JP7061331B1 - 屋根の補強構造及びその補強部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】屋根に貫通孔を設けることなく屋根の補強を行う。【解決手段】建築物の屋根（１０）を構成する屋根材の屋外面（１０ｔ）に接着固定される第１ベース部材（２０Ａ）及び第２ベース部材（２０Ｂ）と、長尺部材からなる補強梁部材（３０）と、を備え、補強梁部材は、第１ベース部材（２０Ａ）及び第２ベース部材（２０Ｂ）に固定される。また、補強梁部材（３０）にパネル取付金具（５０Ａ、５０Ｂ）を固定し、更のその上に太陽光パネル（６０）を固定してもよい。【選択図】図１
Description
本発明は、屋根の補強構造及びその補強部材に関する。
工場などの屋根に設置される山部及び谷部が交互に形成された折板屋根材の補強方法の一例として、特許文献１には「折板屋根材の谷部に貫通孔を形成する工程と、補強材固定部材を準備する工程とを備える。補強材固定部材は、本体部と、本体部に回転可能に取り付けられた棒状の回転部とを備え、回転部の延伸方向が本体部の延伸方向と一致する第１の状態と、回転部の延伸方向が本体部の延伸方向と直交して回転部の回転が阻止された第２の状態とを取り得る。また、折板屋根の補強方法は、各貫通孔に第１の状態の補強材固定部材を挿入する工程と、各補強材固定部材を第２の状態とする工程と、各補強材固定部材の回転部を梁部材の下面に係合させる工程と、折板屋根材の外表面側において、梁部材の延伸方向に並ぶ複数の補強材固定部材に、折板屋根材の各山部の上方に配置された補強用梁部材を固定する工程とを備える（要約抜粋）」が開示されている。
特許文献１では、折板屋根の谷部に貫通孔を形成する必要があるが、この貫通孔から雨水が侵入して雨漏りの原因なるという課題がある。
本発明は上記課題及び実情に鑑みてなされたものであり、屋根に貫通孔を設けることなく屋根の補強を行うことを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は特許請求の範囲に記載の構成を備える。その一例をあげるならば、本発明は、建築物の屋根の補強構造であって、建築物の屋根を構成する屋根材の屋外面に接着固定される第１ベース部材及び第２ベース部材と、長尺部材からなる補強梁部材と、を備え、前記補強梁部材は、前記第１ベース部材及び前記第２ベース部材に固定される、ことを特徴とする。
本発明によれば、第１ベース部材及び第２ベース部材を屋根の屋外面に接着固定し、その屋根に固定された第１ベース部材及び第２ベース部材に更に補強梁部材を固定するので、補強梁部材を屋根に取り付ける際に屋根に貫通孔を開けることなく屋根の補強が行える。
また本発明は、太陽光パネルの取付構造であって、建築物の屋根を構成する屋根材の屋外面に接着固定される第１ベース部材及び第２ベース部材と、長尺部材からなる補強梁部材と、略Ｌ字型のパネル取付金具と、を備え、前記補強梁部材は、前記第１ベース部材及び前記第２ベース部材に固定され、前記パネル取付金具は、前記第１ベース部材及び前記第２ベース部材のそれぞれの上部に固定され、太陽光パネルは、前記パネル取付金具に固定される、ことを特徴とする。
本発明によれば、第１ベース部材及び第２ベース部材を屋根の屋外面に接着固定し、その屋根に固定された第１ベース部材及び第２ベース部材に更に補強梁部材を固定するので、補強梁部材を屋根に取り付ける際に屋根に貫通孔を開けることとなく屋根の補強が行える。更に、この屋根補強構造を利用して太陽光パネルを取り付けることができる。
また本発明は、建築物の屋根の補強部材であって、ベース部材と、補強梁部材と、を備え、前記ベース部材は、矩形状のベース基板部と、前記ベース基板部の第１側部から上方に突出する第１側板部と、前記ベース基板部の第２側部から上方に突出し、前記第１側板部と対向する第２側板部と、前記第１側板部及び前記第２側板部を連結するベース連結板と、を含み、前記補強梁部材は、長尺部材からなる第１レール部及び第２レール部を備え、前記第１レール部及び前記第２レール部のそれぞれは、長尺の板状部材からなるレール底板部と、前記レール底板部の側部から上方に突出するレール側板部と、を含む、ことを特徴とする。
本発明によれば、第１ベース部材及び第２ベース部材を屋根の屋外面に接着固定し、その屋根に固定された第１ベース部材及び第２ベース部材に更に補強梁部材を固定するので、補強梁部材を屋根に取り付ける際に屋根に貫通孔を開けることとなく屋根の補強が行える。
本発明によれば、屋根に貫通孔を設けることなく屋根の補強を行うことができる。なお、上述した以外の目的、構成、効果については以下の実施形態において明らかにされる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。全図と通じて同一の構成には同一の符号を付し、重複説明を省略する。
＜屋根の補強構造＞
図１は、本実施形態に係る屋根の補強構造１００を示す図である。また図２は、実施形態に係る屋根の補強構造１００を利用した太陽光パネル６０の取付構造を示す図である。
図１は、本実施形態に係る屋根の補強構造１００を示す図である。また図２は、実施形態に係る屋根の補強構造１００を利用した太陽光パネル６０の取付構造を示す図である。
屋根の補強構造１００は、建築物に既に設置された屋根に対して、追加的に屋外側から屋根を補強する構造である。以下では、山部１１と谷部１２とが交互に形成された折板屋根材１０を補強した例を取り上げて説明する。
屋根の補強構造１００は、第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂと、補強梁部材３０とを備える。第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂは同一の構成であるので、両者を区別しない場合は単にベース部材２０と記載する。
第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂは、折板屋根材１０の屋外面１０ｔ、本実施形態では山部１１の屋外面１０ｔに建築物の桁行方向に沿って間隔をあけて接着固定される。
より詳しくは、第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂは、屋外面１０ｔの山部１１のうち、折板屋根材１０を支える小屋梁７０とは反対側に接着固定される。ここでいう「小屋梁」とは、例えばＨ型鋼やＩ型鋼であり、折板屋根材１０を屋内側から支える梁である。第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂを屋外面１０ｔのうち小屋梁とは反対側の屋外面１０ｔに固定することで、第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂから折板屋根材１０に荷重が加わることによる折板屋根材１０の撓みをより少なくすることができる。
補強梁部材３０は、屋外面１０ｔに接着された第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂに固定される長尺部材である。補強梁部材３０の軸方向は建築物の桁行方向に一致する。
図１の側面視、及び図２に示すように、補強梁部材３０の上部にパネル取付金具５０Ａ、５０Ｂが締結部材により固定され、その上に太陽光パネル６０が敷設されてもよい。これにより、屋根の補強構造１００を利用して、太陽光パネル６０を取り付けることができる。太陽光パネルの取付構造の詳細については後述する。
（ベース部材）
図３、図４を参照してベース部材について説明する。図３は、ベース部材の上面図である。図４は、ベース部材の第１側部からみた側面図である。
図３、図４を参照してベース部材について説明する。図３は、ベース部材の上面図である。図４は、ベース部材の第１側部からみた側面図である。
ベース部材２０は、ベース基板部２１、第１側板部２２１、第２側板部２２２、ベース連結板２３を含む。
ベース基板部２１は、矩形状（正方形状を含む）の鉄板により構成される。ベース基板部２１の下面、即ち、折板屋根材１０の屋外面１０ｔとの対向面には、屋外面１０ｔとの間に第１側部に沿った隙間を形成する第１凹部２４１と、屋外面１０ｔとの間に第２側部に沿った隙間を形成する第２凹部２４２とが備えられる。
第１側板部２２１は、ベース連結板２３を挟んで２つの貫通孔２５１ａ、２５１ｂが形成される。
第２側板部２２２にも同様に２つの貫通孔２５２ａ、２５２ｂが形成される。
ベース連結板２３は、第１側板部２２１と第２側板部２２２とを連結する。ベース連結板２３には、貫通孔２６１ａ、２６１ｂが設けられる。
（補強梁部材と取付方法）
図５、図６、図７を参照してベース部材と補強梁部材との取付方法について説明する。図５は、屋根に接着したベース部材２０に補強梁部材３０を差し込む状態を示す図である。図６は、屋根に接着したベース部材２０に補強梁部材３０を固定する状態を示す図である。図７は、図６のＡ－Ａ’断面図である。
図５、図６、図７を参照してベース部材と補強梁部材との取付方法について説明する。図５は、屋根に接着したベース部材２０に補強梁部材３０を差し込む状態を示す図である。図６は、屋根に接着したベース部材２０に補強梁部材３０を固定する状態を示す図である。図７は、図６のＡ－Ａ’断面図である。
図５に示すように、補強梁部材３０は、第１レール部３１１、第２レール部３１２、及びレール連結部３４を備える。
第１レール部３１１及び第２レール部３１２のそれぞれは、断面形状が略Ｌ型の長尺部材からなる。より具体的には、第１レール部３１１及び第２レール部のそれぞれは、長尺の板状部材からなるレール底板部３２１、３２２と、レール底板部３２１、３２２の側部から上方に突出するレール側板部３３１、３３２とを備える。レール側板部３３１、３３２は、レール連結部３４により連結される。これにより第１レール部３１１及び第２レール部３１２が一体化され、軸方向の歪みや第１レール部３１１及び第２レール部３１２の曲がりに対して補強することができる。
レール側板部３３１、３３２のそれぞれには、軸方向に沿って複数の貫通孔３５１、３５２が形成される。
補強梁部材３０をベース部材２０に固定する際には、まずベース部材２０を折板屋根材１０の屋外面１０ｔに接着固定する。
次に、第１凹部２４１と屋外面１０ｔとの間に第１レール部３１１のレール底板部３２１を、第２凹部２４２と屋外面１０ｔとの間に第２レール部３１２のレール底板部３２２を差し込む。
そして、第１レール部３１１の貫通孔３５１と第１側板部２２１の貫通孔２５１ａ、２５１ｂとを重ね合わせ、かつ第２レール部３１２の貫通孔３５２と第２側板部２２２の貫通孔２５２ａ、２５２ｂとを重ね合わせ（図７参照）、補強梁部材３０を軸方向にスライドさせる。
その後、図６に示すように、ボルト４０を第１レール部３１１の貫通孔３５１と第１側板部２２１の貫通孔２５１ｂとに挿入し、ナット４１（図９にボルト４０に嵌合するナット４１を図示）を用いて締結する。第１側板部２２１の貫通孔２５１ａ、及び第２側板部２２２と第２レール部３１２についても同様である。
（太陽光パネルの取付構造）
ベース部材２０にパネル取付金具を連結して太陽光パネルを取り付けてもよい。図８は、パネル取付金具の説明図である。図９は、図８のＢ－Ｂ’を含む面の断面図である。図１０は、図８のＣ－Ｃ’を含む面の断面図である。
ベース部材２０にパネル取付金具を連結して太陽光パネルを取り付けてもよい。図８は、パネル取付金具の説明図である。図９は、図８のＢ－Ｂ’を含む面の断面図である。図１０は、図８のＣ－Ｃ’を含む面の断面図である。
ベース部材２０のベース連結板２３にパネル取付金具５０Ａ、５０Ｂをボルト４２Ａと不図示のナットとで固定する。同様に、パネル取付金具５０Ｃ、５０Ｄをボルト４２Ｂと不図示のナットとで固定する。パネル取付金具５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄは同一の構成なので、区別をしない場合はパネル取付金具５０と記載する。
パネル取付金具５０はＬ字金具であり、ベース連結板２３に当接する取付面５１と、取付面５１の上端部から取付面５１と水平方向に突出するパネル支持面５２を備える。取付面５１、パネル支持面５２にはそれぞれ貫通孔５３、５４が形成される。
図１０に示すように、パネル取付金具５０Ａ、５０Ｂの各取付面５１の貫通孔５３、５３と、ベース連結板２３の貫通孔２６１ａとを位置合わせをして配置する。そして、貫通孔５３、２６１ａ、５３にボルト４２Ａを貫通させナット４３を嵌合させて締結する。パネル取付金具５０Ｃ、５０Ｄも同様である。なお、図１０では図示を省略するもの第２側板部２２２の貫通孔２５２ａ、２５２ｂはボルト４０及びナット４１により締結されている。
各パネル取付金具５０のパネル支持面５２は太陽光パネル６０の下面に当接する。そして、太陽光パネル６０に設けられた貫通孔とパネル支持面５２の貫通孔５４とを位置合わせし、ボルト４５及びナット４６（図１０参照）により、太陽光パネル６０をパネル取付金具５０のパネル支持面５２に取り付ける。
本実施形態によれば、第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂを屋根の屋外面１０ｔに接着固定し、その屋根に固定された第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂに更に補強梁部材３０を固定するので、補強梁部材３０を屋根に取り付ける際に屋根に貫通孔を開けることとなく屋根の補強が行える。
更に、第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂにパネル取付金具５０Ａ、５０Ｂを取付け、それと太陽光パネル６０とを固定することで、第１ベース部材２０Ａ及び第２ベース部材２０Ｂ及び補強梁部材３０で太陽光パネル６０を支持する。これにより、屋根補強構造を利用して太陽光パネルを取り付けることができる。つまり、太陽光パネル６０を屋根に貫通孔を開けることなく設置することができる。
上記実施形態は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない様々な変更例は本発明に含まれる。例えば、屋根は折板屋根材を用いずフラットな平面屋根であっても、本実施形態に係る屋根の補強構造及びそれを利用した太陽光パネルの取付構造を用いることができる。
１０ ：折板屋根材
１０ｔ ：屋外面
１１ ：山部
１２ ：谷部
２０ ：ベース部材
２０Ａ ：第１ベース部材
２０Ｂ ：第２ベース部材
２１ ：ベース基板部
２３ ：ベース連結板
３０ ：補強梁部材
３４ ：レール連結部
４０ ：ボルト
４１ ：ナット
４２Ａ ：ボルト
４２Ｂ ：ボルト
４３ ：ナット
４５ ：ボルト
４６ ：ナット
５０ ：パネル取付金具
５０Ａ ：パネル取付金具
５０Ｂ ：パネル取付金具
５０Ｃ ：パネル取付金具
５０Ｄ ：パネル取付金具
５１ ：取付面
５２ ：パネル支持面
５３ ：貫通孔
５４ ：貫通孔
６０ ：太陽光パネル
７０ ：小屋梁
１００ ：補強構造
２２１ ：第１側板部
２２２ ：第２側板部
２４１ ：第１凹部
２４２ ：第２凹部
２５１ａ ：貫通孔
２５１ｂ ：貫通孔
２５２ａ ：貫通孔
２５２ｂ ：貫通孔
２６１ａ ：貫通孔
２６１ｂ ：貫通孔
３１１ ：第１レール部
３１２ ：第２レール部
３２１ ：レール底板部
３２２ ：レール底板部
３３１ ：レール側板部
３３２ ：レール側板部
３５１ ：貫通孔
３５２ ：貫通孔
１０ｔ ：屋外面
１１ ：山部
１２ ：谷部
２０ ：ベース部材
２０Ａ ：第１ベース部材
２０Ｂ ：第２ベース部材
２１ ：ベース基板部
２３ ：ベース連結板
３０ ：補強梁部材
３４ ：レール連結部
４０ ：ボルト
４１ ：ナット
４２Ａ ：ボルト
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４３ ：ナット
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４６ ：ナット
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５０Ｃ ：パネル取付金具
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５１ ：取付面
５２ ：パネル支持面
５３ ：貫通孔
５４ ：貫通孔
６０ ：太陽光パネル
７０ ：小屋梁
１００ ：補強構造
２２１ ：第１側板部
２２２ ：第２側板部
２４１ ：第１凹部
２４２ ：第２凹部
２５１ａ ：貫通孔
２５１ｂ ：貫通孔
２５２ａ ：貫通孔
２５２ｂ ：貫通孔
２６１ａ ：貫通孔
２６１ｂ ：貫通孔
３１１ ：第１レール部
３１２ ：第２レール部
３２１ ：レール底板部
３２２ ：レール底板部
３３１ ：レール側板部
３３２ ：レール側板部
３５１ ：貫通孔
３５２ ：貫通孔
Claims (6)
- 建築物の屋根の補強構造であって、
建築物の屋根を構成する屋根材の屋外面に接着固定される第１ベース部材及び第２ベース部材と、
長尺部材からなる補強梁部材と、を備え、
前記補強梁部材は、前記第１ベース部材及び前記第２ベース部材に固定され、
前記第１ベース部材及び前記第２ベース部材のそれぞれは、
矩形状のベース基板部と、
前記ベース基板部の第１側部から上方に突出する第１側板部と、
前記ベース基板部において、前記第１側部に対向する第２側部から上方に突出する第２側板部と、を含み、
前記ベース基板部の下面を前記屋外面に接着固定し、
前記補強梁部材は、前記第１ベース部材の前記第１側板部及び前記第２側板部、及び前記第２ベース部材の前記第１側板部及び前記第２側板部に固定される、
ことを特徴とする屋根の補強構造。 - 請求項１に記載の屋根の補強構造であって、
前記補強梁部材は、長尺部材からなる第１レール部及び第２レール部を備え、
前記第１レール部及び前記第２レール部のそれぞれは、
長尺の板状部材からなるレール底板部と、
前記レール底板部の側部から上方に突出するレール側板部と、を備え、
前記第１ベース部材及び前記第２ベース部材の各前記ベース基板部の前記下面には、当該下面と前記屋外面との間に前記第１側部に沿った隙間を形成する第１凹部、及び前記下面と前記屋外面との間に前記第２側部に沿った隙間を形成する第２凹部が備えられ、
前記補強梁部材は、前記第１凹部に前記第１レール部の前記レール底板部が差し込まれ、前記第２凹部に前記第２レール部の前記レール底板部が差し込まれた状態で、前記第１ベース部材及び前記第２ベース部材に固定される、
ことを特徴とする屋根の補強構造。 - 請求項２に記載の屋根の補強構造であって、
前記補強梁部材は、前記第１レール部及び前記第２レール部を連結するレール連結部を更に備える、
ことを特徴とする屋根の補強構造。 - 請求項１から３のいずれか一つに記載の屋根の補強構造であって、
前記第１ベース部材及び第２ベース部材は、前記屋外面における前記屋根材を支える小屋梁とは反対側に接着固定される、
ことを特徴とする屋根の補強構造。 - 請求項１から４のいずれか一つに記載の屋根の補強構造であって、
前記屋根材は、山部と谷部とが交互に形成された折板屋根材であって、
前記第１ベース部材及び前記第２ベース部材は、前記山部に接着固定される、
ことを特徴とする屋根の補強構造。 - 建築物の屋根の補強部材であって、
ベース部材と、
補強梁部材と、を備え、
前記ベース部材は、
矩形状のベース基板部と、
前記ベース基板部の第１側部から上方に突出する第１側板部と、
前記ベース基板部の第２側部から上方に突出し、前記第１側板部と対向する第２側板部と、
前記第１側板部及び前記第２側板部を連結するベース連結板と、を含み、
前記補強梁部材は、
長尺部材からなる第１レール部及び第２レール部を備え、
前記第１レール部及び前記第２レール部のそれぞれは、
長尺の板状部材からなるレール底板部と、
前記レール底板部の側部から上方に突出するレール側板部と、を含む、
ことを特徴とする屋根の補強部材。
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