JP7187259B2 - タイトフレームを接合する施工方法及び施工キット - Google Patents

Description

本発明は、折版屋根取付用のタイトフレームを屋根梁に接合する施工方法に関する。

従来、折版屋根を葺く場合には、建築物の構造材（屋根梁）に折版屋根取付用タイトフレームを隅肉溶接して、そのタイトフレームに折版屋根を載置する施工方法が行なわれている。また特許文献１は、タイトフレームの隅肉溶接の代わりにタイトフレームの下底を貫通して構造材に打込む溝付きの鋲を使った施工方法を開示している。

特開平８－２８４３２８号公報

しかし、溶接による施工方法は火気を使えない場所では施工できないし、また溶接したタイトフレームもしくは構造材から錆びやすくなってしまう問題があった。また特許文献１の溝付きの鋲を使っても、異種金属が接触することにより発生する電位差でタイトフレームもしくは構造材から錆びやすくなってしまう問題があった。したがって、上記施工方法よりも、安全で錆びによる腐食がほとんど発生しない施工方法が望まれている。

上記課題を解決するために、タイトフレームを接合する領域が錆び等で腐食しないようにする施工方法及びその施工に必要な施工キットを提供する。

第１の観点のタイトフレームの施工方法は、タイトフレームの底辺部と接する構造材の接合領域の周囲を養生する養生工程と、接合領域に未硬化の第１繊維強化樹脂シートを貼り付ける第１貼り付け工程と、タイトフレームの底辺部の背面を第１繊維強化樹脂シートに設置する設置工程とを備える。さらに施工方法は、タイトフレームの底辺部の正面及び第１繊維強化樹脂シートに、タイトフレームを跨ぐように、未硬化の第２繊維強化樹脂シートを貼り付ける第２貼り付け工程と、第１繊維強化樹脂シート及び第２繊維強化樹脂シートを紫外線により硬化させる紫外線照射工程と、を備える。

構造材の接合領域は、該構造材の正面及び背面を含んでも良い、そして、第１貼り付け工程及び第２貼り付け工程において、第１繊維強化樹脂シート及び第２繊維強化樹脂シートは、構造材の正面及び背面に貼り付けられてもよい。
また紫外線照射工程は、反射板を使用して構造材の背面に紫外線を照射させてもよい。
さらに養生工程後に、接合領域を粗面処理又は錆転換剤入り塗料の下塗り層を塗装する下処理工程を備え、第１貼り付け工程は、粗面処理又は下塗り層が塗装された接合領域に第１繊維強化樹脂シートを貼り付けてもよい。

本発明の施工方法及び施工キットによれば、タイトフレーム又は構造材が錆び等で腐食することが少なくなる。

第１実施形態で、折板を屋根梁へ取り付けた状態を示す斜視図である。 タイトフレームを屋根梁に固定した状態を示す、天面図、正面図及び側面図である。 タイトフレームを屋根梁に固定する施工手順のフローチャートである。 第２実施形態で、タイトフレームを屋根梁に固定した状態を示す、正面図及び側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

（第１実施形態）
＜折板屋根の概略＞
図１は、折板の屋根梁への取り付け状態を示す斜視図であり、折板の一部を切り欠いて描いた斜視図である。第１実施形態の折板屋根は、住宅、工場、車庫、駅のホーム等に幅広く使用される折板屋根であり、特に火気を使わず折板屋根を設置する又は修理する際に適している。折板屋根は、一般に水平に伸びる屋根梁４と、この屋根梁４に固定される折板５と、タイトフレーム６とを含んで構成される。折板屋根には、はぜ締めタイプ、重ねタイプ及び嵌合タイプがあるが、図１では重ねタイプの折板屋根が示されている。本実施形態では、はぜ締めタイプ及び嵌合タイプを説明せず重ねタイプを説明するが、本実施形態を、はぜ締めタイプ及び嵌合タイプに適用することも可能である。

屋根梁４は、例えば軒先側を棟方向（Ｘ軸方向）に伸びる屋根梁である。本実施形態では、屋根梁４がＨ形鋼で説明するが、Ｌ形鋼（山形鋼）、Ｉ形鋼もしくは溝形鋼等であってもよい。本実施形態で説明する屋根梁４は、Ｈ形鋼でありウェッブとフランジ４ｆとを有している。

折板５は、台形波状に型付けされた鋼板材から形成される。具体的には折板５は、底面部５ａと斜面部５ｂと頂面部５ｃとが順次連結して形成されており、その断面が略台形状のである。この折板５は、タイトフレーム６を介して屋根梁４に固定される。

タイトフレーム６は、台形波状に型付けされた亜鉛めっき鋼板材から形成される。タイトフレーム６は、屋根梁４のフランジ４ｆ正面を棟方向（Ｘ軸方向）に伸びる底辺部６ａと、この底辺部６ａに一体形成される斜辺部６ｂ及び頂辺部６ｃとを有する。本実施形態の底辺部６ａは、屋根梁４のフランジ４ｆ正面に後述するように第１繊維強化樹脂シート１２，１４で固定され、ボルト固定又は溶接固定されることはない。斜辺部６ｂ及び頂辺部６ｃとは、折板５の背面の斜面部５ｂと頂面部５ｃに沿って台形状に屈曲する。具体的には、斜面部５ｂの背面に斜辺部６ｂが接触し、頂面部５ｃの背面に頂辺部６ｃが接触する。頂辺部６ｃの正面には、剣先ボルト８が突出し、この剣先ボルト８を用いて、折板５の頂面部５ｃがタイトフレーム６の頂辺部６ｃに固定される。

タイトフレーム６は、折板５のサイズによって複数の異なるサイズがあるが、どのようなサイズであっても、本実施形態の繊維強化樹脂シートを使った固定に適用できる。また一般に市販されているタイトフレームには、屋根梁４にボルト固定されるタイプと屋根梁４に溶接固定されるタイプが販売されている。ボルト固定されるタイプは、タイトフレーム６の底辺部６ａにボルト用の孔が形成されており、溶接固定されるタイプは、タイトフレーム６の底辺部６ａに孔が形成されていない。本実施形態は、底辺部６ａにボルト用の孔が形成されているタイトフレームにも孔が形成されていないタイトフレームにも、適用できる。

＜タイトフレームが固定された構造＞
図２は、タイトフレーム６を屋根梁４に固定した状態を示した図であり、（ａ）が天面図であり、（ｂ）が側面図であり、（ｃ）が右正面図である。なお、頂面部５ｃに配置される剣先ボルト８は図２では描かれていない。図２において、タイトフレーム６の幅（Ｙ軸方向）がＷ１で示され、屋根梁４のフランジ４ｆの幅がＷ２で示されている。またタイトフレーム６の底辺部６ａの長さ（Ｘ軸方向）がＬ１で示されている。例えば、タイトフレーム６の幅Ｗ１は３０ｍｍであり、底辺部６ａの長さＬ１は４０ｍｍであり、底辺部６ａのピッチＰＨが２００ｍｍである。またフランジ４ｆの幅Ｗ２が例えば１００ｍｍである。

図２に示されるように、屋根梁４のフランジ４ｆ正面に、第１繊維強化樹脂シート１２がＸ軸方向に一定のピッチ幅ＰＨで貼り付けられている。この第１繊維強化樹脂シート１２の１つの大きさは、Ｘ軸方向に底辺部６ａの長さＬ１の１．５倍～３倍の長さＬ２で、フランジ４ｆのＹ軸方向の幅Ｗ２とほぼ一致する幅Ｗ２である。この第１繊維強化樹脂シート１２が貼り付けられている。つまり、第１繊維強化樹脂シート１２の長さＬ２が例えば８０ｍｍであり幅Ｗ２が例えば１００ｍｍである。

ピッチ幅ＰＨで貼り付けられた第１繊維強化樹脂シート１２の中央（Ｘ軸方向且つＹ軸方向）に、タイトフレーム６の底辺部６ａが配置される。そしてタイトフレーム６の底辺部６ａの上及び第１繊維強化樹脂シート１２の上に第２繊維強化樹脂シート１４が貼り付けられている。図２（ａ）及び（ｂ）において、タイトフレーム６がＸ軸方向に伸びて配置されているため、細長い第２繊維強化樹脂シート１４の長手が底辺部６ａを跨ぐようにＹ軸方向に貼り付けられている。なお、タイトフレーム６と第２繊維強化樹脂シート１４とは直交している必要はなく交差していれば足りる。第２繊維強化樹脂シート１４の１つの大きさは、Ｘ軸方向に底辺部６ａの長さＬ１と同じ長さＬ１で、フランジ４ｆのＹ軸方向の幅Ｗ２とほぼ一致する幅Ｗ２である。つまり、第２繊維強化樹脂シート１４の長さＬ１が例えば４０ｍｍであり幅Ｗ２が例えば１００ｍｍである。底辺部６ａがない第２繊維強化樹脂シート１４は直接第１繊維強化樹脂シート１２に貼り付けられている。

なお、タイトフレーム６の両端の底辺部６ａａの長さ（Ｘ軸方向）はＬ１／２程度であるため、タイトフレーム６の両端の底辺部６ａａでは、第２繊維強化樹脂シート１４の一部が直接第１繊維強化樹脂シート１２に貼り付けられている。

＜タイトフレームの施工方法＞
以下、図３を使って、タイトフレーム６を屋根梁４に固定する施工方法を説明する。図３は、タイトフレーム６をＨ形鋼の屋根梁４に固定する施工手順のフローチャートである。

図３のフローチャートのステップＳ１０１において、作業者はＨ形鋼のフランジ４ｆの正面を清掃などで養生する。養生する領域は、底辺部６ａのピッチＰＨと、第１繊維強化樹脂シート１２の長さＬ２及び幅Ｗ２を考慮して決められる。例えば養生する領域は、８０ｍｍ（Ｘ軸方向）＊１００ｍｍ（Ｙ軸方向）が２００ｍｍピッチ（Ｘ軸方向）であり、養生する領域をより広くしても良い。なお養生する領域を明確にするためにマスキング処理をすることが好ましい。この養生する領域はタイトフレームの接合領域となる。

浮錆び又は錆がフランジ４ｆの正面の養生する領域にある場合には、作業者はブラシ等で浮錆びを除去したり、またはケレン処理したりする。

ステップＳ１０２において、作業者は養生した領域（第１繊維強化樹脂シート１２を貼る領域）に錆転換剤入り塗料を塗布する。浮錆び又は錆がフランジ４ｆの正面にない場合には、この工程をスキップしてもよいが中長期的には錆の発生を抑えるためにも錆転換剤入り塗料を塗布することが好ましい。

ステップＳ１０３において、錆転換剤入り塗料が乾燥した後（約２時間から約４時間）、作業者は養生した領域に第１繊維強化樹脂シート１２（未硬化）を貼り付ける。第１繊維強化樹脂シート１２の背面には接着剤が形成されており、接着剤の剥離フィルムが接着剤に貼り付けてあるので、剥離フィルムを剥離すれば、作業者は養生した領域に第１繊維強化樹脂シート１２を簡単に貼り付けることができる。また第１繊維強化樹脂シート１２の表面の紫外線保護フィルムを剥離する。紫外線保護フィルムを剥離前又は剥離後に、第１繊維強化樹脂シート１２をフランジ４ｆの正面に密着するように、ローラー等（不図示）で第１繊維強化樹脂シート１２を押圧することが好ましい。

ステップＳ１０４において、作業者は第１繊維強化樹脂シート１２の中央（Ｘ軸方向且つＹ軸方向）に、タイトフレーム６の底辺部６ａの背面を配置する。

ステップＳ１０５において、作業者は底辺部６ａの正面を跨ぐように細長い第２繊維強化樹脂シート１４（未硬化）を貼り付ける。第２繊維強化樹脂シート１４の背面には接着剤が形成されており、接着剤の剥離フィルムが接着剤に貼り付けてあるので、剥離フィルムを剥離すれば、作業者は底辺部６ａ及び第１繊維強化樹脂シート１２の上に第２繊維強化樹脂シート１２を簡単に貼り付けることができる。また第２繊維強化樹脂シート１４の表面の紫外線保護フィルムを剥離する。紫外線保護フィルムを剥離前又は剥離後に、第２繊維強化樹脂シート１４を底辺部６ａ及び第１繊維強化樹脂シート１２に密着するように、ローラー等（不図示）で第２繊維強化樹脂シート１４を押圧することが好ましい。なお、タイトフレーム６の両端の底辺部６ａａも同様の作業工程である。

ステップＳ１０６において、作業者は第１繊維強化樹脂シート１２及び第２繊維強化樹脂シート１４に対して、紫外線（ＵＶ）を照射する。例えばＵＶ－ＬＥＤを設置して１時間ほど第１繊維強化樹脂シート１２及び第２繊維強化樹脂シート１４にＵＶを照射する。すると、第１繊維強化樹脂シート１２及び第２繊維強化樹脂シート１４が硬化し、タイトフレーム６が屋根梁４のフランジ４ｆに固定される。

＜タイトフレームを固定する強度＞
以下のフランジ４ｆを用意した。
幅Ｗ２：１００ｍｍ
以下のタイトフレーム６を用意した。幅Ｗ１：３０ｍｍ、底辺部６ａの長さＬ１：４０ｍｍ、底辺部６ａのピッチＰＨ：２００ｍｍ
以下の第１繊維強化樹脂シート１２を用意した。
長さＬ２：８０ｍｍ、幅Ｗ２：１００ｍｍ
以下の第２繊維強化樹脂シート１４を用意した。
長さＬ２：８０ｍｍ、幅Ｗ２：１００ｍｍ
長さＬ１：４０ｍｍ、幅Ｗ２：１００ｍｍ

タイトフレーム６は、２つの底辺部６ａと両端の底辺部６ａａがあるため、４箇所に第１繊維強化樹脂シート１２及び第２繊維強化樹脂シート１４を貼り付けタイトフレーム６を固定した。その結果、フランジ４ｆからタイトフレーム６を４８ｋｇｆで引張したが、タイトフレーム６が剥がれたり第２繊維強化樹脂シート１４が剥がれたりすることはなかった。溶接時にタイトフレーム６又はフランジ４ｆの塗装が剥がれたり、ボルト締め時にフランジ４ｆの孔の塗装が剥がれたりして金属表面が析出することで、経年変化によりタイトフレーム６又はフランジ４ｆに錆などの腐食が進行することがある。しかし、第１実施形態では、タイトフレーム６又はフランジ４ｆに金属表面がでることがなく、タイトフレーム６及びフランジ４ｆを第１繊維強化樹脂シート１２及び第２繊維強化樹脂シート１４で覆うため、経年変化によりタイトフレーム６又はフランジ４ｆに錆など腐食が発生することも少なくなる。またボルトとタイトフレーム６とフランジ４ｆとの異種金属が接触することがなくなるため異種金属により発生する電位差で錆が発生することもない。

（第２実施形態）
図４は、タイトフレーム６を屋根梁４に固定した状態を示した図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が右正面図である。なお、頂面部５ｃに配置される剣先ボルト８は図４では描かれていない。第１実施形態と第２実施形態との違いは、第２実施形態では第１繊維強化樹脂シート１２ｐ及び第２繊維強化樹脂シート１４ｐの幅がフランジ４ｆの幅よりも長くなっており、第１繊維強化樹脂シート１２ｐ及び第２繊維強化樹脂シート１４ｐの一部が、フランジ４ｆの正面（＋Ｚ軸方向）だけでなく背面（－Ｚ軸方向）にも貼り付けられる。

図４において、タイトフレーム６の幅（Ｙ軸方向）がＷ１で示され、屋根梁４のフランジ４ｆの幅がＷ２で示されている。またタイトフレーム６の底辺部６ａの長さ（Ｘ軸方向）がＬ１で示されている。例えば、タイトフレーム６の幅Ｗ１は３０ｍｍであり、底辺部６ａの長さＬ１は４０ｍｍであり、底辺部６ａのピッチＰＨが２００ｍｍである。またフランジ４ｆの幅Ｗ２が例えば１００ｍｍである。

この第１繊維強化樹脂シート１２ｐの１つの大きさは、Ｘ軸方向に底辺部６ａの長さＬ１の１．５倍～３倍の長さＬ２で、フランジ４ｆのＹ軸方向の幅Ｗ２の約２倍の幅Ｗ３である。この第１繊維強化樹脂シート１２ｐが貼り付けられている。つまり、第１繊維強化樹脂シート１２ｐの長さＬ２が例えば８０ｍｍであり幅Ｗ３が例えば２００ｍｍである。

第２繊維強化樹脂シート１４ｐの１つの大きさは、Ｘ軸方向に底辺部６ａの長さＬ１と同じ長さＬ１で、フランジ４ｆのＹ軸方向の幅Ｗ２の約２倍の幅Ｗ３（図４では背面まで回り込んだ全体の幅）である。つまり、第２繊維強化樹脂シート１４ｐの長さＬ１が例えば４０ｍｍであり幅Ｗ３が例えば２００ｍｍである。

このため、図４（ｂ）に示されるように、第１繊維強化樹脂シート１２ｐの一方（－Ｙ軸側）の約５０ｍｍがフランジ４ｆの背面にも貼り付けられ、第１繊維強化樹脂シート１２ｐの他方（＋Ｙ軸側）の約５０ｍｍがフランジ４ｆの背面にも貼り付けられる。同様に、第２繊維強化樹脂シート１４ｐの一方の約５０ｍｍがフランジ４ｆの背面で第１繊維強化樹脂シート１２ｐの上に貼り付けられ、第２繊維強化樹脂シート１４ｐの他方の約５０ｍｍがフランジ４ｆの背面で第１繊維強化樹脂シート１２ｐの上に貼り付けられる。

タイトフレームをフランジに固定する方法は、基本的に第１実施形態と同様である。但し、ステップＳ１０１において養生する領域が、フランジ４ｆの正面だけでなく背面も養生することが好ましい。さらにステップＳ１０２において錆転換剤入り塗料を塗布する領域も、フランジ４ｆの正面だけでなく背面にも塗布することが好ましい。ステップＳ１０６において第１繊維強化樹脂シート１２ｐ及び第２繊維強化樹脂シート１４ｐを紫外線硬化させる場合には、フランジ４ｆの背面にもＵＶを照射するようにすることが好ましい。ＵＶ－ＬＥＤを下からフランジ４ｆの背面を照らしても良いが、上から照らされるＵＶを反射板で反射させても良い。

＜接合キット＞
第１繊維強化樹脂シート１２（又は１２ｐ）及び第２繊維強化樹脂シート１４（又は１４ｐ）は、販売される接合キットとして販売されることが好ましい。接合キットは、赤錆びから黒錆びに転換する錆び転換剤を有する錆び転換剤入り塗料及び接着性の塗料を含有しているスプレー缶と、複数枚の第１繊維強化樹脂シート１２（又は１２ｐ）と、複数枚の第２繊維強化樹脂シート１４（又は１４ｐ）とからなる。タイトフレーム６は複数の種類が存在するが、第１繊維強化樹脂シート１２（又は１２ｐ）及び第２繊維強化樹脂シート１４（又は１４ｐ）はタイトフレーム６の底辺部６ａの幅など規格に合わせて、用意され接合キットとして販売されることが好ましい。

４ … 屋根梁、 ４ｆ … フランジ
５ … 折板
５ａ … 底面部、 ５ｂ … 斜面部、 ５ｃ … 頂面部
６ … タイトフレーム
６ａ、６ａａ … 底辺部 ６ｂ … 斜辺部、 ６ｃ … 頂辺部
１２ … 第１繊維強化樹脂シート
１４ … 第２繊維強化樹脂シート

Claims (4)

1. タイトフレームの底辺部と接する構造材の接合領域を養生する養生工程と、
   前記接合領域に未硬化の第１繊維強化樹脂シートを貼り付ける第１貼り付け工程と、
   前記タイトフレームの前記底辺部の背面を前記第１繊維強化樹脂シートに設置する設置工程と、
   前記タイトフレームの前記底辺部の正面及び前記第１繊維強化樹脂シートに、前記タイトフレームを跨ぐように、未硬化の第２繊維強化樹脂シートを貼り付ける第２貼り付け工程と、
   前記第１繊維強化樹脂シート及び前記第２繊維強化樹脂シートを紫外線により硬化させる紫外線照射工程と、を備えるタイトフレームの施工方法。
2. 前記構造材の接合領域は、該構造材の正面及び背面を含み、
   前記第１貼り付け工程及び前記第２貼り付け工程において、前記第１繊維強化樹脂シート及び前記第２繊維強化樹脂シートは、前記構造材の正面及び背面に貼り付けられる、請求項１に記載のタイトフレームの施工方法。
3. 前記紫外線照射工程は、反射板を使用して前記構造材の前記背面に紫外線を照射させる請求項２に記載のタイトフレームの施工方法。
4. 前記養生工程後に、前記接合領域を粗面処理又は錆転換剤入り塗料の下塗り層を塗装する下処理工程を備え、
   前記第１貼り付け工程は、前記粗面処理又は下塗り層が塗装された前記接合領域に前記第１繊維強化樹脂シートを貼り付ける請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタイトフレームの施工方法。

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