JP2016223203A - Coating structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規な被覆構造体に関するものである。 The present invention relates to a novel covering structure.
建築物、土木構築物等の構造物が火災等によって高温に晒された場合には、柱、梁等を構成する鉄骨の物理的強度が急激に低下するという問題がある。これに対し、鉄骨に耐熱保護性を有する被覆材を被覆し、火災時の鉄骨の温度上昇を遅延させて、鉄骨の物理的強度の低下を抑制する被覆構造が知られている。 When a structure such as a building or a civil engineering structure is exposed to a high temperature due to a fire or the like, there is a problem that the physical strength of a steel frame constituting a column, a beam, or the like rapidly decreases. On the other hand, a coating structure is known in which a coating material having heat resistance protection is coated on a steel frame to delay a rise in the temperature of the steel frame during a fire and suppress a decrease in the physical strength of the steel frame.
上記被覆構造としては、例えば、セメント等の無機質バインダーに、無機質繊維状物質、軽量骨材、結晶水含有無機質粉体等を適宜混合した混合組成物を鉄骨表面に厚付けした湿式被覆構造が知られている。また、上記湿式被覆構造に代えて、無機繊維混合マット、ロックウール、耐火ボード、熱発泡性シート等の乾式材料による乾式被覆構造も知られている。乾式被覆構造は、湿式被覆構造に比べて施工性に、仕上がり性に優れるため好適である。 As the coating structure, for example, a wet coating structure in which a mixed composition obtained by appropriately mixing an inorganic binder such as cement with an inorganic fibrous substance, a lightweight aggregate, a crystal water-containing inorganic powder, etc. is thickened on the surface of the steel frame is known. It has been. Further, instead of the wet coating structure, there is also known a dry coating structure using a dry material such as an inorganic fiber mixed mat, rock wool, fireproof board, thermal foamable sheet or the like. The dry-type coating structure is preferable because it is excellent in workability and finish as compared with the wet-type coating structure.
乾式被覆構造として、例えば、特許文献1には、無機系の硬質の被覆材に固定ピンを貫通させ固定ピンの先端を鋼材に押し当てながら溶接ガンによって固定ピンの先端を鉄鋼材に溶接止めした被覆構造が記載されている。また、特許文献2には、鉄骨梁にフェルト状からなる被覆材をスタッド溶接により固定する方法が記載されている。
As a dry coating structure, for example, in
特許文献1、特許文献2のように、乾式被覆構造では施工時に溶接作業が必要となる場合が多い。しかし、溶接時に発生する火花等により、被覆材に欠損部を生じ、耐熱保護性能が低下するおそれがある。また、火災等のおそれがあるため、施工時には火花養生シート等を設置する必要もある。
As in
本発明は、鉄骨構造物を構成するH型またはI型の鉄骨(以下、単に「鉄骨」ともいう)と、その鉄骨を覆う様に設けられた熱発泡性シートとを含む被覆構造体に関し、熱発泡性シートの固定方法を改善し、施工性を高め、安定した耐熱保護性を得ることを目的とする。 The present invention relates to a covering structure including an H-type or I-type steel frame (hereinafter also simply referred to as “steel frame”) constituting a steel structure, and a thermally foamable sheet provided so as to cover the steel frame. The purpose is to improve the fixing method of the heat-foamable sheet, improve the workability, and obtain stable heat-resistant protection.
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、鉄骨の上に位置する床材の下面に、特定の固定部材を設置し、当該固定部材によって熱発泡性シートを固定した耐火被覆構造体に想到し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has installed a specific fixing member on the lower surface of the flooring located on the steel frame, and has a fire resistant sheet in which the thermally foamable sheet is fixed by the fixing member. A coating structure was conceived and the present invention was completed.
すなわち、本発明の耐火被覆構造体は、下記の特徴を有するものである。
1.鉄骨構造物を構成するH型またはI型の鉄骨と、
上記鉄骨の上に位置する床材と、
上記鉄骨を覆う様に設けられた熱発泡性シートと有する被覆構造体であって、
上記床材は、床材下面において、上記鉄骨の上フランジ長手方向に沿って、つめ部を複数有する細長板状の固定部材が設置されたものであり、
上記熱発泡性シートの両端部が、上記固定部材のつめ部を貫通し、該つめ部の貫通部分が曲げられることによって固定されていることを特徴とする被覆構造体。
2.上記鉄骨の長手方向には複数の熱発泡性シートが設けられ、該熱発泡性シート同士の継ぎ目部分は重なり部を有することを特徴とする請求項1に記載の被覆構造体。
That is, the fireproof covering structure of the present invention has the following characteristics.
1. An H-type or I-type steel frame constituting the steel structure;
A flooring located above the steel frame;
A covering structure having a thermally foamable sheet provided so as to cover the steel frame,
The flooring is provided with an elongated plate-like fixing member having a plurality of pawls along the upper flange longitudinal direction of the steel frame on the flooring lower surface,
A covering structure characterized in that both end portions of the thermally foamable sheet penetrate through the claw portion of the fixing member, and the penetration portion of the claw portion is fixed by being bent.
2. The covering structure according to
上記1.〜2.に係る発明では、鉄骨に熱発泡性シートを施工する場合に、溶接作業が不要であり、火災等のおそれがなく、熱発泡性シートに欠損を生じるおそれもない。また、鉄骨の周りに、容易かつ効率的に熱発泡性シートを固定することができ、安定した耐熱保護性を得ることができる。 Above 1. ~ 2. In the invention according to the present invention, when the thermally foamable sheet is applied to the steel frame, the welding work is unnecessary, there is no fear of fire, and there is no possibility that the thermally foamable sheet is damaged. Further, the thermally foamable sheet can be fixed easily and efficiently around the steel frame, and stable heat-resistant protection can be obtained.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
本発明の被覆構造体の一例を図1に示す。 An example of the covering structure of the present invention is shown in FIG.
図1は、本発明被覆構造体の一例を示す(I)斜視図、(II)断面図である。図1では、床材4に設けられたH型鉄骨1と、H型鉄骨1の上に位置する床材4と、床材下面4aに設置された固定部材2、熱発泡性シート3から構成されており、床材に接した面を除くH型鉄骨1の周囲を空気層5と共に熱発泡性シート3が覆う様に設けられ、熱発泡性シート3の両端部が固定部材2によって固定されている。
FIG. 1 is a (I) perspective view and (II) sectional view showing an example of the covering structure of the present invention. In FIG. 1, it is comprised from the H-
図2は、本発明で用いるH型鉄骨の断面図を示す。本発明のH型鉄骨1としては、図2のように断面がH字型であり、上フランジ1aと下フランジ1bを板状のウェブ1cにより連結して形成された態様のものが使用される。H型鉄骨は、フランジ幅が広く、フランジ内外面が平行なものである。なお、本発明では、床材4に接する方を上フランジ、その反対側を下フランジという。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of an H-type steel frame used in the present invention. As the H-shaped
上記鉄骨の上に位置する床材4としては、鉄骨が設置される公知のものであればよく、好ましくは耐熱性を有するもの、例えば、ALC床、PC床、デッキプレート、デッキプレートコンクリート床が挙げられる。本発明では、床材4の下面において、上記鉄骨の上フランジ長手方向に沿って、つめ部を複数有する固定部材2が設置される。固定部材2が設置される場所は、床材下面4aの任意場所に設定すればよいが、本発明では、鉄骨の上フランジの付近4a’であることが好ましい。
The
図3は、本発明で用いる固定部材2の一例を示す。図3に示すように、本発明の固定部材2は、つめ部2aを複数有する細長板状2bであり、つめ部2aを折り曲げ、熱発泡性シート3を固定するものである。その材質は、耐熱性を有するものであり、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、亜鉛めっき鋼板、等が使用できる。
FIG. 3 shows an example of the fixing
固定部材2aの長さ(L)は、鉄骨の長さに応じて適宜設定すればよい。例えば、鉄骨の長さと同一のものでもよいし、鉄骨の長さよりも短いもの(好ましくは500〜5000mm、より好ましくは1000〜4000mm)を鉄骨の長手方向に複数設置して用いることもできる。また、固定部材2の幅(w)は、適宜設定すればよいが、好ましくは10〜100mm(より好ましくは20〜80mm)である。
The length (L) of the fixing
具体的に、本発明の固定部材2は、所望の長さを有する細長部材2b上につめ部2aを所要数設けたものである。つめ部2aは、細長部材2bに切り溝を設け一方方向に立てたもの(2a−1)、あるいは細長部材2b上にスタッドピン等を溶接によって設置したもの(2a−2)、等、いずれのものであってもよい。また、つめ部2aの折り曲げる方向は、適宜設定すればよいが、例えば、細長部材2bの長手方向(左右方向)、短手方向(上下方向)、あるいはこれらを組み合わせることもできる。ここで、つめ部2aが上記(2a−1)の場合、図3(I)(III)のように、細長部材2bの長手方向につめ部2aを立てたものでは細長部材2bの長手方向(左右方向)に折り曲げ、図3(II)のように、細長部材2bの短手方向につめ部2aを立てたものでは短手方向(上下方向)に折り曲げることが好ましい。なお、図3(II)の固定部材2の場合、つめ部2aを上方向に折り曲げることが好ましい。
Specifically, the fixing
さらに、つめ部2aは、図3(I)、(II)のように、細長部材2bの長手方向に1列、あるいは図3(III)のように2列、またはそれ以上設置され、その間隔は好ましくは50〜400mm(より好ましくは10〜200mm)であり、略均等に設置されることが好ましい。特に、本発明では、つめ部2aは2列以上に設置されるものが好ましく、さらには、例えば図3(III)のように各列のつめ部2aが交互に配置されるものが好ましい。この場合、熱発泡性シート3を固定した際の安定性が高まる。
Further, the
つめ部2aの形状は、熱発泡性シート3を貫通し、つめ部2aの貫通部分を曲げ、熱発泡性シート3を固定化できるものであればよく、例えば、上記つめ部2a−1の場合は、逆V字状、逆U字状、台形状、長方形状、等、上記つめ部2a−2の場合は、針状、円柱状、円錐状、長方形状、等が挙げられ、その長さ(高さh)は、好ましくは10〜50mm(より好ましくは15〜40mm)である。このような場合、熱発泡性シート3を固定した際の安定性がいっそう高まる。一方、細長部材2bの断面形状は、特に限定されず、図4(I)のような平板状、あるいは図4(II)〜(V)のような折板加工されたもの、その他任意の形状のものが使用できる。
The shape of the
本発明の熱発泡性シート3は、火災等により周囲温度が所定の発泡温度に達すると発泡し、炭化断熱層を形成するものである。熱発泡性シート3としては、構成成分として樹脂成分、難燃剤、発泡剤、炭化剤及び充填剤を含有するものが好適である。このうち、樹脂成分としては、例えば、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂、難燃剤としてはポリリン酸アンモニウム等、発泡剤としてはメラミン、ジシアンジアミド、アゾジカーボンアミド等、炭化剤としてはペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等、充填剤としては二酸化チタン、炭酸カルシウム、無機繊維等が挙げられる。
The thermally
各成分の配合比率は、固形分換算で、樹脂成分100重量部に対して、難燃剤200〜600重量部、発泡剤40〜150重量部、炭化剤40〜150重量部、及び充填剤50〜160重量部であることが好ましい。
熱発泡性シート3の厚みは、適用部位等により適宜設定すれば良いが、好ましくは0.2〜10mm程度、より好ましく0.5〜6mm程度である。
The blending ratio of each component is 200 to 600 parts by weight of a flame retardant, 40 to 150 parts by weight of a foaming agent, 40 to 150 parts by weight of a carbonizing agent, and 50 to 50 parts by weight of a filler with respect to 100 parts by weight of the resin component. The amount is preferably 160 parts by weight.
The thickness of the thermally
また、本発明の熱発泡性シート3は、上記構成成分を含むシートのみから構成されていてもよいが、裏面(部材側)に繊維質シートが積層されていてもよい。このような繊維質シートとしては、例えば、有機繊維及び/または無機繊維等を含む公知のシートを使用することができる。
Moreover, although the
本発明の被覆構造体は、例えば、以下の方法によって形成することができる。
(1)H型鉄骨1の上に設置された床材4に、H型鉄骨1の上フランジ1aの長手方向に沿って、溶接等によって固定部材2を設置する工程
(2)次いで、固定部材2のつめ部2aに、熱発泡性シート3の一方の端部を差し込んで貫通させる工程、
(3)つめ部2aを折り曲げて固定する工程
(4)さらに、H型鉄骨1の周囲を熱発泡性シート3が覆う様に被覆し、熱発泡性シート3のもう一方の端部も固定部材2のつめ部2aに、差し込んで貫通させる工程、
(5)つめ部2aを折り曲げて固定する工程
なお、上記工程(3)は、上記工程(5)と同時に行ってもよい。
The covering structure of the present invention can be formed, for example, by the following method.
(1) Step of installing the fixing
(3) Step of bending and fixing the
(5) Step of bending and fixing the
本発明の被覆構造体において、H型鉄骨1の長手方向に複数の熱発泡性シート3を設ける場合は、該熱発泡性シート3同士の継ぎ目部分は重なり部Aを有することが好ましい。また、本発明の被覆構造では、上記のようにH型鉄骨1の下フランジ1bを覆う熱発泡性シート3が接着剤を介して固定されてもよい。
In the covering structure of the present invention, when a plurality of thermally
本発明の被覆構造体は、熱発泡性シート3を2枚以上積層して使用することができる。熱発泡性シート3を2枚以上積層する場合は、予め接着剤等で積層した熱発泡性シートを用いることもできるが、上記工程(2)(4)において連続して熱発泡性シート3を固定部材2のつめ部2aに、差し込んで貫通させた後、つめ部2aを折り曲げて固定すればよい。
The covering structure of the present invention can be used by laminating two or more thermally
さらに、本発明の被覆構造体は、熱発泡性シート3の外周を無機質シート7で覆うこともできる。この場合、火災等により熱発泡性シート3が発泡して形成された炭化断熱層の脱落等を十分に防止することができる。本発明では、熱発泡性シート3と無機質シート7は接するように被覆されてもよいし、空気層を設けて被覆されてもよい。無機質シート7としては、例えば、金属フィルム、無機繊維質シート、シリカクロス等が挙げられる。
Furthermore, the coating structure of the present invention can also cover the outer periphery of the thermally
本発明において、無機質シート7を被覆する場合は、熱発泡性シート3に、予め接着剤等で無機質シート7を積層した熱発泡性シートを用いることもできるが、上記工程(2)(4)において熱発泡性シート3を固定部材2のつめ部2aに、差し込んで貫通させた後、無機質シート7をつめ部に、差し込んで貫通させ、つめ部2aを折り曲げて固定すればよい。
In the present invention, when the inorganic sheet 7 is coated, a heat-foamable sheet obtained by previously laminating the inorganic sheet 7 with an adhesive or the like can be used as the heat-
本発明は、上述のH型鉄骨同様にI型鉄骨にも適用可能である。 The present invention is applicable to an I-type steel frame as well as the above-described H-type steel frame.
図5は、本発明で用いるI型鉄骨の断面図を示す。本発明のI型鉄骨11としては、断面がI字型であり、上フランジ11aと下フランジ11bを板状のウェブ11cにより連結して形成された態様のものが使用される。I型鉄骨11は、通常、フランジ内側に勾配がつけられている。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of a type I steel frame used in the present invention. As the I-
図6では、I型鉄骨11と、I型鉄骨11の上に位置する床材4と、床材下面4aに設置された固定部材2、熱発泡性シート3から構成されており、床材4に接した面を除くI型鉄骨11の三面を空気層5と共に熱発泡性シート3が覆う様に設けられ、熱発泡性シート3の両端部が固定部材2で固定されている。
In FIG. 6, it is comprised from the I-
以下に実施例を示し、本発明の特徴をより明確にする。 Examples are given below to clarify the features of the present invention.
(熱発泡性シート)
熱可塑性樹脂(アクリル樹脂)100重量部、メラミン90重量部、ジペンタエリスリトール90重量部、ポリリン酸アンモニウム320重量部、酸化チタン100重量部を主成分する混合物を温度120℃に設定した加圧ニーダーで混練して熱発泡性シート用混練物を調製後、ガラス不織布上に混練物を積層し圧延ローラーによってシート状に加工し、膜厚1.5mmの熱発泡性シート(450mm×1200mm)を作製した。
(Thermal foaming sheet)
A pressure kneader in which a mixture of 100 parts by weight of a thermoplastic resin (acrylic resin), 90 parts by weight of melamine, 90 parts by weight of dipentaerythritol, 320 parts by weight of ammonium polyphosphate, and 100 parts by weight of titanium oxide is set at 120 ° C. After kneading with kneading to prepare a kneaded product for a heat-foamable sheet, the kneaded product is laminated on a glass nonwoven fabric and processed into a sheet by a rolling roller to produce a heat-foamable sheet (450 mm × 1200 mm) having a film thickness of 1.5 mm. did.
図2に示すように床板(ALC板)にH型鉄骨(H400×200×8×13mm、長さ1200mm)を設置した。次いで、H型鉄骨の上フランジの両側エッジ部長手方向に沿って図3(I)に示す固定部材[(L)3000mm×(W)24mm]を床材下面(図2−4a’)に各4本溶接付けし固定した。図1に準じて、固定部材のつめ部に作製した熱発泡性シートのガラス不織布側がH型鉄骨側となるように熱発泡性シートの一方の端部を差し込んで貫通させ、つめ部を折り曲げて固定し、さらに、H型鉄骨の周囲を熱発泡性シート3が覆う様に巻きつけ、熱発泡性シートのもう一方の端部も固定部材のつめ部に、差し込んで貫通させ、つめ部を折り曲げて固定した。また、熱発泡性シート同士の継ぎ目部分は、重なり幅20mmとなるように貼りを巻きつけたものを試験体とした。
作製した試験体につき、ISO834の標準加熱曲線に準じて1時間加熱試験を行った。その結果、ほぼ均一な炭化断熱層が形成され、良好な耐火性能を示した。
As shown in FIG. 2, an H-shaped steel frame (H400 × 200 × 8 × 13 mm, length 1200 mm) was installed on the floor plate (ALC plate). Next, fixing members [(L) 3000 mm × (W) 24 mm] shown in FIG. 3 (I) along the longitudinal direction of both edge portions of the upper flange of the H-shaped steel frame are placed on the floor material lower surface (FIG. 2-4a ′). Four pieces were welded and fixed. According to FIG. 1, insert one end of the thermally foamable sheet so that the glass nonwoven fabric side of the thermally foamable sheet produced on the pawl of the fixing member is the H-type steel frame side, and fold the pawl. Then, wind around the H-shaped steel frame so that the heat-
The prepared test specimen was subjected to a heating test for 1 hour in accordance with a standard heating curve of ISO834. As a result, a substantially uniform carbonized heat insulating layer was formed, and good fire resistance performance was exhibited.
1.H型鉄骨
1a.上フランジ
1b.下フランジ
1c.ウェブ
11.I型鉄骨
11a.上フランジ
11b.下フランジ
11c.ウェブ
2.固定部材
2a.つめ部
2b.細長板
3.熱発泡性シート
4.床材
4a.床材下面
5.空気層
A.重なり部
1. H-
Claims (2)
上記鉄骨の上に位置する床材と、
上記鉄骨を覆う様に設けられた熱発泡性シートとを有する耐火被覆構造体であって、
上記床材は、床材下面において上記鉄骨の上フランジ長手方向に沿って、つめ部を複数有する細長板状の固定部材が設置されたものであり、
上記熱発泡性シートの両端部が、上記固定部材のつめ部を貫通し、該つめ部の貫通部分が曲げられることによって固定されていることを特徴とする被覆構造体。 An H-type or I-type steel frame constituting the steel structure;
A flooring located above the steel frame;
A fireproof covering structure having a thermally foamable sheet provided so as to cover the steel frame,
The flooring is provided with an elongated plate-like fixing member having a plurality of pawls along the upper flange longitudinal direction of the steel frame on the flooring lower surface,
A covering structure characterized in that both end portions of the thermally foamable sheet penetrate through the claw portion of the fixing member, and the penetration portion of the claw portion is fixed by being bent.
The covering structure according to claim 1, wherein a plurality of thermally foamable sheets are provided in a longitudinal direction of the steel frame, and a joint portion between the thermally foamable sheets has an overlapping portion.
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