JP4143846B2 - 鉄骨梁の耐火被覆構造 - Google Patents

Description

本発明は、両端が支持され、上部フランジ面に構造物が取り付けられるＨ形断面の鉄骨梁の耐火被覆技術に関するものである。

これまで、火災時における鉄骨建築の安全を保障するために、鉄骨の耐火被覆技術が種々開発されてきた。Ｈ形断面の鉄骨梁の耐火被覆としては、例えば本願出願人による特許文献１がある。特許文献１は、耐火材を鉄骨（Ｈ形梁鉄骨）に巻き付け、ピンやスタッドボルト等の掛止め部材で止める工法を開示している。ここでの耐火材による被覆は、空間に表出する全ての鉄骨面を被覆することで、鉄骨の温度上昇を抑制して鉄骨の耐火性を保持させるものである（特許文献１第１図参照）。

一方、特許文献２には、同じ鉄骨（Ｈ形梁鉄骨）を部分的に被覆する技術が開示されている。その目的は、鉄骨の耐火被覆面積を削減し、作業効率の向上を図り、コストダウンを可能とするものである。

特公平６−０７２４６５号公報 特開平８−１４４３９３号公報

確かに、特許文献２のように、鉄骨を部分的に被覆することで、一見して作業の効率化・コストダウンを図れるように思われる。
しかし、鉄骨梁には、図１０及び図１１に示すような間仕切壁９０やダクト類９６が設けられたり、十字形やＴ字形に鉄骨梁を接合する場合もある。特許文献２はこのような場合を想定しておらず、単に耐火強度の観点からしか鉄骨を部分的に被覆していない。

そこで本発明は、間仕切壁やダクト類など他の構造物との取付施工や複雑な形状の鉄骨梁の耐火被覆をも考慮して、施工性と耐火性能とを両立させた鉄骨梁の耐火被覆構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第一の発明は、両端が支持され、上部フランジ面に構造物が取り付けられるＨ形断面の鉄骨梁の耐火被覆構造であって、下部フランジ面を被覆する耐火被覆材に該鉄骨梁の長手方向に対して一部又は全長に延びる露出部分を設けるとともに、前記構造物と接する上部フランジ面と上部フランジのエッジ面とを残して、該鉄骨梁を耐火被覆材で被覆したことを特徴とする。

第二の発明は、両端が支持され、上部フランジ面に構造物が取り付けられるＨ形断面の鉄骨梁の耐火被覆構造であって、耐火被覆材によって被覆される鉄骨梁の接合部を露出させる構造としたことを特徴とする。

第三の発明は、鉄骨梁のウェブに貫通孔を設け、該貫通孔の断面を露出させる構造としたことを特徴とする。
また、第四の発明は、耐火被覆材が板状又はフェルト状の成形部材からなるとともに、前記耐火被覆材が前記鉄骨梁に固定ピンにより固定されることを特徴とする。

本発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）両端が支持された鉄骨梁が、その下部フランジ面やウェブ面を露出するように耐火被覆材を設けていることで、施工現場において間仕切壁やダクト類を直に取り付けることができ、施工性に優れる。その一方で、間仕切壁やダクト類の取り付けられた以外の箇所は耐火被覆材によって被覆されているので、鉄骨梁の耐火性にも優れる。
（２）上部フランジのエッジ面を残して、鉄骨梁を耐火被覆材で被覆することで、煩雑な上部フランジのエッジ面の被覆を不要とできるので、施工性に優れる。その一方で、上部フランジのエッジ面以外の箇所は耐火被覆材によって被覆されているので、鉄骨梁の耐火性にも優れる。
（３）鉄骨梁の接合部を露出させる構造としたことで、煩雑な接合部の被覆作業が不要となるので、施工性に優れる。その一方で、接合部以外の箇所は耐火被覆材によって被覆されているので、鉄骨梁の耐火性にも優れる。
（４）耐火被覆材を板状又はフェルト状の成形部材とし、これを鉄骨梁に固定ピンにより固定することで、耐火被覆材を鉄骨梁に部分被覆した場合でも、該耐火被覆材が鉄骨梁から脱落することがなくなる。特許文献２のように、吹付け用耐火被覆材で鉄骨梁を部分被覆した場合には、両者の接着性が弱いため、耐火被覆材が脱落する危険がある。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、第一の実施形態を示す説明用斜視図である。図１に示す第一実施形態Ａでは、Ｈ形断面の鉄骨梁１０が、その両端を支持されながら、上部フランジ面１２に構造物である天井スラブ８０を取り付けている。そして、その鉄骨梁１０を耐火被覆材３０で被覆するものである。この時、耐火被覆材３０による鉄骨梁１０の被覆は、構造物８０と接する上部フランジ面１２と上部フランジ１１のエッジ面１３とを残し、さらに、下部フランジ面１７の長手方向一部を残して一部露出３１を設けながら、鉄骨梁１０をフェルト状の成形部材で巻付けて、固定ピン４９，４９，…で固定している。

また、図２に示す第一実施形態Ｂでは、図１に示す第一実施形態Ａと異なり、耐火被覆材３０による鉄骨梁１０の被覆が、下部フランジ面１７の長手方向全長を残して全長露出３２を設けながら、鉄骨梁１０をフェルト状の成形部材で巻付けて、固定ピン４９，４９，…で固定している。その他については、図１の場合と同様である。

第一実施形態では、耐火被覆材３０がエッジ面１３を被覆しないことで、煩雑なエッジ面１３の被覆を不要とでき、施工性に優れる。また、耐火被覆材３０を巻付けた鉄骨梁１０の運搬時（解体してリユースする場合を含む）に、エッジ面１３における耐火被覆材３０の破損の心配がない。

また、耐火被覆材３０が予め下部フランジ面１７の長手方向に一部露出３１或いは全長露出３２を設けることで、鉄骨梁１０に間仕切壁の取り付けを容易にする。
すなわち、図３に示す第一実施形態の説明用断面図にあるように、下部フランジ面１７に設けられた一部露出３１や全長露出３２へ直に先付けピース５０をはめ込む。そして、その先付けピース５０に上ランナー５１を取り付け、間柱スタッド５２を設ける。その間柱スタッド５２に各種下地材５３，５４を取り付けることで、極めて簡易に間仕切壁５５を形成できる。

仮に上記と同様な構造の間仕切壁を施工をするために、施工現場において下部フランジ面１７を被覆する耐火被覆材３０を切り欠くとすれば、極めて煩雑な作業となる。従って、第一実施形態ではその切り欠き作業を不要とする分、間仕切壁の取付作業を効率よく進めることができる。
また、一部露出３１及び全長露出３２の部分には、間仕切壁５５が形成されるので、火災時において下部フランジ面１７が露出したままにはならない。従って、一部露出３１又は全長露出３２の有無によって鉄骨梁１０の耐火性能に差が生じるものでもない。

図４及び図５は、第二の実施形態を示した説明用斜視図であり、図６は、第二実施形態の説明用断面図である。
第二実施形態では、第一実施形態と耐火被覆材３３の貼り方を変更したものである。
すなわち、第一実施形態では、鉄骨梁１０と耐火被覆材３０との間を空けずに被覆していた。これに対して、第二実施形態では、上部フランジ１１と下部フランジ１６とをつないでいるウェブ２０のウェブ面２１，２１に耐火被覆材３３を接触させずに、鉄骨梁１０を被覆している（いわゆる「箱貼り」）。

この場合も、第一実施形態と同様に、耐火被覆材３３による鉄骨梁１０の被覆は、構造物８０と接する上部フランジ面１２と上部フランジ１１のエッジ面１３とを残している。さらに、図４の第二実施形態Ａでは下部フランジ面１７の長手方向一部を残して一部露出３４を設け、図５の第二実施形態Ｂでは下部フランジ面１７の長手方向全長を残して全長露出３５を設けている。そして、鉄骨梁１０をフェルト状の成形部材で巻付けて、固定ピン４９，４９，…で固定している。その結果、第二実施形態の場合も、上述した第一実施形態の場合と同様の効果を有することができる。

図７は、第三の実施形態を示す説明用斜視図である。
第三実施形態は、Ｔ字形に接合する鉄骨梁１５にあって、耐火被覆材３９，３９，３９によって被覆される鉄骨梁１５の接合部１９を露出させたものである。このようにすることで、被覆作業の面倒な鉄骨梁の接合部に、耐火被覆材を取り付ける作業が不要となるので、大幅な工期短縮が可能となる。その一方で、接合部１９以外の箇所は耐火被覆材３９によって被覆されているので、鉄骨梁１５の耐火性も確保される。

図８及び図９は、第四の実施形態を示す説明用断面図である。
この第四実施形態は、鉄骨梁のウェブ２０に貫通孔２５を設け、その貫通孔２５の断面を露出させるように耐火被覆材４０又は４３を被覆させたものである。これによって、直にダクト類８８をその貫通孔２５に敷設することができ、ダクト類８８の敷設作業が容易となり、作業効率が向上する。

ここで、図８の第四実施形態Ａでは、図１〜図３の第一実施形態のように、鉄骨梁１０と耐火被覆材４０との間を空けずに被覆させている。この場合、鉄骨梁１０の露出部分は、貫通孔２５の内壁２６部分だけなので、ダクト類の敷設に伴う鉄骨梁１０の露出を最小限に抑え、火災時における鉄骨梁１０の温度上昇を抑制できる。

また、図９の第四実施形態Ｂでは、図４〜図６の第二実施形態のように、いわゆる箱貼りによって鉄骨梁１０を耐火被覆材４３で被覆している。この場合、鉄骨梁１０と耐火被覆材４３との間に空隙４４があるため、耐火被覆材４３とダクト類８８との隙間から熱がこの空隙４４に侵入し、鉄骨梁１０の温度を上昇させる可能性もある。このため、ダクト類８８を敷設する貫通孔２５と耐火被覆材４３との間にかけて、断熱材４６を巻き付けた配管部材４５を取り付ける。これによって、空隙４４への熱の侵入を防止し、鉄骨梁１０の温度上昇を抑制できる。

本発明は、上部フランジ面に構造物が取り付けられるＨ形断面の鉄骨梁に使用されるものである。

第一実施形態Ａを示す説明用斜視図。 第一実施形態Ｂを示す説明用斜視図。 第一実施形態を示す説明用断面図。 第二実施形態Ａを示す説明用斜視図。 第二実施形態Ｂを示す説明用斜視図。 第二実施形態を示す説明用断面図。 第三実施形態を示す説明用斜視図。 第四実施形態Ａを示す説明用断面図。 第四実施形態Ｂを示す説明用断面図。 従来技術を示す説明用断面図。 従来技術を示す説明用断面図。

符号の説明

１０，１５ 鉄骨梁
１１ 上部フランジ １２ 上部フランジ面 １３ エッジ面
１６ 下部フランジ １７ 下部フランジ面
１９ 接合部
２０ ウェブ ２１ウェブ面 ２５貫通孔
３０，３３，４０，４３ 耐火断熱材
４９ 固定ピン
５０ 先付けピース ５１ 上ランナー
５２ 間柱スタッド ５３，５４ 下地材
８０ 天井スラブ ８８ ダクト

Claims (4)

1. 両端が支持され、上部フランジ面に構造物が取り付けられるＨ形断面の鉄骨梁の耐火被覆構造であって、
   下部フランジ面を被覆する耐火被覆材に該鉄骨梁の長手方向に対して一部又は全長に延びる露出部分を設けるとともに、前記構造物と接する上部フランジ面と上部フランジのエッジ面とを残して、該鉄骨梁を耐火被覆材で被覆したことを特徴とする鉄骨梁の耐火被覆構造。
2. 両端が支持され、上部フランジ面に構造物が取り付けられるＨ形断面の鉄骨梁の耐火被覆構造であって、
   耐火被覆材によって被覆される鉄骨梁の接合部を露出させる構造としたことを特徴とする鉄骨梁の耐火被覆構造。
3. 上記鉄骨梁のウェブに貫通孔を設け、該貫通孔の断面を露出させる構造としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄骨梁の耐火被覆構造。
4. 上記耐火被覆材が板状又はフェルト状の成形部材からなるとともに、前記耐火被覆材が前記鉄骨梁に固定ピンにより固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鉄骨梁の耐火被覆構造。

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