(57)【要約】【課題】木造建築物において強固な構造を持つトラス小屋組に対し、より普遍的な負荷に耐えうる構造を安価で容易に提供できるトラス部材の改良を目指す。【解決手段】トラス部材に付いて、傾斜材であるトラス上弦材の下に水平な下弦材を配置させる。上弦材と下弦材とは躯体接合用の強力な接合金具によって接合され、また両者の切削加工面とによって接合の補助が行われている。軒桁に配置されたトラス部材の頂点に対し、これとの噛み合わせを目的とした溝が加工された長材を噛み合わせ接合させる。複数の長材でトラス部材同士を連結させずとも、鳥居状類似の剛構造が小屋組に形成される。以上の方法によりトラス部材の部品点数を減らす事で、小屋組の施工性と経済性の向上をはかる。      【選択図】 図４
0003106115.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
トラス上弦材の下に一本の頑強な下弦材が配置され、上弦材と下弦材からなる同一平面上にトラス構造が形成されている点を特徴とする木造建築物のトラス部材。
【請求項２】
トラス上弦材と下弦材とがその双方から一本の強力な接合金具を用いて接合され、接合金具にかかる荷重を圧縮または引張荷重に集中させた事を特徴とする木造建築物のトラス部材。
【請求項３】
トラス上弦材と下弦材との接合位置は、上弦材と下弦材との双方が対応するように加工された切削面によって誘導され、接合が補助されている点を特徴とする請求項１のトラス部材。
【請求項４】
トラス上弦材同士を組み合わせた頂点に長材受けの溝が形成されており、これと長材に設けられた溝との噛み合わせによって軒桁上に配置されたトラス部材同士が連結され、それらの相互方向に剛構造が形成されている点を特徴とする請求項２のトラス部材。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物の施工方法であり、詳しくは小屋組をトラス構造と断熱パネルとを併用する事で施工の合理化を図った木造建築物の屋根構造およびその施工に関する方法である。
【背景技術】
【０００２】
近年の住宅産業の不況により、木造建築を経済的また合理的に施工する必要性は重要性を増している。低価格住宅を実現する方法の一環として、従来よりも少ない部材によって、あるいはより簡易な手段による住宅施工方法が多くの住宅メーカーにとって必要となって来る。しかし人間生活の場である住宅の条件としては、より少ない部材が用いられた施工方法によって建築されたものでも十分な耐久性を備える事が必須条件となっており、十分な強度を確保出来る構造体を採用するべきである。
【０００３】
近年注目されている小屋組構築法の一つに、小屋組で三角形を構成するトラス方式がある。これらトラス部材を用いた屋根の構築において、構造力学上の観点からトラス方式は材料強度に対して高い強度ならびに剛性を持つため、従来の垂木方式あるいは母屋方式といった方式と比較して全般に部材の小型化・簡素化が進められるようになり、建築材料面でのコストダウンが期待される。
【０００４】
前項の目的を達成する為、本出願人は過去に特許出願２００３−３８５４６８における小屋組の構造および実用新案出願２００３−２７２７６１におけるトラス部材を出願した。その様子は図１のａならびにｂにて全体図が、図２にて側面図が示されている。本出願人による過去の出願書類中に、木造建築物の屋根における構造と工法に関し、屋根に対してトラス構造の部材を用いる事で小屋組の強度や耐久性を向上させる事ができると記述してある。他のトラス部材（特許文献１）についても上弦材と下弦材に相当する部材についての記述があり、これらには垂木状に配置された大トラス構造を強化補助する効果があると思われる。また従来の小屋組に対応する小屋束を設けることで、同実願に記載されたトラス部材はトラス上方からの荷重に対し、大きな耐性を持っていると考えられる。
【特許文献１】特開２００１−１５２６０６（第５頁図面１、第５頁図面２）
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし図１において示された先の実願２００３−２７２７６１にかかるトラス部材では、これを組み立てる際上弦材同士の接合箇所に小屋束または小屋束類似の芯材部品が使用されていた。この小屋束部品によって、小屋組に設置されたトラス部材にかかる負荷を軽減する役割を果たしていたが、同図における下弦材が上弦材の側面に取り付けられる形状となっていた。これは室内仕上げの美観を損ねるのみならず、図２に代表される例に示されたように、トラス下弦材の出っ張りによって小屋裏空間内にデッドスペースが生み出され、小屋裏空間の有効利用という観点からは不利であった。
【０００６】
図１で示されたトラス部材について、その構造を検討してみると、トラス上弦材の上方または下方から荷重がかかった場合、下弦材との接合金具にせん断負荷がかかる事から、トラス部材の耐久性について改善の余地があると考えられる。
【０００７】
同出願で示した工法においては、図１に示されたトラス部材を軸組に接合した後、トラス部材間に長材を設けることで、強固な小屋組みを達成して来た(実願２００３−２７２７６１中の図１２参照)。しかしこの方法ではトラス部材同士を接合する際複数の長材を軒桁上にて接合させる必要があり施工性が悪く、また木材と金具を多く使用する事となり、施工手間と材料の面から見て不経済である。できるだけ使用される長材の量を減らしつつも、鳥居状の構造に類する剛構造を形成させる事ができれば、経済性の向上にもつながると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、図３のようにトラス下弦材をトラス傾斜材である上弦材の下に配置させて接合し、トラス構造が同一平面状に来るように図る。部品を組み合わせてなるトラス部材について小屋束を設ける場合には、図３のｂで示されたように、小屋束となる木材部品を下弦材の下側に配置する（請求項１の考案）。
【０００９】
トラス上弦材と下弦材との接合箇所について、両者を接合するボルト孔は上弦材側と下弦材側の両方から貫通させるように穿孔させる。両者が一本のボルト等接合金具によって接合でき、なおかつ接合金具にとって最も負担の大きなせん断荷重が、可能な限り低減できるよう、上弦材と下弦材に穿孔されるボルト孔の角度は調節される。（請求項２の考案）。
【００１０】
トラス上弦材の下側に、下弦材接合の際に行われる位置誘導目印を目的として欠き込み部を設け、下弦材にはこれと対応する噛み合わせ部を設ける。上弦材と下弦材とはボルト等金具によって強力に接合され、欠き込み部と噛み合わせ部によって補助的に接合されたトラス部材とさせる（請求項３の考案）。
【００１１】
トラス上弦材幅と同じ幅の欠き込み部が設けられた長材を、軒桁上に接合されたトラス部材の頂点に配置し、これと接合させる。長材に設けられた欠き込み部同士の間隔は、軒桁上に設置されたトラス部材同士の間隔と同じものとし、棟木の欠き込み部とトラス部材の頂点とを噛み合わせる事によって、トラス部材の相互方向についてこれらを剛構造にて連結させる（請求項４の考案）。
【考案の効果】
【００１２】
トラス部材およびトラス小屋組について、部品点数を減らす事により部材の原価および施工の手間が軽減され、また一つのトラス部材におけるトラス構造がトラス側面図４に示されるように同一平面状に展開される事によって、トラスを構成する弦材にかかる負荷の分散が効率良く行われる。また部品点数を減らす事によって、施工後の小屋組空間において利用できるスペースが広がるという効果も得られる（請求項１の考案）。
【００１３】
上弦材と下弦材とを接合するボルトについて、上弦材と下弦材の双方向から金具を固定する事により、両者の接合強度が増す。また上弦材と下弦材との接合部について、接合金具に掛かる負荷がせん断から引張あるいは圧縮方向に変換される事で、小屋組の耐久性が格段に向上する（請求項２の考案）。
【００１４】
また上弦材に予め設けられた傾斜上の欠き込み部と下弦材とが噛み合う事により、上弦材からの負荷が下弦材に分散された時も、欠き込み部がボルトに掛かるせん断荷重を軽減する（請求項３の考案）。
【００１５】
棟木に設けられた溝の深さ部分が、組み立てられたトラス部材における上弦材の棟木受け部と噛み合う事により、より少ない部材によってトラス部材間に鳥居構造に類する剛構造を作り上げる事ができる（請求項４の考案）。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
幅105mm、厚さ150mmの長辺木材を切削加工して、図４中に示されたトラス部材部品である上弦材13を作成する。上弦材13における軸組との接合部には、軸組との接合金具孔14および座彫り15、また軸組との接合加工面16ならびにダホ穴17が切削加工されており、その様子は拡大透視図４ａによって示される。拡大透視図４ａにおいて示された軸組との接合加工面16切削の寸法、接合金具孔14および座彫り15の切削角度はそれぞれ、目的とするトラス部材の傾斜勾配に応じて変更される。また加工されてトラス上弦材13となる長辺木材の寸法も、小屋裏のスパンおよび傾斜に応じて、十分な強度が得られる範囲で変更が可能である。
【００１７】
またトラス部材の頂上付近においては、上弦材13傾斜上部から傾斜に対し垂直方向に、下弦材接合用の接合金具孔18および接合金具用座彫り19が切削加工され、その様子は拡大透視図４ｂにて示される。接合金具孔18ならびに座彫り19は、実施例において上弦材13の頂上側端から381.1mmの位置にそれらの中心が来るように加工される。この値は下弦材25の寸法、上弦材13の傾斜勾配を変更する場合は、接合金具孔18および座彫り19の位置はその都度変更される。
【００１８】
同図４ｂにおいて、下弦材接合用金具孔18および座彫り19が加工された箇所の裏面に対し、下弦材受け用の欠き込み部20を加工する。下弦材受け用の欠き込み部20は、接合金具孔18からトラス頂上側へ20mm上った点を起点とし、これを（い）点とする。（い）点から軸組方向に204.1mm下った箇所を（ろ）点とする。さらに（ろ）点から軸組接合面と平行に25mm切削し、切削の到達点を（は）点とする。（は）点と（い）点とを結ぶように切削加工することで、下弦材受け用の欠き込み部20が形成される。本文において記述された切削加工寸法は、上弦材の寸法が幅105mm、厚さ150mmであり、かつトラス上弦材の傾斜が六寸勾配であり、なおかつ下弦材として上底550mm、下底950mm、高さ105mmの台形状部材を用いる場合の寸法である。したがって欠き込み部20の寸法は、上弦材13の傾斜または下弦材25の寸法および形状によってその都度変更される。下弦材と対応する噛み合わせ部との形状の一致、および上弦材の強度を損なわない事を条件として、欠き込み部の形状および寸法は変更されてもよい。
【００１９】
トラス上弦材13同士を接合する接合金具孔21および座彫り22、上弦材13同士を接合させる面には、部品の組立て現場における接合位置の誘導ならびに仮止め固定を目的としたダホ穴24が設けられており、その様子は拡大透視図４ｃにて記述される。実施例において穴24は30mm四方、深さ30mmであるが、上弦材13接合位置の誘導と仮止め固定の目的が達成されるのであれば、穴24の寸法は問わない。
【００２０】
また拡大透視図４ｃにて示されるように、トラス上弦材13の頂上には、軸組との接合面に対して水平方向と垂直方向に、長材受けとなる欠き込み部23が切削加工される。加工される寸法は、軸組接合面と水平に42.5mm、垂直方向に60mmであり、この寸法はトラス部材に接合される長材の寸法に合わせたものである。したがって長材の寸法を変更した場合、トラス上弦材13に加工される長材受け欠き込み部23の寸法も、これに合わせて変更される。
【００２１】
木材を切削加工してトラス部材の構成部品である下弦材25を作成する。トラス下弦材25は厚さ105mm、幅105mmの長辺木材を切削加工する事で作成され、加工された下弦材25は上底550mm、下底950mmの台形状となり、その様子は図５に示されたものとなる。なお材料およびに加工された下弦材25の寸法は一例であり、材料となる木材の寸法によって変更される。加工された下弦材25について、以下図５に基づいて説明する。
【００２２】
加工された下弦材25については、上弦材との接合金具孔26および座彫り27が加工されており、下弦材25の両端は上弦材13における欠き込み部20の形状と一致する、噛み合わせ部28となっている。前段落において説明された下弦材25について、図５における下底端から239.7mm離れた箇所（に）と、斜辺上の上底端から20mm離れた場所（ほ）とを結び、下弦材24における軸中心と（に）および（ほ）とを結んだ線上に接合金具孔26、ならびに座彫り27を切削加工する。この切削加工により、上弦材13における接合金具孔18と下弦材25における接合金具孔26とは、位置ならびに角度の一致したものとなる。
【００２３】
小屋組の強度や屋内の内装に関する必要性から、本トラス部材には小屋束29が設置される場合がある。目的のトラス部材に小屋束を設ける場合は、トラス下弦材25の中央に嵌入用の切削加工部30を設け、さらに小屋束固定用のコミ栓孔31を設ける。
【００２４】
上弦材13と下弦材25とを図４のように組み合わせた後に接合させる事で、両者は図６によって示された形状のトラス部材12をなす。図６のように向き合わせた二本の上弦材13のうち一方に、ダホ穴23の大きさに合わせたダホ32を仮止めの目的で噛ませる。向き合わせた二本の上弦材13の下側に、一本の下弦材25を配置する。この時下弦材25の両端に設けられている、噛み合わせ部28が上弦材の欠き込み部20の位置と合うように配置する事が大切である。欠き込み部20と噛み合わせ部28同士、また一方の上弦材13に噛ませた木片32ともう一方の上弦材13に設けられているダホ穴23とを組み合わせて全てを仮止め固定し、上弦材13同士は接合金具孔20同士、上弦材13と下弦材25とは接合金具孔17と28とがそれぞれ接合金具33と34によって貫通され、強固に接合されることによって、最終的に図３ａにて示されたトラス部材12となる。一連の作業は地上において行なうことが可能であり、トラス部材12は施工現場または工場などの施工現場外において組み立てられる。
【００２５】
トラス部材12に小屋束29を付加する場合は、図５にて示される。小屋束部品29の両端に設けられた突起加工部35を、上記トラス部材12における下弦材24に設けられた切削加工部30に合わせ、コミ栓孔30からコミ栓36を通じて両者を固定し、これを小屋束トラス部材12とする。小屋束部品34におけるもう一方の突起加工部35は、軸組に設けられた嵌入穴に合わせる事で軸組に固定される。
【００２６】
上記の工程を経て組み立てられたトラス部材11ないし12は、クレーン等により軸組上まで運び上げられ、軸組上にて軸組接合金具38により接合される。トラス部材と軸組とが接合される様子は図７において示され、これは実案２００３−２７２７６１に記載された内容と原則的に同じである。桁上に設けられた位置誘導用の穴39ならびに軸組上突起40と、トラス部材11もしくは12のトラス上弦材13に設けられた、軸組接合ダホ穴切削部17とを嵌め合わせ、上弦材13に設けられた接合金具孔14および座彫り15から接合金具38を通して、トラス部材11もしくは12と軸組41とが接合される。
【００２７】
軸組41上に接合されたトラス部材11もしくは12同士は、その頂上に設けられた長材受け23に対応する噛み合わせ部を持った、溝あり長材42にて接合される。溝あり長材42は図８に示されるように、トラス部材11もしくは12との噛み合わせ部43を持った構造である。長材45における上弦材との噛み合わせ部分43は、軸組41上に接合されたトラス部材11もしくは12の間隔と一致するように加工されており、噛み合わせ部分43とトラス部材における長材受け23とが噛み合う形で合わせられ、両者はビス・ボルト類に形状が代表される接合用金物によって接合される。溝あり長材42および噛み合わせ部43の寸法は、トラス部材頂上に現れる長材受け23と規格が統一されており、実施例においては幅85mm、厚さ85mmからなる長材に対し、深さ25mm、幅105mmからなる噛み合わせ部43を、噛み合わせ部43の中心同士が910mm間隔となるように加工することで、溝あり長材42が作成される。
【００２８】
トラス部材11ないし12が軸組と接合され、かつ溝あり長材42によって相互方向に連結した様子は図８ならびに図９にて示される。接合されたトラス部材11ないし12と溝あり長材42とは図８に示された噛み合わせにより、先に出願された実案２００３−２７２７６１に示されている鳥居状構造に類似した形態の剛構造が形成される。施工者は調達できる溝あり長材42の長さを考慮した上で、任意の鳥居状類似の剛構造ユニットを軒桁上に設ける事ができる。
【００２９】
以上の方法で軸組へ接合されたトラス部材11ならびに12は、トラス屋根構造における骨格を形成し、このトラス部材からなる小屋組の上に屋根下地板張り、断熱、内装仕上げ、防水および屋根葺を施工する事で屋根として完成される。
【００３０】
なお、本考案にかかるトラス部材においては、これを構成するトラス上弦材13が左右対称となっているものばかりでなく、図１０に代表されるような、左右非対称のトラス部材もこれに含まれる。これが軸組に取り付けられる場合は、
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】前考案にかかるトラス部材全体斜視図。            ａ．小屋束を有するトラス部材            ｂ．小屋束を有しないトラス部材
【図２】前考案にかかるトラス部材側面図。
【図３】本考案にかかるトラス部材全体斜視図。            ａ．小屋束を有しないトラス部材            ｂ．小屋束を有するトラス部材
【図４】トラス部材組立の正面図。            ａ．軸組接合箇所における正面拡大透視図。            ｂ．下弦材接合箇所における正面拡大透視図。破線は切削部位。            ｃ．上弦材接合箇所における正面拡大透視図。
【図５】トラス下弦材の正面透視図。小屋束部品を含む。
【図６】組立後のトラス部材正面図。            ｂ．下弦材接合箇所における正面拡大透視図。            ｃ．上弦材接合箇所における正面拡大透視図。
【図７】トラス上弦材と軸組との接合模式断面図。
【図８】トラス部材と長材との噛み合わせ接合の様子。側面断面図。
【図９】本考案のトラス部材を用いた小屋組の斜視模式図。
【図１０】左右非対称なトラス部材。軸組との接合正面からの模式図。
【符号の説明】
【００３２】
10.同一考案者によって考案された従来のトラス部材
11.本考案にかかるトラス部材
12.本考案にかかる小屋束トラス部材
13.トラス上弦材
14.軸組との接合金具孔
15.軸組接合金具用座彫り
16.軸組接合傾斜加工面
17.軸組接合ダホ穴切削部
18.下弦材との接合金具孔
19.下弦材との接合金具座彫り
20.トラス下弦材受け
21.上弦材との接合金具孔
22.上弦材との接合金具座彫り
23.長材受け用欠き込み部
24.上弦材ダホ穴切削部
25.トラス下弦材
26.上弦材との接合金具孔
27.上弦材との接合金具座彫り
28.上弦材との噛み合わせ部
29.小屋束部品
30.小屋束部品受入用溝加工部
31.コミ栓孔
32.上弦材位置誘導用ダホ
33.上弦材−上弦材接合金具
34.上弦材−下弦材接合金具
35.上弦材嵌め合わせ欠き込み部
36.コミ栓
37.嵌込穴
38.軸組接合金具
39.軸組上ダホ穴切削部
40.軸組上ダホ
41.軸組
42.トラス連結用長材
43.長材噛み合わせ部
【図１】
0003106115.tif 000003
【図２】
0003106115.tif 000004
【図３】
0003106115.tif 000005
【図４】
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【図５】
0003106115.tif 000007
【図６】
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【図７】
0003106115.tif 000009
【図８】
0003106115.tif 000010
【図９】
0003106115.tif 000011
【図１０】
0003106115.tif 000012