【書類名】 明細書
【発明の名称】 建築用構造材、およびその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】 柱および梁等に用いられる建築用構造材であって、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝（３）を有するアルミニウム中空押出形材（１）と、内部拡大溝（３）内に該中空押出形材（１）の外面と略一致するように嵌め入れられたセラミックス等の耐火材（２）とよりなる、建築用構造材。
【請求項２】 セラミックス等の耐火材（２）が、アルミニウム中空押出形材（１）の外面の７０％〜９５％の面積を占めている、請求項１記載の建築用構造材。
【請求項３】 アルミニウム中空押出形材（１）の内部に、鋼製芯材（４）が押出形材（１）の内面に密接するように嵌め入れられている、請求項１記載の建築用構造材。
【請求項４】 鋼製芯材（４）が、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼である、請求項３に記載の建築用構造材。
【請求項５】 柱および梁等に用いられる建築用構造材であって、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝（３）を有するアルミニウム中空押出形材（１）と、セラミックス等の耐火材（２）とよりなり、アルミニウム中空押出形材（１）の内部拡大溝（３）内に、セラミックス等の耐火材（２）を中空押出形材（１）の外面と略一致するように嵌め入れる、建築用構造材の製造方法。
【請求項６】 セラミックス等の耐火材（２）が、アルミニウム中空押出形材（１）の外面の７０％〜９５％の面積を占めている、請求項５記載の建築用構造材の製造方法。
【請求項７】 アルミニウム中空押出形材（１）の内部に、鋼製芯材（４）を押出形材（１）の内面に密接するように嵌め入れる、請求項５記載の建築用構造材の製造方法。
【請求項８】 鋼製芯材（４）を圧入によって嵌め入れる、請求項７に記載の建築用構造材の製造方法。
【請求項９】 鋼製芯材（４）が、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼である、請求項７または８に記載の建築用構造材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、柱および梁等に用いられる建築用構造材、およびその製造方法に関する。
【０００２】
この明細書において、アルミニウムとは、純アルミニウムおよびアルミニウム合金を含んで意味するものとする。
【０００３】
【従来の技術】
従来、建築物の柱や梁の使用材料は、木材、鉄、コンクリートに限定されていたが、建築基準法の改正により近い将来、アルミニウム材も建築用構造材の材料として使用出来るようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアルミニウム材の建築用構造材への使用は、軽量でしかもその加工容易性のために種々の形状のものが製作可能であるという利点はあるが、反面、防火性・耐火性に劣り、強度的にも充分でないという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、アルミニウム材を使用してしかも防火性・耐火性がすぐれており、かつ充分に高い強度を有する、建築用構造材、およびその製造方法を提供しようとするにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明の請求項１に記載の建築用構造材は、柱および梁等に用いられる建築用構造材であって、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝を有するアルミニウム中空押出形材と、内部拡大溝内に、該中空押出形材の外面と略一致するように嵌め入れられたセラミックス等の耐火材とよりなることを特徴としている。
【０００７】
ここで、建築用構造材のセラミックス等の耐火材は、アルミニウム中空押出形材の外面の７０％〜９５％の面積、好ましくは７０％〜９０％の面積を占めているのが、好ましい。
【０００８】
また、さらに強度が必要な場合には、建築用構造材のアルミニウム中空押出形材内に、鋼製芯材が押出形材の内面に密接するように嵌め入れられる。
【０００９】
鋼製芯材は、例えば、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼である。
この発明の請求項５に記載の建築用構造材の製造方法は、柱および梁等に用いられる建築用構造材であって、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝を有するアルミニウム中空押出形材と、セラミックス等の耐火材とよりなり、アルミニウム中空押出形材の内部拡大溝内に、セラミックス等の耐火材を中空押出形材の外面と略一致するように嵌め入れることを特徴としている。
ここで、建築用構造材のセラミックス等の耐火材は、アルミニウム中空押出形材の外面の７０％〜９５％の面積、好ましくは７０％〜９０％の面積を占めているのが、好ましい。
また、アルミニウム中空押出形材の内部に、鋼製芯材を押出形材の内面に密接するように嵌め入れる。この場合、鋼製芯材を圧入によって嵌め入れるのが、好ましい。鋼製芯材は、例えば、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
この発明の第１実施形態を示す図１を参照すると、この発明による建築用構造材（１０）は、柱および梁等に用いられるものであって、側壁（１ａ）外面に長手方向に伸びる１つの内部拡大溝（３）を有する横断面略方形のアルミニウム中空押出形材（１）と、各側壁（１ａ）の内部拡大溝（３）内に嵌め入れられたセラミックス等の耐火材（２）とよりなるものである。耐火材（２）の外面は、中空押出形材（１）の外面と略一致するようになされている。
【００１２】
ここで、アルミニウム押出形材（１）としては、Ａ５０８３Ｓ−Ｈ１１２、Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５、Ａ６Ｎ０１Ｓ−Ｔ５，−Ｔ６、Ａ６０６１Ｓ−Ｔ６などであって、例えば厚さ３〜１０ｍｍのものを使用する。
【００１３】
また、耐火材（２）としては、押出製のセラミックスなどであって、例えば厚さ３〜１０ｍｍのものを使用する。
【００１４】
この第１実施形態では、中空押出形材（１）の４つの側壁（１ａ）は、２．０ｍｍの厚さを有しており、各側壁（１ａ）の内部拡大溝（３）の底壁部は例えば厚さ１．０ｍｍとなされている。また耐火材（２）が全体としてアルミニウム中空押出形材（１）の外周面の７５％の面積を占めている。各耐火材（２）は厚さ１．０ｍｍを有している。
【００１５】
この発明の第１実施形態の建築用構造材（１０）によれば、建築用構造材（１０）の主材がアルミニウム押出形材製であるから、軽量でしかもその加工容易性のために種々の形状のものが製作可能である。そして、アルミニウム中空押出形材（１）の各側壁（１ａ）の内部拡大溝（３）内にセラミックス等の耐火材（２）が嵌め入れられているから、建築用構造材（１０）全体としての耐火性がすぐれているとともに、外観が非常に綺麗であり、かつデザイン性にすぐれている。
【００１６】
図２は、この発明の第２実施形態を示すものである。ここで、上記第１実施形態の場合と異なる点は、横断面略方形のアルミニウム中空押出形材（１）の２つの側壁（１ａ）（１ａ）外面に、長手方向に伸びる２つの内部拡大溝（３）が設けられ、これらの内部拡大溝（３）内に、セラミックス等の耐火材（２）が嵌め入れられている点にある。各耐火材（２）の外面は、中空押出形材（１）の外面と略一致するようになされている。
【００１７】
なお、この場合、アルミニウム中空押出形材（１）のセラミックス等耐火材（２）が嵌め入れられた２つの側壁（１ａ）（１ａ）の厚さが例えば５〜１０ｍｍと厚肉となされ、耐火材（２）の無い他の２つの側壁（１ｂ）（１ｂ）の厚さが例えば３〜５ｍｍと薄肉となされている。
【００１８】
この発明の第２実施形態の建築用構造材（１０）によれば、建築用構造材（１０）の主材がアルミニウム押出形材製であるから、軽量かつ加工容易性と、セラミックス等耐火材（２）による耐火性が期待し得るとともに、特に外観が非常に綺麗であり、かつデザイン性にすぐれている。
【００１９】
図３は、この発明の第３実施形態を示すものである。ここで、上記第１実施形態の場合と異なる点は、横断面略方形のアルミニウム中空押出形材（１）内に、これより小さい横断面略方形の鋼製芯材（４）が圧入せられて、鋼製芯材（４）が押出形材（１）の内面に密接するように嵌め入れられている点にある。
【００２０】
この発明の第３実施形態の建築用構造材（１０）によれば、例えば該構造材（１０）を用いた建築物が火災等により熱せられた場合、アルミニウム押出形材（１）は約６６０℃付近で融解するが、鋼製芯材（４）は約１４００℃に至らないと融解せず、従って構造材（１０）は、防火性・耐火性にすぐれており、高温においても柱や梁の建築構造材としての強度が低下せず、安全性が非常に高いものである。
【００２１】
なお、図示は省略したが、鋼製芯材（４）には、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼など種々の形状の鋼材を用いることができる。
【００２２】
また上記実施形態では、中空状のアルミニウム押出形材（１）が横断面略方形であるが、中空押出形材（１）の横断面形状は、その他の形状であっても良い。
【００２３】
【発明の効果】
この発明は、上述のように、請求項１記載の柱および梁等に用いられる建築用構造材は、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝を有するアルミニウム中空押出形材と、内部拡大溝内に、該中空押出形材の外面と略一致するように嵌め入れられたセラミックス等の耐火材とよりなるもので、アルミニウム押出形材を主材としているから、軽量でしかもその加工容易性のために種々の形状のものが製作可能であるとともに、外観が非常に綺麗であり、かつデザイン性にすぐれているという効果を奏する。
【００２４】
とくに、請求項２記載の建築用構造材のように、建築用構造材のセラミックス等の耐火材が、アルミニウム中空押出形材の外面の７０％〜９５％の面積、好ましくは７０％〜９０％の面積を占めるものとすると、建築用構造材全体としての耐火性が非常にすぐれたものになるという効果を奏する。
【００２５】
さらに、請求項３記載の建築用構造材のように、アルミニウム中空押出形材の内部に、鋼製芯材が押出形材の内面に密接するように嵌め入れられた場合には、該構造材を用いた建築物が火災等により熱せられた場合に、アルミニウム押出形材は約６６０℃付近で融解するが、鋼製の芯材は約１４００℃に至らないと融解せず、従って構造材は、防火性・耐火性にすぐれており、高温においても柱や梁の建築構造材としての強度が低下せず、安全性が非常に高いものであるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
この発明の第１実施形態を示す概略部分斜視図である。
【図２】
この発明の第２実施形態を示す概略部分斜視図である。
【図３】
この発明の第３実施形態を示す概略部分斜視図である。
【符号の説明】
１ アルミニウム中空押出形材
２ セラミックス等よりなる耐火材
３ 内部拡大溝
４ 鋼製の芯材
[Document name] Statement
[Title of Invention] Structural material for construction, And its manufacturing method
[Claims]
1. An aluminum hollow extruded profile (1) having one or a plurality of internal expansion grooves (3) extending in the longitudinal direction on an outer surface, which is a structural material for construction used for columns, beams, and the like, and an inside. A structural material for construction, which is made of a refractory material (2) such as ceramics, which is fitted in an expansion groove (3) so as to substantially coincide with the outer surface of the hollow extruded shape member (1).
2. The building structural material according to claim 1, wherein the refractory material (2) such as ceramics occupies an area of 70% to 95% of the outer surface of the aluminum hollow extruded profile (1).
3. The building according to claim 1, wherein the steel core material (4) is fitted inside the aluminum hollow extruded profile (1) so as to be in close contact with the inner surface of the extruded profile (1). Structural material for.
[Claim 4] The building structural material according to claim 3, wherein the steel core material (4) is an H-shaped steel having a substantially H-shaped cross section.
[Claim 5] A structural material for construction used for columns, beams, etc., which is an aluminum hollow extruded profile (1) having one or more internal expansion grooves (3) extending in the longitudinal direction on the outer surface, and a fireproof material such as ceramics (1). 2), and a fireproof material (2) such as ceramics is fitted into the internal expansion groove (3) of the aluminum hollow extruded profile (1) so as to substantially coincide with the outer surface of the hollow extruded profile (1). , Manufacturing method of structural materials for construction.
[Claim 6] The method for manufacturing a structural material for construction according to claim 5, wherein the refractory material (2) such as ceramics occupies an area of 70% to 95% of the outer surface of the aluminum hollow extruded profile (1)...
[Claim 7] The method for manufacturing a structural material for construction according to claim 5, wherein the steel core material (4) is fitted into the aluminum hollow extruded profile (1) so as to be in close contact with the inner surface of the extruded profile (1).
[Claim 8] The method for manufacturing a structural material for construction according to claim 7, wherein the steel core material (4) is fitted by press fitting.
[Claim 9] The method for producing a structural material for construction according to claim 7 or 8, wherein the steel core material (4) is an H-shaped steel having a substantially H-shaped cross section.
Description: TECHNICAL FIELD [Detailed description of the invention]
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention is a structural material for construction used for columns, beams and the like., And its manufacturing methodRegarding.
0002.
In this specification, aluminum is meant to include pure aluminum and aluminum alloys.
0003
[Conventional technology]
Conventionally, the materials used for columns and beams in buildings have been limited to wood, iron, and concrete, but with the revision of the Building Standards Law, aluminum materials will be able to be used as materials for building structural materials in the near future.
0004
[Problems to be Solved by the Invention]
The use of such aluminum materials for building structural materials has the advantage that they are lightweight and can be manufactured in various shapes due to their ease of processing, but on the other hand, they are inferior in fire resistance and fire resistance. There was a problem that the strength was not sufficient.
0005
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to use an aluminum material, to have excellent fire resistance and fire resistance, and to have sufficiently high strength, a structural material for construction., And its manufacturing methodIs in trying to provide.
0006
[Means for solving problems]
In order to achieve the above object, the building structural material according to claim 1 of the present invention is a building structural material used for columns, beams and the like, and one or a plurality of structural materials extending in the longitudinal direction on the outer surface. It is characterized by being composed of an aluminum hollow extruded profile having an internal expansion groove and a fireproof material such as ceramics fitted in the internal expansion groove so as to substantially coincide with the outer surface of the hollow extruded profile.
0007
Here, the refractory material such as ceramics as a structural material for construction preferably occupies an area of 70% to 95%, preferably 70% to 90% of the outer surface of the aluminum hollow extruded profile.
0008
When further strength is required, the steel core material is fitted into the aluminum hollow extruded profile of the building structural material so as to be in close contact with the inner surface of the extruded profile.
0009
The steel core material is, for example, an H-shaped steel having a substantially H-shaped cross section.
The method for manufacturing a building structural material according to claim 5 of the present invention is a building structural material used for columns, beams and the like, and is made of aluminum having one or a plurality of internal expansion grooves extending in the longitudinal direction on the outer surface. It is composed of a hollow extruded shape material and a fireproof material such as ceramics, and is characterized by fitting a fireproof material such as ceramics into the internal expansion groove of the aluminum hollow extruded shape material so as to substantially match the outer surface of the hollow extruded shape material. It is supposed to be.
Here, the refractory material such as ceramics as a structural material for construction preferably occupies an area of 70% to 95%, preferably 70% to 90% of the outer surface of the aluminum hollow extruded profile.
Further, the steel core material is fitted into the aluminum hollow extruded profile so as to be in close contact with the inner surface of the extruded profile. In this case, it is preferable to fit the steel core material by press fitting. The steel core material is, for example, an H-shaped steel having a substantially H-shaped cross section.
0010
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
0011
Referring to FIG. 1 showing a first embodiment of the present invention, the building structural material (10) according to the present invention is used for columns, beams and the like, and extends in the longitudinal direction on the outer surface of the side wall (1a) 1 A hollow aluminum extruded profile (1) having a substantially square cross section having two internal expansion grooves (3) and a refractory material (2) such as ceramics fitted in the internal expansion grooves (3) of each side wall (1a). It consists of. The outer surface of the refractory material (2) is made to substantially coincide with the outer surface of the hollow extruded profile (1).
0012
Here, as the extruded aluminum profile (1), A5083S-H112, A6063S-T5, A6N01S-T5, -T6, A6061S-T6 and the like, for example, those having a thickness of 3 to 10 mm are used.
0013
Further, as the refractory material (2), extruded ceramics or the like, for example, having a thickness of 3 to 10 mm is used.
0014.
In this first embodiment, the four side walls (1a) of the hollow extruded profile (1) have a thickness of 2.0 mm, and the bottom wall of the internal expansion groove (3) of each side wall (1a). The portion has a thickness of, for example, 1.0 mm. Further, the refractory material (2) occupies an area of 75% of the outer peripheral surface of the aluminum hollow extruded profile (1) as a whole. Each refractory material (2) has a thickness of 1.0 mm.
0015.
According to the building structural material (10) of the first embodiment of the present invention, since the main material of the building structural material (10) is made of extruded aluminum, it is lightweight and various in terms of ease of processing. Can be manufactured in the shape of. Since the refractory material (2) such as ceramics is fitted in the internal expansion groove (3) of each side wall (1a) of the aluminum hollow extruded profile (1), the building structural material (10) as a whole It has excellent fire resistance, a very beautiful appearance, and an excellent design.
0016.
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. Here, the difference from the case of the first embodiment is that two internal expansion grooves extending in the longitudinal direction are formed on the outer surfaces of the two side walls (1a) and (1a) of the aluminum hollow extruded profile (1) having a substantially square cross section. (3) is provided, and a refractory material (2) such as ceramics is fitted in these internal expansion grooves (3). The outer surface of each refractory material (2) is made to substantially coincide with the outer surface of the hollow extruded profile (1).
[0017]
In this case, the thickness of the two side walls (1a) and (1a) into which the refractory material (2) such as ceramics of the aluminum hollow extruded profile (1) is fitted is made thick, for example, 5 to 10 mm, and is fire resistant. The thickness of the other two side walls (1b) and (1b) without the material (2) is as thin as 3 to 5 mm, for example.
0018
According to the building structural material (10) of the second embodiment of the present invention, since the main material of the building structural material (10) is made of extruded aluminum, it is lightweight and easy to process, and is a refractory material such as ceramics. The fire resistance due to (2) can be expected, and the appearance is particularly beautiful and the design is excellent.
0019
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. Here, the difference from the case of the first embodiment is that the steel core material having a substantially square cross section is contained in the aluminum hollow extruded shape member (1) having a substantially square cross section.(4)Is press-fitted and the steel core material(4)Is fitted so as to be in close contact with the inner surface of the extruded profile (1).
0020
According to the building structural material (10) of the third embodiment of the present invention, for example, when a building using the structural material (10) is heated by a fire or the like, the aluminum extruded shape material (1) is about 660. Melts near ℃, but steel core material(4)Does not melt until it reaches about 1400 ° C. Therefore, the structural material (10) has excellent fire resistance and fire resistance, and the strength of columns and beams as a building structural material does not decrease even at high temperatures, and it is safe. Is very expensive.
0021.
Although not shown, the steel core material(4)Can be used as a steel material having various shapes such as an H-shaped steel having a substantially H-shaped cross section.
0022.
Further, in the above embodiment, the hollow extruded aluminum profile (1) has a substantially square cross section, but the cross section of the hollow extruded profile (1) may have other shapes.
[0023]
【Effect of the invention】
In the present invention, as described above, the building structural material used for the columns, beams, etc. according to claim 1 is an aluminum hollow extruded profile having one or a plurality of internal expansion grooves extending in the longitudinal direction on the outer surface. It is made of a fire-resistant material such as ceramics that is fitted into the internal expansion groove so as to substantially match the outer surface of the hollow extruded shape. Since the main material is the aluminum extruded shape, it is lightweight and processed. For ease of use, various shapes can be manufactured, and the appearance is very beautiful and the design is excellent.
0024
In particular, as in the building structural material according to claim 2, the refractory material such as ceramics of the building structural material covers an area of 70% to 95%, preferably 70% to 90% of the outer surface of the aluminum hollow extruded profile. If it occupies the area of, the effect is that the fire resistance of the building structural material as a whole becomes very excellent.
0025
Further, when the steel core material is fitted into the inside of the hollow aluminum extruded shape material so as to be in close contact with the inner surface of the extruded shape material as in the building structural material according to claim 3, the structural material is used. When a building using the above is heated by a fire or the like, the extruded aluminum profile melts at around 660 ° C, but the steel core does not melt until it reaches about 1400 ° C, so the structural material does not melt. It has excellent fire resistance and fire resistance, and the strength of columns and beams as a building structural material does not decrease even at high temperatures, and it has the effect of being extremely safe.
[Simple explanation of drawings]
FIG. 1
It is a schematic partial perspective view which shows the 1st Embodiment of this invention.
FIG. 2
It is a schematic partial perspective view which shows the 2nd Embodiment of this invention.
FIG. 3
It is a schematic partial perspective view which shows the 3rd Embodiment of this invention.
[Explanation of symbols]
1 Aluminum hollow extruded profile
2 Refractory material made of ceramics, etc.
3 Internal expansion groove
4 Steel core material