(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開発を目指す。【解決手段】構成部品である小屋束部品に対し、軸組との接合箇所に凹凸嵌入部を設ける。また上弦材と小屋束部品またはトラス芯部品との接合箇所に嵌め合わせを設け、両者の嵌め合わせのみによって棟木受けとして機能する溝がトラス部品の頂上に形成されるようにする。上弦材と軸組との接合金具進入孔を上弦材の中心軸から離れた箇所に設置し、軸組同士の接合金具位置との重なりを回避する。トラス相互方向に形成される鳥居状の剛構造をなす挟み長材を適切な位置で中継できるよう、小屋組部品に対して挟み長材接合固定用のビス孔を一本につき二ヶ所穿孔する。      【選択図】 図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
構成部品である上弦材および小屋束部品と桁梁との接合箇所に目印ならびに仮止めを目的とした孔が設けられた点を特徴とする木造建築物のトラス部材。
【請求項２】
構成部品である上弦材に対して加工される小屋梁あるいは軒桁など軸組へ接合固定する為の穿孔加工に関して、接合させるボルト等接合金具が木造建築物を固定するボルトあるいは接合金具類を妨害しないよう、上弦材の中心軸から離れて加工された点を特徴とする請求項１のトラス部材。
【請求項３】
上弦材とトラス芯部品ならびに小屋束部品との接合箇所において、相互に対応する欠き込み部が設けられており、その欠き込み部の嵌め合わせのみによってトラス頂上部に棟木等の長材を受ける溝が形成される事を特徴とする請求項２のトラス部材。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３に記載された小屋束部品ならびにトラス芯部品の側面に、挟み長材取り付け用の孔が１ないし２ヶ所加工されており、請求項３記載の棟木と挟み長材とを合わせたトラス相互方向に対する剛構造が安価な建築材によって構築されうる点を特徴としたトラス部材。
【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】
木造建築における屋根の構造について、部材を削減する方法が隠されている。軸組構造における小屋組の方式としては、小屋束によって荷重を支持する和小屋方式ならびにトラス上弦材によって荷重を支持する洋小屋方式とがある。前者にはさらに垂木で屋根下張り板を支持する垂木方式、垂木に載せられた母屋で屋根下張り板を支持する母屋方式等の工法がある。
【０００４】
これらの小屋構築方法と比較して、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。力学上有利な構造であるトラス方式によれば、従来の工法と同じ部材の断面積を持ってしてより強い耐荷重性が期待され、小屋組を構成する部材を削減しても十分な強度を持つ小屋組を構築する事が可能であると考えられる。技術思想としては洋小屋の変形と見られるが、我が国で導入されているトラス方式においては、災害が多いという事情を考慮して耐震性等において工夫がなされている。その一例として、小屋組に使用されるトラス形状を形成する部材(例えば特許文献１)がある。
【０００５】
また小屋組に利用されるトラス形状を形成する部材(以下、トラス部材と略称)について木造建築物以外に注目してみると、垂木と屋根用のパネル体が併用された方式(例えば特許文献２)あるいは金具とトラスユニットパネル体とが併用された母屋類似の方式によるもの(例えば特許文献３)等がある。
【０００６】
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が小さくて済むようになり、建築材料面でのコストダウンが期待される。
【０００７】
以上の点を踏まえた上で、本出願人によって特許出願２００３−３８５４６８がなされている。この特徴は小屋組に掛かるあらゆる方向の負荷を効率的に軸組へ分散、伝播させる事によって強度を増し、また木材使用量が従来のトラス部材を用いた方法と比較して節減されている。
【特許文献１】特開２００１−１５２６０６(第５頁図面１、第５頁図面２)
【特許文献２】特開平８−３１２０５２(第５頁図面１、第５頁図面４)
【特許文献３】特開２００３−２５３８０２(第６頁図面１)
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし先に為された特許出願２００３−３８５４６８に記載のトラス部材について、その頂上に棟木を通す必要があり、その位置合わせが困難であるという課題が残っていた。また取り付けられる棟木についても、水平方向への接合金具せん断に対抗するために強力な金具を使用する必要があり、建築コストを押し上げていた。
【０００９】
また同出願におけるトラス部材を構成する小屋束部品またはトラス芯部材と接合させる挟み長材について、実際には桁方向と同等以上の長さを持つ長材を調達する事は極めて困難であり、そのままの形態では実現性が乏しい。
【００１０】
また同出願におけるトラス部材における小屋束部品について、軸組との接触部分において小屋束部品を搭載させるだけの構造となっているため、軸組に上方からの負荷を伝達する為の接合を形成させる作業が必要となってくる。
【００１１】
トラス上弦材と軸組との接合箇所において、上弦材の中心軸を通るように接合ボルトを施した場合、柱や桁梁等軸組同士を接合する金具と重なってしまい、トラス部材の充分な接合を確保する事が困難となる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の課題を解決するため、トラス上弦材に加えて小屋束部品に対してもその軸組との接合部分に目印および仮止めを目的として軸組凹部へ嵌め合わせるための突起を設置させる(請求項１の考案)。
【００１３】
トラス上弦材と軸組とを接合固定させるボルト金具進入孔を、トラス上弦材の中心軸から右または左に外れた箇所へ貫通穿孔する。ボルト金具が軸組へ垂直に進入できるよう、ボルト金具進入孔の位置に合わせて座彫りも設ける(請求項２の考案)。
【００１４】
トラス部材を組み立てる際、トラス上弦材と小屋束部品またはトラス芯部品との結合箇所において、相互に対応する欠き込み部を両者に設ける。特に上弦材側の欠き込みにおいては、上弦材上端がこれと嵌め合わせる小屋束部品またはトラス芯部品上端よりもトラス部材において高い位置に来るように設けられる(請求項３の考案)。
【００１５】
小屋束部品ならびにトラス芯部品については、これを挟む二本の長材を接合させるための孔を穿孔貫通させる。特に小屋束部品に対して設けられる孔については、一つの小屋束部品に対して二ヶ所穿孔する(請求項４の考案)。
【考案の効果】
【００１６】
小屋束部品にも突起を設けることで軸組上の凹部を利用し、接合を従来よりも確実なものとする。またトラス部材によって構築された小屋組へ掛かる様々な方向からの負荷をより効率的に分散、伝播する事ができる(請求項１の考案)。
【００１７】
本トラス部材を軸組へ接合させる際、軸組同士を接合させるボルト金具の位置を考慮する必要なくボルトを打ち込む事ができるようになり、作業の効率化を促す。また設置された棟木について水平方向へ掛かる荷重を支持し、棟木の接合金具の小型化が可能となる (請求項２の考案)。
【００１８】
実施形態において説明される手順通りトラス部材を組み立てる事のみによって棟木受けがトラス部材の頂点に形成される事で、単なる釘打ち作業だけでは得られない強固な接合を棟木とトラス部材の間にもたらす(請求項３の考案)。
【００１９】
鳥居構造を形成させる挟み長材の長さについて、トラス屋根における桁長さと同等のものが必ずしも必要ではなくなり、より安価な材料で小屋組を構築する事ができる。また、挟み長材をボルト等の強固な接合具によって簡易にトラス部材へと接合させる事が可能となるため、強固な小屋組を構築する事ができる(請求項４の考案)。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２０】
木材を切削加工してトラス上弦材12を作成する。加工されたトラス上弦材を図５に示す。小屋束部品15またはトラス芯部品16と接合させる箇所はトラスの傾斜に合わせて切削され、加工されて図のような欠き込み部17が設けられる。上弦材12と軸組との接合面については、トラスおよび上弦材12の傾斜に合わせて切削され、欠き込み部18が加工される。さらに図１における下弦材13ないし14を接合固定する為のボルト孔20が加工される。なお欠き込み部19については壁軸組の位置から上弦材12がはみ出る形状を回避するために設けられるものであり、構造上の問題に限れば必ずしも必要とはされない点で欠き込み部17ならびに18とは異なっている。
【００２１】
欠き込み17および18ないし19が加工された上弦材12に対し、傾斜部分における小屋束部品15またはトラス芯部品16との接合箇所付近に接合ボルトを通す為の孔21および座彫り22を設ける。座彫り22の形状ならびに位置およびボルト孔19の穿孔角度は構成されるトラス部材の傾斜によって決定される。
【００２２】
上弦材12における欠き込み部18はさらに加工されるが、その詳細について説明する。底面には突起嵌入孔29が軸組上の突起に対応させた位置に設けられており、嵌入孔29の中心位置は欠き込み部18面の中央に配置され、縦横に30mm、深さ30mm程度の大きさとなる事が望ましい。突起嵌入孔29と軸組上に設けられた突起とを嵌め合わせる事でトラス部材の位置合わせならびに接合の仮止めを行なう事ができる。本形態においては上弦材12に設けられた突起嵌入部29に軸組上の突起を嵌め合わせる方法が採られているが、別の形態として突起嵌入部29に木片を嵌め込み、軸組上に設けられた嵌入部と嵌め合わせてトラス部材の位置誘導および仮止めを行なう事も可能である。
【００２３】
トラス上弦材12と軸組とを接合する為のボルト孔23および座彫り24は、図５ならびに６にて示されるように、上弦材傾斜面側から突起嵌入孔29の中心から適切な距離を置いた箇所で穿孔される。これによって軒桁とトラス部材とをボルト等金具にて接合させる際に、軸組を固定する金具類位置を考慮する事なくトラス部材の固定作業を行なう事ができる。この為ボルト孔23と軸組との接合接合固定にボルトを通すだけで両者を接合できる。
【００２４】
図７に基づき、本トラス部品を構成するトラス小屋束部品15ならびにトラス芯部品16について説明する。トラス上弦材12との接合箇所において接合用欠き込み24が施されており、他の目印がなくとも両者を適切な位置において接合させる事ができる。欠き込み24に合わせて両者が図８のように接合された際には、トラス頂上部に棟木受けとなる溝部が形成される。なお欠き込み形状は、上弦材12と小屋組部品15またはトラス芯部品16とを組み合わせた際に棟木受け30が適切な大きさにて形成されるならば、特にその形状を問わない。
【００２５】
図７に示されるように、小屋束を有するトラス部材10を構成するトラス小屋束部品15には、組み合わされたトラス部材の正面に対応する箇所において下弦材13とのボルト接合孔17が、側面に対応する箇所がトラス部材と挟み長材とを接合させる為のボルト孔25が穿孔されている。小屋束部品は側面のボルト孔25が二ヶ所穿孔されたものがあり、これはトラス部材を軸組に設置させた後に軒桁長さ分に至らない長さを持つ挟み長材を中継する箇所に使用される。
【００２６】
小屋束を有しないトラス部材11を構成するトラス芯部品16について説明する。小屋束部品15との共通点は欠き込み部24、下弦材13とのボルト接合孔17ならびに挟み長材接合用のボルト孔25である。また小屋束部品15との相違点は、正面にもう一つの下弦材14とのボルト接合孔17が穿孔されている点であり、また下弦材14を接合させた箇所付近がトラス芯部品の下端となっている点である。図８のcはトラス芯部品16の外観を示している。
【００２７】
トラス上弦材12と小屋束部品15またはトラス芯部品16とを接合させる様子を図９に示す。両者は互いの欠き込み部を嵌め合わせて接合され、上弦材12に加工されたボルト孔18ならびに座彫り19へボルトを通し、固定される。接合されたトラス上弦材12と小屋束部品15またはトラス芯部品16はトラス下弦材13と接合され、その様子は図１０に示される。特にトラス芯部品16との接合については、さらにもう一本の下弦材14が接合固定される。なお最良の形態としては、上弦材12と小屋束部品ならびにトラス芯部品とを接合させる金具としては躯体接合用の強力な保持力を持つボルト金具が理想的であり、かつ図面における二本の上弦材に渡って接合するものが望ましい。
【００２８】
建築物の軒桁上へ接合される小屋組構成部品として組み立てられたトラス部材10ならびに11を正面図２および図３に示す。図２および図３の上下左右寸法比はほぼ実物のものと等しく、トラス部材11における下弦材14下を人間が通行できるようになっている。トラス部材10ならびに11は、上弦材に設けられた座彫り21ならびにボルト孔20を利用して軸組に接合される。またトラス部材10については図２ならびに図８記載の通り小屋束部品15に突起25および孔26が設けられており、突起25を軸組上に加工された嵌入部と嵌め合わせ、突起25上に加工された孔26へコミ栓あるいはボルト金具を通すことで、小屋束部品15を小屋束として機能させる事ができる。
【００２９】
トラス部材10ならびに11が軸組へ取り付けられた様子を、図１１から図１３にかけて示す。軸組へ接合されたトラス部材には側面図１２に示された通り、棟木32ならびに挟み長材31がトラス部材と軸組とが接合された後にトラス部材へ固定されることでトラス相互方向に鳥居状の剛構造が形成される。棟木32ならびに挟み長材31のトラス部材への接合の様子は、正面図１３に示される通りとなる。図１２拡大図における小屋束部品15上へ二ヶ所設けられたボルト孔28によって挟み長材31が中継されており、挟み長材31はその長さが軒桁と同程度である必要がなくなっている。このように小屋束部品に貫通穿孔された二ヶ所のボルト孔がある事から、施工者は調達できる挟み長材の長さを考慮した上で任意の鳥居状剛構造ユニットを軒桁上に設ける事ができる。
【００３０】
また小屋束を有しないトラス部材11へ設置された挟み長材の幅は、正面図１３に示されたようにトラス下弦材13および14からなる空隙の寸法と同等であり、なおかつ挟み長材がその空隙に配置の上で接合固定される事が望ましい。この噛み合わせによって図面の鳥居状剛構造の強度が高まり、挟み長材31とトラス部材との接合ならびに挟み長材とトラス部材相互の負荷分散および伝播とを効率良く行なう事ができる。
【００３１】
以上の方法で軸組へ接合されたトラス部材10ならびに11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。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】トラス部材全体斜視図。寸法比は実物と異なる。
【図２】小屋束を有するトラス部材正面図。寸法比は実物に準拠してある。
【図３】小屋束を有しないトラス部材正面図。寸法比は実物に準拠してある。
【図４】トラス部材側面図である。手前は上弦材。
【図５】加工済みトラス上弦材の一例正面図である。寸法は実寸と異なる。
【図６】トラス上弦材、軸組接合部の概略図である。            a.  軸組接合面側からの投影図。            b.  ボルト等金具進入側からの投影図。
【図７】トラス上弦材、軸組接合部の拡大断面図である。
【図８】小屋束部品ならびにトラス芯部品の全観斜視図である。            a.  妻壁側に配置される小屋束部品。            b.  小屋組端以外の箇所に配置される小屋束部品。            c.  トラス芯部品。
【図９】上弦材と小屋束部品またはトラス芯部品との接合概要斜視図。
【図１０】トラス下弦材の接合概要斜視図。
【図１１】本トラス部材を利用して構築されたトラス小屋組の一例斜視図。
【図１２】トラス小屋組の一例側面図。下楕円枠内は挟み長材接合箇所の拡大図。
【図１３】トラス小屋組の一例正面図。下枠内は小屋束突起箇所付近の透視拡大図。
【符号の説明】
【００３３】
10.小屋束部品を有するトラス部材
11.小屋束部品を有しないトラス部材
12.トラス上弦材
13.全てのトラス部材に共通の下弦材
14.小屋束を有しないトラス部材のための下弦材
15.小屋束部品
16.トラス芯部品
17.小屋束部品(またはトラス芯部品)嵌め合わせ欠き込み部
18.軸組接合面欠き込み部
19.欠き込み部
20.下弦材誘導固定用ボルト孔
21.上弦材小屋束部品(またはトラス芯部品)間接合ボルト孔
22.座彫り
23.上弦材軸組間接合ボルト孔
24.座彫り
25.小屋組部品突起
26.コミ栓孔
27.上弦材嵌め合わせ加工部
28.挟み梁接合ボルト孔
29.突起嵌入孔
30.棟木受け溝部
31.挟み長材
32.棟木
33.小屋梁
34.柱
35.軒桁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003101954.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003101954.tif 000011
【図１０】
0003101954.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
0003101954.tif 000014
【図１３】
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