JP7423185B2 - 折板構造、及び屋根材 - Google Patents

Description

本発明は、折板構造、及び屋根材に関する。

例えば、特許文献１、２には、屋根材等に適用される折板構造が開示されている。

特開２００９－１３３０９３号公報 特開平９－１２５６０９号公報

特許文献１の波型屋根材３は、その形状により、山部の長手方向に対する曲げ剛性は高いが、山部と交差する方向（山部と谷部とが連なっている方向）に対する曲げ剛性が低い。そのため、山部と交差する方向の曲げ剛性を確保するために、波型屋根材３の山部の長手方向と交差する方向に延びる梁が波型屋根材３の下面に配置され、梁とタイトフレーム４と波型屋根材３と波型屋根材３の上に載置した補強鋼板５とを連結して屋根材を構成している。
したがって、折板構造の屋根のせいとしては、波型屋根材３のせいと、梁のせいとを足したせいとなり、薄型化するには改善の余地があった。

また、天井兼屋根として用いられる特許文献２の外枠体も特許文献１と同様であり、そのせいは、折板６のせいと、梁２のせいとを足したせいとなり、薄型化するには改善の余地があった。
何れの先行技術も、屋根のせいが大きいため、建物の高さが決められている場合、高い天井高さを確保することが困難であった。

本発明は上記事実に鑑み、薄型化が可能な折板構造、及び屋根材を提供することが目的である。

請求項１に記載の折板構造は、山部と谷部とが交互に形成された折板と、前記折板の一方面に配置され、前記山部の長手方向と交差する方向に延びる第１部材と 、前記折板の他方面に配置され、前記山部の長手方向と交差する方向に延びる第２部材と 、前記第１部材と前記第２部材との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材とを連結する連結部材と、を有し、前記折板の下側に配置される前記第２部材はＨ鋼に支持されていない。

山部と谷部とが交互に形成された折板は、その形状から、山部の長手方向（峯の長手方向）の曲げ剛性は高く、山部の長手方向と交差する方向の曲げ剛性は低い。したがって、山部の長手方向と交差する方向の曲げ剛性を確保するために、山部の長手方向と交差する方向に延びる補強が必要となる。

請求項１の折板構造では、山部の長手方向と交差する方向に延びる板状または棒状の第１部材、山部の長手方向と交差する方向に延びる板状または棒状の第２部材、及び第１部材と第２部材との間に配置され、第１部材と第２部材とを連結する連結部材が、山部の長手方向と交差する方向の曲げ剛性を確保する補強となる。

請求項１の折板構造では、第１部材、第２部材、及び第１部材と第２部材との間に配置される連結部材の３つの部材が、例えば、従来の折板を補強するＨ鋼からなる梁の代わりとなる。即ち、第１部材、第２部材がＨ鋼のフランジの代わりとなり、連結部材がＨ鋼のウエブの代わりとなって、Ｈ鋼と同等の曲げ剛性有する補強構造を構成することができ、所定の強度を得ることができる。このため、折板の他方面に、せいの大きな梁を設ける必要がなくなり、折板構造を薄型化できる。また、折板の下側に配置される第２部材はＨ鋼に支持されていない。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の折板構造において、前記折板の前記山部と、前記連結部材と、前記第１部材とが、ボルトの頭部と、前記ボルトの螺子部に螺合されたナットとの間に挟持された格好で固定されている。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の折板構造において、前記第１部材、及び前記第２部材は、帯板状に形成されている。

請求項３に記載の折板構造は、第１部材、及び第２部材が帯板状に形成されているため、第１部材、及び第２部材が折板全面に配置される平板状とされる場合に比較して、軽量化できる。

請求項４に記載の屋根材は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の折板構造を備えている。

請求項４に記載の屋根材は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の折板構造を備えているため、屋根を薄型化できる。

本発明の折板構造によれば、薄型化が可能となる。
また、本発明の屋根材によれば、屋根の薄型化が可能となる。

本発明の折板構造が適用された屋根を示す側面図である。 折板構造が適用された可動屋根を示す斜視図である。 屋根を示す断面図である。 可動屋根を示す平面図である。 可動屋根を示す拡大断面図である。 他の実施形態に係る可動屋根の要部を示す拡大断面図である。 他の実施形態に係る可動屋根の要部を示す拡大断面図である。

［第１の実施形態］
図１乃至図６にしたがって、本発明の一実施形態に係る折板構造が適用された屋根材を用いた固定屋根１４、及び可動屋根１６について説明する。
図１に示すように、建物１０から張り出した梁１２の上には、固定屋根１４、及び可動屋根１６が配置されている。固定屋根１４は梁１２に固定されており、可動屋根１６は、スライドレール１５に支持されて固定屋根１４の上側でスライド自在とされている。
なお、本実施形態の梁１２は、Ｈ鋼からなるトラス構造の梁であるが、Ｈ形状に限らず、他の断面形状とされた型鋼等からなる梁であってもよい。

（可動屋根の構造）
図２～図４に示すように、可動屋根１６は、矢印Ａ方向に沿って延びる山部１８と谷部２０とが交互に形成された波型に形成された折板２２と、折板２２の上側に配置され、山部１８と谷部２０とが連なる方向、言い換えれば、矢印Ａ方向とは交差する方向である矢印Ｂ方向に沿って延びる第１部材としての上側帯板部材２４と、折板２２の下側に配置され、矢印Ｂ方向に沿って延びる第２部材としての下側帯板部材２６と、上側帯板部材２４と下側帯板部材２６との間に配置され、矢印Ｂ方向に沿って延びる連結部材としてのタイトフレーム２８とを含んで構成されている。
なお、本実施形態の折板２２、上側帯板部材２４、及び下側帯板部材２６は、鋼板で形成されているが、鋼以外の他の金属板で形成されていてもよい。
上側帯板部材２４、及び下側帯板部材２６は、例えば、鋼板を帯状に切断したものであってもよく、平鋼であってもよい。

本実施形態では、複数の折板２２が山部１８の一部分を重ね合わせながら矢印Ｂ方向に沿って配置されている。
タイトフレーム２８は、鋼の帯板部材を屈曲することで形成されており、山部３２と谷部３０とが交互に形成された波型に形成されている。なお、タイトフレーム２８は、鋼で形成されているが、鋼以外の他の金属の帯板部材で形成されていてもよい。

図５に示すように、タイトフレーム２８は下側帯板部材２６の上に載置されており、タイトフレーム２８の谷部３０の谷底３０Ａ下面が下側帯板部材２６の上面に溶接等で接合されている。なお、タイトフレーム２８の谷部３０と下側帯板部材２６とは、溶接に限らず、ボルト、リベット等の他の方法で接合してもよい。

図６に示すように、タイトフレーム２８の山部３２の頂部３２Ａには、緊定ボルト３４が溶接等で固定されている。なお、緊定ボルト３４は、頭部３４Ａが山部３２の頂部３２Ａの下面側に配置されており、螺子部３４Ｂが山部３２の頂部３２Ａを貫通して頂部３２Ａの上方に突出している。

図５、及び図６に示すように、折板２２は、折板２２の谷部２０がタイトフレーム２８の谷部３０に嵌り込むようにタイトフレーム２８の上に載置されている。
より詳しくは、タイトフレーム２８の山部３２の頂部３２Ａの上に、折板２２の山部１８の頂部１８Ａが重なるように搭載されている。そして、折板２２は、山部１８の頂部１８Ａ以外の部分が、タイトフレーム２８から若干の隙間を開けて離間している。

さらに、緊定ボルト３４の螺子部３４Ｂは、上側帯板部材２４を上方に貫通している。上側帯板部材２４の上側に突出した螺子部３４Ｂには、ワッシャ３６が挿入されると共に、ナット３８が螺合しており、このナット３８を緊定ボルト３４の螺子部３４Ｂに締め込むことで、図５に示すように、ナット３８と緊定ボルト３４の頭部３４Ａとの間に、ワッシャ３６と、タイトフレーム２８の山部３２の頂部３２Ａと、折板２２の山部１８の頂部１８Ａとが挟持された格好で一体的に固定される。

（固定屋根の構造）
図３に示すように、本実施形態の固定屋根１４は、可動屋根１６と同様の構成であるため、構造に関する説明は省略する。固定屋根１４は、図示しないボルト、リベット等の締結部材を用いて梁１２の上に固定されている。
なお、図３において、固定屋根１４の下側に示されているＨ鋼は、トラス構造の梁１２を構成している最上部のＨ鋼である。

（作用、効果）
次に、本実施形態の折板構造が適用された固定屋根１４、及び可動屋根１６の作用、効果を説明する。
固定屋根１４、及び可動屋根１６に用いられる折板２２は、矢印Ａ方向に沿って延びる山部１８と谷部２０とが交互に形成された波型に形成されているので、その形状から、矢印Ａ方向の曲げ剛性は高く、矢印Ｂ方向の曲げ剛性は低い。

しかしながら、本実施形態の可動屋根１６では、矢印Ｂ方向に沿って延びる上側帯板部材２４、下側帯板部材２６、及び上側帯板部材２４と下側帯板部材２６とを連結するタイトフレーム２８が、２つのフランジ、及び２つのフランジを連結するウエブを備えた補強部材としてのＨ鋼の代わりとなって、折板２２の矢印Ｂ方向の曲げ剛性の低さを補い、可動屋根１６の矢印Ｂ方向の曲げ剛性を確保することができる。即ち、下側帯板部材２６、及び上側帯板部材２４がＨ鋼の２つのフランジの役目をし、タイトフレーム２８がＨ鋼のウエブの役目をする。

ところで、従来構造の屋根は、折板の下側に、例えば、Ｈ鋼からなる補強部材を固定した構造となっていたため、屋根自体の厚さ（最大値）は、Ｈ鋼の高さ＋タイトフレームの高さ＋折板の板厚×２（山部の重なり部分）＋折板の上に配置した板材の板厚となる。

一方、本実施形態の固定屋根１４、及び可動屋根１６では、図３、５に示すように、Ｈ鋼のウエブの役目をするタイトフレーム２８が、折板２２の上側に配置される上側帯板部材２４と折板２２の下側に下側帯板部材２６との間に配置されているので、屋根自体の厚さ（最大値）Ｈとしては、緊定ボルト３４の突出部分を除き、下側帯板部材２６の板厚＋タイトフレーム２８の高さ＋折板２２の板厚×２（山部の重なり部分）＋上側帯板部材２４の板厚となる。

従来構造の固定屋根、及び可動屋根は、タイトフレームの下側にせいの高いＨ鋼が配置されているのに対し、本実施形態の固定屋根１４、及び可動屋根１６では、タイトフレーム２８の下側には、Ｈ鋼に比較して極めて薄い下側帯板部材２６しか配置されていないので、本実施形態の固定屋根１４、及び可動屋根１６を構成する折板構造は、従来構造の固定屋根、及び可動屋根を構成する折板構造に比較して薄型化できる。

また、本実施形態の固定屋根１４、及び可動屋根１６は、従来構造の固定屋根、及び可動屋根を用いた場合に比較して、折板２２の下側にＨ鋼等のせいの高い補強部材が出っ張っていないので、建物１０において、高い天井高さを得ることが可能となり、また、見栄えを良くすることもできる。

Ｈ鋼のウエブの代わりとなる本実施形態のタイトフレーム２８は帯板をジグザグ形状に形成したものであり、Ｈ鋼のウエブに比較して軽量である。したがって、ジグザグ形状のタイトフレーム２８を用いた本実施形態の固定屋根１４、及び可動屋根１６は、Ｈ鋼を用いた従来構造の固定屋根、及び可動屋根に比較して、軽量化を図ることも可能である。

［その他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

上記実施形態では、折板２２の上側に上側帯板部材２４を配置し、折板２２の下側に下側帯板部材２６を配置して両者をタイトフレーム２８で連結したが、上側帯板部材２４、または下側帯板部材２６の代わりに、鉄筋等の棒状部材を配置してもよく、折板２２の全面を覆う平板（鋼板）を配置してもよい。折板２２の全面を覆う平板を配置すれば重量は増すが、凹凸した折板２２を隠すことができる。

上記実施形態では、タイトフレーム２８に取り付けられた緊定ボルト３４、ワッシャ３６、及びナット３８を利用してタイトフレーム２８に折板２２と上側帯板部材２４とを固定したが、例えば、図７に示すように、タイトフレーム２８の山部３２の頂部３２Ａ、上側帯板部材２４、及び折板２２にボルト４０を下向きに貫通させて、ボルト４０とワッシャ４２とナット４４とを用いてタイトフレーム２８に折板２２と上側帯板部材２４とを固定してもよい。また、タイトフレーム２８に対して、折板２２と上側帯板部材２４とを、リベット、溶接等の他の方法で固定してもよい。

上記実施形態で用いた折板２２の断面形状は、三角形に近い台形を連ねた波型形状であったが、サイン波状、矩形波状等の他の波型形状であってもよい。

上記実施形態で用いたタイトフレーム２８は、三角形に近い台形を連ねた波型形状であったが、サイン波状、矩形波状等の他の波型形状であってもよい。

また、上記実施形態で用いた連結部材としてのタイトフレーム２８は、折板２２の矢印Ｂ方向に沿って連続して形成されているものであったが、本発明の折板構造において、連結部材は連続して形成されていなくてもよく、例えば、上側帯板部材２４と下側帯板部材２６とを連結する棒状の部材を断続的に配置したものであってもよい。

上記実施形態では、本発明の折板構造を適用した固定屋根１４、及び可動屋根１６について説明したが、本発明の折板構造は、屋根材以外の、例えば、床材、壁材等の他の部材にも適用できる。

１４ 固定屋根（屋根材）
１６ 可動屋根（屋根材）
１８ 山部
２０ 谷部
２２ 折板
２４ 上側帯板部材（第１部材）
２６ 下側帯板部材（第２部材）
２８ タイトフレーム（連結部材）

Claims (4)

1. 山部と谷部とが交互に形成された折板と、
   前記折板の一方面に配置され、前記山部の長手方向と交差する方向に延びる第１部材と 、
   前記折板の他方面に配置され、前記山部の長手方向と交差する方向に延びる第２部材と 、
   前記第１部材と前記第２部材との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材とを連結する連結部材と、
   を有し、
   前記折板の下側に配置される前記第２部材はＨ鋼に支持されていない、
   折板構造。
2. 前記折板の前記山部と、前記連結部材と、前記第１部材とが、ボルトの頭部と、前記ボルトの螺子部に螺合されたナットとの間に挟持された格好で固定されている、
   請求項１に記載の折板構造。
3. 前記第１部材、及び前記第２部材は、帯板状に形成されている、
   請求項１または請求項２に記載の折板構造。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の折板構造を備えた屋根材。