JP6916774B2 - 支持構造および金具 - Google Patents

Description

本発明は、鉄骨梁と壁との間に形成される層間間隙を閉塞するための耐火材を支持する支持構造に係り、特に、現場での作業性を向上させるのに好適な支持構造、及び、この支持構造に適用可能な金具に関する。

建物の床スラブを支える鉄骨梁と壁との間に形成される層間間隙を閉塞するための耐火材を支持する支持構造としては、特許文献１、２に開示されているようなものが知られている。

特許文献１、２に開示されている支持構造では、図１１に示すように、平板部材をコ字状に形成した金具１により、鉄骨梁１０２を構成するＨ型鋼の下フランジ１０２ａを挟み込んでいる。そして、コ字状に形成された金具１の下板２に対して壁１０４側に延在する棒状部材５２を固定することで、この棒状部材５２を力骨としてラス金網やロックウール等の耐火材を配置することを可能にしている。

棒状部材５２の固定方法としては、溶接の他、下板２に鉄骨梁１０２の材軸方向に沿った方向の切れ込みを対を成すように入れ、切れ込み間に位置する板片を下方に押し出すことでサドル状の固定部３，４を形成し、この固定部３，４に棒状部材５２を挿通させるという事が開示されている。

特開平９−１７７１９９号公報 実用新案登録第３１７９４１６号公報

上記特許文献に開示されている支持構造のうち、金具１に固定部３，４を備え、この固定部３，４に棒状部材５２を挿通させる構造によれば、鉄骨梁１０２と壁１０４との間に形成される層間間隙の多寡に関わらず、棒状部材５２の延在長の調整を現場で行うことが可能となり、高い汎用性を持たせることができる。

しかし、押し出し加工によって形成された固定部３，４の開孔は、施工性の向上を図るために棒状部材５２の径よりも大きくなるように形成されている。このため、棒状部材５２の拘束力が弱く、左右（鉄骨梁１０２の材軸方向）へのガタツキや、下がり量をｄで示すような自重による下側への傾斜（垂れ下がり）が生じ、ラス金網の設置や耐火被覆の厚さ管理が困難となり、振動によって力骨が動いてしまうため、耐火被覆の割れが懸念される。

そこで本発明では、棒状部材を精度良く配置し、施工管理が容易で、振動による耐火被覆の割れなどがないように固定することのできる支持構造、及び、この支持構造に適用可能な金具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る支持構造は、鉄骨梁と壁との間に形成される層間間隙を閉塞するための耐火材を支持する支持構造であって、上板と下板により前記鉄骨梁の下フランジを挟持して固定される金具と、前記金具に固定される棒状部材を備えており、前記金具は、前記下板を基点として、前記上板から離反する方向に舌片として立上げられ、当該舌片の板面に前記棒状部材が挿通された開孔を有する固定部を複数有し、前記棒状部材は、前記開孔に挿通された状態で、前記鉄骨梁の材軸と水平方向に交差するように延在していることを特徴とする。

また、上記のような特徴を有する支持構造では、前記下板における前記固定部よりも先端側には、前記離反する方向に凸を有する突起が設けられ、前記棒状部材は、前記開孔の上部または下部と、前記突起に接して固定されることを特徴とする。このような特徴を有することによれば、棒状部材を開孔に挿通させる際の隙間に起因したガタツキを突起により抑制することができる。よって、棒状部材の固定状態をより確実なものとすることができる。

また、上記目的を達成するための本発明に係る支持構造は、鉄骨梁と壁との間に形成される層間間隙を閉塞するための耐火材を支持する支持構造であって、上板と下板により前記鉄骨梁の下フランジを挟持して固定される金具と、前記金具に固定される棒状部材を備えており、前記金具は前記下板を基点として、前記上板から離反する方向に舌片として立上げられ、当該舌片の板面に前記棒状部材が挿通された開孔を有する固定部と、前記下板の幅方向に対となるように対向して、あるいは斜向かいとなるように基点を持ち、前記上板から離反する方向に舌片として立上げられて前記棒状部材の下半部を前記下板の幅方向から支持する側面支持突起を備えた側面固定部とを有し、前記棒状部材は、前記開孔の上部または下部と、前記側面支持突起に接して固定され、前記鉄骨梁の材軸と水平方向に交差するように延在することを特徴とする。このような特徴を有することによっても、棒状部材を開孔に挿通させる際の隙間に起因したガタツキを側面固定部における側面支持突起により抑制することができる。よって、棒状部材の固定状態をより確実なものとすることができる。

さらに、上記のような特徴を有する支持構造において前記金具は、前記上板を基点として前記下板側へ延出している押え部を備えていることを特徴とする。このような特徴を有することによれば、鉄骨梁の下フランジに対する金具の固定状態を確実なものとすることができる。

さらにまた、上記のような特徴を有する支持構造では、前記固定部の１つは、前記下板の延設方向基端部に設けられることを特徴とする。このような特徴を有することによれば、棒状部材の垂れ下がりを効果的に抑制することが可能となる。

また、上記目的を達成するための本発明に係る金具は、上板と下板、および前記上板の一端と前記下板の一端の間に存する連結片によりコ字状に形成され、前記上板と前記下板によって鉄骨のフランジを挟持して固定される金具であって、前記下板には、前記上板から離反する方向に舌片として立上げられた固定部を複数備え、前記固定部の少なくとも１つは、前記舌片の板面に棒状部材を挿通させるための開孔を有することを特徴とする。

また、上記のような特徴を有する金具において、複数の前記固定部の一部は、前記下板の幅方向に対となるように対向して、あるいは斜向かいとなるように配置された側面固定部であることを特徴とする。このような特徴を有することによれば、金具に配置される棒状部材は、固定部と、固定部とは別に設けられて対向配置されている側面固定部により支持されることとなる。このため、棒状部材の固定状態をより確実なものとすることができる。

さらに、上記のような特徴を有する金具において、前記上板には、前記下板側へ延出している押え部を備えたことを特徴とする。このような特徴を有することによれば、鉄骨梁のフランジに対する金具の固定状態を確実なものとすることができる。

上記のような特徴を有する支持構造によれば、棒状部材を精度良く配置し、施工管理が容易で、振動による耐火被覆の割れなどがないように固定することができる。また、上記のような特徴を有する金具によれば、上記のような効果を奏する支持構造を実現することが可能となる。

第１実施形態に係る金具の構成を示す正面図である。 第１実施形態に係る金具の構成を示す平面図である。 第１実施形態に係る金具の構成を示す底面図である。 第１実施形態に係る金具の構成を示す右側面図である。 実施形態に係る支持構造の構成を示す正面断面図である。 実施形態に係る支持構造の構成を示す底面図である。 第１実施形態に係る金具の第１変形例を示す正面図である。 第１実施形態に係る金具の第２変形例を示す正面図である。 第２実施形態に係る金具の構成を示す正面図である。 第２実施形態に係る金具の構成を示す左側面図である。 従来の支持構造、およびこれに適用可能な金具の構成を示す図である。

以下、本発明の支持構造、及び、この支持構造に適用可能な金具に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施する上での好適な形態の一部に過ぎず、その効果を奏することのできる範囲において、構成の一部を変更したとしても、本発明の一部とみなすことができる。

［支持構造の概要］
まず、発明に係る支持構造を適用する鉄骨梁と壁、及び層間隙間の関係について、図５、図６を参照して説明する。なお、図５は、実施形態に係る支持構造の構成を示す正面断面図であり、図６は、同底面図である。本発明に係る支持構造５０は、建物の床スラブ１００を支える鉄骨梁１０２と、壁１０４との間に形成される層間隙間を閉塞するための耐火材１１０を支持する役割を担う。具体的には、鉄骨梁１０２を構成する下フランジ１０２ａに固定される金具１０と、この金具１０により支持される棒状部材５２を主体として構成される。なお、棒状部材５２は、金具１０から壁１０４に向けて延在するように配置される。

このように固定、配置される金具１０と棒状部材５２を、鉄骨梁１０２の材軸方向に沿って複数配置し、並列に配置される棒状部材５２の上にラス金網１０８やロックウール等の耐火材１１０を配置する。以下、金具１０の具体的構成と、棒状部材５２との関係について、実施形態別に詳細に説明する。

なお、図５に示すように、床スラブ１００はデッキ１１２上に構築されており、デッキ１１２と壁１０４との間隙には鉄板１１４が配置されている。また、床スラブ１００と壁１０４との間には、ロックウール等の耐火材１１６が設けられている。なお、耐火材１１０，１１６としては、ロックウールの他に、モルタルやコンクリートを挙げることができる。

［第１実施形態］
まず、図１から図４を参照して、実施形態に係る支持構造に適用可能な金具に関する第１実施形態について説明する。なお、図面において、図１は、第１実施形態に係る金具の構成を示す正面図であり、図２は平面図、図３は底面図である。また、図４は、図１における右側面を示す図である。

金具１０は、上板１２と下板１６、および上板１２の一端と下板１６の一端を連結する連結片１４とを基本として、コ字状に形成されている。金具１０は、上板１２、下板１６、および連結片１４をそれぞれ個別に形成し、溶接等により接続する構成としても良いが、１枚の板片を折り曲げることにより構成することが望ましい。ベンディング等の曲げ加工により１枚の板片を曲げることで上板１２と下板１６、および連結片１４を構成することにより、簡易かつ安価に形成することができる。なお、金具１０の形成手段としては、前述した接続や曲げ加工の他、３Ｄプリンタによる積層や削り出しなどにより直接出力するようにしても良い。

また、図１から図４に示す形態では、連結片１４側（一端側）を基点とした長さが、上板１２よりも下板１６の方が長くなるように構成されている。上板１２は、鉄骨梁１０２を構成するウェブ１０２ｂ（図５参照）により長さが制限されるが、下板１６にはウェブ１０２ｂによる制限が無く、上板１２よりも長くすることができるからである。このような構成により、金具１０の取り付け状態の安定化と、固定部１８，２０や突起２２の配置スペースを十分に確保することが可能となる。

下板１６には、固定部１８，２０と、突起２２とが備えられている。固定部１８，２０は、下板１６の一部を舌状に切り出して構成している。具体的には、下板１６を基点として９０度、上板１２と離反する方向に引き起こし、この引き起こした舌片に開孔１８ａ，２０ａを設けることで構成されている。開孔１８ａ，２０ａは、詳細を後述する棒状部材５２を挿通可能なものとすれば良く、その平面形状は、例えば矩形、あるいは円形等とすると良い。また、開孔１８ａ，２０ａの平面形状を矩形とする場合、その高さ、および幅は、棒状部材５２の直径と近似させ、同一、あるいは僅かに大きな径となるようにすると良い。棒状部材５２を挿通させた際のガタツキを防止するためである。なお、開孔１８ａ，２０ａの平面形状を円形とした場合も同様である。

本実施形態では、舌片として立ち上げて形成している固定部１８，２０における開孔１８ａ，２０ａよりも先端側の部分（以下、先端部分１８ｂ，２０ｂと称す）について、さらに下板１６の延設方向に折り曲げている。折り曲げは、開孔１８ａ，２０ａにおける舌片の先端側端部を基点としてなされ、その折り曲げ角度は９０度としている。このような構成とすることで、開孔１８ａ，２０ａに挿通させた棒状部材５２を面で支持することが可能となり、棒状部材５２の支持状態を安定させることができる。

本実施形態では、下板１６の延設方向に沿って２つの固定部１８，２０を形成している。２つの固定部１８，２０の形成位置としては、下板１６の延設方向基端部と、中心部近傍としている。下板１６の基端部に固定部１８を設けることで、棒状部材５２を挿通させた際、棒状部材５２の先端側が垂れ下がることを防ぐことができる。また、固定部２０に関しては、下板１６の基端部から所定間隔だけ離れた位置、すなわち固定部１８から所定の間隔だけ離れた位置に設けることで、基端部に設けた固定部１８に挿通させた棒状部材５２の横ブレ、および跳ね上がり等を防ぎ、安定保持することができるようになる。本実施形態では、下板１６の先端側に突起２２を設けていることより、固定部２０を下板１６の中心部近傍に設けるようにしている。

突起２２は、棒状部材５２の後端側を抑え、壁１０４に向かって延在する先端側が垂れさがることを防止すると共に、棒状部材５２の保持状態の安定化を図る役割を担う要素である。このように、本実施形態に係る金具１０では、棒状部材５２を固定部１８と固定部２０、および突起２２の３点で支持する構成とし、棒状部材５２の安定支持の向上を図るようにしている。

なお、突起２２の形態については、上記のような機能を奏することが可能な形態であれば具体的な形態は問わないが、図１から図４に示す形態では、突起２２を畝状としている。畝状の突起２２は、プレス加工により容易に形成することができ、切れ込み等の前加工も必要としないというメリットがあるからである。また、突起２２を畝状とすることで、その肩の部分（立ち上がり部分）がなだらかとなり、棒状部材５２の挿通や位置決めを容易に行うことが可能となる。

また、突起２２を設けない場合には、固定部２０の基端を下板１６の先端部近傍に設けるようにすると良い。このような構成とすることで、固定部１８と固定部２０との間隔を広くとることができるようになるからである。

上板１２には、押え部２４が備えられている。押え部２４は、上板１２と下板１６で鉄骨梁１０２の下フランジ１０２ａを挟持した際、下フランジ１０２ａに付勢力を付与することで、挟持の安定化、および金具１０の抜け止めを図る役割を担う要素である。押え部２４は、上板１２の一部を舌状に切り出した舌片を所定の角度で下板１６側へ引き起こすことで構成されている。舌片の引き起こし角度θは、０°＜θ≦１５°程度とすれば良い。

なお、このθの角度範囲は絶対的なものでは無く、下フランジ１０２の厚みと上板１２と下板１６の間隔の差や、取り付け強度、施工性などを考慮して、適宜定めるようにすれば良い。また、このような構成の押え部２４では、舌片の基端が上板１２の先端側に位置するように設けることが望ましい。金具１０を下フランジ１０２ａにスムーズに挿入することが可能となると共に、抜け止め効果を高めることができるからである。

また、上板１２の先端には、下板１６と離反する方向に傾斜を設けたガイド部１２ａが備えられている。ガイド部１２ａを設けることにより、鉄骨梁１０２の下フランジ１０２ａに対する取付性の向上を図ることができる。

［作用］
上記のような構成の金具１０を鉄骨梁１０２における下フランジ１０２ａに取り付け、固定部１８，２０に棒状部材５２を挿通させることで、実施形態に係る支持構造５０が構成される。この時、棒状部材５２は、鉄骨梁１０２の材軸方向と交差する方向、図６に示す例では、直交する方向に延在することとなる。このような支持構造５０を複数、鉄骨梁１０２の材軸方向に沿って設けることで、棒状部材５２を力骨として、ラス金網１０８やロックウール等の耐火材１１０の材料を支持することが可能となる。

［効果］
上記のような金具１０を用いた支持構造５０によれば、棒状部材５２を精度良く配置し、棒状部材５２のガタツキや垂れ下がりを抑制することができる。これにより、棒状部材５２がロックウール等の耐火材１１０を保持する力骨としての役割を果たすことが可能となる。

［変形例］
上記実施形態では、下板１６に形成した突起２２について、畝状に形成する旨記載した。しかしながら、突起２２は、図７に示すように、固定部１８，２０と同様に舌片を切り出し、これを上板１２と離反する方向に引き起こすことで構成しても良い。このような構成とした場合であっても、棒状部材５２を抑えるという効果を奏することができるからである。

また、突起２２は、下板１６の先端側に設ける旨記載した。しかしながら、基端部に設けた固定部１８よりも先端側であれば、図８に示すように、中心部近傍に設けた固定部２０と基端部に設けた固定部１８との間に突起２２を設けるようにしても良い。

［第２実施形態］
次に、図９、図１０を参照して、第２実施形態に係る金具の構成について説明する。なお、図９は、第２実施形態に係る金具の構成を示す正面図であり、図１０は、図９における左側面を示す図である。本実施形態に係る金具１０Ａについても、上板１２と下板１６、および連結片１４から成り、下板１６に固定部１８を備え、上板１２に押え部２４を備えるという基本構成は、上述した第１実施形態に係る金具１０と同様である。よって、その構成を同一とする箇所については、図面に同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

本実施形態に係る金具１０Ａは、第１実施形態に係る金具１０の固定部２０に替えて、側面固定部２６，２８を設けている。なお、下板１６の基端部に設ける固定部１８の形態は、第１実施形態における固定部１８とほぼ同一としている。異なる点としては、先端部分１８ｂの曲げ角度を、９０°よりも小さな角度としている点である。

このような構成とする事により、固定部１８の開孔１８ａに対して棒状部材５２を傾けた状態で挿入し、側面固定部２６，２８の間に挟み込むという固定方法を採ることが可能となり、施工性の向上を図ることができる。

また、側面固定部２６，２８については、次のような構成としている。すなわち、下板１６の延設方向に沿って一対、下板１６の幅方向に沿って延設される舌片を形成し、これを上板１２と離間する方向に立ち上げることで、側面固定部２６，２８を形成している。一対の舌片は、その基端となる位置を、下板１６の幅方向において逆側となるように定めている。このような構成とすることで、舌片を立ち上げた際に、側面固定部２６，２８を構成する舌片が、棒状部材５２の挿通領域の幅を規制することとなる。そして、一対の舌片にはそれぞれ、対向する方向に凸部を有する側面支持突起２６ａ，２８ａが形成されている。側面支持突起２６ａ，２８ａは、舌片の先端寄りに設けられ、図１０に示すように、棒状部材５２が挿通された際、その下半部となる弧面を支持する役割を担う。これにより、棒状部材５２は下板１６に支持された状態を維持することとなり、垂れさがりや左右のガタツキが抑制されることとなる。なお、側面支持突起２６ａ，２８ａの形成は、プレス加工によれば良い。

なお、上記実施形態ではいずれも、１枚の板片を折り曲げたり、切り出したりすることで金具１０を形成することを例に挙げて説明した。しかしながら、実施形態中で触れたように、板片を溶接したり、３Ｄプリンタによって形成する場合には、固定部１８，２０、や側面固定部２６，２８、および押え部２４を切り出しや引き起こしによって形成する必要はない。

また、上記実施形態では、支持構造５０の体を得るために金具１０，１０Ａの固定先を鉄骨梁１０２としている。しかしながら、本発明に係る金具１０，１０Ａは、その形態自体に特徴を有し、利用形態に応じて梁以外の鉄骨、例えば柱を構成する鉄骨のフランジに固定しても良い事はいうまでもない。

［効果］
このような構成の金具１０Ａを用いた場合であっても、上記第１実施形態に係る金具１０を用いた場合と同様に、棒状部材５２を精度良く配置し、ガタツキや垂れ下がりを抑制することのできる支持構造５０を構成することができる。

１………金具、２………下板、３………固定部、４………固定部、１０，１０Ａ………金具、１２………上板、１２ａ………ガイド部、１４………連結片、１６………下板、１８………固定部、１８ａ………開孔、１８ｂ………先端部分、２０………固定部、２０ａ………開孔、２０ｂ………先端部分、２２………突起、２４………押え部、２６………側面固定部、２６ａ………側面支持突起、２８………側面固定部、２８ａ………側面支持突起、５０………支持構造、５２………棒状部材、１００………床スラブ、１０２………鉄骨梁、１０２ａ………下フランジ、１０４………壁、１０８………ラス金網、１１０………耐火材、１１２………デッキ、１１４………鉄板、１１６………耐火材。

Claims (3)

1. 鉄骨梁と壁との間に形成される層間間隙を閉塞するための耐火材を支持する支持構造であって、
   上板と下板により前記鉄骨梁の下フランジを挟持して固定される金具と、前記金具に固定される棒状部材を備えており、
   前記金具は、前記下板を基点として、前記上板から離反する方向に舌片として立上げられ、当該舌片の板面に前記棒状部材が挿通された開孔を有する固定部を複数有し、
   前記棒状部材は、前記開孔に挿通された状態で、前記鉄骨梁の材軸と水平方向に交差するように延在していることを特徴とする支持構造。
2. 鉄骨梁と壁との間に形成される層間間隙を閉塞するための耐火材を支持する支持構造であって、
   上板と下板により前記鉄骨梁の下フランジを挟持して固定される金具と、前記金具に固定される棒状部材を備えており、
   前記金具は前記下板を基点として、前記上板から離反する方向に舌片として立上げられ、当該舌片の板面に前記棒状部材が挿通された開孔を有する固定部と、前記下板の幅方向に対となるように対向して、あるいは斜向かいとなるように基点を持ち、前記上板から離反する方向に舌片として立上げられて前記棒状部材の下半部を前記下板の幅方向から支持する側面支持突起を備えた側面固定部とを有し、
   前記棒状部材は、前記開孔の上部または下部と、前記側面支持突起に接して固定され、前記鉄骨梁の材軸と水平方向に交差するように延在することを特徴とする支持構造。
3. 上板と下板、および前記上板の一端と前記下板の一端の間に存する連結片によりコ字状に形成され、前記上板と前記下板によって鉄骨のフランジを挟持して固定される金具であって、
   前記下板には、前記上板から離反する方向に舌片として立上げられた固定部を複数備え、
   前記固定部の少なくとも１つは、前記舌片の板面に棒状部材を挿通させるための開孔を有することを特徴とする金具。

Images