JP2006219874A - 免震装置用耐火構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐火被覆された免震装置の維持管理点検を効率的に行えるようにする。
【解決手段】 上部柱体２０ａと下部柱体２０ｂとの間に、積層ゴム免震材１０ａを介在させた構成の免震装置１０の周囲を、珪酸カルシウム板等に構成した耐火部材５０で囲って被覆する。囲った周囲面の内、相対する両面に、空気層７１を介在させて複数枚の耐火ガラス７２を積層した構成の耐火窓７０を設け、内部の積層ゴム免震材１０ａの目視点検を、耐火被覆を外すことなくできるように構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は免震装置の耐火技術に関し、特に耐火被覆された免震装置の維持管理点検の効率化に適用して有効な技術である。

ビル等の建築物では、地震時の揺れを吸収して建物への地震の影響を抑える免震装置が組み込まれている。例えば、地震時の水平方向の変位を吸収して、横揺れの影響を極力抑える構成として、転がり支承、滑り支承、さらにはゴムを積層した積層ゴム免震材等が種々提案され、実際にも適用されている。

建築基準法では、ビル等の建築物では、火災時の被害を極力小さく抑えるべく、壁や柱等の構造材の耐火基準が定められている。しかし、壁や柱等の構造材に関して設けられる上記免震装置の耐火構造に関しては、十分な検討が重ねられてこなかった嫌いがある。

地震時には、揺れに対する建物への影響ばかりではなく、火災に対しての対策も併せて行う必要がある。かかる点に関しては、これまでの大規模地震の痛ましい体験が示すところである。また、通常時の火災においても、免震装置部分が耐火対策の抜け穴的存在では、トータルの火災対策としては、極めて不備と言わざるを得ない。

かかる免震装置に関しての耐火技術としては、個々の免震材を個別に耐火材で囲う免震材の耐火構造、所謂耐火被覆工法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０６−００２４５１号公報

免震装置を個々に耐火被覆する上記技術は、免震装置を火災から守るという観点からは優れた技術ではあるが、しかし、免震装置の各種点検という免震装置のメンテナンスの観点からは解決すべき問題点があることに本発明者は気づいた。

すなわち、免震装置を耐火材で強固に周囲を囲うことでその耐火性を確保しているが、しかし、免震装置のメンテナンスに際しては、メンテナンス毎にその耐火被覆を剥がす必要が生ずる。また、メンテナンスに際して外した耐火被覆は、再度、強固に取り付け元の耐火被覆の状態に復帰させなければならない。

免震装置に関しては、定期的な維持管理点検が義務づけられている。かかる維持管理点検の点検項目には、軽い目視確認点検から、オーバーホール点検まで種々の点検が求められている。耐火被覆で一様に免震装置を囲うこれまでの技術では、軽い目視点検でも、オーバーホール点検でも、点検に際して一律に耐火被覆を剥がし、点検終了後は剥がした耐火被覆を元通りに戻す復帰作業が必要となり、ある意味では、点検作業の軽重にかかわらず耐火被覆の取り外し、復帰作業の手間は同じである。

しかし、本発明者は、各種点検項目の中には、敢えて耐火被覆を剥がすまでもない項目があることに気がついた。オーバーホール点検では、確かに耐火被覆を外さなくては、その作業は行えない。しかし、幾つかのチェック項目に関しては、目視点検で済ませることができる。かかる目視点検に際しては、免震装置が目視確認できれば、必ずしも耐火被覆を剥がさなくても行える筈ではないかと本発明者は考えた。

本発明の目的は、耐火被覆された免震装置の維持管理点検を効率的に行えるようにすることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明は免震装置を耐火材で囲う免震装置用耐火構造であって、前記耐火材で囲った内部の前記免震装置を目視確認することができる耐火窓を有することを特徴とする。かかる構成において、前記耐火窓は、間に免震スリットを介して、上部耐火窓と下部耐火窓とから構成されていることを特徴とする。以上いずれかの構成において、前記耐火窓に接するコンクリート部分の表面が、前記耐火材で覆われていることを特徴とする。以上いずれかの構成において、採光用耐火窓を有することを特徴とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

本願発明の構成では、免震装置を耐火被覆するに際して、耐火被覆される内部の免震装置の目視確認ができるような耐火窓を設けているため、免震装置の維持管理点検に際して点検の軽重にかかわらず一律に耐火被覆を取り外す従来構成とは異なり、目視確認で済ませることができる点検では耐火被覆を剥がす必要はなくなった。そのため、目視確認点検における点検効率が、耐火被覆を剥がす場合とは異なり、飛躍的に向上される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

本発明は、免震装置を耐火材で被覆する耐火構造に関する技術であって、特に、耐火構造の中に、耐火材で囲われた内部の免震装置の状況を目視確認できる耐火窓を設けた技術である。かかる耐火窓を設けることで、目視確認で済ませることができる点検項目については、わざわざ耐火被覆を剥がす必要がなくなり、極めて効率的な目視点検を行うことができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の耐火構造の適用対象の一例として、柱の上下の間に積層ゴム免震材を設置する場合を模式的に示す要部説明図である。図２（ａ）は本発明に係る耐火構造の水平断面状況を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す耐火構造の縦断面状況を示す断面図である。

本発明の耐火構造が適用される免震装置１０は、図１に示すように、柱２０の上下の間に設置される積層ゴム免震材１０ａに構成されている。柱２０は、梁３０、スラブ３１等を上方で支える上部柱体２０ａと、床４０等から立脚する下部柱体２０ｂとから構成されている。

積層ゴム免震材１０ａは、図２（ａ）に示すように、上下のフランジプレート１１の間に、高減衰ゴム等のゴム板と、鋼板等の支持板とを交互に積層させて積層ゴムが設けられて構成されている。上下のフランジプレート１１は、上部柱体２０の下端面、下部柱体２０ｂの上端面にそれぞれ設けた取り付け鋼材２１にそれぞれ取り付けられ、上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂとの間に積層ゴム免震材１０ａが設置されている。

このようにして上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂとの間に設置された積層ゴム免震材１０ａの周囲を、耐火材５０で囲むようにして本発明に係る免震装置用耐火構造Ａが構成されている。上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂの端面の四隅に、図２（ｂ）に示すように支持部材６０を設け、この支持部材６０に耐火部材５０が、内側に積層ゴム免震材１０ａを囲むようにして設けられている。

耐火部材５０は、例えば、珪酸カルシウム板等の耐火材で形成された板状に形成しておけばよい。かかる板状に形成された耐火部材５０は、図２（ｂ）に示す場合は、二重に設けられている。板状部材５０は、一重でも、三重以上であっても勿論構わない。内側の耐火部材５０は、ボルト等のねじ止めで支持部材６０上に、外側の耐火部材５０は内側の耐火部材５０にボルト等のねじ止めで着脱可能に取り付けられている。

図２（ｂ）に示すように、積層ゴム免震材１０ａを耐火部材５０で囲った場合の相対する面には、点検口５１としての開口部が設けられている。非点検時には、かかる点検口５１の開口部は、ボルト等のねじ止めで着脱自在に、耐火材で形成された耐火部材５０ａが嵌められて塞がれている。積層ゴム免震材１０ａの部品交換、オーバーホール等の点検時には、耐火部材５０ａ外し、点検口５１を開口する。

一方、点検口５１を設けたと面とは異なる相対面には、図２（ｂ）に示すように、耐火窓７０が設けられている。耐火窓７０は、図２（ｂ）に示す場合は、間に空気層７１を介在させて耐火ガラス７２を耐火サッシ７３で積層させた複層ガラスに構成されている。また、耐火窓７０は、図２（ａ）に示すように、間に免震スリット８０を介して、上部耐火窓７０ａと、下部耐火窓７０ｂとから構成されている。

耐火窓７０を通して、耐火部材５０で囲まれた内部の積層ゴム免震材１０ａの様子を目視で確認することができる。図２（ｂ）に示す場合には、耐火窓７０が相対して設けられているため、一方の側の耐火窓７０から内部を覗いて目視点検を行う場合に、他方の耐火窓７０が採光用窓として機能し、内部の確認がし易い。勿論、耐火窓７０は、一つ設けるようにしても構わないが、かかる場合には、内部を覗くとき、現に覗いている窓からしか内部に光が入らないため、懐中電灯等を使用して内部を照らしながら覗くこととなり、十分な目視確認が行えない場合も想定される。

耐火窓７０の大きさ、形状は、適宜設定して構わないが、積層ゴム免震材１０ａの点検箇所が確認することができる大きさ、形状が必要であることは言うまでもない。但し、採光用目的の専用窓を設ける場合には、採光用窓の形状、大きさは、耐火窓７０からの目視確認に必要な光が入射できる範囲内で大きさ、形状を適宜設定すればよい。

（実施の形態２）
前記実施の形態では、耐火窓７０が、図２（ａ）に示されるように、上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂとの間で、上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂを通した柱側面よりはみ出さないように設けられている場合を示したが、本実施の形態では、図３、４に示すように、耐火窓７０を柱側面よりはみ出させ、その周囲を耐火部材５０で囲うようにした構成について説明する。

前記実施の形態１の如く、耐火窓７０が柱側面よりはみ出さない構成では、確かに、はみ出す場合に比べて、外観状もスッキリし、且つ、ある意味では空間構成途中に出っ張り等がなく、出っ張り部分により支障が発生しない利用し易い構成とも言える。しかし、本発明者は、耐火という観点から検討した結果、火災時には柱２０も高温となり、例えば、上部柱体２０ａのコンクリート部分、下部柱体２０ｂのコンクリート部分も高温に熱せられ、かかるコンクリート部分からの耐火窓７０への熱流入も大きくなる。

そこで、耐火窓７０の周辺のコンクリート部分の加熱を抑制する構成を設けることで、火災時の耐火窓への熱流入量を少なく抑えて、より耐火性を向上させることができるのではないかと発想した。

すなわち、図３（ａ）に示す場合には、耐火窓７０を、上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂを通る柱側面から一部はみ出させ、はみ出した耐火窓７０の耐火サッシ７３の周囲を耐火部材５０ｂ（５０）で覆った。併せて、かかる耐火サッシ７３の周囲を覆う耐火部材５０は、耐火窓７０に接する上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂの側面をも覆うように設けられている。そのため、火災時でも、上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂの耐火窓７０に接するコンクリート部分が、図３（ａ）に示すように、耐火部材５０ｂで覆われているため、
コンクリート部分が高熱になり難く、高熱となったコンクリート部分からの熱流入で万が一にも耐火窓７０の寿命が短くなることがないようにすることができる。

図３（ｂ）には、図３（ａ）に示した構成の免震装置用耐火構造Ａの平断面状況を示す図で、耐火窓７０の上記構成を除いては、耐火部材５０、点検口５１等の設置構成は、前記実施の形態１とほぼ同様に構成されている。また、支持部材６０の内側には、アングル状に耐火部材６１が配置されている。

図４（ａ）に示す構成も、図３（ａ）に示す構成と同様に、耐火窓７０が柱側面よりはみ出しているが、はみ出し量は、耐火窓７０全体が出るように構成されている。はみ出した耐火窓７０の周囲及び、耐火窓７０に隣接する上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂのコンクリート部分は耐火部材５０ｂで囲われている。かかる図４（ａ）に示す構成の方が、図３（ａ）に示す構成に比べて、耐火窓７０に接する上部柱体２０ａ、下部柱体２０ｂのコンクリート部分を覆う耐火部材５０ｂの厚みが大きく、より火災時の高温に熱しられた柱コンクリートからの熱流入を少なく抑制して耐火性の向上を図ることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、耐火窓７０を構成する耐火ガラス７２等の構成の変形例等について説明する。耐火窓７０は、前記実施の形態１で述べたように、耐火サッシ７３に、空気層７１を介して複数枚の耐火ガラス７２を設けることで構成することができるが、より耐火性を向上させる構成として、図５（ａ）に示すように、耐火ガラス７２の構成を、複数枚の耐火ガラス７２ａを間に珪酸ソーダ７４を介在させて複数枚積層して、一枚構成としたガラスを用いると好ましい。尚、耐火ガラス７２の間に介在させる空気層７１は、その間隔はスペーサ７５により所定間隔に設定されている。

かかる構成では、火災時に表面の耐火ガラス７２ａが熱せられると、熱せられた耐火ガラス７２ａの背面に設けた珪酸ソーダ７４が発泡し、断熱効果を発揮し、２枚目の耐火ガラス７２ａへの熱伝搬を遅くするように機能する。このようにして、間に珪酸ソーダ７４を介在させて複数枚の耐火ガラス７２ａを積層した構成の耐火ガラス７２は、より耐火性が向上させられることとなる。図５（ｂ）では、耐火ガラス７２ａの積層数を大きくして、よりその耐火性を向上させた場合を示している。

かかる積層ガラスからなる構成を有する耐火ガラス７２を有する耐火窓７０も、図５（ａ）に示すように、上部耐火窓７０ａ、下部耐火窓７０ｂに構成され、間に免震スリット８０が介在させられている。かかる免震スリット８０には、例えば、図５（ａ）に示すように、火災等の高温時に発泡する熱膨張耐火部材９１を設けて、より耐火性を確実なものとすればよい。

図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、免震スリット８０には、一定のクリアランス８１が設けられ、熱膨張耐火部材９１が配されている。クリアランス８１を設けることで、地震時の揺れの際に、免震ゴムの変位に対して耐火部材の破損を防止する。また、火災時には熱膨張耐火部材９１が膨張し、クリアランス部８１を閉塞し、炎の進入を防ぎ、断熱性能を発揮する。熱膨張耐火部材９１は、耐火部材木口部に片面もしくは両面に配してなり、全面もしくは部分的に貼付する。

かかる熱膨張耐火部材９１としては、例えば、積水化学工業社製の「フィブロック」、３Ｍ社製の「ファイアバリア」、三井金属塗料社製の「メジヒカット」等を使用することができる。また、スリット部に、ガスケット等を配しても構わない。かかる免震スリット８０の構成は、前記実施の形態１、２にも適用することができる。

図５（ｃ）には、二重構造に設けた耐火部材５０の免震スリット８０の状況を示している。免震スリット８０のクリアランス８１中には、上記の如く、熱膨張耐火部材９１を設けておけばよい。かかる免震スリット８０の構成は、前記実施の形態１、２で適用しても構わない。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

前記実施の形態の説明では、免震装置を、積層ゴム免震材に構成した場合を例に挙げて説明したが、かかる免震装置は、積層ゴム免震材に限定する必要はない。例えば、滑り支障、転がり支障等に構成した免震装置の耐火構造として、本発明を適用することができることは言うまでもない。

図６には、上部柱体２０ａと下部柱体２０ｂとの間に転がり支承１０ｂに構成した免震装置１０を設け、かかる免震装置１０を前記実施の形態１と同様に周囲を耐火部材で囲み、周囲面の相対する側に目視確認用の耐火窓７０を設けた構成を模式的に示す。耐火窓７０は、上部耐火窓７０ａ、下部耐火窓７０ｂから構成され、間に免震スリット８０が設けられ、各々取り付けボルト７５で取り付けられている。かかる構成では、前記説明のように、目視点検で済む項目については、耐火部材で構成された耐火被覆を剥がすことなく、転がり支承の目視点検が行える。

本発明は、免震装置の耐火分野で十分に利用することができる。

本発明の適用を図る免震装置の一例としての積層ゴム免震材の構成を示す説明図である。 （ａ）は本発明に係る免震装置用耐火構造の構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は平断面図である。 （ａ）は本発明に係る免震装置用耐火構造の変形例の構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は平断面図である。 （ａ）は本発明に係る免震装置用耐火構造の変形例の構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は平断面図である。 （ａ）、（ｂ）は耐火窓の変形例と免震スリットの構成を示す説明図であり、（ｃ）は耐火部材側の免震スリットの構成を示す説明図である。 本発明を転がり支承に構成した免震装置に適用した場合を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１０ 免震装置
１０ａ ゴム積層免震材
１０ｂ 転がり支承
１１ フランジプレート
２０ 柱
２０ａ 上部柱体
２０ｂ 下部柱体
２１ 取り付け鋼材
３０ 梁
３１ スラブ
４０ 床
５０ 耐火部材
５０ａ 耐火部材
５０ｂ 耐火部材
５１ 点検口
６０ 支持部材
７０ 耐火窓
７０ａ 上部耐火窓
７０ｂ 下部耐火窓
７１ 空気層
７２ 耐火ガラス
７２ａ 耐火ガラス
７３ 耐火サッシ
７４ 珪酸ソーダ
７５ 取り付けボルト
８０ 免震スリット
８１ クリアランス
９１ 熱膨張耐火部材
Ａ 免震装置用耐火構造

Claims (4)

1. 免震装置を耐火材で囲う免震装置用耐火構造であって、
   前記耐火材で囲った内部の前記免震装置を目視確認することができる耐火窓を有することを特徴とする免震装置用耐火構造。
2. 請求項１記載の免震装置用耐火構造において、
   前記耐火窓は、間に免震スリットを介して、上部耐火窓と下部耐火窓とから構成されていることを特徴とする免震装置用耐火構造。
3. 請求項１または２記載の免震装置用耐火窓において、
   前記耐火窓に接するコンクリート部分の表面が、前記耐火材で覆われていることを特徴とする免震装置用耐火構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の免震装置用耐火構造において、
   採光用耐火窓を有することを特徴とする免震装置用耐火構造。

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