JP2003027619A - 鉄骨住宅の梁構造及び鉄骨住宅 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】合理的に断熱した鉄骨住宅の梁構造を提供する
と共に、床面も含めて断熱した住宅を提案する。 【解決手段】梁構造は、Ｈ形鋼からなる鉄骨梁10，11の
下フランジ10ａ，11ａの厚さに対応した幅を持つ溝１を
有し、溝１の一方側にウエブ10ｂ，11ｂに対向するウエ
ブ対向片２を形成すると共に、他方側に下フランジ10
ａ，11ａの外面を覆う覆い片３，４を形成した弾性体
Ａ，Ｂを有し、弾性体Ａ，Ｂを溝１を介して鉄骨梁10，
11の下フランジ10ａ，11ａに取り付けて覆い片３，４に
よってフランジの外面を覆う。住宅は、住宅に於ける外
壁パネル７の内面と屋根パネル６の内面である天井面及
び床パネル８の上面にフェノール樹脂発泡体からなる断
熱板15，26，30を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨住宅に於ける
断熱施工した梁の構造と、この梁構造を含む全ての面を
断熱した鉄骨住宅に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の住宅では躯体を鉄骨によって構成
し、この鉄骨躯体に複数の軽量気泡コンクリート版（Ａ
ＬＣパネル）を並列させて外壁を構成すると共に該ＡＬ
Ｃパネルの内面に断熱材を配置して断熱構造とし、且つ
屋根の内面も断熱材を配置して断熱構造としたものがあ
る。

【０００３】鉄骨躯体を構成する梁にはウエブの両端に
フランジを設けた所謂Ｈ形鋼を用いるのが力学的に合理
的であり、広く採用されている。特に、外壁に沿って配
置された梁は、外壁と屋根，天井との接続部位に対応し
ており、入念な断熱施工が要求される。このため、梁の
フランジ及びウエブに対し屋内側からウレタンフォーム
等のプラスチック系断熱材を吹き付けて断熱層を形成す
るのが一般的である。

【０００４】また住宅に於ける外壁の断熱構造として多
くの提案がなされているが、一般的には、ＡＬＣパネル
の内面に木材を取り付け、この木材の間に形成された空
間に断熱材を充填し、この断熱材の屋内側に防湿気密フ
ィルムを施工した後、石膏ボード，クロス等の内壁材を
取り付けて構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、梁にプラ
スチック系断熱材を吹き付けて断熱施工する場合、品質
や性能は現場での施工担当者の技能に依存するという問
題があり、且つ住宅を解体する際の分離に手間がかかる
という問題もある。

【０００６】また最上階の外周に配置された梁では、天
井の断熱ライン及び気密ラインを外壁の断熱ライン，気
密ラインと接続することが必要となるが、梁の下フラン
ジが邪魔をして複雑な形状となり、高い信頼性を発揮す
ることが出来ないという問題がある。

【０００７】また外壁部分の断熱構造では、断熱材の連
続性が木材によって遮断され、且つ木材の断熱性能は断
熱材の断熱性能よりも劣るため、断熱性能が不連続にな
るという問題がある。更に、床を特別な断熱構造とした
場合、従来の断熱材が極めて弾力性に富んでいるため、
この断熱材によって床面を断熱するには、床の充分な強
度が得られるように、下地を組んでこの中に断熱材を充
填するか、荷重を分散させるために面材を積層した床面
を構成する必要があり、作業が煩雑となるという問題が
ある。

【０００８】本発明の目的は、合理的に断熱した鉄骨住
宅の梁構造を提供すると共に、床面も含めて断熱した鉄
骨住宅を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る梁構造は、ウエブとこのウエブの上下に
設けたフランジからなる鉄骨梁であって、鉄骨梁のフラ
ンジの厚さに対応した幅を持つ溝を有し該溝の一方側に
鉄骨梁のウエブに対向するウエブ対向片を形成すると共
に溝の他方側に鉄骨梁のフランジの外面を覆う覆い片を
形成した弾性体を有し、前記弾性体を該弾性体に設けた
溝を介して鉄骨梁のフランジに取り付けて覆い片によっ
てフランジの外面を覆うような構造にしたものである。

【００１０】上記鉄骨住宅の梁構造では、弾性体に設け
た溝又は切り込み等に鉄骨梁のフランジを嵌め込むこと
で、該フランジをウエブ対向片と覆い片とによって挟持
することが出来、これにより、覆い片によってフランジ
の外面を覆うことが出来る。このため、前記弾性体を介
して外壁の断熱ラインと天井の断熱ラインを接続するこ
とが出来、且つ接続部位を気密処理することで両者の気
密ラインを接続することが出来る。

【００１１】また本発明に係る鉄骨住宅は、上記梁構造
を有し、外壁の内面と天井面に硬質発泡体からなる断熱
板を配置してこれらの断熱板を鉄骨梁に取り付けた弾性
体に接続すると共に、床面に硬質発泡体からなる断熱板
を配置したものである。

【００１２】上記鉄骨住宅では、鉄骨梁のフランジに取
り付けた弾性体を介して外壁の内面に配置した硬質発泡
体からなる断熱板と天井に配置した硬質発泡体からなる
断熱板を接続することが出来る。特に、外壁に配置する
断熱板が硬質発泡体に応じた高い圧縮強度を有するた
め、該断熱板の長さを１階層に対応させておき、下端を
床面に当接させて上端を弾性体に押し込むことで、断熱
板を弾性体に対して圧接させて接続することが出来る。
また天井面に配置した硬質発泡体からなる断熱板を鉄骨
梁のフランジに取り付けた弾性体に載置しておくこと
で、断熱板を弾性体に接続することが出来る。

【００１３】上記の如くして、外壁に配置された断熱板
と天井に配置された断熱板を鉄骨梁に取り付けた弾性体
を介して接続することが出来、且つ天井に配置された断
熱板どうしを梁に取り付けた弾性体を介して接続するこ
とが出来る。更に、床面にも硬質発泡体からなる断熱板
を配置することによって、鉄骨住宅を硬質発泡体からな
る断熱板によって断熱することが可能となり、外気との
熱交換を防止して屋内の温度を好ましく調節することが
出来る。

【００１４】本発明に係る鉄骨住宅に於いて、建物の外
壁に沿って配置された鉄骨梁に外壁面に配置された断熱
板が接続される。このため、外壁に沿って配置された鉄
骨梁の下フランジには弾性体を取り付けることが必須と
なるが、外壁に沿って配置された鉄骨梁以外の鉄骨梁の
下フランジには必ずしも弾性体を取り付ける必要はな
い。即ち、外壁に沿うことのない鉄骨梁には、弾性を有
することなく、断熱性を有する部材を取り付けて断熱板
を接続しても良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、上記梁構造の好ましい実施
形態について説明する。本発明に係る鉄骨住宅の梁構造
は、ウエブと該ウエブの上下に夫々フランジを設けて構
成したＨ形鋼からなる鉄骨梁に於ける下フランジに弾性
体を取り付けることで、該弾性体によって下フランジの
外面（鉄骨梁に於ける下面）を覆うと共に該下フランジ
のウエブ側の面を覆い、この弾性体を介して上下の階層
に跨がる外壁の断熱ライン，気密ライン、及び外壁の断
熱ライン，気密ラインと天井の断熱ライン，気密ライン
を接続し得るようにしたものである。

【００１６】従って、上記鉄骨梁が建物の外周部位で且
つ１階と２階の中間部位に配置されている場合、下フラ
ンジに取り付けた弾性体の下フランジの外面を覆う覆い
片に外壁に沿って設けた硬質発泡体からなる断熱板を接
続することで外壁の断熱ラインを鉄骨梁に接続すると共
に、弾性体の覆い片を断熱板に圧接させることで外壁の
気密ラインを鉄骨梁に接続することが可能である。

【００１７】また鉄骨梁が建物の最上階に配置されてい
る場合、下フランジに取り付けた弾性体のウエブと対向
するウエブ対向片に天井に配置される硬質発泡体からな
る断熱板を載置することで、該断熱板によって天井の断
熱ラインを形成すると共に弾性体を介して断熱ラインを
接続することが可能である。鉄骨梁が建物の外周部位に
配置されている場合、弾性体の覆い片に外壁に沿って配
置された断熱板を接続することで、外壁の断熱ラインと
天井の断熱ラインを接続することが可能である。

【００１８】特に、天井の断熱ラインを形成する断熱板
が鉄骨梁の下フランジに取り付けた弾性体のウエブ対向
片に載置されるのみであるため、気密性能を保証するこ
とが困難であるような場合、載置した断熱板と弾性体と
の継目に気密テープを張り付けて処理することで、気密
ラインを接続することが可能である。

【００１９】弾性体としては適度な弾性を有することが
必須であるが、断熱性を有することが好ましい。このよ
うに、適度な弾性と断熱性を有する材料としては、ポリ
エチレン（ＰＥ）系の発泡体がある。これらの発泡体で
は、発泡倍率を適宜選択して密度を調整することで適度
な弾性を発揮することが可能である。

【００２０】弾性体は、鉄骨梁のフランジを嵌合する溝
と、溝の一方側に形成されたウエブ対向片と、溝の他方
側に形成されたフランジの外面を覆う覆い片と、ウエブ
対向片と覆い片を接続する接続片とを有する断面が略Ｃ
型に形成されている。前記ウエブ対向片，覆い片，接続
片の厚さは特に限定するものではなく、鉄骨梁を断熱す
る断熱材としての機能を発揮し得る厚さであれば良い。
また長さは予め設定された寸法を有しており、これによ
り、全体が棒状に形成されている。尚、弾性体の前記形
状は、必ずしも一体成形等の手段で成形される必要はな
く、接着や他の手段を用いて最終的に前記形状になれば
良い。

【００２１】弾性体に形成した溝は、鉄骨梁のフランジ
を嵌合したとき、該フランジを挟持して弾性体の鉄骨梁
に対する取付姿勢を安定した状態で保持し得る程度の寸
法と形状を有するものであれば良い。即ち、溝としては
平行な溝や開口部側の寸法が小さい溝或いは開口部側の
寸法が大きい溝等のものを形成しても良い。

【００２２】特に、後述するように、覆い片には外壁に
配置された硬質発泡体からなる断熱板が圧接し、ウエブ
対向片には鉄骨梁の上フランジとの間に嵌め込まれた硬
質発泡体からなる断熱板が圧接し、或いは天井に配置さ
れた硬質発泡体からなる断熱板が載置される。このよう
に、弾性体には断熱板からの力が付与されるため、特に
溝の寸法や形状を限定しなくとも、鉄骨梁のフランジに
対する取付状態を維持することが可能である。

【００２３】しかし、鉄骨住宅の施工段階では、弾性体
を鉄骨梁のフランジに取り付けたとき、取付状態を維持
し得ることが好ましく、このため、弾性体の弾性が大き
い場合、溝は単なる切り込み程度で良く、また弾性が小
さい場合、溝は下フランジの厚さに対してきつめの嵌め
合い公差を持った寸法で形成することが好ましい。

【００２４】上記弾性体の溝の一方側に形成されるウエ
ブ対向片は、鉄骨梁のウエブに対向してフランジのウエ
ブ側の面を覆い得るように形成されている。また溝の他
方側に形成される覆い片は、鉄骨梁のフランジ外面を前
面にわたって覆い得るような寸法であって良く、またフ
ランジ外面の略半分を覆い得るような寸法でも良い。

【００２５】弾性体の覆い片がフランジの外面前面を覆
い得る寸法である場合、溝に鉄骨梁の下フランジを嵌合
することによって１個の弾性体で下フランジの外面を前
面にわたって覆うことが可能である。このような弾性体
では、鉄骨梁が建物の外周に沿って配置されている場
合、屋内側に向けて配置されたフランジに取り付けるこ
とでフランジの外面を覆うことが可能となり有利であ
る。

【００２６】また弾性体の覆い片がフランジの略半分を
覆い得る寸法である場合、建物の外周以外の部位で且つ
天井に配置された鉄骨梁の下フランジにウエブの両側か
ら２個の弾性体を取り付けることで、フランジの外面を
覆うことが可能である。このような弾性体では、下フラ
ンジのウエブ側の両面にウエブ対向片が配置されるた
め、天井面に対応させて断熱板を設置する際の支持片と
して機能させることが可能となり有利である。

【００２７】弾性体の好ましい実施例について図１によ
り説明する。図１（ａ）に示す弾性体Ａ，同図（ｂ）に
示す弾性体Ｂは適度な弾性と断熱性を持ったＰＥの発泡
体によって構成されており、溝１と、溝１の一方側に形
成されたウエブ対向片２と、溝１の他方側に形成された
覆い片３，４と接続片５とを有する断面Ｃ型に形成され
ている。弾性体Ａの覆い片３は鉄骨梁の下フランジの外
面を前面にわたって覆うことが可能なように形成され、
弾性体Ｂの覆い片４は下フランジの略半分を覆うことが
可能なように形成されている。

【００２８】上記の如く構成された弾性体Ａを鉄骨梁の
下フランジに取り付けたとき、覆い片３によって該鉄骨
梁の下フランジの外面全体を覆うことが可能であり、弾
性体Ｂを鉄骨梁の下フランジに取り付けたとき、覆い片
４によって該鉄骨梁の下フランジの外面を略半分覆うこ
とが可能である。

【００２９】従って、図２に示すように、建物の外周に
沿って配置された鉄骨梁10の下フランジ10ａに弾性体Ａ
を取り付けることによって、下フランジ10ａの下側外面
の全面を覆うことが可能であり、特に、建物の外周に沿
って配置された鉄骨梁10に対する作業が屋内側からのみ
可能であるため有利である。

【００３０】また建物の最上階に配置されて屋根を構成
する屋根パネル６を支持する梁11の下フランジ11ａにウ
エブ11ｂの両側から夫々弾性体Ｂを取り付けることで、
２つの覆い片４によって下フランジ11ａの下側外面の全
面を覆うと共にウエブ11ｂ側の面をウエブ対向片２によ
って覆うことが可能である。このように下フランジ11ａ
のウエブ11ｂ側の面に弾性体Ｂのウエブ対向片２が配置
されることから、後述する断熱板を載置して支持するこ
とが可能となる。

【００３１】後述するように、弾性体Ａの覆い片３には
下側から硬質発泡体からなる断熱板が嵌め込まれる。こ
のため、覆い片３の下面所定入に断熱板を受け入れる溝
を設けておくことが好ましい。また覆い片３の自由端に
断熱板の外壁パネルからの離隔寸法を維持するための突
起部分を設けることも有利である。更に、弾性体Ａ，Ｂ
のウエブ対向片２の上面に天井に配置される硬質発泡体
からなる断熱板が載置される。このため、ウエブ対向片
２の上面にも断熱板を受け入れる溝を形成しておくこと
が好ましい。

【００３２】尚、屋根パネル６として材料等を特に限定
するものではなく、プレキャストコンクリート（ＰＣ）
パネルや、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネル等の
パネルを選択的に用いることが可能である。本実施例で
は、屋根パネル６，後述する外壁パネル７，床パネル８
を夫々ＡＬＣパネルによって構成している。

【００３３】上記の如くして建物の外周に沿って配置さ
れた鉄骨梁10及び他の位置に配置された鉄骨梁11の下フ
ランジ10ａ，11ａに通常弾性体Ａを取り付けることで、
これらの鉄骨梁10，11の下面（屋内側或いは天井側に対
向する面）を覆い、これにより断熱施工することが可能
である。

【００３４】次に本発明に係る鉄骨住宅の好ましい実施
形態について説明する。本発明の鉄骨住宅は、前述した
梁構造を有し、且つ外壁の内面と天井面に夫々硬質発泡
体からなる断熱板を配置すると共に、これらの断熱板を
鉄骨梁に取り付けた弾性体に接続することで、該弾性体
を介して外壁の断熱ラインと天井の断熱ラインを接続
し、更に、床面に硬質発泡体からなる断熱板を配置する
ことで、開口部を除く住宅の略全面の断熱を実現したも
のである。

【００３５】断熱板を構成する硬質発泡体としては、フ
ェノール樹脂発泡体やポリスチレン（ＰＳ）発泡体があ
る。フェノール樹脂発泡体は高い圧縮強度と曲げ剛性を
有しており、外壁面，天井面，床面の何れの部位であっ
ても適用することが可能である。ＰＳ発泡体は高い圧縮
強度を有するものの曲げ剛性が小さく、鉄骨梁に圧接さ
せることによる荷重が常に作用する外壁面や、両端支持
に状態で長期間性能を維持する必要のある天井面に適用
するには難点があるが、床面に適用することが可能であ
る。

【００３６】上記の如き断熱板に好ましく適用し得るフ
ェノール樹脂発泡体として、本件出願人が開発して既に
国際出願（特願２０００−５５８１５８）した技術(ネ
オマフォーム（登録商標）)があり、このフェノール樹
脂発泡体では、断熱板として好ましく使用することが可
能である。

【００３７】上記技術に係るフェノール樹脂発泡体は、
フェノール樹脂基体部と、多数の微細気泡から形成され
る気泡部とを有する密度が１０kg／ｍ³〜１００kg／ｍ³
のフェノールフォームであり、前記微細気泡が炭化水素
が含有し且つ平均気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲に
あり、大部分の微細気泡の気泡壁が滑らかなフェノール
樹脂基体面で構成されている。そして、発泡剤が炭化水
素であるにも関わらず、従来のフロン系発泡剤と遜色の
ない熱伝導率を持ち、且つ熱伝導率の経時的な変化もな
く、圧縮強度等の機械的強度に優れ、脆性が改善され
る。

【００３８】本発明に於いて、ＡＬＣパネルの屋内側に
空気層を隔てて設けられる断熱板は、フェノール樹脂の
発泡体からなり、高い断熱性を有し、且つ断熱性や寸法
を長期間維持し得る性質を有している。フェノール樹脂
発泡体に於ける断熱性は、気泡径が５μｍ〜２００μｍ
の範囲、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍと小さく、且
つ独立気泡率を８０％以上と高く保持することによって
確保することが可能である。またフェノール樹脂発泡体
は高い耐燃焼性を有しており、火炎が作用したとき、表
面が炭化することで、着火することがない。

【００３９】例えば、フェノール樹脂発泡体の密度を２
７kg／ｍ³に設定した場合、２０℃於ける熱伝導率は
０．０２０Ｗ／ｍ・Ｋであり、圧縮強さは１５Ｎ／c
m²、熱変形温度は２００℃である。前記フェノール樹脂
発泡体の性能は、押出発泡ポリスチレン３種が熱伝導
率；０．０２８Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；２０Ｎ／cm²、
熱変形温度；８０℃であることや、硬質ウレタンフォー
ム２種が熱伝導率；０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；
８Ｎ／cm²、熱変形温度；１００℃であることと比較し
て充分に高い性能を有する。

【００４０】このため、フェノール樹脂発泡体からなる
断熱板では、従来の押出発泡ポリスチレンや硬質ウレタ
ンフォームの約２／３程度の厚さで略同等の断熱性能を
発揮することが可能である。

【００４１】フェノール樹脂発泡体は表裏面に保護層が
設けられている。この保護層を構成する材料として特に
限定するものではないが、例えばポリエステル不織布を
用いることが可能である。

【００４２】断熱板の厚さは製造段階で設定され、幅や
長さは所望の値に切断される。即ち、断熱板の厚さは適
用する部位に応じて設定され、幅は適用する住宅に設定
されたモジュール寸法に対応させて設定される。また断
熱板の長さも同様に適用する部位に応じてモジュール寸
法や１階層分の高さに対応させて設定することが可能で
ある。

【００４３】従って、外壁に適用する断熱板の長さを１
階層分の高さに対応させて切断した場合には、外壁を構
成するパネルに取り付ける際の作業を容易に行なうこと
が可能となり、且つパネルに対する支持部位を少なくす
ることが可能となる。更に、断熱板の接続部分が少なく
なるため気密保持を容易に行なうことが可能である。

【００４４】特に、フェノール樹脂発泡体は圧縮強さが
比較的高いので、１階層分の高さで取り付けられた場合
であっても、充分に断熱板としての形状を保持すること
が可能であり、且つ表裏面に配置されて発泡体と一体化
された不織布が曲げや剪断或いは引張に対する抵抗部材
として機能し、熱的に且つ強度的に信頼性の高い断熱構
造を構成することが可能である。

【００４５】そして１階層分の高さに対応させて切断し
た断熱板の上端を、予め鉄骨梁の下フランジに取り付け
られている弾性体の覆い片に圧接させることで、両者の
接続部位に於ける気密性を確保すると共に断熱性を連続
させることが可能である。即ち、外壁の断熱ラインを弾
性体を介して天井の断熱ラインに接続させることが可能
であり、且つ外壁と鉄骨梁との間に形成される気密ライ
ンを信頼性の高いものに確保することが可能である。

【００４６】次に上記断熱板を外壁面，天井面，床面に
配置した構造を個々に説明する。先ず、外壁の断熱構造
について図２，図３により説明する。図２は外壁面，天
井面，床面にフェノール樹脂発泡体からなる断熱板を配
置した鉄骨住宅を説明する図である。図３は外壁部分の
断熱構造を示す平面図である。

【００４７】鉄骨躯体を有する住宅では、複数のＡＬＣ
パネルからなる外壁パネル７を並列して躯体を構成する
鉄骨梁10に取り付けて外壁を構成するのが一般的であ
る。外壁パネル７は、図示しない取付金具を介して建物
の外周に配置された鉄骨梁10に取り付けられている。外
壁パネル７を鉄骨梁10に取り付ける構造は種々のものが
提案されており、これら公知の技術を適宜選択して使用
することが可能である。

【００４８】本実施例に係る鉄骨住宅では、外壁パネル
７の屋内側にスペーサ14を配置すると共に該スペーサ14
にフェノール樹脂発泡体からなる断熱板15を取り付ける
ことで、外壁パネル７と断熱板15との間に空気層16を確
保し、これにより、外壁パネル７が繰り返す吸湿と放湿
のための空間を確保して好ましい断熱性能を発揮し得る
ように構成している。

【００４９】尚、鉄骨梁10に複数の外壁パネル７を取り
付けて外壁を構成した後、該外壁パネル７の屋内側に断
熱施工するに先立って、少なくとも建物の外周に沿って
配置された鉄骨梁10の下フランジ10ａに弾性体Ａが取り
付けられ、該下フランジ10ａの下側外面は全面にわたっ
て覆い片３によって覆われている。

【００５０】スペーサ14としては、ＡＬＣパネル13の呼
吸、即ち、ＡＬＣパネル13が湿気を吸収し、或いは吸収
している湿気を放出することが可能な厚さを持った空気
層16を確保し得るものであれば良い。このような空気層
の厚さとしては７mm程度以上であることが好ましく、こ
のため、スペーサ14も厚さが約７mm程度のものを使用し
ている。

【００５１】またスペーサ14は断熱板15をＡＬＣパネル
13に取り付ける際に両者の間に介在し、ビス17が貫通さ
れる。このため、スペーサ14は断熱板15をＡＬＣパネル
13に取り付ける際に圧縮して厚さが変化してしまうこと
は好ましくなく、適度の圧縮強度を有することが必要で
ある。このような強度を持ったスペーサ14としては、断
熱板15と同様の密度を持ったフェノール樹脂発泡体を用
いることが好ましい。

【００５２】一般にフェノール樹脂の発泡体では内部に
比較的大きな球状或いは不定形の空隙（ボイド）を有
し、このボイドが圧縮強度を低下させる原因となってい
る。このため、従来、薄板はボイドの影響を受け易く施
工上取り扱いが困難であった。しかし、前述のネオマフ
ォームでは、ボイドの総合計面積が全面積の５％以下と
なり、圧縮強度のバラツキが小さいという特徴を有して
いる。このため、厚さが１０mm以下の薄板であっても、
取り扱いが容易になっており、上記スペーサ14としての
機能を有し、且つ適度な圧縮強度が必要な薄板に適用す
ることが可能である。

【００５３】上記スペーサ14は、断熱板15の継目に対応
して配置される。このようにスペーサ14を断熱板15の継
目に対応して配置することで、実質的に断熱板15の継目
を同材質のスペーサ14によって覆うことが可能となり、
断熱の欠損を補うことが可能であり、且つフェノール樹
脂発泡体の持つ弾性によって気密性を確保することが可
能となる。

【００５４】上記の如き機能を有するスペーサ14の幅
は、断熱板15の継目に於ける気密性を確保すると共にビ
ス17による断熱板15のＡＬＣパネル13に対する固定を容
易になし得るように、継目の両側にある断熱板15の端部
に対し充分な接触面積を確保し得る寸法であることが好
ましい。

【００５５】またスペーサ14の形状は必ずしも平板であ
る必要はなく、断面が凸字状に形成されていても良い。
そして凸部を断熱板15の継目に挿入して固定すること
で、該継目に於ける断熱の欠損を生じさせることなく、
且つ気密性を確保することが可能である。更に、断熱板
15の継目に於ける気密性を確保するために、スペーサ14
と同様の部材を継目の屋内側の面に取り付けても良く、
この場合、前記部材は平板或いは凸字状に形成されたも
のでああっても良い。

【００５６】断熱板15は、幅寸法が目的の住宅に設定さ
れたモジュール寸法と対応しており、長さが１階層の高
さ、即ち、床パネル８の表面から鉄骨梁10の下フランジ
10ａに取り付けた弾性体Ａの覆い片３までの距離と略等
しい寸法を有している。

【００５７】このため、外壁パネル７にスペーサ14を介
して弾性体15を取り付ける場合、弾性体15の下端を床パ
ネル８に当接させて該床パネル８と鉄骨梁10の間に嵌め
込んだとき、上端が鉄骨梁10の下フランジ10ａに取り付
けた弾性体Ａの覆い片３に圧接し、これにより、外壁パ
ネル７に沿って形成された空気層16と鉄骨梁10の間の気
密を確保することが可能である。

【００５８】また断熱板15の厚さは住宅の建設地によっ
て適宜選択されるものであり、一義的に設定されるもの
ではない。本実施例では断熱板15として厚さ25mmのフェ
ノール樹脂発泡体を用いている。

【００５９】ビス17によって断熱板15，スペーサ14を外
壁パネル７に固定する際に、屋内側の壁の下地18を取り
付ける取付金具19を同時に固定している。しかし、この
ように断熱板15の固定と取付金具19の固定を１本のビス
17で行なうか、別の手段で行なうかは限定するものでは
なく、屋内側の壁の下地18を固定する構造との関係で最
も合理的な手段を選択すべきである。

【００６０】スペーサ14の幅は、断熱板15の継目に於け
る気密性を確保すると共にビス17による固定を容易にな
し得るように、継目の両側にある断熱板15の端部に対し
充分な接触面積が確保されている。従って、断熱板15の
継目が外壁パネル７との熱橋となることがなく、且つ空
気層16に対する気密性を確保することが可能である。こ
のため、断熱の欠損を防止することが可能となる。

【００６１】屋内側の壁の下地18は配置位置が躯体を構
成する柱（図示せず）の屋内側の面によって規制される
のが一般的である。一方、前述したように、フェノール
樹脂発泡体からなる断熱板15は従来の断熱材に比較して
高い断熱性能を有する。このため、屋内側の壁の下地18
に取り付けた石膏ボード等の壁下地材20と断熱板15との
間に空間21が形成され、該空間21を利用して、屋内側の
電気配線や配管を行なうことが可能となる。

【００６２】また断熱板15が柱と交差する部位では、断
熱板15の端面が柱の側面に対向した状態でスペーサ14を
介して外壁パネル７に固定され、外壁パネル７と柱との
間に形成された間隙にスペーサ14が挿入される。このた
め、柱の有無に関わらず、外壁パネル７の屋内側の面に
は、所定の間隔でスペーサ14が配置されて固定され、ス
ペーサ14の間には断熱板15が空気層16を隔てて対向す
る。従って、外壁パネル７の屋内側の面をスペーサ14と
断熱板15によって覆うことで、断熱することが可能とな
る。

【００６３】次に、外壁パネル７と対向する部位であっ
て階層間、例えば１階と２階との間、即ち、１階の天井
に対応する１階天井空間22の断熱構造について説明す
る。

【００６４】図２に示すように、建物の外周に沿って且
つ１階と２階の間に対応して配置された鉄骨梁10の下フ
ランジ10ａには弾性体Ａが取り付けられている。また鉄
骨梁10のウエブ10ｂの屋内側の面に対向して断熱板23が
配置されており、この断熱板23によって鉄骨梁10と１階
天井空間22とを断熱している。

【００６５】断熱板23は、断熱板15と同様にフェノール
樹脂発泡体を用いている。この断熱板23の厚さは特に限
定するものではないが、部材の種類を増加させることが
ないように、断熱板15と同一の厚さ（25mm）とすること
が好ましい。そして断熱板23は、下端が鉄骨梁10の下フ
ランジ10ａに取り付けた弾性体Ａのウエブ対向片２の圧
接し、且つ上端が上フランジ10ｃのウエブ10ｂ側の面に
圧接し得るように、鉄骨梁10の上下フランジ間に嵌め込
まれている。

【００６６】１階と２階の間に配置された鉄骨梁10の上
フランジ10ｃの上部には、２階の床を構成する複数の床
パネル８が並列して敷設され、該床パネル８の端部と外
壁パネル７との間に形成された隙間にモルタル等の充填
材24が充填される。このように、１階の天井部分では、
１階の外壁パネル７に沿って設けた断熱板15，弾性体
Ａ，断熱板23，モルタル24，２階の外壁パネル７に沿っ
て設けた断熱板15が連続して外壁の断熱ラインを形成し
ている。

【００６７】上記の如く、１階と２階の間に配置された
鉄骨梁10の上下フランジ10ａ，10ｃの間に断熱板23を取
り付けるに際し、断熱板23の下端を、鉄骨梁10の下フラ
ンジ10ａに取り付けた弾性体Ａのウエブ対向片２に圧接
させているため、溝１の形状や寸法の如何に関わらず安
定した取付状態を保持することが可能であり、鉄骨梁10
に作用する振動等によって簡単に落下することがない。

【００６８】次に、床面の断熱構造について図２及び図
４，図５を用いて説明する。図に於いて、床パネル８は
ＰＣパネルやＡＬＣパネルを選択的に用いることが可能
である。これらの床パネル８は基礎25の上部に並列して
敷設され公知の手段で固定される。また基礎25の天端で
あって床パネル８の端部と外壁パネル７との間に形成さ
れた隙間にはモルタル等の充填材24が充填され、該充填
材24の天端レベルと床パネル８の表面レベルとが等しく
なるように形成され、これにより、充填材24と床パネル
８は実質的に一体化している。

【００６９】従って、外壁パネル７の屋内側に断熱板15
を取り付ける際に、該断熱板15の下端を床パネル８の当
接させる場合、実際には充填材24の天端に当接させるこ
ともある。

【００７０】１階に配置された床パネル８の上表面に
は、全面にわたって断熱板26が敷き込まれ、図５に示す
ようなネジ27によって床パネル８に固定されている。床
面に配置される断熱板26としては、外壁に用いた断熱板
15と同様にフェノール樹脂発泡体からなるもの、或いは
ＰＳ発泡体からなるもの、を選択的に用いることが可能
である。即ち、断熱板26は床パネル８の上面に敷き込ま
れるため、常に荷重が作用しているような構造ではな
く、且つ表面に床仕上げ材28が施工されるため、該床仕
上げ材28によって荷重が分散される。このため、ＰＳ発
泡体からなる断熱板26であっても強度的な問題を発生す
ることなく使用することが可能である。

【００７１】本実施例に於いて、断熱板26はフェノール
樹脂発泡体によって構成されている。この断熱板26の厚
さは特に限定するものではなく、住宅の建設地に於ける
気象条件や立地条件等に応じて適宜設定することが可能
である。本実施例では、床パネル８の上面に配置される
断熱板26を厚さ12mmのフェノール樹脂発泡体によって構
成している。この厚さを持つフェノール樹脂発泡体で
は、床面に設定された積載荷重に対し充分な圧縮強度を
発揮することが可能となるように密度を上げることもあ
る。

【００７２】ネジ27はプラスチック系の発泡体を断熱板
として使用する際に有利に用いられるものであり、付与
されたトルクが過大であるような場合であっても、断熱
板に過大な圧縮力を作用させることのないように構成さ
れている。即ち、ネジ27は、ネジ部27ａと、頭部27ｂ
と、ネジ部27ａと頭部27ｂとの間に形成されネジ部27ａ
の太さよりも太い径を持った円筒部27ｃと、によって構
成され、頭部27ｂと円筒部27ｃを加えた長さが断熱板26
の厚さと等しく形成されている。そして、ネジ部27ａが
床パネル８の上面に敷き込まれた断熱板26の上面から該
断熱板26を貫通して床パネル８に螺合し、これに伴って
円筒部27ｃが断熱板26を貫通して先端部が床パネル８の
表面に当接して停止する。従って、断熱板26には頭部27
ｂから大きな圧縮力が作用することなく、必要以上に潰
れたり破断するようなことがない。

【００７３】１階の床パネル８上に配置された断熱板26
は端部が外壁パネル７の屋内側に取り付けられた外壁用
の断熱板15に当接して敷き込まれ、この状態でネジ27に
よって床パネル８に固定されている。従って、外壁に対
応して配置された断熱板15と、１階の床面に対応して配
置された断熱板26は互いに端部で接続され、この構成に
より、住宅の外壁の断熱ラインと床面の断熱ラインが接
続されている。

【００７４】本発明に於いて、１階の床パネル８上にフ
ェノール樹脂発泡体からなる断熱板26が敷き込まれて断
熱ラインを構成することは必須であるが、必ずしも２階
の床パネル８上に断熱板を配置する必要はない。

【００７５】また床面に形成された断熱板26の上面に床
仕上げ材28が施工されている。このように、断熱板26の
上面に床仕上げ材28を施工することで、上部に載置され
た物体の重量や居住する人の重さが作用した場合であっ
ても、これらの重量が床仕上げ材28によって分散し、断
熱板26の一部に集中荷重として作用することがない。

【００７６】次に、最上階の天井面の断熱構造について
図２により説明する。最上階の天井部分には建物の外壁
に沿って鉄骨梁10が配置され、外壁以外の部位に鉄骨梁
11が配置されている。これらの鉄骨梁10，11の下フラン
ジ10ａ，11ａには夫々弾性体Ａ，Ｂが取り付けられてお
り、覆い片３，４によって各下フランジ10ａ，11ａの下
側外面を覆うと共に、ウエブ対向片２が各下フランジ10
ａ，11ａのウエブ側の面を覆っている。

【００７７】尚、前述したように、外壁に沿って配置さ
れた鉄骨梁10では、下フランジ10ａに弾性体Ａ或いは弾
性体Ｂを選択的に取り付けることが必須であるが、外壁
以外の部位に配置された鉄骨梁11には、弾性体Ｂを取り
付けても良く、弾性を有することなく断熱性を持った部
材を取り付けても良い。

【００７８】各鉄骨梁10，11の上フランジ10ｃ，11ｃの
上部にはＰＣパネル或いはＡＬＣパネルからなる屋根パ
ネル６が載置され、夫々所定の手段で固定されて屋根を
構成している。

【００７９】屋根面は日射の影響を強く受けるため、熱
の授受が過酷な状態となる。このため、屋根パネル６に
対向して配置される断熱板は、他の部位（外壁，床面）
の断熱板と比較してより厚く設定されている。しかし、
断熱板の厚さが厚くなりすぎると、製造コストが上昇し
たり、切断加工等の作業が困難になって加工コストが上
昇する等の問題が生じる虞がある。このため、必ずしも
単一の断熱板によって断熱機能を発揮させることなく、
複数種の断熱板を複合させてコストの上昇を押さえるこ
とも行なわれる。

【００８０】本実施例では、各鉄骨梁10，11の下フラン
ジ10ａ，11ａに取り付けた弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片
２に、フェノール樹脂発泡体からなる断熱板30が載置さ
れており、該断熱板30の上面に屋根パネル６に対向して
例えば従来から使用されているグラスウール等の断熱材
31が配置されている。このように、断熱板30が単に両端
をウエブ対向片２に載置して支持され、且つ上部に断熱
材31を載置するという過酷な使用状態であっても、フェ
ノール樹脂発泡体の持つ高い強度と剛性によって充分に
耐えることが可能である。

【００８１】上記断熱板30は、外壁パネル７に対向して
配置した断熱板15の厚さよりも厚い約40mmに設定されて
いる。このような厚さも持ったフェノール樹脂発泡体
は、作業員がカッターを利用して手で切断し得る略最大
の厚さであり、これ以上厚くなったとき、急遽現場で加
工する必要が生じても簡単に加工することが困難になる
ことがある。従って、断熱板30を前記厚さとし、該断熱
板30の上面にグラスウール等の断熱材31を配置してい
る。

【００８２】各鉄骨梁10，11の下フランジ10ａ，11ａを
基準として断熱板30，断熱材31を配置することで、屋根
パネル６との間に空間32が形成され、この空間32によっ
て屋根パネル６の湿気の吸収及び湿気の放出を行なえる
ようになっている。

【００８３】特に、屋根からの熱を断熱する断熱板30
を、各鉄骨梁10，11の下フランジ10ａ，11ａに取り付け
た弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片に載置して配置すること
によって、弾性体Ａを介して外壁パネル７に対向して取
り付けた断熱板15と天井面に配置された断熱板30とが接
続され、これにより、外壁の断熱ラインと天井面の断熱
ラインが接続される。

【００８４】また外壁の断熱構造を構成する断熱板15が
弾性体Ａの覆い片３に圧接することで気密性が確保さ
れ、断熱板30が弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片２に自重及
び断熱材31の荷重を作用させて押圧することで、天井面
の気密性を確保することが可能である。しかし、断熱板
30と断熱材31の自重を弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片３に
作用させて気密を確保することが不安定であると考慮さ
れる場合、断熱板30の下面と弾性体Ａ，Ｂの接続片５と
にわたって気密テープ33を貼りつけることで、より確実
に気密処理することが可能である。

【００８５】上記の如く、外壁の断熱構造は、外壁パネ
ル７に対しスペーサ14を介して取り付けた断熱板15、及
び階層間の鉄骨梁10のウエブ10ｂに対向して設けた断熱
板23、更に、前記断熱板15，23の間に配置された弾性体
Ａが夫々圧接して接続されることで、１階から最上階ま
で一貫した断熱ラインを形成することが可能である。ま
た断熱板15の上端部分が鉄骨梁10の下フランジ10ａに取
り付けた弾性体Ａと圧接するため、下端が床パネル８に
圧接することとなり、断熱板15の上下端で気密を確保す
ることが可能である。

【００８６】また床面の断熱構造は、床パネル８の上面
に敷き込むと共に該床パネル８にネジ27によって固定し
た断熱板26によって構成することが可能であり、且つ断
熱板26の端部を外壁の断熱板15の屋内側の面に当接させ
ることで、外壁の断熱ラインと床面の断熱ラインを接続
することが可能である。また断熱板26が、気密を確保さ
れた外壁の断熱板15の下端部分の屋内側の面に当接する
ことで、特別な気密構造とすることなく、気密性を発揮
することが可能である。

【００８７】更に、天井面の断熱構造は、最上階に配置
された鉄骨梁10，11の下フランジ10ａ，11ａに取り付け
た弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向片２に載置した断熱板30及
び断熱板30の上面に配置した断熱材31によって構成する
ことが可能であり、且つ断熱板30が弾性体Ａを介して外
壁の断熱構造を構成する断熱板15に接続することで、天
井面の断熱ラインと外壁の断熱ラインとを接続すること
が可能である。また断熱板30を各鉄骨梁10，11の下フラ
ンジ10ａ，11ａに取り付けた弾性体Ａ，Ｂのウエブ対向
片２に載置し、断熱板30の下面と弾性体Ａ，Ｂの接続片
５に気密テープ33を貼りつけることで、充分な気密性を
確保することが可能である。

【００８８】尚、図２において35は各階の天井の仕上げ
材を示している。

【００８９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
鉄骨住宅の梁構造では、ウエブの上下に設けたフランジ
に弾性体に設けた溝を嵌め込むことで、ウエブ対向片と
覆い片とによって挟持することが出来、これにより、覆
い片によってフランジの外面を覆うことが出来る。この
ため、弾性体を介して外壁の断熱ラインと天井の断熱ラ
インを接続することが出来る。また外壁の断熱板を弾性
体に圧接させることで外壁の気密を確保することが出
来、且つ天井の断熱板と弾性体を気密テープによって処
理することで両者の気密ラインを接続することが出来
る。

【００９０】上記の如く、鉄骨梁に弾性体を取り付けて
外壁の断熱ラインと天井の断熱ラインを接続するため、
外壁の断熱板の端部を弾性体に圧接させて接続すること
が出来る。このため、断熱板の長さ寸法の精度が多少ラ
フであっても取り扱うことが可能となり、且つ断熱板を
弾性体に圧接させることで気密を確保することが出来
る。このため、従来は必須であった気密テープによる処
理を省くことが出来、施工手間を軽減することが出来
る。また気密テープによる処理を施した場合には、長期
間、安定した性能を発揮することが出来る。

【００９１】また本発明に係る鉄骨住宅では、上記梁構
造を介して外壁の内面と天井面に取り付けた硬質発泡体
からなる断熱板を接続することが出来、更に床面に硬質
発泡体からなる断熱板を配置して断熱することによっ
て、外気との熱交換を防止して屋内の温度を好ましく調
節することが出来る。

【００９２】また外壁の断熱板として１階層の高さに対
応した長さを持った断熱板を用いることによって、継目
を少なくすることが出来、これにより、熱橋を低減して
熱の欠損を低減することが出来る。更に、継目に設けた
スペーサによって継目の補強を行なうことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】弾性体の形状を説明する斜視図である。

【図２】外壁面，天井面，床面にフェノール樹脂発泡体
からなる断熱板を配置した住宅を説明する図である。

【図３】外壁部分の断熱構造を示す平面図である。

【図４】床面の断熱構造を説明する図である。

【図５】ネジによって断熱板を床パネルに固定する状態
を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 弾性体 １ 溝 ２ ウエブ対向片 ３，４ 覆い片 ５ 接続片 ６ 屋根パネル ７ 外壁パネル ８ 床パネル 10，11 鉄骨梁 10ａ，11ａ 下フランジ 10ｂ，11ｂ ウエブ 10ｃ，11ｃ 上フランジ 14 スペーサ 15，23，26，30 断熱板 16 空気層 17 ビス 18 屋内側の壁の下地 19 取付金具 20 壁下地材 21 空間 22 １階天井空間 24 充填材，モルタル 25 基礎 27 ネジ 28 床仕上げ材 31 断熱材 32 空間 33 気密テープ 35 天井の仕上げ材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエブとこのウエブの上下に設けたフラ
   ンジからなる鉄骨梁であって、鉄骨梁のフランジの厚さ
   に対応した幅を持つ溝を有し該溝の一方側に鉄骨梁のウ
   エブに対向するウエブ対向片を形成すると共に溝の他方
   側に鉄骨梁のフランジの外面を覆う覆い片を形成した弾
   性体を有し、前記弾性体を該弾性体に設けた溝を介して
   鉄骨梁のフランジに取り付けて覆い片によってフランジ
   の外面を覆うようにしたことを特徴とする鉄骨住宅の梁
   構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した鉄骨住宅の梁構造を
   有し、外壁の内面と天井面に硬質発泡体からなる断熱板
   を配置してこれらの断熱板を鉄骨梁に取り付けた弾性体
   に接続すると共に、床面に硬質発泡体からなる断熱板を
   配置したことを特徴とする鉄骨住宅。