軽量鉄骨フレームヴィラ屋根システム

軽量鉄骨フレームヴィラ屋根システム

9.1 - 一般規定

9.1.1 軽量鉄骨造ヴィラの屋根の耐荷重構造にはトラスまたは傾斜梁を採用することができ、その上端は留め部の屋根の背骨で支えられます。

9.1.2 軽量鋼製ヴィラ屋根トラスの上弦には構造パネルを敷設するか、または鋼製ベルトブレースを設置する。屋根トラスを鋼製ベルトブレースで支持する場合、ブレースと全ての屋根トラスは交差部でねじ接合する。横方向の鋼製ベルトブレースの厚さは0.8mm以上とする。屋根トラスの下弦には、構造プレートを敷設するか、または縦方向支持棒を設置する。

9.1.3 軽量鋼製ヴィラ屋根トラスの腹部ポールには、縦方向の横支持と横支持を設置する必要があります (図 9.1.3)。

9.1.1 現在、冷間成形薄肉鋼構造に用いられる屋根の耐力構造は、主にトラス構造と傾斜梁構造の2つの形式に分けられます。トラス構造は主に軸力を負担し、傾斜梁は主に曲げモーメントを負担します。

9.1.3 支柱が長い場合、横支柱はトラス平面外の支柱の計算長さを効果的に短縮します。横支柱は腹部支柱システムの完全性を確保し、軽量鋼製ヴィラ屋根トラス全体の安定性の維持に役立ちます。

9.2 設計要件

9.2.1 軽量鋼製ヴィラトラス屋根の設計では、風の吸引による内部力の変化の悪影響を考慮し、永久荷重の荷重成分係数を 1.0 に設定する必要があります。

9.2.2 軽量鉄骨ヴィラの屋根トラスの各部材の内部力を計算する場合、屋根トラスの弦材は連続したロッドであり、腹材と弦材の接続点はヒンジであると仮定できます。

9.2.3 軽量鋼製ヴィラ屋根トラス部材の計算長さは、以下の規定に従って採用することができます。

屋根トラス平面では、各メンバーの計算された長さは、メンバーのノード間の距離としてとらえることができます。

2 屋根トラス面の外側では、各部材の計算長さは、次の規定に従って採用することができます。

1) 屋根トラスの上弦材を構造面板上に敷設する場合、上弦材の長さを計算し、弦材のねじ接合部の間隔は2倍とする。垂木拘束を使用する場合は、上弦材アテンパ長さの垂木間の距離をとることができる。

2) 屋根トラスに横方向の支持がない場合は、希望するノード間の距離の長さを計算します。横方向の支持が提供されている場合は、希望する長さのノードと屋根トラスの腹筋の横方向の支持点との間の距離を計算します。

3) 屋根トラスの下弦材を構造面板上に敷設する場合、下弦材の計算長さは弦材のねじ接合間隔の2倍とする。縦ブレース材を使用する場合、下弦材の長さは横固定点間の距離として計算することができる。

9.2.4 軽量鉄骨トラスの腹筋が弦材と背中合わせに接合される場合（図9.2.4）、腹筋の設計においては、外偏心の影響を考慮する必要があります。偏心は、曲げ部材が弱軸を中心に曲げられることを考慮して計算する必要があります。腹筋の断面ウェブの外面とセンターピースとの間の距離を測る必要があります。

9.2.5 軽量鋼製ヴィラ本体の接続点ネジの数は、せん断抵抗と引張抵抗の計算によって決定されます。

9.2.2 本稿で簡略化した力学モデルは、実際の屋根トラス構造と完全に整合している。実務工学においては、弦材は連続部材であり、腹桿は弦材にねじを介して接続される。弦材の支持力および全体安定性は、本規程第6.1.5条の曲げ部材に関する関連規定に従って計算され、腹桿の計算は、本規程第6.1.2条および第6.1.3条の軸支持部材に関する関連規定に従って計算される。

9.2.3 冷間成形薄肉鋼構造（軽鋼ヴィラ）の屋根は、他の屋根とは異なり、巻上げ棒に配向性ストランドボード（OSB）などの構造パネルが敷設されるため、巻上げ棒の上フランジの座屈に対して強い拘束効果があります。長さを計算する際には、ねじの遊びによるねじの破損の可能性を考慮し、ねじ間隔の2倍の間隔を取ってください。弦の安定性計算の信頼性を確保するために、ねじ間隔の2倍の間隔を取ってください。

9.2.4 腹筋は通常、偏心の影響を考慮せずに、軸圧縮部材または軸引張部材に基づいて計算されます。軽量鋼製ヴィラにおける薄肉部材の全体安定性と局所安定性の相関問題については、計算とテストの結果、腹筋と弦材を背中合わせに接続すると、オフフェイス偏心が存在すると腹筋の支持力が約 10% ～ 15% 低下するため、計算では偏心を考慮する必要があります。

9.3 屋根トラスノード構造

9.3.1 屋根棟に集中荷重がかからない場合、トラスの腹框と弦框は屋根棟で直接接合することができる（図9.3.1a）。屋根棟に集中荷重がかかる場合は、接続プレートを介して接合する（図9.3.1bおよびC）。接続プレートで接合する場合は、接続プレートにフランジを設け、補強する（図9.3.1c）。

9.3.1b) または補強された (図 9.3.1c) を設定する必要があります。弦ロッドと腹側ロッドまたは節点プレート間の接続ネジの数は 4 本未満にしないでください。直接接続を使用する場合は、屋根の棟に縦方向の剛性サポートを設ける必要があります。

9.3.2 軽量鋼製ヴィラの主トラス中間部で腹筋と弦材を接続する場合、直接接続するか、接続板を介して接続することができます。トラスの腹筋が弦材に直接接続される場合、腹筋の端部は角度を付けて切断することができます。切断角度の延長の長さは30mmを超えてはなりません。腹筋の端部は、圧着側の線内に設置する必要があります。

2本以上のネジを設置します（図9.3.2a）。屋根トラスと弦材の間に接続プレートを使用する場合は、少なくとも1本の腹側ロッドが弦材に直接接続されていなければなりません（図9.3.2b）。必要に応じて、弦材の接合部を分割閉断面で強化することができ、補強材の長さは200mm以上である必要があります。

9.3.3 上弦材と下弦材を同一方向に開放接合する場合、下弦材ウェブに垂直または水平のスチフナを設置することが適切である。スチフナの厚さは、弦材の厚さ以上とする必要がある（図9.3.3）。トラス下弦材の支持継手における下フランジは、上弦材の下フランジと接合するまで延長する必要がある。水平スチフナを使用する場合、水平スチフナの長さは200mm以上とする。梁構造の場合、傾斜梁はコネクタを介してハウスバックビームに接続する。

9.3.4 軽量鉄骨ヴィラ本体のトラスを外壁上部のガイドビームに接続する場合、トラスと外壁間の垂直および水平方向の力の確実な伝達を確保するため、三方コネクタまたはその他の引張コネクタを使用する必要があります。接続ネジの数は3本以上である必要があります。

9.3.5 切妻屋根トラスの橋台は切妻柱の上下に対応し、2m以下の間隔でバーコネクタを外側に沿って設置する必要があります（図9.3.5）。

9.3.6 信頼できる基礎がある場合、軽量鉄骨ヴィラの主屋根トラス構造には他の構造方法を採用することができます。

9.3.1 試験結果から、屋根棟付近に集中荷重が作用する場合、棟接合部の剛性が弱いと、部材の不安定破壊に先行して接合部の破壊が発生することが示されています。したがって、荷重状況に応じて、適切な棟接合部の形状を選択してください。図9.3.1において、(a)は集中荷重のない屋根、(c)は集中荷重のある屋根、(b)は節点剛性が両者の中間にある場合を示しています。

9.3.2 水平方向の補強により、下弦材のねじり剛性が向上し、腹部バーから弦材に伝達される荷重が大きい場合、接続部における弦材のねじり座屈破壊を防止できます。アウトリガー角度の範囲内のみにネジを設置するとアウトリガープレートが不安定になる可能性があることを考慮し、腹部バー端部の巻き縁接続線内に2本以上のネジを設置することを規定しています。

9.3.5 軽量鋼製ヴィラ本体のストリップコネクタは、上向きの風の吸引力とストリップ動作によって発生する上向きの引っ張り力に耐えることができ、壁と屋根システムの完全性を高め、ハリケーンや強い地震の影響下での屋根と壁の分離を防ぎます。

ヒント：軽量鉄骨フレームマシン