JP5436925B2 - 建物構造体及び建物 - Google Patents

Description

本発明は、建物構造体及び建物に関する。

住宅等の建物を構成する部材として、特許文献１には、複数の鋼管柱の外周に沿って石膏ボードと加熱膨張シートを積層した耐火ボードを配置し、この耐火ボードで複数の鋼管柱を被覆した構造の耐火柱が記載されている。

しかし、特許文献１に記載の耐火柱を用いて建物（ユニット建物）を構成すると、たとえば、建物の内側から内側に配線を通して配置する場合に、柱や梁に設けられた貫通口等に配線を延長して挿通させなければならないため配線がその分長くなり、無駄な配線部分（配線ロス）が生じてしまう。

特開２００８−１２１３７６号

本発明は上記事実を考慮し、耐火性能が高く、配線ロスを少なくできる建物構造体と、この建物構造体を用いて構成された建物を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、建物の柱を構成する柱部材と、前記柱部材の側面に対向して配置された耐火ボードと、前記耐火ボードを前記柱部材の側面から離間させて耐火ボードと柱部材との間に隙間を生じさせる隙間構成部材と、前記隙間において、前記柱部材の側面に配置され温度上昇により膨張し前記隙間を塞ぐ熱膨張性耐火材と、を有する。

本発明では、柱部材の側面に対向して耐火ボードが配置されており、柱部材の耐火性能が向上されている。また、耐火ボードは、隙間構成部材により、柱部材の側面から離間させて配置されており、耐火ボードと柱部材との間に隙間が生じている。したがって、この隙間を利用して配線を通すことが可能となるので、配線ロスが少なくなる。

しかも、前記隙間において、前記柱部材の側面に配置され温度上昇により膨張し前記隙間を塞ぐ熱膨張性耐火材、を有している。

したがって、隙間が構成された部分に熱が加わって温度が上昇すると、熱膨張性耐火材が膨張して隙間を塞ぐ。これにより、隙間におけるいわゆる燃え抜けが防止され、柱部材の側面が直接的に炙られる事態を回避できるので、柱部材の耐火性能が向上される。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記隙間構成部材が、前記柱部材と前記耐火ボードとの間に介在される合板である。

すなわち、柱部材と耐火ボードの間に合板を介在させる簡単な構造で、隙間構成部材を構成して、耐火ボードと柱部材との間に隙間を生じさせることができる。また、合板を柱部材の側面に配置することで、柱部材の側面が炎に直接的に炙られなくなるので、柱部材の耐火性能が向上される。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記耐火ボードよりも上方又は下方において前記柱部材に接続される梁部材、を備え、前記隙間が、前記梁部材、前記耐火ボード、前記合板、及び前記熱膨張性耐火材によって囲まれた領域として構成されている。

すなわち、柱部材に梁部材が接続された構造であっても、この梁部材と、耐火ボード、合板、及び熱膨張性耐火材によって囲まれた領域として隙間を構成できる。そして、この隙間に、配線を通すことが可能となる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記柱部材が、長手方向と直交する方向の断面で４つの側面を有する四角形状とされ、前記梁部材が、前記柱部材の１つの側面で柱部材に接続された第１梁部材と、この第１梁部材が接続された側面に隣接する側面で柱部材に接続された第２梁部材と、を備え、前記隙間が、前記第１梁部材と前記第２梁部材のいずれか一方と、前記耐火ボード、前記合板、及び前記熱膨張性耐火材及びによって囲まれた領域として構成されている。

したがって、第１梁部材と第２梁部材のいずれか一方と、耐火ボード、合板、及び熱膨張性耐火材によって囲まれた隙間を利用して配線を通すことが可能となる。そして、このように隙間を通した配線は、第１梁部材と第２梁部材の他方に沿って配置することができるので、配線を安定して保持することが可能になる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の建物構造体と、前記建物構造体の前記隙間に挿通された配線部材と、を備える。

この建物では、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の建物構造体を備えており、柱部材の側面に対向して耐火ボードが配置されているので、柱部材の耐火性能が向上されている。しかも、この建物の配線部材は、建物構造体の隙間に挿通されているので、配線ロスが少なくなる。

本発明は上記構成としたので、耐火性能が高く、配線ロスを少なくできる建物構造体と、この建物構造体を用いて構成された建物が得られる。

本発明の一実施形態の建物構造体を建物の一部と共に示す斜視図である。 本発明の一実施形態の建物構造体を建物の図１とは異なる角度で示す斜視図である。 本発明の一実施形態の建物構造体を建物の一部と共に示す正面図である。

図１〜図３には、本発明の一実施形態の建物構造体１４が、建物１２の一部として（建物１２を構成した状態で）示されている。建物１２は、複数の建物構造体を隣接配置して結合することで構成されており、図１では隣接配置される建物構造体の柱部材のみを示している。なお、隣接配置される建物構造体は、本発明の一実施形態に係る建物構造体１４であってもよいし、本発明には該当しない建物構造体であってもよい。以下、単に「外側」、「内側」というときは、建物１２における屋外側、屋内側をそれぞれ意味するものとする。

建物構造体１４は、鉄骨の建物の柱を構成する複数の柱部材１６を有している。本実施形態では、これら柱部材１６を四隅に備えることで、略箱型の躯体フレームが構成されている。柱部材１６の外側には、図３に示すように外壁パネル２１が配置されており、図示しない仕上げ材等と共に建物の外壁を構成している。

柱部材１６は、本実施形態では水平方向の断面で見たときに四角形となる中空状の鋼管柱で構成されている。そして、４つの側面のうち、１つの側面１６Ａの上部には、第１梁部材２０Ａの一端が接合されている。また、側面１６Ａの隣接する他の側面１６Ｂの上部には、第２梁部材２０Ｂの一端が接合されている。以下、第１梁部材２０Ａと第２梁部材２０Ｂとを特に区別する必要がないときは、梁部材２０として説明する。

なお、本実施形態では、柱部材１６として１本の鋼管柱で構成された構造のものを例として挙げているが、たとえば、長手方向中央の柱本体に対し、上部に天井仕口、下部に床仕口がそれぞれ接合された構造の柱部材でもよい。

梁部材２０は、本実施形態では、ウェブ２０Ｗの上下からそれぞれ上フランジ２０Ｕ及び下フランジ２０Ｌが延出された溝型鋼（あるいは「Ｃ型鋼」）で構成されており、開放部分が建物構造体１４の内側を向くように、柱部材１６に接合されている。もちろん、梁部材２０の構造はこれに限定されず、たとえば、いわゆる「Ｈ型鋼」や筒型鋼であってもよい。

これらの梁部材２０の間には、図示しない天井小梁が掛け渡されており、さらに梁部材２０や天井小梁等を用いて天井ボード２２Ｂを支持することで、建物の天井２２が構成されている。本実施形態では特に、天井２２の一部を切り欠くことで吹き抜け２４を形成している。

梁部材２０の長手方向の所定位置には、梁部材２０を幅方向（矢印Ｗ１方向）に貫通する１又は複数（図１及び図２では第１梁部材２０Ａ及び第２梁部材２０Ｂでそれぞれ２つずつ示す）の既設貫通孔２６が形成されている。この既設貫通孔２６により、梁部材２０は、必要とされる強度や剛性を維持しつつ、軽量化が図られている。

側面１６Ａには合板２８が貼着され、さらにこの合板２８に、本発明の耐火ボードの一例である石膏ボード３０が貼着されている。すなわち、側面１６Ａには、合板２８を介在させて石膏ボード３０が取り付けられていることになる。

石膏ボード３０は、その上端が第１梁部材２０Ａに接触する形状（高さ）とされている。これに対し合板２８は、上端が第１梁部材２０Ａから離間している。側面１６Ａのうち、合板２８によって覆われていない部分には、温度上昇によって膨張する熱膨張性耐火材３２が貼着されている。そして、柱部材１６の側面１６Ａには、第１梁部材２０Ａ、石膏ボード３０、合板２８及び熱膨張性耐火材３２で囲まれた領域として、隙間３４が構成されている。

熱膨張性耐火材３２は、温度上昇によって膨張する物性を有している。このため、たとえば熱膨張性耐火材３２が加熱された場合等には膨張して隙間３４を塞ぐことにより、いわゆる「燃え抜け」で柱部材１６が直接的に炙られることを抑制している。したがって、柱部材１６の側面１６Ａのうち、合板２８を介して石膏ボード３０が取り付けられた部分では、石膏ボード３０により耐火性能が向上されていることになる（特に石膏ボード３０の上端が第１梁部材２０Ａに接触して耐火性能が高くなっている）。また、隙間３４が構成された部分では、熱膨張性耐火材３２により耐火性能が向上されていることになる。

図３にも示すように、隙間３４には、電力供給用の外部配線３６が挿通されている。外部配線３６は、たとえば、建物１２内において、天井２２の上に設けられた図示しない主配線から、接続部３８（図２参照）を通じて延出され、建物構造体１４の内部において、第２梁部材２０Ｂの既設貫通孔２６に挿通されている。そして外部配線３６は、第２梁部材２０Ｂに沿って（這わせて）配置され、隙間３４に挿通された後、外壁パネル２１の外部コンセント４０に接続されている。特に本実施形態では、図３から分かるように、隙間３４から外部コンセント４０まで、外部配線３６を略直線的に配置することも可能になっている。なお、外部コンセント４０には、建物１２の外部から電源プラグを差し込むことができる。

次に、本実施形態の建物構造体１４の作用を説明する。

建物１２では、図２に示すように、天井２２の図示しない主配線から、接続部３８を通じて外部配線３６が延出されている。したがって、この外部配線３６を外部コンセント４０に接続するためには、建物構造体１４を貫通する必要がある。本実施形態の建物構造体１４では、合板２８、熱膨張性耐火材３２、第１梁部材２０Ａ及び石膏ボード３０によって隙間３４を構成しており、この隙間３４に外部配線３６が挿通されている。すなわち、隙間３４を効果的に利用して、主配線から外部コンセント４０まで外部配線３６を配設することが可能になっている。

特に、本実施形態では、柱部材１６の隣接する側面１６Ａ、１６Ｂに、それぞれ第１梁部材２０Ａ及び第２梁部材２０Ｂが接続された構造としており、外部配線３６は、隙間３４に挿通されていない部分においても、第１梁部材２０Ａと第２梁部材２０Ｂの少なくとも一方（図２に示した例では第２梁部材２０Ｂ）に外部配線３６を沿わせて安定的に保持することが可能になる。もちろん、隣接する建物構造体との間の部分に外部配線３６を通すことも可能である。

しかも本実施形態では、隙間３４に外部配線３６を挿通しているので、隙間３４が構成されていない（隙間３４に外部配線３６を挿通しない）建物構造体と比較して、外部配線３６を短くすることができる。たとえば、隙間３４が形成されていない建物構造体を想定すると、図３に二点鎖線４２で示すように、外部コンセント４０に至る配線距離が最短となる既設貫通孔２６（特に符号２６Ｎで示す）を挿通させて外部コンセント４０に接続する必要がある。この場合には、柱部材１６から既設貫通孔２６に至る部分４２Ｐが必要で、外部配線３６が長くなる。

これに対し、本実施形態では、外部配線３６を隙間３４から外部コンセント４０へ直接的に延出できるので、図３に二点鎖線で示した例よりも、外部配線３６が短くなる。なお、隙間３４と外部コンセント４０の間の外部配線３６は、たとえば留め具等で外壁パネル２１に留め付けてもよいが、隙間３４から単に垂らすだけでもよい。

そして本実施形態では、柱部材１６の側面１６Ａに、合板２８を介して石膏ボード３０が取り付けられており、耐火性能が向上されている。また、柱部材１６の側面１６Ａの上部には熱膨張性耐火材３２が貼着されており、この熱膨張性耐火材３２が隙間３４の一部を構成するようにしている。このような熱膨張性耐火材３２を取り付けることなく、単に隙間３４を設けただけの構成（隙間３４が柱部材１６の側面、合板２８及び石膏ボード３０で構成されている）では、いわゆる燃え抜けにより、柱部材１６の側面１６Ａが直接的に炎で炙られるおそれがある。これに対し本実施形態では、柱部材１６の側面１６Ａが直接的に炎で炙られることを防止できる。この結果、柱部材１６の側面１６Ａの全体に渡る耐火性能を安定的に高く維持できる。

なお、上記では、柱部材１６の上部に隙間３４が構成されている例を挙げたが、柱部材１６の下部に隙間３４が構成されていてもよい。さらに、たとえば合板２８を上下の中間部分で分断することにより、柱部材１６の中間部分に隙間が構成されるようにしてもよい。

柱部材１６と石膏ボード３０の間に介在させる部材としても、上記の合板２８に限定されないが、合板２８を用いると、簡単な構造で石膏ボード３０を柱部材１６の側面から離間させて（すなわち隙間３４を構成できるようにして）配置できる。

また、上記では、隙間３４に挿通する部材として、外部配線３６（配線部材）を挙げたが、これ以外の部材を挿通することも、もちろん可能である。

本発明の耐火ボードとしても、上記の石膏ボード３０に限定されず、要するに、耐火性を有する板状の部材であれば適用可能である。たとえば、木製あるいは金属製の板材の表面に耐火被覆を施したものでもよい。

本発明において、たとえば、隙間３４の開口断面積が小さい等により、いわゆる燃え抜けの可能性が低い構造においても、熱膨張性耐火材３４を用いて耐火性能を向上させることが望ましい。

また、上記では、本発明に係る建物構造体としても、上記の構造のものに限定されず、建物を構成することが可能な構造体であれば、本発明に係る建物構造体に該当する。

１２ 建物
１４ 建物構造体
１６ 柱部材
１６Ａ、１６Ｂ 側面
２０ 梁部材
２０Ａ 第１梁部材
２０Ｂ 第２梁部材
２１ 外壁パネル
２６ 既設貫通孔
２８ 合板
３０ 石膏ボード（耐火ボード）
３２ 熱膨張性耐火材
３４ 隙間
３６ 外部配線
４０ 外部コンセント

Claims (5)

1. 建物の柱を構成する柱部材と、
   前記柱部材の側面に対向して配置された耐火ボードと、
   前記耐火ボードを前記柱部材の側面から離間させて耐火ボードと柱部材との間に隙間を生じさせる隙間構成部材と、
   前記隙間において、前記柱部材の側面に配置され温度上昇により膨張し前記隙間を塞ぐ熱膨張性耐火材と、
   を有する建物構造体。
2. 前記隙間構成部材が、前記柱部材と前記耐火ボードとの間に介在される合板である請求項１に記載の建物構造体。
3. 前記耐火ボードよりも上方又は下方において前記柱部材に接続される梁部材、
   を備え、
   前記隙間が、前記梁部材、前記耐火ボード、前記合板、及び前記熱膨張性耐火材によって囲まれた領域として構成されている請求項２に記載の建物構造体。
4. 前記柱部材が、長手方向と直交する方向の断面で４つの側面を有する四角形状とされ、
   前記梁部材が、前記柱部材の１つの側面で柱部材に接続された第１梁部材と、この第１梁部材が接続された側面に隣接する側面で柱部材に接続された第２梁部材と、を備え、
   前記隙間が、前記第１梁部材と前記第２梁部材のいずれか一方と、前記耐火ボード、前記合板、及び前記熱膨張性耐火材及びによって囲まれた領域として構成されている請求項３に記載の建物構造体。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の建物構造体と、
   前記建物構造体の前記隙間に挿通された配線部材と、
   を備える建物。

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