JP6776016B2 - Fireproof structure - Google Patents
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Description
本発明は、建築物の構造材に設けられる耐火構造に関する。 The present invention relates to a fireproof structure provided in a structural material of a building.
従来から、構成を簡素にしつつ、耐火性能を向上した鉄骨造の壁や床、屋根を構成するものとして、例えば、特許文献1に開示される鉄骨造が提案されている。
Conventionally, for example, a steel structure disclosed in
特許文献1に開示された鉄骨造は、耐火被覆の部材を取付ける下地材として板厚2.3mm未満の薄板軽量形鋼を採用し、構造躯体とそれ以外の部分を包含して耐火被覆を構成する。そして、特許文献1に開示された鉄骨造は、構造躯体とそれ以外の部分を包含した壁又は床、屋根として耐火被覆を構成することで耐火性能が向上するものとされている。
The steel structure disclosed in
ここで、特許文献1に開示された鉄骨造は、構造躯体となる柱又は梁にロックウール等が吹き付けられて、柱又は梁と仕上げ用面材との間にロックウール等の耐火被覆材が充填される。このため、特許文献1に開示された鉄骨造は、柱又は梁と仕上げ用面材との間にロックウール等が充填されるため、耐火被覆材の材料コストや耐火被覆材を充填するための施工コスト、施工工期が増大するという問題点があった。
Here, in the steel structure disclosed in
また、特許文献1に開示された鉄骨造は、ロックウール等の耐火被覆材に替えて、石膏ボード等の面材の耐火被覆材を、構造躯体となる柱又は梁に取り付けできるとされている。このとき、特許文献1に開示された鉄骨造は、石膏ボード等の面材の耐火被覆材が、柱又は梁に当接されて取り付けられているため、柱又は梁と石膏ボード等との間に空気層が形成されず、構造躯体の耐火性能が十分に向上しないという問題点があった。
Further, in the steel structure disclosed in
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、耐火被覆材の材料コスト及び施工コストを抑制すると同時に、建築物の構造材の耐火性能を十分に向上させることのできる耐火構造を提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to suppress the material cost and construction cost of the fireproof coating material, and at the same time, to prevent the fireproof of the structural material of the building. The purpose is to provide a fireproof structure that can sufficiently improve the performance.
第1発明に係る耐火構造は、建築物の構造材に設けられる耐火構造であって、梁材又は柱材等の構造材として設けられる鉄骨材と、前記鉄骨材から離間させて設けられる仕上材とを備え、前記仕上材と前記鉄骨材との間には、前記仕上材が前記鉄骨材に最も接近した位置で前記鉄骨材から離間させて形成される接近隙間部に、耐火被覆材が設けられておらず、前記仕上材は、建築物の専有部分を隔てる戸境壁の一部として、前記戸境壁の両側面に一対となって設けられて、前記戸境壁は、一対の前記仕上材に挟まれて前記鉄骨材が設けられるとともに、前記接近隙間部よりも大きい空間の中空隙間部が形成され、前記戸境壁の火災時に加熱される片側面又は両側面での前記接近隙間部及びこれと連通する前記中空隙間部に、空気層が形成されることを特徴とする。 The fire-resistant structure according to the first invention is a fire-resistant structure provided in a structural material of a building, and is a steel frame material provided as a structural material such as a beam material or a pillar material and a finishing material provided apart from the steel frame material. A fireproof coating material is provided between the finishing material and the steel frame material in an approaching gap formed by separating the finishing material from the steel frame material at a position closest to the steel frame material. is it not without, the finish as part of Tosakai wall separating proprietary portion of the building, provided a pair on both sides of the Tosakaikabe, the Tosakaikabe a pair of said The steel frame material is provided between the finishing materials, and a hollow gap portion having a space larger than the approach gap portion is formed , and the approach gap on one side surface or both side surfaces heated in the event of a fire in the door boundary wall. An air layer is formed in the portion and the hollow gap portion communicating with the portion .
第2発明に係る耐火構造は、第1発明において、前記鉄骨材は、一対のフランジと、一対の前記フランジに架設されるウェブとを有するH形鋼が用いられて、前記フランジと前記仕上材とが前記鉄骨材の側方で互いに略直交する方向に配置されて、一対の前記仕上材に挟まれて設けられることを特徴とする。 As for the fireproof structure according to the second invention, in the first invention, the steel frame material is an H-shaped steel having a pair of flanges and a web erected on the pair of flanges, and the flange and the finishing material are used. Is arranged on the side of the steel frame material in a direction substantially orthogonal to each other, and is sandwiched between the pair of the finishing materials.
第3発明に係る耐火構造は、第1発明又は第2発明において、前記鉄骨材は、一対のフランジと、一対の前記フランジに架設されるウェブとを有して、一対の前記フランジを互いに離間させた部材成よりも、各々の前記フランジでの部材幅を小さくした細幅H形鋼が用いられることを特徴とする。 In the fireproof structure according to the third invention, in the first invention or the second invention, the steel frame material has a pair of flanges and a web erected on the pair of flanges, and separates the pair of flanges from each other. It is characterized in that a narrow H-shaped steel having a smaller member width at each of the flanges is used rather than a member made of the member.
第4発明に係る耐火構造は、第1発明〜第3発明の何れかにおいて、前記仕上材は、石膏ボード、ロックウール板、けい酸カルシウム板、ALC板又はGRC板等の耐火板が用いられることを特徴とする。 As for the fireproof structure according to the fourth invention, in any one of the first to third inventions, as the finishing material, a fireproof board such as gypsum board, rock wool board, calcium silicate board, ALC board or GRC board is used. It is characterized by that.
第1発明〜第4発明によれば、鉄骨材にロックウール等の耐火被覆材が設けられないことで、過剰な耐火性能とならないものとして、耐火被覆材の材料コスト及び施工コストが抑制されると同時に、仕上材と鉄骨材とを離間させた接近隙間部に空気層が形成されることで、火災時に鉄骨材の温度上昇を遅延させて、梁材又は柱材等の構造材となる鉄骨材の耐火性能を十分に向上させることが可能となる。 According to the first to fourth inventions, since the steel frame material is not provided with the fireproof coating material such as rock wool, the material cost and the construction cost of the fireproof coating material are suppressed so that the fireproof performance is not excessive. At the same time, an air layer is formed in the close gap between the finishing material and the steel frame material, which delays the temperature rise of the steel frame material in the event of a fire and becomes a structural material such as a beam material or a column material. It is possible to sufficiently improve the fire resistance performance of the material.
第1発明〜第4発明によれば、仕上材と鉄骨材との間の接近隙間部に、耐火被覆材が設けられることなく、空気層が形成されるため、仕上材から鉄骨材への振動伝播が抑制されて、戸境壁等での遮音性能を向上させることが可能となり、また、仕上材と鉄骨材との間の接近隙間部に空気層が形成されることで、梁材又は柱材等の構造材となる鉄骨材の建方誤差にかかわらず、鉄骨材の片側又は両側に仕上材を容易に設置することが可能となる。
また、第1発明〜第4発明によれば、戸境壁の両側面で鉄骨材が一対の仕上材に挟まれて、鉄骨材の梁間方向又は高さ方向等で接近隙間部よりも大きい空間の中空隙間部が形成されることで、薄壁の戸境壁が設けられて接近隙間部の空気層が小さくなった場合でも、接近隙間部以外の位置での中空隙間部の空気層が十分に断熱効果を発揮するため、戸境壁の火災時に加熱される一方の片側面から他方の片側面への伝熱を抑制することが可能となる。
According to the first to fourth inventions, an air layer is formed in the approaching gap between the finishing material and the steel frame material without providing the fireproof coating material, so that the vibration from the finishing material to the steel frame material is formed. Propagation is suppressed, sound insulation performance on doorway walls, etc. can be improved, and an air layer is formed in the approaching gap between the finishing material and the steel frame material, so that the beam material or column It is possible to easily install the finishing material on one side or both sides of the steel frame material regardless of the construction error of the steel frame material as the structural material such as the material.
Further, according to the first to fourth inventions, the steel frame material is sandwiched between the pair of finishing materials on both side surfaces of the door boundary wall, and the space larger than the approach gap portion in the beam-to-beam direction or the height direction of the steel frame material. Even if a thin wall is provided and the air layer in the approaching gap becomes smaller due to the formation of the hollow gap, the air layer in the hollow gap at a position other than the approaching gap is sufficient. Since it exerts a heat insulating effect, it is possible to suppress heat transfer from one side surface to the other side surface, which is heated in the event of a fire on the doorway wall.
特に、第2発明、第3発明によれば、鉄骨材として細幅H形鋼が用いられて、鉄骨材のフランジと仕上材とが、互いに略直交する方向に配置されることで、一対の仕上材に挟まれて戸境壁の内部に収まるように鉄骨材が設けられる場合であっても、鉄骨材の耐火性能を十分に向上させると同時に、鉄骨材による梁型又は柱型等を形成させることなく、薄壁の戸境壁を設けることが可能となる。 In particular, according to the second and third inventions, narrow H-shaped steel is used as the steel frame material, and the flange of the steel frame material and the finishing material are arranged in a direction substantially orthogonal to each other, whereby a pair of steel frames are used. Even when the steel frame is provided so as to be sandwiched between the finishing materials and fit inside the doorway wall, the fire resistance performance of the steel frame is sufficiently improved, and at the same time, a beam type or a pillar shape made of the steel frame is formed. It is possible to provide a thin-walled doorway wall without causing it.
特に、第4発明によれば、石膏ボード等の仕上材の断熱性能を活用しながら、接近隙間部の空気層に断熱効果を発揮させて、仕上材から鉄骨材への伝熱が抑制されることで、鉄骨材の温度上昇を遅延させることが可能となる。 In particular, according to the fourth invention, the heat transfer from the finishing material to the steel frame material is suppressed by exerting the heat insulating effect on the air layer in the approaching gap while utilizing the heat insulating performance of the finishing material such as gypsum board. This makes it possible to delay the temperature rise of the steel frame material.
以下、本発明を適用した耐火構造1を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
Hereinafter, a mode for carrying out the
本発明を適用した耐火構造1は、図1に示すように、主に、階層構造の建築物8の構造材に設けられる。本発明を適用した耐火構造1は、例えば、桁行方向Xを長手方向とするとともに、梁間方向Zを短手方向とする板状集合住宅等の建築物8に設けられる。本発明を適用した耐火構造1は、病院やオフィス等の一般建築物に設けられてもよい。
As shown in FIG. 1, the
建築物8は、例えば、高さ方向Yで45m程度の全体高さとなる階層構造として、桁行方向Xに延びる一対の桁行外周部81と、梁間方向Zに延びる一対の梁間外周部82とに取り囲まれて、平面形状が略矩形状となるように構築される。
The
建築物8は、階層構造の各階を区切る床スラブ4と、梁間方向Zに延びる梁間鉄骨梁5と、桁行方向Xに延びる桁行鉄骨梁6と、高さ方向Yに延びるとともに梁間鉄骨梁5及び桁行鉄骨梁6が接合されるコンクリート柱7とを備える。
The
建築物8は、図2に示すように、梁間方向Zの両側で、一対の桁行外周部81が互いに略平行となるように桁行方向Xに延びて設けられるとともに、桁行方向Xの両側で、一対の梁間外周部82が互いに略平行となるように梁間方向Zに延びて設けられる。
As shown in FIG. 2, the
建築物8は、階層構造の各階で、住戸等の複数の専有部分Pが桁行方向Xに並べられて設けられる。また、建築物8は、各々の専有部分Pから利用することのできるバルコニーBや、複数の専有部分Pに出入りするための通路C等が、共用部分Sとして設けられる。
The
専有部分Pは、各々の住戸等の所有者又は入居者等が専有する空間となる。専有部分Pは、梁間方向Zの一方の片側で、共用部分SのバルコニーBに出入りするための開口部Aが設けられるとともに、梁間方向Zの他方の片側で、共用部分Sの通路Cから出入りするための玄関E等が設けられる。 The exclusive portion P is a space exclusively owned by the owner or resident of each dwelling unit or the like. The exclusive portion P is provided with an opening A for entering and exiting the balcony B of the common portion S on one side of the beam-to-beam direction Z, and enters and exits from the passage C of the common portion S on the other side of the beam-to-beam direction Z. Entrance E and the like are provided for this purpose.
専有部分Pは、桁行方向Xで隣り合った専有部分Pと、梁間方向Zに延びる戸境壁Dで隔てられる。戸境壁Dは、桁行方向Xで互いに隣り合った複数の専有部分Pを隔てる境界の全面に亘って、例えば、200mm〜300mm程度の壁厚として、最小で180mm程度、標準で200mm程度の壁厚で設けられるものとなる。 The exclusive portion P is separated from the exclusive portion P adjacent to each other in the girder direction X by a door boundary wall D extending in the beam-to-beam direction Z. The door boundary wall D covers the entire surface of the boundary separating the plurality of exclusive portions P adjacent to each other in the girder direction X, for example, a wall thickness of about 200 mm to 300 mm, with a minimum wall thickness of about 180 mm and a standard wall of about 200 mm. It will be provided in thickness.
共用部分Sは、非常時等に隣り合った専有部分Pから互いに通過することのできるように、桁行方向Xに連続してバルコニーBが設けられるとともに、常時から各々の専有部分Pに出入りできるように、桁行方向Xに連続して通路Cが設けられる。 The common portion S is provided with a balcony B continuously in the column direction X so that the common portion S can pass through each other from the adjacent exclusive portion P in an emergency or the like, and can enter and exit each exclusive portion P at all times. A passage C is continuously provided in the girder direction X.
バルコニーB及び通路Cは、図3、図4に示すように、転落防止又は目隠し等を目的として、高さ方向Yで床面から1m程度の高さ寸法となる手摺壁80が、桁行外周部81に沿って設けられる。また、バルコニーB及び通路Cは、必要に応じて、手摺壁80の上方に図示しない手摺り又は目隠しガラス等が取り付けられる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the balcony B and the passage C have a
専有部分P及び共用部分Sは、図5に示すように、高さ方向Yに隣り合った下階Fdと上階Fuとが床スラブ4で区切られるとともに、各々の専有部分Pと、各々の専有部分Pに隣接する共用部分Sとによって、各住戸の単位要素が構成される。
In the exclusive portion P and the common portion S, as shown in FIG. 5, the lower floor Fd and the upper floor Fu adjacent to each other in the height direction Y are separated by the
コンクリート柱7は、断面略矩形状等の鉄筋コンクリートが用いられて、必要に応じて、その内部に単一H形鋼又はクロスH形鋼等の鉄骨柱を内蔵した鉄骨鉄筋コンクリートが用いられてもよい。コンクリート柱7は、各住戸の単位要素の四隅に配置されることで、建築物8の梁間方向Zの両側で、一対の桁行外周部81の各々に配置されて、専有部分Pに設けられることなく、バルコニーB及び通路Cの共用部分Sに設けられる。
As the
梁間鉄骨梁5は、図6(a)に示すように、断面略H形状のH形鋼が用いられる。梁間鉄骨梁5は、例えば、部材成hを500mm〜600mm程度として、部材幅wを200mm程度、ウェブ板厚twを9mm程度、フランジ板厚tfを25mm程度とする。
As the
桁行鉄骨梁6は、図6(b)に示すように、断面略H形状のH形鋼が用いられる。桁行鉄骨梁6は、例えば、部材成hを1000mm程度として、部材幅wを250mm程度、ウェブ板厚twを19mm程度、フランジ板厚tfを28mm程度とする。
As the
梁間鉄骨梁5及び桁行鉄骨梁6は、図7、図8に示すように、建築物8の高さ方向Yに隣り合った下階Fd及び上階Fuで、上階Fuの下部に配置される桁行鉄骨梁6が、下階Fdの上部に配置される梁間鉄骨梁5の上方に、互いに段違いの状態で設けられる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
梁間鉄骨梁5は、階層構造の各階の上部に配置されるとともに、梁間方向Zに対向する一対のコンクリート柱7に架設される。梁間鉄骨梁5は、必要に応じて、図7に示すように、略同一の断面形状及び断面寸法の鉄骨ブレース51が傾斜して設けられて、鉄骨ブレース51の下端及び上端が、下階Fd及び上階Fuの梁間鉄骨梁5に取り付けられる。
The inter-beam steel frame beams 5 are arranged at the upper part of each floor of the hierarchical structure and are erected on a pair of
梁間鉄骨梁5は、フランジ幅全体が戸境壁Dの内部に収まるように設けられて、例えば、桁行方向Xの両側に仕上材3等が設置される。梁間鉄骨梁5は、一対のコンクリート柱7に架設されることで、所定の構造耐力が確保されるとともに、専有部分Pの室内空間に突出させないことで、梁型を形成させずに設けられる。
The inter-beam
梁間鉄骨梁5は、必要に応じて、図8に示すように、高さ方向Yに延びるH形鋼の壁柱52が設けられてもよい。壁柱52は、複数のH形鋼が接合された鉄骨柱が用いられて、下階Fdの梁間鉄骨梁5と上階Fuの梁間鉄骨梁5とが、壁柱52で互いに連結される。
If necessary, the
壁柱52は、戸境壁Dの内部に収まるように設けられて、例えば、桁行方向Xの両側に仕上材3等が設置される。壁柱52は、例えば、専有部分PとバルコニーBの共用部分Sとの境界、及び、専有部分Pと通路Cの共用部分Sとの境界の各々に沿って配置される。壁柱52は、複数のH形鋼が接合されて用いられるほか、単一のH形鋼のみが用いられてもよく、断面略長方形状又は断面略正方形状に形成されてもよい。
The
壁柱52は、例えば、2〜3階程度の階層ごとに、下階FdのH形鋼の鉄骨柱と、上階FuのH形鋼の鉄骨柱とが、高力ボルト摩擦接合又は溶接接合で接合される。壁柱52は、建築物8の水平耐力を向上させるものとなるため、バルコニーB及び通路Cの何れか一方又は両方で梁間鉄骨梁5の寸法を小さくして、又は、梁間鉄骨梁5の設置を省略することができる。
In the
桁行鉄骨梁6は、階層構造の各階の下部に配置されるとともに、桁行方向Xに対向する一対のコンクリート柱7に架設される。桁行鉄骨梁6は、各々の専有部分Pに設けられることなく、バルコニーB及び通路Cの共用部分Sに設けられて、建築物8の梁間方向Zの両側で、一対の桁行外周部81の各々に沿って配置される。
The
桁行鉄骨梁6は、必要に応じて、梁間方向Zの両側にパンチングメタル又は仕上材3等が設置されて、バルコニーB側の手摺壁80の内部、及び、通路C側の手摺壁80の内部に、フランジ幅全体が収まるように設けられる。
The
梁間鉄骨梁5及び桁行鉄骨梁6は、図9に示すように、各々がコンクリート柱7に接合される。梁間鉄骨梁5及び桁行鉄骨梁6は、コンクリート柱7に接合される箇所で、下階Fdの上部に配置される梁間鉄骨梁5と、上階Fuの下部に配置される桁行鉄骨梁6とが、ボルト接合、高力ボルト摩擦接合又は溶接接合等により段違いで接合される。
As shown in FIG. 9, the
本発明を適用した耐火構造1は、図10に示すように、梁材又は柱材等の構造材として設けられる鉄骨材2と、鉄骨材2から離間させて設けられる仕上材3とを備える。
As shown in FIG. 10, the
鉄骨材2は、図11、図12に示すように、図7、図8に示す梁間鉄骨梁5等の梁材として設けられるほか、図7に示す鉄骨ブレース51等の斜材、又は、図8に示す壁柱52等の柱材等として設けられて、主に、戸境壁Dの内部に収まるように設けられる。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
鉄骨材2は、主に、断面略H形状のH形鋼が用いられて、一対のフランジ20と、一対のフランジ20に架設されるウェブ23とを有する。鉄骨材2は、図6(a)に示すように、特に、一対のフランジ20を互いに離間させた部材成hよりも、各々のフランジ20での部材幅wを小さくして、断面略H形状の細幅H形鋼が用いられることが望ましい。
The
鉄骨材2は、図11(a)に示すように、梁間鉄骨梁5等の梁材として設けられる場合には、高さ方向Yで上部側の上フランジ21と下部側の下フランジ22とが一対となって、下フランジ22から上フランジ21まで高さ方向Yに延びてウェブ23が架設される。
As shown in FIG. 11A, when the
鉄骨材2は、図11(b)に示すように、壁柱52等の柱材として設けられる場合には、梁間方向Zで一方側の上フランジ21と他方側の下フランジ22とが一対となって、下フランジ22から上フランジ21まで梁間方向Zに延びてウェブ23が架設される。
As shown in FIG. 11B, when the
鉄骨材2は、1個の細幅H形鋼等が単独で用いられるほか、図12(a)に示すように、複数の細幅H形鋼等が互いのフランジ20でボルト接合、摩擦接合又は溶接接合等で接合されることで、互いに連結された複数の細幅H形鋼等が用いられてもよい。
As the
鉄骨材2は、戸境壁Dの両側面で一対となった仕上材3が、桁行方向Xの両側方にのみ設置されることで、梁間方向Zの両側方には仕上材3が設置されることなく、戸境壁Dの内部に収まるように設けられる。鉄骨材2は、これに限らず、図12(b)に示すように、桁行方向X及び梁間方向Zの両側方に仕上材3が設置されてもよい。
In the
鉄骨材2は、戸境壁D等の内部に収まるように設けられる場合に、鉄骨材2の断面方向で、図13に示すように、細幅H形鋼等の強軸α又は弱軸βと、戸境壁Dの両側面で一対となった仕上材3とが、互いに略直交して配置されることが望ましい。
When the
鉄骨材2は、図13(a)に示すように、各々のフランジ20と仕上材3とが鉄骨材2の側方で互いに略直交する方向に配置されて、一対の仕上材3に挟まれて設けられる。このとき、鉄骨材2は、細幅H形鋼等の強軸αと仕上材3とが互いに略直交して配置されるものとなる。
As shown in FIG. 13A, the
鉄骨材2は、図13(b)に示すように、各々のフランジ20と仕上材3とが、互いに略平行となるように配置されて、一対の仕上材3に挟まれて設けられる。このとき、鉄骨材2は、細幅H形鋼等の弱軸βと仕上材3とが互いに略直交して配置されるものとなる。
As shown in FIG. 13B, the
鉄骨材2は、鉄骨材2となる細幅H形鋼等の外周に、ロックウール又はグラスウール等が巻き付けられたり吹き付けられたりすることなく、耐火被覆が施されない状態(ロックウール等の被覆厚0mm)で用いられる。なお、鉄骨材2は、鉄骨材2となる細幅H形鋼等の外周に、耐火被覆が施されない状態となるものの、遮音性能の向上のみを目的としたグラスウール等のインシュレーションが設けられてもよい。
The
仕上材3は、略平板状等に形成された石膏ボード、ロックウール板、けい酸カルシウム板、ALC板(高温高圧蒸気養生された軽量気泡コンクリート板)又はGRC板(セメントモルタルとガラス繊維との複合板)等、所定の断熱性能を発揮する耐火板が用いられる。仕上材3は、単一種類の耐火板が複層となって用いられるほか、複数種類の耐火板が複層となって用いられてもよい。仕上材3は、鉄骨材2の断面方向で、鉄骨材2から桁行方向X等に離間させて設けられる。
The finishing
仕上材3は、戸境壁Dの両側面で一対となって設けられて、一対の仕上材3が戸境壁Dの一部として設けられる。戸境壁Dは、一対の仕上材3に挟まれて鉄骨材2が設けられて、一対の仕上材3を互いに離間させた戸境壁Dの内部に収まるように鉄骨材2が設けられる。
The finishing
仕上材3と鉄骨材2との間には、図11〜図13に示すように、仕上材3が鉄骨材2に最も接近した位置で鉄骨材2から離間させて接近隙間部30が形成される。また、仕上材3は、接近隙間部30以外の位置でも、鉄骨材2から離間させて中空隙間部31が形成される。
As shown in FIGS. 11 to 13, an
仕上材3と鉄骨材2との間には、図11〜図13に示す何れの場合においても、図14(a)に示すように、鉄骨材2から離間させて形成される接近隙間部30に、所定の層厚dで空気層Gが形成される。なお、接近隙間部30での空気層Gの層厚dは、例えば、0mm以上、50mm以下程度となる。また、仕上材3は、接近隙間部30以外の位置で、鉄骨材2から離間させて形成される中空隙間部31にも、空気層Gが形成される。
In any of the cases shown in FIGS. 11 to 13, there is an
仕上材3は、図13(a)に示すように、鉄骨材2のフランジ20と略直交する方向に配置される場合に、フランジ20の側端部20aが最も接近した位置に配置されて、フランジ20の側端部20aと仕上材3とが離間して形成された隙間が接近隙間部30となる。そして、仕上材3は、フランジ20の外面20b側となる片側又は両側に、接近隙間部30よりも大きい空間の中空隙間部31が形成される。
As shown in FIG. 13A, when the finishing
仕上材3は、図13(b)に示すように、鉄骨材2のフランジ20と略平行となるように配置される場合に、フランジ20の外面20bが最も接近した位置に配置されて、フランジ20の外面20bと仕上材3とが離間して形成された隙間が接近隙間部30となる。そして、仕上材3は、フランジ20の側端部20a側となる片側又は両側に、接近隙間部30よりも大きい空間の中空隙間部31が形成される。
As shown in FIG. 13B, when the finishing
本発明を適用した耐火構造1は、図14(a)に示すように、戸境壁D等となる仕上材3の断熱性能を活用するとともに、接近隙間部30に形成された空気層Gで仕上材3から鉄骨材2への伝熱を抑制することで、鉄骨材2の耐火性能を向上させるものである。このため、本発明を適用した耐火構造1は、特に、戸境壁Dの火災時に加熱される片側面又は両側面での接近隙間部30に、熱伝導を低減させるための空気層Gが形成されるものとなる。
As shown in FIG. 14A, the
ここで、従来の鉄骨造9は、図14(b)に示すように、構造躯体91となる柱又は梁と仕上げ用面材92との間に、ロックウール等の耐火被覆材90が充填されるため、構造躯体91と仕上げ用面材92との間に空気層Gが形成されないものとなる。これに対して、本発明を適用した耐火構造1は、図14(a)に示すように、鉄骨材2に最も接近した位置で鉄骨材2から離間させて形成される接近隙間部30に、ロックウール等の耐火被覆材90が設けられることなく、空気層Gが形成される。このとき、本発明を適用した耐火構造1は、接近隙間部30に形成された空気層Gの断熱効果で、仕上材3から鉄骨材2への伝熱を抑制することができる。
Here, in the
図15では、接近隙間部30に形成された空気層Gの断熱効果を検証するために、専有部分Pの火災室FRでの盛期火災を火災外力として、火災加熱を受ける戸境壁Dを対象とした熱伝導解析を実施して、戸境壁Dの内部に設けられる鉄骨材2の温度を評価した。
In FIG. 15, in order to verify the heat insulating effect of the air layer G formed in the approaching
この熱伝導解析では、図6(a)に示す鉄骨材2の部材成hを400mm、部材幅wを200mm、ウェブ板厚twを8mm、フランジ板厚tfを13mmとして、仕上材3となる石膏ボードの板厚tを12.5mmとした。また、この熱伝導解析では、接近隙間部30以外の位置に形成される中空隙間部31にも空気層Gが形成されるものとした。
In this heat conduction analysis, the member formation h of the
この熱伝導解析では、図15(a)に示すように、構造躯体91と仕上げ用面材92とが当接されて空気層Gが形成されないものを従来の鉄骨造9とした。また、本発明を適用した耐火構造1は、図15(b)に示すように、鉄骨材2の弱軸βと仕上材3とが略直交して配置される場合、及び、図15(c)に示すように、鉄骨材2の強軸αと仕上材3とが略直交して配置される場合を、従来の鉄骨造9と比較した。
In this heat conduction analysis, as shown in FIG. 15A, the
この熱伝導解析では、図15(b)、(c)に示すように、仕上材3と鉄骨材2との間で接近隙間部30に形成された空気層Gの層厚dを25mmとした。加熱条件は、火災時に加熱される戸境壁Dの一方の片側面をISO834標準加熱曲線に準拠した30分加熱として、他方の片側面を常温の空気に接した状態とした。なお、この熱伝導解析における各材料の熱物性値は、Eurocode及びAIJ耐火設計指針に掲載の値を採用した。
In this heat conduction analysis, as shown in FIGS. 15 (b) and 15 (c), the layer thickness d of the air layer G formed in the
この熱伝導解析では、火災時に加熱される戸境壁Dの片側面で、フランジ20の側端部20aにおける温度履歴を解析した結果が図16に示される。ここでは、図15(a)に示す構造躯体91と仕上げ用面材92とが当接されて空気層Gが形成されない場合を従来技術とした。また、図15(b)に示す鉄骨材2の弱軸βと仕上材3とが略直交して配置される場合を本発明の弱軸直交として、図15(c)に示す鉄骨材2の強軸αと仕上材3とが略直交して配置される場合を本発明の強軸直交とした。なお、図16では、図14(b)に示す耐火被覆材90が充填される従来の鉄骨造9の場合を耐火被覆材ありとした。
In this heat conduction analysis, the result of analyzing the temperature history at the
本発明を適用した耐火構造1は、図16に示すように、従来技術と比較して、加熱開始30分後におけるフランジ20の側端部20aの温度が、本発明の弱軸直交で50℃程度低減するとともに、本発明の強軸直交で30℃程度低減することがわかる。このことから、本発明を適用した耐火構造1は、従来技術と比較して、本発明の弱軸直交及び強軸直交の何れにおいても、加熱開始30分後におけるフランジ20の側端部20aの温度が低減するため、接近隙間部30の空気層Gが断熱効果を発揮することがわかる。
As shown in FIG. 16, in the
このとき、本発明を適用した耐火構造1は、石膏ボード等の仕上材3の断熱性能を活用しながら、接近隙間部30の空気層Gに断熱効果を発揮させて、仕上材3から鉄骨材2への伝熱が抑制されることで、鉄骨材2の温度上昇を遅延させることが可能となる。さらに、本発明を適用した耐火構造1は、鉄骨材2に耐火被覆材90が設けられないため、耐火被覆材90の材料コストを削減して、また、鉄骨材2の複雑形状となる部位への耐火被覆材90の施工を不要として、施工手間の削減により工期を短縮させることが可能となる。
At this time, the
これにより、本発明を適用した耐火構造1は、鉄骨材2にロックウール等の耐火被覆材90が設けられないことで、耐火被覆材90の材料コスト及び施工コストが抑制されると同時に、仕上材3と鉄骨材2とを離間させた接近隙間部30に空気層Gが形成されることで、火災時に鉄骨材2の温度上昇を遅延させて、梁材又は柱材等の構造材となる鉄骨材2の耐火性能を十分に向上させることが可能となる。
As a result, in the
また、本発明を適用した耐火構造1は、従来の鉄骨造9で耐火被覆材90が充填される場合と比較して、加熱開始30分後における鉄骨材2の温度が高くなる。しかし、防耐火性能試験・評価業務方法書(一般財団法人日本建築総合試験所)によると、一般の壁構造においては、加熱開始30分後の温度が400℃を下回ればよいとされており、本発明を適用した耐火構造1でも、鉄骨材2の温度上昇が十分に遅延することがわかる。このとき、本発明を適用した耐火構造1は、加熱開始30分後の温度が400℃を下回り、十分な耐火性能を発揮するため、図14(b)に示す耐火被覆材90が充填される従来の鉄骨造9(耐火被覆材あり)では、図14(a)に示す本発明を適用した耐火構造1と比較して、過剰な耐火性能となることがわかる。
Further, in the
本発明を適用した耐火構造1は、仕上材3と鉄骨材2との間の接近隙間部30に、耐火被覆材90が設けられることなく、空気層Gが形成されるため、仕上材3から鉄骨材2への振動伝播が抑制されて、戸境壁D等での遮音性能を向上させることが可能となる。また、本発明を適用した耐火構造1は、仕上材3と鉄骨材2との間の接近隙間部30に空気層Gが形成されることで、梁材又は柱材等の構造材となる鉄骨材2の建方誤差にかかわらず、鉄骨材2の片側又は両側に仕上材3を容易に設置することが可能となる。
In the
本発明を適用した耐火構造1は、特に、鉄骨材2として細幅H形鋼が用いられるとともに、図13(a)に示すように、鉄骨材2のフランジ20と仕上材3とが、互いに略直交する方向に配置されることが望ましい。このとき、本発明を適用した耐火構造1は、一対の仕上材3に挟まれて戸境壁Dの内部に収まるように鉄骨材2が設けられる場合であっても、鉄骨材2の耐火性能を十分に向上させると同時に、鉄骨材2による梁型又は柱型等を形成させることなく、薄壁の戸境壁Dを設けることが可能となる。
In the
また、本発明を適用した耐火構造1は、図13に示すように、戸境壁Dとして鉄骨材2が一対の仕上材3に挟まれることで、鉄骨材2のフランジ20の外面20b側又は側端部20a側に、接近隙間部30よりも大きい空間の中空隙間部31が形成される。このとき、本発明を適用した耐火構造1は、薄壁の戸境壁Dが設けられて接近隙間部30の空気層Gが小さくなった場合でも、接近隙間部30以外の位置での中空隙間部31の空気層Gが大きくなり、中空隙間部31の空気層Gが十分に断熱効果を発揮して、戸境壁Dの火災時に加熱される一方の片側面から他方の片側面への伝熱を抑制することが可能となる。
Further, in the
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。 Although the examples of the embodiments of the present invention have been described in detail above, the above-described embodiments are merely examples of the embodiment of the present invention, and the technical aspects of the present invention are based on these. The scope should not be construed in a limited way.
1 :耐火構造
2 :鉄骨材
20 :フランジ
20a :側端部
20b :外面
21 :上フランジ
22 :下フランジ
23 :ウェブ
3 :仕上材
30 :接近隙間部
31 :中空隙間部
4 :床スラブ
5 :梁間鉄骨梁
51 :鉄骨ブレース
52 :壁柱
6 :桁行鉄骨梁
7 :コンクリート柱
8 :建築物
80 :手摺壁
81 :桁行外周部
82 :梁間外周部
A :開口部
B :バルコニー
C :通路
D :戸境壁
E :玄関
FR :火災室
Fd :下階
Fu :上階
G :空気層
P :専有部分
S :共用部分
X :桁行方向
Y :高さ方向
Z :梁間方向
α :強軸
β :弱軸
1: Fireproof structure 2: Steel frame 20:
Claims (4)
梁材又は柱材等の構造材として設けられる鉄骨材と、前記鉄骨材から離間させて設けられる仕上材とを備え、
前記仕上材と前記鉄骨材との間には、前記仕上材が前記鉄骨材に最も接近した位置で前記鉄骨材から離間させて形成される接近隙間部に、耐火被覆材が設けられておらず、
前記仕上材は、建築物の専有部分を隔てる戸境壁の一部として、前記戸境壁の両側面に一対となって設けられて、
前記戸境壁は、一対の前記仕上材に挟まれて前記鉄骨材が設けられるとともに、前記接近隙間部よりも大きい空間の中空隙間部が形成され、前記戸境壁の火災時に加熱される片側面又は両側面での前記接近隙間部及びこれと連通する前記中空隙間部に、空気層が形成されること
を特徴とする耐火構造。 It is a fireproof structure provided in the structural material of a building.
A steel frame material provided as a structural material such as a beam material or a column material and a finishing material provided apart from the steel frame material are provided.
A fireproof coating material is not provided between the finishing material and the steel frame material in an approaching gap formed by separating the finishing material from the steel frame material at a position closest to the steel frame material. ,
The finishing material is provided as a pair on both side surfaces of the door boundary wall as a part of the door boundary wall separating the exclusive portion of the building.
The door boundary wall is sandwiched between the pair of finishing materials to provide the steel frame material, and a hollow gap portion having a space larger than the approach gap portion is formed, and a piece to be heated in the event of a fire in the door boundary wall. A fire-resistant structure characterized in that an air layer is formed in the approaching gap on a side surface or both side surfaces and the hollow gap communicating with the approaching gap.
を特徴とする請求項1記載の耐火構造。 As the steel frame material, an H-shaped steel having a pair of flanges and a web erected on the pair of flanges is used, and the direction in which the flange and the finishing material are substantially orthogonal to each other on the side of the steel frame material. The fireproof structure according to claim 1 , wherein the fireproof structure is provided so as to be sandwiched between a pair of the finishing materials.
を特徴とする請求項1又は2記載の耐火構造。 The steel frame material has a pair of flanges and a web erected on the pair of flanges, and the member width at each of the flanges is smaller than that of a member having the pair of flanges separated from each other. The fireproof structure according to claim 1 or 2, wherein a narrow H-shaped steel is used.
を特徴とする請求項1〜3の何れか1項記載の耐火構造。 The fireproof structure according to any one of claims 1 to 3 , wherein a fireproof plate such as gypsum board, rock wool board, calcium silicate board, ALC board or GRC board is used as the finishing material.
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