JP3975608B2

JP3975608B2 - 耐火壁

Info

Publication number: JP3975608B2
Application number: JP08452499A
Authority: JP
Inventors: 剛田中; 紀夫渡部; 久義千葉
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2000273982A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐火壁に関し、特に耐火壁の枠体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設省告示第２９９９号に指定する耐火構造の耐火壁において、従来の壁体には不透明な部材が使用されており、透明な耐火壁はなかった。ところが、近年、防火性能および遮熱性能のあるガラス板等の透明部材が開発され、透明な耐火壁も可能となった。たとえば、後述する、本発明の実施例に使用した壁体は、前記建設省告示第２９９９号に指定する耐火試験に耐え得るガラス板である。しかし、耐火壁の枠体構造には問題がある。
【０００３】
図３は、従来の耐火壁の断面図である。方立である方立鋼材１の両側面に壁体７、７が配置される。方立鋼材１の前面および背面には、両側面に配置される壁体７、７に掛かるようにして枠材１８、１８が配置される。枠材１８、１８の周囲の３面を囲ってカバー材１９、１９が配置される。なお、前記枠材１８、１８には、方立鋼材１と嵌合させるべく断面略コ字状の切り欠きが形成されている。
【０００４】
枠材１８およびカバー材１９は、カバー材１９の孔１６および枠材１８を貫通し先端部が方立鋼材１に設けられたねじ孔１７へ螺嵌されるボルト部材６により方立鋼材１に固定される。壁体７と枠材１８との隙間にはセラミックスファイバ等からなるスペーサ材８が配設され、壁体７とカバー材１９との隙間にはシリコーンシーラント等のシーリング材９が充填される。
【０００５】
上記構成の耐火壁において、石膏材は枠材として望ましい。すなわち、枠材としての石膏材は、結合水を含んでいるので加熱試験時に方立鋼材の温度上昇を抑える優れた断熱性能を有する。したがって、断熱材として使用できる。その反面、加熱試験により水分がなくなり剛性が低下する。また、石膏材は加工性が劣り、図３に示されるような切り欠き加工がしにくいこと、構造材料とした場合、強度が小さいこと等の欠点もある。
【０００６】
枠材の他の材料の候補としてケイ酸カルシウム材が挙げられる。ケイ酸カルシウム材は、加工性が良く、図３に示されるような切り欠き加工も容易で、構造材料とした場合、強度も石膏材より大きい。しかし、断熱性能が多少劣り、建設省告示第２９９９号に指定する耐火試験をクリアするためには、枠材の厚さを大きくしなければならない。また、枠材を一定以内の厚さとする場合は、熱容量が大きく鋼材温度を低下させる効果の大きいモルタル壁に限定されてしまう。
【０００７】
また、枠材の固定を図３に示される従来方式であるボルト部材のみで行う方式とした場合、建設省告示第２９９９号に指定する耐火試験において、枠材、方立鋼材等の各部材の温度上昇、および各部材間の温度上昇速度の差異等に起因する枠材の変形で、上記耐火試験で規定される鋼材温度、裏面温度等の規格をクリアできない場合がある。
【０００８】
さらに、従来例でカバー材１９として用いられているアルミニウムは、加熱試験中に溶損し、カバー材としての機能を果たし得ず、枠材１８が外れるおそれもある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の耐火壁の欠点を改善すべくなされたものであり、建設省告示第２９９９号に指定する耐火試験に耐えうる耐火構造の耐火壁を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、防火性能および遮熱性能を有する透明な壁体の端部が枠体にはめ込まれている耐火壁であって、前記枠体は、方立を挟んで両側にそれぞれケイ酸カルシウム材、石膏材の順で積層されてなる枠体であることを特徴とする耐火壁を提供する。
このような構成を採ることで、ケイ酸カルシウム材または石膏材を単独で枠体構造に使用していた耐火壁では得られなかった優れた耐火性能が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において、耐火性の板状部材が前記ケイ酸カルシウム材と石膏材との間に介設され、前記ケイ酸カルシウム材と石膏材とが方立に固定されたことが好ましい。このような構成を採ることで、ケイ酸カルシウム材と石膏材とが複合された状態で方立に固定され得る。
【００１２】
また、本発明において、前記板状部材が長手方向において所定間隔毎に分割されていることが好ましい。このように、板状部材が所定間隔毎に分割されていれば、板状部材の熱膨張による歪が緩和され、枠体の熱変形を防止できる。
【００１３】
【実施例】
［実施例］
本発明の耐火壁は、壁体と枠体により構成される。図１は、本発明の実施例の耐火壁の断面図である。方立である方立鋼材１の両側面に壁体７、７が配置され、方立鋼材１の前面および背面は、両側面に配置される壁体７、７に掛かるようにして枠材３、３が配置される構成は従来例（図３）と同様である。しかし、枠材に２種類の材料を用いる点、枠材を方立鋼材に固定する方法等の点で従来例と相違する。
【００１４】
方立鋼材１には、板厚１．６ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板で断面コ字状の長尺部材を２個組合わせたものが使用される。壁体７、７には、２枚のソーダライム系のガラス板を水ガラスを介して積層して製作された、板厚２３ｍｍの耐火ガラス（ベルギー、グラバーベルＳ．Ａ．社製：商品名［ピロベル］）を使用した。
【００１５】
枠材３として、板厚２１．５ｍｍの繊維混入ケイ酸カルシウム板（日本インシュレーション社製：商品名［タイカライト］、建設大臣不燃第１０６１号認定品）を使用し、枠材２として、板厚１５ｍｍの強化石膏材（吉野石膏社製、ＪＩＳ
Ａ６９１３）を２層重ねにして総厚み３０ｍｍとして使用した。
【００１６】
枠材３の方立鋼材１に相対する面に、断面コ字状の切り欠きを設け方立鋼材１と嵌合する構成は従来例（図３）と同様である。なお、上記嵌合は方立鋼材１の熱膨張を考慮して、図面上で左右方向に若干の隙間を設けるのが好ましい。また、壁体７と枠材３との隙間にセラミックスファイバ等からなるスペーサ材８が配設され、壁体７とカバー材４との隙間にシリコーンシーラント等のシーリング材９が充填される点も従来例（図３）と同様である。
【００１７】
枠材３の外側の面に、断面深さの浅いコ字状の切り欠きを設け板状部材１０が嵌合される構成が採られる。上記嵌合も板状部材１０の熱膨張を考慮して、図面上で左右方向に若干の隙間を設けるのが好ましい。なお、上記断面形状に切り欠き加工できるのは、枠材３にケイ酸カルシウム板を使用した効果である。
【００１８】
板状部材１０は、板厚２．３ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板を使用した。板状部材１０の板幅（図１で左右方向）は４０ｍｍ、板長さ（図１で紙面に垂直方向）は４００ｍｍとし、枠体長さ方向（図１で紙面に垂直方向）に、所定間隔（本実施例では５０ｍｍ）の空隙を挟んで連続的に配設される。このような空隙を設けることで、板状部材１０の熱膨張による歪が緩和され、枠体の熱変形を防止できる。
【００１９】
枠材３の外側（方立鋼材の反対側）に２層の枠材（石膏材）２、２が配設される。枠材２、２の周囲３面を囲ってカバー材（溶融亜鉛メッキ鋼板、板厚１．６ｍｍ）５が、そしてさらに、枠材２、２、３の周囲全体を囲ってカバー材（アルミニウム板、板厚１．５ｍｍ）４が配設される。カバー材４はねじ（皿ねじ）１１、１１により枠材３に固定される。
【００２０】
以上の構成で、カバー材５、５、カバー材４、４、枠材２、２、２、２、枠材３、３、方立鋼材１の総厚みが１５０ｍｍである枠体となる。なお、本実施例で使用されるカバー材５は、意匠性向上を目的としたものであり、耐火壁としての必須の構成要素ではない。
【００２１】
枠材３および枠材２の固定方法は図２に示される図１のＡ−Ａ線断面図で説明される。すなわち、枠材３の方立鋼材１への固定は、板状部材１０に設けられた孔１３および枠材３を貫通し、先端部が方立鋼材１に設けられたねじ孔１５へ螺嵌されるボルト部材６ａによりなされる。また、枠材２はカバー材５に設けられた孔１２および枠材２、２を貫通し、先端部が板状部材１０に設けられたねじ孔１４へ螺嵌されるボルト部材６ｂにより固定される。
【００２２】
なお、板状部材１０に設けられる孔１３、ねじ孔１４、カバー材５に設けられる孔１２、および方立鋼材１に設けられるねじ孔１５は、枠体長さ方向（図１で紙面に垂直方向）にそれぞれ複数箇所設けられるのが好ましい。すなわち、板状部材１０には複数のボルト材６ａ、６ａ、およびボルト材６ｂ、６ｂ、が係合することが強度向上の点で好ましい。
【００２３】
上記構成の耐火壁に対して、建設省告示第２９９９号に指定する耐火試験（１時間の耐火間仕切壁の加熱試験）を実施したところ、鋼板製のカバー材５が枠材２を保持する機能を維持し、上記耐火試験で規定される鋼材温度を上昇させるような枠材２の変形は観察されなかった。また、鋼材温度は、平均で３７５℃、最高で４１７℃であり、該試験で規定される平均で４００℃以下、最高で５００℃以下の値を満足した。
【００２４】
なお、枠体周辺の構造はモルタル造ではなく、ケイ酸カルシウム材を用いた乾式構造である。また、上記耐火試験で、カバー材（アルミニウム板）４は加熱面側で溶損したが、カバー材４は意匠性向上のためのもので、本実施例の耐火壁の機能に影響するものではない。
【００２５】
［比較例］
図３の断面図に示される、従来の耐火壁の枠体構造と同様の構成の比較例において、同様の耐火試験を行った。
方立鋼材１および壁体７、７は、実施例と同じものを使用した。また、カバー材１９、１９は鋼板製を使用した。枠材１８、１８として、板厚３１．４ｍｍの繊維混入ケイ酸カルシウム板（日本インシュレーション社製：商品名［タイカライト］、建設大臣不燃第１０６１号認定品）を使用し、カバー材１９、１９、枠材１８、１８、方立鋼材１の総厚みが１２０ｍｍである枠体とした。
【００２６】
上記構成の耐火壁に対して、建設省告示第２９９９号に指定する耐火試験（１時間の耐火間仕切壁の加熱試験）を実施したところ、加熱面側で鋼材温度を上昇させるような枠材１８の変形、外れが観察された。また、鋼材温度は、平均で４８２℃、最高で６４２℃であり、該試験で規定される平均で４００℃以下、最高で５００℃以下の値を満足しなかった。なお、枠体周辺の構造がモルタル造ではなく、ケイ酸カルシウム材を用いた乾式壁である点は実施例と同様である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明により、建設省告示第２９９９号に指定する耐火試験に耐えうる耐火構造の耐火壁を提供することができる。また、枠体周辺の構造に乾式壁、モルタル壁のいずれを採用しても建設大臣認定が得られるため、汎用性の高い施工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る耐火壁の水平断面図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】従来の耐火壁の水平断面図
【符号の説明】
１：方立鋼材
２：枠材（石膏材）
３：枠材（ケイ酸カルシウム材）
４：カバー材（アルミニウム板）
５：カバー材（鋼板）
６：ボルト部材
６ａ：ボルト部材（枠材３用）
６ｂ：ボルト部材（枠材２用）
７：壁体
８：スペーサ材
９：シーリング材
１０：板状部材
１１：ねじ
１２：孔
１３：孔
１４：ねじ孔
１５：ねじ孔
１６：孔
１７：ねじ孔
１８：枠材
１９：カバー材

Claims

防火性能および遮熱性能を有する透明な壁体の端部が枠体にはめ込まれている耐火壁であって、
前記枠体は、方立を挟んで両側にそれぞれケイ酸カルシウム材、石膏材の順で積層されてなる枠体であることを特徴とする耐火壁。
耐火性の板状部材が前記ケイ酸カルシウム材と前記石膏材との間に介設され、前記ケイ酸カルシウム材と前記石膏材とが方立に固定されている請求項１に記載の耐火壁。
前記板状部材が長手方向において所定間隔毎に分割されていることを特徴とする請求項２に記載の耐火壁。