JP7010466B2 - 鉄骨梁の耐火構造 - Google Patents

Description

本発明は、鉄骨梁の耐火構造に関する。

下記特許文献１には、耐火被覆材の重なり部分の固定方法が開示されている。この耐火被覆材の重なり部分の固定方法では、Ｈ型鋼の鉄骨を長手方向に覆う複数のシート状の耐火被覆材が設けられており、このうち一方の耐火被覆材と他方の耐火被覆材との継ぎ目部では、一方の耐火被覆材を他方の耐火被覆材に対して厚さ方向に重ねるように構成されている。そして、一方の耐火被覆材と他方の耐火被覆材とが重なり合った部位では、先端が尖った不燃性のねじが一方の耐火被覆材と他方の耐火被覆材とに挿通されており、このねじを回転させることで一方の耐火被覆材と他方の耐火被覆材とが締結されている。これによって、火災時に一方の耐火被覆材と他方の耐火被覆材との継ぎ目から熱が鉄骨へ向けて侵入するのを抑制している。

特開２０１４－２５２１３号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された構成では、一方の耐火被覆材が他方の耐火被覆材に対して厚さ方向に重なるように構成されていることから、一方の耐火被覆材には厚さ方向に変形させることによる負荷が掛かる。また、火災時に耐火被覆材に熱が加わると、耐火被覆材の材質によっては耐火被覆材が熱収縮する可能性がある。したがって、厚さ方向に変形させることで負荷が掛かっている状態にてさらに熱収縮による収縮応力が耐火被覆材に加わることで、一方の耐火被覆材と他方の耐火被覆材とが重なり合った部位に隙間が発生し、この隙間から熱が鉄骨へ侵入して鉄骨の強度が低下する可能性がある。したがって、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。

本発明は上記問題を考慮し、火災時における梁の強度の低下を効果的に抑制することができる鉄骨梁の耐火構造を得ることを目的とする。

第１の態様に係る鉄骨梁の耐火構造は、建物の躯体の一部を構成する鉄骨梁と、前記鉄骨梁を屋内側から被覆すると共に、前記鉄骨梁の長手方向にて複数に分割された耐火被覆材と、前記鉄骨梁と前記耐火被覆材との間かつ前記耐火被覆材の分割位置を跨ぐように設けられると共に、前記鉄骨梁の屋内側の少なくとも一つの角部の一部を屋内側から覆う金属製の下地部材と、を有している。

第２の態様に係る鉄骨梁の耐火構造は、第１の態様に係る発明において、前記鉄骨梁がＨ型鋼又はＩ型鋼により構成されており、前記下地部材は、前記鉄骨梁のウェブの少なくとも一部を覆うと共に当該ウェブに対して屋内側に設けられた固定部材取付面を有している。

第３の態様に係る鉄骨梁の耐火構造は、第２の態様に係る発明において、前記下地部材は、前記ウェブの面直方向に延設された一対のフランジを有しており、一対の当該フランジのうち一方の当該フランジが前記ウェブに当接し、他方の当該フランジは前記ウェブと離間されている。

なお、「ウェブの面直方向」とは、ウェブ面に対して直交する方向をいう。

第４の態様に係る鉄骨梁の耐火構造は、第２又は第３の態様に係る発明において、前記下地部材には、前記鉄骨梁のウェブの略面直方向に延設されていると共に建物上下方向にて前記鉄骨梁のフランジの板厚と略同一の寸法とされかつ前記鉄骨梁側が開放された切欠部が形成されており、当該切欠部の前記鉄骨梁側は、前記鉄骨梁側へ向かうにつれて前記鉄骨梁のフランジの厚さ方向外側へ傾斜されたガイド部を有している。

第５の態様に係る鉄骨梁の耐火構造は、第２～第４のいずれか一つの態様に係る発明において、前記下地部材の切欠部の内部には、前記鉄骨梁の一対のフランジのうち建物下方側のフランジが挿入されている。

第６の態様に係る鉄骨梁の耐火構造は、第１～第５のいずれか一つの態様に係る発明において、前記耐火被覆材の分割位置には、当該分割位置を跨ぐように屋内側から増し張り耐火被覆材が設けられている。

第１の態様によれば、建物の躯体の一部を構成する鉄骨梁は、屋内側から耐火被覆材により被覆されている。耐火被覆材は、鉄骨梁の長手方向にて複数に分割されている。また、鉄骨梁と耐火被覆材との間には、金属製の下地部材が耐火被覆材の分割位置を跨ぐよう設けられている。この下地部材は、鉄骨梁の屋内側の少なくとも一つの角部を屋内側から覆っている。つまり、鉄骨梁の屋内側の当該角部は、下地部材を介して耐火被覆材に覆われている。一般的に、鉄骨梁が耐火被覆材にて被覆される場合、鉄骨梁の角部に応力が集中することで、耐火被覆材における当該角部に対応した部位が厚さ方向に潰されて、この潰された部位から熱が鉄骨梁へと侵入し易くなる。しかしながら、本発明では、この角部に下地部材が設けられていることから、耐火被覆材が潰されても下地部材によって鉄骨梁への熱の侵入を抑制することができる。

第２の態様によれば、鉄骨梁がＨ型鋼又はＩ型鋼により構成されており、下地部材は、鉄骨梁のウェブの少なくとも一部を覆うと共にウェブに対して屋内側に設けられた固定部材取付面を有している。したがって、耐火被覆材の分割位置にて耐火被覆材を固定する際に、耐火被覆材における鉄骨梁のウェブに対応した部位では、固定部材取付面をいわば裏当てにして締結具等により固定することができる。これによって、耐火被覆材をウェブに固定する場合と比べてウェブと離間した位置で固定することができる。つまり、施工者の手が届き易い位置で固定できるので、耐火被覆材の固定時における施工性を向上させることができる。

第３の態様によれば、下地部材は、ウェブの面直方向に延設された一対のフランジを有しており、一対のフランジのうち一方のフランジがウェブに当接していることから、この一方のフランジにてウェブを利用した下地部材の位置決めを行うことができる。また、他方のフランジはウェブと離間されていることから、他方のフランジからウェブひいては鉄骨梁へ熱が伝達されなくなる。これにより、下地部材から鉄骨梁へ伝わる熱の量を減らすことができる。

第４の態様によれば、下地部材には、鉄骨梁のウェブの略面直方向に延設されていると共に建物上下方向にて鉄骨梁のフランジの板厚と略同一の寸法とされかつ鉄骨梁側が開放された切欠部が形成されていることから、この切欠部内に鉄骨梁のフランジを挿入することで、下地部材を鉄骨梁へと容易に保持させることができる。また、切欠部の鉄骨梁側は、鉄骨梁側へ向かうにつれて鉄骨梁のフランジの厚さ方向外側へ傾斜されたガイド部を有していることから、切欠部内に鉄骨梁のフランジを挿入する際に、ガイド部に沿ってフランジを切欠部内へと案内することができる。これにより、鉄骨梁に下地部材を取り付ける際の施工性を向上させることができる。

第５の態様によれば、下地部材の切欠部の内部には、鉄骨梁の一対のフランジのうち建物下方側のフランジが挿入されていることから、鉄骨梁の上部に設けられた上階の床構成部材に下地部材が当接するのを回避することができる。

第６の態様によれば、耐火被覆材の分割位置には、分割位置を跨ぐように屋内側から増し張り耐火被覆材が設けられていることから、火災時に耐火被覆材が熱収縮することで分割位置に隙間ができる場合でも、増し張り耐火被覆材によって鉄骨梁への熱の侵入が抑制される。これにより、より一層鉄骨梁への熱の侵入を抑制することができる。

以上説明したように、本発明に係る鉄骨梁の耐火構造は、火災時における梁の強度の低下を効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る鉄骨梁の耐火構造を有する梁を屋内側から見た概略斜視図である。 （Ａ）は図１のＡ－Ａ線に沿って切断した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は図１のＢ－Ｂ線に沿って切断した状態を示す断面図である。 一実施形態に係る鉄骨梁の耐火構造における梁と床部材との関係を示す図２（Ｂ）に対応した断面図である。 一実施形態に係る鉄骨梁の耐火構造における下地部材の鉄骨梁への取り付け状態を示す斜視図である。 図４のＣ－Ｃ線に沿って切断した状態を示す断面図である。 一実施形態における鉄骨梁の耐火構造のその他の例を示す断面図である。 対比例に係る鉄骨梁の耐火構造を有する梁を屋内側から見た状態を示す概略図である。

以下、図１～６を用いて、本発明に係る鉄骨梁の耐火構造の一実施形態について説明する。

＜全体構成＞
図１には、鉄骨梁の耐火構造１０が適用された図示しない建物の一部が示されている。以後の説明では、建物の桁方向をＸ方向、妻方向をＹ方向、上下方向（高さ方向）をＺ方向と称する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交する。Ｘ方向及びＹ方向は、上下方向と交差する横方向の一例である。

建物は、一例として、図２（Ｂ）に示されるように、下階としての一階部分１２と、上階としての二階部分１４と、図示しない屋根部とを有する。また、建物は、基礎上に鉄骨の柱（いずれも不図示）及び鉄鋼により構成された鉄骨梁１８を組み上げた鉄骨軸組構造の躯体と、Ｚ方向に立設された外壁パネル１６とを含んで構成されている。一階部分１２と二階部分１４との間には、床部２０が設けられている。なお、外壁パネル１６は、軽量気泡コンクリートで構成されたＡＬＣ外壁や外壁フレーム（いずれも不図示）等を含んで構成されている。

床部２０は、鉄骨梁１８としての床大梁２２及び床梁２４（図６参照）と、床大梁２２及び床梁２４の上面に敷設された床パネル２６とを含んで構成されている。床パネル２６は、一例として、プレキャストコンクリート板にて構成されると共に、平面視で矩形の板状に形成されている。また、床パネル２６と外壁パネル１６との間には、断熱材２８が設けられている。断熱材２８は、一例として不燃性の繊維系断熱材の集合体であるロックウールを含んで構成されており、略直方体状に形成されている。さらに、図示はしないが、床パネル２６上には、床パネル２６よりも厚さが充分に薄い平板材により構成された床板が載置されている。

＜梁＞
床大梁２２は、Ｚ方向にて一階部分１２の図示しない天井材と床パネル２６との間かつ外壁パネル１６の近傍に配置されている。なお、床大梁２２と天井材との間には、Ｚ方向にて空間が設けられている。

床大梁２２は、Ｘ方向に沿って延設された長尺平板状のウェブ２２Ａを備えている。ウェブ２２Ａは幅方向がＺ方向に沿っており、その上端にはフランジ２２Ｂがウェブ２２Ａの長手方向に沿って連続して形成されている。また、ウェブ２２Ａの下端にはフランジ２２Ｃがウェブ２２Ａの長手方向に沿って連続して形成されている。フランジ２２Ｂ、２２Ｃはそれぞれウェブ２２Ａの厚さ方向を幅方向とした長尺平板状とされ、それぞれの幅方向略中央部にてウェブ２２Ａに繋がっている。すなわち、床大梁２２は、所謂「Ｈ型鋼」とされている。なお、上述した床大梁２２は、Ｘ方向に延設されているが、同様の構成の床大梁２２は、図示しないがＹ方向に沿っても延設されており、Ｘ方向に沿って延設された床大梁２２とＹ方向に沿って延設された床大梁２２とで平面視にて略矩形となるようにそれぞれ連結されている。そして、床大梁２２のフランジ２２Ｂ上には、上述した床パネル２６が載置されており、床大梁２２は床パネル２６の屋外側（図２（Ｂ）ではＹ方向）の端部とその近傍を下側から支えている。床大梁２２と床パネル２６とは、床固定金物３２によって互いに連結されている（図３参照）。

床大梁２２のフランジ２２Ｂには、断面Ｌ字形状の取付アングル５８が図示しない締結具によって固定されている。この取付アングル５８には、外壁パネル１６が締結具６４により固定されている。

図６に示されるように、床梁２４は、一例として、床大梁２２とＹ方向に離間して設けられており、Ｚ方向にて一階部分１２の図示しない天井材と床パネル２６との間かつ床パネル２６のＹ方向略中央部に配置されている。床大梁２２と同様に、床梁２４と天井材との間には、Ｚ方向にて空間が設けられている。

床梁２４は、床大梁２２と同様にＨ型鋼とされている。すなわち、床梁２４は、Ｘ方向に沿って延設された長尺平板状のウェブ２４Ａを備えている。このウェブ２４Ａは、幅方向がＺ方向に沿っており、その上端にはフランジ２４Ｂがウェブ２４Ａの長手方向に沿って連続して形成されている。また、ウェブ２４Ａの下端には、フランジ２４Ｃがウェブ２４Ａの長手方向に沿って連続して形成されている。フランジ２４Ｂ、２４Ｃは、それぞれウェブ２４Ａの厚さ方向を幅方向とした長尺平板状とされており、それぞれの幅方向略中央部にてウェブ２４Ａに繋がっている。そして、床梁２４のフランジ２４Ｂ上には、上述した床パネル２６が載置されており、床梁２４は床パネル２６を下側から支えている。

＜下地部材＞
図４に示されるように、床大梁２２には、下地部材３４が取り付けられている。この下地部材３４は、一例として鋼板により構成されており、第１フランジ３４Ａと、第２フランジ３４Ｂと、固定部材取付面としての締結壁部３４Ｃと、によってＺ方向視にて略Ｕ字状に形成されている（図５参照）。第１フランジ３４Ａと第２フランジ３４Ｂとは、Ｘ方向にて互いに離間しており、それぞれはウェブ２２Ａの面直方向に沿って延設されている。

図５に示されるように、第１フランジ３４Ａ及び第２フランジ３４Ｂは、Ｙ方向における寸法がそれぞれ異なる寸法に設定されている。すなわち、第１フランジ３４Ａは、Ｙ方向における屋外側端部３４ＡＡがウェブ２２Ａに当接されている。一方、第２フランジ３４Ｂは、Ｙ方向における屋外側端部３４ＢＡがウェブ２２Ａと離間されている。また、第１フランジ３４ＡのＹ方向における屋内側端部３４ＡＢと、第２フランジ３４ＢのＹ方向における屋内側端部３４ＢＢとは、床大梁２２のフランジ２２Ｃの屋内側端部２２ＣＡに対して屋内側に位置しており（図４参照）、屋内側端部３４ＡＢと屋内側端部３４ＢＢとのＹ方向における位置は、略同一とされている。さらに、図４に示されるように、第１フランジ３４Ａと第２フランジ３４ＢのそれぞれのＺ方向における上端部３４ＡＣ、３４ＢＣは、ウェブ２２ＡのＺ方向における略中央部より上方側かつ床大梁２２のフランジ２２Ｂより下方側に位置している（図３も参照）。

第１フランジ３４ＡのＺ方向下側には、切欠部３８が形成されている。切欠部３８は、第１フランジ３４Ａの厚さ方向にて貫通された切り欠きとされており、具体的には、Ｘ方向視においてウェブ２２Ａの面直方向に延設されていると共に、Ｚ方向の寸法がフランジ２２Ｃの板厚と略同一の切り欠きとされている。また、切欠部３８は、床大梁２２側が開放されていると共に、切欠部３８における床大梁２２側のＺ方向上側には、ガイド部４０が設けられている。ガイド部４０は、Ｙ方向にて屋外側へ向かうにつれてＺ方向上側へと傾斜されている。換言すると、ガイド部４０は、床大梁２２側へ向かうにつれてフランジ２２Ｃの厚さ方向外側へ傾斜されている。なお、切欠部３８のＺ方向下側は、Ｙ方向にて第１フランジ３４Ａの屋外側端部３４ＡＡより屋内側、かつ切欠部３８のＺ方向上側端部とガイド部４０との境界より屋外側に位置されている（図３参照）。また、第２フランジ３４ＢのＺ方向下側にも、上述した構成の切欠部３８及びガイド部４０が形成されている。

締結壁部３４Ｃは、第１フランジ３４Ａ及び第２フランジ３４Ｂのそれぞれの屋内側端部３４ＡＢ、３４ＢＢ同士を連結するよう構成されており、ウェブ２２Ａと平行な壁面とされている。したがって、締結壁部３４Ｃは、ウェブ２２Ａに対して屋内側に配置されている。

第１フランジ３４Ａ及び第２フランジ３４Ｂのそれぞれの切欠部３８の内部には、床大梁２２の屋内側の角部としてのフランジ２２Ｃにおける屋内側の部位が挿入されている。これにより、下地部材３４は、床大梁２２の屋内側に保持されている。換言すると、床大梁２２の屋内側の角部の一部は、下地部材３４によって屋内側から覆われている。なお、後述する耐火被覆材４６が取り付けられる前の状態では、下地部材３４は、床大梁２２の長手方向に沿って変位可能とされている。したがって、下地部材３４の位置の調整が行い易くなる。

図６に示されるように、床梁２４には、床大梁２２と同様に下地部材３４がフランジ２４Ｃに取り付けられている。床梁２４における下地部材３４は、ウェブ２４Ａを挟んで対向して設けられている。

＜耐火被覆材＞
図２（Ｂ）に示されるように、床大梁２２の屋内側には、床大梁２２を屋内側から被覆するように耐火被覆材４６が設けられている。この耐火被覆材４６は、一例として、耐熱ロックウールを含んで構成されており、Ｚ方向における上端部４６Ａが床パネル２６に取り付けられると共に、Ｚ方向における下端部４６Ｂが外壁パネル１６に取り付けられている。具体的には、床パネル２６の下側面２６Ａに沿って延設された上端部４６Ａと、上端部４６Ａの屋外側端部からＺ方向下方側へ延設された第１側壁部４６Ｃと、第１側壁部４６Ｃの下端からＹ方向屋外側へ延設された第２側壁部４６Ｄと、第２側壁部４６Ｄの屋外側端部から外壁パネル１６の屋内側面１６Ａに沿ってＺ方向下方側へ延設された下端部４６Ｂとを有している。第１側壁部４６Ｃは、床大梁２２におけるフランジ２２Ｂの屋内側端部２２ＢＡ及びフランジ２２Ｃの屋内側端部２２ＣＡのそれぞれを繋ぐように延設されている。なお、下地部材３４が設けられた位置では、第１側壁部４６Ｃは下地部材３４の締結壁部３４Ｃに沿って延設されている（図３参照）。これにより、下地部材３４は、第１側壁部４６Ｃからウェブ２２Ａ側へ向かう付勢力を受けるため、床大梁２２に対する変位が抑制される。また、第２側壁部４６Ｄは、床大梁２２のフランジ２２Ｃの下側面に沿って延設されている。

以上の構成の耐火被覆材４６における上端部４６Ａは、Ｚ方向下方側から挿通される締結具４８によって床パネル２６に締結されている（図１参照）。また、下端部４６Ｂは、Ｙ方向に沿って挿通される締結具４９によって外壁パネル１６に締結されている（図１参照）。これにより、床大梁２２は、耐火被覆材４６、外壁パネル１６及び床パネル２６に囲われている。

図１に示されるように、耐火被覆材４６は、床大梁２２の長手方向にて複数に分割されている。この耐火被覆材４６の分割位置ＳＬには、この分割位置ＳＬを跨ぐように屋内側から増し張り耐火被覆材５０が取り付けられている。増し張り耐火被覆材５０は、耐火被覆材４６と同様に耐熱ロックウールを含んで構成されており、Ｚ方向における上端部５０Ａが耐火被覆材４６の上端部４６Ａを介して床パネル２６に取り付けられている（図２（Ｂ）参照）。また、増し張り耐火被覆材５０のＺ方向における下端部５０Ｂは、耐火被覆材４６の下端部４６Ｂを介して外壁パネル１６に取り付けられている（図２（Ｂ）参照）。さらに、上端部５０Ａと下端部５０Ｂとの間の中間部５０Ｃは、耐火被覆材４６の第１側壁部４６Ｃ及び第２側壁部４６Ｄに沿って延設されている。そして、上端部５０Ａは、Ｚ方向下方側から挿通される締結具５２によって床パネル２６に締結されている。また、下端部５０Ｂは、Ｙ方向屋内側から挿通される締結具５４によって外壁パネル１６に締結されている。さらに、図２（Ｂ）に示されるように、中間部５０Ｃにおける床大梁２２のフランジ２２Ｃの屋内側端部２２ＣＡに対応した位置は、屋内側からフランジ２２Ｃに向かって挿通される溶接ピン５６によって耐火被覆材４６と共に床大梁２２にスタッド溶接される。さらにまた、中間部５０Ｃにおける溶接ピン５６と上端部５０Ａとの間は、Ｙ方向屋内側から挿通される締結具５７によって下地部材３４の締結壁部３４Ｃに締結されている。

図６に示されるように、床梁２４の屋内側には、床梁２４を屋内側から被覆するように耐火被覆材６０が設けられている。この耐火被覆材６０は、耐火被覆材４６と同様に耐熱ロックウールを含んで構成されており、Ｙ方向における一端部６０Ａが床パネル２６に取り付けられると共に、Ｙ方向における他端部６０Ｂが床パネル２６に取り付けられている。具体的には、床パネル２６の下側面２６Ａに沿って延設された一端部６０Ａと、一端部６０Ａにおける床梁２４側の端部からＺ方向下方側へ延設された第１側壁部６０Ｃと、第１側壁部６０Ｃの下端からＹ方向に沿って延設された第２側壁部６０Ｄとを有している。また、床パネル２６の下側面２６Ａに沿って延設されかつ一端部６０Ａに対して床梁２４を挟んで反対側に設けられた他端部６０Ｂと、他端部６０Ｂにおける床梁２４側の端部からＺ方向下方側へ延設されかつ第２側壁部６０ＤのＹ方向の一端部とつなげられた第３側壁部６０Ｅとを有している。これにより、耐火被覆材６０は、Ｘ方向視にて断面がハット型形状とされている。なお、図示はしないが、床梁２４における一対の下地部材３４が設けられた位置では、第１側壁部６０Ｃ及び第３側壁部６０Ｅは下地部材３４の締結壁部３４Ｃに沿ってそれぞれ延設されている。これにより、床梁２４における一対の下地部材３４は、第１側壁部６０Ｃ及び第３側壁部６０Ｅからそれぞれウェブ２４Ａ側へ向かう付勢力を受けるため、床梁２４に対する変位が抑制される。

なお、図示はしないが、耐火被覆材６０は、耐火被覆材４６と同様に床梁２４の長手方向にて複数に分割されており、分割位置には、当該分割位置を跨ぐように屋内側から増し張り耐火被覆材６２が取り付けられている。増し張り耐火被覆材６２は、耐火被覆材６０と同様に耐熱ロックウールを含んで構成されており、Ｙ方向における一端部６２Ａが耐火被覆材６０の一端部６０Ａを介して床パネル２６に取り付けられている。また、増し張り耐火被覆材６２のＹ方向における他端部６２Ｂは、耐火被覆材６０の他端部６０Ｂを介して床パネル２６に取り付けられている。さらに、増し張り耐火被覆材６２の一端部６２Ａと他端部６２Ｂとの間の中間部６２Ｃは、耐火被覆材６０の第１側壁部６０Ｃ、第２側壁部６０Ｄ及び第３側壁部６０Ｅに沿って延設されている。そして、一端部６２Ａ及び他端部６２Ｂは、Ｚ方向下方側から挿通される締結具５２によってそれぞれ床パネル２６に締結されている。また、中間部６２Ｃにおける床梁２４のフランジ２４ＣのＹ方向端部２４ＣＡ、２４ＣＢのそれぞれに対応した位置は、屋内側からフランジ２４Ｃに向かって挿通される溶接ピン５６によって耐火被覆材４６と共に床梁２４にそれぞれスタッド溶接される。さらに、中間部６２Ｃにおける一方の溶接ピン５６と一端部６２Ａとの間及び他方の溶接ピン５６と他端部６２Ｂとの間には、それぞれＹ方向に沿って床梁２４側へ向かって挿通される締結具５７によって下地部材３４の締結壁部３４Ｃに締結されている。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

ここで、図７に示される対比例を用いながら、本実施形態の作用並びに効果を説明することにする。なお、本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。

図７に示されるように、対比例における鉄骨梁の耐火構造１００では、床大梁２２（図２参照）の屋内側にこの床大梁２２を屋内側から被覆するように耐火被覆材４６が設けられている。この耐火被覆材４６は、床大梁２２の長手方向にて複数に分割されている。したがって、この耐火被覆材４６の分割位置ＳＬでは、一方の耐火被覆材４６の長手方向端部と他方の耐火被覆材４６の長手方向端部とが互いに突き合わされた構成とされている。

火災時に耐火被覆材４６に熱が加わると、耐熱ロックウールを含んで構成された耐火被覆材４６は熱収縮するため、分割位置ＳＬにて隙間Ｓが発生する可能性がある。この隙間Ｓより、火炎や熱等が床大梁２２側へと侵入することで、床大梁２２の強度が低下する可能性がある。

これに対し、本実施形態によれば、図２（Ｂ）に示されるように、建物の躯体の一部を構成する床大梁２２は、屋内側から耐火被覆材４６により被覆されている。耐火被覆材４６は、床大梁２２の長手方向にて複数に分割されている。また、床大梁２２と耐火被覆材４６との間には、金属製の下地部材３４が耐火被覆材４６の分割位置ＳＬを跨ぐよう設けられている（図２（Ａ）参照）。この下地部材３４は、床大梁２２のフランジ２２Ｃにおける屋内側端部２２ＣＡを屋内側から覆っている。つまり、床大梁２２のフランジ２２Ｃにおける屋内側端部２２ＣＡは、下地部材３４を介して耐火被覆材４６に覆われている。一般的に、床大梁２２が耐火被覆材４６にて被覆される場合、床大梁２２のフランジ２２Ｃの屋内側端部２２ＣＡに応力が集中することで、耐火被覆材４６における屋内側端部２２ＣＡに対応した部位が厚さ方向に潰されて、この潰された部位から熱が床大梁２２へと侵入し易くなる。しかしながら、本実施形態では、このフランジ２２Ｃにおける屋内側端部２２ＣＡに下地部材３４が設けられていることから、耐火被覆材４６が潰されても下地部材３４によって床大梁２２への熱の侵入を抑制することができる。これにより、火災時の床大梁２２の強度の低下を効果的に抑制することができる。

また、図６に示されるように、床梁２４についても、上述した床大梁２２と同様の作用効果が得られる。すなわち、床梁２４は、屋内側から耐火被覆材６０によりそれぞれ被覆されている。耐火被覆材６０は、床梁２４の長手方向にてそれぞれ複数に分割されている。また、床梁２４と耐火被覆材６０との間には、金属製の下地部材３４が耐火被覆材６０の分割位置（不図示）を跨ぐよう設けられている。この下地部材３４は、床梁２４のフランジ２４ＣにおけるＹ方向端部２４ＣＡ、２４ＣＢを屋内側から覆っている。つまり、床梁２４のフランジ２４ＣにおけるＹ方向端部２４ＣＡ、２４ＣＢは、下地部材３４を介して耐火被覆材６０に覆われている。したがって、本実施形態では、このフランジ２４ＣにおけるＹ方向端部２４ＣＡ、２４ＣＢに下地部材３４が設けられていることから、耐火被覆材６０が潰されても下地部材３４によって床梁２４への熱の侵入を抑制することができる。これにより、火災時の床梁２４の強度の低下を効果的に抑制することができる

さらに、図２（Ｂ）及び図６にそれぞれ示されるように、床大梁２２及び床梁２４がＨ型鋼により構成されており、下地部材３４は、床大梁２２のウェブ２２Ａ及び床梁２４のウェブ２４Ａの少なくとも一部を覆うと共にウェブ２２Ａ、２４Ａに対して屋内側に設けられた締結壁部３４Ｃを有している。したがって、耐火被覆材４６の分割位置ＳＬにて耐火被覆材４６を固定する際に、耐火被覆材４６、６０における床大梁２２及び床梁２４のウェブ２２Ａ、２４Ａに対応した部位では、締結壁部３４Ｃをいわば裏当てにして締結具５７等により固定することができる。これによって、耐火被覆材４６、６０を、ウェブ２２Ａ、２４Ａに固定する場合と比べてウェブ２２Ａ、２４Ａと離間した位置で固定することができる。つまり、施工者の手が届き易い位置で固定できるので、耐火被覆材４６、６０の固定時における施工性を向上させることができる。

さらにまた、下地部材３４は、ウェブ２２Ａ、２４Ａの面直方向に延設された一対の第１フランジ３４Ａ及び第２フランジ３４Ｂを有しており、第１フランジ３４Ａ及び第２フランジ３４Ｂのうち第１フランジ３４Ａがウェブ２２Ａ、２４Ａに当接していることから、第１フランジ３４Ａにてウェブ２２Ａ、２４Ａを利用した下地部材３４の位置決めを行うことができる。また、第２フランジ３４Ｂはウェブ２２Ａ、２４Ａと離間されていることから、第２フランジ３４Ｂからウェブ２２Ａ、２４Ａへ熱が伝達されなくなる。これにより、下地部材３４から床大梁２２及び床梁２４へ伝わる熱の量を減らすことができる。

また、下地部材３４には、床大梁２２及び床梁２４のウェブ２２Ａ、２４Ａの略面直方向に延設されていると共に建物上下方向にて床大梁２２及び床梁２４のフランジ２２Ｃ、２４Ｃの板厚と略同一の寸法とされかつ床大梁２２及び床梁２４側が開放された切欠部３８が形成されていることから、この切欠部３８内に床大梁２２及び床梁２４のフランジ２２Ｃ、２４Ｃを挿入することで、下地部材３４を床大梁２２及び床梁２４へと容易に保持させることができる。また、切欠部３８の床大梁２２及び床梁２４側は、床大梁２２及び床梁２４へ向かうにつれて床大梁２２及び床梁２４のフランジ２２Ｃ、２４Ｃの厚さ方向外側へ傾斜されたガイド部４０を有していることから、切欠部３８内に床大梁２２及び床梁２４のフランジ２２Ｃ、２４Ｃを挿入する際に、ガイド部４０に沿ってフランジ２２Ｃ、２４Ｃを切欠部３８内へと案内することができる。これにより、床大梁２２及び床梁２４に下地部材３４を取り付ける際の施工性を向上させることができる。

さらに、下地部材３４の切欠部３８の内部には、床大梁２２及び床梁２４のうち建物下方側のフランジ２２Ｃ、２４Ｃが挿入されていることから、床大梁２２及び床梁２４の上部に設けられた上階の床パネル２６に下地部材３４が当接するのを回避することができる。

さらにまた、床大梁２２及び床梁２４は、床パネル２６からＺ方向下方側への荷重を受けるため、一般的に床大梁２２及び床梁２４を被覆する耐火被覆材４６は、熱収縮すると図７に示されるようにＺ方向下方側を中心として隙間Ｓが発生する。しかしながら、本実施形態では、図２（Ｂ）及び図６にそれぞれ示されるように、床大梁２２及び床梁２４のうち建物下方側のフランジ２２Ｃ、２４Ｃのそれぞれに下地部材３４が取り付けられているため、Ｚ方向下方側を中心に発生する隙間Ｓを下地部材３４がいわば塞ぐ構成となる。これにより、効果的に熱の侵入を抑制することができる。

また、耐火被覆材４６、６０は、下地部材３４の締結壁部３４Ｃに締結具５７を介して締結されている。さらに、耐火被覆材４６、６０は、床大梁２２及び床梁２４に溶接ピン５６を介して取り付けられている。つまり、耐火被覆材４６、６０の分割位置ＳＬの近傍に、耐火被覆材４６、６０の下地部材３４、床大梁２２及び床梁２４への取付部が多く設定されていることから、分割位置ＳＬから隙間Ｓが発生するのを抑制することができる。したがって、一方の耐火被覆材４６、６０と他方の耐火被覆材４６、６０とを単純な突合せ構成とすることができるので、耐火被覆材４６、６０に掛かる負荷を低減することができると共に、耐火被覆材４６、６０の施工性をさらに向上させることができる。

また、耐火被覆材４６、６０の分割位置ＳＬには、分割位置ＳＬを跨ぐように屋内側から増し張り耐火被覆材５０、６２が設けられていることから、火災時に耐火被覆材４６、６０が熱収縮することで分割位置ＳＬに万が一隙間Ｓ（図７参照）ができる場合でも、増し張り耐火被覆材５０、６２によって隙間Ｓが塞がれるので、床大梁２２及び床梁２４への熱の侵入が抑制される。これにより、より一層床大梁２２及び床梁２４への熱の侵入を抑制することができる。

なお、本実施形態では、床大梁２２及び床梁２４がＨ型鋼により構成されているが、これに限らず、Ｉ型鋼やその他の形状としてもよい。

また、梁の耐火構造１０は、一階部分１２と二階部分１４との間に設けられているが、これに限らず、一階部分１２の床下に適用されてもよいし、それ以外の部位に適用されてもよい。

さらに、下地部材３４のガイド部４０は、切欠部３８のＺ方向上側に形成されているが、これに限らず、切欠部３８のＺ方向下方側に形成されていてもよいし、切欠部３８のＺ方向上側及び下側のそれぞれに形成されてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 耐火構造
２２ 床大梁（鉄骨梁）
２２Ａ ウェブ
２２Ｂ フランジ（鉄骨梁のフランジ）
２２Ｃ フランジ（鉄骨梁のフランジ）
２２ＣＡ 屋内側端部（鉄骨梁の屋内側の角部）
２４ 床梁（鉄骨梁）
２４Ａ ウェブ
２４Ｂ フランジ（鉄骨梁のフランジ）
２４Ｃ フランジ（鉄骨梁のフランジ）
２４ＣＡ Ｙ方向端部（鉄骨梁の屋内側の角部）
２４ＣＢ Ｙ方向端部（鉄骨梁の屋内側の角部）
３４ 下地部材
３４Ａ 第１フランジ（下地部材におけるウェブの面直方向に延設されたフランジ）
３４Ｂ 第２フランジ（下地部材におけるウェブの面直方向に延設されたフランジ）
３４Ｃ 締結壁部（固定部材取付面）
３８ 切欠部
４０ ガイド部
４６ 耐火被覆材
５０ 増し張り耐火被覆材
６０ 耐火被覆材
６２ 増し張り耐火被覆材
ＳＬ 分割位置

Claims (9)

1. 建物の躯体の一部を構成する鉄骨梁と、
   前記鉄骨梁を屋内側から被覆すると共に、前記鉄骨梁の長手方向にて複数に分割された耐火被覆材と、
   前記鉄骨梁と前記耐火被覆材との間かつ前記耐火被覆材の分割位置を跨ぐように設けられると共に、前記鉄骨梁の屋内側の少なくとも一つの角部の一部を屋内側から覆う金属製の下地部材と、
   を有し、
   前記下地部材は、前記鉄骨梁のウェブの面直方向に延設された一対のフランジを有し、該一対のフランジのうち少なくとも一方の当該フランジが、前記ウェブ及び前記鉄骨梁の一対のフランジのうち建物下方向側のフランジに当接する鉄骨梁の耐火構造。
2. 前記下地部材は、前記ウェブ及び前記鉄骨梁の一対のフランジのうち建物下方向側のフランジにのみ当接する、
   請求項１記載の鉄骨梁の耐火構造。
3. 前記鉄骨梁がＨ型鋼又はＩ型鋼により構成されており、
   前記下地部材は、前記鉄骨梁のウェブの少なくとも一部を覆うと共に当該ウェブに対して屋内側に設けられた固定部材取付面を有している、
   請求項１又は請求項２記載の鉄骨梁の耐火構造。
4. 前記下地部材は、一対の当該フランジのうち一方の当該フランジが前記ウェブに当接し、他方の当該フランジは前記ウェブと離間されている、
   請求項３記載の鉄骨梁の耐火構造。
5. 前記下地部材には、前記鉄骨梁のウェブの略面直方向に延設されていると共に建物上下方向にて前記鉄骨梁のフランジの板厚と略同一の寸法とされかつ前記鉄骨梁側が開放された切欠部が形成されており、
   当該切欠部の前記鉄骨梁側は、前記鉄骨梁側へ向かうにつれて前記鉄骨梁のフランジの厚さ方向外側へ傾斜されたガイド部を有している、
   請求項３又は請求項４記載の鉄骨梁の耐火構造。
6. 前記下地部材の切欠部の内部には、前記鉄骨梁の一対のフランジのうち建物下方側のフランジが挿入されている、
   請求項３～請求項５のいずれか一項に記載の鉄骨梁の耐火構造。
7. 前記耐火被覆材の分割位置には、当該分割位置を跨ぐように屋内側から増し張り耐火被覆材が設けられている、
   請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の鉄骨梁の耐火構造。
8. 前記下地部材は、前記鉄骨梁の一対のフランジのうちの一方の当該フランジから、前記鉄骨梁の一対のフランジの間の中間部と他方の当該フランジとの間の位置まで延設されている、
   請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の鉄骨梁の耐火構造。
9. Ｈ型鋼又はＩ型鋼により構成され、建物の躯体の一部を構成する鉄骨梁と、
   前記鉄骨梁を屋内側から被覆すると共に、前記鉄骨梁の長手方向にて複数に分割された耐火被覆材と、
   前記鉄骨梁と前記耐火被覆材との間かつ前記耐火被覆材の分割位置を跨ぐように設けられると共に、前記鉄骨梁の屋内側の少なくとも一つの角部の一部を屋内側から覆う金属製の下地部材と、
   を有し、
   前記下地部材は、前記鉄骨梁のウェブの少なくとも一部を覆うと共に当該ウェブに対して屋内側に設けられた固定部材取付面を有し、前記ウェブの面直方向に延設された一対のフランジを有して、一対の当該フランジのうち一方の当該フランジが前記ウェブに当接し、他方の当該フランジは前記ウェブと離間されている、鉄骨梁の耐火構造。

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