JP3920888B2 - 乾式耐火被覆ユニット工法 - Google Patents

Description

この発明は、耐火被覆板としてリサイクルが可能なケイ酸カルシウム板を使用し、スラブの下面に露出したＨ形鋼梁を耐火被覆する乾式耐火被覆工法の技術分野に属し、更に言えば、前記耐火被覆板を予め溝形状のユニットに組み立て、スラブ下面のＨ形鋼梁に向かって垂直に持ち上げて被せ、予めＨ形鋼梁の上下のフランジ側面部へ下地として取り付けた固定用金物へビス止め等の手段で止着し固定する乾式耐火被覆ユニット工法に関する。

建築の鉄骨耐火被覆に関して、耐火性能検証法の適用が広まっている中で、必要耐火時間の緩和が進んでいる反面、確実な品質保証が不可欠となっている。
鉄骨の耐火被覆工法としては、従来、湿式工法や半乾式工法及び乾式工法とが知られ、実施されている。
しかし、湿式工法はさておき、半乾式工法もいわゆる吹き付け工法であるため、比重管理等の品質管理が困難であり、施工中には他の職種が作業場へ入ることができず工期の短縮が困難であるとか、施工部位の周りを養生しなければならず、吹きつけ時に飛散した材料や養生材などの産業廃棄物が発生する等々の問題点が指摘されている。

そこで、品質が安定しており、リサイクルも可能なケイ酸カルシウム板を使用した乾式工法の実施例が増加している。
現状の乾式工法としては、一例を図８に示したように、スラブ１の下面に露出したＨ形鋼梁２の左右の凹部（ウエブ部分）へ接着剤と楔材３の打ち込みにより耐火被覆板と同材質のスペーサ４を予め取り付け固定し、前記スペーサ４を下地に利用して耐火被覆板５をＨ形鋼梁２の周囲へ被覆し、釘打ちにより固定するスペーサ工法が実施されている。
或いは図９に例示したように、Ｈ形鋼梁２の周囲へ被覆した耐火被覆板５を、先打ち又は後打ちの固定ピン６により直接Ｈ形鋼梁２へ固定する固定ピン工法も実施されている。

その他の従来技術として、下記の特許文献１に開示されたように、一対をなすＬ型の耐火被覆板の内面にＨ形鋼梁のフランジに噛み付く弾性係合片を配置しておき、前記弾性係合片をＨ形鋼梁のフランジへ噛み付かせてＨ形鋼梁の全周を被覆する乾式工法が公知である。
特許文献２には、正に図９に基づいて説明したように、Ｈ形鋼梁の周囲へ被覆した耐火被覆板を、同Ｈ形鋼梁に向かって耐火被覆板を貫通させた固定ピンを溶接ガンにより溶接する乾式工法が開示されている。

特許第３１０３９２４号公報 特開２００４−３２８８号公報

上記した従来の乾式工法は、いずれもＨ形鋼梁の材軸方向に約１ｍ程度の長さに裁断した耐火被覆板を一つ一つ手作業でＨ形鋼梁の外周へ当てがい取り付けている。そのため施工能率が甚だ悪く、作業の機械化を図り難く、工期の短縮化を期待できないという問題点があった。

本発明の目的は、耐火被覆板を予めＨ形鋼梁の材軸方向に長い溝形状の大型ユニットに組み立て、これを例えばジャッキアップ装置により持ち上げて、予めＨ形鋼梁のフランジの側面部に下地として取り付けた固定用金物を利用してビス止め等の手段で止着して、施工速度の大幅な向上を図る乾式耐火被覆ユニット工法を提供することである。

上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る乾式耐火被覆ユニット工法は、
スラブ１の下面に露出したＨ形鋼梁２の上側フランジ２ａの側面部に、同上側フランジ２ａの長手方向に沿って配置した、ビス止め等による止着作業に耐える固定力と剛性を発揮する鉄鋼板による固定用金物１０の上部を溶接止めにより下向きに、且つ下半分を若干内向きに傾けて取り付け、下側フランジ２ｂの側面部には、同下側フランジの長手方向に沿って配置した、ビス止め等による止着作業に耐える固定力と剛性を発揮する鉄鋼板による倒立Ｆ形状の固定用金物１１を噛み付かせて上向きに取り付ける段階と、
耐火被覆板５を、前記Ｈ形鋼梁２の横断面形状における上下のフランジ２ａ、２ｂ間のせいの高さと同等ないしそれよりも少し深く、且つフランジ２ａ、２ｂの幅寸とほぼ等しい溝幅の溝形状ユニット１２に組み立てる段階と、
前記耐火被覆板５で組立た溝形状ユニット１２を、床上に設置したジャッキアップ装置１５の昇降台１６上に載置し、同ジャッキアップ装置１５により垂直上方へ持ち上げて前記Ｈ形鋼梁２の両側面に沿って被せ、溝形状ユニット１２の上端がスラブ１下面へ突き当たった状態で、溝形状ユニット１５の側壁部分を前記上下の固定用金物１０、１１へビス止め等の手段で止着し、その後昇降台１６を下降させる段階とより成ることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した乾式耐火被覆ユニット工法において、 耐火被覆板５はケイ酸カルシウム板であり、溝形状ユニット１２は、前記耐火被覆板５によりＨ形鋼梁２の材軸方向に３ｍ程度の長さに組み立てられていることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した乾式耐火被覆ユニット工法において、
Ｈ型鋼梁２の上側フランジ２ａに取り付けた固定用金物１０、及び下側フランジ２ｂに取り付けた固定用金物１１はそれぞれ、Ｈ型鋼梁２の材軸方向に連続する長尺物、又は同材軸方向に間隔をあけて取り付ける短尺物であることを特徴とする。

請求項１〜３に記載した発明に係る乾式耐火被覆ユニット工法は、スラブ１の下面に露出したＨ形鋼梁２の上下のフランジ２ａ、２ｂの側面部に予め固定用金物１０、１１を取り付け、一方、床上で耐火被覆板５を予めＨ形鋼梁２の材軸方向に長い大型の溝形状ユニット１２に組み立て、これを持ち上げてＨ形鋼梁２の両側面に沿って被せ、溝形状ユニット１２の側壁部分を前記上下の固定用金物１０、１１とビス止め等の手段で止着するだけの簡単、迅速で手数の少ない工程により施工するので、施工速度、能率を大幅に向上でき、工期を大幅に短縮できる。ひいては施工費用の大幅な低減化も期待できる。

スラブ１の下面に露出したＨ形鋼梁２の上側フランジ２ａの側面部に下向きの固定用金物１０を、同下側フランジ２ｂの側面部には上向きの固定用金物１１を、それぞれ梁２の材軸方向に取り付ける。
耐火被覆板５を、前記Ｈ形鋼梁２の横断面形状における上下のフランジ２ａ、２ｂ間のせいの高さと同等ないしそれよりも少し深く、かつフランジ２ａ、２ｂの幅寸とほぼ等しい溝幅の溝形状ユニット１２に予め組み立てる。
耐火被覆板５による前記溝形状ユニット１２を垂直上方へ持ち上げて前記Ｈ形鋼梁２の両側面に沿って被せ、溝形状ユニット１２の上端がスラブ１の下面へ突き当たった状態で、溝形状ユニット１２の側壁部分を前記上下の固定用金物１０、１１とビス止め等の手段で止着する。

以下に、本発明を図１〜図７に示した実施例に基づいて説明する。
図１は、スラブ１の下面に露出するＨ形鋼梁２の上側フランジ２ａの側面部に下向きの固定用金物１０を、同下側フランジ２ｂの側面部には上向きの固定用金物１１を、それぞれ梁２の材軸方向に取り付け、一方、下方の床上ではケイ酸カルシウム板から成る耐火被覆板５を用い、前記Ｈ形鋼梁２の横断面形状における上下のフランジ２ａ、２ｂ間のせいの高さＹと同等ないしはそれよりも少し深い寸法Ｄで、且つフランジ２ａ、２ｂの幅寸とほぼ等しい溝幅の溝形状ユニット１２を組み立てた段階を示している。

Ｈ形鋼梁２の上下のフランジ２ａ、２ｂに対する固定用金物１０、１１の具体的な取り付け状態を図２Ａ、Ｂに例示した。先ず、図２Ａは短尺物の固定用金物を使用した実施例を示す。上側フランジ２ａには板状片の下半分を若干内側へ傾けて溝形状ユニット１２を被せる作業を容易にする固定用金物１０が、Ｈ形鋼梁２の材軸方向に約１ｍ程度の間隔で複数個、溶接止めにより下向きに取り付けられている。
下側フランジ２ｂには、図３に示す倒立Ｆ形状の固定用金物１１が、下側フランジ２ｂへ強く噛み付かせる方法で、やはりＨ形鋼梁２の材軸方向に約１ｍ程度の間隔をあけて複数個上向きに取り付けられている。この下形固定用金物１１は、取り付け状態の安定性を確保するため、図３に示したように、Ｆ型口部１１ａを形成する一方の口片１１ｂを入り口の口幅が少し狭くなるように内方へ傾け、その先端部は逆に下側フランジ２ｂの進入を容易ならしめるように外側へ曲げた広口ガイド部１１ｃが形成されている。
これら上下の固定用金物１０、１１は、下地として当然のことながら、後の溝形状ユニット１２のビス止め等の手段による止着作業に耐える固定力（若しくは反力）と剛性を発揮するように、例えば厚さが０．８〜１．２ｍｍ程度の亜鉛メッキした鉄鋼板を加工して形成されている。但し、固定用金物１０、１１の形状、構造、取り付け方法を図示例のものに限定する意味ではない。

図２Ｂは、長尺物の固定用金物を使用した実施例で、図示例の場合は図２Ａと同様な横断面形状の上下の固定用金物１０’と１１’を使用に適した３ｍ位の長尺物として取り付けている。

耐火被覆板５による前記溝形状ユニット１２の組み立ては、図４に示したように、左右の下隅部内側にアングル１４を使用し、ビス止め等による手段で止着して組み立てられている。この溝形状ユニット１２の長さＬは、施工速度を高める目的で、例えば３ｍ程度の大型構造に組み立てられている。

図５は、上記耐火被覆板５により組み立てた溝形状ユニット１２を、Ｈ形鋼梁２の直下の床上に垂直上向き姿勢に設置したジャッキアップ装置１５の昇降台１６上に載置し、ジャッキアップ装置１５により持ち上げてＨ形鋼梁２の両側面に沿って被せる途中の段階を示している。ジャッキアップ装置１５には、一例として揚程が３ｍ程度の軽量型空気圧シリンダ型ジャッキが好適に使用される。
図６は、垂直上方へ持ち上げて前記Ｈ形鋼梁２の両側面に沿って被せた、溝形状ユニット１２の上端がスラブ１の下面へ突き当たった状態で、溝形状ユニット１２の側壁部分（耐火被覆板５）を前記上下の固定用金物１０、１１とビス止め或いは固定ピン等により止着した段階を示す。このとき作業員は脚立等に登ってビス止め等の止着作業をする。図６中の符号１７がセルフタップビス、或いは固定ピンである。
図７は、ビス止め等の止着作業の終了後に、ジャッキアップ装置１５で昇降台１６を下降させる段階を示している。

なお、本発明の乾式工法は、耐火被覆板５により組み立てた溝形状ユニット１２を一つづつ持ち上げて取り付け作業する場合のほか、更なる施工速度、能率の向上を図るため、床上のジャッキアップ装置１５をＨ形鋼梁２の材軸方法に間隔をあけて複数台設置し、それによって十分長い昇降台１６を用意し、その上に複数の溝形状ユニット１２を一連の配置で載置し、これら複数の溝形状ユニット１２を同時に持ち上げて一気に取り付け作業する方法も実施される。

以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、勿論、本発明は上記の各実施例に限定されるものではない。本発明の目的と要旨、および技術的思想を逸脱しない限り、いわゆる当業者が必要に応じて行う設計変更や応用変形も含めて広く多様に実施されることを、念のため申し添える。

本発明の乾式耐火被覆ユニット工法の実施要領を示す説明図である。 Ａ、ＢはＨ形鋼梁に短尺物と長尺物の固定用金物を取り付けた状態を示す斜視図である。 固定用金物の一例を示した斜視図である。 耐火被覆板により組み立てた溝形状ユニットの一例を示した斜視図である。 溝形状ユニットをＨ形鋼梁に向かって持ち上げる過程を示した説明図である。 溝形状ユニットをＨ形鋼梁に止着した状態を示す説明図である。 昇降台を下降させる過程の説明図である。 従来の乾式工法を示す説明図である。 従来の異なる乾式工法を示す説明図である。

１ スラブ
２ Ｈ形鋼梁
２ａ 上側フランジ
２ｂ 下側フランジ
１０ 固定用金物
１１ 固定用金物
１２ 溝形状ユニット
５ 耐火被覆板
１５ ジャッキアップ装置
１６ 昇降台
１７ セルフタップビス又は固定ピン

Claims (3)

1. スラブの下面に露出したＨ形鋼梁の上側フランジの側面部に、同上側フランジの長手方向に沿って配置した、ビス止め等による止着作業に耐える固定力と剛性を発揮する鉄鋼板による固定用金物の上部を溶接止めにより下向きに、且つ下半分を若干内向きに傾けて取り付け、下側フランジの側面部には、同下側フランジの長手方向に沿って配置した、ビス止め等による止着作業に耐える固定力と剛性を発揮する鉄鋼板による倒立Ｆ形状の固定用金物を噛み付かせて上向きに取り付ける段階と、
   耐火被覆板を、前記Ｈ形鋼梁の横断面形状における上下のフランジ間のせいの高さと同等ないしそれよりも少し深く、且つフランジの幅寸とほぼ等しい溝幅の溝形状ユニットに組み立てる段階と、
   前記耐火被覆板で組立た溝形状ユニットを、床上に設置したジャッキアップ装置の昇降台上に載置し、同ジャッキアップ装置により垂直上方へ持ち上げて前記Ｈ形鋼梁の両側面に沿って被せ、溝形状ユニットの上端がスラブ下面へ突き当たった状態で、溝形状ユニットの側壁部分を前記上下の固定用金物へビス止め等の手段で止着し、その後昇降台を下降させる段階とより成ることを特徴とする、乾式耐火被覆ユニット工法。
2. 耐火被覆板はケイ酸カルシウム板であり、溝形状ユニットは、前記耐火被覆板によりＨ形鋼梁の材軸方向に３ｍ程度の長さに組み立てられていることを特徴とする、請求項１に記載した乾式耐火被覆ユニット工法。
3. Ｈ型鋼梁の上側フランジに取付けた固定用金物、及び下側フランジに取付けた固定用金物はそれぞれ、Ｈ型鋼梁の材軸方向に連続する長尺物、又は同材軸方向に間隔をあけて取付ける短尺物であることを特徴とする、請求項１に記載した乾式耐火被覆ユニット工法。

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