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小屋の屋根 フレーム図と計算方法

前回の小屋に屋根を取り付けていきます。今回はRafter(垂木)とRidgeだけの実習と言う事で、出来上がりは結構不安定になります。梁に小屋束っていうんですか?があればかなり強度が出るのでしょうが…(笑)イメージがつかみやすいかなと思い、上からの図を作ってみました。


前回説明を省きましたが、ダブルトッププレートを取り付ける前に、本当はRafterの取り付ける位置を計算して、印をつけておくと、Rafterを取り付ける際、かなり楽になります。印をつけるときは外周につけておくと、ネイリングの際に印が見えるので効果的です。

さて、取り付け位置が決まったらまずはCommon Rafterを作るのですが今回、Common Rafterは全て上から見た図で1250mmの長さにしてあります。真ん中にくるRidgeの厚みが35mmなので切り落としまでの距離は1200mm-約17mm=1183mmとしてあります。ルーフィングでは屋根の斜角を20°とするのが一般的なので20°に設定されました。

さて下図のXmmを求めなくては木材をカットできません。ではどうやって、求めるか。ここからは少し、高校数学の三角関数が絡んできます。が、考えるの嫌なら公式と関数電卓の使い方を覚えておけば大丈夫です。関数電卓の使い方は機種、メーカーにより様々なのでここで一概には言えません。ちなみに今は便利で、スマートフォンをお持ちなら2つの角度と1辺の長さを入力するだけで自動的に残りの角度、辺の長さを計算してくれるアプリもあります。私はアプリをもっぱら愛用中です(笑)たまに計算して、計算式を忘れない様にしていますが理論は理解していません。


図から分かるように20°、90°と角度が決まっており、長さも全体で1250mmと決めたので2つの角度と1辺の長さが求まりました。

さてここで三角関数の登場です。
cosθ=1250/X
といった言葉に聞き覚え、見覚えはありませんか?分からない方はググるなり高校の教科書を見直してみて下さい。私も理屈で覚えたのではなく、暗記して覚えただけですので理解できていません=説明できません(笑)
さて上の式を変形すると、
X=1250/cosθ
今回、θ=20°なので
X=1250÷cos20°
ここでcos20°=…???
分かりませんので関数電卓の登場です。
私のスマートフォンの関数電卓は1250 ÷ 20 cos =の順で入力すれば答えを教えてくれます。
1330.222216........と出ればその使い方で大丈夫です。ということで必要な長さは1330mmというこになりました。

これを他のRafterでも延々と行わなければいけません。

ちなみにもっと楽な方法があります。金物ブラケットを使うのです。直角と2辺の長さが揃えば20°も自動的にでてくるので、切り落としもしなくていいですし早いし楽です。屋根の高さが多少高くなりますが。

ルーフィングの作業写真です。Common RafterとEdgeをネイルガンで取付中です。