(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-13
(45)【発行日】2022-10-21
(54)【発明の名称】建築用部材の固定構造
(51)【国際特許分類】
E04D 3/00 20060101AFI20221014BHJP
E04B 9/22 20060101ALI20221014BHJP
E04B 7/02 20060101ALN20221014BHJP
E04B 1/343 20060101ALN20221014BHJP
【ＦＩ】
E04D3/00 A
E04B9/22 C
E04B7/02 501D
E04B1/343 Y
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018213018
(22)【出願日】2018-11-13
(65)【公開番号】P2020079516
(43)【公開日】2020-05-28
【審査請求日】2021-11-15
(73)【特許権者】
【識別番号】595071922
【氏名又は名称】笹本 茂郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130513
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 直也
(74)【代理人】
【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
(74)【代理人】
【識別番号】100130177
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 弥一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100167380
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 隆
(72)【発明者】
【氏名】笹本 茂郎
【審査官】土屋 保光
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５７－１９０８１５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭６２－５９２１２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００２－２９４９２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－４４０５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－３８６４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平５－６２６１３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平６－１９３１８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－３０３１９０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｄ ３／００－ ３／４０
Ｅ０４Ｂ ９／２２
Ｅ０４Ｂ ７／０２
Ｅ０４Ｂ １／３４３
Ｅ０４Ｆ １３／００－１３／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状の張り出し部（１ａ）を有する梁材（１）と、前記張り出し部（１ａ）に固定される固定具（１０）と、
前記固定具（１０）に保持される建築用部材（２）と、を備え、
前記固定具（１０）は、
前記梁材（１）の梁軸に沿って配置される長手状部材（１１）と、
前記長手状部材（１１）の長手方向に沿って並列する複数の係止片（１２）と、
前記長手状部材（１１）と前記係止片（１２）とで前記張り出し部（１ａ）を板厚方向に挟んで締め付ける締付手段（１３、１４）と、
前記建築用部材（２）を保持する保持手段（１６）と、
を備える建築用部材の固定構造。
【請求項2】
前記係止片（１２）は前記長手状部材（１１）の上側に位置し、前記係止片（１２）の先端縁（１２ｆ）は、前記長手状部材（１１）の先端縁（１１ｆ）よりも突出している請求項１に記載の建築用部材の固定構造。
【請求項3】
前記締付手段（１３、１４）は、前記長手状部材（１１）と前記係止片（１２）とを貫通する軸部（１３ｂ）を備えるボルト部（１３）と、
前記軸部（１３ｂ）にねじ込まれるナット部（１４）であり、
前記保持手段（１６）は、
前記ナット部（１４）よりも軸先端側において前記建築用部材（２）を貫通した前記軸部（１３ｂ）にねじ込まれる保持ナット（１６）である請求項１又は２に記載の建築用部材の固定構造。
【請求項4】
前記長手状部材（１１）と前記係止片（１２）との間にスペーサ（１７）を備え、前記軸部（１３ｂ）は前記スペーサ（１７）を貫通する請求項３に記載の建築用部材の固定構造。
【請求項5】
前記長手状部材（１１）は、前記係止片（１２）が前記軸部（１３ｂ）の軸周りに回転することを規制する回り止め部（１１ｂ）を備える請求項３又は４に記載の建築用部材の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、各種建築物における屋根材や天井材等の建築用部材の固定構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
各種建築物において、柱等で支持された横方向の梁材に対して、屋根材や天井材等の建築用部材を固定する場合がある。このような建築用部材の固定構造として、例えば、特許文献１に記載の固定金具を用いた構造がある。
【0003】
特許文献１に記載の固定金具は、例えば、Ｈ形鋼やアングル材等からなる梁材に、金属板を波状に折り曲げて構成された所謂「折板（折板屋根）」を葺くために使用される。固定金具は、梁材が有する板状の張り出し部（Ｈ形鋼の場合は下フランジ部等）をその板厚方向表裏から挟むＵ字状のクリップ部と、そのクリップ部に溶接等により一体に固定されたボルト部とを備えている。
【0004】
クリップ部を板状の張り出し部へ挟んで押し込むと、そのクリップ部の弾性力によって固定金具が梁材に対して押し付けられて固定される。この状態で、ボルト部はクリップ部から鉛直方向下向きへ突出した状態である。固定金具は、梁材の長手方向に沿って所定の間隔で多数並列して固定され、各固定金具のボルト部の先端に折板を押し当てることによって、折板が凹状に塑性変形してボルト部が挿通されるべき位置がマーキングされる。この位置にドリル等で穿孔を行い、その穿孔された貫通孔にボルト部を挿通してナット等を締め付けることによって、梁材に折板が固定される。なお、ボルト部の先端に折板を押し当てる際に、そのボルト部の先端で折板を塑性変形させて、貫通孔を形成する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】意匠登録第７３４８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来の固定金具は、Ｕ字状のクリップ部を張り出し部へ押し込む際に、ハンマ等で叩き込みながらクリップ部の開口部を押し広げる必要がある。しかし、クリップ部の開口部の幅は狭く、その幅は、梁材への固定前の状態では、梁材の板厚よりも狭い状態である。これは、梁材への固定時における弾性力を確保するためである。このため、クリップ部をハンマで叩いた際にクリップ部がうまく押し広げられない場合がある。また、クリップ部は小さい部材であるので、ハンマで叩く際に誤って手を叩いてしまう危険性がある。
【0007】
さらに、倉庫や工場等の建築物を対象とする大規模な施工現場では、広範囲に折板屋根を葺くために、何千箇所、何万箇所に固定金具を設置する必要がある。このような作業は繁雑であり、また、高所作業を伴うケースが多いことから、作業の効率化、作業の安全化の観点から改良が望まれている。
【0008】
そこで、この発明の課題は、建築物の梁材に対して、屋根材や天井材等の建築用部材を固定する作業を、効率よく且つ安全にできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の課題を解決するために、この発明は、板状の張り出し部を有する梁材と、前記張り出し部に固定される固定具と、前記固定具に保持される建築用部材と、を備え、前記固定具は、前記梁材の梁軸に沿って配置される長手状部材と、前記長手状部材の長手方向に沿って並列する複数の係止片と、前記長手状部材と前記係止片とで前記張り出し部を板厚方向に挟んで締め付ける締付手段と、前記建築用部材を保持する保持手段と、を備える建築用部材の固定構造とした。
【0010】
ここで、前記係止片は前記長手状部材の上側に位置し、前記係止片の先端縁は、前記長手状部材の先端縁よりも突出している構成を採用することができる。
【0011】
これらの各態様において、前記締付手段は、前記長手状部材と前記係止片とを貫通する軸部を備えるボルト部と、前記軸部にねじ込まれるナット部であり、前記保持手段は、前記ナット部よりも軸先端側において前記建築用部材を貫通した前記軸部にねじ込まれる保持ナットである構成を採用することができる。
【0012】
前記長手状部材と前記係止片との間にスペーサを備え、前記軸部は前記スペーサを貫通する構成を採用することができる。
【0013】
また、前記長手状部材は、前記係止片が前記軸部の軸周りに回転することを規制する回り止め部を備える構成を採用することができる。
【発明の効果】
【0014】
この発明は、建築物の梁材に対して、屋根材や天井材等の建築用部材を固定する作業を、効率よく且つ安全にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】この発明の一実施形態を示す斜視図
【図2】同実施形態の側面図
【図3】同実施形態の正面図
【図4】（ａ）（ｂ）はそれぞれ要部拡大断面図
【図5】固定具の斜視図
【図6】（ａ）～（ｄ）は固定具を梁材に固定する際の手順を示す断面図
【図7】固定具を梁材に固定した状態を示す平面図
【図8】固定具の係止片の変形例を示す斜視図
【図9】固定具の変形例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0016】
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、倉庫や工場等のような各種建築物において、柱等で支持された横方向の梁材に対して、屋根材や天井材等の建築用部材を固定する構造である。
【0017】
図１及び図２に示すように、建築用部材２を固定する梁材１が、支持梁材３によって支持されている。この実施形態では、支持梁材３は、図２に示すように、その梁軸方向に沿って建築物の外壁Ａから片持ち梁状に張り出した状態である。支持梁材３は、その根本部が外壁Ａに接合され、先端部又は梁軸方向中程が、外壁Ａの上部から斜め方向に伸びる補強材４に接合されて支持されている。
【0018】
この実施形態の梁材１は、下フランジ１ａと上フランジ１ｂと、その下フランジ１ａと上フランジ１ｂとを結ぶウェブ１ｃとで構成されたＨ形鋼を採用している。また、支持梁材３についても、同じく、下フランジ、上フランジ、ウェブからなるＨ形鋼を採用している。梁材１の梁軸方向と支持梁材３の梁軸方向とは互いに直交するように配置され、梁材１と支持梁材３とが平面視格子状に配置されている。
【0019】
建築用部材２は、この実施形態では折板（折板屋根）である。以下、建築用部材２を折板屋根２と称する。折板屋根２は、金属板を波状に折り曲げて構成されている。その形状は、図１及び図３に示すように、フラットな板面を有する頂部２ａと、フラットな板面を有する底部２ｂとが傾斜部２ｃによって交互に接続されている。頂部２ａと傾斜部２ｃ、底部２ｂと傾斜部２ｃとの接続箇所が金属板の折れ点であり、全体として山と谷が交互に配置されている。
【0020】
なお、頂部２ａや底部２ｂの幅や、頂部２ａと底部２ｂとの高低差、傾斜部２ｃの傾斜角度等は、折板屋根２の仕様に応じて任意に設定される。以下、山と谷の並列方向を折板屋根２の幅方向又は単に幅と称し、山と谷が伸びる方向を折板屋根２の長さ方向又は単に長さと称する。折板屋根２は、幅方向及び長さ方向に複数連結されて使用される。１枚の折板屋根２における幅及び長さ、山と谷の繰り返し数は仕様に応じて適宜設定される。
【0021】
折板屋根２同士の幅方向への連結は、図１に示すように、金属板の縁同士を塑性変形させたカシメ部２ｄを介して行われる。折板屋根２同士の長さ方向への連結は、隣り合う折板屋根２の山と山、谷と谷同士を重ね合わせて、その重なり部分を貫通するボルトと、ボルトにねじ込まれるナットとによって行われる。
【0022】
梁材１への折板屋根２の固定は、固定具１０を介して行われる。すなわち、梁材１に固定具１０が固定され、折板屋根２は固定具１０に保持される。固定具１０は、梁材１が備える横方向への板状の張り出し部に固定される。この実施形態では、張り出し部は下フランジ１ａであるため、以下、下フランジ１ａを張り出し部１ａと称する。
【0023】
固定具１０は、図１に示すように、梁材１の梁軸に沿って配置される長手状部材１１と、長手状部材１１の長手方向に沿って並列する複数の係止片１２と、長手状部材１１と係止片１２とで張り出し部１ａを板厚方向に挟んで締め付ける締付手段１３、１４と、折板屋根２を保持する保持手段１６とを備えている。
【0024】
長手状部材１１は、長手形状を成す１枚のフラットな板状部材を、プレス加工等により折り曲げて構成されている。長手状部材１１は、図１及び図５に示すように、梁材１側に向く先端側に、その先端の長辺に沿って平面視長方形状を成すフラットなベース部１１ａを備え、その反対側の後端側には、その後端の長辺に沿って立ち上がる回り止め部１１ｂを備えている。ベース部１１ａの先端部１１ｃは、固定対象となる梁材１の張り出し部１ａの縁に沿う直線状である。
【0025】
ベース部１１ａの後端寄りの部分には、長手方向に沿って複数の貫通孔１１ｅが並列して設けられている。貫通孔１１ｅの間隔は、折板屋根２の頂部２ａの間隔に合わせて設定されている。
【0026】
係止片１２は、同じく１枚のフラットな板状部材を、プレス加工等により折り曲げて構成されている。係止片１２は、図１及び図５に示すように、ベース部１１ａの上面側に配置され、梁材１側に向く先端部１２ａがベース部１１の先端部１１ｃよりも外側へ突出している。また、係止部１２は、梁材１とは反対側である後端側の根本部１２ｂにおいて、長手状部材１１に支持されている。
【0027】
根本部１２ｂと先端部１２ａの板面は、それぞれベース部１１ａの板面と平行、又は、ほぼ平行である。また、先端部１２ａは根本部１２ｂよりも高い位置であり、すなわち、先端部１２ａの下面とベース部１１ａの上面との距離は、根本部１２ｂの下面とベース部１１ａの上面との距離よりも長くなっている。また、根本部１２ｂと先端部１２ａとの間には、根本部１２ｂから先端部１２ａに向けて上り勾配となるスロープ状の中間部１２ｃが設けられている。なお、中間部１２ｃは、スロープ状のものに限定されず、その他にも、根本部１２ｂと先端部１２ａとを階段状に結ぶものであってもよい。
【0028】
根本部１２ｂには、貫通孔１２ｅが設けられている。係止片１２の貫通孔１２ｅは、ベース部１１の貫通孔１１ｅと同じ位置になるように配置されている。
【0029】
係止部１２の長手状部材１１への支持は、締付手段１３、１４によって行われている。図４に示すように、締付手段１３、１４は、頭部１３ａ及び長手状部材１１と係止片１２とを貫通する軸部１３ｂを備えるボルト部（以下、ボルト部１３と称する）と、軸部１３ｂにねじ込まれるナット部（以下、ナット部１４と称する）で構成されている。ボルト部１３の軸部１３ｂが、上方から下方に向かって貫通孔１１ｅ、１２ｅに挿通される。ボルト部１３の頭部１３ａの下面は、貫通孔１２ｅ周囲の係止部１２の上面に当接するので、ボルト部１３は落下しない。軸部１３ｂの先端にナット部１４がねじ込まれ、上方に向かって締め付けられることで、係止部１２と長手状部材１１とが固定される。この締め付けの際に、ベース部１１ａの先端部１１ｃと係止片１２の先端部１２ａとの間に、梁材１の張り出し部１ａを挟むことによって、梁材１に対して固定具１０が固定されることとなる。
【0030】
固定具１０と折板屋根２との固定は、ボルト部１３の軸部１３ｂと保持手段１６とによって行われる。この実施形態では、保持手段１６は、ボルト部１３の軸部１３ｂにねじ込まれる保持ナット（以下、保持ナット１６と称する）である。ナット部１４よりも軸先端側において、軸部１３ｂが折板屋根２を上方から下方へ貫通し、その貫通した軸部１３ｂの先端に保持ナット１６がねじ込まれて、上方に向かって締め付けられることで、固定具１０に折板屋根２が保持される。このように、長手状部材１１と係止片１２とを締め付けるボルト部１３の軸部１３ｂを、折板屋根２を保持する軸として共用したことにより、部品点数の少ないシンプルで経済的な固定具１０としている。
【0031】
このとき、ナット部１４と折板屋根２との間に、弾性を有する素材からなる緩衝部材１５が配置されているので、ナット部１４や保持ナット１６の緩み止めの効果が期待できる。また、折板屋根２とナット部１４との金属同士の接触による異音の発生抑制等の効果も期待できる。
【0032】
なお、この実施形態では、長手状部材１１に形成された貫通孔１１ｅのうち、ボルト部１３とナット部１４によって係止片１２を固定しているのは、その一部のみである（図４（ａ）参照）。ここでは、１本の固定具１０において、両端を含む１つおきの貫通孔１１ｅに対して係止片１２を配置している。係止片１２を配置していない貫通孔１１ｅに対しては、同様にボルト部１３の軸部１３ｂが挿通されているが、その軸部１３ｂは、保持ナット１６によって折板屋根２を固定する機能のみを担っている（図４（ｂ）参照）。なお、貫通孔１１ｅの間隔は、通常は、折板屋根２の固定箇所の間隔、すなわち、折板屋根２の波の間隔に合わせて設定されるが、その貫通孔１１ｅのうち、どの貫通孔１１ｅに対して係止片１２を配置するかは、その施設や設備の仕様に応じて自由に設定できる。
【0033】
固定具１０を張り出し部１１ａに固定する際の手順を、図６に基づいて説明する。
【0034】
まず、図６（ａ）に示すように、長手状部材１１と係止片１２とは、ボルト部１３及びナット部１４によって仮固定された状態である。ナット部１４は、強く締め付けられていないので、長手状部材１１と係止片１２とは分離はしないものの、係止片１２は長手状部材１１に対して上下左右に揺動可能な状態である。折板屋根２は、まだ固定具１０には取り付けられていない。
【0035】
この状態で、固定具１０を梁材１の張り出し部１ａに宛がう。このとき、係止片１２の先端部１２ａの縁１２ｆは、ベース部１１の先端部１１ｃの縁１１ｆよりも、先端側へ突出しているので、係止片１２の先端部１２ａを梁材１の張り出し部１ａに引っ掛けやすい。このため、図６（ｂ）に示すように、係止片１２の先端部１２ａを張り出し部１ａ上に載せれば、その後は固定具１０を手で支える力は少なくて済むので、固定具１０の梁材１に対する位置合わせと、その後の締め付け等の作業が容易である。そして、軸部１３ｂに対してナット部１４を順次締め付けていくことで、図６（ｃ）に示すように、固定具１０は梁材１に固定される。
【0036】
最後に、図６（ｄ）に示すように、ボルト部１３の軸部１３ｂの先端を、折板屋根２に強く又は衝撃をもって押し当てることによって、その軸部１３ｂを折板屋根２に貫通させる。貫通した軸部１３ｂに保持ナット１６を締め付けることによって、固定具１０に折板屋根２が固定される。なお、ボルト部１３の軸部１３ｂの先端に折板屋根２を押し当てて凹状に塑性変形させた後、折板屋根２を一旦取り下ろして、その変形した凹部にドリル等で穿孔を行ってもよい。
【0037】
固定具１０に対する係止片１２の突出方向は、図２に示すように、並列する梁材１毎に逆方向となっている。このため、万が一、一部のナット類に緩み等が生じても、固定具１０や折板屋根２が梁材１から脱落するような事態を防止している。
【0038】
従来の固定金具では、一つの固定金具に対して、折板屋根２を保持するボルトが一つだけ備えられていたので、大規模な施工現場では広範囲に折板屋根２を葺くために、何千箇所、何万箇所に固定金具を一つずつ設置する必要があった。また、その一つ一つの固定金具を取り付ける作業は、弾性力に抗してクリップ部を押し広げながらハンマで叩き込むような作業を伴い、さらには、叩き込んだ後に一つ一つの固定金具の位置合わせが必要である等、作業の安全上の問題、作業の繁雑さの問題を伴っていた。
【0039】
しかし、この発明の固定具１０では、弾性力に抗してクリップ部を押し広げるような作業が不要であり、一つの固定具１０で複数の係止片１２を梁材１に固定できるという利点がある。その係止片１２と長手状部材１１とによる、張り出し部１ａの挟み込み作業や締め付けは、既に、固定具１０が張り出し部１ａに引っ掛けられた状態であるので、作業が容易である。また、係止片１２を固定しているボルト部１３の軸部１３ｂは、折板屋根２を保持する機能も合わせて担っているので、固定具１０を構成する部品点数は少なく、その構造は簡素である。
【0040】
ここで、固定具１０を梁材１に固定した状態で、図７に示すように、係止片１２の後端縁１２ｄは、長手状部材１１の後端の回り止め部１１ｂに当接している。図７において、実線で示す位置にある係止片１２は、鎖線で示す位置まで僅かな角度で揺動することは可能であるが、その角度以上の揺動は規制される。このため、固定具１０を梁材１に取り付ける作業中に、係止片１２の向きが移動することがなく、作業が行いやすいという利点がある。
【0041】
図８に実施形態の変形例を示す。この例では、係止片１２の縁に沿って、後端から先端に向かって補強リブ１２ｆを設けている。このような補強リブ１２ｆは、先端部１２ａや根本部１２ｂ、中間部１２ｃ等をプレス加工等により加工する際に、同時に形成することができる。補強リブ１２ｆがあれば係止片１２の剛性が高まるので、固定具１０の梁材１に対する固定がより強固なものとなる。
【0042】
図９に実施形態のさらなる変形例を示す。この例では、長手状部材１１と係止片１２との間にスペーサ１７を備えている。また、ボルト部１３の軸部１３ｂは、スペーサ１７を貫通している。長手状部材１１と係止片１２との間にスペーサ１７があれば、部品の寸法や形状等を変更することなく、種々の板厚の梁材１にも対応可能である。図９では、前述の実施形態よりもやや厚い目の厚さｔを有する張り出し部１ａとなっており、これに対応して、所定厚のスペーサ１７を、前述の実施形態の長手状部材１１と係止片１２との間に、追加して配置している。
【0043】
この実施形態では、梁材１として、下フランジ１ａと上フランジ１ｂと、その下フランジ１ａと上フランジ１ｂとを結ぶウェブ１ｃとで構成されたＨ形鋼を採用したが、梁材１の形状は、この実施形態には限定されない。例えば、横方向の張り出し部１ａを有する断面Ｌ字状のアングル材等であってもよい。
【0044】
また、この実施形態では、建築用部材２として折板屋根２を採用したが、建築用部材２は折板屋根２以外にも、例えば、天井材や排水用の樋材、その他建築用の内装材等の他の部材であってもよい。
【符号の説明】
【0045】
１ 梁材
１ａ 張り出し部（下フランジ）
１ｂ 上フランジ
１ｃ ウェブ
２ 建築用部材（折板屋根）
２ａ 頂部
２ｂ 底部
２ｃ 傾斜部
３ 支持梁材
４ 補強材
１０ 固定具
１１ 長手状部材
１１ａ ベース部
１１ｂ 回り止め部
１１ｃ 先端部
１１ｅ 貫通孔
１１ｆ 先端縁
１２ 係止片
１２ａ 先端部
１２ｂ 根本部
１２ｃ 中間部
１２ｄ 後端縁
１２ｅ 貫通孔
１２ｆ 先端縁
１３ 締付手段（ボルト部）
１３ａ 頭部
１３ｂ 軸部
１４ 締付手段（ナット部）
１５ 緩衝部材
１６ 保持手段（保持ナット）
１７ スペーサ
１ａ 張り出し部（下フランジ）
１ｂ 上フランジ
１ｃ ウェブ
２ 建築用部材（折板屋根）
２ａ 頂部
２ｂ 底部
２ｃ 傾斜部
３ 支持梁材
４ 補強材
１０ 固定具
１１ 長手状部材
１１ａ ベース部
１１ｂ 回り止め部
１１ｃ 先端部
１１ｅ 貫通孔
１１ｆ 先端縁
１２ 係止片
１２ａ 先端部
１２ｂ 根本部
１２ｃ 中間部
１２ｄ 後端縁
１２ｅ 貫通孔
１２ｆ 先端縁
１３ 締付手段（ボルト部）
１３ａ 頭部
１３ｂ 軸部
１４ 締付手段（ナット部）
１５ 緩衝部材
１６ 保持手段（保持ナット）
１７ スペーサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】