JP2614954B2 - 鉄骨の免振耐火被覆工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高層、超高層建物等の鉄
骨耐火被覆工法等における構造材のゆれ、又は地震等に
よる振動に影響されない耐火断熱被覆工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建物の梁や柱などの鉄骨に耐火材
を被覆する工法として、鉄骨に直接ロックウールを主材
とし、これにポルトランドセメント結合材、水溶性粉末
質有機糊材を配合して調製した耐火材を水と共に鉄骨表
面に吹き付ける乾式の耐火被覆工法、またはロックウー
ルにポルトランドセメントと水で粘稠ペースト状に調製
した耐火材をポンプで圧送してスプレーガンで吹き付け
る湿式の耐火被覆工法、あるいは石綿珪酸カルシウム
板、プレキャストコンクリート板等の成形板を接着剤、
釘等を併用して鉄骨に直接貼り付ける成形板による耐火
被覆工法が適用されている。

【０００３】前者の乾式又は湿式耐火被覆工法において
は、吹付け用の機械を必要とするだけでなく、現場での
モルタル調合や均一な吹付けに熟練を要する上に、施工
に手間と時間がかかり、更にはモルタルやファイバー材
の飛散による人体への影響や周囲を汚すという問題があ
ると同時に、鉄骨の耐火被覆と壁体が一体になっている
ので鉄骨が揺れると壁との接合部の耐火被覆材に剥離、
脱落等が見られ、耐火性能を維持することが出来ず、問
題となっている。

【０００４】後者の成形板工法においては、工場で生産
された耐火断熱成形板を、施工現場にて組立てながら耐
火被覆を施す工法であり、この工法では、前記のような
問題はなく、しかも施工を著しく簡略化できるが、この
成形板は柱に直接取り付けられているか又は鉄骨に固定
されているアングル等に成形板を取り付けるため構造物
のゆれ、並びに地震等により接着材の剥がれ、釘の浮き
等により破損、脱落等が見られ耐火性能を維持すること
が出来ず問題となっている。又各成形板の重量が重いた
め、連結に手数がかかり、又基礎工事が大掛りになり、
コストがかかっているのが現状である。

【０００５】特開昭５７−１９７３４９号公報には、鉄
骨を被覆する耐火被覆材に、無機繊維を主材として形成
したフェルト材を用い、このフェルト材の鉄骨への被覆
固定は、ピンあるいはスタッドボルトの如き掛止め部材
を溶接手段により行い、この部材の先端にフェルト材の
抜け止めを施す鉄骨を耐火材で被覆する方法が開示され
ている。しかし、ロックウール、グラスウールなどの無
機繊維を主材として形成したフェルト材は１０００℃以
上の耐火性能を要求されるところには適用できない。

【０００６】そこで特開昭６２−１５６４５９号公報に
は、ロックウールフェルトまたはグラスウールフェルト
を基材とし、そのうえにセラミック繊維フェルトを積層
して一体に成形してなる耐火被覆材を、セラミック繊維
が外側になるように鉄骨に取り付ける耐火被覆工法が開
示されている。しかし、これらの無機繊維フェルトのみ
を鉄骨に密着して取り付けた耐火被覆では、繊維間に空
隙があるためか、火災のような対流伝熱の如き熱気流に
よる加熱に対して、無機繊維自体は耐熱性をもっていて
も、鉄骨自体の温度が上り、鋼材許容温度の３５０℃を
上まわる場合があり、耐火被覆の厚さが必要となり、重
くなるという問題がある。また見掛り用柱等の場合、表
面材が必要となる。

【０００７】本出願人等は、この観点から、先に特開平
２−２９６９４６号公報により、鉄骨に直接無機繊維フ
ェルトを巻きつけ密着させたものに耐火断熱板を固着さ
せ、地震や建物の揺れなどの振動を無機繊維フェルトで
吸収させることによって破損、脱落し難い中、低層建物
の免振耐火被覆工法を提案した。本発明は、高層、超高
層建物等の鉄骨の揺れが大きい建物に付いてこの発明を
改良するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、無機
繊維フェルトと耐火断熱板とを組み合わせて、耐火断熱
性を上げると共に、地震や建物の揺れに対しても破損、
脱落しない耐震性を更に向上させた免振耐火被覆工法を
提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、無機繊維
フェルトと耐火断熱板とを組み合わせて、耐火断熱性を
上げ、鉄骨の角部に口型、Ｕ型又はＬ型スペーサーを当
接し、これを介して耐火断熱板を固着しても、地震に対
して破損する場合があるのは、鉄骨の揺れに対して、こ
の鉄骨に密着して耐火断熱板が取りつけられているこ
と、また柱材が留め金具で固定されているため加熱によ
る柱材の膨脹により柱材の挫屈、損傷並びに耐火断熱板
の浮き、亀裂の発生があることを見い出し、この両者を
独立に設置すると共に型鋼材と柱材の両端又は一方に緩
衝体を設けることにより解決し得ることを知見し、本発
明を完成した。

【００１０】即ち本発明は、 （１） 鉄骨柱を耐火断熱性の板状体で耐火包囲するに
あたり、鉄骨柱に無機繊維を主体とした断熱材を取り付
けると共に、鉄骨柱の上下の天井面、床面に、鉄骨柱と
直接接触、接続していない、鉄骨柱の断面の一辺より長
い型鋼材を鉄骨柱の貫通部の両側の天井面、床面に配設
して、該型鋼材により鉄骨柱を囲む複数の柱材の上下端
部を緩衝体を介して、夫々天井部、床部で支持固定し、
該柱材の外側に耐火断熱板を内部の鉄骨の耐火被覆外面
と離して取り付けることを特徴とする鉄骨柱の免振耐火
被覆工法。 （２） 鉄骨梁を耐火断熱性の板状体で耐火包囲するに
あたり、鉄骨梁に無機繊維を主体とした断熱材を取り付
けると共に、鉄骨梁のある天井面に、鉄骨梁と直接接
触、接続させず該梁の両側に該梁と離れて平行に型鋼材
を配設し、該型鋼材の下方に鉄骨梁の高さより大きい間
隔をおいて下方に、鉄骨梁に平行して下方枠材を配設
し、該型鋼材（上方枠材）に適宜間隔をおいて、該型鋼
材（下方枠材）を、該型鋼材（上方枠材）と支持固定材
との間に緩衝体を介して支持固定すると共に、該上下枠
材の外側３面に耐火断熱板を、内部の鉄骨梁の耐火被覆
外面と離して、しかも、上方に気体流通の空間をおくこ
となく取り付けることを特徴とする鉄骨梁の免振耐火被
覆工法。 （３） 型鋼材が軽量溝形鋼材又はＬ型、Ｔ型鋼材であ
り、柱材が軽量型鋼材、セメント、石膏等の無機質成型
材、木質成型材よりなる群より選んだ少なくとも一種で
ある前項（１）記載の鉄骨柱の免振耐火被覆工法。 （４） 型鋼材が軽量溝形鋼材又はＬ型、Ｔ型鋼材であ
り、下方枠材及びその支持固定材が軽量型鋼材、木質成
型材よりなる群より選んだ少なくとも一種である前項
（２）記載の鉄骨梁の免振耐火被覆工法。

【００１１】以下本発明を詳細に説明する。先づ、Ｈ
型、口型鋼などの鉄骨のまわりにロックウール、グラス
ウール又はロックウール＋セラミックファイバー積層フ
ェルト等の断熱材フェルトを巻きつけ、鉄骨に一端を溶
接したピン等の手段で固定する。勿論耐熱性無機接着剤
により接着してもよく、スタッドボルトのようなボルト
を使用してナット締めしてもよい。要は掛止め部材を用
い、先端にフェルト材の抜け止めを行えばよい。密着保
持手段に限定されるものではない。

【００１２】鉄骨柱の場合には、この被覆鉄骨と、適宜
の一定小間隔（建物の高さにより揺れが異なる為、高さ
による揺れの設計値に基いて）をおいて、床面に２本の
チャンネル、アングルのような溝型鋼、Ｌ型鋼、Ｔ型鋼
等をアンカーボルト等で固定し、この型鋼の両端部にフ
ェルト及び／又はパッキン等の緩衝体をかまし角型鋼を
垂直に立て固定する。天井の上床にも同様の溝型鋼等を
固定して、上下で角型鋼を支持する。この角型鋼の外側
を結ぶ角筒形が被覆鉄骨を内部に含み、一定の空隙を保
持するようにする。全体を軽量にするため、溝型鋼、Ｌ
型鋼、角型鋼などの軽量型鋼を使用することが出来、ま
たセメント、石膏等を主材とした押出成形スタッド並び
に木質系角材等を使用しても良い。鉄骨梁の場合には、
この被覆梁鉄骨と適宜の一定小間隔をおいて、鉄骨梁の
ある天井面に、鉄骨梁と直接接触、接続させず該梁の両
側に該梁と離れて平行に型鋼材を配設する。この型鋼材
の下方に鉄骨梁の高さより大きい間隔をおいて下方に鉄
骨梁に平行して下方枠材を配設する。 この下方枠材は型
鋼材（上方枠材）から間隔をおいて支持固定材によっ
て、つり下げられるが、この支持固定材は、該型鋼材
（上方枠材）との間に図７に示されたような緩衝体を介
して支持固定され、下方に型鋼材（下方枠材）をつり下
げる。該上下枠材の外側３面に耐火断熱板を、内部の鉄
骨梁の耐火被覆外面と離して、しかも、上方に気体流通
の隙間をつくることなく取り付けるものである。これは
火焔がこの隙間から直接鉄骨梁の耐火被覆に当らないよ
うにするためである。支持固定材、下方枠材としては、
特に引張力が働くので軽量型鋼材を使用するのが好まし
い。緩衝体は、地震等による鉄骨の揺れや、加熱による
柱材の膨張により柱材が挫屈や損傷することを防止する
ものであり、無機質繊維からなるマット状、フェルト
状、ボード状のもの又は不燃性の樹脂やゴム等が使用で
きるが無機質繊維製であることがより好ましい。

【００１３】型鋼の固定手段は、吊りボルトに溶接が簡
便であるが、その他ボルト止め等他の固定手段によって
もよい。柱材も角型鋼に限らず、角筒形の中央または外
面に面が来るようにアングル材、Ｃ型材等を使用しても
よい。この４本の柱材の外面に耐火断熱板を取りつけ、
被覆鉄骨を完全に包囲するようにする。取り付け方法と
しては柱材に一端を溶接したピン又はタッピンネジ、ス
タッドボルトの如き掛止め部材で耐火断熱板を取りつけ
てもよく、耐熱性無機接着剤で接着してもよく、それら
と併用して取り付けてもよい。

【００１４】鉄骨に直接巻きつける無機繊維製断熱材と
は、従来公知のロックウール、グラスウール、セラミッ
クファイバーまたは、それらを組合わせた無機繊維製断
熱材等をいう、これらはマット、フェルト又はボードが
好ましい。これらを積層したものでもよいことは勿論で
ある。耐火断熱板とは、珪酸カルシウム板、石膏系ボー
ド繊維混入石膏板等の従来使用されているものをいう。

【００１５】本発明の一実施例を示す図１、図４を参照
して、詳細に説明する。図１はＨ型鋼からなる鉄骨構造
の柱に本発明の免震耐火被覆工法を施し、それを底面の
溝型鋼の所で水平に截った水平断面図である。図４は、
溝型鋼の端部に緩衝体をかまして角型鋼を立設した部分
の斜視図である。図１中１は鉄骨であり、２はマット
状、フェルト状、又はボード状の無機繊維製断熱材であ
る。３は該断熱材を鉄骨にとりつけるピンである。４は
溝型鋼、７は溝型鋼を固着させるアンカボルト、８は角
型鋼の柱材である。１０は耐火断熱板である。

【００１６】

【作用】本発明においては、耐火被覆された鉄骨と耐火
断熱板が密着しておらず、間に隙間を設けたのが特徴で
ある。地震等で建物が揺れた時、力のかかる通し鉄骨に
耐火断熱板が直接とりつけられてなく、耐火断熱板は独
立している。これは全体的に軽量であり、建物にかかる
力は直接にはかからず、角型鋼と耐火断熱板とは鉄骨と
くらべれば、はるかに相似た比重であって、揺れる場合
にも一体にゆれ動き、取付けピン又はスタッドボルト等
に力がかかることがなく、耐火断熱板の破損、脱落を有
効に防止することができる。

【００１７】

【実施例】以下に実施例によって本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこの実施例によって何等限定され
るものではない。

【００１８】（実施例１）図１に示した構造のＨ型鋼か
らなる柱に厚さ５０mm、密度８０ｋｇ／ｍ³ のロックウ
ール板（新日鐵化学（株）製サームボード）を耐火接着
材（浅野スレート（株）製 ＡＳボードＮ）で装着し、
これと間隔をおいて、２本の溝型鋼（森村金属（株）製
ランナー）の両端に石膏系押出成形柱材（浅野スレート
（株）製タスタッド）５０ｍｍを立設した角型柱の周囲
に厚さ８mmの耐火断熱板（浅野スレート（株）製 ＦＧ
ボードＮ）を固着して、耐火被覆を行った。なお、溝型
鋼と石膏系押出成形柱材の固定は厚さ２５ｍｍ、密度４
０ｋｇ／ｍ³ のロックウール板（新日鐵化学（株）製
サームボード）の緩衝体を使用した。このものを建設省
告示第２９９９号に定める耐火試験法による加熱試験を
行い、２４ヶ所の温度を測定した結果、内部の鉄骨が許
容平均温度３５０℃の温度を超えた時間は、耐火被覆の
基準値２時間の耐火構造を十分に超える１５９分であっ
た。またこの時、最高許容温度の４５０℃には達しなか
った。

【００１９】（実施例２〜１３、比較例１〜３）図１及
び図２に示した構造において、耐火断熱板、無機繊維製
断熱材、柱材の組み合わせを代えて、実施例１と同様の
加熱試験を行った。その結果を表１、表２、表３、表
４、表５、表６に示す。

【００２０】

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

【００２１】

【発明の効果】本発明の耐火被覆工法によれば、火災の
対流伝熱に比較的弱い無機繊維フェルトに、通気性の少
ない耐火断熱板を組み合わせた構造であるため耐火断熱
性が向上すると共に、この耐火断熱板が被覆した鉄骨に
直接固着されてなく、緩衝体によって柱材が独立してい
るので、地震や建物の揺れに対しても破損、脱落しない
免振性に優れており、端部が欠け落ちたりすることがな
いので建物内の美観を損うことなく、耐火性能を維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｈ型鋼からなる鉄骨構造の柱に、本発明の免震
耐火被覆工法を施し、それを底面の溝型鋼の所で水平に
截った水平断面図である。

【図２】口型鋼からなる鉄骨構造の柱に、本発明の免振
耐火被覆工法を施し、それを底面のＬ型鋼の所で水平に
截った水平断面図である。

【図３】Ｈ型鋼からなる鉄骨構造の梁に、本発明の免震
耐火被覆工法を施し、それを溝型鋼の所で垂直に載った
垂直断面図である。

【図４】図１の溝型鋼の端部にロックウールフェルト緩
衝体をかまして、その上に角型鋼を立設した部分の斜視
図である。

【図５】図２のＬ型鋼の一方を中心とし、緩衝体をかま
し、その上に押出成形柱を立設した部分の斜視図であ
る。

【図６】図２のＬ型鋼の代りにＴ型鋼を使用しＴ型鋼の
山を中心とし、緩衝体をかまして、その上に押出成形柱
を立設した部分の斜視図である。

【図７】図３の溝型鋼の中に緩衝体をかまして、その下
に角型鋼を立設した部分の斜視図である。

【符号の説明】

１ 鉄骨（Ｈ型、角型、Ｏ型） ２ 無機繊維断熱材 ３ 無機繊維断熱材取付ピン又は耐火接着材 ４ 柱材保持用型鋼材（溝型鋼） ５ 柱材保持用型鋼材（Ｌ型鋼） ６ 柱材保持用型鋼材（Ｔ型鋼） ７ 鋼材留め金具 ８ 柱材（角型鋼） ９ 柱材（押出成形品） １０ 耐火断熱板（ＦＧ−Ｎ等） １１ 緩衝体 １２ 床スラブ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄骨柱を耐火断熱性の板状体で耐火包囲す
   るにあたり、鉄骨柱に無機繊維を主体とした断熱材を取
   り付けると共に、鉄骨柱の上下の天井面、床面に、鉄骨
   柱と直接接触、接続していない、鉄骨柱の断面の一辺よ
   り長い型鋼材を鉄骨柱の貫通部の両側の天井面、床面に
   配設して、該型鋼材により鉄骨柱を囲む複数の柱材の上
   下端部を緩衝体を介して、夫々天井部、床部で支持固定
   し、該柱材の外側に耐火断熱板を内部の鉄骨の耐火被覆
   外面と離して取り付けることを特徴とする鉄骨柱の免振
   耐火被覆工法。
2. 【請求項２】鉄骨梁を耐火断熱性の板状体で耐火包囲す
   るにあたり、鉄骨梁に無機繊維を主体とした断熱材を取
   り付けると共に、鉄骨梁のある天井面に、鉄骨梁と直接
   接触、接続させず該梁の両側に該梁と離れて平行に型鋼
   材を配設し、該型鋼材の下方に鉄骨梁の高さより大きい
   間隔をおいて下方に、鉄骨梁に平行して下方枠材を配設
   し、該型鋼材（上方枠材）に適宜間隔をおいて、該型鋼
   材（下方枠材）を該型鋼材（上方枠材）と支持固定材と
   の間に緩衝体を介して支持固定すると共に、該上下枠材
   の外側３面に耐火断熱板を、内側の鉄骨梁の耐火被覆外
   面と離して、しかも上方に気体流通の空間をおくことな
   く取り付けることを特徴とする鉄骨梁の免振耐火被覆工
   法。
3. 【請求項３】型鋼材が軽量溝形鋼材又はＬ型、Ｔ型鋼材
   であり、柱材が軽量型鋼材、セメント、石膏等の無機質
   成型材、木質成型材よりなる群より選んだ少なくとも一
   種である請求項１記載の鉄骨柱の免振耐火被覆工法。
4. 【請求項４】型鋼材が軽量溝形鋼材又はＬ型、Ｔ型鋼材
   であり、下方枠材及びその支持固定材が軽量型鋼材、木
   質成型材よりなる群より選んだ少なくとも一種である請
   求項２記載の鉄骨梁の免振耐火被覆工法。