JP2999102B2 - 耐火構造の建物ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、耐火構造の建物ユニ
ットに係り、特に、共同住宅、病院、寄宿舎等を用途と
する三階建以上のユニット建築物に適用して好適であ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ユニット建築物は、三階建以上の
建物に対しても普及している。ユニット建築物は、建物
の工業生産化率を高めるために、一棟の建物を予めいく
つかの運搬可能な大きさの箱形の建物ユニットや屋根ユ
ニットに分けて工場生産し、これらを建築現場に輸送し
て、基礎の上で水平方向又は上下に据付して施工、組立
する方式の建物である。

【０００３】一方、共同住宅、病院、寄宿舎等を用途と
する三階建以上の建築物は、建築基準法に基づき、床、
大梁、壁、柱等の主要構造部が所定の耐火性能を有する
耐火構造でなければならない。

【０００４】従来、三階建以上のユニット建築物に用い
られる耐火構造の建物ユニットにあっては、特開昭６３
−１６５６２７号公報や、特開昭６３−１６５６３０号
公報等に記載されているように、躯体を鉄骨系で構成す
ると共に、高温に弱い鉄骨を火炎から護るために、鉄骨
の柱や梁を所定の厚さの耐火被覆材で耐火被覆し、さら
に、床パネルや外壁パネル、界壁パネル等を所定の耐火
区画材料で形成することで、主要構造部について所定の
耐火性能を確保するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ユニット建
築物は、上記したように、各建物ユニットを予め工場で
生産し、建築現場に輸送して基礎の上に据付して組み立
てられるものであるから、各建物ユニットは、道路輸送
上の高さ制限の対象となる。それ故、建物ユニットの高
さは道路輸送上の制約から、その上限が自ずから決まっ
てしまう。

【０００６】加えて、三階建以上のユニット建築物に用
いられる耐火構造の建物ユニットにあっては、上記した
ように、床大梁や天井大梁等の主要構造部を所定の厚さ
の耐火被覆材で耐火被覆することにより、所定の耐火性
能を有する耐火構造としなければならないために、床面
は相対的に高くなり、天井面は相対的に低くなる傾向に
あった。このような制約の下で、耐火構造の建物ユニッ
トの天井高を大きく確保するには、床大梁や天井大梁の
梁背を低くすることが考えられる。しかしながら、三階
建以上の建築物に対して、梁背の低い構造材を用いるの
は、構造安定性に欠け、妥当ではない。

【０００７】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、耐火性能や構造安定性を犠牲にすることなく、
室内の広さに応じたゆとりある天井高を確保できる共
に、材積の節減にも寄与し得る耐火構造の建物ユニット
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、四隅の柱の上下端間がそれ
ぞれ梁で結ばれて箱形に組み立てられた鉄骨系の建物ユ
ニットにおいて、前記梁又は／及び柱は、高温時耐力の
保証された耐火鋼から形成され、前記耐火鋼から形成さ
れた前記梁又は／及び柱の所定の部位には工場及び現地
施工において耐火被覆材が取着されて耐火被覆がなさ
れ、該耐火被覆材は、通常規模の火災性状を想定してな
される１時間耐火試験方法に基づく加熱期間中、前記梁
又は／及び柱の平均温度を３５０℃以上で２／３耐力時
点温度以下の範囲に留める厚さに設定され、前記２／３
耐力時点温度とは、前記耐火鋼が常温時において有する
耐力の２／３にまで該耐火鋼の耐力が低下する時点にお
ける鋼材温度と定義されるものであり、ユニット建物を
構築する際に、水平方向に互いに隣接して配置される２
つの前記建物ユニット間に生ずる床わたり部には、長手
方向を平行にして互いに対向する２本の溝形の前記耐火
鋼からなる前記梁の上フランジ上面間に、前記耐火被覆
材からなる床わたり材が現地施工にて取着され、このと
き、該床わたり材の上面と、該床わたり材を挟む形にな
る両側の建物ユニットの床部を構成する床下地材の上面
とが略面一になるように、予め、床部における前記床下
地材の上面が前記梁の上フランジ上面よりも前記床わた
り材の厚み分だけ高位に設定されていることを特徴とし
ている。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の耐火構造の建物ユニットであって、床わたり材の耐
火被覆材が変形追随性に優れる柔軟なものであることを
特徴としている。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、四隅の柱の
上下端間がそれぞれ梁で結ばれて箱形に組み立てられた
鉄骨系の建物ユニットにおいて、前記梁又は／及び柱
は、高温時耐力の保証された耐火鋼から形成され、前記
耐火鋼から形成された前記梁又は／及び柱の所定の部位
には工場及び現地施工において耐火被覆材が取着されて
耐火被覆がなされ、該耐火被覆材は、通常規模の火災性
状を想定してなされる１時間耐火試験方法に基づく加熱
期間中、前記梁又は／及び柱の平均温度を３５０℃以上
で２／３耐力時点温度以下の範囲に留める厚さに設定さ
れ、前記２／３耐力時点温度とは、前記耐火鋼が常温時
において有する耐力の２／３にまで該耐火鋼の耐力が低
下する時点における鋼材温度と定義されるものであり、
ユニット建物を構築する際に、水平方向に互いに隣接し
て配置される２つの前記建物ユニット間に生ずる天井わ
たり部には、長手方向を平行にして互いに対向する２本
の溝形の前記耐火鋼からなる前記梁の下フランジ下面間
に、前記耐火被覆材からなる天井わたり材が現地施工に
て取着され、このとき、該天井わたり材の下面と、該天
井わたり材を挟む形になる両側の建物ユニットの天井部
を構成する天井下地材の下面とが略面一になるように、
予め、天井部における前記天井下地材の下面が前記梁の
下フランジ下面よりも前記天井わたり材の厚み分だけ低
位に設定されていることを特徴としている。

【００１１】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の耐火構造の建物ユニットであって、天井わたり材の
耐火被覆材が変形追随性に優れる柔軟なものであること
を特徴としている。

【００１２】また、請求項５記載の発明は、請求項１又
は３記載の耐火構造の建物ユニットであって、耐火鋼が
鋼材温度６００℃の下でも該耐火鋼が常温時において有
する耐力の２／３以上の耐力を維持し得る品質を備えた
ものであることを特徴としている。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【作用】この種の建物ユニットにあっては、従来、梁や
柱等の主要構造部に、鋼材温度が３５０℃を越えると、
耐力が常温時耐力の２／３以下に低下してしまう普通鋼
が用いられていたため、梁や柱に所定の耐火性能を持た
せるためには、厚めの耐火被覆材（例えば、２５ｍｍの
珪酸カルシウム板等）で梁や柱を覆い、鋼材温度を３５
０℃以下に抑える必要があった。これに対して、この発
明の構成によれば、梁や柱等の主要構造部に高温時耐力
の保証された耐火鋼、より好ましくは６００℃の高温に
も構造上耐え得る耐火鋼が用いられるので、薄めの耐火
被覆材（例えば、１２．５ｍｍの珪酸カルシウム板等）
で梁や柱を覆い、これにより、鋼材温度が６００℃まで
上昇しても構造上支障はない。それ故、床構造体、天井
構造体及び柱部分を薄くできるので、従来よりも、一段
とゆとりある天井高及び部屋空間を確保できる。また、
耐火被覆材を薄くできることから材積の節減にも寄与で
きる。また、耐火被覆材を薄くできる分、ユニット間わ
たり部において、床調整材や天井調整材を使用できるの
で、床面段差や天井段差を解消でき、建物ユニットの品
質を高めることができる。

【００１６】なお、セラミックファイバ等の柔軟な耐火
被覆材は、梁や柱の変形や膨張に容易に追従し得る上、
充填性に富むため、隙間が生じ易い部位、取付が困難な
部位の耐火被覆に適用して好適である。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。図１は、この例の耐火構造の建物ユニッ
トの躯体構造を示す斜視図、図２は、同躯体構造を分解
して示す斜視図、図３は、同建物ユニットの柱部を拡大
して示す斜視図、図４は、同建物ユニットの床部を拡大
して示す断面図、また、図５は、同建物ユニットの天井
部を拡大して示す断面図である。まず、図１に示すよう
に、同建物ユニット１は、溝形鋼からなる４本の床大梁
２，２，…と、角型鋼管からなる４本の柱３，３，…
と、溝形鋼からなる４本の天井大梁４，４，…と、ＡＬ
Ｃ版（Autoclaved Light Weight Concrete；気泡コンク
リート版）からなる複数の床パネル５，５，…と、小型
溝形鋼からなる複数の天井小梁６，６，…とから箱形の
躯体が構成され、この躯体に、図３乃至図５に示す壁パ
ネル（外壁パネル７、内壁パネル８、又は図示せぬ界壁
パネル）や、天井面材９が、ボルトやタッピングビス等
の固定具を用いて取着されることにより構成されてい
る。なお、建物ユニットのどの側面にどの種の壁パネル
（外壁パネル７、内壁パネル８、又は界壁パネル）が取
着されるかは、建物ユニット１がユニット建築物のどの
部分を構成するかによって決定され、壁パネルが３つの
側面に取着されてなるコの字壁状の建物ユニット、壁パ
ネルが相対向する２つの側面に取着されてなる二の字壁
状の建物ユニット、壁パネルが相交差する側面に取着さ
れてなるＬ字壁状の建物ユニット等が存在する。

【００１８】ここで、上記床大梁２，２，…、天井大梁
４，４，…及び柱３，３，…には、いずれも同一組成の
耐火鋼からなる溝形鋼や角型鋼管を用いている点が、従
来における耐火構造の建物ユニットと大きく異なるとこ
ろである。この例において取り扱われる耐火鋼はＳＳ４
００と称される材で、図７の（イ）に示すように、６０
０℃の高温下でも、この鋼材が常温時に有する耐力の２
／３以上の耐力、すなわち、１６３Ｎ／ｍｍ²以上の耐
力を維持し得る品質を備えている。

【００１９】各柱３において、その上端部には、図３に
示すように、２つのコ字状のジョイントピース１０，１
０が互いに直交する側面から水平方向に突設され、各ジ
ョイントピース１０に各天井大梁４の先端部が嵌合溶接
されて、四隅の柱３，３，…の上端部間が天井大梁４，
４，…で結ばれている。また、各柱３の下端部にも、２
つのコ字状のジョイントピース１１，１１が互いに直交
する側面から水平方向に突設され、各ジョイントピース
１１に各床大梁２の先端部が嵌合溶接されて、四隅の柱
３，３，…の下端部間が床大梁２，２，…で結ばれてい
る。なお、各ジョイントピース１０（１１）も柱３と同
一の耐火鋼から形成されている。また、柱３の上端面、
下端面には、それぞれ鋼板からなる上閉塞板１２、下閉
塞板１３が溶接されている。上閉塞板１２には、中央部
位に上下階接合ボルト１４が植設され、また、その両側
で互いに対角をなす２つのコーナ寄りの部位には、位置
決め用のガイドピン１５，１５がそれぞれ植設されてい
る。

【００２０】なお、各ガイドピン１５は、その位置決め
機能の性質から、上下階接合ボルト１４よりも長軸に形
成されている。一方、下閉塞板１３には、中央部位に
（下階建物ユニット１の）上下階接合ボルト１４を挿通
させるボルト挿通孔１６が穿設され、また、その両側で
互いに対角をなす２つのコーナ寄りの部位には、（下階
建物ユニット１の）ガイドピン１５，１５をそれぞれ挿
通させるピン挿通孔１７，１７が穿孔されている。

【００２１】さらに、柱３は、床大梁２及び天井大梁４
と接合している上下端部を除く部分のうち、建物ユニッ
ト１内部を臨む２つの側面が、予め工場において、厚さ
１２．５ｍｍの珪酸カルシウム板からなる硬質の耐火被
覆材１８によって耐火被覆されている。耐火被覆材１８
の厚みを１２．５ｍｍに設定したのは、この出願に係る
発明者達が通常規模の火災性状を想定して行った１時間
耐火試験によって、耐火被覆材１８をこの程度まで薄く
しても、柱３の温度（鋼材温度）を６００℃以下に抑え
られることが確認できたからである。なお、上記したよ
うに、柱３を構成する耐火鋼は、６００℃の高温下で
も、構造強度として要求される常温時耐力の２／３以上
の耐力を維持し得るから、柱３の温度（鋼材温度）が６
００℃まで上昇しても構造安定性を損なわない。

【００２２】また、建物ユニット１の床構造体におい
て、上記各床パネル５は、厚さ１２５ｍｍのＡＬＣ版
（Autoclaved Light Weight Concrete；気泡コンクリー
ト版）からなり、これにより、耐火時間２時間以上（JI
S A 1304 建築構造部分の耐火試験方法による）の耐火
性能が確保されている。床パネル５，５，…は、図２に
示すように、長方形の板状体で、桁側の床大梁２，２の
長手方向に短辺を沿わせ、長辺同士を順次隣接させた状
態で、桁側の床大梁２，２間に架け渡されており、図４
に示すように、それぞれの短辺側両端部が、桁側の床大
梁２，２のウェブ内側面にワンサイドリベット１９，１
９，…で固定された受け部材２０，２０と押さえ部材２
１，２１とに挟持され、これらを貫通するボルト２２，
２２とナット２３，２３とで強固に締結されて、各桁側
の床大梁４に固定されている。

【００２３】床大梁２，２，…の内側面側には、床パネ
ル５，５，…の上面と上フランジとの間の溝開口面を耐
火被覆するために、厚さ１２．５ｍｍの珪酸カルシウム
板からなる硬質の耐火被覆材２４，２４…が、床パネル
５，５，…の上面に取付具を介して取り付けられてい
る。ここで、各耐火被覆材２４の上面が床大梁２，２，
…の上フランジ上面に略面一になるように、その高さが
設定されている。また、耐火被覆材２４の厚みを１２．
５ｍｍに設定したのは、柱３の耐火被覆材１８を１２．
５ｍｍに設定した理由と同様である。

【００２４】なお、ユニット建築物を構築する際に、ユ
ニット間の床わたり部２５となるべき床大梁２の上面に
は、工場段階では耐火被覆はなされず、施工・組立性を
考慮して現地にて耐火被覆される。一方、外壁パネル７
等が取り付けられる側の床大梁２の上面には、予め工場
にて珪酸カルシウム板等の耐火被覆材２６が被せられて
耐火被覆がなされる。床大梁２，２，…の外側面には耐
火被覆はされない。この理由は、ユニット間の床わたり
部２５となるべき床大梁２の外側面には隣の床大梁２の
外側面が必ず対向配置され、この場合、一方の床大梁２
の内側面上部に施された耐火被覆が、実質的に他方の床
大梁２の外側面上部の耐火被覆にもなるからであり、一
方、外壁パネル７等が取り付けられる側の床大梁２の外
側面にはそれ自身耐火性能を備えた外壁パネル７が取り
付けられるからである。また、床大梁２，２，…の下面
にも耐火被覆はなされない。この理由は、床大梁２，
２，…は、基礎又は耐火被覆された天井大梁４，４，…
に沿って、かつ、基礎又は天井大梁４，４，…の直上に
配設されるので、床大梁の下方を耐火被覆する必要がな
いからである。

【００２５】床パネル５，５，…の上面には、パーティ
クルボード等の根太受け２７，…が耐火被覆材２４の内
側に配設され、根太受け２７，…の上面には床根太２
８，２８，…が取着され、さらに、床根太２８，２８，
…の上面にはパーティクルボード等の床面材２９が貼着
されている。ここで、床面材２９の広がりは、床大梁
２，２，…の内側面を耐火被覆する耐火被覆材２４，２
４，…にまでは及ばないようになされており、また、こ
の例においては、床面材２９は、その上面が、耐火被覆
材２４の上面や床大梁２の上フランジ上面よりも、１
２．５ｍｍ（後述する耐火被覆材４１の厚みに相当す
る）だけ高位になるように設定されている。

【００２６】また、図５に示すように、建物ユニットの
天井構造体において、相対向して配置される２本の桁側
の天井大梁４，４間には、一対のガゼットプレート３
０，３１を介して、各天井小梁６が架け渡されている。
各天井小梁６の下端部には、木質の天井根太３２，…が
設置され、天井根太３２，…の下端部には、天井根太３
２，…の長手方向に直交する方向に天井野縁３３，３
３，…が取着され、さらに、これら天井野縁３３，３
３，…の下面に石膏ボード等の天井面材９がタッピング
ビス等で貼着されている。ここで、天井面材９は、その
下面が、天井大梁４の下フランジ下面よりも、１２．５
ｍｍ（後述する耐火被覆材４３の厚みに相当する）だけ
低位になるように設定されている。各天井大梁４には、
同図に示すように、溝内にロックウール３４等の吸音性
断熱材が充填され、内側面（溝開口面）には、厚さ１
２．５ｍｍの珪酸カルシウム板からなる硬質の耐火被覆
材３５が被せられて耐火被覆されている。この耐火被覆
材３５の厚みを１２．５ｍｍに設定したのは、柱３の耐
火被覆材１８を１２．５ｍｍに設定した理由と同様であ
る。

【００２７】上記耐火被覆材３５は、図６に示すよう
に、天井大梁４のウェブ内面にワンサイドリベットで固
定された断面コ字形のガゼットプレート３０と、天井小
梁６のウェブ内面に溶接により固定された断面Ｌ字形の
ガゼットプレート３１とに挟持される状態で、ボルト締
結されることにより、天井大梁４の内側面を耐火被覆し
ている。ここで、各耐火被覆材３５の上面が、天井大梁
４の上フランジ上面よりも高くなるように設定され、耐
火被覆材３５の上面には、さらに、セラミックファイバ
等からなる柔軟な耐火被覆材３６が耐火接着剤を介して
取着されている。なお、ユニット建築物を構築する際
に、ユニット間の天井わたり部３７となるべき天井大梁
４の下面には、工場段階では耐火被覆はなされず、施工
・組立性を考慮して現地にて耐火被覆される。一方、外
壁パネル７等が取り付けられる側の天井大梁４の下面に
は、予め工場にて珪酸カルシウム板等の耐火被覆材３８
が被せられて耐火被覆がなされる。

【００２８】また、上記壁パネルのうち、外壁パネル７
は、図３乃至図５に示すように、例えば、厚さ１００ｍ
ｍのＡＬＣ版等の耐火時間２時間以上（JIS A 1304 建
築構造部分の耐火試験方法による）の耐火材料で形成さ
れ、ロックウール等の充填材を介して床大梁２及び天井
大梁４に固定されている。内壁パネル８は珪酸カルシウ
ム板と石膏ボードとの積層からなる厚さ６８ｍｍの耐火
積層版で形成され、外壁パネル７と内壁パネル８との間
には、ガラスウールやロックウール等の吸音断熱材が充
填されている。また、図示せぬ界壁パネルは、各戸毎に
空間を仕切るもので、珪酸カルシウム板とガラス繊維入
り石膏ボードとの積層からなる厚さ１１６ｍｍの積層版
で形成され、これにより、耐火時間２時間以上（JIS A
1304 建築構造部分の耐火試験方法による）の耐火区画
が構成されている。

【００２９】次に、図２を参照して、この例の建物ユニ
ット１の生産手順について説明し、さらに、図８を参照
して、同建物ユニット１，１，…を用いて構成される三
階建のユニット建築物の組立手順について説明する。上
記構成の建物ユニット１は、建物の工業生産化率を高め
るために、予め工場において、運搬可能な大きさの箱形
のものとして生産される。具体的には、図２に示すよう
に、まず、桁側の床大梁２，２と床パネル５，５，…と
を組み付けて床フレームを作製し、桁側の天井大梁４，
４と天井小梁６，６，…とを組み付けて天井フレームを
作製し、柱３，３と妻側の床大梁２，２及び天井大梁
４，４とジョイントピース１１，１２，…とを組み付け
て一対の妻フレームを作製する。この後、ジョイントピ
ース１１，１２，…を介してこれらフレームを互いに溶
接により結合して箱形の躯体を形成し、さらに、形成さ
れた躯体に壁パネル（外壁パネル７、内壁パネル８、図
示せぬ界壁パネル）や天井面材９、床面材２９等を取着
して、建物ユニット１を完成させる。

【００３０】このようにして生産された建物ユニット
１，１，…は、建築現場に輸送されて、施工・組立され
る。組立は、例えば、図８（ａ）〜（ｄ）に示す作業手
順で行われる。すなわち、まず、同図（ａ）に示すよう
に、予め構築された基礎４７の上に鉄板４８を置き、同
図（ｂ）に示すように、この鉄板４８の上にクレーン車
４９を配置させる。そして、クレーンによって、一階建
物ユニット１，１，…を順次吊り上げ、基礎４７上の片
側半分に据え付けて行く。このとき、据え付けられた一
階建物ユニット１，１，…を基礎４７に対してアンカー
ボルトで締結固定すると共に、水平方向に隣接する一階
建物ユニット１，１同士を図示せぬジョイントプレート
を用いて柱間で剛接合する。

【００３１】次に、クレーンにより、各二階建物ユニッ
ト１を対応する一階建物ユニット１の上部に積み上げ
る。このとき、二階建物ユニット１における柱脚のピン
挿通孔１７，１７に一階建物ユニット１における柱頭の
ガイドピン１５，１５が挿通される状態で積み重ねる
と、自然と精度良い位置決めが行われ、一階建物ユニッ
ト１における柱頭の上下階接合ボルト１４が二階建物ユ
ニット１における柱脚のボルト挿通孔１６に挿通された
状態になるので、図示せぬ接合用ナットと上下階接合ボ
ルト１４とで締結することにより、上下階を剛接合す
る。また、隣接する二階建物ユニット１，１同士を柱間
で剛接合する。

【００３２】次に、三階建物ユニット１，１，…を、上
記と同様の方法で二階建物ユニット１，１，…の上に積
み重ね、二階建物ユニット１，１，…に固定すると共
に、隣接する三階建物ユニット１，１同士を柱間で剛接
合する。この後、三階建物ユニット１，１，…の上部に
屋根を設置する。次に、図８（ｃ）に示すように、クレ
ーン車４９を基礎４７の外側に移動させると共に鉄板４
８も移動させて、その場所から、基礎４７上の残りの半
分に、建物ユニット１，１，…を、先と同様にして順に
積み上げて行き、屋根を設置して、同図（ｄ）に示すよ
うに、三階建のユニット建築物を概略完成させる。

【００３３】次に、図９及び図１０を参照して、ユニッ
ト間わたり部の構造について説明する。ユニット建築物
を概略完成させた後、建物ユニット１と隣の建物ユニッ
ト１との間の床部（床わたり部２５）及び天井部（天井
わたり部３７）には、現地施工で、図９に示すような、
床わたり材３９及び天井わたり材４０が取着される。上
記床わたり材３９は、厚さ１２．５ｍｍの珪酸カルシウ
ム板からなる硬質の耐火被覆材４１と、この耐火被覆材
４１の下面中央部にスタッドピン等で固定されたロック
ウール４２とから構成されている。ここで、上記耐火被
覆材４１の幅は、床わたり部２５における左右の床面材
２９，２９の端面間距離と略同一寸法となるように設定
されている。

【００３４】床わたり材３９の取付は、ロックウール４
２を下方に向けて床大梁２，２のウェブ間に嵌挿させな
がら、耐火被覆材４１を、耐火被覆材４１の両端部下面
が耐火被覆材２４，２４の上面に当接するまで、床面材
２９，２９の端面間に嵌挿した後、嵌挿された耐火被覆
材４１の両端部を耐火被覆材２４，２４の上面にタッピ
ングビスで緊結することによりなされる。このとき、上
述したように、床面材２９の上面が、耐火被覆材２４の
上面（床大梁２の上フランジ上面）よりも、１２．５ｍ
ｍだけ高位になるように設定されているので、各床面材
２９と耐火被覆材４１とは、同一の平面を形成する。こ
のようにして、図１０に示すように、同階の床面は、同
階の複数の建物ユニット１，１における床面材２９，２
９と、これら床面材２９，２９を結ぶ床わたり材３９と
により同一平面上に長く連続することになる。

【００３５】また、上記天井わたり材４０も、床わたり
材３９と同様に、厚さ１２．５ｍｍの珪酸カルシウム板
からなる硬質の耐火被覆材４３と、この耐火被覆材４３
の上面中央部にスタッドピン等で固定されたロックウー
ル４４とから構成されている。ここで、上記耐火被覆材
４３の幅は、天井わたり部３７における左右の天井面材
９，９の端面間距離と略同一寸法となるように設定され
ている。

【００３６】天井わたり材４０の取付は、ロックウール
４４を上方に向けて天井大梁４，４のウェブ間に嵌挿さ
せながら、耐火被覆材４３を、この耐火被覆材４３の両
端部上面が耐火被覆材３５，３５の下面に当接するま
で、天井面材９，９の端面間に嵌挿した後、嵌挿された
耐火被覆材４３の両端部を耐火被覆材３５，３５の下面
にタッピングビスで緊結することによりなされる。この
とき、上述したように、天井面材９の下面が、天井大梁
４の下フランジ下面よりも、１２．５ｍｍだけ低位にな
るように設定されているので、各天井面材９と耐火被覆
材４３とは、同一の平面を形成する。このようにして、
図１０に示すように、同階の天井面は、同階の複数の建
物ユニット１，１における天井材９，９と、これら天井
面材９，９を結ぶ天井わたり材４０とにより同一平面上
に長く連続することになる。

【００３７】また、ユニット間わたり部において集結す
る２本の床大梁２，２と２本の天井大梁４，４とは、工
場で取着される耐火被覆材２４，２４，３５，３５，３
６，３６と、現地にて取着される耐火被覆材４１，４３
と、さらに床パネル５，５とによって、一括して耐火被
覆されている。この場合において、天井大梁４，４の内
側面を耐火被覆している硬質の耐火被覆材３５，３５の
上面には、柔軟で変形性、充填性に富む耐火被覆材３
６，３６が取着されていて、上階建物ユニット１を下階
建物ユニット１の上部に載置するだけで、耐火被覆材３
６，３６が密着状態で床パネル５の下面に当接されるの
で、垂直方向のユニット間わたり部の耐火被覆作業は省
略できる。

【００３８】また、ユニット間わたり部において集結す
る２本乃至４本の柱３，３，…についても、現地施工
で、柱わたり部に厚さ１２．５ｍｍの耐火被覆材が施さ
れ、これにより、２本乃至４本の柱３，３，…が一括し
て耐火被覆される。

【００３９】次に、この例の効果を従来技術と対比しつ
つ述べる。図７の（ロ）に示すように、鋼材温度が３５
０℃を越えると、耐力が常温時耐力の２／３以下に低下
してしまう普通鋼から梁や柱が形成される従来において
は、梁や柱に所定の耐火性能を持たせるためには、厚め
の耐火被覆材（例えば、２５ｍｍの珪酸カルシウム板
等）で梁や柱を覆い、鋼材温度を３５０℃以下に抑えな
ければならない。

【００４０】これに対して、この例の梁や柱には、同図
（イ）に示すように、６００℃の高温にも構造上耐え得
る耐火鋼が用いられるので、薄めの耐火被覆材（例え
ば、１２．５ｍｍの珪酸カルシウム板等）で梁や柱を覆
い、これにより、鋼材温度が６００℃まで上昇しても構
造上支障はない。それ故、床構造体及び天井構造体を薄
くできるので、従来よりも、一段とゆとりある天井高及
び部屋空間を確保できる。また、耐火被覆材を薄くでき
ることから、材積の節減にも寄与できる。

【００４１】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述の実
施例においては、ユニット建物１を三階建のユニット建
築物に用いる場合について述べたが、これに限らず、１
階建や２階建あるいは４階建以上のユニット建築物に用
いても良い。さらに、耐火被覆材は、所定の耐火性能を
有していれば、珪酸カルシウム板やセラミックファイバ
等に限定されない。

【００４２】また、上述の実施例においては、鋼材温度
６００℃で常温時耐力の２／３以上の耐力を示す耐火鋼
（６００℃耐火鋼）を用いた場合について述べたが、こ
れに限らず、６００℃耐火鋼よりも耐火性能の優れる耐
火鋼を用いても勿論良い。例えば、鋼材温度７００℃で
も常温時耐力の２／３以上を示す耐火鋼（７００℃耐火
鋼）を用いるようにすれば、さらに、耐火被覆材の厚み
を薄くできるので好ましい。一方、６００℃耐火鋼より
も、耐火性能が劣る場合、例えば、鋼材温度５００℃で
耐力性が衰える耐火鋼（５００℃耐火鋼）を用いるよう
にしても、鋼材温度が３５０℃までしか耐力性の保証さ
れない普通鋼に較べて、耐火被覆材を薄くすることがで
きるので、所定の効果を得ることができる。

【００４３】また、上述の実施例においては、柱、床大
梁及び天井大梁の全てを耐火鋼で形成する場合について
述べたが、必要に応じて、例えば柱については、普通鋼
を用いても良い。要は、柱、床大梁及び天井大梁のう
ち、すくなとも１種に耐火鋼を用いれば、この発明の範
囲である。

【００４４】また、上述の実施例においては、耐火被覆
材４１，４３を実質的に床わたり材３９及び天井わたり
材４０として用いることにより、出来るだけ大きな天井
高を確保するようにしたが、梁に撓みや捩れ等が発生し
ている場合には、床面段差や天上面段差を生じさせる畏
れがある。このような場合には、図１１に示すように、
床わたり部２５において、珪酸カルシウム板からなる厚
さ１２．５ｍｍの耐火被覆材４１の上面にパーティクル
ボード等の床調整材４５を貼着し、この床調整材４５の
厚みを調整することにより、床面段差を回避することが
できる。同様に、天井わたり部３７において、珪酸カル
シウム板からなる厚さ１２．５ｍｍの耐火被覆材４３の
下面に石膏ボード等の天井調整材４６を貼着するように
し、この天井調整材４６の厚みを加減して天井段差を解
消することができる。

【００４５】このように、耐火被覆材４１と床調整材４
５とを合わせても、従来の床わたり部における耐火被覆
材よりも薄くすることができ、同様に、耐火被覆材４３
と天井調整材４６とを合わせても、従来の天井わたり部
における耐火被覆材よりも薄くすることができるので、
平滑な仕上面を得ながら、従来よりも、大きな天井高を
得ることができる。なお、この場合には、床調整材４５
や天井調整材４６が、床面材２９、天井面材９と同一材
質なので、耐火被覆材４１，４３をセラミックファイバ
等の柔軟な材料で構成することができ、このような柔軟
な耐火被覆材は、梁の変形や膨張に容易に追従し得るの
で、一段と耐火性能の向上を図ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の耐火構
造を有する建物ユニットは、梁や柱等の主要構造部に高
温時耐力の保証された耐火鋼、より好ましくは６００℃
の高温にも構造上耐え得る耐火鋼が用いられるので、薄
めの耐火被覆材（例えば、１２．５ｍｍの珪酸カルシウ
ム板等）で梁や柱を覆い、これにより、鋼材温度が６０
０℃まで上昇しても構造上支障はない。それ故、床構造
体、天井構造体及び柱部分を薄くできるので、従来より
も、一段とゆとりある天井高及び部屋空間を確保でき
る。また、耐火被覆材を薄くできることから材積の節減
にも寄与できる。また、耐火被覆材を薄くできる分、ユ
ニット間わたり部において、床調整材や天井調整材を使
用できるので、床面段差や天井段差を解消でき、建物ユ
ニットの品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この例の耐火構造の建物ユニットの構造を示す
斜視図である。

【図２】同躯体構造を分解して示す斜視図である。

【図３】同建物ユニットの柱部を拡大して示す斜視図で
ある。

【図４】同建物ユニットの床部を拡大して示す断面図で
ある。

【図５】同建物ユニットの天井部を拡大して示す断面図
である。

【図６】同天井部の一部を分解して示す一部分解斜視図
である。

【図７】鋼材の温度−強度特性を示す図である。

【図８】同建物ユニットを用いて構成される三階建のユ
ニット建築物の組立手順を説明するために図である。

【図９】ユニット間わたり部の構造を示す断面図であ
る。

【図１０】ユニット間わたり部の構造を示す断面図であ
る。

【図１１】変形例に係るユニット間わたり部の構造を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ 建物ユニット ２ 床大梁（梁） ３ 柱 ４ 天井大梁（梁） ５ 床パネル ７ 外壁パネル（壁パネル） ８ 内壁パネル（壁パネル） ９ 天井面材（天井下地材） ２４，２６，３５，３８，４１，４３ 耐火被覆材 ２５ 床わたり部 ２９ 床面材（床下地材） ３６ 耐火被覆材（変形追従性に優れる耐火被覆
材） ３７ 天井わたり部 ３９ 床わたり材 ４０ 天井わたり材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−165630（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−6322（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−47113（ＪＰ，Ｕ) 「建築技術 第496号 1992．４」第 165頁〜第169頁 株式会社建築技術 平 成４年４月１日発行 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/94 E04B 1/348

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 四隅の柱の上下端間がそれぞれ梁で結ば
   れて箱形に組み立てられた鉄骨系の建物ユニットにおい
   て、 前記梁又は／及び柱は、高温時耐力の保証された耐火鋼
   から形成され、 前記耐火鋼から形成された前記梁又は／及び柱の所定の
   部位には工場及び現地施工において耐火被覆材が取着さ
   れて耐火被覆がなされ、 該耐火被覆材は、通常規模の火災性状を想定してなされ
   る１時間耐火試験方法に基づく加熱期間中、前記梁又は
   ／及び柱の平均温度を３５０℃以上で２／３耐力時点温
   度以下の範囲に留める厚さに設定され、 前記２／３耐力時点温度とは、前記耐火鋼が常温時にお
   いて有する耐力の２／３にまで該耐火鋼の耐力が低下す
   る時点における鋼材温度と定義されるものであり、 ユニット建物を構築する際に、水平方向に互いに隣接し
   て配置される２つの前記建物ユニット間に生ずる床わた
   り部には、長手方向を平行にして互いに対向する２本の
   溝形の前記耐火鋼からなる前記梁の上フランジ上面間
   に、前記耐火被覆材からなる床わたり材が現地施工にて
   取着され、 このとき、該床わたり材の上面と、該床わたり材を挟む
   形になる両側の建物ユニットの床部を構成する床下地材
   の上面とが略面一になるように、予め、床部における前
   記床下地材の上面が前記梁の上フランジ上面よりも前記
   床わたり材の厚み分だけ高位に設定されている ことを特
   徴とする耐火構造の建物ユニット。
2. 【請求項２】 床わたり材の耐火被覆材が変形追随性に
   優れる柔軟なものである請求項１記載の耐火構造の建物
   ユニット。
3. 【請求項３】 四隅の柱の上下端間がそれぞれ梁で結ば
   れて箱形に組み立てられた鉄骨系の建物ユニットにおい
   て、 前記梁又は／及び柱は、高温時耐力の保証された耐火鋼
   から形成され、 前記耐火鋼から形成された前記梁又は／及び柱の所定の
   部位には工場及び現地施工において耐火被覆材が取着さ
   れて耐火被覆がなされ、 該耐火被覆材は、通常規模の火災性状を想定してなされ
   る１時間耐火試験方法に基づく加熱期間中、前記梁又は
   ／及び柱の平均温度を３５０℃以上で２／３耐 力時点温
   度以下の範囲に留める厚さに設定され、 前記２／３耐力時点温度とは、前記耐火鋼が常温時にお
   いて有する耐力の２／３にまで該耐火鋼の耐力が低下す
   る時点における鋼材温度と定義されるものであり、 ユニット建物を構築する際に、水平方向に互いに隣接し
   て配置される２つの前記建物ユニット間に生ずる天井わ
   たり部には、長手方向を平行にして互いに対向する２本
   の溝形の前記耐火鋼からなる前記梁の下フランジ下面間
   に、前記耐火被覆材からなる天井わたり材が現地施工に
   て取着され、 このとき、該天井わたり材の下面と、該天井わたり材を
   挟む形になる両側の建物ユニットの天井部を構成する天
   井下地材の下面とが略面一になるように、予め、天井部
   における前記天井下地材の下面が前記梁の下フランジ下
   面よりも前記天井わたり材の厚み分だけ低位に設定され
   ている ことを特徴とする耐火構造の建物ユニット。
4. 【請求項４】 天井わたり材の耐火被覆材が変形追随性
   に優れる柔軟なものである請求項３記載の耐火構造の建
   物ユニット。
5. 【請求項５】 耐火鋼が鋼材温度６００℃の下でも該耐
   火鋼が常温時において有する耐力の２／３以上の耐力を
   維持し得る品質を備えたものである請求項１又は３記載
   の耐火構造の建物ユニット。