JPH1030300A - 小屋組構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小屋組構成部材の削減、およびその断面の低
減が図れ、かつ棟部の雨仕舞い等の施工を小屋裏から行
えるようにする。 【解決手段】 桁方向に離れた柱４，４の上に各々立設
した一対の小屋束６，６と、この小屋束６の上端間に接
合した母屋７と、この母屋７と各小屋束６とを接合した
方杖８とでなる門形トラス５を設ける。屋根パネル１９
のパネルフレーム２０における屋根勾配方向のフレーム
材２０ａを母屋７上に設置して、鉄骨製の小屋組構造を
構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ユニット工法住
宅等の鉄骨系建物における小屋組構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の小屋組では、図１５のよ
うに、上弦材５２，斜材５３，下弦材５４などの部材で
構成した複数の山形トラス５１を、桁方向に並べて配置
し、これら山形トラス５１を複数本の母屋５５で連結す
る構成が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように山
形トラス５１を用いると、小屋組の構成部材が多くな
り、部材コストが増大するばかりか、外形の大きい山形
トラス５１を現場に搬入するので嵩張り、運搬コストも
増大するという問題点がある。また、上記構成では、棟
部の棟カバー等の雨仕舞いの施工を、屋根に上がって行
わなければならないので、作業性が悪く、安全性にも問
題があり、また建築作業の無足場化を妨げる要因の一つ
となっている。

【０００４】この発明は、このような課題を解消し、必
要強度を確保した上で、小屋組の構成部材の削減、部材
断面の低減が図れ、部材コストおよび運搬コストが低減
できる小屋組構造を提供することを目的とする。この発
明の他の目的は、小屋裏の内部から棟部の施工が行え、
屋根面上に乗って行う作業を無くすことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の小屋組構造
は、鉄骨製の小屋組構造であって、桁方向に離れた柱の
上に各々立設した一対の小屋束と、この小屋束の上端間
に接合した母屋と、この母屋と前記各小屋束とを接合し
た方杖とでなる門形トラスを設け、屋根パネルのパネル
フレームにおける屋根勾配方向のフレーム材を前記母屋
上に設置したものである。このように、母屋を門形トラ
スの構成部材としてその両端および中間を小屋束および
方杖でそれぞれ支持するように構成し、また屋根勾配方
向に沿う小屋組材は屋根パネルのフレーム材で兼用させ
たので、重複した無駄な小屋組構成部材が無くなり、小
屋組に必要な耐力を確保した上で、小屋組の構成部材を
削減できる。また、構成部材の小断面化も図れる。門形
トラスは構成が簡単なため、現場で組み立てることも可
能であり、これにより、部材を線材化して現場に搬入す
ることができ、運搬コストの低減が図れる。

【０００６】前記小屋組構造において、前記一対の小屋
束を立設する柱を、鉄骨梁および鉄骨柱で組まれたユニ
ットボックスフレームの角部の柱とし、かつ妻方向に隣
合う２個のユニットボックスフレームの隣接する２本の
柱間に跨がって前記小屋束を立設してもよい。この構成
の場合、小屋束および方杖を介して小屋束の足元に集中
して作用する屋根荷重をユニットボックスフレームの柱
で直接に受けることができる。そのため荷重の伝達に無
理がなく、これによっても部材数の低減および小断面化
が可能となる。

【０００７】また、前記小屋組構造において、門形トラ
スを桁方向に複数連続させて設置し、隣接する各小屋束
を、桁方向に並ぶ各々別のユニットボックスフレームに
おける柱上に立設してもよい。このように門形トラスを
桁方向に連続配置することで、桁方向に長い屋根におい
ても、小屋組に必要な耐力を確保した上で、小屋組の構
成部材の削減、および構成部材の小断面化が図れる。

【０００８】また、前記小屋組構造において、各々柱上
に設置されて屋根勾配方向に離れた一対の小屋束の間に
部分トラスを設けても良い。この部分トラスは、スパン
の中間に上下の弦材間に接合された束材を有するものと
し、桁方向に離れて対面する一対の部分トラスにおける
前記束材の上端間に母屋を設ける。この母屋および前記
門形トラスの母屋に渡って前記屋根パネルの屋根勾配方
向のフレーム材を設置する。この構成の場合、部分トラ
スの束材に接合された母屋に作用する屋根荷重を、部分
トラスの束材から下弦材を介して前記トラス束材の両側
の柱に分散して支持させることができる。これにより、
柱の配置に制限されずに、母屋の配置を自由に設計する
ことができる。

【０００９】この部分トラスを用いる小屋組構造におい
て、棟に母屋を設けず、棟に最も近い母屋を前記部分ト
ラス間に接合された母屋とし、この母屋の隣に前記門形
トラスの母屋を配置してもよい。この構成の場合、棟部
に母屋が配置されないので、屋根の棟部の雨仕舞い等の
施工を、屋根の小屋組施工後に、小屋組の内部よりの作
業で行うことができる。そのため、屋根の上に作業者が
上がることなく、安全に効率良く作業が行え、無足場化
も可能になる。

【００１０】また、前記小屋組構造において、前記門形
トラスに代えて、一対の小屋束およびその上端間に接合
された母屋からなるラーメン構造の門形架構を用いても
よい。この構成の場合、ラーメン構造となるため、方杖
が省略できて小屋裏空間の利用が行い易くなる。門形架
構の運搬は組み立て状態で行うことが必要であるが、工
場で予め門形架構を組み立てておくことができるので、
現場施工を簡略化できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図１４と共に説明する。図１はこの実施形態に係る小
屋組構造の概略斜視図を示す。この小屋組構造１は、鉄
骨梁３および鉄骨柱４で組まれた複数個のユニットボッ
クスフレーム２を組み合わせてなるユニット工法建物に
応用したものであり、低層集合住宅に適用した例を示
す。この小屋組構造１は、桁方向に延びる門形トラス５
を主に構成される。門形トラス５は、図２および図３に
示すように桁方向に離れた前記鉄骨柱４の上に立設した
一対の小屋束６，６と、この小屋束６の上端間に接合し
た母屋７と、この母屋７の長手方向中間部と各小屋束６
の下部とを接合した方杖８とでなり、一般には桁方向に
複数連続させて設置する。小屋束６および母屋７は各々
リップ溝形鋼からなり、母屋７はその下フランジを小屋
束６の上端の端板にボルト接合等によって接合される。

【００１２】門形トラス５のいらか部側の小屋束６は、
図６（Ｂ），（Ｃ）に背面図および平面図で示すよう
に、妻方向に隣合う２個のユニットボックスフレーム
２，２の隣接する２本の鉄骨柱４，４間に跨がって立設
される。小屋束６の下端には平板状の接合片９が設けら
れ、この接合片９が両ユニットボックスフレーム２，２
の鉄骨梁３にボルト接合される。また、門形トラス５の
他端側の小屋束６も同様にして、図９（Ａ）〜（Ｃ）に
正面図、側面図、および平面図で示すように、４個のユ
ニットボックスフレーム２…の角部が集まるボックスジ
ョイント部において妻方向に隣合う２個のユニットボッ
クスフレーム２，２の隣接する２本の鉄骨柱４，４間に
跨がって立設される。この場合、小屋束６の下端と、こ
れに隣接する別の門形トラス５の小屋束６の下端には共
通の接合片９Ａが設けられ、この接合片９Ａが前記４個
のユニットボックスフレーム２…の各鉄骨梁３…にボル
ト接合される。

【００１３】また、門形トラス５のいらか部側の小屋束
６と方杖８との接合は、図６のように小屋束６の下端か
ら桁方向に突出させた接合片１０に方杖８の下端をボル
ト接合することにより行われる。また前記方杖８の上端
は、図７のように前記門形トラス５の母屋７にボルト接
合される。他端側の小屋束６と母屋７とに接合する方杖
８の接合構造も同様である。

【００１４】図４（Ａ）は、いらか部を屋内側からみた
正面図である。同図に示すように、いらか部の棟に相当
する部分にはいらか柱となる棟部小屋束６Ａが立設され
る。この棟部小屋束６Ａの下端も、門柱トラス５の小屋
束６と同様に、妻方向に隣合う２個のユニットボックス
フレーム２の隣接する２本の鉄骨柱４，４間に跨がって
立設される。このいらか部の棟部小屋束６Ａと、これに
妻方向に隣合う小屋束６との間には、部分トラス１１が
設けられる。部分トラス１１は、小屋束６および棟部小
屋束６Ａに沿う両端の縦材１２，１３と、屋根勾配に沿
う上弦材１４と、水平な下弦材１５と、この部分トラス
１１のスパンの中間で上下の弦材１４，１５間に接合さ
れた束材１６と、２本の斜材１８，１９とからなる。各
斜材１８，１９は、この束材１６と下弦材１４との接合
部に下端が接合され、上端が上弦材１４の両端と各縦材
１２，１３との接合部に接合される。

【００１５】門形トラス５のいらか部から離れた端部が
設置される側でも、図５（Ａ）に示すように、その小屋
束６と棟部小屋束６Ａとの間に、図４の例と同様な構成
の部分トラス１１が設置される。これらのように桁方向
に離れて対面する一対の部分トラス１１，１１における
前記束材１６の上端間には、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示
すように母屋７Ａが設けられる。この母屋７Ａおよび門
形トラス５の母屋７に渡って、屋根パネル１９（図１）
のパネルフレーム２０における屋根勾配方向のフレーム
材２０ａが設置される。屋根パネル１９は形鋼製のパネ
ルフレーム２０に野地板となる耐水合板等の面材を張
り、その上にルーフィング等を敷いて屋根葺材を葺いた
ものである。

【００１６】門形トラス５の母屋７や、部分トラス１１
間の母屋７Ａの上面には、図３や図１１に示すように接
合片２１が突設され、この接合片２１に前記屋根パネル
１９のフレーム材２０ａがボルト接合される。

【００１７】この小屋組構造１において、棟部では母屋
を設置しない。すなわち、前記一対の棟部小屋束６Ａ，
６Ａの上端間には母屋を設置しない。したがって、棟に
最も近い母屋は、前記部分トラス１１，１１間に接合さ
れた母屋７Ａとなり、この母屋７Ａの隣に門形トラス５
の母屋７が配置されることになる。

【００１８】また、いらか部においては、図４（Ａ）に
示すように、門形トラス５の小屋束６から軒桁までの間
には、前記小屋束６に沿う縦材２３、上弦材２４、下弦
材２５等からなる別の部分トラス２２が設けられる。な
お、いらか部における各部の部分トラス１１，２２は、
外壁面材（図示せず）を予め張り、いらかパネルとして
構成しておく。

【００１９】図１のユニット工法建物では、ユニットボ
ックスフレーム２は妻方向には４個並べ、桁方向には数
個（一部だけを図示）を並べて設置してあり、桁方向の
一部において、ユニットボックスフレーム２の配置され
ない空間Ａが片方の桁面に面して設けてある。この空間
Ａは階段室となる空間であって、現場施工で壁パネル等
が建込まれ、その桁方向の中間位置には妻方向に沿って
界壁部２３が設けられる。この界壁部２３の小屋組部分
を図４（Ｂ）に示す。界壁部２３の小屋組部分では、屋
根断面となる山形の半分を構成する三角形トラス３１が
設置され、山形の残る半分は前述した各部分トラス１
１，２２からなる。部分トラス１１，２２は、前述した
構成のものであり、部分トラス１１は、門形トラス５の
小屋束６と棟部小屋束６Ａとの間に設置される。なお、
界壁部２３に配置する各トラス１１，２２，３１には、
界壁面材を取付けて界壁パネルとして構成しておく。

【００２０】図５（Ｂ）は、この小屋組構造１における
前記階段室となる空間Ａ（図１）のユニットボックス妻
側部を示す。この妻側部は、棟部小屋束６Ａと小屋束６
と、これらの間に設置される部分トラス１１とで構成さ
れる。この部分トラス１１と、これに対面するいらか部
の部分トラス１１の間に、前記と同様に母屋７Ａが接合
され、また桁方向に対向する両小屋束６，６の上端間に
母屋７が接合される。これら母屋７Ａ，７に渡って屋根
パネル１９の屋根勾配方向のフレーム材２０ａが設置さ
れる。

【００２１】この構成の小屋組構造１によると、棟部に
母屋がないので、棟部の施工を小屋組の内部側から行う
ことができ、その施工を安全に行うことができる。図１
３（Ａ），（Ｂ）はその棟部の構成例を妻側から見た断
面図および部分拡大図である。この棟部の施工は、山形
の棟包ユニット２４を、屋根パネル１９の屋根勾配方向
のフレーム材２０ａの上端にボルト４０で接合すること
により行われる。この場合に、両側の屋根パネル１９，
１９間に隙間が大きく開くように片方の屋根パネル１９
を仮保持状態としておき、小屋裏から棟包ユニット２４
を屋根上面に押し上げた後に、両屋根パネル１９，１９
を適正な配置とし、その本固定を行う。棟の両側の屋根
パネル１９，１９における屋根勾配方向のフレーム材２
０ａ，２０ａは、５角形状の棟部接合プレート４２をボ
ルト接合することにより、相互に接合する。

【００２２】また、この小屋組構造１において、屋根の
荷重は、屋根パネルフレーム２０で受け、その荷重を門
形トラス５の母屋７を介して各小屋束６からユニットボ
ックスフレーム２の鉄骨柱４に流すことができる。その
ため、荷重を負担する部材の重複がなく、小屋組に必要
な耐力を確保した上で、小屋組の構成部材を削減でき、
かつ構成部材の小断面化も図れる。構築に際しては、門
形フレーム５は、母屋７、小屋束６、および方杖８を各
々独立した線材の状態で工場等から建築現場に運搬し、
これら母屋７、小屋束６、および方杖８を現場で門形フ
レーム５に組み立てた後、重機により吊り上げ、ユニッ
トボックスフレーム２上に設置する。このように各部材
６〜８を線材の状態で運搬できるため、嵩張らず、運搬
コストが低減される。

【００２３】なお、前記実施形態では門形トラス５を用
いたが、これに代えて、一対の小屋束およびその上端間
に接合された母屋からなるラーメン構造の門形架構を用
いても良い。この場合、門形架構は工場などで予め組み
立てておく。

【００２４】

【発明の効果】この発明の小屋組構造は、鉄骨製の小屋
組構造であって、桁方向に離れた柱の上に各々立設した
一対の小屋束と、この小屋束の上端間に接合した母屋
と、この母屋と前記各小屋束とを接合した方杖とでなる
門形トラスを設け、屋根パネルのパネルフレームにおけ
る屋根勾配方向のフレーム材を前記母屋上に設置したた
め、必要強度を確保した上で、小屋組の構成部材の削
減、部材断面の低減が図れ、部材コストおよび運搬コス
トが低減できる 上記小屋組構造において、各々柱上に設置されて屋根勾
配方向に離れた一対の小屋束の間に部分トラスを設け、
この部分トラスはスパンの中間で上下の弦材間に接合さ
れた束材を有し、桁方向に離れて対面する一対の部分ト
ラスにおける前記束材の上端間に母屋を設け、この母屋
および前記門形トラスの母屋に渡って前記屋根パネルの
屋根勾配方向のフレーム材を設置した場合は、棟部の母
屋を省略しても堅固に屋根パネルを設置でき、そのため
棟部の施工を小屋裏から行うことが可能で、作業の安
全、および効率化を図り、無足場化を図ることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る小屋組構造の概略
構成を示す斜視図である。

【図２】同小屋組構造における門形トラスの正面図であ
る。

【図３】同門形トラスの分解斜視図である。

【図４】（Ａ）は前記小屋組構造におけるいらか部の構
造を屋内側から見た正面図、（Ｂ）は同界壁部の正面図
である。

【図５】（Ａ）は前記小屋組み構造における一部の妻側
部分を示す正面図、（Ｂ）は別の妻側部分を示す正面図
である。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は各々前記門形トラスの小屋束
のいらか部での立設構造を示す側面断面図、裏面断面
図、平面図である。

【図７】（Ａ）は前記門形トラスの方杖の接続構造を示
す側面図、（Ｂ）は同正面断面図である。

【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は各々前記門形トラスのいらか
部における母屋への屋根パネルの設置構造を示す側面断
面図、裏面断面図、および平面図である。

【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は各々前記門形トラスの小屋束
のボックスジョイント部での立設構造を示す側面断面
図、正面図、および平面図である。

【図１０】（Ａ），（Ｂ）は各々前記門形トラスのボッ
クスジョイント部における母屋への屋根パネルの設置構
造を示す正面図および側面断面図である。

【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は各々前記小屋組構造におけ
る部分トラスの母屋への屋根パネルの設置構造を示す裏
面図、側面断面図、および平面図である。

【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）は各々前記部分トラスの束材
立設構造を示す裏面図、側面断面図、および平面図であ
る。

【図１３】（Ａ）は前記小屋組構造における妻側から見
た棟部の構造を示す断面図、（Ｂ）が同拡大図である。

【図１４】前記小屋組構造の一部を示す斜視図である。

【図１５】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…小屋組構造、２…ユニットボックスフレーム、５…
門形トラス、６…門形トラス、６Ａ…棟部小屋束、７，
７Ａ…母屋、８…方杖、１１…部分トラス、１６…束
材、１９…屋根パネル、２０…パネルフレーム、２０ａ
…フレーム材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨製の小屋組構造であって、桁方向に
   離れた柱の上に各々立設した一対の小屋束と、この小屋
   束の上端間に接合した母屋と、この母屋と前記各小屋束
   とを接合した方杖とでなる門形トラスを設け、屋根パネ
   ルのパネルフレームにおける屋根勾配方向のフレーム材
   を前記母屋上に設置した小屋組構造。
2. 【請求項２】 前記一対の小屋束を立設する柱が、鉄骨
   梁および鉄骨柱で組まれたユニットボックスフレームの
   角部の柱であり、かつ妻方向に隣合う２個のユニットボ
   ックスフレームの隣接する２本の柱間に跨がって前記小
   屋束を立設した請求項１記載の小屋組構造。
3. 【請求項３】 前記門形トラスを桁方向に複数連続させ
   て設置し、隣接する各小屋束は、桁方向に並ぶ各々別の
   ユニットボックスフレームにおける柱上に立設した請求
   項２記載の小屋組構造。
4. 【請求項４】 各々柱上に設置されて屋根勾配方向に離
   れた一対の小屋束の間に部分トラスを設け、この部分ト
   ラスはスパンの中間に上下の弦材間に接合された束材を
   有し、桁方向に離れて対面する一対の部分トラスにおけ
   る前記束材の上端間に母屋を設け、この母屋および前記
   門形トラスの母屋に渡って前記屋根パネルの屋根勾配方
   向のフレーム材を設置した請求項１または請求項２また
   は請求項３記載の小屋組構造。
5. 【請求項５】 棟に母屋を設けず、棟に最も近い母屋を
   前記部分トラス間に接合された母屋とし、この母屋の隣
   に前記門形トラスの母屋を配置した請求項４記載の小屋
   組構造。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の小屋組構造において、前記一対の小屋束、母屋、お
   よび方杖で構成される門形トラスに代えて、一対の小屋
   束およびその上端間に接合された母屋からなるラーメン
   構造の門形架構を用いた小屋組構造。