(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根の基本構造が寄棟屋根及び方形屋根のように、中央部から四方に流れる四つの屋根面を有し、棟を除く各屋根面同士の境が隅棟となる屋根をその下側において支持する小屋組構造であって、
前記四つの屋根面のうちの一つの屋根面の下端部側から該屋根面の傾斜方向に沿って斜め上方に該屋根面の左右の隅棟のうちの一方の隅棟にまで至る登り部と、該登り部の前記一方の隅棟側の端部から前記屋根面に隣接する屋根面の傾斜方向と直交するように水平に延出する水平部とを有するベント梁を備え、
前記ベント梁には、四つの前記屋根面にそれぞれ一本ずつ互いに同じ高さ位置に前記水平部が配置されるとともに、各隅棟で隣接する隣の屋根面の水平部と接合されて四本の水平部が四角枠状に配置され、かつ、各屋根面の中央より左側の屋根面部及び右側の屋根面部のうちの一方側の屋根面部のみに前記四本の水平部にそれぞれつながる四本の登り部が配置される四本の枠用ベント梁が含まれ、
前記ベント梁の前記水平部と前記登り部とのうちの少なくとも登り部を有する斜め梁が備えられるとともに、前記斜め梁の登り部が前記屋根面の他方側の屋根面部に配置されるとともに、前記斜め梁の上側の端部が前記枠用ベント梁に接合され、
四つの前記屋根面のそれぞれに、前記枠用ベント梁の水平部より下側に水平に配置されるとともに、左右の端部が前記枠用ベント梁もしくは斜め梁に接合される連結梁を備え、
前記斜め梁のうちの少なくとも一部が登り部と該登り部に前記隅棟部でつながる水平部とを備えるベント梁とされ、前記斜め梁の水平部と前記連結梁とが同じ高さ位置に配置されるとともに、これら斜め梁の水平部と前記連結梁とが四角枠状となるように配置されていることを特徴とする小屋組構造。
【請求項２】
屋根の基本構造が寄棟屋根及び方形屋根のように、中央部から四方に流れる四つの屋根面を有し、棟を除く各屋根面同士の境が隅棟となる屋根をその下側において支持する小屋組構造であって、
前記四つの屋根面のうちの一つの屋根面の下端部側から該屋根面の傾斜方向に沿って斜め上方に該屋根面の左右の隅棟のうちの一方の隅棟にまで至る登り部と、該登り部の前記一方の隅棟側の端部から前記屋根面に隣接する屋根面の傾斜方向と直交するように水平に延出する水平部とを有するベント梁を備え、
前記ベント梁には、四つの前記屋根面にそれぞれ一本ずつ互いに同じ高さ位置に前記水平部が配置されるとともに、各隅棟で隣接する隣の屋根面の水平部と接合されて四本の水平部が四角枠状に配置され、かつ、各屋根面の中央より左側の屋根面部及び右側の屋根面部のうちの一方側の屋根面部のみに前記四本の水平部にそれぞれつながる四本の登り部が配置される四本の枠用ベント梁が含まれ、
前記ベント梁の前記水平部と前記登り部とのうちの少なくとも登り部を有する斜め梁が備えられるとともに、前記斜め梁の登り部が前記屋根面の他方側の屋根面部に配置されるとともに、前記斜め梁の上側の端部が前記枠用ベント梁に接合され、
前記他方の屋根面部に前記登り部が配置された斜め梁とは別の斜め梁で、かつ、前記登り部と該登り部に前記隅棟部でつながる水平部とを備えるベント梁とされた強度向上用の斜め梁の水平部が、前記枠用ベント梁の水平部より下に配置されるとともに、一方の端部が枠用ベント梁の登り部に接合され、前記強度向上用の斜め梁の登り部が前記屋根面の一方側の屋根面部に配置されていることを特徴とする小屋組構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の小屋組構造において、
前記他方の屋根面部に前記登り部が配置された斜め梁のうちの少なくとも一部の斜め梁の上側の端部が前記枠用ベント梁同士の隅棟の接合部分で、前記枠用ベント梁に接合されていることを特徴とする小屋組構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の小屋組構造を用いた小屋組の構築方法であって、前記小屋組構造を用いた小屋組のうちの少なくとも四本の前記枠用ベント梁からなる部分を建物最上階の床面上に収まるように前記建物への取付け向きに対して左右いずれかに角度をずらした状態で、かつ、前記小屋組を支持する支持部材にほぼ直接取付け可能な形状に、前記最上階の床面上において組み立てる組立工程と、その向きを保ちつつ前記支持部材への取付け高さまで鉛直上方に吊り上げる吊り上げ工程と、前記支持部材への取付け向きまで回転させる回転工程と、前記支持部材に取付ける取付け工程とを有することを特徴とする小屋組の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小屋組の組立作業を専ら建物の外壁線よりも内側で行ない、かつ、高所作業を少なくすることで組立作業の施工性を高めると共に、広い小屋裏空間を得ることができる小屋組構造及び小屋組の構築方法に関する。
【０００２】
【背景の技術】
一般に、床、壁、屋根等に関して予め工場等で製造されたパネルを建築現場で設置することにより住宅を構築するパネル工法が知られている。
上記パネル工法の住宅においては、床、壁、屋根等を構成する各パネルが互いに接合されて住宅を構成するので、基本的に柱、梁をほとんど用いないものとなっているが、壁パネルだけで屋根を構成する屋根パネルをすべて支持することが困難なので屋根を支持する梁が用いられている。そして、パネル工法の住宅に設けられる切妻屋根等の下面を指示するための屋根支持用梁としては、通常、木材やＨ型鋼等からなる直線梁が用いられている。
【０００３】
上述のようにパネル工法の住宅に設けられる、例えば、切妻屋根の屋根支持用梁として直線梁を使用する小屋組構造においては、通常、住宅の内部にある壁パネルの少なくとも一部の上方にトラスや屋切りパネル（以下、内壁という。）を屋根の裏側にまで至るように設けて、それらの上端部を屋根に接合する。そして、直線梁の一方の端部を外壁の上端部と接合し、他方の端部を内壁の上端部と接合したり、直線梁の両端部を内壁の上端部と接合することにより直線梁の両端部が支持される。そして、このような直線梁を屋根の傾斜面に沿って複数配置することによって、屋根全体を支持するための小屋組構造が形成されている。
【０００４】
上述の小屋組構造によれば、屋根の裏側に沿って配置される直線梁の下側に該直線梁を支持する梁や束が存在しないので、屋根の裏側の小屋裏空間を比較的広くすることができ、天井を高くしたり、小屋裏に大きな小屋裏収納等のための部屋を設けたりして、小屋裏空間を有効に利用することができる。
【０００５】
また、パネル工法の住宅に設けられる寄棟屋根（方形屋根を含む）等の下面を支持するための屋根支持用梁としては、例えば、特開平８−７４３７０号公報に開示されたようないわゆるベント梁が用いられている。
ベント梁とは、斜めに配置された登り部と、水平に配置された水平部とを備え、登り部と水平部とが、それぞれの一端部において互いに接合されることで接合部において曲がった形状となる梁である。
【０００６】
上記ベント梁を使用する小屋組構造においては、住宅の内壁の少なくとも一部を屋根の裏側にまで至るように設け、該内壁の上端部を屋根に接合する。そして、ベント梁の登り部の端部を外壁の上端部と接合し、水平部の端部を前記内壁の上端部と接合することにより複数のベント梁が支持され、屋根全体を支持するための小屋組構造が形成される。
【０００７】
ベント梁を用いた小屋組構造においても、上述の直線梁を用いた小屋組構造と同様に、屋根の裏側に沿って配置されるベント梁の下側に該ベント梁を支持する梁や束が存在しないので、屋根の裏側の小屋裏空間を比較的広くすることができ、天井を高くしたり、小屋裏に大きな小屋裏収納等のための部屋を設けたりして、小屋裏空間を有効に利用することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような小屋組構造は、屋根及び梁を支持するために屋根に至るように設けられる内壁が存在することにより、例えば、住宅の屋根裏が内壁にしきられ、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができないなど、小屋裏空間の利用が制限されている。従って、屋根裏全体を一つの小屋裏空間として利用可能な小屋組構造が求められている。
【０００９】
また、上述のような小屋組構築作業は、高所で行なわれるため施工に手間と時間を要するので、小屋組を地上で予め組み立てた上で、クレーンなどで吊り上げて建物に取り付けることで高所での作業を削減する方法がある。
しかし、都市部などでは土地の有効利用を図るため、敷地のほぼ全面を利用するような建物を建設する場合が多い。従って、敷地内において、構築しようとする建物の外側に小屋組を地上で組み立てるための余地を確保することは難しい。また、敷地外の場所で小屋組を予め組み立てた上で、建物の建設現場まで運搬する方法も考えられる。しかし、組み立てられた小屋組は、建物の平面とほぼ等しいかそれを上回る平面寸法を持つため、都市部の狭小な道路を利用して建物の建設現場へ運搬することには難がある。
【００１０】
本発明の課題は、上述の事情を考慮したものであり、小屋組の組立作業を専ら建物の外壁線よりも内側で行ない、かつ、高所作業を少なくすることで組立作業の施工性を高めると共に、広い小屋裏空間を得ることができる小屋組構造及び小屋組の構築方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の小屋組構造は、屋根の基本構造が寄棟屋根及び方形屋根（１）のように、中央部から四方に流れる四つの屋根面（３）を有し、棟を除く各屋根面（３）同士の境が隅棟（４）となる屋根をその下側において支持する小屋組構造であって、前記四つの屋根面（３）のうちの一つの屋根面（３）の下端部側から該屋根面（３）の傾斜方向に沿って斜め上方に該屋根面（３）の左右の隅棟（４）のうちの一方の隅棟（４）にまで至る登り部（２１）と、該登り部（２１）の前記一方の隅棟（４）側の端部から前記屋根面（３）に隣接する屋根面（３）の傾斜方向と直交するように水平に延出する水平部（２２）とを有するベント梁を備え、前記ベント梁には、四つの前記屋根面（３）にそれぞれ一本ずつ互いに同じ高さ位置に前記水平部（２２）が配置されるとともに、各隅棟（４）で隣接する隣の屋根面（３）の水平部（２２）と接合されて四本の水平部（２２）が四角枠状に配置され、かつ、各屋根面（３）の中央より左側の屋根面部及び右側の屋根面部のうちの一方側の屋根面部のみに前記四本の水平部（２２）にそれぞれつながる四本の登り部（２１）が配置される四本の枠用ベント梁（２０）が含まれ、前記ベント梁の前記水平部（２２）と前記登り部（２１）とのうちの少なくとも登り部（２１）を有する斜め梁（第一の斜め梁３０，第二の斜め梁６０）が備えられるとともに、前記斜め梁（３０）の登り部（３１）が前記屋根面（３）の他方側の屋根面（３）部に配置されるとともに、前記斜め梁（３０）の上側の端部が前記枠用ベント梁（２０）に接合され、
四つの前記屋根面（３）のそれぞれに、前記枠用ベント梁（２０）の水平部（２２）より下側に水平に配置されるとともに、左右の端部が前記枠用ベント梁（２０）もしくは斜め梁（３０，６０）に接合される連結梁（４０）を備え、
前記斜め梁（３０）のうちの少なくとも一部が登り部（３１）と該登り部（３１）に前記隅棟（４）部でつながる水平部（３２）とを備えるベント梁とされ、前記斜め梁（３０）の水平部（３２）と前記連結梁（４０）とが同じ高さ位置に配置されるとともに、これら斜め梁（３０）の水平部（２２）と前記連結梁（４０）とが四角枠状となるように配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載の小屋組構造によれば、小屋組（１０，５０）を構成する各梁同士がお互いに接合され、支持し合う構造となるので、従来、梁を支持するために必要であった、住宅内部のトラスや屋切りパネル（内壁）が必要無く、また、住宅の屋根裏が内壁にしきられることなく、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができる。
【００１３】
また、屋根内部の空間に内壁が存在しないので、同じ形状及び大きさの屋根を有する住宅において、屋根を支持する小屋組（１０，５０）を変える必要が無くなる。従って、小屋組（１０，５０）を構成している各梁のサイズや長さを変えずに、同規格の梁をそのまま同じ形状及び大きさを有する他の屋根に使用できることになるので、同規格の梁及びそれらに付随して必要となる梁受け金物（５，６）等の各種部材が大量に生産できるようになり、コストの削減が可能となる。
【００１４】
また、小屋組（１０，５０）を対称的な構造として、同じ規格の梁を多く使用して小屋組（１０，５０）を構築することができるので、各部材を同一規格で大量に生産することになり、コストの削減が可能となる。また、内壁が存在しないことにより、小屋組（１０，５０）の設計の自由度が高まり、部材選択の自由度も高まるので、コスト的に最適な小屋組（１０，５０）を設計することが可能となる。また、小屋組（１０，５０）の基本構造を、四角枠状に接合された枠用ベント梁（２０）の水平部（２２）と、該四角枠の四隅（２０ａ）から外壁（２）の上端部まで延出する枠用ベント梁（２０）の登り部（２１）とから構成されるものとすることで、建物（Ａ）の最上階の床面上（Ａ１）において、この小屋組（１０，５０）の基本構造となる部分を構築し、それを上方に吊り上げて外壁（２）の上端部に設置することができる。従って、小屋組の施工性が向上する。そして、小屋組（１０，５０）の基本構造を上述のような構造とする場合には、小屋組（１０，５０）に対して上方から荷重がかかった場合に、該小屋組（１０，５０）を構成する枠用ベント梁（２０）を回転させようとする力が働くことになるが、前記斜め梁（３０，６０）を枠用ベント梁（２０）に接合することによって、該斜め梁（３０，６０）が枠用ベント梁（２０）の回転を抑える効果を有することになり、小屋組（１０，５０）の強度と安定性を高めることができる。また、各屋根面（３）にかかる荷重を枠用ベント梁（２０）の登り部（２１）と斜め梁（２２）によって効率的に外壁に伝えることができる。
また、小屋組（１０，５０）の強度をより高めることができる。
さらに、小屋組（１０，５０）の上方から荷重がかかった場合に、前記枠用ベント梁（２０）を回転させようとする力に対して、前記斜め梁（３０）の水平部（３２）と連結梁（４０）とが形成する直線部分には、前記枠用ベント梁（２０）を逆方向に回転させようとする力が働くので、小屋組（１０，５０）全体の強度と安定性をより高めることができる。
【００１５】
請求項２記載の小屋組構造は、屋根の基本構造が寄棟屋根及び方形屋根（１）のように、中央部から四方に流れる四つの屋根面（３）を有し、棟を除く各屋根面（３）同士の境が隅棟（４）となる屋根をその下側において支持する小屋組構造であって、前記四つの屋根面（３）のうちの一つの屋根面（３）の下端部側から該屋根面（３）の傾斜方向に沿って斜め上方に該屋根面（３）の左右の隅棟（４）のうちの一方の隅棟（４）にまで至る登り部（２１）と、該登り部（２１）の前記一方の隅棟（４）側の端部から前記屋根面（３）に隣接する屋根面（３）の傾斜方向と直交するように水平に延出する水平部（２２）とを有するベント梁を備え、前記ベント梁には、四つの前記屋根面（３）にそれぞれ一本ずつ互いに同じ高さ位置に前記水平部（２２）が配置されるとともに、各隅棟（４）で隣接する隣の屋根面（３）の水平部（２２）と接合されて四本の水平部（２２）が四角枠状に配置され、かつ、各屋根面（３）の中央より左側の屋根面部及び右側の屋根面部のうちの一方側の屋根面部のみに前記四本の水平部（２２）にそれぞれつながる四本の登り部（２１）が配置される四本の枠用ベント梁（２０）が含まれ、前記ベント梁の前記水平部（２２）と前記登り部（２１）とのうちの少なくとも登り部（２１）を有する斜め梁（第一の斜め梁３０，第二の斜め梁６０）が備えられるとともに、前記斜め梁（３０）の登り部（３１）が前記屋根面（３）の他方側の屋根面（３）部に配置されるとともに、前記斜め梁（３０）の上側の端部が前記枠用ベント梁（２０）に接合され、
前記他方の屋根面部に前記登り部（３１）が配置された斜め梁（３０）とは別の斜め梁（３０）で、かつ、前記登り部（２１）と該登り部（２１）に前記隅棟（４）部でつながる水平部（３２）とを備えるベント梁とされた強度向上用の斜め梁（３０）の水平部（３２）が、前記枠用ベント梁（２０）の水平部（２２）より下に配置されるとともに、一方の端部が枠用ベント梁（２０）の登り部（２１）に接合され、前記強度向上用の斜め梁（３０）の登り部（３１）が前記屋根面（３）の一方側の屋根面（３）部に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の小屋組構造によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、前記強度向上用の斜め梁（３０）を配置することによって、小屋組（１０）自体の強度を高めることができる。
【００１７】
請求項３記載の小屋組構造は、請求項１または２に記載の小屋組構造において、前記他方の屋根面（３）部に前記登り部（３１）が配置された斜め梁（３０）のうちの少なくとも一部の斜め梁（３０）の上側の端部が前記枠用ベント梁（２０）同士の隅棟（４）の接合部分で、前記枠用ベント梁（２０）に接合されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の小屋組構造によれば、請求項１または２と同様の効果を得られると共に、小屋組（５０）に対して上方から荷重がかかった場合に、１つの屋根面（３）の左右側において、前記枠用ベント梁（２０）と対称な位置に、かつ、枠用ベント梁（２０）を回転させようとする力に対抗する位置に斜め梁（６０）が位置することになり、小屋組（５０）の強度と安定性をより高めることができる。
【００２３】
請求項４記載の小屋組の構築方法は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の小屋組構造を用いた小屋組（１０，５０）の構築方法であって、前記小屋組構造を用いた小屋組（１０，５０）のうちの少なくとも四本の前記枠用ベント梁（２０）からなる部分を建物最上階の床面上（Ａ１）に収まるように前記建物（Ａ）への取付け向きに対して左右いずれかに角度をずらした状態で、かつ、前記小屋組（１０，５０）を支持する支持部材にほぼ直接取付け可能な形状に、前記最上階の床面上において組み立てる組立工程と、その向きを保ちつつ前記支持部材への取付け高さまで鉛直上方に吊り上げる吊り上げ工程と、前記支持部材への取付け向きまで回転させる回転工程と、前記支持部材に取付ける取付け工程とを有することを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載の小屋組（１０，５０）の構築方法によれば、請求項１〜３と同様の効果を得られると共に、前記組立工程により、小屋組（１０，５０）を前記最上階の床面上（Ａ１）において組み立てるので、高所作業を削減し、高い安全性および作業性を確保できる。また、建物（Ａ）の外側に小屋組（１０，５０）を組み立てるための作業スペースを確保することが難しい場合でも本小屋組の構築方法を適用することができる。また、前記小屋組（１０，５０）を、予め組立工程において前記壁パネル（Ａ２）にほぼ直接取付可能な形状に組み立てた上で、吊上工程および回転工程において前記壁パネル（Ａ２）への取付高さおよび取付向きまで移動し、取付工程において前記壁パネル（Ａ２）に取り付けるので、小屋組（１０，５０）の施工に要する手間が削減され、工期の短縮を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
[第一の実施の形態]
図１に示すように、第一の実施の形態においては、本発明にかかる小屋組構造を方形屋根１に適用している。
小屋組１０は四本の枠用ベント梁２０、斜め梁３０（以下、「第一の斜め梁３０３０」という。）及び連結梁４０を有している。
【００２６】
枠用ベント梁２０とは、図１及び図２に示すように、方形屋根１の裏面側において、建物の外壁２の上端部から屋根面３の傾斜方向に沿って斜め上方に、該屋根面３の左右の隅棟４のうちの一方の隅棟部分にまで至るように配置される登り部２１と、該登り部２１の隅棟４側の端部から、該隅棟４を挟んで隣接する他の屋根面３の傾斜方向に対して直交すると共に水平に延出し、該屋根面３の他方の隅棟部分にまで至る水平部２２とを備える部材である。
なお、屋根面３の傾斜方向とは、屋根面３の下端縁３ａに直交し、かつ、屋根面３の傾斜角と同じ傾斜角を有する方向である。そして、登り部２１と水平部２２は、例えば、Ｈ型鋼等からなり、登り部２１と水平部２２とを平面視した場合に一直線になるように、その一端部において相互に、例えば、溶接等の手段により突き合わせ溶接されている。
【００２７】
各枠用ベント梁２０の水平部２２側の端部は、該枠用ベント梁２０に直交するように配置される他の枠用ベント梁２０の水平部２２に、各枠用ベント梁２０の水平部２２が同一高さとなるように、梁受け金物５を介して取り付けられる。そして、枠用ベント梁２０の登り部２１側の端部は住宅の外壁２の上端部に、梁受け金物６を介して取り付けられる。なお、外壁２の上端部には補強用の合板７等が取り付けられ、その合板７上に前記梁受け金物６が接合される。
そして、該枠用ベント梁２０の登り部２１には、後述する第一の斜め梁３０及び連結梁４０が、該登り部２１に対し直交して取り付けられる。
【００２８】
このようにして四つの隅棟４をそれぞれ通る四本の枠用ベント梁２０同士が互いに接合されることで、各枠用ベント梁２０の水平部２２が四角枠状に配置されると共に、四本の枠用ベント梁２０の水平部２２からなる四角枠の四つの角部２０ａから四つの各屋根面３の勾配方向に沿って下方に、各枠用ベント梁２０の登り部２１が外壁２の上端部まで延出した状態となる。
【００２９】
なお、枠用ベント梁２０の登り部２１及び水平部２２のウェブ２１ａ，２２ａには、長さ方向に沿って、予め決められた間隔で設けられる複数個の孔２３ａからなる接合部２３が多数設けられている。（図２においては１つのみ示す。）この接合部２３は、梁受け金物５を介して他の枠用ベント梁２０の水平部２２側の端部と接合したり、後述する第一の斜め梁３０及び連結梁４０の端部を接合するために設けられている。また、接合部２３同士の間隔が、設計時に各梁の配置を決める際に用いられる基準寸法の整数分の一もしくはその整数倍となるように決められており、上記基準寸法に基づいて配置された梁を接合できるようになっている。
【００３０】
第一の斜め梁３０とは、その両端部において、４本の枠用ベント梁２０の登り部２１のウェブ２１ａや、外壁２の上端部と接合することによって、小屋組１０の強度や安定性などを高めるための部材である。
第一の斜め梁３０は、前記枠用ベント梁２０と同様に、建物の外壁２の上端部に図示しない梁受け金物を介して取付けられ、屋根面３の傾斜方向に沿って斜め上方に、該屋根面３の左右の隅棟４のうち、前記枠用ベント梁２０の登り部２１が配置されていない側の隅棟部分にまで至るように配置される登り部３１を備える。そして、登り部３１の隅棟４側の端部から、該隅棟４を挟んで隣接する他の屋根面３の傾斜方向に対して直交すると共に水平に延出し、該屋根面３に登り部２１が配置されている枠用ベント梁２０に図示しない梁受け金物５を介して接合する水平部３２を備えている。そして、これら登り部３１と水平部３２は、例えば、Ｈ型鋼等からなり、登り部３１と水平部３２とを平面視した場合に一直線になるように、その一端部において相互に、例えば、溶接等の手段により突き合わせ溶接されている。
なお、第一の斜め梁３０のウェブにも、長さ方向に沿って、枠用ベント梁２０と同様の接合部が多数設けられている。
【００３１】
連結梁４０とは、例えば、Ｈ型鋼等からなる直線状の部材である。そして、連結梁４０は、各屋根面３の裏側において、該屋根面３の傾斜方向に直交するように水平に配置されると共に、その両端部において、該屋根面３を支持している枠用ベント梁２０の登り部２１や該枠用ベント梁２０と平面視した場合に平行に配置されている第一の斜め梁３０と接合することで、小屋組１０の強度と安定性を高めるために用いられる。
なお、第一の実施の形態においては図１に示すように、一つの屋根面３について、一本の連結梁４０が配置されている。そして、各連結梁４０は、枠用ベント梁２０の登り部２１と該登り部２１に対して直交して取り付けられる第一の斜め梁３０の水平部３２との接合部分から延出するように、かつ、平面視した場合に該第一の斜め梁３０と一直線となるように設けられる。
【００３２】
このように、四つの隅棟４をそれぞれ通る四本の第一の斜め梁３０と四本の連結梁４０とから形成される４本の直線同士が互いに接合されることで、各第一の斜め梁３０の水平部３２と連結梁４０とが形成する直線部分が四角枠状に形成されると共に、該四角枠の四つの角部から四つの各屋根面３の勾配方向に沿って各第一の斜め梁３０の登り部３１が外壁２の上端部まで延出した状態となる。
【００３３】
上述のように各梁を配置することで、枠用ベント梁２０の水平部２２が形成する四角枠の一辺から延出するように設けられる枠用ベント梁２０の登り部２１と、第一の斜め梁３０の水平部３２と連結梁４０とが形成する四角枠の一辺から延出するように設けられる第一の斜め梁３０の登り部３１が、各屋根面３を左右にほぼ二等分する中心線を挟むように位置することになる。従って、小屋組１０に対して上方から荷重がかかった場合に、枠用ベント梁２０を回転させようとする力に対して、第一の斜め梁３０の水平部３２と連結梁４０とが形成する直線部分には、前記枠用ベント梁２０を逆方向に回転させようとする力が働くので、小屋組１０全体の強度と安定性をより高めることができる。
なお、後述するように、小屋組１０の基本構造を、四角枠状に接合された枠用ベント梁２０の水平部２２と、該四角枠の四隅２０ａから外壁２の上端部まで延出する枠用ベント梁２０の登り部２１とから構成されるものとすることで、建物の最上階の床面上Ａ１において、この小屋組１０の基本構造となる部分を構築し、それを上方に吊り上げて外壁の上端部に設置することができ、小屋組の施工性が向上する。
【００３４】
なお、第一の実施の形態においては、各屋根面３に第一の斜め梁３０の登り部３１が一つずつ配置されるものとしているが、例えば、図３に示すように、各屋根面３に第一の斜め梁３０の水平部３２が２つずつ配置し、各水平部３２から延出するように、複数本の連結梁４０を直線状に配置して、四本の枠用ベント梁２０の水平部２２が形成する四角枠の外側に二重の四角枠を形成することにより、小屋組１０の強度と安定性をより高めることができる。
なお、前記第一の斜め梁３０の登り部３１と水平部３２の長さは、予め該第一の斜め梁３０が配置される屋根面３の形状に対応するように設けられている。
また、図４に示すように、第一の斜め梁３０を、屋根面３の左右をほぼ二等分する中心線に対して、枠用ベント梁２０の登り部２１が位置する側、つまり、平面視した場合に互いに平行な二本の第一の斜め梁３０で枠用ベント梁２０を挟むように配置することとしても良い。
【００３５】
第一の実施の形態の小屋組１０によれば、各梁同士がお互いを支持し合う構造となるので、従来において梁を支持するために必要であった、住宅内部のトラスや屋切りパネル（内壁）が必要無く、また、住宅の屋根裏が内壁にしきられることなく、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができる。
【００３６】
また、従来のように、屋根内部の空間に内壁を用いた小屋裏構造においては、同じ形状及び大きさの屋根を有する住宅同士でも、住宅内部の間取りによって内壁の位置が異なるため、各住宅の内壁の位置に対応した小屋組を構築する必要があった。しかし、第一の実施の形態の小屋組１０においては、屋根内部の空間に内壁が存在しないので、同じ形状及び大きさの屋根を有する住宅において、屋根を支持する小屋組１０を変える必要が無くなる。従って、小屋組１０を構成している各梁のサイズや長さを変えずに、同規格の梁をそのまま同じ形状及び大きさを有する他の屋根に使用できることになるので、同規格の梁及びそれらに付随して必要となる梁受け金物５等の各種部材が大量に生産できるようになり、コストの削減が可能となる。
【００３７】
また、小屋組１０を各棟に対して対称的な構造として、同じ規格の梁を多く使用して小屋組を構築することができるので、各部材を同一規格で大量に生産することになり、コストの削減が可能となる。
また、内壁が存在しないことにより、小屋組の設計の自由度が高まり、部材選択の自由度も高まるので、コスト的に最適な小屋組を設計することが可能となる。
【００３８】
なお、上記第一の実施の形態の小屋組において、第一の斜め梁３０や連結梁４０の数を増やし、各梁同士の間隔を密にすることで、小屋組自体の強度を容易に高めることができ、例えば、多雪地域などにおいても、雪の重みにより屋根に加わる荷重に十分対応可能な程度に強度を高めることができる。
【００３９】
[第二の実施の形態]
図５に示すように、第二の実施の形態に示す小屋組５０は、四本の枠用ベント梁２０、斜め梁６０（以下、「第二の斜め梁６０」という。）及び連結梁４０を備えている。
なお、枠用ベント梁２０及び連結梁４０については、第一の実施の形態で示した枠用ベント梁２０及び連結梁４０と略同一のものを使用するので詳しい説明は省略し、以下、主に第二の斜め梁６０について説明する。
【００４０】
第二の斜め梁６０とは、例えばＨ型鋼等からなり、その両端部において水平部２２が四角枠を形成するように接合された４本の枠用ベント梁２０の水平部２２及び外壁２の上端部と接合することによって、小屋組の強度や安定性などを高めるために用いられる部材である。
第二の実施の形態で用いる第二の斜め梁６０は、第一の実施の形態で用いた第一の斜め梁３０、つまり、登り部３１と水平部３２とを備える梁とは異なり、登り部のみ、つまり、建物の外壁２の上端部から該屋根面３の傾斜方向に沿って斜め上方に延出する直線梁のみを備える。そして、第二の斜め梁６０の一方の端部は外壁２の上端部と図示しない梁受け金物を介して取付けられ、他方の端部は該第二の斜め梁６０と直交するように配置されている前記枠用ベント梁２０の水平部２２と図示しない梁受け金物を介して取り付けられる。なお、第二の斜め梁６０のウェブにも、長さ方向に沿って、枠用ベント梁２０と同様の接合部が多数設けられている。
【００４１】
各屋根面３に対して二本ずつ、平面視した場合に互いに平行に配置される第二の斜め梁６０のうち、一方の第二の斜め梁６０は、屋根面３を左右に二等分する中心線に対して、該屋根面３に配置されている前記枠用ベント梁２０の登り部２１と対称な位置、つまり、該屋根面３に対向する位置に在する屋根面３に登り部２１が配置されている他の枠用ベント梁２０と、平面視した場合に一直線となる位置に配置される。即ち、第二の斜め梁６０の端部が枠用ベント梁２０同士の隅棟４の接合部分で、枠用ベント梁２０に接合される。
そして、他方の第二の斜め梁６０は前記中心線上に配置される。
【００４２】
連結梁４０は、一つの屋根面３について、該屋根面３の傾斜方向に対して直交するように、二本の連結梁４０が直線状に配置され、各連結梁４０の両端部は枠用ベント梁２０の登り部２１または第二の斜め梁６０に接合している。
【００４３】
以上、第二の実施の形態にかかる小屋組５０によれば、枠用ベント梁２０の水平部２２が形成する四角枠の一辺から延出するように設けられる枠用ベント梁２０の登り部２１と、該登り部２１と平行に、かつ、屋根面の前記中心線上及び、前記中心線に対して前記登り部２１と対称位置に配置される第二の斜め梁６０とを備えることによって、小屋組５０に対して上方から荷重がかかった場合に、枠用ベント梁２０を回転させようとする力に対抗する位置に第二の斜め梁６０が位置することになり、小屋組５０の強度と安定性を高めることになる。
また、各屋根面３にかかる力を、該屋根面３に配置される枠用ベント梁２０の登り部２１と、二本の第二の斜め梁６０とで均等に、かつ、効率よく外壁２に伝えることができるので、小屋組５０の強度と安定性をより高めることができる。
【００４４】
なお、図６に示すように、第一の実施の形態で示した第一の斜め梁３０と、第二の実施の形態で示した第二の斜め梁６０とを同時に使用して小屋組５０を構築するものとしてもよい。即ち、第一の実施の形態で示したように、第一の斜め梁３０を枠用ベント梁２０の登り部２１に、該登り部２１に対して直角に接合し、更に、その接合部分から延出するように、平面視した場合に該第一の斜め梁３０と一直線となるように二本の連結梁４０を接合する。そして、これら第一の斜め梁３０と二本の連結梁４０とからなる直線同士を互いに接合することで、各第一の斜め梁３０の水平部３２と二本の連結梁４０とが形成する直線部分が四角枠状に配置されると共に、該四角枠の四つの角部３０ａから四つの各屋根面３の勾配方向に沿って各第一の斜め梁３０の登り部３１が外壁２の上端部まで延出した状態となる。
そして、第二の実施の形態で示したように、第二の斜め梁６０を、屋根面３を左右に二等分する中心線に対して、該屋根面３に配置されている枠用ベント梁２０の登り部２１と対称な位置、つまり、該屋根面３に対向する位置に在する屋根面３に登り部２１が配置されている他の枠用ベント梁２０と、平面視した場合に一直線となる位置に配置する。
【００４５】
このように第一の斜め梁３０と第二の斜め梁６０とを用いて小屋組５０を構築することで、上記第一の実施の形態及び第二の実施の形態で示した小屋組と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、ベント梁は、Ｈ型鋼のみならず、Ｉ型、コ字状型、または、管状の鋼材でも良く、さらに、その他の材料、たとえば木材でもよい。
また、屋根の形状は、上記実施の形態に示した方形屋根１に限らず、寄棟屋根や、その他、屋根の基本形状として、屋根の中央部から四方に流れる四つの屋根面を有するものであれば本発明を適用できる。
また、上記実施の形態は、パネル工法によって構築され、方形屋根１を屋根の基本構造とする建物に本発明を適用したものであるが、木造軸組構造や、壁式鉄筋コンクリート構造、鉄骨ラーメン構造など、パネル工法以外の構造形式により構築される建物にも本発明を適用できる。
【００４７】
なお、各梁同士、及び各梁と外壁との接合は上述のように、梁受け金物を介して例えば、ボルトナットで締結し固定することで行なわれるものとしたが、その他、プレートを用いた溶接方法など、周知の方法によって接合されるものとしてもよい。
また、枠用ベント梁２０の水平部２２、第一の斜め梁３０の水平部３２の上面には、結合桁２４が取り付けられる（図２を参照）。結合桁２４は支持する屋根の勾配に対応した傾斜を各梁の上面に形成するための部材である。従って各梁は、その上面において、各梁が支持する屋根面の勾配に合わせた傾斜面を有することになる。
【００４８】
次に、本発明にかかる小屋組の構築方法について説明する。
なお、以下の説明においては、図７及び図１１に示すように、方形屋根１を基本構造とする屋根を有する二階建ての建物Ａの二階の屋根部分に小屋組を構築し、該小屋組上に予め工場において製作される木製のパネル８ａを配設していくものとする。
【００４９】
この小屋組の構築方法は、図７および図８に示すように、建物Ａの最上階の上方に設置される小屋組のうち前記枠用ベント梁２０から構成される部分を、建物Ａへの取付向きに対して右周りに略３０度角度をずらした向きで、かつ、前記小屋組を支持する壁パネルＡ２にほぼ直接取付可能な形状に、前記二階の床面Ａ１上において組み立てる組立工程と、図９に示すように、その向きを保ちつつ前記壁パネルＡ２への取付け高さまで鉛直上方に吊り上げる吊上工程及び前記壁パネルＡ２への取付向きまで左回りに略３０度回転させる回転工程と、図１０に示すように、前記壁パネルＡ２に取り付ける取付工程とから概略構成されている。
【００５０】
ここで、前記組立工程は、図８に示すように、枠用ベント梁２０の水平部２２上に、該枠用ベント梁２０によって支持される屋根面３よりも上方にある屋根面を構成する上部屋根パネル８ｂを取り付ける上部屋根パネル取付工程を含むものとする。
【００５１】
上記組立工程においては、まず、四本の枠用ベント梁２０を、建物Ａの二階の床面Ａ１上に搬入する。そして、これら枠用ベント梁２０の水平部２２側の端部を、他の枠用ベント梁２０の水平部２２のウェブ２２ａに、梁受金物５を介して直角に締結する。
この際、図７に示すように、上記枠用ベント梁２０によって構成される小屋組の一部が、前記建物Ａへの取付向きに対して右周りに略３０度角度をずらした向きになるようにする。
【００５２】
そして、図８に示すように、前記枠用ベント梁２０の水平部２２の上に設けられた結合桁２４の上に、略ピラミッド形状になるように４枚の前記上部屋根パネル８ｂを載置し、これら上部屋根パネル８ｂの隣接部を釘および接着剤により互いに固定するとともに、各上部屋根パネル８ｂの下端部を前記結合桁２４に、釘および接着剤により固定する。
【００５３】
次いで、図９に示すように、４本の前記枠用ベント梁２０の水平部２２によって形成される四角枠の４つの角部２０ａ近傍、すなわち、各枠用ベント梁２０の水平部２２と登り部２１との接合部分の近傍を、吊上用のケーブルＢに固定し、互いに接合された４本の枠用ベント梁２０を、その向きを保ちつつ前記壁パネルＡ２への取付高さまで、図示しないクレーンによって鉛直上方に吊り上げる。
【００５４】
そして、前記クレーンによって前記壁パネルＡ２への取付高さに吊り上げられた状態で、互いに接合された４本の枠用ベント梁２０を、左周りに略３０度回転させて、前記壁パネルＡ２への取付向きに合わせる。
【００５５】
最後に、図１０に示すように、各枠用ベント梁２０の登り部２１の端部を、前記壁パネルＡ２に梁受金物６を介してボルトにより締結する。
【００５６】
このように、四角枠を形成するように接合された枠用ベント梁２０を壁パネルＡ２に取付けた後、第一及び第二の実施の形態で示した斜め梁３０，６０や連結梁４０などを取付けることで小屋組が構築される。
なお、クレーンによる吊り上げが可能な範囲内において、予め床面Ａ１上において斜め梁３０，６０や連結梁４０などを取り付けておくものとしてもよい。
【００５７】
そして、小屋組の取付が終了したら、前記上部屋根パネル８ｂを足場として、該上部屋根パネル８ｂの周囲の屋根面を構成する他の屋根パネル８ａ（図１１では一枚のみ図示）を、前記枠用ベント梁２０と壁パネルＡ２の間に順次取り付ける。
なお、図１１に示すように、屋根の基本構造である方形屋根の屋根面３から側方に突出する切妻屋根部分については、四本の枠用ベント梁２０のうち一本の枠用ベント梁２０と壁パネルＡ２との間に棟木４１を取り付けた上で、屋根パネル８ａを配置する。
【００５８】
以上、本実施の形態の小屋組の構築方法によれば、前記組立工程において、小屋組を、前記最上階の床面Ａ１（二階の床面Ａ１）上に収まるように前記建物Ａへの取付向きに対して左右いずれかに角度をずらした向きで、かつ、前記小屋組を支持する支持部材（壁パネルＡ２）にほぼ直接取付可能な形状に、前記最上階の床面Ａ１上において組み立てる。従って、高い安全性および作業性を確保できる床面Ａ１上において、小屋組を支持部材にほぼ直接取付可能な形状に組み立てるので、該組立工程における高所作業を削減することができる。
また、建物が密集する地区内に建物Ａを建設する場合など、建物Ａの外側に小屋組を組み立てるための作業スペースを確保することが難しい場合にも、本小屋組の構築方法を適用することができる。
また、前記小屋組を、組立工程において前記壁パネルＡ２にほぼ直接取付可能な形状に組み立てた上で、吊上工程および回転工程において前記壁パネルＡ２への取付高さおよび取付向きまで移動し、取付工程において前記壁パネルＡ２に取り付けるので、小屋組の施工に要する手間が削減され、工期の短縮を図ることができる。
【００５９】
また、枠用ベント梁２０の水平部２２及び斜め梁の水平部２２の上面には、これら梁によって支持される前記屋根面３と平行な上面を有する結合桁２４が設けられているので、該結合桁２４の上に、前記屋根面を構成する屋根パネル８ａを載置して固定することで、前記屋根パネル８ａを簡便かつ確実に取り付けることができる。
【００６０】
また、前記組立工程は、前記枠用ベント梁２０の水平部２２の上に、該水平部２２によって前記屋根面３が支持される高さ位置よりも上部の屋根面を構成する上部屋根パネル８ｂを取り付ける上部屋根パネル取付工程を含む。従って、高い安全性および作業性を確保できる前記二階の床面Ａ１上において、前記枠用ベント梁２０の水平部２２の上に、前記上記屋根パネル８ｂを取り付けることができ、前記小屋組の上に屋根パネル８ｂを取り付ける高所作業の一部を省略できる。また、前記上部屋根パネル８ｂの周囲の屋根面を構成する他の屋根パネルを取り付ける際に、前記組立工程において予め取り付けられた上部屋根パネルを足場として利用することができる。従って、前記他の屋根パネルの取付作業を簡便に行うことができる。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１記載の小屋組構造によれば、住宅の屋根裏が内壁にしきられることなく、屋根裏全体からなるひとつの小屋裏空間を構築することができる。また、同規格の梁及びそれらに付随して必要となる梁受け金物５等の各種部材が大量に生産できるようになり、コストの削減が可能となる。また、内壁が存在しないことにより、小屋組の設計の自由度が高まり、部材選択の自由度も高まるので、コスト的に最適な小屋組を設計することが可能となる。また、小屋組の強度と安定性を高めることができる。また、建物の最上階の床面上において、小屋組の基本構造となる部分を構築し、それを上方に吊り上げて外壁の上端部に設置することができる。従って、小屋組の施工性が向上する。また、斜め梁が枠用ベント梁の回転を抑える効果を有することになり、小屋組の強度と安定性を高めることができる。また、各屋根面にかかる荷重を枠用ベント梁の登り部と斜め梁によって効率的に外壁に伝えることができる。
また、小屋組構造の強度をより高めることができる。
さらに、高所作業を削減し、高い安全性および作業性を確保できる。また、建物Ａの外側に小屋組を組み立てるための作業スペースを確保することが難しい場合でも本小屋組の構築方法を適用することができる。また、小屋組の施工に要する手間が削減され、工期の短縮を図ることができる。
【００６２】
請求項２記載の小屋組構造によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、前記強度向上用の斜め梁を配置することによって、小屋組自体の強度を高めることができる。
【００６３】
請求項３記載の小屋組構造によれば、請求項１または２と同様の効果を得られると共に、枠用ベント梁２０を回転させようとする力に対抗する位置に斜め梁６０が位置することになり、小屋組構造１０の強度と安定性をより高めることができる。
【００６６】
請求項４記載の小屋組の構築方法によれば、請求項１〜３と同様の効果を得られると共に、高所作業を削減し、高い安全性および作業性を確保できる。また、建物Ａの外側に小屋組を組み立てるための作業スペースを確保することが難しい場合でも本小屋組の構築方法を適用することができる。また、小屋組の施工に要する手間が削減され、工期の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態の小屋組構造１０を示す平面図である。
【図２】枠用ベント梁２０の構造を示す側面図である。
【図３】小屋組構造の一例を示す平面図である。
【図４】小屋組構造の一例を示す平面図である。
【図５】第二の実施の形態の小屋組構造５０を示す平面図である。
【図６】小屋組構造の一例を示す平面図である。
【図７】小屋組構造の構築方法を示す斜視図である。
【図８】小屋組構造の構築方法を示す斜視図である。
【図９】小屋組構造の構築方法を示す斜視図である。
【図１０】小屋組構造の構築方法を示す斜視図である。
【図１１】小屋組構造の構築方法を示す平面図である。
【符号の説明】
１      方行屋根
３      屋根面
４      隅棟
１０    小屋組
２０    枠用ベント梁
２１    登り部
２２    水平部
３０    第一の斜め梁
３１    登り部
３２    水平部
４０    連結梁
５０    小屋組
６０    第二の斜め梁
【図１】
0004488267.tif 000002
【図２】
0004488267.tif 000003
【図３】
0004488267.tif 000004
【図４】
0004488267.tif 000005
【図５】
0004488267.tif 000006
【図６】
0004488267.tif 000007
【図７】
0004488267.tif 000008
【図８】
0004488267.tif 000009
【図９】
0004488267.tif 000010
【図１０】
0004488267.tif 000011
【図１１】
0004488267.tif 000012