ないにもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。また、前記キャップ材も溶接されるので、ずれなくなるという効果がある。更に、キャップ材で覆った後に溶接するので、既設の屋根に対して、容易に負圧耐力を強化できる効果がある。

は本発明の折板屋根構造の第１実施形態に係る図であって、（Ａ）は同折板屋根構造において、緊締止具及び緊締受け躯体の有る部分の断面図、（Ｂ）は折板屋根構造の斜視図、（Ｃ）はＸ１−Ｘ１矢視断面図である。 は本発明の折板屋根構造の第２実施形態に係る図であって、（Ａ）は同折板屋根構造の斜視図、（Ｃ）はＸ２−Ｘ２矢視断面図である。 は本発明の折板屋根構造の第３実施形態に係る図であって、（Ａ）は同折板屋根構造の斜視図、（Ｃ）はＸ３−Ｘ３矢視断面図である。 は本発明の折板屋根構造の第１実施形態乃至第３実施形態の施工方法を示す図であって、（Ａ）は全実施形態に共通する工程であって、連結具で折板と隣接折板を連結する工程直後の断面図、（Ｂ）は第１実施形態における溶接工程直後の断面図、（Ｃ）は第２実施形態における溶接工程直後の図、（Ｄ）は第３実施形態における溶接工程直後の図である。 は従来の折板屋根構造の例を示す図であって、（Ａ）は折板を形成するためのメッキ鋼板の平面図、（Ｂ）は同折板屋根構造の緊締受け躯体を含む部分の断面図であって、Ｙ１−Ｙ１矢視断面図、（Ｃ）は同折板屋根構造に用いられる連結具と連結部固定具からなる緊締止具の例を示す図、（Ｄ）は同折板屋根構造の緊締止具と緊締受け躯体を含む断面拡大図である。 は従来の折板屋根構造の例を示す図であって、（Ａ）は連結具を含まない部分の断面図、（Ｂ）は同断面図の拡大図、（Ｃ）は連結具を含まない断面図において、負圧によって同折板屋根構造が破壊される例を示す図、（Ｄ）は緊締受け躯体に固定されない連結具を含む断面図、（Ｅ）は同断面において、負圧によって同折板屋根構造が破壊される例を示す断面図、（Ｆ）緊締受け躯体に固定された連結具すなわち緊締止具を含む断面図、（Ｇ）は同断面において、負圧によって同折板屋根構造が破壊される例を示す断面図である。 は長尺ステンレス鋼板をシーム溶接してなる、従来の屋根構造の図であって、（Ａ）は同屋根構造の施工途中の断面図、（Ｂ１）は施工中の図であって、スポット溶接を下後に馳折部を折った状態を示す図、（Ｂ２）は負圧が作用して、長尺ステンレス鋼板が回転する様子を示す図、（Ｃ）は長尺ステンレス鋼板をシーム溶接してなる、従来の屋根構造の断面図である。

図５を参照して、従来の典型的な折板屋根構造を確認する。図５（Ａ）は折板に加工されるべき、長尺のメッキ鋼板である。説明の便宜上、このメッキ鋼板から形成される折板の１つを折板３とし、これに隣接して設置される折板を隣接折板４と呼ぶこととする。原則的には、折板３と隣接折板４は同一形状をした折板である。また、説明の便宜上、前記長尺方向を長手方向と称することとし、該長手方向に直交する方向を幅方向と称することとする。

折板３及び隣接折板４の中央部は帯状の主板３２であって、折板屋根本体を形成する部分である。そして、折板３及び隣接折板４の一端には長尺である第１折板連結部３１が設けられている。前記折板３及び隣接折板４の他の一端には長尺である第２折板連結部４１が設けられている。この構成は、従来の折板と同等な構成なので、図５（Ａ）を参照することができる。

折板屋根構造を形成するに当たっては、折板３と隣接折板４が隣接するように配置されている。また、これら折板の長手方向に亘って、所定の距離毎に連結具２３が設けられている。折板３の第１折板連結部３１と隣接折板４の第２折板連結部４１は、それぞれ、連結具２３に折り込まれて連結形成されている。そして、これら連結具２３のいくつかが、その連結部固定具２２を介して緊締受け躯体１に固定されることにより、前記折板３と隣接折板４が建物本体に固定されることとなる。

図５（Ｂ）は、前記合金鋼板を折板に加工して屋根構造を形成した図であって、Ｙ１−Ｙ１の方向に見た断面図である。折板３と隣接折板４は緊締止具２で緊締受け躯体１に固定される。緊締受け躯体１は、建屋本体に設けられた梁（図示せず）に固定されている。

図５（Ｃ）は一般的な緊締止具２の例である。緊締止具２は、緊締受け躯体１に固定する機能を有する連結部固定具２２と連結具２３を有する。該連結具２３は、垂直上方に伸びたフック首部を有している。説明の便宜上、前記フック首部の両側面の中、折板３の第１折板連結部３１と接する面をフック首部２３３ａと称する。また、前記フック首部の両側面の中、隣接折板４の第２折板連結部４１と接する面をフック首部２３３ｂと称する。連結具２３は、フック首部２３３ａに加えて、該フック首部２３３ａの先に延設された巻き込み形状の第１フック中央部２３２ａと第１フック先端部２３１ａを有する。更に、連結具２３は、フック首部２３３ｂに加えて、該フック首部２３３ｂの先に延設された巻き込み形状の第２フック中央部２３２ｂと第２フック先端部２３１ｂを有する。

図５（Ｄ）は緊締止具２によって、折板３と隣接折板４が、緊締受け躯体１に固定されている例である。連結具固定具２２は緊締受け躯体１に固定されている。一方、図５（Ａ）に示すように、折板３及び隣接折板４の中央には帯状の主板３２が設けられ、その両側には、長尺である第１折板連結部３１と、長尺である第２折板連結部４１が設けられている。

そして、折板３の第１折板連結部３１と隣接折板４の第２折板連結部４１が連結可能なように配置されている。そして、第１フック中央部２３２ａと第１フック先端部２３１ａが前記第１折板連結部３１を折り込んで保持している。更に、第２フック中央部２３２ｂと第２フック先端部２３１ｂが前記第２折板連結部４１を折り込んで保持している。このようにして、連結具２３で折板３と隣接折板４が連結されている。また、連結具２３のいくつかは、図５（Ｄ）に示すように、連結部固定具２２で緊締受け躯体１に固定されている。連結部固定具２２を備えた連結具２３にたいして、両者を一体化して緊締止具２と称する。この緊締止具２により折板３と隣接折板４は緊締受け躯体１に固定されている。

図６（Ａ）に、緊締止具２及び緊締受け躯体以外１及び連結具２３の存在しない所の折板屋根構造の断面図を示す。折板屋根構造のほとんどの領域はこのように、連結具２３を介さず折板３と隣接折板４が対向している構造である。図６（Ｂ）は断面拡大図である。

この折板屋根構造は軽量にもかかわらず、優れた強度を有している。しかし、この折板屋根構造に対して、上方から許容を超える負圧が作用すると、連結具２３による折板３及び隣接折板４の第１折板連結部３１及び第２折板連結部４１の折込み構造が崩れて、その結果折板屋根構造が分解してしまう。我々の研究によれば、この折り込み構造の崩れは、前記第１折板連結部３１と前記第２折板連結部４１が、許容を超える負圧の作用で離れてしまうことをきっかけとして分解が進むことが分かっている。図６（Ｃ）は緊締受け躯体１及と緊締止具２及び連結具２３が存在しない領域での折板屋根構造の分解を示している。ここでは、折板３と隣接折板４を隣接させて保持する力がそもそも作用していないため、負圧によって大きくその構成が崩れている。

これに対して図６（Ｆ）は緊締受け躯体１とこれに固定された緊締止具２が折板３と隣接折版４を連結している箇所の断面図である。このように、緊締受け躯体１に固定された緊締止具２が連結している箇所では、分解しにくいが、許容を超える負圧によって折板屋根構造が壊れつつある（同図（Ｇ））。同図（Ｄ）は緊締受け躯体１に固定されていない連結具２３によって折板３と隣接折版４を連結している箇所の断面図である。連結具２３自体が負圧で傾くので、折板３及び隣接折板４の連結具２３への密着度が低くなって分解が進む（同図（Ｅ））。以上から、折板屋根構造の負圧耐力を向上させるには、連結具２３と折板３及び隣接折版４の密着度を上げることが効果的であることが分かる。

［第１実施形態の構成］
そこで、本発明の折板屋根構造に係る第１実施形態は、連結具２３で折板３と隣接折版４が連結されている箇所の断面構造であって、図１に示す折板屋根構造である。連結具２３自体の構成は従来と同様で、図５（Ｃ）を参照することができる。連結具２３ではフック首部が略垂直上方に伸びている。そのフック首部の両側面の中、折板３の第１折板連結部３１に接する面をフック首部２３３ａと称することとする。そして、フック首部２３３ａから、巻き込み形状の第１フック中央部２３２ａ及び第１フック先端部２３１ａが延設されている。更にフック首部の両側面の中、折板４の第２折板連結部４１に接する面をフック首部２３３ｂと称することとする。そして、フック首部２３３ｂから、巻き込み形状の第２フック中央部２３２ｂ及び第２フック先端部２３１ｂが延設されている（図５（Ｃ））。

長尺屋根板たる折板３とこれに隣接する、隣接折板４は原則として同一の形状をしていて、その中央部に帯状の主板３２を有して、その両側の中の一端には長尺である第１折板連結部３１が設けられ、他の一端には長尺である第２折板連結部４１が設けられている。そして、第１フック中央部２３２ａと第１フック先端部２３１ａには折板３の第１折板連結部が折り込まれて保持され、第２フック中央部２３２ｂと第２フック先端部２３１ｂには隣接折板４の第２折板連結部４１が折り込まれて保持されている。このように、折板３の第１折板連結部３１と隣接折板４の第２折板連結部が連結具２３に折り込み保持されることで、第１折板連結部と第２折板連結部がフック首部２３３ａ，２３３ｂを両面から挟持することとなる。

ここで、本発明の折板屋根構造の第１実施形態では、図１に示すように、折板３の第１折板連結部３１とフック首部２３３ａの間に局所的な溶接、たとえばスポット溶接による溶接部５Ａが形成されている。更に、隣接折板４の第２折板連結部４１とフック首部２３３ｂの間に局所的な溶接部５Ａが形成されている（図１（Ｃ））。図１（Ｂ）は同折板屋根構造の斜視図で、（Ｃ）はＸ１−Ｘ１矢視断面図である。

同折板屋根構造は、折板３の第１折板連結部３１と隣接折板４の第２折板連結部４１がフック首部２３３ａ，２３３ｂから離れることを防止するため、溶接箇所が極めて少ないにもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。また、板材に貫通孔を設けてボルト等で締め付けるものではないため、水密性が確保されるという効果もある。また、溶接後に第１折板連結部３１と第２折板連結部４１をキャップ材６で覆えば、溶接部５Ａを形成するに際してメッキが剥げたとしても、直接風雨に曝されることがないという効果がある。

［第２実施形態の構成］
次に、図２に基づいて本発明の折板屋根構造に係る第２実施形態を説明する。折り込まれた第１折板連結部３１と第２折板連結部４１が連結具２３に保持される構造は第１実施形態の構造と同一である。ここで、第２実施形態に係る折板屋根構造では、連結具２３の第１フック中央部２３２ａと前記第１折板連結部３１との間に局所的な溶接部５Ｂを設ける。更に、第２フック中央部２３２ｂと前記第２折板連結部４１との間に局所的な溶接部５Ｂを設ける。図２（Ａ）は同折板屋根構造の斜視図であり、（Ｂ）はＸ２−Ｘ２矢視断面図である。

同折板屋根構造は、第１折板連結部３１と第２折板連結部４１が第１フック中央部２３２ａ及び第２フック中央部２３２ｂから離れることを防止するので、少ない溶接箇所にもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。更に溶接部５Ｂは上向きであって、溶接すべき箇所を視認しやすいという効果がある。また、溶接後に第１折板連結部３１と第２折板連結部４１をキャップ材６で覆えば、溶接部５Ｂを形成するに際してメッキが剥げたとしても、直接風雨に曝されることがないという効果がある。

［第３実施形態の構成］
次に、図３に基づいて本発明の折板屋根構造に係る第３実施形態を説明する。折り込まれた第１折板連結部３１と第２折板連結部４１が連結具２３に保持される構造は第１実施形態及び第２実施形態の構造と同一である。ここで、第３実施形態に係る折板屋根構造では、連結具２３と第１折板連結部３１及び第２折板連結部４１がキャップ部材６Ｄで覆われている、その上で、第１折板連結部３１と連結具２３及びキャップ材６Ｄとの間に局所的な溶接部５Ｃが形成されている。更に、第２折板連結部４１と連結具２３及びキャップ材６Ｄとの間に局所的な溶接部５Ｃが形成されている。図３（Ａ）は同折板屋根構造の斜視図であり、（Ｂ）はＸ３−Ｘ３矢視断面図である。

同折板屋根構造は、溶接箇所が極めて少ないにもかかわらず、格段に負圧耐力を向上させる効果がある。更に、キャップ材６Ｄで第１折板連結部３１及び第２折板連結部４１を覆った後に溶接するため作業が単純化される効果がある。また、キャップ材６Ｄも溶接されるので、ずれなくなるという効果がある。更に、既設の屋根に対して容易に負圧耐力を強化できる効果がある。

［第１実施形態の施工方法］
本発明の折板屋根構造に係る第１実施形態の施工方法を説明する。同施工方法は、メッキ鋼板を材料とする長尺な折板３及び隣接折板４と、緊締受け躯体１及び緊締止具２を有する折板屋根構造の施工方法である。緊締止具２は緊締受け躯体１に固定された連結部固定具２２と連結具２３を形成する。一方、折板３と隣接折板４として、その中央部に帯状の主板３２を有して、その両側の中の一端には長尺である第１折板連結部３１が設けられ、他の一端には長尺である第２折板連結部４１が設けられている折板を用いる。

まず、従来施工法と同様に、折板３の第１折板連結部３１と、隣接折板４の第２折板連結部４１をそれぞれ、緊締止部２の連結具２３に折り込んで保持させる（図４（Ａ））。そこで、連結具２３のフック首部２３３ａと第１折板連結部３１を局所的に溶接し、フック首部２３３ｂと第２折板連結部４１を局所的に溶接する。その後、連結具２３及び第１折板連結部３１及び第２折板連結部４１をキャップ材６で覆う（図４（Ｂ））。以上が第１実施形態の施工方法である。

［第２実施形態の施工方法］
本発明の折板屋根構造に係る第２実施形態の施工方法を説明する。メッキ鋼板を材料とする長尺な折板３及び隣接折板４を連結具２３で連結する工程までは、第１実施形態の施工方法と同様である。その後、第１フック中央部２３２ａと第１折板連結部３１を局所的に溶接し、第２フック中央部２３２ｂと第２折板連結部４１を局所的に溶接する。次いで、連結具２３及び第１折板連結部３１及び第２折板連結部４１をキャップ材６で覆う（図４（Ｃ））。以上が第２実施形態の施工方法である。第１実施形態及び第２実施形態に係る折板屋根構造は、形成された溶接部をキャップ材６で覆うので、該溶接部が直接風雨に曝されることがないという効果がある。

［第３実施形態の施工方法］
本発明の折板屋根構造に係る第３実施形態の施工方法を説明する。メッキ鋼板を材料とする長尺な折板３及び隣接折板４を連結具２３で連結する工程までは、第１実施形態及び第２実施形態の施工方法と同様である。次いで、連結具２３及び第１折板連結部３１及び第２折板連結部４１をキャップ材６Ｄで覆い、キャップ６Ｄごと溶接する。すなわち、第１折板連結部３１と連結具２３及びキャップ材６Ｄを局所的に溶接し、第２折板連結部４１と連結具２３及びキャップ材６Ｄを局所的に溶接する（図４（Ｄ））。以上が第３実施形態の施工方法である。同折板屋根構造の施工方法はキャップ材６Ｄで覆った後に溶接するので、施工方法が簡略化されている。また、キャップ材で覆われている、既設の折板屋根板の負圧耐力向上にも適用できる施工方法である。

次に、好ましい折板材質について説明する。一般に、メッキ鋼板は電気溶接に向かないといわれている。しかし、アルミニウム重量比５５％の合金による、合金メッキ鋼板であれば、その他のメッキ鋼板よりも溶接性が良いとされている。したがって、本発明の折板屋根構造に用いる折板は、例えば、アルミニウム重量比５５％（例えば、ガルバリウム鋼板（登録商標）等）の合金メッキ鋼板など、溶接性に優れたメッキ鋼板を用いることが好ましい。また、折板３の厚さは０．３〜２．０ｍｍ前後である。

溶接性に優れたメッキ鋼板を用いても、合金メッキ鋼板の溶接加工は、メッキ成分が溶接電極を汚す等の問題があり、可能な限り溶接箇所を限定したいものである。そこで、本発明の折板屋根構造は、極めて溶接箇所を減じたにもかかわらず、効果的に負圧耐力を向上させる折板屋根構造を提供するものである。

以上説明した、本発明の折板屋根構造の実施形態ではスポット溶接を例として説明したが、各スポット溶接をつなげることにより、シーム溶接化したとしても本発明思想の範囲内である。また、本発明の折板屋根構造は、主に折板屋根に用いられる構造であるが、ルーフデッキなどの床材として用いたり、或いは、垂直に立てて壁材として用いたりしても、本発明思想の範囲内である。

１…緊締受け躯体、２…緊締止具、２２…連結部固定具、２３…連結具、
２３１ａ…第１フック先端部、２３１ｂ…第２フック先端部、
２３２ａ…第１フック中央部、２３２ｂ…第２フック中央部、
２３３ａ，２３３ｂ…フック首部、３…折板、３１…第１折板連結部、３２…主板、
４…隣接折板、４１…第２折板連結部、５Ａ ，５Ｂ，５Ｃ…溶接部、
６，６Ｄ…キャップ材。

Claims (7)

1. メッキ鋼板で形成された長尺な屋根板たる折板が、前記長尺な方向に適宜設けられた連結具を間に介して互いに隣接する折板屋根構造において、隣接する２つの折板連結部同士の連結であって、前記連結具に折り込まれて保持されてなり、前記長尺な折板を、前記連結具と連結部固定具からなる緊締止具で緊締受け躯体に固定する折板屋根構造であって、前記長尺方向を長手方向と称することとし、該長手方向に直交する方向を幅方向と称することとしたときに、前記折板には主板の幅方向の一端に長尺である第１折板連結部が設けられ、他の一端には長尺である第２折板連結部が設けられ、前記折板の第１折板連結部と、前記折板に隣接する折板の第２折板連結部が連結した配置であって、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が一定の間隔を保って前記連結具に保持された状態にして、前記連結具は、メッキ鋼板で形成されたキャップ材で覆われてなり、前記第１折板連結部の端部と前記キャップ材の幅方向端部との間に局所的な溶接部が形成され、前記第２折板連結部の端部と前記キャップ材の幅方向端部との間に局所的な溶接部が形成されてなることを特徴とする折板屋根構造。
2. 請求項１に記載の折板屋根構造において、前記連結具は、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部と、前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部とを有し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部が折り込まれて保持され、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部が折り込まれて保持されることで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記フック首部と前記第１折板連結部との間に局所的な溶接部が形成され、前記フック首部と前記第２折板連結部との間に局所的な溶接部が形成されていることを特徴とする折板屋根構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の折板屋根構造において、前記連結具は、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部と、前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部とを有し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部が折り込まれて保持され、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部が折り込まれて保持されることで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記第１フック中央部と前記第１折板連結部との間に局所的な溶接部が形成され、前記第２フック中央部と前記第２折板連結部との間に局所的な溶接部が形成されていることを特徴とする折板屋根構造。
4. 請求項１、請求項２又は請求項３のいずれかに記載の折板屋根構造において、前記連結具は、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部と、前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部とを有し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部が折り込まれて保持され、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部が折り込まれて保持されることで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記連結具はメッキ鋼板で形成された前記キャップ材で覆われてなり、前記連結具の前記第１フック中央部と前記第１折板連結部の端部及び前記キャップ材の幅方向端部との間に局所的な溶接部が形成され、前記連結具の前記第２フック中央部と前記第２折板連結部の端部及び前記キャップ材の幅方向端部との間に局所的な溶接部が形成されていることを特徴とする折板屋根構造。
5. メッキ鋼板で形成された長尺な屋根板たる折板が、前記長尺な方向に適宜設けられた連結具を間に介して隣接する折板で構成される折板屋根構造において、隣接する２つの折板連結部同士の連結であって、前記折板連結部を折り込んで前記連結具に保持させ、前記長尺な折板を、前記連結具と連結部固定具からなる緊締止具で緊締受け躯体に固定する折板屋根構造の施工方法であって、前記長尺方向を長手方向と称することとし、該長手方向に直交する方向を幅方向と称することとしたときに、前記折板には主板の幅方向の一端に長尺である第１折板連結部を設け、他の一端には長尺である第２折板連結部を設け、前記折板の第１折板連結部と、前記折板に隣接する折板の第２折板連結部が連結できるように配置し、前記連結具には、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部を形成し、更に前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部を形成し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部を折り込んで保持し、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部を折り込んで保持することで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記フック首部と前記第１折板連結部との間に局所的な溶接をし、前記フック首部と前記第２折板連結部との間に局所的な溶接をし、前記連結具を、キャップ材で覆うようにし、前記第１折板連結部の端部と前記キャップ材の幅方向端部との間を局所的に溶接し、前記第２折板連結部の端部と前記キャップ材の幅方向端部との間を局所的に溶接することを特徴とする折板屋根構造の施工方法。
6. 請求項５に記載の折板屋根構造の施工方法において、前記長尺な折板を、前記連結具と連結部固定具からなる緊締止具で緊締受け躯体に固定する折板屋根構造の施工方法であって、前記長尺方向を長手方向と称することとし、該長手方向に直交する方向を幅方向と称することとしたときに、前記折板には主板の幅方向の一端に長尺である第１折板連結部を設け、他の一端には長尺である第２折板連結部を設け、前記折板の第１折板連結部と、前記折板に隣接する折板の第２折板連結部が連結できるように配置し、前記連結具には、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部を形成し、更に前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部を形成し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部を折り込んで保持し、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部を折り込んで保持することで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記第１フック中央部と前記第１折板連結部との間に局所的な溶接をし、前記第２フック中央部と前記第２折板連結部との間に局所的な溶接をすることを特徴とする折板屋根構造の施工方法。
7. 請求項５又は請求項６のいずれかに記載の折板屋根構造の施工方法において、前記長尺な折板を、前記連結具と連結部固定具からなる緊締止具で緊締受け躯体に固定する折板屋根構造の施工方法であって、前記長尺方向を長手方向と称することとし、該長手方向に直交する方向を幅方向と称することとしたときに、前記折板には主板の幅方向の一端に長尺である第１折板連結部を設け、他の一端には長尺である第２折板連結部を設け、前記折板の第１折板連結部と、前記折板に隣接する折板の第２折板連結部が連結できるように配置し、前記連結具には、垂直上方に伸びたフック首部の両側面の中の前記第１折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第１フック中央部及び第１フック先端部を形成し、更に前記フック首部の両側面の中の前記第２折板連結部に接する面に延設された巻き込み形状の第２フック中央部及び第２フック先端部を形成し、前記第１フック中央部と第１フック先端部に前記第１折板連結部を折り込んで保持し、前記第２フック中央部と第２フック先端部に前記第２折板連結部を折り込んで保持することで、前記第１折板連結部と前記第２折板連結部が前記フック首部を両面から挟持する構成にして、前記連結具をメッキ鋼板で形成された前記キャップ材で覆い、前記連結具の前記第１フック中央部と前記第１折板連結部の端部及び前記キャップ材の幅方向端部との間を局所的に溶接し、前記連結具の前記第２フック中央部と前記第２折板連結部の端部及び前記キャップ材の幅方向端部との間を局所的に溶接することを特徴とする折板屋根構造の施工方法。

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