JP3333291B2 - 鉄骨耐火被覆構造および鉄骨耐火被覆工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建造物の鉄骨に取付
けられたロックウールブランケットまたはロックウール
成型板等の耐火被覆材に、セメントスラリーを含浸また
は塗布して固化させて成る鉄骨耐火被覆構造および鉄骨
耐火被覆工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建造物の鉄骨を耐火被覆する工法
としては、(1)ロックウールとセメントスラリーを同時
に吹付ける半乾式工法、(2)ロックウール、セメント、
石膏、増粘剤等の助剤に水を加えて混練しポンプで圧送
して吹付ける湿式工法、(3)ケイ酸カルシウム板や石膏
ボード等の耐火板を釘、ビス等で取付ける乾式工法、
(4)セラミックブランケット、ロックウールブランケッ
トを一体化したもの巻き付け、ピンやボルト、ナットで
留付ける乾式工法、(5)上述の乾式工法を用いて鉄骨の
建方前に先付けしておく先付耐火被覆工法、等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】併し乍ら、この様な従
来の工法には以下の様な問題点が有る。(1)の半乾式工
法の場合には、吹付けの際にロックウールとセメントの
飛散が多くて現場環境が非常に悪く、他の工程の作業が
出来ない。また、外への飛散防止のための養生が必要と
なって、現場の清掃作業にも多大な時間と費用が掛か
る。(2)の湿式工法の場合には、(1)の半乾式工法と比べ
て程度は軽いが、同様な問題点が見られる。(1)の半乾
式工法と、(2)の湿式工法の場合の吹付け作業では熟練
された作業が必要になり、被覆材の硬化まで１〜２カ月
の養生期間が必要となる。(3)の乾式工法の場合には、
吹付け作業の問題点は発生しないが、作業性が悪く、ま
た、鉄骨の形状に合わせて現場で加工するために、歩留
りが悪く不経済になる。(4)の乾式工法の場合には、鉄
骨の形状に合わせて容易に曲げて留め付けられるので、
加工性も良いが、無機繊維フエルトがむき出しのために
加工時や留め付け時に粉塵が発生して作業者の健康を害
する恐れがあり、また、肌に付着するとチクチクする等
の作業環境が悪い。また、３時間耐火性能が必要な鉄骨
の場合には、セラミックブランケット２０mm、ロックウ
ールブランケット７０mmの、合計９０mmと非常に厚さが
厚くなり、取付作業が非常に困難になる。(5)の先付工
法の場合、通常屋外で施工することが多く、施工中また
は施工後に雨に晒された場合に吸水性の材料のために何
等かの養生が必要となる。

【０００４】従って、この発明の目的は、この様な従来
の耐火被覆材の問題点を解決するために、ロックウール
ブランケットまたはロックウール成型板等の耐火被覆材
を用いて鉄骨の表面に取付るために施工性が良く、鉄骨
に取付けられた耐火被覆材にセメントスラリーを含浸、
或は塗布して固化させることによって十分な耐火性能を
有し、且つ経済的に耐火被覆することが出来る鉄骨耐火
被覆構造と鉄骨耐火被覆工法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明に依れば、鉄骨耐火被覆構造は、鉄骨に
取付けたスタッドピンによってロックウールブランケッ
トまたはロックウール成型板等の耐火被覆材を鉄骨に固
定し、該耐火被覆材内に注入器によってセメントスラリ
ーを注入含浸して固化させ、該耐火被覆材内に少なくも
１層以上のセメント層を形成したことを特徴としてい
る。

【０００６】更に、この発明に依れば、鉄骨耐火被覆工
法は、鉄骨に取付けたスタッドピンによってロックウー
ルブランケットまたはロックウール成型板等の耐火被覆
材を鉄骨に固定し、該耐火被覆材内に少なくも１層以上
のセメント層を形成するよう該耐火被覆材内に注入器に
よってセメントスラリーを注入含浸して固化させること
を特徴としている。

【０００７】この発明の他の目的と特長および利点は以
下の添付図面に沿っての詳細な説明から明らかになろ
う。

【０００８】

【実施例】図面の図１および図２には、この発明の鉄骨
耐火被覆工法により構成される鉄骨耐火被覆構造の第１
の実施例が示されており、図示される様に、この発明の
鉄骨耐火被覆構造１は建造物の梁や柱等のＨ型やＩ型ま
たはボックス型の鉄骨２を耐火被覆材１０を用いて耐火
被覆するもので、図１に示される実施例では耐火被覆材
１０としてロックウールブランケット１１が用いられる
よう図示されているが、ロックウールブランケットに限
らず、ロックウール成型板等も使用出来ることは勿論で
ある。

【０００９】図１に示される如く、例えば建造物の梁を
構成する鉄骨２の上下フランジ３、４の先端部やウエブ
５の中央部にウエルドピンや、トンボと呼称されている
スピンドレルピン等のスタッドピン６が溶接等によって
植設され、これらスタッドピン６が耐火被覆材１０、す
なわちロックウールブランケット１１を突き抜ける様に
耐火被覆材１０であるロックウールブランケット１１に
スタッドピン６が突き刺されて、鉄骨２の周りにロック
ウールブランケット１１が巻き付けられる。耐火被覆材
１０のロックウールブランケット１１を貫通して突出し
たスタッドピン６の先端には適宜な座金７またはナット
が取付けられるよう用いられて、スタッドピン６の先端
を曲げることによって耐火被覆材１０のロックウールブ
ランケット１１が鉄骨２に固定される。

【００１０】この耐火被覆材１０はセラミックブランケ
ット、ロックウールブランケット、ガラスウールブラン
ケットの様な一般的な断熱材と同様なものであり、取付
けは一般的な断熱材の取付け方、すなわち鉄骨の上下フ
ランジに先にピンやボルトを溶接して取付け、断熱材を
刺し込んだ後に座金やナットで固定する方法や、断熱材
を押し当てた後に座金付きのピンを突き刺して溶接して
固定する方法等が利用出来る。

【００１１】従って、この様にして、鉄骨２に固定され
た耐火被覆材１０のロックウールブランケット１１に対
して、図２に示される様に本体１６に複数個の注入針１
７が設けられた注入器１５をロックウールブランケット
１１に押し当て注入針１７をロックウールブランケット
１１に刺し込み、例えばスラリーポンプの様な適宜な圧
送手段によってセメントスラリー用ホース１８を介して
圧送されたセメントスラリーを注入器１５の注入針１７
から吹き出すことによって、セメントスラリーがロック
ウールブランケット１１に注入されて含浸される。従っ
て、ロックウールブランケット１１に含浸されたセメン
トスラリーを自然に固化させれば、鉄骨２の周りに取付
けられたロックウールブランケット１１に含浸したセメ
ントスラリーが固化してセメント層９を形成するので、
この含浸固化したセメント層９によって一層耐火性が向
上された耐火被覆が鉄骨２の周りに構成される。すなわ
ち、ロックウールブランケット自体は約７００℃の温度
で溶融するが、セメントスラリーを含浸させて固化する
ことによって何等厚さを特別に厚くすること無く、約１
０００℃もの温度に耐火性を向上することが出来る。

【００１２】また、図示の注入器１５は、本体１６に複
数個の注入針１７が設けられ、セメントスラリー用ホー
ス１８が接続されていて、適宜な取っ手１９が設けられ
ており、セメントスラリーの吹き出し停止を任意に行う
ことが出来るようセメントスラリーの吹き出し停止用の
切換弁機構２０（図示しない）が設けられたものであ
る。また、注入器１５の本体１６に設けられる複数個の
注入針１７はセメントスラリー注入用の吹き出し孔が適
宜に設けられたもので、例えば図２の左方に注入針１７
はロックウールブランケット１１内の中程に１層のセメ
ント層９を形成するよう注入針１７の１箇所の一定の位
置でセメントスラリーを吹き出すよう成っており、ま
た、図２の右方に示される注入針１７はロックウールブ
ランケット１１内に適宜な間隔を置いて２層のセメント
層９を形成するよう注入針１７の２箇所の位置でセメン
トスラリーを吹き出すように成っている。勿論、３層、
４層のセメント層を形成するよう注入針の多数箇所の位
置にセメントスラリー吹き出し孔を設けることが出来る
ものである。

【００１３】この様に構成された注入器１５をロックウ
ールブランケット１１に押し当てゝ注入針１７をロック
ウールブランケット１１に突き刺し、吹き出し停止用の
切換弁機構２０の切換作動によってセメントスラリーを
ロックウールブランケット１１内に吹き出し作動するこ
とによって、セメントスラリーをロックウールブランケ
ット１１内に好適に含浸し、セメントスラリーの固化に
よって１層または複数層のセメント層９をロックウール
ブランケット１１内に形成するよう出来るものである。

【００１４】図３には、この発明の鉄骨耐火被覆工法の
第２の実施例が示されており、図示される様に、この実
施例においては、先の実施例とは異なって、セメントス
ラリーが耐火被覆材に含浸される代わりに、耐火被覆材
１０であるロックウールブランケット１１の表面にセメ
ントスラリーが塗布されるものである。すなわち、先の
実施例と同様に、鉄骨に植設されたスタッドピン６に耐
火被覆材１０であるロックウールブランケット１１が鉄
骨２を取り巻くよう鉄骨２の周りに先ず取付られる。こ
の様にして、鉄骨２の周りに耐火被覆材１０であるロッ
クウールブランケット１１が取付けられたならば、ロッ
クウールブランケット１１の表面に適宜な噴霧器２１を
用いてセメントスラリーが吹き付け塗布される。このセ
メントスラリーの吹き付け塗布に際しては、特別に足場
を必要としないので、ロックウールブランケット１１を
鉄骨２に取付けた後に、足場を撤去して好適に迅速且つ
簡単にセメントスラリーを適宜な噴霧器２１によって吹
き付け塗布することが出来る。斯様に、セメントスラリ
ーがロックウールブランケット１１に吹き付け塗布され
てセメントスラリーが自然固化したものは、先の実施例
と同様に耐火性が一層向上され、ロックウールブランケ
ット１１の焼結、厚さ痩せ等の防止を計ることが出来、
断熱被覆層の厚さも何等減ることが無い。また、この時
にロックウールブランケット１１に吹き付け塗布される
セメントスラリーの厚さは約１ｍｍ程度である。

【００１５】図４および図５は、この発明の鉄骨耐火被
覆工法による鉄骨耐火被覆構造の第３の実施例を示すも
ので、耐火被覆材としてロックウール成型板を用いて耐
火被覆したものである。先ず、先の実施例と同じ様に、
鉄骨２に植設されたスタッドピン６に座金７を介して耐
火被覆材１０であるロックウール成型板１２が鉄骨２を
取り巻くよう鉄骨２の周りに取付られる。次いで、この
様にして鉄骨２の周りに耐火被覆材１０であるロックウ
ール成型板１２が取付けられたならば、ロックウール成
型板１２の表面に適宜な噴霧器２１を用いてセメントス
ラリーが同様に吹き付け塗布される。この様に、セメン
トスラリーがロックウール成型板１２に吹き付け塗布さ
れてセメントスラリーが自然固化することによってロッ
クウール成型板１１の表面にセメント層９が形成され、
セメントスラリーが吹き付け塗布されたロックウール成
型板１２は先の実施例と同様に耐火性が一層向上され、
ロックウール成型板１２の焼結、厚さ痩せ等の防止を計
ることが出来ると共に、断熱被覆層の厚さが何等減るこ
とが無く、ロックウールブランケットにセメントスラリ
ーを含浸させたものと同様にロックウール成型板１２に
セメントスラリーを吹き付け塗布して固化させてセメン
ト層９を形成することによって効果的に活用できる。ま
た、ロックウール成型板１２の代わりにロックウールブ
ランケットを使用出来ることは勿論である。

【００１６】図６は、先の図４および図５に示される実
施例の変形例で、この変形例においては、図示される様
に耐火被覆材１０として２枚のロックウール成型板１２
を用いて、夫々セメントスラリーを吹き付け塗布して構
成された鉄骨耐火被覆構造を示すものである。すなわ
ち、建造物の鉄骨２に耐火被覆材１０であるロックウー
ル成型板１２の１枚目を先ず、スタッドピン６によって
取付けて第１の座金７で固定して、スタッドピン６を未
だ曲げずに置いてセメントスラリーをロックウール成型
板１２の表面に吹き付け塗布して固化させてセメント層
９を形成する。次いで、この上に２枚目のロックウール
成型板１２をスタッドピん６に取付けて座金７やナット
で固定した後、スタッドピン７の先端を曲げてロックウ
ール成型板１２をしっかりと固定する。この様に固定し
た２枚目のロックウール成型板１２の表面にもセメント
スラリーを吹き付け塗布すれば、セメントスラリーの固
化によってセメント層９が形成されて一層耐熱性の向上
された鉄骨耐火被覆構造が構成される。この様な２枚の
ロックウール成型板１２を用いるこの鉄骨耐火被覆工法
は更に一層の耐火性が所要される場合に好適である。従
って、例えば、ロックウールブランケットの厚さの約１
／２の厚さの薄いロックウール成型板を２枚重ねて用い
て２層のセメント層を有する耐火性能の優れた鉄骨耐火
被覆構造を設けることが出来る。

【００１７】図７には、更に別の鉄骨耐火被覆構造の変
形例が示されており、先の２枚のロックウール成型板を
２枚重ねて用いると同様にして３枚のロックウール成型
板１２を重ねて用いて鉄骨耐火被覆構造を設けている。
すなわち、最初に１枚目のロックウール成型板１２を取
付けてロックウール成型板１２の表面にセメントスラリ
ーを塗布してセメント層９を形成し、次いで２枚目のロ
ックウール成型板１２を取付けて表面にセメントスラリ
ーを塗布してセメント層９を形成し、更にその上に３枚
目のロックウール成型板１２を取付けて、その上にセメ
ントスラリーを塗布してセメント層９を形成して鉄骨耐
火被覆構造を形成するもので、ロックウール成型板の取
付けとセメントスラリーの塗布等の手順は先の２枚構成
のものと同様であり、耐火性能を一層向上することが出
来るものである。

【００１８】また、ロックウールブランケット或はロッ
クウール成型板は、例えば密度８０ｋｇ／ｍ³のものが
好適であり、セメントスラリーはセメントと水の比が
１：２位のセメントスラリーが好適であるが、いずれも
これに限定されるものでなく、ロックウールブランケッ
ト或はロックウール成型板の厚さやセメントスラリーの
含浸量等は所要に応じて適宜変更出来ることは勿論であ
る。

【００１９】

【発明の効果】上述の様に構成されたこの発明の鉄骨耐
火被覆構造および鉄骨耐火被覆工法に依れば、ロックウ
ールブランケット或はロックウール成型板等の耐火被覆
材を用いて建造物の鉄骨の周りにスタッドピンを介して
取付け、この耐火被覆材にセメントスラリーを含浸また
は塗布して固化させてセメント層を形成して耐火被覆し
ているので、ロックウールブランケット或はロックウー
ル成型板だけの場合よりも耐火性が一層向上された鉄骨
耐火被覆構造が得られると共に、従来の如くロックウー
ルモルタル吹き付け或はロックウールセメントスラリー
吹き付け等の場合の様な粉塵飛散等が生じることが無
く、施工も簡単で、耐火被覆の構成も容易に出来、安価
に短期間で施工できる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の鉄骨耐火被覆工法に依って構成され
た鉄骨耐火被覆構造の第１の実施例を示す概要図であ
る。

【図２】図１の鉄骨耐火被覆にて使用されるセメントス
ラリー注入器を示す断面概要部分図である。

【図３】この発明の鉄骨耐火被覆工法に依って構成され
た鉄骨耐火被覆構造の第２の実施例を示す概要図であ
る。

【図４】この発明の鉄骨耐火被覆工法に依って構成され
た鉄骨耐火被覆構造の第３の実施例を示す概要図であ
る。

【図５】図４の鉄骨耐火被覆構造の部分省略した断面図
である。

【図６】図４と図５の実施例の変形例を示す拡大断面部
分図である。

【図７】図４と図５の実施例の更に別の変形例を示す拡
大断面部分図である。

【符号の説明】

１ 鉄骨耐火被覆構造 ２ 鉄骨 ３ 上フランジ ４ 下フランジ ５ ウエブ ６ スタッドピン ７ 座金 ９ セメント層 １０ 耐火被覆材 １１ ロックウールブランケット １２ ロックウール成型板 １５ 注入器 １６ 本体 １７ 注入針 １８ セメントスラリー用ホース １９ 取っ手 ２０ 切換弁機構 ２１ 噴霧器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末松 茂正 東京都港区芝浦１丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 西上 雅朗 東京都港区芝浦１丁目２番３号 清水建 設株式会社内 審査官 南澤 弘明 (56)参考文献 特開 昭63−210331（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−76138（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/94

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨に取付けたスタッドピンによってロ
   ックウールブランケットまたはロックウール成型板等の
   耐火被覆材を鉄骨に固定し、該耐火被覆材内に注入器に
   よってセメントスラリーを注入含浸して固化させ、該耐
   火被覆材内に少なくも１層以上のセメント層を形成した
   ことを特徴とする鉄骨耐火被覆構造。
2. 【請求項２】 鉄骨に取付けたスタッドピンによってロ
   ックウールブランケットまたはロックウール成型板等の
   耐火被覆材を鉄骨に固定し、該耐火被覆材内に少なくも
   １層以上のセメント層を形成するよう該耐火被覆材内に
   注入器によってセメントスラリーを注入含浸して固化さ
   せることを特徴とする鉄骨耐火被覆工法。