特開 2019-105048 木造建築物の屋根構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-105048(P2019-105048A)

(43)【公開日】2019年6月27日

(54)【発明の名称】木造建築物の屋根構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 7/04 20060101AFI20190607BHJP

【ＦＩ】

   E04B7/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2017-236884(P2017-236884)

(22)【出願日】2017年12月11日

(71)【出願人】

【識別番号】516288147

【氏名又は名称】株式会社しくみ

(74)【代理人】

【識別番号】100090022

【弁理士】

【氏名又は名称】長門 侃二

(72)【発明者】

【氏名】加藤 泉

(57)【要約】

【課題】木材の有する強度を最大限に引き出すことにより、垂木及び横架材による高耐力の結合部を安価且つ容易に、美観を損なうことなく、且つ、高い施工性で実現することができる、木造建築物の屋根構造を提供する。
【解決手段】垂木２を横架材４に形成される欠き溝１２に支持させる木造建築物の屋根構造であって、欠き溝１２は、アリ溝部２４を有し、垂木２は、台形断面部２６を有し、台形断面部２６をアリ溝部２４に嵌入することにより垂木２と横架材４とに形成される結合部１４を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

垂木を横架材に形成される欠き溝に支持させる木造建築物の屋根構造であって、
前記欠き溝は、アリ溝部を有し、
前記垂木は、台形断面部を有し、
前記台形断面部を前記アリ溝部に嵌入することにより前記垂木と前記横架材とに形成される結合部を備える、木造建築物の屋根構造。

【請求項2】

前記垂木に止め具により止め付けられる野地板を含み、
前記野地板は、前記横架材に当接されるとともに、前記台形断面部と所定の間隙を有して離間している、請求項１に記載の木造建築物の屋根構造。

【請求項3】

前記止め具は、前記垂木の前記結合部が存在しない箇所に設けられる、請求項２に記載の木造建築物の屋根構造。

【請求項4】

前記横架材は、桁、母屋、及び棟木の少なくとも何れかである、請求項１から３の何れか一項に記載の木造建築物の屋根構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木造建築物の屋根構造に関し、詳しくは横架材への垂木の支持に係る屋根構造に関する。

【背景技術】

【0002】

古来より、日本の木造建築物は、木造軸組工法（在来工法）で建築され、木材の力を巧みに利用して強度と共に美しさも追求してきている。一方、現代の木造建築は、合理化や工期短縮、職人の不足等の理由で結合部に金物を多用している。木造建築物の屋根構造においては、垂木を桁、母屋、棟木等の横架材の角部に形成された欠き溝に乗せかけた状態で、垂木と横架材とに金物をビスや釘等で取り付け、垂木を横架材に結合する（例えば特許文献１参照）。このような金物には、その形状から、ひねり金物や、くら金物といったものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１４４５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の金物を使用した垂木と横架材との結合は、金物を垂木及び横架材に取り付けるために多数のビスや釘等を木材に打ち込む必要がある。このため、施工に時間がかかると共に、作業も容易ではなく、また、建築物の美観を損なうおそれがある。

【0005】

更には、従来の金物を使用した結合部では、多数のビスや釘等を木材に打ち込む必要があるため、作業員による打ち込み忘れを招くことが懸念される。この場合には、建築物の耐力が低下するおそれがある。また、施工時に、現場においてビスや釘等の打ち込み箇所に配慮しなければ、柱や土台に生じる剪断力により木材に割れが生じ、特に地震などで柱に引抜力が生じた場合、当該割れが促進され、建築物の耐力が著しく低下するおそれもある。

【0006】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、木材の有する強度を最大限に引き出すことにより、垂木及び横架材による高耐力の結合部を安価且つ容易に、美観を損なうことなく、且つ、高い施工性で実現することができる、木造建築物の屋根構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の木造建築物の屋根構造は、垂木を横架材に形成される欠き溝に支持させる木造建築物の屋根構造であって、欠き溝は、アリ溝部を有し、垂木は、台形断面部を有し、台形断面部をアリ溝部に嵌入することにより垂木と横架材とに形成される結合部を備える。

【0008】

好ましくは、垂木に止め具により止め付けられる野地板を含み、野地板は、横架材に当接されるとともに、台形断面部と所定の間隙を有して離間している。
好ましくは、止め具は、垂木の結合部が存在しない箇所に設けられる。
好ましくは、横架材は、桁、母屋、及び棟木の少なくとも何れかである。

【発明の効果】

【0009】

本発明の木造建築物の屋根構造によれば、木材の有する強度を最大限に引き出すことにより、垂木及び横架材による高耐力の結合部を安価且つ容易に、美観を損なうことなく、且つ、高い施工性で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る木造建築物の屋根構造を示す斜視図である。

【図2】垂木と横架材との結合部を拡大した斜視図である。

【図3】結合部を形成するに際して横架材のアリ溝部に垂木を嵌入する過程を示す斜視図である。

【図4】結合部及び野地板を図２のＡ方向から見た側面図である。

【図5】結合部に作用する力を図４のＢ−Ｂ断面矢視で概略的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る木材建築物の屋根構造を示す斜視図である。この屋根構造は、建築物の例えば木造軸組工法（在来工法）で建築され、複数の垂木２と複数の横架材４とを備えている。垂木２及び横架材４は角材であり、横架材４は一般の屋根構造を構成する桁６、母屋８、及び棟木１０等である。

【0012】

この屋根構造では、図１の手前側から３本目の垂木２を代表して図示して説明すると、横架材４の上面４ａに垂木欠きとして欠き溝１２が形成されている。欠き溝１２は屋根構造の外方下側に向けて傾斜しており、欠き溝１２に垂木２を支持させることにより、垂木２と横架材４との結合部１４が複数形成される。図１の手前側から６本目の垂木２を代表して図示して説明すると、垂木２の上面２ａには野地板１６が釘又はビス等の止め具１８によって複数個所が止め付けられる。

【0013】

止め具１８は、垂木２の結合部１４が存在しない箇所に適宜設けられる。野地板１６の上面１６ａにはルーフィング（防水シート）２０が配置され、また、ルーフィング２０の上面２０ａには瓦やスレート材等の屋根材２２が固定される。なお、図１においては、屋根構造の説明上、野地板１６、ルーフィング２０、及び屋根材２２は一部のみ示している。

【0014】

図２は、垂木２と横架材４との結合部１４を拡大した斜視図である。本実施形態の欠き溝１２は、横架材４の一対の角部４ｂを含む上面４ｂを断面台形状に切り欠いたアリ溝部２４として形成されている。本実施形態の垂木２は、断面台形状をなしており、台形断面部２６が垂木２の長手方向の全体に亘って形成されている。台形断面部２６は、アリ溝部２４よりも台形高さが若干低いため、垂木２はアリ溝部２４に台形高さ方向の全体が収まる形で嵌入されている。アリ溝部２４及び台形断面部２６は、製材所にて横架材４及び垂木２をプレカット加工することにより容易に形成可能である。

【0015】

図３は、結合部１４を形成するに際し、横架材４のアリ溝部２４に垂木２を嵌入する過程を示す斜視図である。図３中に矢印で示すように、設置された横架材４の各アリ溝部２４に対し、斜め下方から垂木２を順に嵌め入れていくことにより、垂木２が各横架材４に所定の嵌め合いで嵌合される。こうして、屋根構造において垂木２の設置、及び結合部１４の形成が行われ、結合部１４では、横架材４と垂木２とが木材の摩擦力及び圧縮力に基づく所定の嵌合力で結合される。

【0016】

図４は、結合部１４及び野地板１６を図２のＡ方向から見た側面図である。前述したように、垂木２はアリ溝部２４に台形高さ方向の全体が収まる形で嵌入されている。従って、結合部１４の形成に伴い、野地板１６は、横架材４の上側外方の角部４ｂに当接されるとともに、垂木２の上面２ａ、即ち台形断面部２６の上面２６ａと所定の間隙Ｇを有して離間している。そして、止め具１８は、垂木２の結合部１４が存在しない箇所に複数設けられるため、各止め具１８の打ち込みに伴い、垂木２が野地板１６に対して図４中に矢印で示す方向の引張力Ｆ１で引っ張られる。

【0017】

図５は、結合部１４に作用する力を図４のＢ−Ｂ断面矢視で概略的に示した図である。垂木２に引張力Ｆ１が作用することにより、垂木２はアリ溝部２４に嵌入された状態で、全体的に野地板１６に向けて引き上げられる。この際、野地板１６と垂木２との間に間隙Ｇが確保されていることにより、垂木２の上方への若干の移動が許容される。

【0018】

これにより、結合部１４には、垂木２及びアリ溝部２４の嵌合部２８に交差する方向に作用する木材の圧縮力と、嵌合部２８に沿った方向に作用する木材の摩擦力に基づく所定の拘束力Ｆ２が作用する。なお、この拘束力Ｆ２は間隙Ｇに近づくほど大きくなる。従って、前述した横架材４と垂木２との嵌合力と、引張力Ｆ１に基づく拘束力Ｆ２とにより、屋根構造において垂木２と横架材４との強固な結合部１４が形成される。

【0019】

以上のように本実施形態の木造建築の屋根構造では、垂木２の台形断面部２６を横架材４のアリ溝部２４に嵌入することにより、木材の圧縮力及び摩擦力を利用した嵌合力により垂木２と横架材４との結合部１４が形成される。これにより、木材の有する強度を最大限に引き出しながら、アリ溝部２４及び台形断面部２６による高耐力の結合部１４を安価且つ容易に、美観を損なうことなく、且つ、高い施工性で実現することができる

【0020】

具体的には、アリ溝部２４をプレカット加工した桁６、母屋８、及び棟木１０等の横架材４と、断面が台形断面部２６となるようにプレカット加工した垂木２とを用意し、施工現場にて垂木２をアリ溝部２４に嵌入するだけの簡単な作業により結合部１４を形成可能である。このため、ひねり金物やくら金物を垂木２及び横架材４に取り付けるために、多数のビスや釘等を木材に打ち込む必要はなく、施工時間を短縮することができ、施工時に金物が邪魔になることもない。また、建築物の美観を損なうこともない。

【0021】

更には、従来の金物を使用した結合部では、多数のビスや釘等を木材に打ち込む必要があるため、作業員によるビスの打ち込み忘れを招くことが懸念される。しかし、本実施形態では、このような懸念は払拭され、作業員の熟練度に左右されることなく結合部１の強度品質を均一に確保しながら、建築物の耐力を向上することができる。

【0022】

また、木材に割れを防止するために、現場において金物を固定するためのビスや釘等の打ち込み箇所を配慮する必要はない。従って、垂木２及び横架材４に生じる剪断力による木材に割れを確実に防止することができる。また、地震などで垂木２に引抜力が生じた場合であっても、木材の圧縮力及び摩擦力を利用した嵌合力によって、木材の割れを抑制しながら、引抜力に十分に耐え得る結合部１４を形成することができる。

【0023】

更には、野地板１６は、垂木２の上面２ａに止め具１８により止め付けられ、横架材４の角部４ｂに当接されるとともに、垂木２の上面２ａ、即ち台形断面部２６の上面２６ａと間隙Ｇを有して離間している。これにより、野地板１６を垂木２に止め具１８により止め付けることによって、間隙Ｇにおいて引張力Ｆ１による垂木２の引き上げが許容され、引張力Ｆ１に基づく拘束力Ｆ２を結合部１４に作用させることができる。従って、横架材４と垂木２との嵌合力に加え、拘束力Ｆ２を結合部１４に作用させることができるため、屋根構造において垂木２と横架材４とのより一層強固な結合部１４を形成することができる。

【0024】

しかも、野地板１６は、垂木２の上面２ａに止め具１８により止め付けられたとき、横架材４の角部４ｂに当接されることにより、屋根構造全体で見たとき、垂木２と横架材４との隙間を低減することができる。従って、垂木２と横架材との隙間を埋めるための施工を別途行わなくとも、安価且つ容易に、美観を損なうことなく、且つ、高い施工性で高気密な木造建築物を実現することができる。

【0025】

また、止め具１８は、垂木２の結合部１４が存在しない箇所に設けられるため、止め具１８の止め付けによって結合部１４の耐力が損なわれることはない。従って、屋根構造において垂木２と横架材４とのより一層強固な結合部１４を形成することができる。

【0026】

本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。

【0027】

例えば、欠き溝１２の位置、溝形状、及び垂木２の断面形状は上記各形態に限定されない。具体的には、屋根構造に設置する垂木２の傾斜角に応じて、欠き溝１２を横架材４の少なくとも上側外方の角部４ｂを含む領域に形成すれば良い。また、欠き溝１２の少なくとも一部にアリ溝部２４が存在し、また、垂木２の少なくとも一部にアリ溝部２４に嵌合される台形断面部２６が存在すれば良い。また、台形断面部２６は、必ずしも垂木２の長手方向の全体に亘って形成されなくとも良いし、結合部１４も垂木２の少なくとも１個所に形成されれば良い。

【0028】

また、例えば、欠き溝１２の上開口を大きく確保し、欠き溝１２の底部の領域のみにアリ溝部２４を形成することも可能である。これにより、図３に示したような横架材４のアリ溝部２４に対して斜め下方から垂木２を順に嵌め入れる設置方法ではなく、横架材４の上方から各欠き溝１２に垂木２を一旦乗せかけた後、垂木２を回動して各アリ溝部２４に嵌め込むことで設置することも可能である。これにより、高耐力の結合部１４をより一層高い施工性で実現することができる。

【0029】

また、垂木２及び横架材４は角材に限定されるものではなく、横架材４に欠き溝１２が形成され、欠き溝１２にアリ溝部２４を有し、垂木２に台形断面部２６を有し、台形断面部２６をアリ溝部２４に嵌入することにより結合部１４が形成されるのであれば、丸太等の棒材であっても良い。

【符号の説明】

【0030】

２ 垂木
２ａ 上面
４ 横架材
６ 桁
８ 母屋
１０ 棟木
１２ 欠き溝
１４ 結合部
１６ 野地板
１８ 止め具
２４ アリ溝部
２６ 台形断面部
２６ａ 台形断面部の上面
Ｇ 間隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】