C型垂木とは？機能、用途、設置の基本

1.0C 母屋とは何ですか?

1.1C 母屋の構造と機能

• プロファイル形状: 2 つの平行フランジを備えた C 字型セクション。単一スパンの用途に最適で、設置後に強力な構造安定性を実現します。
• 材料: 主に亜鉛メッキ鋼または冷間成形鋼で作られており、腐食や過酷な環境に対して強い耐性があります。
• 配置C 垂木は通常、屋根または壁に沿って水平に設置され、屋根パネル、外装材、または中二階からの荷重を支え、分散します。
• フレームワークシステム: より堅牢な構造ソリューションを形成するために、Z 垂木と組み合わせて使用されることがよくあります。

1.2C 金属建物用垂木：荷重伝達、安定性、支持

• 荷重転送: 屋根、外壁、雪、風などからの荷重を、主構造梁や柱に効果的に伝達します。
• 横方向のサポート他の構造要素と組み合わせることで、曲げ、反り、歪みに対する耐性がさらに高まります。
• パネルマウントベース: 壁や屋根のパネルを固定するための信頼性の高い基盤を提供し、構造の密閉性と安定性を確保します。
• 重量配分: 適切な設置により、構造全体に負荷が均等に分散され、安定性が強化されます。

1.3C棟木の主な利点

• カスタマイズ可能なサイズ:深さ、厚さ、長さを設計要件に合わせてカスタマイズできるため、優れた適応性が得られます。
• 軽量でコスト効率に優れています他のプロファイルと比較して、C 垂木は材料の利用率を最大化すると同時に、重量、輸送、設置コストを削減します。
• 優れた構造性能:特に小～中規模のスパンに強力な剛性と安定性を提供し、壁と屋根の両方の構造に信頼性の高いソリューションです。
• 簡単なインストール:オープンプロファイル設計により、ボルトや溶接による接続が容易になり、設置時間と労力を削減します。
• 耐食性のための亜鉛メッキコーティング:溶融亜鉛メッキにより耐用年数が延長され、屋外環境での外部腐食から垂木が保護されます。

1.4C棟木の考えられる限界

• 開いた部分には土が溜まったり、巣の跡ができたりする可能性があります:
  C 字型の開口部は鳥やゴミを引き寄せる可能性があり、追加のメンテナンスが必要になります。
• 大きなスパンや負荷には追加のサポートが必要になる場合があります:
  重荷重または長スパンの条件下では、ブレースや追加の柱などのサポート構造が必要になる場合があります。
• 極限状況における一般的な制限:
  C 棟木は、強風、大雪、または高温の場合には構造抵抗が低下する可能性があります。

2.0C 棟木は金属製建物の屋根に適した選択肢でしょうか?

軽量鋼構造では、 C棟木 そして Z垂木 最も一般的に使用される2種類の垂木タイプです。これらは広く使用されています 屋根パネルと壁のクラッディングを支える 金属製建物の重要な二次構造部材として機能します。その性能と用途を理解することで、C形母屋があなたの屋根構造に適しているかどうかを判断するのに役立ちます。

2.1C棟木とZ棟木の主な違い

• C 垂木: C 字型の断面を持ち、対称的で取り付けが簡単で、壁構造や小スパンから中スパンの屋根によく使用されます。
• Z 垂木: Z 字型。180 度回転させて重ねることができ、構造の連続性と安定性が向上します。通常、大スパンの屋根や傾斜した屋根に使用されます。

実際には、C 棟木と Z 棟木は、垂木、鉄骨梁、または壁構造によって支えられた安定した屋根フレーム システムを形成すべく、個別または組み合わせて使用できます。

2.2C 棟木を棟木小屋で使用する場合の制限事項

C 垂木は構造がシンプルで設置も便利ですが、いくつかの制限があります。

• 強度の限界:
  C 母屋は、Z 母屋に比べて、高荷重または大スパンの条件下では性能が劣るため、追加の支柱やサポートが必要になる場合があります。
• 重負荷用途には適していません:
  軽量柱を備えた棟木小屋の下に重機（フォークリフトなど）を設置すると、構造上の安全性が損なわれる可能性があります。
• 耐火性が低い:
  ほとんどの C 棟木システムには耐火コーティングやラッピングが施されていないため、高温下で構造的に不安定になったり、倒壊したりしやすくなります。
• 接続剛性の制限:
  C 型の垂木は通常、溶接またはボルトで基礎に接続されますが、振動、熱膨張、収縮の影響を受けやすく、安定性に影響を及ぼします。

2.3C 型垂木は屋根葺きに適していますか?

C棟木は、 軽荷重および小～中スパンの屋根システム、 のような：

• 小型工業用小屋
• 物流キャノピー
• 仮設倉庫
• 農業用金属構造物

しかし、 大スパン、重荷重、または高リスク環境（高温や強風など）Z 垂木またはより堅牢なフレーミング システムが推奨されます。

3.0概要: C 棟木は屋根葺きに適していますか?

はい。ただし、プロジェクトの要件によって異なります。

プロジェクトの種類	おすすめ	説明
小さな小屋または仮設の建物	強くお勧めします	軽量、高速、そしてコスト効率に優れています
中規模工業用ワークショップ	適切な	適切な構造サポートと組み合わせる
大スパン屋根	限定	Z垂木または特殊なトラスが推奨されます
大負荷または過酷な環境	推奨されません	C棟木は構造上の安全性と安定性を損なう可能性がある

3.1C棟木とZ棟木 — 構造と用途の比較

側面	C 垂木	Z 垂木
断面形状	対称フランジ付きC字型	非対称のフランジと傾斜したエッジを備えたZ字型
フランジ角	90度	90度未満 — より柔軟
スプライス能力	重複して使用できない	重ね合わせが可能 - 広いスパンに最適
一般的な用途	壁の支柱、床の梁、ドア、側面の手すり	屋根の主垂木、壁の垂木
耐荷重性	中・軽荷重構造に適しています	高い耐荷重性 - 重荷重構造や大スパンに最適
インストール	シンプルで便利。単スパン構造用	慎重な配置と重ね合わせが必要。農業用および工業用の建物向け。
構造安定性	対称的なプロファイルによる高い剛性	より柔軟で、曲げに対する耐性が高い - 特に傾斜屋根の場合
コスト効率	材料費と設置費の削減	強度は高いが、材料と設置費用が若干高い
代表的な用途	商業用壁構造、中二階、窓およびフェンスのフレーム	大スパンの工業用屋根、農業用建物、傾斜の大きい構造物

3.2C棟木とZ棟木の特徴と用途の概要

側面	C 垂木	Z 垂木
応用	壁と床の根太	屋根と壁の垂木のサポート
フランジ角	90度	90度未満 — より柔軟
スプライス能力	重複不可	大きなスパンの連続オーバーラップ
屋根の勾配	緩やかな斜面に適しています	より急な斜面や大きな曲げ抵抗にも適しています
耐荷重性	より低い	より高い - 重荷重構造向けに設計
インストール	シンプル - 単スパン構造に最適	慎重な位置合わせと重ね合わせが必要。主に農業や工業の建物で使用される。
代表的な用途	壁の支柱、床の梁	大スパン屋根、産業倉庫構造

4.0C パーリン — 用途と推奨事項

C形母屋は、高い構造効率、中程度の耐荷重性、そして短い工期が求められる用途に特に適しています。軽量で高強度、そして施工の容易さから、工業ビル、倉庫、カーポート、軽量鉄骨構造などで広く使用されています。

軽量または一時的な構造の場合、C 垂木で構築された垂木小屋には、いくつかの重要な利点があります。

• コスト効率が高い: スパンが 12 m 未満の構造に適しており、製造コストと設置コストが低く、コスト効率が高くなります。
• 簡単なインストール： ボルトまたはネジを使用して主要構造に素早く接続することで、現場での組み立てが高速化し、建設時間が短縮されます。
• 軽量で耐久性があります： 冷間成形された垂木は軽量でありながら強度があり、輸送や設置に便利で、構造的な安定性も保持します。
• 多用途で適応性に優れています: C および Z の垂木は多くの地域 (チェンナイ、チャッティースガルなど) で容易に入手可能であり、すぐに調達して導入できます。

推奨アプリケーション:

• 中二階支持構造
• 壁の二次フレーム
• 小スパン金属屋根フレーム
• ドアと窓のフレームとトリム構造

以下の方にはお勧めしません:

• 大スパン屋根構造
• 大雪、強風、または重い機器の負荷がかかる状況での用途。

応用		機能的役割
屋根の支え		屋根パネルのサポート、主構造への重力荷重の伝達
壁のサポート		壁フレーム内の水平ブレース
床根太		中二階を支え、剛性と安定性を向上
ドアと窓のフレーム		ドアや窓の骨組みとなる構造部材
装飾要素		欄干、軒、手すり、または仕上げの詳細

C棟木とZ棟木 — 選択ガイドライン

状況	推奨	理由
小さなスパン、シンプルな構造	C棟木	迅速な設置、構造安定性、低コスト
大きなスパン、強風、重い荷重条件	Z垂木	連続的な重なりと優れた曲げ耐性
壁の骨組み	C棟木	左右対称のプロファイルで設置が簡単
大きな屋根勾配	Z垂木	傾斜が大きくなるにつれて曲げ抵抗が向上
中二階のフレーム	C棟木	主梁や柱に簡単に接続可能
大規模な多スパン構造	Z垂木	連続的な重なり合いがより統一された構造を形成する

5.0適切な棟木サイズの選び方 C 棟木寸法と長さ

5.1垂木のサイズを選択する際の重要な要素

垂木のサイズと設置方法は、建物の安全性と安定性に直接影響します。垂木を選ぶ際には、以下の点にご留意ください。

• フレーム構造の種類
• 垂木スパンの距離
• 荷重条件（風、雪、設備）

5.2一般的なフレームシステムのタイプとそれらが垂木の選択に与える影響:

• シングルスパンシステム： 垂木は追加のサポートなしで全長に渡るため、より高い剛性が求められます。
• ダブルパーリンシステム： 両端と中央に垂木を配置することで、サポート力と安定性がさらに高まります。
• ダブルオーバーラップシステム： 垂木は中央で重なり合うため、耐荷重能力が向上します。
• 連続オーバーラップシステム： 複数の垂木が均等な間隔で支持されており、長スパン構造に最適です。

5.3垂木の数の計算:

フレーム構成に基づいて垂木の間隔を決定します。

一般的な垂木間隔 荷重を均等に分散するには、16インチ（約40cm）が必要です。

5.4推奨C棟木寸法と最大スパン:

垂木の高さ	最大スパン
4インチ	12フィート（約3.6メートル）
6インチ	18フィート（約5.5メートル）
8インチ	25フィート（約7.6メートル）
10インチ	30フィート（約9.1メートル）

垂木を選択するときは、強固で安定した構造を実現するために、垂木の寸法が建物のスパンと荷重要件に合っていることを確認してください。

6.0プロジェクトに適した C 棟木を選択する方法

適切なC型垂木を選択することは、金属建築構造の性能と安全性を確保するための重要なステップです。選択する際には、以下の点に特に注意する必要があります。

6.1建築設計と荷重要件

C 垂木のサイズと間隔は、建物の構造設計によって決定する必要があります。
垂木がすべての適用可能な荷重を安全に支えることができることを確認するには、次の要素を考慮してください。

• 屋根の勾配
• 積雪荷重
• 風荷重
• 地域の気候条件

6.2材料仕様

用途に応じて適切な厚さと強度を持つ鋼材を選択してください。
通常、厚い垂木はより大きな耐荷重能力を提供しますが、コストと設置の容易さとのバランスを取る必要があります。

6.3耐腐食性

亜鉛メッキ C 垂木は、特に湿気や腐食性の高い環境での錆び防止の標準的なソリューションです。
亜鉛メッキ処理により、棟木の寿命が延び、メンテナンスの手間が軽減され、構造を長期にわたって安定させることができます。

7.0伝統的な金属製の垂木とは何ですか?

伝統的な構造では、垂木は屋根デッキまたは金属板屋根からの荷重を支える水平部材です。
これらの垂木は、通常、主桁または梁によって支えられており、 約10フィート（3メートル） (棟木のサイズやその他の要因によって異なります)。
いつもの、 4インチ、6インチ、または8インチのC型垂木 これらのアプリケーションで使用されます。

時々、 6インチまたは8インチのC型垂木2本を背中合わせに配置 特に高い剛性が求められる場合に、軽量構造システムを形成するために使用できます。

さらに、 ハットチャンネル垂木 低いプロファイルの垂木や狭い間隔が必要な場合に使用できます。

8.0金属垂木構造原理

• 断面C および Z 垂木 (通常は冷間圧延) は、高強度と軽量性を兼ね備えています。
• 負荷分散: 垂木は、屋根または壁の外装からの荷重をメインの構造フレームに伝達します。
• 接続方法: 信頼性の高い荷重経路を確保するために、通常は溶接またはボルトで接続されます。
• 間隔とスパン: 垂木の間隔を決定する際には、構造の安定性と材料の経済性のバランスを考慮する必要があります。
• たわみ制御: 制御されたたわみにより、建物の外皮の構造的完全性と耐用年数が保証されます。

9.0垂木の設置：金属垂木の設置ガイド

9.1垂木の固定と接続

金属製の垂木は通常、接続ピース（クリート）を使用して主構造フレームに固定されます。接続ピースは通常、資格のある鉄骨構造メーカーによってトラスまたは柱に溶接されます。接続ピースの設計は、 AISC 標準化構造接合ハンドブック 規制に準拠した安全な接続を確保するため。

ボルト要件:

• 共通ボルト仕様: M12グレード4.6ボルト。
• 取り付け方法： ぴったりフィット 効果的な接続を確保するためのインストール。

調整スペース:

設置時の調整を容易にするために、 亜鉛メッキ鋼製の垂木 楕円形の穴を測定 18×22mmこの設計により、構造性能を損なうことなく、より広い設置調整スペースを確保できます。

Z-垂木接続Z 型垂木の場合、構造の連続性と安定性を確保するために、重なり合う部分に追加の接続穴が必要です。

ボルト仕様:重要: M12 ボルト用に設計された垂木では、構造上の安全性に影響する可能性があるため、M16 ボルトを使用しないでください。

9.2設置方向の規格

垂木のねじれ変形や接続不良による安定性の問題を最小限に抑えるには、次の設置方向の規範に従う必要があります。

• C-垂木: 高い側をクリートに接続し、開いている側を斜面に向かって上向きにして取り付けます。
• Z型垂木: ウェブはクリートの下側に配置し、上部フランジはその上に配置する必要があります。

9.3設置上の注意事項

• クロスブレースの取り付け: 垂木がシステムに完全に組み込まれる前は、比較的柔軟性があります。そのため、全体の安定性を維持するために、クロスブレース（ブリッジング）を同時に設置する必要があります。
• 積み重ねを避ける: 局所的な過負荷による永久変形を防ぐため、まだ屋根パネルが設置されていない垂木の上に束ねた屋根材を積み重ねないでください。

10.0金属垂木の材質と表面処理

金属製の垂木は通常、鋼またはアルミニウムで作られています。以下に、一般的な材質と表面処理の特徴を示します。

10.1材料の選択:

• スチール垂木: 一般的には、軽量で寸法安定性があり、コスト効率が高く、加工しやすい冷間成形鋼で作られています。
• アルミ垂木: 軽量で耐腐食性に優れており、特殊な環境（高湿度や腐食性環境など）に適しています。

10.2表面処理の種類と適切な環境:

表面タイプ	説明	利点	適切な環境
レッドオキサイドコーティング	輸送時の防錆用赤色酸化鉄防錆プライマー	低コスト（25%-35%は亜鉛メッキより安価）、塗装可能、二次塗装に適しています	保護塗装が必要な屋内または非露出環境
亜鉛メッキ	耐腐食性のために表面を亜鉛合金でコーティング	耐腐食性があり、特に沿岸地域などの過酷な環境に適しています	屋外、沿岸、化学工場の環境

10.3レッドオキサイドパーリンと亜鉛メッキパーリンの比較:

比較項目	レッドオキサイドパーリン	亜鉛メッキ垂木
料金	低い	高い
耐腐食性	弱いのでトップコートによる保護が必要	強い
使用環境	屋内、非露出、または塗装が必要	屋外、沿岸、腐食性環境
塗装のしやすさ	塗装が簡単	塗装が難しい
耐用年数	短い	長さ

10.4一般的なサイズと仕様

• 長さの範囲: 4フィート（約1.2メートル）から12フィート（約3.6メートル）までカスタマイズ可能。
• ウェブの高さ: 一般的な仕様は数十ミリメートルから300ミリメートルの範囲です。
• フランジ幅: 1.5インチから4インチの間。
• 素材の厚さ: 最大3.2mmで、さまざまな耐荷重要件を満たします。

この設置および材料に関する情報は、棟木の設置をより良く理解して計画し、建物の構造的安定性と耐久性を確保するのに役立ちます。

11.0C 母屋断面寸法と構造特性 – メートル法

すべての垂木は、BS EN 10346 に準拠した溶融亜鉛メッキ鋼コイルから製造され、最小降伏強度 450 N/mm² および Z275 コーティングにより強力な耐腐食性が確保されています。

セクション参照	深さ（mm）	厚さ（mm）	トップフランジ（mm）	下フランジ（b mm）	上唇（c mm）	下唇（d mm）	重量/m (kg/m)	面積（cm²）	長軸 Ixx (cm⁴)	短軸Iyy（cm⁴）	長軸Zxx（cm³）	短軸Zyy（cm³）	長軸 rgx (cm)	短軸径（cm）	長軸Mcx（kNm）	短軸Mcy（kNm）
C140-14	140	1.4	65	65	15	15	3.24	4.12	132.12	23.86	18.87	5.37	5.66	2.41	6.61	2.4
C140-16	140	1.6	65	65	15	15	3.69	4.7	150.4	26.99	21.44	6.08	5.65	2.39	8.2	2.73
C140-18	140	1.8	65	65	15	15	4.14	5.27	170.32	30.1	24.33	6.54	5.66	2.38	9.65	3.11
C140-20	140	2	65	65	15	15	4.58	5.84	195.6	33.05	26.49	7.45	5.63	2.38	11.27	3.35
C140-25	140	2.5	65	65	15	15	5.73	7.31	228.29	40.27	32.61	9.08	5.61	2.36	14.74	4.09
C177-14	177	1.4	65	65	15	15	3.64	4.64	226.96	25.68	25.6	5.51	6.99	2.35	8.55	2.47
C177-16	177	1.6	65	65	15	15	4.15	5.28	257.59	30.12	29.4	6.51	6.99	2.34	10.59	2.8
C177-18	177	1.8	65	65	15	15	4.66	5.94	288.28	33.54	33.6	6.98	6.96	2.33	12.65	3.13
C177-20	177	2	65	65	15	15	5.17	6.58	319.6	38.36	36.6	7.84	6.95	2.33	14.65	3.44
C177-25	177	2.5	65	65	15	15	6.42	8.17	383.96	43.36	44.42	9.31	6.93	2.32	19.32	4.19
C200-14	200	1.4	65	65	15	15	3.96	5.04	266.2	30.12	31.61	6.51	7.79	2.3	9.66	2.5
C200-16	200	1.6	65	65	15	15	4.51	5.74	301.4	33.54	36.41	6.71	7.78	2.31	12.07	2.84
C200-18	200	1.8	65	65	15	15	4.99	6.33	338.3	38.33	38.73	7.03	7.77	2.3	14.45	3.16
C200-20	200	2	65	65	15	15	5.51	7	375.62	42.38	42.76	7.32	7.76	2.29	16.76	3.48
C200-25	200	2.5	65	65	15	15	6.87	8.75	523.37	44.95	52.34	9.43	7.73	2.27	22.83	4.24
C235-14	235	1.4	65	65	15	15	4.28	5.45	439.87	27.84	37.44	5.65	8.98	2.26	11.31	2.53
C235-16	235	1.6	65	65	15	15	4.88	6.22	500.3	30.25	42.59	6.4	8.97	2.25	13.45	2.88
C235-18	235	1.8	65	65	15	15	5.48	6.98	561.3	35.05	45.1	6.7	8.97	2.25	15.42	3.2
C235-20	235	2	65	65	15	15	6.08	7.74	622.8	38.96	50.4	7.13	8.95	2.23	17.12	3.53
C235-25	235	2.5	65	65	15	15	7.56	9.63	755.5	47	65.23	9.56	8.92	2.21	26.69	4.3
C265-14	265	1.4	65	65	15	15	4.61	5.87	585.32	28.73	44.17	5.71	9.98	2.21	12.58	2.56
C265-16	265	1.6	65	65	15	15	5.26	6.72	660.95	32.05	46.6	6.46	9.97	2.2	15.2	2.91
C265-18	265	1.8	65	65	15	15	5.9	7.52	746.358	36.19	56.33	7.2	9.95	2.19	19.32	3.42
C265-20	265	2	65	65	15	15	6.48	8.31	823.98	39.86	62.33	7.92	9.95	2.18	26.61	3.56
C265-25	265	2.5	65	65	15	15	7.56	10.38	1021.62	48.48	77.1	9.66	9.92	2.16	30.53	4.32

 

参考文献

www.westernstatesmetalroofing.com/blog/metal-purlins

vodsteelbuildings.com/blog/what-is-metal-building-purlin-types-sizes-cost/

www.bansalroofing.com/purlinsの種類と知っておくべきこと/