棟木の設置：断面の計算と3つの設置方法

棟走りは、機能性と美観の両面で重要な屋根の重要な構成要素です。. 屋根のこの部分は、住宅全体の外観を向上させるだけでなく、重要な構造的機能を果たします。. 屋根の最も高い位置は棟木で形成される。.

棟走りの設置には綿密な準備と正確な施工が必要です。. 屋根の換気要件にもよりますが、通常は特別に設計されたリッジキャップまたはリッジベントで構成されます。. 基礎となる屋根構造が頑丈で、正しい方向に向いていることを確認することが、このプロセスの最初のステップである. これにより、耐候性に優れたシールと棟木のぴったりとした取り付けが保証されます。.

屋根の片側からもう片側への継ぎ目をなくすことは、施工時の主な目的のひとつです。. 棟線に沿って棟木を正確に位置決めし、固定します。. 風雨などの環境要因に対する安定性と弾力性を保証するために、屋根用ネジや釘などの適切な固定方法が使用される。.

棟木は構造的な機能だけでなく、換気にも重要です。. 棟換気口は、屋根裏の熱気や湿気を逃がすために、多くの現代的な屋根システムで棟に沿って設置されています。. これにより、カビの繁殖や構造的損傷の原因となる湿気の蓄積の可能性が低くなり、室内温度のコントロールに役立ちます。.

Contents

施工準備
木材の条件
畝の計算
棟木の取り付け方
第一の方法：ペディメントに支柱を取り付ける方法
第二の方法：支持ラック
第3の方法：コンソールの設置
スケートの組み方
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施工準備

スケートを取り付ける前に、必要な留め具、工具、木材を準備すること。. 留め具は、留め方に応じて選ぶ。工具を使うとすべてが簡単になるので、少なくとも基本的なセットは必要だ：

カッターナイフ、電動のこぎり、電動ロベシス；
水平器、定規、鉛筆
ドライバー
ドライバー
ハンマー
鍵屋
ルーレット
コンストラクション・ナイフ；
をブラシまたは噴霧器（木材加工用に選択された組成によって異なる）で塗布する；
センサーのネジ山
耐久性のあるケーブル.

重いスケートランを屋根や棟まで上げるには、ブロック・システムやカーケードが必要な場合もある。.

しかし、スケートラン自体はそれほど明確ではありません. どのような材料が必要ですか？? どのセクションにありますか？? 以下、回答.

木材の条件

スケートランは垂木システムの重要な構成要素であるため、満たすべき厳しい要件があります。. これらは、主にGOST 20850-2014の "DETTERS DECHENT MLOWN "に記載されています。およびSP 64.13330.2017「木造建築." このガイドラインに従えば、スケート・ランバーはこうあるべきだ：

含水率12％以下に乾燥したもの。. 最適-8. 湿度の高い木材は、歪んだり、割れたり、乾燥したりします。. 特に、ネジの警告は危険です。乾燥不良で、基板や梁が中心軸のまわりにねじれてしまいます。. このように変形した梁は、長さ1メートルあたり少なくとも数トンの荷重に耐えられず、冬には屋根の上で簡単に「つぶれて」しまう。.
高い品種. スケート・ランは、厳選された木材または一級品からのみ作ることができます。. つまり、木材の強度にほとんど影響しない、あるいは影響しない "軽い "欠陥のみが許容される。. 例えば、木材は予言、コア、融合ビッチ（深さまたは幅の3分の1まで）とすることができます。. レビュー、菌類病変、発芽節、虫穴など、その他すべての欠点 – 100％淘汰される理由.

さらに、リッジランの木材は難燃剤で処理する必要がある。特殊な塩モルタル浴に浸すことで、木材を深く含浸させることが望ましい。. 木材を蝕む腐朽、昆虫、カビ、キノコから保護するために、殺虫、殺菌、抗菌処理も必要です.

スケート・ランは、無垢の板や木片から作られるのが理想的である。. これが不可能な場合は、可能な限り少ない接続数を保証するために、コンポーネントの長さを選択する必要があります。.

畝の計算

マウアーラットに使用される梁の断面が通常150×150mmまたは200×200mmである場合、スケートランは垂木と同様に計算する必要がある。. さらに、200×200mmの梁の重量は重要なポイントではない。. バーを購入する際には. 許容範囲内の曲がりを持たせるためには、屋根にかかる荷重が非常に高くなるため、スケートランの高さを200 mmにする必要があります。.

計算で明らかになった場合、梁の代わりに2枚の板を1枚ずつ重ねて使うだけである。. このような解決策は、高さが幅よりはるかに強いため、スケート・ランに十分な強度の余裕を与え、梁の曲げの荷重に耐える能力に影響する。. このシナリオで、標準的な200×200mmの梁で棟木を作ると、垂木システムの強度が不足し、多大なコストがかかることになります。.

計算の必要性を考慮し、すべてが明確になることを願っています。. そのための基礎がここにある。.

スケートランは、他の梁と同じように、たわみと破壊の両方について計算されます。. 計算方法、式、個々の変数の表データはSP 20に記載されている。.13330.2016 "荷重と影響" およびSP64.13330.2017 "木造構造物" 基準. これらは主な資料ですが、他にもあります。.

まず屋根にかかる総重量を決定する. 定荷重（屋根自体の重さ）と変動荷重（雪、風、労力）の2種類の荷重で構成される。. これは、スケート・ランと完全な垂木構造を計算するための基礎となる。.

次に曲げ計算を行う. 不等式を適用するのが適当である：

M – 計算された曲げモーメント（スケート滑走の場合は最大曲げモーメント）、kg – cm；
W_計算 – 断面の曲げ部分の材木の抵抗モーメントの計算値、cm 3；
R_そして – 曲げに対する抵抗の計算値。.

Wcalc は、梁の断面に後続の比率で接続される：

ここで、hは身長、Bはランの幅である。. 両方の値の測定にはセンチメートルを使用.

曲げモーメントが発生すると厄介になりますが. その計算は非常に難しい作業であるため、単純な課題とはみなされない。. 特定の梁支持スキームと支持タイプについて、曲げモーメントの公式を示します。.

例えば、スケートランがペディメントのみで支持され、中間ラックがない単純な切妻屋根の曲げモーメントMの公式は次のようになる：

L – これは支柱間の距離m. すなわち、スケート滑走面全体の長さ、すなわち滑走面上の支持点間の距離、 n/m.
Q – 滑走面の荷重、n/m.

ランの重量 Q ここで、屋根は屋根の水平投影の半分から集められる：

Q – これは、屋根にかかる定荷重と一時荷重（1 m 2 ではなく、屋根の面積全体）、n/m 2 の量である；
B – 勾配から勾配までの屋根全体の幅、m.

この場合、次のようなプロセスでスケーティング・ランを決定します：

棟木にかかる荷重を計算します。 Q を計算します；
曲げモーメント M;
計算された曲げ抵抗モーメントを考慮する W_計算すでに知られている M そして R_そして(を支えることができるように、棟木の断面を選びます；）
スケート・ランの幅を選ぶ B この場合、必要な高さを次の式で計算する。 h = √ (6w/b);
高さ h 利用可能な木材の数に応じて、大きい方を丸めます。.

端的に言えば、リッジランの断面は、梁が重量を支えることができるように選択されます。. さらに、最適な断面の棒や板を選ぶのは骨の折れる作業である。. 通常、計算は幅50mm、150×50mm、180×50mm、200×50mmのボードの照準から始める。. 必要な高さが大きすぎると判明した場合は、幅を広げてもう一度計算する。. 材料購入の問題を防ぐため、標準的な断面、できれば最も一般的な断面に集中する。.

計算の結果、200×200mmのベースでも重量を支えるには十分でないことが判明した場合、幅の狭いものに戻すが、2枚の板を重ねる可能性はすでに考えている。.

リッジ・ランの断面が決まったら、許容たわみの基準を満たしているかどうかを調べる必要がある. 梁の長さ L の 1/200 以下とします。. 言い換えれば、支柱と支柱の間が6メートルある場合、スケートの滑走面は3センチ以上曲がってはならない。.

たわみfは以下の式で計算する：

E – 木材の弾性モジュール、表、MPa；
J – 梁の慣性モーメント cm 4 .

慣性モーメント J は、次の式で求められます：

おめでとうございます! 棟木の適切な断面を見つけ、計算の結果、F≦fNorであれば、材料を購入することができます。. 等しい結果が得られない場合は、正しい結果が得られるまで断面を大きくする必要があります。.

一般的に、基本的な切妻屋根の基本的な小屋組であっても、棟走りを計算するのは難しい作業です。. 荷重、曲げモーメント、そしてたわみの公式を理解する必要があります。. したがって、設計エンジニアと連絡を取るか、少なくとも、提供されたパラメータに基づいて荷重スキームを生成する専用のソフトウェアを利用することをお勧めします。. このような状況では、手作業による計算では屋根の強度を損なう重大な誤差が生じがちです。.

"屋根工事において、棟走りの施工は屋根の構造的な健全性と見た目の美しさを維持するために不可欠です。. 棟は2つの屋根勾配が合流する最も高い位置であり、屋根全体の外観を向上させるだけでなく、換気と耐候性にも不可欠です。. 不適切な施工方法は耐久性と耐候性を損なうため、住宅所有者と請負業者の両方が棟走りの重要性と適切な施工手順を理解することが重要です。."

棟木の取り付け方

リッジ・ランは、常に壁面にフィットするマウアラットとは異なり、3通りの設置方法がある. その違いは、荷重の分散方法とサポートの種類にある。.

第一の方法：ペディメントに支柱を取り付ける方法

小さな家屋や外構では、スケートランは2本のペディメントだけで構成されることが多い。. 梁の中間部分は、同じ瞬間に宙ぶらりんになるだけである.

このリッジラン設置技術の単純さが注目される. さらに、このことは取り付けだけでなく、計算にも当てはまります。. さらに、ペディメントサポートシステムは "盗む "ことがない。屋根裏部屋の使用可能面積を最大化し、空間計画に柔軟性を持たせる。.

しかし、すべての人がこの利点を享受できるわけではない。.

第一に、中間サポートがない場合、開口部を完全に塞いでしまう大きな曲げモーメントが棟木にかかる。. 撓みを許容範囲内に収めるためには、撓みのためにかなりの部分を使用する必要がある。.

次に、この例では、スケートランの可能な最長長は9メートルである。. 通常6～7メートル. これは、先の特徴の直接的な結果である：それは、より長い傑出した部分を持つ合理的に良いバーを見つけることは困難である。.

第三に、非常に長いスケートランでも、豪雪地帯ではスノーキャップの重量を支えきれないことがある。. ペディメントの外側に広い隙間を設けて梁を設置し、その上に一列の垂木の脚をかぶせるのです。. この方法は、美観を損なわないだけでなく、離れた場所で棟木に圧力をかけることで曲げモーメントを軽減することができます。. これは、子供用ブランコの原理（台座が支点となる）に沿ったもので、ランの中央部分をわずかに高くしている。.

第四に、ペディメントを運ぶ必要があります。. 内部耐力壁のある住宅では、フロントトンの石積みで棟木を支えることはできない。.

理論から実践へ. 以下は、2つのペディメントを使った棟木の作り方を順を追って説明したものである：

棟木の取り付け位置の5～6列手前で、ペディメント上の石積みが互いに水平になるようにする。. その際、レーザーレベルを使用する。.
最後の3～4列（棟の下に窓がある場合は6列）を補強する。. 例外 – 高品質のフルレンガでできた石積み. 特に壊れやすい材料（ガスブロック、スラグブロック、シェルアウト）の壁には、ランの固定ポイントの2～3列前に鉄筋コンクリートのジャンパーを設置し、荷重を均等に分散させる。.
最後の列には開口部を設ける。これが棟木を固定する最善の方法だからである。. レンガ造りの石積みでは、単に間隔を空け、多孔質材料では梁の断面の下に溝を切る。.
リッジ・ランの両端は60°以下にカットする。. これにより、梁に最適な水分交換が行われ、ひび割れや反りの可能性が低くなります。.
梁の端と端を防腐剤で処理します。.
棟木が石積みに接する場所は、屋根材またはその他のロール防水の2つの層に巻かれています。.
スケート・ランは、ブロック・システムやタップを使用してペディメントに設置される。. 取り外さずに壁のニッチに設置する場合は、端部が壁に接触しないようにし、換気のために隙間を空けておく必要があります。.
ランがニッチに設置されている場合、設置後、他の数列の石積みが完了する.

ある情報筋によると、スケーティングの隙間を石積みに埋めたワイヤーで削ると信頼性が増すとのこと。. ただし、これは梁の端がニッチに沈んでいる場合にのみ意味がある。. ペディメントを越えて棟木が伸びている場合、さらに固定するためにスケートは必要ない。.

第二の方法：支持ラック

支持ラックへの棟上げ設置が最も一般的な選択. この設置方法は、計算の自由度が高く、どんな大きさの開口部でもふさぐことができます。計算された梁の断面がお好みに合わない場合は、ラックを少し近づけるだけです。.

なぜなら、棟木が支柱の1つに平らに置かれないと、すべての計算が大幅に変更され、屋根全体が弱くなるからである。.

ラックも何かに依存する必要がある. この "何か" 重量を支える柱や壁でなければならない。. その結果、この方法で棟木を設置する場合、屋根裏や下階のレイアウトの自由度が低くなる。. 理論的には、ラックは鉄筋コンクリートのオーバーラップに直接設置できる. このような設置は常に可能というわけではなく、綿密な予備計算が必要です。.

ラックを棟木の下に敷き、鎧を打設するか、浸水させるか、木製の梁の上に置くか、あるいは複数の板を寄せ集めて内側のキャリア壁の上に置く。. 連続した壁ではなく柱を前提とする場合は、スケートランのように破壊やたわみも考慮しなければならない。. この場合、リジニアの幅がラックの断面と同じかそれ以上となるように設置するのが現実的である。.

ラックは圧縮によって機能する. 断面が100×100mm以下であれば、ラックを数える必要がないため、このサイズはラックにとって最小とみなされる。.

ヘッドを取り付けるか、装甲キャリアを充填することが、ラックに固定してリッジ・ランを設置する最初のステップである。. これはリッジ・ランをセットする最も簡単な方法であるため、この時点でサポートを完全に水平にすることが重要である。. このような水平を作るには、レーザーや水準器を使用する。.

その後、ラックの1つを必要な長さに切りそろえ、両方向の端が正確に90度になるようにする。. 通常、最初のラックはペディメントのすぐ横で試される。. 適切にカットされると、残りのトリミングのテンプレートとなる。. ただし、テンプレートに正確に従うことが重要であり、各ラックの長さを測定することは避けるべきである。.

すべてのラックが切り出された後、ラックの取り付けが始まる。. 通常、補強されたコーナー、穴のあいたプレート、またはスタッドが、ラックを中尉に固定するために使用されます。. 釘やルーフィング・ブラケットを使用するのも、穴あきファスナーを使用してノードを改良する方法のひとつです。.

ラックは、1つの軸上に計算された距離に配置されます。. 最初のラックは、ペディメントから1～1.5メートル離して設置する。. スケート・ランがペディメントとラックの両方に基づいている場合、最初の木製の支柱を設置する際、それらは計画された設置ステップに従います。.

すべてのラックの取り付けが終わると、スケートギアの取り付けに進む。. すべてが正しく行われれば、通常このような困難は生じません。. 固定には穴あきプレートか補強コーナーと釘を使う。. スケートランは、一方が長い尖ったロッドで、他方が広いP字型のベッドで終わる特殊なマウントに「植え付ける」ことができることもある。. ロッドは中央のラックに浸され、梁はベッドの上に置かれます。. 信頼性は高いが、施工が複雑で、かなり高価な固定方法である。. そのため、使用されることは稀である。.

ラックの設置工程にミスがあったり、スケートの梁に凹凸があったりすると、ランとラックの間に隙間が生じることがある。. もちろん、よほど細い "髪の毛 "でない限り、そのままにしておくことはできない。." これらの隙間は通常、内腔に限られ、ナイフの刃が通らないほど薄い。. スケートの滑走は、わずかに曲がって "落ちる" 支持体に荷重をかける. しかし、より多くの隙間を埋める必要がある. 通常、2つの技術を用いる：

必要以上に高いラックは、どのような形であれ問題である。. その後、リッジランを取り外し、研磨ディスク付きの角型グラインダーの助けを借りて、サポートを希望のサイズまでシャットアップします. この方法は効果的だが、非常に手間がかかる。.
合板から薄い正方形を切り出し、その寸法をラックの断面に対応させる。. その後、スケート・ベンドがサポートにしっかりと「収まる」まで、隙間に1枚ずつ入れていきます。. 次に、滑走面を四方（プレートとコーナー）から固定する。. 梁を固定するだけでなく、ファスナーでライニングが隙間から落ちないようにします。.

第3のアプローチもあるが、ほとんどの人が使えないため、非常に珍しい。. しかし、非常に基本的なものであるため、ここではまだそれについて説明する。. 棟木が問題の原因であれば、さらなる加工を検討中. あなたは飛行の助けを借りて理想的なセクションを達成することができますが、そのようなデバイスへのアクセスが必要です。. レンタルや購入が可能で、家庭用に最適なお手頃価格のモデルもあり、施工の助けになる。.

第3の方法：コンソールの設置

大スパンの設置が必要な場合にのみ採用される、極めて珍しいリッジランの設置方法。. この場合、リッジビームの代わりに、別のビームに依存するすべてのブレースと接続部を持つ完全なファームをラックに構築する必要があります。. アーチ型の建物は追加オプション.

スケート・ランを取り付けるコンソール工法は、計算と実行が非常に複雑であることは明らかである。. そのため、このような構造を別の屋根装置で利用することはお勧めしません。.

支持体にランを取り付ける場合、梁の余分なサブカードやラック、ブレースなど、別のコンソール要素を利用することができる. たわみを少なくするためには、リッジランからラックや建物の支持構造物へ荷重を再分配することが不可欠です。.

スケートの組み方

棟木の施工で最も重要なことのひとつは、個々の部材を調整することです。. この継ぎ目の位置が構造の弱点となるため、梁を伸ばす際には絶対にこのガイドラインに従わなければなりません：

スケートは常に支柱の中央で増やす. "吊りジョイントは不可.
棟木の接続方法は2つだけ：接合部での接続、または斜めでの接続。. 三つ編みのブレードを使用すると、結び目はより強固で信頼性が高くなりますが、実行が難しくなります. したがって、この接続方法は通常、負荷の高い屋根に使用される.
荷重を増加させる場合は、板の節に釘で固定した木製のパッドを使用することを推奨する。. 穴あきプレートとは異なり、木製パッドは構造全体と一緒に「呼吸」するので、留め具のバックラッシュの可能性が低くなります。.

棟木の2つのセクションが結合する接合部に垂木の脚を取り付けることはお勧めしません。.

屋根面の準備	施工を始める前に、屋根の表面がきれいで、ゴミがないことを確認する。.
棟木の位置決め	棟木を屋根の勾配に沿わせながら屋根のピークに設置する。.

棟換気口の設置は、屋根の寿命と家の快適性を維持するために不可欠なステップです。. この小さな、しかし必要不可欠な部品は、屋根裏の換気システムにとって不可欠です。.

棟換気口を設置する際は、屋根の条件に合った適切なタイプとサイズを選ぶことが重要です. 屋根の頂上に沿って溝を切り、通気口をしっかりとはめ込み、コーキングで雨漏りを止めることが適切な設置のすべてです。. 空気の流れを促進し、エネルギーコストを削減することで、この工程は屋根の美観を向上させるだけでなく、機能性も向上させます。.

専門家が取り付けた棟換気口を購入することで、屋根の寿命と全体的な効率を延ばすことができます. 十分な換気を確保することで、アイスダムやカビの発生、屋根材の早期劣化などの問題を防ぐことができる。. リーズナブルなアップグレードで、メンテナンスの軽減と室内の快適性の向上という点で長期的に元が取れます。.