TWI682090B - 金屬屋頂構材及屋頂敷設方法 - Google Patents

Abstract

本發明的金屬屋頂構材係在屋頂的簷脊方向6重疊於簷側的金屬屋頂構材1而配置，具有：表基材2，素材為金屬板且含有形成為箱形的本體部20；背基材3，以塞住本體部20的開口的方式配置於表基材2的背側；心材4，填充於本體部20與背基材3之間；以及至少1個板狀補強構件5，在較本體部20的天板更接近背基材3的位置埋入心材4或鄰接於背基材3的外表面而配置。

Description

金屬屋頂構材及屋頂敷設方法

本發明係有關一種金屬屋頂構材及屋頂敷設(roof covering)方法，在關聯於屋頂的簷脊方向(eaves ridge direction)重疊在簷側的金屬屋頂構材而配置。

本案的發明人們係嘗試實用化如後記的專利文獻1所示的金屬屋頂構材，亦即一種金屬構件，具有：金屬製的表基材；於表基材之背側配置的背基材；以及心材，由填充於表基材與背基材之間的發泡樹脂所構成。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特許第5864015號公報。

在如上所述的金屬屋頂構材中，由於係使用例如鋁箔 或鋁蒸鍍紙等的薄素材作為背基材，故背側的強度低，存有就金屬屋頂構材全體而言耐風壓性能不足的情形。

本發明係為了解決如上所述的課題而研發，其目的係提供一種可提該耐風壓性能的金屬屋頂構材。

本發明之金屬屋頂構材係在屋頂的簷脊方向重疊於簷側的金屬屋頂構材而配置，係具有：表基材，素材為金屬板且含有形成為箱形的本體部；背基材，以塞住本體部的開口的方式配置於表基材的背側；心材，填充於本體部與背基材之間；以及至少1個板狀補強構件，在較本體部的天板更接近背基材的位置埋入心材或鄰接於背基材的外表面而配置。

本發明之金屬屋頂構材係在屋頂的簷脊方向重疊於簷側的金屬屋頂構材而配置，係具有：表基材，素材為金屬板且含有形成為箱形的本體部；背基材，素材為金屬板且以塞住本體部的開口的方式配置於表基材的背側；以及心材，填充於本體部與背基材之間；構成為在實施金屬屋頂構材的強度實驗方法時浮上係數成為6N/mm以上，前述金屬屋頂構材的強度實驗方法係包含：將金屬屋頂構材緊結於基台的步驟；將使緊結於基台的金屬屋頂構材的端部浮起的承重賦予端部，測量與承重對應的端部之浮上量的步 驟；以及求得前述浮上係數的步驟，前述浮上係數係表示與所測量的浮上量之變化量相對應的承重的變化量。

依據本發明的金屬屋頂構材及屋頂敷設方法，由於至少1個板狀補強構件係在較本體部的天板更接近背基材的位置埋入心材或鄰接於背基材的外表面而配置，或背基材係素材為金屬板，故可提高耐風壓性能。

1‧‧‧金屬屋頂構材

1L‧‧‧長邊方向(寬度方向)

1R‧‧‧浮上量

1S‧‧‧短邊方向(深度方向)

1E‧‧‧簷側端部

1U‧‧‧脊側端部

2‧‧‧表基材

3‧‧‧背基材

4‧‧‧心材

5‧‧‧板狀補強構件

5a‧‧‧凹凸部

5b‧‧‧延伸方向

6‧‧‧簷脊方向

7‧‧‧簷方向

8‧‧‧緊結構件

9‧‧‧強度實驗設備

10‧‧‧金屬屋頂構材

10a‧‧‧脊側角部

11‧‧‧金屬屋頂構材

20‧‧‧本體部

20a‧‧‧天板

20b‧‧‧周壁

21‧‧‧緊結孔

50‧‧‧除雜孔

50a‧‧‧孔開口

50b‧‧‧縱壁部

90‧‧‧基台

91‧‧‧框體

92‧‧‧承重賦予裝置

92L‧‧‧承重

93‧‧‧連接構件

94‧‧‧承重計

95‧‧‧變位計

910‧‧‧基體

911‧‧‧蓋體

TP‧‧‧緊結位置

圖1為顯示本發明之實施形態的金屬屋頂構材前視圖。

圖2為顯示圖1的金屬屋頂構材1的後視圖。

圖3為沿著圖1的線III-III的金屬屋頂構材的剖視圖。

圖4為顯示圖1的板狀補強構件的立體圖。

圖5為顯示使用了圖1的金屬屋頂構材的屋頂敷設方法的說明圖。

圖6為顯示在圖5中彼此重疊的2個金屬屋頂構材的側視圖。

圖7為顯示圖1的金屬屋頂構材的第1變形例的說明圖。

圖8為顯示圖1的金屬屋頂構材的第2變形例的說明圖。

圖9為顯示圖1的金屬屋頂構材的第3變形例的說明 圖。

圖10為圖9的除雜(burring)孔周邊的金屬屋頂構材的剖視圖。

圖11為圖1的金屬屋頂構材的第4變形例的說明圖。

圖12為顯示用以進行圖1的金屬屋頂構材的強度實驗的強度實驗設備的立體圖。

圖13為顯示圖5的金屬屋頂構材的簷側端部為浮上狀態的說明圖。

圖14為顯示以圖13的強度實驗設備所測量的相對於承重的端部之浮上量之一例的線圖。

圖15為顯示圖14之浮上係數與吹向金屬屋頂構材的風之風速的關係的線圖。

圖16為顯示調査圖15的關係時所試作的金屬屋頂構材的緊結位置的說明圖。

圖17為調査圖15的關係時所試作的金屬屋頂構材的補強構件的態樣的說明圖。

以下，對於用以實施本發明的形態參照圖式進行說明。

(實施形態)

圖1為顯示本發明之實施形態的金屬屋頂構材1的前視圖，圖2為顯示圖1的金屬屋頂構材1的後視圖，圖3為沿著圖1的線III-III的金屬屋頂構材1的剖視圖，圖4為顯示圖1的板狀補強構件5的立體圖。

圖1至3所示的金屬屋頂構材1係俯視觀之具有短邊方向1S(深度方向)及長邊方向1L(寬度方向)的大致矩形狀的構件，配置在例如家屋等的屋頂中的屋頂底材上。之後雖將用圖說明，金屬屋頂構材1係在屋頂的簷脊方向6沿著短邊方向1S，在正交於簷脊方向6的簷方向7(與屋簷平行的方向)係以沿著長邊方向1L的方式配置於屋頂底材上(參照圖5)。如圖1至圖3所示般，金屬屋頂構材1係具有：表基材2、背基材3、心材4及複數個板狀補強構件5。

(關於表基材)

表基材2係以金屬板為素材的金屬製的構件，金屬屋頂構材1為配置在屋頂底材上時的表現屋頂的外表面的構件。如圖3特別顯示，於表基材2設置有箱狀的本體部20，箱狀的本體部20具有天板20a及周壁20b。

就作為表基材2之素材的金屬板而言可使用：熔融鍍鋅(Zn)系鋼板、熔融鍍鋁(Al)鋼板、熔融鍍鋅系不鏽鋼板、熔融鍍鋁不鏽鋼板、不鏽鋼板、鋁板、鈦(Ti)板、塗裝熔融鍍鋅系鋼板、塗裝熔融鍍鋁鋼板、塗裝熔融鍍鋅系不鏽鋼板、塗裝熔融鍍鋁不鏽鋼板、塗裝不鏽鋼板、塗裝鋁板或塗裝鈦板。當使表基材2為箱狀時，較佳為將鋼板引伸加工而構成表基材2。此乃因將鋼板引伸加工會於周壁20b產生加工硬化，而可提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。 另外，亦因此可使周壁20b成為在表基材2的周方向連續的壁面。

於表基材2係在金屬屋頂構材1的長邊方向1L彼此分離的設有複數個緊結孔21。緊結孔21係顯示相對於金屬屋頂構材1的緊結構件8(圖6參照)之打入位置。緊結構件8係例如由螺桿(screw)或釘等所構成，用以將金屬屋頂構材1緊結於屋頂底材。本實施形態中，雖以於表基材2而設置緊結孔21的情形進行說明，但亦可將例如印刷的記號或凹凸等的顯示緊結構件的打入位置的非開口狀的印作為緊結孔21的代替而設置於表基材2的表面。

(關於背基材)

背基材3係以塞住本體部20的開口的方式配置於表基材2的背側的構件。本體部20的開口係藉由本體部20的周壁20b之反天板側端部的內緣而取框。作為背基材3可使用：鋁箔、鋁蒸鍍紙、氫氧化鋁紙、碳酸鈣紙、樹脂膜或玻璃纖維紙等的輕量素材。藉由使用該等輕量素材於背基材3，可避免金屬屋頂構材1的重量增加。

(關於心材)

心材4係例如由發泡樹脂等所構成，填充於本體部20與背基材3之間。就心材4素材而言沒有特別限制，可使用聚氨酯、苯酚、脲酸酯樹脂(nurate resin)等。但，必須於 屋頂構材中使用不燃認定材料。不燃材料認定實驗係實施以ISO 5660-1錐形量熱(cone calorimeter)實驗法作為基準的發熱性實驗。當作為心材4的發泡樹脂為發熱量多的聚氨酯等的情形中，係可使心材4厚度較薄，或可於發泡樹脂中含有無機發泡粒子。藉由於本體部20與背基材3之間填充發泡樹脂，相較於將樹脂片等的內襯材貼附於表基材2的背側的態樣，可將心材4更強固地密合於表基材2的背面，而可提高雨音性、斷熱性及耐踩潰性等的對於屋頂構材所要求的性能。

(關於板狀補強構件)

板狀補強構件5係以較本體部20的天板20a更接近背基材3的位置埋入心材4的板體。金屬屋頂構材1的背側亦即本體部20的開口部分及背基材3之部分係相較於本體部20的天板20a部分為強度較低。藉由以接近背基材3的位置於心材4埋入板狀補強構件5，而可使金屬屋頂構材1的背側藉由板狀補強構件5被補強，可提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。所謂耐風壓性能係指對於使金屬屋頂構材1的簷側端部1E浮起之承重的抵抗性能。該種承重係因吹向緊結在屋頂底材的金屬屋頂構材1的風而生。

板狀補強構件5係可如圖4的(a)所示地由平板所構成，亦可如圖4的(b)所示地由具有凹凸部5a的板體所構成。在由具有凹凸部5a的板體構成板狀補強構件5的情 形，係以凹凸部5a的延伸方向5b沿著簷脊方向6的方式配置板狀補強構件5。藉由將具有凹凸部5a的板狀補強構件5以該種方向配置，可更確實地提高耐風壓性能。

板狀補強構件5的素材可使用金屬或纖維強化塑膠。金屬素材而言可使用鍍覆鋼板、不鏽鋼板及塗裝鋼板。纖維強化塑膠而言可使用分散有玻璃纖維或碳纖維的樹脂。樹脂而言較好可使用樹脂的難燃性認證基準的UL94規格的層級(grade)V-0以上的樹脂(例如，聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene fluoride)、聚矽氧烷(silicone)、鐵氟龍(Teflon，註冊商標)、交聯聚乙烯(crosslinked polyethylene)等)。藉由使用樹脂素材，在切斷金屬屋頂構材1而調整金屬屋頂構材1的大小時，可避免板狀補強構件5阻礙金屬屋頂構材1的切斷。

圖1至圖3所示的態樣中，板狀補強構件5係構成為在金屬屋頂構材1配置於屋頂底材上時以在簷脊方向6及簷方向7係遍及於本體部20的開口之全域的方式而延伸。所謂以在簷脊方向6及簷方向7係遍及於本體部20的開口之全域的方式使板狀補強構件5延伸係意謂在簷脊方向6的板狀補強構件5的延伸寬度為在同方向的本體部20的開口的延伸寬度的90%以上，且在簷方向7的板狀補強構件5的延伸寬度為在同方向的本體部20的開口的延伸寬度的90%以上。藉由以在簷脊方向6及簷方向7遍及於本體部 20的開口之全域的方式使板狀補強構件5延伸，可更確實地提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。

板狀補強構件5雖亦可在離開背基材3的位置埋入於心材4，但如圖3所示，較好為在鄰接背基材3的位置埋入心材4。藉由使板狀補強構件5鄰接背基材3配置，在金屬屋頂構材1重疊於其他的金屬屋頂構材1時可提高在其他的金屬屋頂構材1的角部接觸的位置中的金屬屋頂構材1的背面強度。藉此，可避免因其他的金屬屋頂構材1的角部接觸而於金屬屋頂構材1的背面產生毀損。若於金屬屋頂構材1的背面產生毀損，則有因例如強風等而於金屬屋頂構材1施加有大的力時於金屬屋頂構材1產生以毀損為起點的折斷之虞。因此，於接觸背基材3的位置配置板狀補強構件5，藉由該板狀補強構件5補強金屬屋頂構材1的背面係有助於提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。由避免該種毀損的發生的觀點來看，板狀補強構件5係構成為較構成心材4的發泡樹脂更為堅固。另外，藉由使板狀補強構件5埋入心材4，可更確實地使板狀補強構件5與金屬屋頂構材1一體化，並且避免板狀補強構件5曝露於外部。另外，可藉由板狀補強構件5避免於金屬屋頂構材1的背面側形成凹凸或空隙，避免金屬屋頂構材1的耐風壓性能的降低。

(關於屋頂敷設方法)

接著，圖5為使用了圖1的金屬屋頂構材1的屋頂敷設方法的說明圖，圖6為圖5中彼此重疊的2個金屬屋頂構材1的側視圖。如圖5所示般，於使用圖1的金屬屋頂構材1進行屋頂敷設的情形(製作屋頂的情形)中，在與建物的屋簷平行的簷方向7使複數的金屬屋頂構材1彼此的側端對接並且排列於屋頂底材上而配置。此時，各金屬屋頂構材1係在簷方向7以沿著長邊方向1L的方式、在屋頂的簷脊方向6以沿著短邊方向1S的方式配置於屋頂底材上。在將金屬屋頂構材1配置於屋頂底材上後，將例如螺桿或釘等的緊結構件8打入金屬屋頂構材1，將緊結構件8固定於屋頂底材。此時，緊結構件8係通過緊結孔21並且貫通板狀補強構件5而到達屋頂底材。

另外，在簷脊方向6，於簷側(圖6中下側)的金屬屋頂構材1(10)的脊側端部1U上重疊脊側(圖6中上側)的金屬屋頂構材1(11)的簷側端部1E並且將各金屬屋頂構材1配置於屋頂底材上。此時，脊側的金屬屋頂構材1係以使鄰接背基材3配置的板狀補強構件5重疊於簷側的金屬屋頂構材10的脊側角部10a的方式重疊配置。藉此，即使脊側的金屬屋頂構材11的背面過度地推擠脊側角部10a，脊側的金屬屋頂構材11的背面亦不易產生毀損。

(關於第1變形例)

接著，圖7係圖1的金屬屋頂構材1的第1變形例的 說明圖。圖7所示的第1變形例中係於使板狀補強構件5鄰接配置於背基材3的外表面之點上與圖1的態樣不同。於該種態樣中亦可在金屬屋頂構材1的背側以板狀補強構件5補強金屬屋頂構材1。其他的構成則與圖1的態樣相同。

(關於第2變形例)

接著，圖8係圖1的金屬屋頂構材1的第2變形例的說明圖。圖8所示的第2變形例係在簷脊方向6並未使板狀補強構件5以遍及於本體部20的開口之全域的方式延伸之點上與圖1的態樣不同。如圖8所示，於簷方向7連續地延伸的板狀補強構件5亦可從緊結構件打入金屬屋頂構材1的位置起延伸至金屬屋頂構材1的簷側端部1E為止。當金屬屋頂構材1被緊結於屋頂底材時，欲使金屬屋頂構材1的簷側端部1E浮起的承重係在從金屬屋頂構材1的緊結部分起至簷側端部1E為止的區域中使金屬屋頂構材1翹起。藉由使板狀補強構件5從緊結構件打入金屬屋頂構材1的位置起延伸至金屬屋頂構材1的簷側端部1E為止，而可避免金屬屋頂構材1的重量增加，並且可更確實地提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。

在此，板狀補強構件5係延伸於緊結構件8打入金屬屋頂構材1的位置。換言之，板狀補強構件5係以在俯視觀看時重疊於緊結孔21(打入緊結構件8的位置)的方式配 置。藉由在金屬屋頂構材1的厚度方向分離的硬質的2個構件(表基材2及板狀補強構件5)之兩者皆被緊結構件8貫通，而可防止緊結構件8的搖動，使緊結構件8難以從金屬屋頂構材1拔出。但，板狀補強構件5並非必定要延伸到緊結構件8的打入位置，亦可延伸到偏離緊結孔21的位置。其他的構成則與圖1的態樣相同。

(關於第3變形例)

接著，圖9為圖1的金屬屋頂構材1的第3變形例的說明圖，圖10為圖9的除雜孔50周邊的金屬屋頂構材1的剖視圖。圖9及圖10所示的第3變形例係於板狀補強構件5在簷脊方向6及簷方向7的兩者皆未以遍及於本體部20的開口之全域的方式延伸之點上與圖1的態樣不同。換言之，亦可在簷脊方向6及簷方向7使板狀補強構件5較第2變形例更小。如圖9所示，板狀補強構件5亦可僅止於延伸在緊結構件打入金屬屋頂構材1的位置的周邊。由於板狀補強構件5係在金屬屋頂構材1的寬度方向連續地延伸，故可以用1片板狀補強構件5補強金屬屋頂構材1的背面的寬廣區域。因此，相較於在寬度方向分離地配置複數個板狀補強構件的態樣(後述的第4變形例)可簡略化製造工程。於該種態樣中亦可避免因其他的金屬屋頂構材1的角部接觸而於金屬屋頂構材1的背面產生毀損。

另外，於圖9及圖10所示的第3變形例中，係於在板 狀補強構件5設有複數個除雜孔50之點上與圖1的態樣不同。各除雜孔50係於板狀補強構件5實施除雜加工而得以形成，如圖10所示地分別具有孔開口50a與從該孔開口50a之邊緣立設的縱壁部50b。縱壁部50b亦可為由沿著孔開口50a的邊緣一貫連續的壁體所構成，或亦可為由沿著孔開口50a的邊緣彼此分離的複數個壁體所構成。藉由將該種除雜孔50設置於板狀補強構件5，而可增加板狀補強構件5及金屬屋頂構材1的彎曲剛性。

各除雜孔50係在板狀補強構件5的長邊方向及短邊方向彼此空出間隔而配置。具體而言，除雜孔50係沿著長邊方向及短邊方向而配置於板狀補強構件5的端部(四角落)、中央及中央附近。配置在中央附近的2個除雜孔50的孔開口50a係在緊結構件8被打入金屬屋頂構材1的位置(緊結孔21)重疊。因此，緊結構件8可輕易地貫通板狀補強構件5，可減低作業者的負擔。另外，在緊結構件8對於金屬屋頂構材1的打入態樣與本實施形態的態樣不同的情形中，亦可使1個或3個以上的除雜孔50的孔開口50a重疊於緊結構件8打入金屬屋頂構材1的位置。

各除雜孔50的縱壁部50b係抵接於表基材2的背面。藉此，可增加金屬屋頂構材1的壓縮強度，可提高耐雪性，並且可抑制落冰時或架設有太陽光面板時的表基材2的變形。其他的構成則與圖1的態樣相同。

(關於第4變形例)

接著，圖11係圖1的金屬屋頂構材1的第4變形例的說明圖。圖11所示的第4變形例係在複數個板狀補強構件5於金屬屋頂構材1的長邊方向1L(寬度方向)彼此分離而配置之點上與圖1的態樣不同。板狀補強構件5係以其長邊方向沿著簷脊方向6(金屬屋頂構材1的短邊方向1S)的方式延伸。如此，由於板狀補強構件5係於寬度方向彼此分離配置，故可確保必要的耐力，並且抑制金屬屋頂構材1的重量增加。

另外，圖11所示的第4變形例中係在板狀補強構件5設有複數個除雜孔50之點上與圖1的態樣不同。各除雜孔50係於板狀補強構件5的長邊方向彼此分開間隔配置。具體而言，除雜孔50係配置於板狀補強構件5的兩端及中央。配置於中央的除雜孔50的孔開口50a係與緊結構件8打入金屬屋頂構材1的位置(緊結孔21)重疊。各除雜孔50的具體態樣係與第3變形例(圖10)相同。其他的構成則與圖1的態樣相同。

(關於第5變形例)

雖未圖示，但作為第5變形例亦可不使用板狀補強構件5，而使用與表基材2同樣的金屬板作為背基材3的素材。

例如於第2變形例適用除雜孔50等，亦可將第1變形例至第5變形例的與圖1的態樣不同的點組合實施。

(關於強度實驗設備)

接著，圖12為顯示用以進行圖1的金屬屋頂構材1的強度實驗的強度實驗設備9的立體圖，圖13為圖5的金屬屋頂構材1的簷側端部1E為浮上狀態的說明圖。如圖12所示，強度實驗設備9係具有：基台90、框體91、承重賦予裝置92、連接構件93、承重計94及變位計95。

基台90係載置且緊結有進行強度實驗的金屬屋頂構材1的構件。該基台90係模擬金屬屋頂構材1所實際緊結的屋頂底材的構件，例如可為由木材的板等所構成。金屬屋頂構材1對於基台90的緊結係較好為依循金屬屋頂構材1對於屋頂底材的的實際緊結而行。亦即，較好為依循如前述的圖5及圖6所示的金屬屋頂構材1實際緊結於屋頂底材的態樣，於預定位置中將緊結構件8打入金屬屋頂構材1的本體部20，藉此將金屬屋頂構材1緊結於基台90。

框體91係裝設於金屬屋頂構材1的簷側端部1E的構件。於框體91係含有在金屬屋頂構材1的長邊方向1L延伸的長邊狀的基體910與蓋體911。雖未圖示，在基體910及蓋體911的至少一方設有適合金屬屋頂構材1的簷側端 部1E之外形的凹部，在簷側端部1E嵌合於該凹部的狀態下，基體910及蓋體911係彼此連結。亦即，藉由以基體910與蓋體911夾持金屬屋頂構材1的簷側端部1E，而將框體91裝設於金屬屋頂構材1的簷側端部1E。

金屬屋頂構材1的在長邊方向1L(寬度方向)的框體91的延伸寬度係較在金屬屋頂構材1的長邊方向1L的金屬屋頂構材1的簷側端部1E的延伸寬度更廣，在寬度方向，框體91一體化於金屬屋頂構材1的簷側端部1E的全體。藉此，在經由框體91而對於金屬屋頂構材1的簷側端部1E賦予承重時，其承重係均等地作用於金屬屋頂構材1的簷側端部1E全體。

承重賦予裝置92係經由框體91而連接於金屬屋頂構材1的簷側端部1E，承重賦予裝置92係用以將欲使金屬屋頂構材1的簷側端部1E浮起的承重92L賦予在其簷側端部1E的。就承重賦予裝置92而言，例如可使用衝壓(press)機等的致動器(actuator)。本實施形態的強度實驗設備9中，承重賦予裝置92係配置於框體91的上方，經由線材(wire)等的連接構件93連接於框體91，而構成為經由連接構件93及框體91將簷側端部1E拉起。然而，承重賦予裝置92亦可構成為配置於框體91的下方，經由框體91將簷側端部1E推高。

承重計94係介設於框體91與承重賦予裝置92之間的感測器(sensor)，用以測量從承重賦予裝置92施加於金屬屋頂構材1的簷側端部1E的承重92L。於本實施形態中的承重計94係被固定於承重賦予裝置92的下部。連接構件93係連接於承重計94。

變位計95係用以測量當從承重賦予裝置92對於金屬屋頂構材1的簷側端部1E施加承重92L時其簷側端部1E之浮上量1R的感測器。本實施形態中，變位計95係由雷射變位計所構成，係以位於框體91的上方的方式被未圖示的支撐體所支撐。然而，就變位計95而言，例如亦可使用接觸於框體91或端部1E地配置而機械性地測量端部1E之浮上量的感測器等的其他態樣的感測器。

在此，當金屬屋頂構材1被緊結於屋頂底材時，若風吹在金屬屋頂構材1，則使金屬屋頂構材1的簷側端部1E浮起的承重會作用於金屬屋頂構材1。承重賦予裝置92的承重92L係模擬該種風的承重。

另外，當因過度的強風而使金屬屋頂構材1的簷側端部1E浮起一定量時，則風將進入金屬屋頂構材1的簷側端部1E與屋頂底材之間的隙縫。如上所述地進入隙縫的風係作用於金屬屋頂構材1的背面的寬廣區域，導致金屬屋頂構材1急速地被破壞。亦即，金屬屋頂構材1的強度係 與金屬屋頂構材1的簷側端部1E之浮上難度之間存有大的相關性。藉由以承重計94及變位計95測量承重92L及浮上量1R，而可評價金屬屋頂構材1的簷側端部1E之浮上難度亦即金屬屋頂構材1的強度。

(關於浮上係數)

接著，圖14為顯示以圖13的強度實驗設備9所測量的相對於承重92L的端部1E之浮上量1R之一例的線圖。當於金屬屋頂構材1的簷側端部1E施加有使其簷側端部1E浮起的承重92L時，直到承重92L到達預定值為止金屬屋頂構材1係彈性變形。如圖14所示，當金屬屋頂構材1彈性變形時，隨著承重92L的增加，浮上量1R幾乎呈線形地增加。

該浮上量1R的線形增加區域的傾斜，亦即與所測量的浮上量1R的變化量相對應的承重92L的變化量係成為表示金屬屋頂構材1的端部1E之浮上難度的指標。以下，將與浮上量1R的變化量相對應的承重92L的變化量稱為浮上係數〔N/mm〕。藉由求得該浮上係數，可更確實地評價金屬屋頂構材1的強度。另外，於圖14的例中，浮上係數為2.7〔N/mm〕。

(關於浮上係數與金屬屋頂構材的強度的關係)

接著，圖15為顯示圖14之浮上係數與吹向金屬屋頂 構材1的風之風速的關係的線圖。圖16為顯示調査圖15的關係時所試作的金屬屋頂構材1的緊結位置的說明圖。圖17為調査圖15的關係時所試作的金屬屋頂構材1的板狀補強構件5的態樣的說明圖。另外，於圖16中，元件符號TP係表示緊結位置。圖16中係表示為以4個部位將金屬屋頂構材1予以緊結。本發明者們係試作如下述的表1所示的No.1至No.35的金屬屋頂構材1，以該等作為供試材而進行送風實驗，調查浮上係數與破壞風速的關係。

送風實驗中，在以5寸(約26.6°)的斜率設置的寬度2000mm×深度1184mm的底材上配置寬度908mm×深度414mm的15片供試材(金屬屋頂構材1)而製作模擬屋頂。模擬屋頂的供試材的配置係以如圖5所示的方式進行。具體而言，係於簷方向7配置2片或3片供試材形成供試材列，並且將該供試材列於簷脊方向6重疊而配置6列。在簷脊方向6，係以簷側的供試材從脊側的供試材突出154mm的方式將脊側的供試材重疊於簷側的供試材上。在簷方向7，係將從供試材的底材超出的部分切下。而且，於模擬屋頂的前方設置送風噴嘴，從送風噴嘴將風吹向模擬屋頂。送風噴嘴係配置在從模擬屋頂的中心起1m前方的位置，使送風噴嘴的中心的高度與模擬屋頂的中心的高度一致。另外，供試材的表基材2的材質係0.30mm的塗裝熔融鋅-鋁合金鍍覆鋼板，心材4的材質為發泡胺甲酸乙酯(urethane)。破壞風速係指從上述送風噴嘴將風吹向金屬屋 頂構材1時的使金屬屋頂構材1被破壞時的風速。圖15中，以「×」表示金屬屋頂構材1被破壞，以「○」表示金屬屋頂構材1未被破壞。

如圖15所示，浮上係數未滿6N/mm的金屬屋頂構材1 係不能承受50m/s以下的風而導致被破壞。另一方面，浮上係數為6N/mm以上的金屬屋頂構材1即使被吹有50m/s的風亦不會被破壞。因此，可知藉由判定金屬屋頂構材1的浮上係數是否為6N/mm以上，即可判定其金屬屋頂構材1是否可承受50m/s的風。

藉由實施以下各種方法之中的至少一個：增加表基材2的板厚；增加心材4的密度；將心材4的素材變更為強度更強者；增加背基材3的強度(背基材的金屬化及增加板厚)；使用板狀補強構件5及於板狀補強構件5設置除雜孔50；則可增加浮上係數。

在圖1的態樣及如第1變形例至第4變形例所示地使用板狀補強構件5的情形中，可藉由考量表基材2的板厚限制等的條件並且以使浮上係數成為6N/mm以上的方式設置板狀補強構件5，而將金屬屋頂構材1構成為可承受50m/s的風。另外，在如第5變形例地以金屬板作為背基材3的情形中，係考量包含背基材3在內的金屬屋頂構材1的全體條件而以使浮上係數成為6N/mm以上的方式構成金屬屋頂構材1，藉此即可將金屬屋頂構材1構成為可承受50m/s的風。

該種金屬屋頂構材1中，係至少將1個板狀補強構件5在較本體部20的天板20a更接近背基材3的位置埋入心 材4或鄰接於背基材3的外表面而配置，或背基材3係以金屬板為素材，故可提高耐風壓性能。尤其，藉由使浮上係數成為6N/mm以上，即可將金屬屋頂構材1構成為可承受50m/s的風。

另外，板狀補強構件5係以在簷脊方向6及簷方向7遍及本體部20的開口之全域的方式延伸，故可更確實地提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。

再者，板狀補強構件5係在鄰接於背基材3的狀態下在與簷脊方向6正交的簷方向7連續地延伸，故可減低在背面產生毀損而使耐風壓性能降低的可能性。尤其，相較於在寬度方向分離地配置複數個板狀補強構件5的態樣可簡略化製造工程。

另外，複數個板狀補強構件5係在鄰接於背基材3的狀態下於簷方向7彼此分離地配置，故可減低在背面產生毀損而降低耐風壓性能的可能性。尤其，板狀補強構件5係在寬度方向彼此分離地配置，藉此可確保必要的耐力並且抑制金屬屋頂構材1的重量增加。

另外，板狀補強構件5係在簷脊方向6從緊結構件8打入金屬屋頂構材1的位置起延伸至金屬屋頂構材1的簷側端部1E為止，故可避免金屬屋頂構材1的重量增加並且 可更確實地提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。另外，可防止緊結構件8的搖動，可使緊結構件8更難以從金屬屋頂構材1拔出。

另外，由於使板狀補強構件5埋入心材4，故可更確實地使板狀補強構件5與金屬屋頂構材1一體化，並且可避免板狀補強構件5曝露於外部。另外，可藉由板狀補強構件5避免於金屬屋頂構材1的背面側形成凹凸或空隙，避免金屬屋頂構材1的耐風壓性能的降低。

再者，由於在板狀補強構件5設有複數個除雜孔50，且該複數個除雜孔50分別具有孔開口50a與從孔開口50a的邊緣起立設的縱壁部50b，故可藉此增加板狀補強構件5的彎曲剛性。藉由增加板狀補強構件5的彎曲剛性，亦可提高金屬屋頂構材1全體的彎曲剛性。

另外，由於至少有1個除雜孔50的孔開口50a係重疊於緊結構件8打入金屬屋頂構材1的位置，故緊結構件8可輕易地貫通板狀補強構件5，可減低作業者的負擔。

另外，由於縱壁部50b係抵接於表基材2的背面，故可增加金屬屋頂構材1的壓縮強度，可提高耐雪性，並且可抑制落冰時或架設有太陽光面板時的表基材2的變形。

再者，由於板狀補強構件5的素材為金屬或纖維強化塑膠，故可更確實地提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。

另外，由於板狀補強構件5為平板或具有凹凸部5a的板體，故可抑制成本增加並且可更確實地提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。尤其，藉由使用具有凹凸部5a的板體，可更進一步提高金屬屋頂構材1的耐風壓性能。

再者，由於係以鄰接背基材3的板狀補強構件5重疊於簷側的金屬屋頂構材1(10)的角部10a的方式配置脊側的金屬屋頂構材1(11)，故即使脊側角部10a過度地推壓脊側的金屬屋頂構材11的背面，亦不易於脊側的金屬屋頂構材11的背面產生毀損。

1L‧‧‧長邊方向(寬度方向)

1S‧‧‧短邊方向(深度方向)

2‧‧‧表基材

3‧‧‧背基材

4‧‧‧心材

5‧‧‧板狀補強構件

6‧‧‧簷脊方向

7‧‧‧簷方向

20‧‧‧本體部

20a‧‧‧天板

20b‧‧‧周壁

Claims (13)

1. 一種金屬屋頂構材，係在屋頂的簷脊方向重疊於簷側的金屬屋頂構材而配置，具有：表基材，素材為金屬板且含有形成為箱形的本體部；背基材，以塞住前述本體部的開口的方式配置於前述表基材的背側；心材，填充於前述本體部與前述背基材之間；以及至少1個板狀補強構件，在較前述本體部的天板更接近前述背基材的位置埋入前述心材或鄰接於前述背基材的外表面而配置；於前述板狀補強構件係設置有複數個除雜孔，前述複數個除雜孔係分別具有孔開口與從前述孔開口的邊緣起立設的縱壁部。
2. 如請求項1所記載之金屬屋頂構材，其中前述板狀補強構件係在前述簷脊方向及正交於前述簷脊方向的簷方向以遍及前述本體部的前述開口之全域的方式延伸。
3. 如請求項1所記載之金屬屋頂構材，其中前述板狀補強構件係在鄰接於前述背基材的狀態下於與前述簷脊方向正交的簷方向連續地延伸。
4. 如請求項1所記載之金屬屋頂構材，其中複數個前述板狀補強構件係在鄰接於前述背基材的狀態下於與前述簷脊方向正交的簷方向彼此分離地配置。
5. 如請求項3或4所記載之金屬屋頂構材，其中前述板狀補強構件係在前述簷脊方向從緊結構件打入前述金屬屋 頂構材的位置起延伸至前述金屬屋頂構材的簷側端部為止。
6. 如請求項1至4中任一項所記載之金屬屋頂構材，其中前述板狀補強構件係埋入前述心材。
7. 如請求項1至4中任一項所記載之金屬屋頂構材，其中至少1個前述除雜孔的前述孔開口係重疊於緊結構件打入前述金屬屋頂構材的位置。
8. 如請求項1至4中任一項所記載之金屬屋頂構材，其中前述縱壁部係抵接於前述表基材的背面。
9. 如請求項1至4中任一項所記載之金屬屋頂構材，其中前述板狀補強構件的素材為金屬或纖維強化塑膠。
10. 如請求項1至4中任一項所記載之金屬屋頂構材，其中前述板狀補強構件係平板或含有凹凸部的板體。
11. 如請求項1至4中任一項所記載之金屬屋頂構材，係構成為在實施金屬屋頂構材的強度實驗方法時浮上係數成為6N/mm以上，前述金屬屋頂構材的強度實驗方法係包含：將前述金屬屋頂構材緊結於基台的步驟；將使緊結於前述基台的前述金屬屋頂構材的端部浮起的承重賦予前述端部，測量與前述承重對應的前述端部之浮上量的步驟；以及求得前述浮上係數的步驟，前述浮上係數係表示與所測量的前述浮上量之變化量相對應的前述承重的變化量。
12. 一種金屬屋頂構材，係在屋頂的簷脊方向重疊於簷側的金屬屋頂構材而配置，係具有： 表基材，素材為金屬板且含有形成為箱形的本體部；背基材，素材為金屬板且以塞住前述本體部的開口的方式配置於前述表基材的背側；以及心材，填充於前述本體部與前述背基材之間；於前述背基材係設置有複數個除雜孔，前述複數個除雜孔係分別具有孔開口與從前述孔開口的邊緣起立設的縱壁部；前述金屬屋頂構材構成為在實施金屬屋頂構材的強度實驗方法時浮上係數成為6N/mm以上，前述金屬屋頂構材的強度實驗方法係包含：將前述金屬屋頂構材緊結於基台的步驟；將使緊結於前述基台的前述金屬屋頂構材的端部浮起的承重賦予前述端部，測量與前述承重對應的前述端部之浮上量的步驟；以及求得前述浮上係數的步驟，前述浮上係數係表示與所測量的前述浮上量之變化量相對應的前述承重的變化量。
13. 一種屋頂敷設方法，係在屋頂的簷脊方向於簷側的金屬屋頂構材重疊脊側的金屬屋頂構材地配置，且含有以下步驟：前述脊側的金屬屋頂構材係如請求項1所記載的金屬屋頂構材，前述板狀補強構件係鄰接於前述背基材地配置；以及前述板狀補強構件係以重疊於前述簷側的金屬屋頂構材的角部的方式配置前述脊側的金屬屋頂構材。

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