JP2001073479A - Ｃｆｔ柱を有する防火区画体における耐火構造及び該耐火構造による延焼防止方法 - Google Patents
Ｃｆｔ柱を有する防火区画体における耐火構造及び該耐火構造による延焼防止方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】建造物内に設置され、防火区画を形成して火災
に対して延焼を防止する防火区画体に使用されるコンク
リート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）の耐火性能を更に向上さ
せ、ＣＦＴ柱を無耐火被覆で使用できるようにするこ
と。 【解決手段】ＣＦＴ柱と防火壁との接合部位において、
鋼管にその基部を固設して取り付けられる放熱フィンを
該ＣＴＦ柱の鋼管及び又は防火壁の躯体内に配してな
る。
に対して延焼を防止する防火区画体に使用されるコンク
リート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）の耐火性能を更に向上さ
せ、ＣＦＴ柱を無耐火被覆で使用できるようにするこ
と。 【解決手段】ＣＦＴ柱と防火壁との接合部位において、
鋼管にその基部を固設して取り付けられる放熱フィンを
該ＣＴＦ柱の鋼管及び又は防火壁の躯体内に配してな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、建造物内に設置
され、防火区画を形成して火災に対して延焼を防止する
防火区画体に関し、更に詳しくは、鋼管内にコンクリー
トを打設されてなるコンクリート充填鋼管柱（以下「Ｃ
ＦＴ柱」という。）と該ＣＦＴ柱に連設され難燃性素材
からなる防火壁とからなる防火区画体に関する。
され、防火区画を形成して火災に対して延焼を防止する
防火区画体に関し、更に詳しくは、鋼管内にコンクリー
トを打設されてなるコンクリート充填鋼管柱（以下「Ｃ
ＦＴ柱」という。）と該ＣＦＴ柱に連設され難燃性素材
からなる防火壁とからなる防火区画体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＦＴ柱の優れた剛性、耐力が着
目され、構造物において高層化・大架構化が実現される
ものとして、このＣＦＴ柱を有する建造物いわゆるＣＦ
Ｔ構造の建築物が普及しつつある。一方、該ＣＦＴ柱は
鋼管の内部に熱容量の大きなコンクリートが充填されて
いることから全体として大きな熱容量を発現し、優れた
耐火性能を発揮するものとして耐火被覆を施さなくても
よい構造部材としても着目されつつある。しかしなが
ら、該ＣＦＴ柱の耐火性は未だ十分なものとはいえず、
現状の耐火基準に付いては十分であるが、将来予想され
る更に厳しい基準に付いては決して満足しえるものとは
言えず、その耐火性能を向上させることは重要課題とな
っている。すなわち、該ＣＦＴ柱は耐火壁体と連接して
防火区画体を形成するが、その接合部において、発火側
の発火熱は鋼管を伝導して非発火側に至り、その伝導熱
による延焼の問題がある。
目され、構造物において高層化・大架構化が実現される
ものとして、このＣＦＴ柱を有する建造物いわゆるＣＦ
Ｔ構造の建築物が普及しつつある。一方、該ＣＦＴ柱は
鋼管の内部に熱容量の大きなコンクリートが充填されて
いることから全体として大きな熱容量を発現し、優れた
耐火性能を発揮するものとして耐火被覆を施さなくても
よい構造部材としても着目されつつある。しかしなが
ら、該ＣＦＴ柱の耐火性は未だ十分なものとはいえず、
現状の耐火基準に付いては十分であるが、将来予想され
る更に厳しい基準に付いては決して満足しえるものとは
言えず、その耐火性能を向上させることは重要課題とな
っている。すなわち、該ＣＦＴ柱は耐火壁体と連接して
防火区画体を形成するが、その接合部において、発火側
の発火熱は鋼管を伝導して非発火側に至り、その伝導熱
による延焼の問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みなされたものであり、この種ＣＦＴ柱を有する防火区
画体において、ＣＦＴ柱の耐火性能を更に向上させ、Ｃ
ＦＴ柱を無耐火被覆で使用できる新規な構造のＣＦＴ柱
を有する防火区画体を提供することを目的とする。本発
明はまた、この新規な耐火構造による延焼防止方法を提
供することも他の目的とする。本発明者らはこのため、
当該ＣＦＴ柱と耐火壁との接合部におけるＣＦＴ柱の鋼
管の熱伝導現象に着目し、当該部における伝導を放熱す
ることがこの問題を解決しうるとの知見のもとに本発明
をなしたものである。
みなされたものであり、この種ＣＦＴ柱を有する防火区
画体において、ＣＦＴ柱の耐火性能を更に向上させ、Ｃ
ＦＴ柱を無耐火被覆で使用できる新規な構造のＣＦＴ柱
を有する防火区画体を提供することを目的とする。本発
明はまた、この新規な耐火構造による延焼防止方法を提
供することも他の目的とする。本発明者らはこのため、
当該ＣＦＴ柱と耐火壁との接合部におけるＣＦＴ柱の鋼
管の熱伝導現象に着目し、当該部における伝導を放熱す
ることがこの問題を解決しうるとの知見のもとに本発明
をなしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため以下の技術的手段（構成）を採る。第１番目の
発明はＣＦＴ柱を有する防火区画体における耐火構造に
係り、請求項１に記載のとおり、中空の柱状の鋼管内に
コンクリートが充填打設されてなるコンクリート充填鋼
管柱と該コンクリート充填鋼管柱に連設され難燃性素材
からなる防火壁とからなり、火災の延焼を遮断する防火
区画体において、前記コンクリート充填鋼管柱と前記防
火壁との接合部位において、該鋼管にその基部を固設し
て取り付けられる放熱フィンを該コンクリート充填鋼管
柱及び又は防火壁の躯体内に配してなることを特徴とす
る。上記構成において、放熱フィンは縦方向に１列又
は複数列に配されること、放熱フィンは横方向に多段
に配されること、は適宜なされる選択的事項である。コ
ンクリートの充填作業の観点から、上記は現場施工に
おいて効果的であり、は工場製作で採られる方策であ
る。また、放熱フィンは鋼材、銅、黄銅、アルミニウム
の適宜のものが選択される。第２番目の発明は、第１発
明を更に特定化したものであり、請求項４に記載のとお
り、放熱フィンをコンクリート充填鋼管柱の躯体内に縦
方向に１列又は複数列に配してなることを特徴とする。
第３番目の発明は、第１発明を更に特定化したものであ
り、請求項５に記載のとおり、放熱フィンを防火壁の躯
体内に縦方向に１列又は複数列に配してなることを特徴
とする。
するため以下の技術的手段（構成）を採る。第１番目の
発明はＣＦＴ柱を有する防火区画体における耐火構造に
係り、請求項１に記載のとおり、中空の柱状の鋼管内に
コンクリートが充填打設されてなるコンクリート充填鋼
管柱と該コンクリート充填鋼管柱に連設され難燃性素材
からなる防火壁とからなり、火災の延焼を遮断する防火
区画体において、前記コンクリート充填鋼管柱と前記防
火壁との接合部位において、該鋼管にその基部を固設し
て取り付けられる放熱フィンを該コンクリート充填鋼管
柱及び又は防火壁の躯体内に配してなることを特徴とす
る。上記構成において、放熱フィンは縦方向に１列又
は複数列に配されること、放熱フィンは横方向に多段
に配されること、は適宜なされる選択的事項である。コ
ンクリートの充填作業の観点から、上記は現場施工に
おいて効果的であり、は工場製作で採られる方策であ
る。また、放熱フィンは鋼材、銅、黄銅、アルミニウム
の適宜のものが選択される。第２番目の発明は、第１発
明を更に特定化したものであり、請求項４に記載のとお
り、放熱フィンをコンクリート充填鋼管柱の躯体内に縦
方向に１列又は複数列に配してなることを特徴とする。
第３番目の発明は、第１発明を更に特定化したものであ
り、請求項５に記載のとおり、放熱フィンを防火壁の躯
体内に縦方向に１列又は複数列に配してなることを特徴
とする。
【０００５】第４番目の発明はコンクリート充填鋼管柱
を有する防火区画体における延焼防止方法に係り、中空
の柱状の鋼管内にコンクリートが充填打設されてなるコ
ンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）と該コンクリート充
填鋼管柱に連設され難燃性素材からなる防火壁とからな
る防火区画体により防火区画を形成し、前記コンクリー
ト充填鋼管柱と前記防火壁との接合部位において、該鋼
管にその基部を固設して取り付けられる放熱フィンを該
コンクリート充填鋼管柱及び又は防火壁の躯体内に配
し、火災側の鋼管の受ける熱を放熱フィンにより放熱さ
せ、非火災側の鋼管に伝導する熱量を低下させることを
特徴とする。
を有する防火区画体における延焼防止方法に係り、中空
の柱状の鋼管内にコンクリートが充填打設されてなるコ
ンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）と該コンクリート充
填鋼管柱に連設され難燃性素材からなる防火壁とからな
る防火区画体により防火区画を形成し、前記コンクリー
ト充填鋼管柱と前記防火壁との接合部位において、該鋼
管にその基部を固設して取り付けられる放熱フィンを該
コンクリート充填鋼管柱及び又は防火壁の躯体内に配
し、火災側の鋼管の受ける熱を放熱フィンにより放熱さ
せ、非火災側の鋼管に伝導する熱量を低下させることを
特徴とする。
【０００６】（作用）防火区画域の一方の側において火
災が発生すると、防火壁は難燃素材よりなるので容易に
は着火せず火災とならず、また、その耐火機能をもって
この火災による加熱を他方の防火区域側すなわち非火災
側に伝達させず延焼を阻止する。また、ＣＦＴ柱におい
ては火災側の鋼管は火災による加熱を受けて高温となる
が、当該火災熱の一部は直ちに内部コンクリートへ伝導
し、コンクリート内部へ放熱される。これにより、火災
側の鋼管の加熱温度は抑制される。一方、火災側の鋼管
の受ける熱の一部は他方の防火区画域側すなわち非火災
側の鋼管へ伝導する。この過程において、火災側から非
火災側へ伝導する熱は放熱フィンへ伝わり、該放熱フィ
ンを介してコンクリート内部へ放熱される。この結果、
非火災側の鋼管への伝熱は抑制される。これにより、非
火災側の鋼管の温度上昇は大きく抑制され、結果とし
て、非火災側の鋼管に伝わる熱による延焼は有効に阻止
される。
災が発生すると、防火壁は難燃素材よりなるので容易に
は着火せず火災とならず、また、その耐火機能をもって
この火災による加熱を他方の防火区域側すなわち非火災
側に伝達させず延焼を阻止する。また、ＣＦＴ柱におい
ては火災側の鋼管は火災による加熱を受けて高温となる
が、当該火災熱の一部は直ちに内部コンクリートへ伝導
し、コンクリート内部へ放熱される。これにより、火災
側の鋼管の加熱温度は抑制される。一方、火災側の鋼管
の受ける熱の一部は他方の防火区画域側すなわち非火災
側の鋼管へ伝導する。この過程において、火災側から非
火災側へ伝導する熱は放熱フィンへ伝わり、該放熱フィ
ンを介してコンクリート内部へ放熱される。この結果、
非火災側の鋼管への伝熱は抑制される。これにより、非
火災側の鋼管の温度上昇は大きく抑制され、結果とし
て、非火災側の鋼管に伝わる熱による延焼は有効に阻止
される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のＣＦＴ柱を有する防火区
画体における耐火構造並びに該耐火構造による延焼防止
方法の実施形態を図面に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１〜図４は本発明のＣＦＴ柱を有す
る防火区画体における耐火構造の一実施形態（第１実施
形態）を示し、ビル建築物空間内における防火区画体へ
の適用例を示す。すなわち、図１は本実施形態の建造物
内の全体構成を示し、図２〜図４はその部分構成を示
す。
画体における耐火構造並びに該耐火構造による延焼防止
方法の実施形態を図面に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１〜図４は本発明のＣＦＴ柱を有す
る防火区画体における耐火構造の一実施形態（第１実施
形態）を示し、ビル建築物空間内における防火区画体へ
の適用例を示す。すなわち、図１は本実施形態の建造物
内の全体構成を示し、図２〜図４はその部分構成を示
す。
【０００８】図１にビル建築物におけるＣＦＴ柱を有す
る防火区画体の全体構造を示す。図において、Ｂは鉄骨
造の多層建造物であり、ＣＦＴ柱１を縦構造主体とし、
ＣＦＴ柱１間には各階層を区切るとともにその荷重を受
ける鉄骨梁Ｈ（図３に表示）が剛的に架設され、骨組み
体を構成する。当該建造物Ｂの各階層においてその外壁
Ｗ・床体Ｆは耐火性のコンクリートをもって形成され、
天井部の梁材には耐火被覆Ｉが施されるとともに、当該
建造物Ｂの空間にＣＦＴ柱１（図３に表示）と防火壁２
とを主体とする防火区画体３が形成され、全体として防
火空間を形成する。すなわち、ＣＦＴ柱１は高荷重性を
発揮するものであり、当該建造物ＢはこのＣＦＴ柱１の
高荷重性能をもって多層階に構築され、かつ、当該ＣＦ
Ｔ柱１の耐火性能を利用して防火空間を実現する。
る防火区画体の全体構造を示す。図において、Ｂは鉄骨
造の多層建造物であり、ＣＦＴ柱１を縦構造主体とし、
ＣＦＴ柱１間には各階層を区切るとともにその荷重を受
ける鉄骨梁Ｈ（図３に表示）が剛的に架設され、骨組み
体を構成する。当該建造物Ｂの各階層においてその外壁
Ｗ・床体Ｆは耐火性のコンクリートをもって形成され、
天井部の梁材には耐火被覆Ｉが施されるとともに、当該
建造物Ｂの空間にＣＦＴ柱１（図３に表示）と防火壁２
とを主体とする防火区画体３が形成され、全体として防
火空間を形成する。すなわち、ＣＦＴ柱１は高荷重性を
発揮するものであり、当該建造物ＢはこのＣＦＴ柱１の
高荷重性能をもって多層階に構築され、かつ、当該ＣＦ
Ｔ柱１の耐火性能を利用して防火空間を実現する。
【０００９】しかして、本実施形態においては、ＣＦＴ
柱１の耐火性能を更に高めるべく、当該ＣＦＴ柱１に放
熱手段を配したことを特徴とする。以下、本防火区画体
３の各部の細部構造を図２〜図４を参照して説明する。
柱１の耐火性能を更に高めるべく、当該ＣＦＴ柱１に放
熱手段を配したことを特徴とする。以下、本防火区画体
３の各部の細部構造を図２〜図４を参照して説明する。
【００１０】ＣＦＴ柱１（図２・図３参照） ＣＦＴ柱１は、本実施形態では角柱をなし、角形の所定
厚さの中空鋼管１０内にコンクリート１１が充填されて
なる。コンクリート１１は高強度のものが使用され、鋼
管１０の立設とともに未硬化コンクリートをその中空部
内に打設し、その固結により、コンクリート１１は鋼管
１０により拘束される。これにより、ＣＦＴ柱１は鋼管
とコンクリートとの複合材を形成し、コンクリート１１
が鋼管１０により拘束されることにより、剛性、耐力に
優れ、優れた高荷重性を発揮する。該ＣＦＴ柱１は当該
建造物Ｂの主たる構造部材を構成するものであり、建造
物Ｂの鉛直荷重部材として全階層に連続して配される態
様を採ることも、あるいは、所定階層に限って配される
態様を採ることも自由であり、本実施形態では特に限定
されるものではない。ＣＦＴ柱１には各階層を区切ると
ともに該階層の荷重を受ける鉄骨梁Ｈが剛接される。該
鉄骨梁Ｈの外側面には耐火被覆Ｉが施される。
厚さの中空鋼管１０内にコンクリート１１が充填されて
なる。コンクリート１１は高強度のものが使用され、鋼
管１０の立設とともに未硬化コンクリートをその中空部
内に打設し、その固結により、コンクリート１１は鋼管
１０により拘束される。これにより、ＣＦＴ柱１は鋼管
とコンクリートとの複合材を形成し、コンクリート１１
が鋼管１０により拘束されることにより、剛性、耐力に
優れ、優れた高荷重性を発揮する。該ＣＦＴ柱１は当該
建造物Ｂの主たる構造部材を構成するものであり、建造
物Ｂの鉛直荷重部材として全階層に連続して配される態
様を採ることも、あるいは、所定階層に限って配される
態様を採ることも自由であり、本実施形態では特に限定
されるものではない。ＣＦＴ柱１には各階層を区切ると
ともに該階層の荷重を受ける鉄骨梁Ｈが剛接される。該
鉄骨梁Ｈの外側面には耐火被覆Ｉが施される。
【００１１】防火壁２（図２〜図４参照） 防火壁２は、ＣＦＴ柱１に連設するとともに床面と上階
の床下面又は梁下面との全高にわたって配され、ＣＦＴ
柱１間あるいはＣＦＴ柱１と壁体Ｗとの間に所定間隔を
保って立設される軽量鉄骨材のスタッド１３と、該スタ
ッド１３の両側に配される防火パネル１４と、該相対峙
する防火パネル１４の中空部に充填されるグラスウール
あるいはロックウール等の難燃材１５と、からなる。ス
タッド１３は防火パネル１４の取付けに利用されるとと
もに防火パネル１４間の間隔を保持するものであり、床
面及び天井面に固定されたライナー１６に沿って配され
る。なお、該防火壁２は当然のことながらＣＦＴ柱１に
密接させて固定される。
の床下面又は梁下面との全高にわたって配され、ＣＦＴ
柱１間あるいはＣＦＴ柱１と壁体Ｗとの間に所定間隔を
保って立設される軽量鉄骨材のスタッド１３と、該スタ
ッド１３の両側に配される防火パネル１４と、該相対峙
する防火パネル１４の中空部に充填されるグラスウール
あるいはロックウール等の難燃材１５と、からなる。ス
タッド１３は防火パネル１４の取付けに利用されるとと
もに防火パネル１４間の間隔を保持するものであり、床
面及び天井面に固定されたライナー１６に沿って配され
る。なお、該防火壁２は当然のことながらＣＦＴ柱１に
密接させて固定される。
【００１２】放熱フィン５（図２・図３参照） 本実施形態において特徴とするところは、ＣＦＴ柱１内
に放熱手段としての放熱フィン５が配されてなることで
ある。放熱フィン５は、所定厚さを有し、長尺にして短
幅の鋼材よりなり、鋼管１０の内壁面に鉛直方向に溶接
をもって固設されてなる。もっと詳しくは、該放熱フィ
ン５は、防火壁２の配される側の鋼管１０の内壁面に該
防火壁２の中心線に沿って固設され、更には、一単位の
ＣＦＴ柱に付き、その全高にわたって固設され、コンク
リート１１内に埋設される。放熱フィン５の鋼管１０へ
の取付けにおいて、密着状態を持って固設されることが
必須である。また、溶接以外の固定態様として、放熱フ
ィン５にねじ孔を螺設し、鋼管１０にねじ挿通孔を設
け、鋼管１０の外側から挿通されるねじをもって固定す
る態様、添接板を使用して固定する態様、あるいは、接
着剤をもって固定する態様等を採りうる。なお、接着剤
による固定態様においては、接着剤の種類は特に限定さ
れず、コンクリートの打設に対して剥れず、コンクリー
トの固化により密着状態を保持し得れば足りる。
に放熱手段としての放熱フィン５が配されてなることで
ある。放熱フィン５は、所定厚さを有し、長尺にして短
幅の鋼材よりなり、鋼管１０の内壁面に鉛直方向に溶接
をもって固設されてなる。もっと詳しくは、該放熱フィ
ン５は、防火壁２の配される側の鋼管１０の内壁面に該
防火壁２の中心線に沿って固設され、更には、一単位の
ＣＦＴ柱に付き、その全高にわたって固設され、コンク
リート１１内に埋設される。放熱フィン５の鋼管１０へ
の取付けにおいて、密着状態を持って固設されることが
必須である。また、溶接以外の固定態様として、放熱フ
ィン５にねじ孔を螺設し、鋼管１０にねじ挿通孔を設
け、鋼管１０の外側から挿通されるねじをもって固定す
る態様、添接板を使用して固定する態様、あるいは、接
着剤をもって固定する態様等を採りうる。なお、接着剤
による固定態様においては、接着剤の種類は特に限定さ
れず、コンクリートの打設に対して剥れず、コンクリー
トの固化により密着状態を保持し得れば足りる。
【００１３】上記の放熱フィン５を内蔵するＣＦＴ柱１
は、予め放熱フィン５を固着した鋼管１０を立設し、該
鋼管１０の中空部内にコンクリート１１を打設し、順次
上層へと継ぎ足しつつ構築されてゆく。床体ＦはＣＦＴ
柱１の立設に従って、該ＣＦＴ柱１間に架設される鉄骨
梁Ｈ上に構築される。
は、予め放熱フィン５を固着した鋼管１０を立設し、該
鋼管１０の中空部内にコンクリート１１を打設し、順次
上層へと継ぎ足しつつ構築されてゆく。床体ＦはＣＦＴ
柱１の立設に従って、該ＣＦＴ柱１間に架設される鉄骨
梁Ｈ上に構築される。
【００１４】本実施形態においては、その防火区画体３
は、建築物Ｂの一階層に付いて示されているが、上層
階、下層階へも同様にして設置される。また、ＣＦＴ柱
１は角柱に限らず、円柱、３角柱・５角柱等の多角柱を
除外するものではない。
は、建築物Ｂの一階層に付いて示されているが、上層
階、下層階へも同様にして設置される。また、ＣＦＴ柱
１は角柱に限らず、円柱、３角柱・５角柱等の多角柱を
除外するものではない。
【００１５】（本実施形態の作用効果）上記の実施形態
のＣＦＴ柱を有する防火区画体における耐火構造は、火
災に際し次のように機能し、作用を発揮する。一方の防
火区画域において火災が発生すると、防火壁２は難燃素
材によりなるので容易には着火せず火災とならず、ま
た、その耐火機能をもってこの火災による加熱を他方の
防火区域側すなわち非火災側に伝達させず延焼を阻止す
る。また、ＣＦＴ柱１においては火災側の鋼管１０は火
災による加熱を受けて高温となるが、当該火災熱の一部
は直ちに内部コンクリート１１へ伝導し、コンクリート
１１内部へ放熱される。これにより、火災側の鋼管１０
の加熱温度は抑制される。一方、火災側の鋼管１０の受
ける熱の一部は他方の防火区画域側すなわち非火災側の
鋼管１０へ伝導する。この過程において、火災側から非
火災側へ伝導する熱は放熱フィン５へ伝わり、該放熱フ
ィン５を介してコンクリート１１内部へ放熱される。こ
の結果、非火災側の鋼管１０への伝熱は抑制される。こ
れにより、非火災側の鋼管１０の温度上昇は大きく抑制
され、結果として、非火災側の鋼管１０に伝わる熱によ
る延焼は有効に阻止される。
のＣＦＴ柱を有する防火区画体における耐火構造は、火
災に際し次のように機能し、作用を発揮する。一方の防
火区画域において火災が発生すると、防火壁２は難燃素
材によりなるので容易には着火せず火災とならず、ま
た、その耐火機能をもってこの火災による加熱を他方の
防火区域側すなわち非火災側に伝達させず延焼を阻止す
る。また、ＣＦＴ柱１においては火災側の鋼管１０は火
災による加熱を受けて高温となるが、当該火災熱の一部
は直ちに内部コンクリート１１へ伝導し、コンクリート
１１内部へ放熱される。これにより、火災側の鋼管１０
の加熱温度は抑制される。一方、火災側の鋼管１０の受
ける熱の一部は他方の防火区画域側すなわち非火災側の
鋼管１０へ伝導する。この過程において、火災側から非
火災側へ伝導する熱は放熱フィン５へ伝わり、該放熱フ
ィン５を介してコンクリート１１内部へ放熱される。こ
の結果、非火災側の鋼管１０への伝熱は抑制される。こ
れにより、非火災側の鋼管１０の温度上昇は大きく抑制
され、結果として、非火災側の鋼管１０に伝わる熱によ
る延焼は有効に阻止される。
【００１６】本実施形態のＣＦＴ柱を有する防火区画体
における耐火構造によれば、ＣＦＴ柱１に耐火被覆を施
すことなく、火災によって加熱された火災側の鋼管１０
から伝導される非火災側の鋼管１０の温度上昇を有効に
抑制することができ、延焼を防止することができる。
における耐火構造によれば、ＣＦＴ柱１に耐火被覆を施
すことなく、火災によって加熱された火災側の鋼管１０
から伝導される非火災側の鋼管１０の温度上昇を有効に
抑制することができ、延焼を防止することができる。
【００１７】（他の実施形態）図５〜図７に本発明のＣ
ＦＴ柱を有する防火区画体における耐火構造の他の実施
形を示す。図５に示す実施形態（第２実施形態）の防火
区画体３Ａにおいては、放熱フィン５Ａを防火壁２側に
配したことを特徴とする。放熱フィン５ＡはＣＦＴ柱１
の鋼管１０の外側面に溶接及びその他適宜手段をもって
固設される。放熱フィン５Ａはグラスウール１５に埋設
される態様（図における左側）、あるいはモルタル又は
コンクリート１８に埋設される様態（図における右側）
を採る。更には、該放熱フィン５Ａ回りを無充填空間と
なすこともできる。火災側の鋼管１０は火災による加熱
を受けて高温となるが、上昇温度の一部は内部コンクリ
ート１１へ伝導するとほぼ同時に、放熱フィン５Ａを介
して放熱する。しかる後、その余の熱が非火災側の鋼管
１０へ伝導する。図６に示す実施形態（第３実施形態）
の防火区画体３Ｂにおいては、放熱フィン５ＢをＣＦＴ
柱１内に２列にわたって配したことを特徴とする。放熱
フィン５ＢはＣＦＴ柱１の鋼管１０の内側面に溶接及び
その他適宜手段をもって固設される。火災側の鋼管１０
は火災による加熱を受けて高温となるが、上昇温度の一
部は内部コンクリート１１へ伝導するとほぼ同時に、放
熱フィン５Ｂを介して放熱する。しかる後、その余の熱
が非火災側の鋼管１０へ伝導する。図７に示す実施形態
（第４実施形態）の防火区画体３Ｃにおいては、放熱フ
ィン５Ｃを防火壁２側に２列にわたって配したことを特
徴とする。放熱フィン５ＣはＣＦＴ柱１の鋼管１０の外
側面に溶接及びその他適宜手段をもって固設される。第
２実施形態に準じ、放熱フィン５Ｃ間にはグラスウール
１５が充填される態様（図における左側）、あるいはモ
ルタル又はコンクリート１９が充填される様態（図にお
ける右側）を採る。更には、該放熱フィン５Ｃ間を無充
填空間となすこともできる。火災側の鋼管１０は火災に
よる加熱を受けて高温となるが、上昇温度の一部は内部
コンクリート１１へ伝導するとほぼ同時に、放熱フィン
５Ｃを介して放熱する。しかる後、その余の熱が非火災
側の鋼管１０へ伝導する。
ＦＴ柱を有する防火区画体における耐火構造の他の実施
形を示す。図５に示す実施形態（第２実施形態）の防火
区画体３Ａにおいては、放熱フィン５Ａを防火壁２側に
配したことを特徴とする。放熱フィン５ＡはＣＦＴ柱１
の鋼管１０の外側面に溶接及びその他適宜手段をもって
固設される。放熱フィン５Ａはグラスウール１５に埋設
される態様（図における左側）、あるいはモルタル又は
コンクリート１８に埋設される様態（図における右側）
を採る。更には、該放熱フィン５Ａ回りを無充填空間と
なすこともできる。火災側の鋼管１０は火災による加熱
を受けて高温となるが、上昇温度の一部は内部コンクリ
ート１１へ伝導するとほぼ同時に、放熱フィン５Ａを介
して放熱する。しかる後、その余の熱が非火災側の鋼管
１０へ伝導する。図６に示す実施形態（第３実施形態）
の防火区画体３Ｂにおいては、放熱フィン５ＢをＣＦＴ
柱１内に２列にわたって配したことを特徴とする。放熱
フィン５ＢはＣＦＴ柱１の鋼管１０の内側面に溶接及び
その他適宜手段をもって固設される。火災側の鋼管１０
は火災による加熱を受けて高温となるが、上昇温度の一
部は内部コンクリート１１へ伝導するとほぼ同時に、放
熱フィン５Ｂを介して放熱する。しかる後、その余の熱
が非火災側の鋼管１０へ伝導する。図７に示す実施形態
（第４実施形態）の防火区画体３Ｃにおいては、放熱フ
ィン５Ｃを防火壁２側に２列にわたって配したことを特
徴とする。放熱フィン５ＣはＣＦＴ柱１の鋼管１０の外
側面に溶接及びその他適宜手段をもって固設される。第
２実施形態に準じ、放熱フィン５Ｃ間にはグラスウール
１５が充填される態様（図における左側）、あるいはモ
ルタル又はコンクリート１９が充填される様態（図にお
ける右側）を採る。更には、該放熱フィン５Ｃ間を無充
填空間となすこともできる。火災側の鋼管１０は火災に
よる加熱を受けて高温となるが、上昇温度の一部は内部
コンクリート１１へ伝導するとほぼ同時に、放熱フィン
５Ｃを介して放熱する。しかる後、その余の熱が非火災
側の鋼管１０へ伝導する。
【００１８】（比較解析）（図８〜図１１参照） 本発明の効果を立証すべく、図８・図９に示すケース１
〜５の熱伝導解析を行った。図における数字は寸法（ｍ
ｍ単位）を示す。ケース１は従来の構造のもので放熱フ
ィンがない。ケース２は本発明のもので放熱フィンがＣ
ＦＴ柱内に配され、第１実施形態に対応する。ケース３
は放熱フィンが防火壁内に配され、第２実施形態に対応
する。ケース４は放熱フィンがＣＦＴ柱内に２列に配さ
れ、第３実施形態に対応する。ケース５は放熱フィンが
防火壁内に２列に配され、第４実施形態に対応する。本
解析は次の熱伝導方程式に基づいてなされた。
〜５の熱伝導解析を行った。図における数字は寸法（ｍ
ｍ単位）を示す。ケース１は従来の構造のもので放熱フ
ィンがない。ケース２は本発明のもので放熱フィンがＣ
ＦＴ柱内に配され、第１実施形態に対応する。ケース３
は放熱フィンが防火壁内に配され、第２実施形態に対応
する。ケース４は放熱フィンがＣＦＴ柱内に２列に配さ
れ、第３実施形態に対応する。ケース５は放熱フィンが
防火壁内に２列に配され、第４実施形態に対応する。本
解析は次の熱伝導方程式に基づいてなされた。
【式１】 当該ケース１〜５に使用される各材料の熱伝導率・密度
・比熱は次の表に示される数値を採る。
・比熱は次の表に示される数値を採る。
【表１】 本解析では、所定の加熱式・境界条件のもとに、図１０
に示すように防火区画の一方からの加熱による他方の側
の裏面箇所の温度−時間経過を解析したものである。図
１１はこの解析の熱伝導解析結果を示す。これによれ
ば、ケース２〜５はいずれもケース１に比べて上昇温度
の抑制効果が認められ、ケース２，４は顕著にその低下
が表れている。特にケース４は２時間経過においても１
５０℃を超えずその抑制効果は顕著である。
に示すように防火区画の一方からの加熱による他方の側
の裏面箇所の温度−時間経過を解析したものである。図
１１はこの解析の熱伝導解析結果を示す。これによれ
ば、ケース２〜５はいずれもケース１に比べて上昇温度
の抑制効果が認められ、ケース２，４は顕著にその低下
が表れている。特にケース４は２時間経過においても１
５０℃を超えずその抑制効果は顕著である。
【００１９】本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計
変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技
術的範囲に属する。 防火壁２は先の実施形態に限定されるものではなく、
同等の防火性能を発揮する間仕切壁であれば構成は自在
であり、また、鉄筋コンクリート造であってもよい。こ
の場合、放熱フィンはこの鉄筋コンクリート造壁へ埋設
されるものである。 放熱フィン５は鋼材に限定されず、熱伝導率が鋼管
（鋼材（Ｃ＜１．５％）４６）と同等以上の素材であれ
ば適宜のもの（例えば、銅、黄銅、アルミニウム）が採
用される。 本発明の適用対象はビル建築に限らず、他の建造物、
更には防火区画を要するすべての施設において適用され
るものである。
ではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計
変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技
術的範囲に属する。 防火壁２は先の実施形態に限定されるものではなく、
同等の防火性能を発揮する間仕切壁であれば構成は自在
であり、また、鉄筋コンクリート造であってもよい。こ
の場合、放熱フィンはこの鉄筋コンクリート造壁へ埋設
されるものである。 放熱フィン５は鋼材に限定されず、熱伝導率が鋼管
（鋼材（Ｃ＜１．５％）４６）と同等以上の素材であれ
ば適宜のもの（例えば、銅、黄銅、アルミニウム）が採
用される。 本発明の適用対象はビル建築に限らず、他の建造物、
更には防火区画を要するすべての施設において適用され
るものである。
【発明の効果】本発明によれば、火災側から非火災側の
鋼管に伝導する火災熱を確実に抑制することができ、鋼
管から生じる延焼が防止され、無耐火被覆のＣＦＴ柱を
実現できる。また、当該放熱フィンの配置態様を変える
ことにより放熱効果を自在に変えることができるので、
設計の自由度が増大する。更に、放熱フィンをＣＦＴ柱
内に配する態様が効果的であり、この態様が推奨され
る。
鋼管に伝導する火災熱を確実に抑制することができ、鋼
管から生じる延焼が防止され、無耐火被覆のＣＦＴ柱を
実現できる。また、当該放熱フィンの配置態様を変える
ことにより放熱効果を自在に変えることができるので、
設計の自由度が増大する。更に、放熱フィンをＣＦＴ柱
内に配する態様が効果的であり、この態様が推奨され
る。
【図１】本発明のＣＦＴ柱を有する防火区画体における
耐火構造の一実施形態（第１実施形態）の建物内への適
用例を示す全体構成図。
耐火構造の一実施形態（第１実施形態）の建物内への適
用例を示す全体構成図。
【図２】図１の２部拡大詳細図。
【図３】図２の３−３の断面図。
【図４】防火壁の詳細断面図。
【図５】本発明のＣＦＴ柱を有する防火区画体における
耐火構造の他の実施形態（第２実施形態）の断面図。
耐火構造の他の実施形態（第２実施形態）の断面図。
【図６】本発明のＣＦＴ柱を有する防火区画体における
耐火構造の更に他の実施形態（第３実施形態）の断面
図。
耐火構造の更に他の実施形態（第３実施形態）の断面
図。
【図７】本発明のＣＦＴ柱を有する防火区画体における
耐火構造の更に他の実施形態（第４実施形態）の断面
図。
耐火構造の更に他の実施形態（第４実施形態）の断面
図。
【図８】ケース１，２，３の断面図。
【図９】ケース４，５の断面図。
【図１０】解析概要図。
【図１１】解析データの温度−経過時間曲線。
１…コンクリート充填鋼管柱（ＣＦＴ柱）、２…防火
壁、３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）…防火区画体、５（５Ａ，
５Ｂ，５Ｃ）…放熱フィン、１０…鋼管、１１…コンク
リート
壁、３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）…防火区画体、５（５Ａ，
５Ｂ，５Ｃ）…放熱フィン、１０…鋼管、１１…コンク
リート
フロントページの続き (72)発明者 小野 徹郎 大阪府大阪市此花区伝法４丁目３番55号 株式会社鴻池組内 (72)発明者 湯谷 孝夫 大阪府大阪市此花区伝法４丁目３番55号 株式会社鴻池組内 Ｆターム(参考） 2E001 DE01 FA02 GA63 HA01 HA04 HA33 HB02 HB04 HB05 LA01 LA04 LA05
Claims (6)
- 【請求項１】中空の柱状の鋼管内にコンクリートが充填
打設されてなるコンクリート充填鋼管柱と該コンクリー
ト充填鋼管柱に連設され難燃性素材からなる防火壁とか
らなり、火災の延焼を遮断する防火区画体において、 前記コンクリート充填鋼管柱と前記防火壁との接合部位
において、該鋼管にその基部を固設して取り付けられる
放熱フィンを該コンクリート充填鋼管柱及び又は防火壁
の躯体内に配してなる、ことを特徴とするコンクリート
充填鋼管柱を有する防火区画体における耐火構造。 - 【請求項２】放熱フィンは縦方向に１列又は複数列に配
される請求項１に記載のコンクリート充填鋼管柱を有す
る防火区画体における耐火構造。 - 【請求項３】放熱フィンは横方向に多段に配される請求
項１に記載のコンクリート充填鋼管柱を有する防火区画
体における耐火構造。 - 【請求項４】中空の柱状の鋼管内にコンクリートが充填
打設されてなるコンクリート充填鋼管柱と該コンクリー
ト充填鋼管柱に連設され難燃性素材からなる防火壁とか
らなり、火災の延焼を遮断する防火区画体において、 前記コンクリート充填鋼管柱と前記防火壁との接合部位
において、該鋼管にその基部を固設して取り付けられる
放熱フィンを該コンクリート充填鋼管柱の躯体内に縦方
向に１列又は複数列に配してなる、ことを特徴とするコ
ンクリート充填鋼管柱を有する防火区画体における耐火
構造。 - 【請求項５】中空の柱状の鋼管内にコンクリートが充填
打設されてなるコンクリート充填鋼管柱と該コンクリー
ト充填鋼管柱に連設され難燃性素材からなる防火壁とか
らなり、火災の延焼を遮断する防火区画体において、 前記コンクリート充填鋼管柱と前記防火壁との接合部位
において、該鋼管にその基部を固設して取り付けられる
放熱フィンを該防火壁の躯体内に縦方向に１列又は複数
列に配してなる、ことを特徴とするコンクリート充填鋼
管柱を有する防火区画体における耐火構造。 - 【請求項６】中空の柱状の鋼管内にコンクリートが充填
打設されてなるコンクリート充填鋼管柱と該コンクリー
ト充填鋼管柱に連設され難燃性素材からなる防火壁とか
らなる防火区画体により防火区画を形成し、 前記コンクリート充填鋼管柱と前記防火壁との接合部位
において、該鋼管にその基部を固設して取り付けられる
放熱フィンを該コンクリート充填鋼管柱及び又は防火壁
の躯体内に配し、 火災側の鋼管の受ける熱を放熱フィンにより放熱させ、
非火災側の鋼管に伝導する熱量を低下させる、ことを特
徴とするコンクリート充填鋼管柱を有する防火区画体に
おける延焼防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24852899A JP2001073479A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Ｃｆｔ柱を有する防火区画体における耐火構造及び該耐火構造による延焼防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24852899A JP2001073479A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Ｃｆｔ柱を有する防火区画体における耐火構造及び該耐火構造による延焼防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001073479A true JP2001073479A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17179538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24852899A Pending JP2001073479A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Ｃｆｔ柱を有する防火区画体における耐火構造及び該耐火構造による延焼防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001073479A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011003547A (ja) * | 2010-08-12 | 2011-01-06 | Air Cycle Housing Co Ltd | 照明装置 |
| CN102425252A (zh) * | 2011-08-26 | 2012-04-25 | 傅礼铭 | 一种复合墙体的洞口构造 |
| CN102900165A (zh) * | 2011-07-28 | 2013-01-30 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种防火中空板 |
| CN104691072A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 浙江波威钢构有限公司 | 一种室内钢结构及其施工工艺 |
| JP2015168962A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 株式会社エーアンドエーマテリアル | 耐火間仕切壁 |
| CN108643376A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-10-12 | 天津大学建筑设计研究院 | 方钢管混凝土组合柱外包复合材料防火构造 |
-
1999
- 1999-09-02 JP JP24852899A patent/JP2001073479A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011003547A (ja) * | 2010-08-12 | 2011-01-06 | Air Cycle Housing Co Ltd | 照明装置 |
| CN102900165A (zh) * | 2011-07-28 | 2013-01-30 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种防火中空板 |
| CN102900165B (zh) * | 2011-07-28 | 2016-02-03 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种防火中空板 |
| CN102425252A (zh) * | 2011-08-26 | 2012-04-25 | 傅礼铭 | 一种复合墙体的洞口构造 |
| CN104691072A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 浙江波威钢构有限公司 | 一种室内钢结构及其施工工艺 |
| JP2015168962A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 株式会社エーアンドエーマテリアル | 耐火間仕切壁 |
| CN108643376A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-10-12 | 天津大学建筑设计研究院 | 方钢管混凝土组合柱外包复合材料防火构造 |
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