JP2021031993A - 耐火被覆シートの固定金具、耐火被覆シートの固定構造および耐火被覆構造 - Google Patents

Abstract

【課題】外壁材と床版とが直交状態で取り合う部位に配置される鉄骨梁を包囲するための耐火被覆シートを、現場での面倒な工程や電動工具等を必要とせずに、外壁材のウラ面に重ねて簡単に留め付けることのできる耐火被覆シートの固定金具と、その固定金具を用いた耐火被覆シートの固定構造および耐火被覆構造を提供する。【解決手段】固定金具４（４Ａ）は、ばね弾性を有する金属板からなり、下面部４１と背面部４２と上面部４３とが側面視略コ字状に連続する形状を有する。外壁材１が取り付けられるレール部材３４のリップ部３５に被せた耐火被覆シート５が、固定金具４（４Ａ）の下面部４１と上面部４３との間に弾性的に挟持される。【選択図】図６

Description

本願は、熱膨張性の耐火被覆シートを外壁材のウラ面に重ねて留め付ける耐火被覆シートの固定金具と、その固定金具を利用する耐火被覆シートの固定構造および耐火被覆構造に関する。

鉄骨造建築物については、火災時の熱によって躯体の強度が低下するのを遅延させるために、躯体を構成する鉄骨梁や鉄骨柱の周囲に適切な耐火被覆を施すことが法令等によって義務付けられている。特許文献１、２等には、火熱によって発泡し膨張することで断熱性を発揮する可撓性の耐火被覆シートを用いて、鉄骨梁や鉄骨柱を包囲する耐火被覆構造が提案されている。その耐火被覆シートは、エポキシ樹脂や合成ゴムにリン化合物、熱膨張性黒鉛、無機充填材等を混合した熱膨張性樹脂組成物からなるシート状成形物の表面に、ガラスクロス、炭素繊維等の無機繊維シートやアルミニウム箔、銅箔等の金属箔からなる不燃材層を積層するなどして形成されており、例えば積水化学工業社製の「フィブロック（登録商標）」が代表的である。

かかる耐火被覆シートを鉄骨材の周囲に固定するに際しては従来、以下のような工法が採られている。
（１）鉄骨材の縁部等にあらかじめ取付ピンを溶接しておき、鉄骨材の周囲に展張した耐火被覆シートをその取付ピンに突き刺して固定する。
（２）鉄骨材の周囲に適宜の取付具や耐火接着剤等を用いて、珪酸カルシウム板や石膏ボード、ロックウールボード等からなる不燃性板材を取り付け、その不燃性板材の外側に耐火被覆シートを重ねて、釘、ビス、タッカー等で不燃性板材に留め付ける。
（３）発泡軽量コンクリート（ＡＬＣ）製の床版や外壁材（外壁パネル）を鉄骨材に添設し、鉄骨材を包むように展張した耐火被覆シートの縁部を床版や外壁材にビスやタッカー等で留め付ける。

特許文献１の図４（第２実施形態）や特許文献２の図６（ａ）には、建物の外周部に配置される鉄骨梁に適用される耐火被覆構造も開示されている。所定の耐火性能を備えた外壁材（外壁パネル）と床版とが直交状態で取り合う部位に配置される外周部の鉄骨梁については、外壁材に面しない側面および底面を耐火被覆シートで覆い、その下縁部を外壁材の裏面に重ね、上縁部は床版の下面に重ねて、それぞれ釘やピン等の固定具で留め付ける。これにより、外壁材と耐火被覆シートと床版とが連続する複合的な耐火被覆構造（合成耐火被覆構造）となすものである。

特開２０１０−４３４４４号公報 登録実用新案第３１７１１３３号公報

耐火被覆シート自体は、ハサミやカッターを用いて所望のサイズに容易にカットすることができる。しかし、その耐火被覆シートを鉄骨材の周囲に固定するためには、あらかじめ鉄骨材に取付ピンを溶接したり、固定下地となる不燃性板材を鉄骨材のサイズに合わせて加工し、鉄骨材の周囲に取り付けたりするなどの面倒な工程が必要であった。また、耐火被覆シートの留め付け作業にも電動ドライバやタッカー等の電動工具が必要であった。

本願が開示する発明は、かかる施工事情を効率化すべくなされたものであって、特に外壁材と床版とが直交状態で取り合う部位に配置される外周部の鉄骨梁を包囲するための耐火被覆シートを、現場での面倒な工程や電動工具等を必要とせず簡単に留め付けることのできる耐火被覆シートの固定金具と、その固定金具を用いた耐火被覆シートの固定構造、および耐火被覆構造を提供するものである。

前述の目的を達成するために本願が開示する耐火被覆シートの固定金具は、外壁材が取り付けられるレール部材のリップ部に、可撓性を有する耐火被覆シートを被せて留め付けるための固定金具であって、ばね弾性を有する金属板からなり、下面部と背面部と上面部とが側面視略コ字状に連続する形状を有して、前記リップ部に被せた耐火被覆シートが前記下面部と前記上面部との間に弾性的に挟持されるように形成された、ものとして特徴付けられる。

さらに、前記固定金具における前記下面部の先端縁に上向きに折り上げられた係合片が形成されて、前記係合片が前記リップ部の基部に係合する、ものとして特徴付けられる。

また、他の構成にかかる耐火被覆シートの固定金具は、外壁材が取り付けられるレール部材のリップ部に、可撓性を有する耐火被覆シートを被せて留め付けるための固定金具であって、底面部と、その左右両側縁から上向きに立ち上げられた一対の側面部とを具備し、前記各側面部には側面視コ字状に開口する嵌装溝が形成されて、前記嵌装溝が前記リップ部に被せた耐火被覆シートに嵌装されるように形成された、ものとして特徴付けられる。

さらに、前記固定金具における前記嵌装溝の内縁を構成する上辺部または下辺部のうち少なくともいずれか一方に鋸刃状の噛着突起が形成された、ものとして特徴付けられる。

また、前述の目的を達成するために本願が開示する耐火被覆シートの固定構造は、鉄骨梁に、外壁材を取り付けるためのレール部材が結合され、前記レール部材には、前記鉄骨梁側に向けて張り出すリップ部が設けられ、前記外壁材が、そのウラ面を前記レール部材に添設させて建て込まれ、前記外壁材のウラ面に可撓性を有する耐火被覆シートを重ねて留め付ける耐火被覆シートの固定構造であって、前記耐火被覆シートの縁部が前記リップ部を上下から包むようにして前記リップ部に被せられ、前記リップ部に被せた耐火被覆シートをさらにその上下から挟むようにしてクリップ状の固定金具が装着された、ものとして特徴付けられる。

また、前述の目的を達成するために本願が開示する耐火被覆シートの固定構造は、外壁材と床版とが直交状態で取り合う部位に配置される鉄骨梁の、前記外壁材に面しない側面および底面が可撓性を有する耐火被覆シートによって被覆され、前記耐火被覆シートの縁部が前記外壁材のウラ面および前記床版の下面にそれぞれ重ねて留め付けられる耐火被覆構造において、前記鉄骨梁の下フランジに沿って、前記外壁材を取り付けるためのレール部材が結合され、前記外壁材が、そのウラ面を前記レール部材に添設させて建て込まれ、前記レール部材には、前記鉄骨梁側に向けて張り出すリップ部が設けられ、前記耐火被覆シートの縁部が前記リップ部を上下から包むようにして前記リップ部に被せられ、前記リップ部に被せた耐火被覆シートをさらにその上下から挟むようにしてクリップ状の固定金具が装着された、ものとして特徴付けられる。

前記耐火被覆シートの固定構造または耐火被覆構造において、前記固定金具は、前述の構成を選択的に採用することができる。

前述のように構成される耐火被覆シートの固定金具を使用すれば、鉄骨梁を被覆する耐火被覆シートの縁部を、面倒な工程や電動工具を必要とせずに、外壁材のウラ面に重ねて簡単に留め付けることができる。これにより、現場での施工性が格段に向上する。しかも、この固定金具は、火災時に耐火被覆シートが膨張しても抜け落ちたりずれたりすることがないように、耐火被覆シートを強固に保持する。

そして、この固定金具を用いる耐火被覆シートの固定構造、および耐火被覆構造を採用すれば、外壁材と床版とが直交状態で取り合う部位に配置される外周部の鉄骨梁に、適切な耐火被覆を簡単に施工することができる。

本願が開示する発明が適用される鉄骨造建築物の外壁構造の一例を示す断面図である。 前記外壁構造を構成する外壁材および外壁材取付金具の分解斜視図である。 前記外壁構造における鉄骨梁の下側部分の斜視図である。 前記外壁構造における鉄骨梁の上側部分の斜視図である。 本願が開示する発明の第１実施形態に係る固定金具の斜視図である。 図５の固定金具を用いて耐火被覆シートを固定する構造を示す説明図である。 本願が開示する発明の第２実施形態に係る固定金具の斜視図である。 図７の固定金具を用いて耐火被覆シートを固定する構造を示す説明図である。

＜外壁構造＞
本出願人は、特に鉄骨造の工業化住宅に好適な外壁構造として、図１〜図４に示すようなカーテンウォール方式の外壁構造を実用化している。この外壁構造に採用される外壁材１は、セメント系材料やセラミック系材料等を押出成形するなどしてパネル形状に成形したものであり、火災時にはそれ自体が所定の耐火性能を発揮する。外壁材１のオモテ面（屋外側の面）には天然石材や煉瓦等の質感を模した起伏模様が形成され、ウラ面（屋内側の面）は略平坦に形成されて、厚み方向における中間部分には上下方向に連通する複数箇所の中空孔１１が形成されている。

この外壁材１は、専用の外壁材取付金具２を用いて、躯体を構成する鉄骨梁３等（最下階にあっては基礎）に取り付けられる。外壁材取付金具２は、鋼板をプレス加工するなどして形成された部材であり、その中央には上下方向に延びる長孔２１が設けられ、上下いずれかの辺縁に側面視略Ｖ字形のフック部２２が設けられている。この外壁材取付金具２が、フック部２２を外壁材１の上縁側または下縁側に向けて外壁材１のウラ面の四隅近傍にあてがわれる。そして、長孔２１に屋内側から挿し込まれるボルト２３が、外壁材１のウラ面に形成された下孔１２に挿通され、あらかじめ外壁材１の中空孔１１内に挿着されたバネ板片付きのナット金具２４に螺合される。

一方、鉄骨梁３の上下のフランジ３１、３２には、鋼板からなる持出しファスナー３３が溶接等によって結合されている。その持出しファスナー３３には、外壁材１を取り付けるためのレール部材３４が溶接等によって結合されている。レール部材３４は、少なくとも一辺縁にリップ部３５を有する山形鋼やＣ形鋼等からなり、そのリップ部３５を鉄骨梁３側（屋内側）に向けて、鉄骨梁３の側方の上側および下側に、それぞれ水平方向に延びる状態で配置されている。

鉄骨梁３の上フランジ３１に取り付けられる持出しファスナー３３は、外壁材１の建て込み位置まで延び出して、外壁材１の下縁を支持し得るようになっている。そして、クレーン等によって吊り上げられた外壁材１がレール部材３４の外側面に建て込まれ、外壁材取付金具２のフック部２２がレール部材３４のリップ部３５に係着されて、屋内側からボルト２３が所定の締付トルクで締結される。このようにして鉄骨梁３に取り付けられた外壁材１は、その四隅がレール部材３４に沿って水平方向に変位するとともに、外壁材取付金具２に形成された長孔２１の範囲内で上下方向に変位することで、地震等による躯体の層間変位にも好適に追従し得るものとなる。

＜耐火被覆シートの固定金具・固定構造＞
本願が開示する発明の要部をなす耐火被覆シートの固定金具（以下、単に「固定金具」という。）は、例えば前述のような外壁構造におけるレール部材３４のリップ部３５に対して耐火被覆シートを留め付けることができるように最適化されたものである。耐火被覆シートとは、背景技術欄に記載した、火熱によって発泡し膨張することで断熱性を発揮する可撓性のシート材料である。

図５は、第１実施形態に係る固定金具４（４Ａ）を示す。この固定金具４Ａは、ばね弾性を有する金属板からなり、下面部４１と背面部４２と上面部４３とが側面視略コ字状に連続する形状を有している。下面部４１と上面部４３との対向間隔は、背面部４２に接続する基部側よりも先端側のほうが狭くなっている。下面部４１の先端縁には、上向きに折り上げられた係合片４４が形成されている。また、上面部４３の先端縁には、上向きに湾曲する押え片４５が形成されている。

図６は、図５の固定金具４Ａを用いて耐火被覆シート５を固定する構造を示す。

外壁材１と床版６とが直交状態で取り合う部位に配置される鉄骨梁３に、外壁材１を取り付けるためのレール部材３４が、持出しファスナー３３を介して結合され、外壁材１が、そのウラ面をレール部材３４に添設させるようにして建て込まれる。鉄骨梁３の下フランジ３２に結合されるレール部材３４には、鉄骨梁３の下面よりもやや低い位置から鉄骨梁３側（屋内側）に向けて略等幅で張り出すリップ部３５が形成されている。

鉄骨梁３の上に載架される床版６は発泡軽量コンクリートパネル等からなり、火災時にはそれ自体が所定の耐火性能を発揮する。床版６の縁端部と外壁材１との間に形成される隙間には、例えばグラスウールマット等からなる断熱材７１、７２が充填される。

また、鉄骨梁３の、外壁材１とは反対側の側面にもグラスウールマット等からなる断熱材７３が当てがわれて仮止めされる。そして、この断熱材７３の側面と鉄骨梁３の下面とが、可撓性を有する耐火被覆シート５によって被覆される。耐火被覆シート５の上縁部は床版６の下面に重ねられ、適宜の固定具７４を介して留め付けられる。

耐火被覆シート５の下縁部は、外壁材１のウラ面に重ねられ、図６の右側拡大図に示すように、レール部材３４のリップ部３５を上下から挟むようにしてレール部材３４に被せられる。そのリップ部３５に被せた耐火被覆シート５をさらに上下から挟むようにして、固定金具４Ａが適宜間隔で装着される。リップ部３５および耐火被覆シート５は、固定金具４Ａの下面部４１と上面部４３との間に弾性的に挟持される。下面部４１の先端縁に形成された係合片４４は、レール部材３４の下縁部を折曲して形成されたリップ部３５の基部に係合して、固定金具４Ａを外れにくくする。上面部４３の先端縁に形成された押え片４５は、レール部材３４の内側面に沿って耐火被覆シート５を押さえつける。この固定金具４Ａを使用すれば、鉄骨梁３を被覆する耐火被覆シート５の縁部を、電動工具等は必要とせず、極めて簡単に、外壁材１のウラ面に重ねて留め付けることができる。外壁材１をレール部材３４に係着する外壁材取付金具２（図１、図４）も、この耐火被覆シート５によって被覆されることになる。

図７は、第２実施形態に係る固定金具４Ｂを示す。この固定金具４Ｂは、上面視略矩形の底面部４６と、その左右両側縁から上向きに立ち上げられた一対の側面部４７とを具備しており、各側面部４７には側面視コ字状に開口する嵌装溝４８が形成されている。嵌装溝４８の内縁を構成する上辺部または下辺部のうち少なくともいずれか一方には、鋸刃状の噛着突起４９が形成されている。

この固定金具４Ｂが、図８に示すように、レール部材３４のリップ部３５に被せた耐火被覆シート５を上下から挟むようにしてリップ部３５に嵌装される。鋸刃状の噛着突起４９は、耐火被覆シート５の表面に食い込んで、固定金具４Ｂを外れにくくする。このような固定金具４Ｂによっても、鉄骨梁３を被覆する耐火被覆シート５の縁部を、極めて簡単に、外壁材１のウラ面に重ねて留め付けることができる。

上述の固定金具４（４Ａ、４Ｂ）は、火災時に耐火被覆シート５が膨張してもレール部材３４から抜け落ちたりずれたりすることなく、耐火被覆シート５を強固に保持することを実証試験で確認している。この固定金具４（４Ａ、４Ｂ）を用いて耐火被覆シート５を外壁材１のウラ面に留め付けることにより、外壁材１と鉄骨梁３との間に耐火被覆シート５が隙間なく張設された耐火被覆構造を、効率的に実現することができる。

なお、本願が開示する発明の技術的範囲は、例示した実施形態によって限定的に解釈されるべきものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて概念的に解釈されるべきものである。この発明の実施に際しては、特許請求の範囲において具体的に特定していない部材・部品の形状、位置関係、寸法、接合形態等を、例示形態と実質的に同様の作用効果が得られる範囲内で適宜、改変して実施することができる。

例えば、鉄骨梁３については、例示したＨ形鋼だけでなく、これに類するＩ形鋼、溝形鋼、ハット形鋼、２本の溝形鋼を背合わせに結合した合せ梁等の形鋼材にも適用可能である。また、外壁材１の形状、レール部材３４の形状、レール部材３４と鉄骨梁３との結合構造、レール部材３４に対する外壁材１の取付構造等についても、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜、改変可能である。

本願が開示する発明は、各種の鉄骨造建築物の耐火被覆に幅広く利用することができる。

１ 外壁材
１１ 中空孔
１２ 下孔
２ 外壁材取付金具
２１ 長孔
２２ フック部
２３ ボルト
２４ ナット金具
３ 鉄骨梁
３１ 上フランジ
３２ 下フランジ
３３ 持出しファスナー
３４ レール部材
３５ リップ部
４（４Ａ、４Ｂ） 固定金具
４１ 下面部
４２ 背面部
４３ 上面部
４４ 係合片
４５ 押え片
４６ 底面部
４７ 側面部
４８ 嵌装溝
４９ 噛着突起
５ 耐火被覆シート
６ 床版
７１、７２、７３ 断熱材
７４ 固定具

Claims (8)

1. 外壁材が取り付けられるレール部材のリップ部に、可撓性を有する耐火被覆シートを被せて留め付けるための固定金具であって、
   ばね弾性を有する金属板からなり、
   下面部と背面部と上面部とが側面視略コ字状に連続する形状を有して、
   前記リップ部に被せた耐火被覆シートが前記下面部と前記上面部との間に弾性的に挟持されるように形成された
   ことを特徴とする耐火被覆シートの固定金具。
2. 請求項１に記載された耐火被覆シートの固定金具において、
   前記下面部の先端縁に上向きに折り上げられた係合片が形成されて、
   前記係合片が前記リップ部の基部に係合する
   ことを特徴とする耐火被覆シートの固定金具。
3. 外壁材が取り付けられるレール部材のリップ部に、可撓性を有する耐火被覆シートを被せて留め付けるための固定金具であって、
   底面部と、その左右両側縁から上向きに立ち上げられた一対の側面部とを具備し、
   前記各側面部には側面視コ字状に開口する嵌装溝が形成されて、
   前記嵌装溝が前記リップ部に被せた耐火被覆シートに嵌装されるように形成された
   ことを特徴とする耐火被覆シートの固定金具。
4. 請求項３に記載された耐火被覆シートの固定金具において、
   前記嵌装溝の内縁を構成する上辺部または下辺部のうち少なくともいずれか一方に鋸刃状の噛着突起が形成された
   ことを特徴とする耐火被覆シートの固定金具。
5. 鉄骨梁に、外壁材を取り付けるためのレール部材が結合され、
   前記レール部材には、前記鉄骨梁側に向けて張り出すリップ部が設けられ、
   前記外壁材が、そのウラ面を前記レール部材に添設させて建て込まれ、
   前記外壁材のウラ面に可撓性を有する耐火被覆シートを重ねて留め付ける耐火被覆シートの固定構造であって、
   前記耐火被覆シートの縁部が前記リップ部を上下から包むようにして前記リップ部に被せられ、
   前記リップ部に被せた耐火被覆シートをさらにその上下から挟むようにしてクリップ状の固定金具が装着された
   ことを特徴とする耐火被覆シートの固定構造。
6. 請求項５に記載された耐火被覆シートの固定構造において、
   前記固定金具が、請求項１〜４のいずれか一項に記載された耐火被覆シートの固定金具である
   ことを特徴とする耐火被覆シートの固定構造。
7. 外壁材と床版とが直交状態で取り合う部位に配置される鉄骨梁の、前記外壁材に面しない側面および底面が可撓性を有する耐火被覆シートによって被覆され、前記耐火被覆シートの縁部が前記外壁材のウラ面および前記床版の下面にそれぞれ重ねて留め付けられる耐火被覆構造において、
   前記鉄骨梁の下フランジに沿って、前記外壁材を取り付けるためのレール部材が結合され、
   前記外壁材が、そのウラ面を前記レール部材に添設させて建て込まれ、
   前記レール部材には、前記鉄骨梁側に向けて張り出すリップ部が設けられ、
   前記耐火被覆シートの縁部が前記リップ部を上下から包むようにして前記リップ部に被せられ、
   前記リップ部に被せた耐火被覆シートをさらにその上下から挟むようにしてクリップ状の固定金具が装着された
   ことを特徴とする耐火被覆構造。
8. 請求項７に記載された耐火被覆構造において、
   前記固定金具が、請求項１〜４のいずれか一項に記載された耐火被覆シートの固定金具である
   ことを特徴とする耐火被覆構造。

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