JP7119151B1 - 木質耐火構造体、建物構造及びその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長期荷重を保つように、他の建材に取り付けることができる木質耐火構造体、建物構造及びその構築方法を提供する。【解決手段】木質耐火構造体１０は、建物の柱又は梁に使用される。木質耐火構造体１０は、荷重を支持する木質構造用芯材１１と、木質構造用芯材１１の外周面を覆う木質被覆材１２と、を備え、木質構造用芯材１１の一部は、外周面が露出している。長期荷重を保つように、木質耐火構造体１０を他の建材に取り付けることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、建物の柱又は梁に使用される木質耐火構造体、建物構造及びその構築方法に関するものである。

木質耐火構造体は、火炎に晒されて表面が炭化しても、芯材が炭化しないようにして、長期荷重を保つようにする必要がある。このような木質耐火構造体として、木質構造用芯材の外周面に、木質被覆材を取り付けた木質耐火構造体が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、木質系材料からなるコア部と、コア部の表面を被覆して木造耐火構造体の外表面を構成する被覆部と、を備え、被覆部は、発火温度が１０００℃以上のユーカリ材で構成されている木造耐火構造体が開示されている。これにより、木の質感を出しつつ、層構成を簡素にして断面積を抑制することが可能な木造耐火構造体とすることができる。

特開２０１２－５２３３０号公報

しかしながら、特許文献１には、木造耐火構造体の具体的な組付方法が開示されていない。特に、長期荷重を保つように、木造耐火構造体を他の建材に取り付けることに関する記載がない。

そこで、本発明は、長期荷重を保つように、他の建材に取り付けることができる木質耐火構造体、建物構造及びその構築方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の木質耐火構造体は、建物の柱又は梁に使用される木質耐火構造体であって、荷重を支持する木質構造用芯材と、前記木質構造用芯材の外周面を覆う木質被覆材と、を備え、前記木質構造用芯材の一部は、外周面が露出していることを特徴とする。

また、本発明の木質耐火構造体では、前記木質構造用芯材の長手方向において、前記木質被覆材の端面に発生する被覆材継ぎ目に、耐火シーリング材が充填されていてもよい。

また、本発明の木質耐火構造体では、前記木質構造用芯材は、断面長方形に形成され、断面において、少なくとも３枚の前記木質被覆材によって、外周面が覆われていてもよい。

また、本発明の木質耐火構造体では、前記木質構造用芯材は、断面正方形に形成され、断面において、同一の断面形状の４枚の前記木質被覆材によって、外周面が覆われていてもよい。

また、本発明の木質耐火構造体では、前記木質被覆材の前記木質構造用芯材の周方向に隣接する箇所は、締結金具及び接着剤の少なくとも一方で連結され、前記木質被覆材と前記木質構造用芯材とは、締結金具及び接着剤の少なくとも一方で連結されていてもよい。

また、本発明の建物構造では、木質耐火構造体と、前記木質耐火構造体と直交するように設けられる構造材と、前記木質構造用芯材と前記構造材とを連結する連結金具と、前記連結金具を覆うように取り付けられる端部被覆材及び前記木質被覆材の少なくとも一方と、を備えていてもよい。

また、本発明の建物構造では、前記端部被覆材及び前記木質被覆材の少なくとも一方は、燃焼遅延剤が含浸されていてもよい。

また、本発明の建物構造の構築方法では、荷重を支持する木質構造用芯材を前記木質構造用芯材に直交するように設けられている構造材に設置する設置工程と、前記木質構造用芯材に、前記木質構造用芯材の外周面を覆う木質被覆材を取り付ける木質被覆材取付工程と、を含んでもよい。

さらに、本発明の建物構造の構築方法では、前記構造材と前記木質構造用芯材とを連結金具で連結する連結工程と、前記連結金具を覆う端部被覆材を前記木質構造用芯材に取り付ける端部被覆材取付工程と、を含んでもよい。

このように構成された本発明の木質耐火構造体は、建物の柱又は梁に使用される木質耐火構造体であって、荷重を支持する木質構造用芯材と、木質構造用芯材の外周面を覆う木質被覆材と、を備え、木質構造用芯材の一部は、外周面が露出している。そのため、木質被覆材に覆われていない木質構造用芯材の端部に、連結金具等を取り付けて、木質耐火構造体を他の建材に取り付けることができる。その結果、長期荷重を保つように、木質耐火構造体を他の建材に取り付けることができる。

また、本発明の木質耐火構造体では、木質構造用芯材の長手方向において、木質被覆材の端面に発生する被覆材継ぎ目に、耐火シーリング材が充填されている。この場合、火災時に、木質被覆材の炭化による熱収縮によって、木質被覆材の端面に発生する被覆材継ぎ目が拡大した場合でも、耐火シーリング材によって被覆材継ぎ目を埋めることができる。そのため、被覆材継ぎ目の耐火性を確保することができる。

また、本発明の木質耐火構造体では、木質構造用芯材は、断面長方形に形成され、木質構造用芯材は、断面において、少なくとも３枚の木質被覆材によって、外周面が覆われている。この場合、本発明の木質耐火構造体を梁に適用することができる。

また、本発明の木質耐火構造体では、木質構造用芯材は、断面正方形に形成され、木質構造用芯材は、断面において、同一の断面形状の４枚の木質被覆材によって、外周面が覆われている。この場合、木質耐火構造体の各面を、同じ断面形状の木質被覆材で覆って、同じ合わせ目とすることができる。そのため、木質耐火構造体の各面を同等の耐火性能とすることができる。

また、本発明の木質耐火構造体では、木質被覆材の木質構造用芯材の周方向に隣接する箇所は、締結金具及び接着剤の少なくとも一方で連結され、木質被覆材と木質構造用芯材とは、接着剤で接合されている場合、火災時に、熱せられた締結金具が熱橋となって、熱を木質構造用芯材に伝えるのを防止することができる。そのため、火災時に、木質構造用芯材が炭化することを抑制することができる。

また、本発明の建物構造では、木質耐火構造体と、木質耐火構造体と直交するように設けられる構造材と、木質構造用芯材と構造材とを連結する連結金具と、連結金具を覆うように取り付けられる端部被覆材及び木質被覆材の少なくとも一方と、を備える。この場合、火災時に、連結金具が直接加熱されることを防ぐことができる。そのため、連結金具が熱橋となって、熱を木質構造用芯材に伝えるのを防止することができる。

また、本発明の建物構造では、端部被覆材及び木質被覆材の少なくとも一方は、燃焼遅延剤が含浸されている場合、短い長さの端部被覆材又は木質被覆材を燃焼遅延剤に容易に漬け込むことができる。そのため、端部被覆材の内部まで、燃焼遅延剤を含浸することができる。

また、本発明の建物構造の構築方法では、荷重を支持する木質構造用芯材を、木質構造用芯材に直交するように設けられている構造材に設置する設置工程と、木質構造用芯材に、木質構造用芯材の外周面を覆う木質被覆材を取り付ける木質被覆材取付工程と、を含む。この場合、木質被覆材に覆われていない木質構造用芯材を構造材に取り付けることができる。そのため、長期荷重を保つように、木質耐火構造体を構造材に取り付けることができる。

さらに、本発明の建物構造の構築方法では、構造材と木質構造用芯材とを連結金具で連結する連結工程と、連結金具を覆う端部被覆材を木質構造用芯材に取り付ける端部被覆材取付工程と、を含む。この場合、長期荷重を保つようするために取り付けられた連結金具が、火災時に、直接加熱されることを防ぐことができる建物構造を簡易な方法で構築することができる。

実施例１の建物構造を示す分解斜視図である。 実施例１の木質耐火構造体を示す断面図である。 実施例１の建物構造を示す断面図である。 実施例１の木質構造用芯材の設置工程及び連結工程を説明する分解側面図である。 実施例１の木質被覆材取付工程を示す説明図である。 実施例１の端部被覆材取付工程を示す説明図である。 実施例１の耐火シーリング材塗布・充填工程を説明する断面図である。 実施例１の化粧材取付工程を示す説明図である。 実施例２の木質耐火構造体を示す断面図である。 実施例３の木質構造用芯材の設置工程及び連結工程を説明する側面図である。 実施例３の木質構造用芯材の設置工程及び連結工程を説明する分解側面図である。 実施例３の木質構造用芯材の設置工程及び連結工程を説明する分解側面図である。 実施例３の木質被覆材取付工程を示す分解断面図である。 別の実施例の建物構造を示す分解斜視図である。 別の実施例の木質耐火構造体を示す断面図である。 別の実施例の木質耐火構造体を示す斜視図である。 別の実施例の木質耐火構造体を示す斜視図である。 別の実施例の木質耐火構造体を示す断面図である。 別の実施例の建物構造を示す斜視図である。

以下、本発明による木質耐火構造体、建物構造及びその構築方法を実現する実施形態を、図面に示す実施例１～３に基づいて説明する。

実施例１では、建物の柱としての木質耐火構造体が、構造材としての土台に取り付けられている建物構造について説明する。

［建物構造の構成］
図１は、実施例１の建物構造を示す分解斜視図である。図２は、実施例１の木質耐火構造体を示す断面図である。図３は、実施例１の建物構造を示す断面図である。以下、実施例１の建物構造の構成を説明する。

図１に示すように、建物構造は、構造材としての土台３１に連結金具５０を介して取り付けられた木質耐火構造体１０と、木質耐火構造体１０の端部１１ａを覆う端部被覆材２２と、端部被覆材２２と土台３１との間に設置される床材３２と、を備えている。

（木質耐火構造体）
図１に示すように、木質耐火構造体１０は、荷重を支持する木質構造用芯材１１と、木質構造用芯材１１の外周面を覆う木質被覆材１２と、を備える。

＜木質構造用芯材＞
木質構造用芯材１１及び木質被覆材１２は、樹種の制限はなく、スギ、ヒノキ、アカマツ、クロマツ、ヒバ、カラマツ、ベイヒ、ベイヒバ、ベイマツ、ベイツガ、ケヤキ、クリ、カシ、ナラ、又はブナ等の木材とすることができる。木質構造用芯材１１及び木質被覆材１２は、無垢材、集成材、単板積層材、又は無等級材とすることができる。木質構造用芯材１１及び木質被覆材１２は、一般流通材又は特注材を用いることができる。

木質構造用芯材１１及び木質被覆材１２は、密度の制限は無いが、例えば、密度０．３８±０．０８ｇ／ｃｍ^３以上とすることができる。木質構造用芯材１１及び木質被覆材１２は、含水率の制限は無いが、例えば、含水率１５％以下とすることができる。

図２に示すように、木質構造用芯材１１は、断面正方形（例えば、１０５ｍｍ×１０５ｍｍ）の角材とすることができる。

＜木質被覆材＞
図１に示すように、木質被覆材１２の長さは、木質構造用芯材１１の長さ以下とすることができる。

図２に示すように、木質構造用芯材１１は、断面において、同一の断面形状の４枚の木質被覆材１２によって、外周面が覆われている。木質被覆材１２は、断面矩形（例えば、１６５ｍｍ×６０ｍｍ）の角材とすることができる。木質耐火構造体１０の横断面方向の厚さは、求める耐火時間に応じて、例えば、木質構造用芯材１１の厚さの約３倍とすることができる。木質被覆材１２は、角面（Ｃ面）や丸面（Ｒ面）の面取りを形成することもできる。

木質被覆材１２は、締結部材（留付材）としての締結金具Ｓ及び接着剤Ｇによって、木質構造用芯材１１に取り付けられる。木質被覆材１２と木質構造用芯材１１とは、接着剤Ｇと締結金具Ｓによって連結することができる。木質被覆材１２の木質構造用芯材１１の周方向に隣接する箇所において、木質被覆材１２同士は、接着剤Ｇと締結金具Ｓによって連結することができる。なお、木質被覆材１２と木質構造用芯材１１とは、接着剤Ｇ及び締結金具Ｓの少なくとも一方によって連結され、木質被覆材１２の木質構造用芯材１１の周方向に隣接する箇所において、木質被覆材１２同士は、接着剤Ｇ及び締結金具Ｓの少なくとも一方によって連結されてもよい。

接着剤Ｇは、ウレタン系樹脂接着剤を用いることができる。接着剤Ｇは、木質被覆材１２に部分的に塗布することもできる。

締結金具Ｓは、釘（例えば、直径３．９ｍｍ以上×長さ９０ｍｍ以上）とすることができる。締結金具Ｓは、熱伝導率の低い材質とすることができる。よって、締結金具Ｓによる木質構造用芯材１１の炭化を低減することができる。例えば、鉄の熱伝導率は、２０℃～１００℃で７４．６（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、ステンレスの熱伝導率は、２０℃～１００℃で１３．０～２６．４（Ｗ／ｍ・Ｋ）である。すなわち、締結金具Ｓの材質は、熱伝導率が鉄より低いステンレスとすることもできる。

木質被覆材１２は、図１に示すように、長手方向の端部を、締結金具Ｓによって固定されて、木質構造用芯材１１に取り付けることができる。締結金具Ｓは、木質被覆材１２の長手方向に、例えば、２９８４ｍｍの間隔を空けて取り付けることができる。また、締結金具Ｓは、木質被覆材１２の幅方向に、例えば、８５ｍｍの間隔を空けて取り付けることができる。

これにより、締結金具Ｓの本数を減らすことができ、締結金具Ｓの熱橋による木質構造用芯材１１の炭化を低減することができる。また、木質被覆材１２の長手方向の中間に、締結金具Ｓを設けないため、木の質感を現しとした優れた外観とすることができる。なお、締結金具Ｓの頭部には、木栓を設けることもできる。

図１に示すように、木質被覆材１２が取り付けられた木質構造用芯材１１は、端部１１ａが下方に突出して、外周面が露出している。端部１１ａには、木質構造用芯材１１と土台３１とを連結する連結金具５０を挿入するためのスリット１１ｂが形成されている。

なお、耐久性の向上や着色のために、木質被覆材１２の表面に塗装を施すこともできる。塗装材質としては、植物性塗料、アルキド樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、アクリルシリコーン系塗料、又はシリコーンゴム系塗料等を使用することができる。

（連結金具）
図３に示すように、連結金具５０は、略矩形のプレート状に形成することができる。連結金具５０には、連結金具５０と土台３１とをドリフトピン等の締結具Ｄによって接続するための貫通穴５１が形成されている。

木質構造用芯材１１は、連結金具５０を介して、木質耐火構造体１０と直交する土台３１に連結される。

具体的には、土台３１に形成された凹溝３１ａに、連結金具５０の下半分を挿入して、ドリフトピン等の締結具Ｄによって、連結金具５０が土台３１に取り付けられる。木質構造用芯材１１の端部１１ａのスリット１１ｂに、連結金具５０の上半分を挿入して、ドリフトピン等の締結具Ｄによって、連結金具５０が木質構造用芯材１１に取り付けられる。

（床材）
図１及び図３に示すように、土台３１の上には、床材３２が設置される。床材３２は、耐火性能を有する耐火ボードとすることもできるし、耐火ボートと床仕上げ材とすることもできる。床材３２には、木質構造用芯材１１を挿入可能な開口部３２ａが形成されている。

（端部被覆材）
図１及び図３に示すように、木質構造用芯材１１の端部１１ａは、断面において、同一の断面形状の４枚の端部被覆材２２によって、外周面が覆われている。端部被覆材２２は、木質構造用芯材１１及び木質被覆材１２と同様の材質とすることができる。所望の耐火性能の確保を前提に、端部被覆材２２には、角面（Ｃ面）や丸面（Ｒ面）の面取りを形成することもできる。

端部被覆材２２は、燃焼を遅延させる燃焼遅延剤を含浸することができる。燃焼遅延剤としては、ホウ酸系薬剤、リン酸系薬剤、ハロゲン系薬剤、リン酸・ホウ酸混合系薬剤を用いることができる。なお、木質被覆材１２についても、燃焼を遅延させる燃焼遅延剤を含浸することができる。すなわち、端部被覆材２２及び木質被覆材１２の少なくとも一方は、燃焼遅延剤を含浸させることができる。

端部被覆材２２は、締結金具Ｓ及び接着剤Ｇによって、木質構造用芯材１１の端部１１ａに取り付けられる。端部被覆材２２は、木質被覆材１２と隙間（例えば、１ｍｍ）を設けてもよい。この隙間は、被覆材継ぎ目を構成する。被覆材継ぎ目は、木質被覆材１２同士の継ぎ目や、木質被覆材１２と端部被覆材２２との継ぎ目や、木質被覆材１２と床材３２との継ぎ目や、端部被覆材２２と床材３２との継ぎ目などを含むものとする。各端部被覆材２２と木質構造用芯材１１は、接着剤Ｇと締結金具Ｓによって接合することができる。端部被覆材２２の木質構造用芯材１１の周方向に隣接する箇所において、端部被覆材２２同士は、接着剤Ｇと締結金具Ｓによって接合することができる。

なお、耐久性の向上や着色のために、端部被覆材２２の表面に塗装を施すこともできる。塗装材質としては、植物性塗料、アルキド樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料、アクリルシリコーン系塗料、又はシリコーンゴム系塗料等を使用することができる。

（耐火シーリング材）
図３に示すように、木質構造用芯材１１の長手方向において、木質被覆材１２の端面に発生する被覆材継ぎ目に、耐火シーリング材Ｅが充填されている。具体的には、耐火シーリング材Ｅは、木質被覆材１２と端部被覆材２２との間の被覆材継ぎ目に充填される。なお、木質被覆材１２と端部被覆材２２との間の被覆材継ぎ目に耐火シーリング材Ｅを塗布することで、この被覆材継ぎ目に耐火シーリング材Ｅを充填するようにしてもよい。

耐火シーリング材Ｅとしては、高温時に発泡性を発揮する耐火シーリング材（例えば、変成シリコーン系シーリング材）とすることができる。

（化粧材）
床材３２の上には、床仕上げ材３３を設けることもできる。また、幅木３４を設けて、端部被覆材２２や、木質被覆材１２と端部被覆材２２との被覆材継ぎ目に充填された耐火シーリング材Ｅや、木質被覆材１２を取り付けている締結金具Ｓを覆うようにしてもよい。また、幅木３４に、燃焼遅延剤を含浸することもできる。なお、化粧材には、仕上げ材３３や幅木３４が含まれるものとする。

［建物構造の構築方法］
図４は、実施例１の木質構造用芯材の設置工程及び連結工程を説明する分解側面図である。図５は、実施例１の木質被覆材取付工程を示す説明図である。図６は、実施例１の端部被覆材取付工程を示す説明図である。図７は、実施例１の耐火シーリング材塗布・充填工程を説明する断面図である。図８は、実施例１の化粧材取付工程を示す説明図である。以下、実施例１の建物構造の構築方法を説明する。

実施例１では、木質被覆材１２が取り付けられていない木質構造用芯材１１を、土台３１に組み付ける構築方法を説明する。

（設置工程・連結工程）
図４に示すように、設置工程・連結工程では、木質構造用芯材１１を、木質構造用芯材１１に直交するように設けられている土台３１に設置し、連結する。

具体的には、まず、締結具Ｄによって、連結金具５０の上部が土台３１から上方に突出するように、連結金具５０を土台３１に取り付ける。次に、床材３２の開口部３２ａから連結金具５０の上部が上方に突出するようにして、床材３２を土台３１の上に設置する。

そして、木質構造用芯材１１の端部１１ａのスリット１１ｂに、連結金具５０の上部を挿入して、木質構造用芯材１１を土台３１に設置する。次いで、締結具Ｄによって、連結金具５０と木質構造用芯材１１を締結して、木質構造用芯材１１を土台３１に連結する。これにより、木質構造用芯材１１と土台３１が連結金具５０によって連結される。

（木質被覆材取付工程）
図５に示すように、木質被覆材取付工程では、木質構造用芯材１１に、木質構造用芯材１１の外周面を覆う木質被覆材１２を取り付ける。

具体的には、まず、木質被覆材１２の接合面に接着剤Ｇを塗布する。この際、木質被覆材１２の接合面の全面に接着剤Ｇを塗布してもよいし、部分的に塗布してもよい。次いで、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に貼り付けて、木質被覆材１２の上端と下端に締結金具Ｓで固定する。この際、木質構造用芯材１１の端部１１ａが露出するように、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に取り付ける。なお、施工に際しては、万力等を使用して、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に密着させてもよい。

（端部被覆材取付工程）
図６に示すように、端部被覆材取付工程では、連結金具５０の側面を覆うように、端部被覆材２２を木質構造用芯材１１の端部１１ａに取り付ける。

具体的には、まず、端部被覆材２２の接合面に接着剤Ｇを塗布する。この際、端部被覆材２２の接合面の全面に接着剤Ｇを塗布してもよいし、部分的に塗布してもよい。次いで、端部被覆材２２を木質構造用芯材１１の端部１１ａに貼り付けて、締結金具Ｓで固定する。なお、端部被覆材２２のように、木質構造用芯材１１の長手方向において、被覆材長さが短い場合、木質被覆材１２の上端と下端を締結金具Ｓで固定する態様に限定されない。例えば、木質被覆材１２の一箇所を締結金具Ｓで固定してもよい。

この際、木質被覆材１２の下端面と、端部被覆材２２の上端面との間に、被覆材継ぎ目を形成するように、端部被覆材２２を木質構造用芯材１１の端部１１ａに取り付けてもよい。なお、万力等を使用して、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に密着させてもよい。

（耐火シーリング材塗布・充填工程）
図７に示すように、耐火シーリング材塗布・充填工程では、木質被覆材１２と端部被覆材２２との被覆材継ぎ目に、耐火シーリング材Ｅを充填してもよい。なお、耐火シーリング材Ｅを充填した後に、木質被覆材１２の表面に塗装を施すこともできる。また、耐火シーリング材Ｅを木質被覆材１２又は端部被覆材２２の木口に塗布してから、端部被覆材２２を取り付けてもよい。

（化粧材取付工程）
図８に示すように、化粧材取付工程では、床材３２の上に床仕上げ材３３を設置する。また、端部被覆材２２、木質被覆材１２と端部被覆材２２との被覆材継ぎ目に充填された耐火シーリング材Ｅ、及び木質被覆材１２を取り付けている締結金具Ｓを覆うように、幅木３４を取り付けてもよい。

［木質耐火構造体、建物構造及びその構築方法の作用］
以下、実施例１の木質耐火構造体、建物構造及びその構築方法の作用を説明する。

実施例１の木質耐火構造体１０は、建物の柱又は梁に使用される。この木質耐火構造体１０は、荷重を支持する木質構造用芯材１１と、木質構造用芯材１１の外周面を覆う木質被覆材１２と、を備え、木質構造用芯材１１の端部１１ａは、外周面が露出している（図１）。

ところで、木質構造用芯材の長手方向の全面（全周面）にわたって、例えば、木質被覆材によって覆われている場合であって、この木質耐火構造体を他の建材に取り付ける場合は、木質被覆材の側面に、連結金具を取り付けることになる。すなわち、荷重を支持する木質構造用芯材に、直接連結金具を取り付けることができない。このような取り付け方では、火災によって木質被覆材が延焼すると、連結金具による連結が解除されてしまうため、木質耐火構造体を、長期荷重を保つように他の建材に取り付けることが困難となる。

実施例１では、木質被覆材１２に覆われていない木質構造用芯材１１の端部１１ａに、連結金具を取り付けて、木質耐火構造体１０を他の建材に取り付けることができる。そのため、長期荷重を保つように、木質耐火構造体１０を他の建材の芯材に取り付けることができる。

また、木質構造用芯材１１の外周面は、木質被覆材１２によって覆われているので、木の質感を現しとすることができる。

また、木質被覆材１２は、火災時に、表面が徐々に炭化するが、木質構造用芯材１１は、未炭化の状態を維持することができる。そのため、未炭化の木質構造用芯材１１が炭化した木質被覆材１２を保持することができる。その結果、炭化した木質被覆材１２は、断熱層として作用し、火災による炭化の進行を抑えることができる。

また、火災後に、木質構造用芯材１１が健全である場合、炭化した木質被覆材１２を取り外し、再度、健全な木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に取り付けることで、簡単に修復することができる。

実施例１の木質耐火構造体１０では、木質構造用芯材１１の長手方向において、木質被覆材１２の端面に発生する被覆材継ぎ目に、耐火シーリング材Ｅが充填されている（図３）。

これにより、火災時に、木質被覆材１２の炭化による熱収縮によって、木質被覆材１２の端面に発生する被覆材継ぎ目が拡大した場合でも、耐火シーリング材Ｅによって被覆材継ぎ目を埋めることができる。特に熱膨張性の耐火シーリング材であれば、熱によって膨張するので、被覆材継ぎ目が広がっても、確実にその被覆材継ぎ目を埋めることができる。

実施例１の木質耐火構造体１０では、木質構造用芯材１１は、断面正方形に形成され、断面において、同一の断面形状の４枚の木質被覆材１２によって、外周面が覆われている（図２）。

これにより、木質構造用芯材１１の各面を、同じ断面形状の木質被覆材１２で覆って、同じ合わせ目とすることができる。そのため、木質耐火構造体１０の各面を同等の耐火性能とすることができる。

実施例１の建物構造は、木質耐火構造体１０と、木質耐火構造体１０と直交するように設けられる構造材（土台３１）と、木質構造用芯材１１と構造材（土台３１）とを連結する連結金具５０と、連結金具５０を覆うように取り付けられる端部被覆材２２と、を備える（図３）。

これにより、火災時に、連結金具５０が直接加熱されることを防ぐことができる。そのため、連結金具５０が熱橋となって、熱を木質構造用芯材１１に伝えるのを防止することができる。その結果、火災時に、木質構造用芯材１１が炭化することを抑制することができる。

そして、木質構造用芯材１１と構造材（土台３１）とを連結金具５０によって連結した状態を維持することができる。そのため、火災時に、長期荷重を保つように、木質耐火構造体１０を構造材（土台３１）に取り付けた状態を維持することができる。

実施例１の建物構造では、端部被覆材２２は、燃焼遅延剤が含浸されていてもよい（図３）。

要するに、短い長さの端部被覆材２２であれば、燃焼遅延剤に容易に漬け込むことができる。そのため、端部被覆材２２の内部まで、燃焼遅延剤を含浸することができる。その結果、連結金具５０を覆う端部被覆材２２の延焼を遅延させることができる。そして、火災時に熱橋となって木質構造用芯材１１を炭化させやすい連結金具５０が熱せられることを遅延させることができる。

実施例１の建物構造の構築方法は、建物の柱又は梁に使用される木質耐火構造体１０を有する。この建物構造の構築方法は、荷重を支持する木質構造用芯材１１を、木質構造用芯材１１に直交するように設けられている構造材（土台３１）に設置する設置工程と、木質構造用芯材１１に、木質構造用芯材１１の外周面を覆う木質被覆材１２を取り付ける木質被覆材取付工程と、を含む（図４及び図５）。

これにより、木質被覆材１２に覆われていない木質構造用芯材１１を構造材（土台３１）に取り付けることができる。そのため、長期荷重を保つように、木質耐火構造体１０を構造材（土台３１）に取り付けることができる。

また、木質構造用芯材１１を構造材（土台３１）に取り付けた状態で、木質被覆材１２を取り付けることができる。そのため、木質被覆材１２が取り付けられていない木質構造用芯材１１を構造材（土台３１）に組み付けることができる。その結果、木質被覆材１２が取り付けられた場合と比べて大幅に軽量化できるので、施工性を向上させることができる。

実施例１の建物構造の構築方法は、構造材（土台３１）と木質構造用芯材１１とを連結金具５０で連結する連結工程と、連結金具５０を覆う端部被覆材２２を木質構造用芯材１１に取り付ける端部被覆材取付工程と、を含む（図６）。

これにより、長期荷重を保つようにするために取り付けられた連結金具５０が、火災時に、直接加熱されることを防ぐことができる建物構造を簡易な方法で構築することができる。

実施例２の木質耐火構造体は、木質被覆材と端部被覆材の取付方法が異なる点で、実施例１の木質耐火構造体と相違する。

［木質耐火構造体の構成］
図９は、実施例２の木質耐火構造体を示す断面図である。以下、実施例２の木質耐火構造体の構成を説明する。なお、上記実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一の用語又は同一の符号を用いて説明する。

（木質被覆材）
図９に示すように、実施例２の木質耐火構造体１０Ａの木質被覆材１２は、締結部材（留付材）としての締結金具Ｓ及び接着剤Ｇによって、木質構造用芯材１１に取り付けられる。各木質被覆材１２と木質構造用芯材１１は、接着剤Ｇによって接合することができる。木質被覆材１２の木質構造用芯材１１の周方向に隣接する箇所において、木質被覆材１２同士は、接着剤Ｇと締結金具Ｓによって接合することができる。

（端部被覆材）
端部被覆材２２は、締結金具Ｓ及び接着剤Ｇによって、木質構造用芯材１１の端部１１ａに取り付けられる。各端部被覆材２２と木質構造用芯材１１は、接着剤Ｇによって接合することができる。端部被覆材２２の木質構造用芯材１１の周方向に隣接する箇所において、端部被覆材２２同士は、接着剤Ｇと締結金具Ｓによって接合することができる。

［木質耐火構造体の作用］
以下、実施例２の木質耐火構造体１０Ａの作用を説明する。

実施例２の木質耐火構造体１０Ａは、木質被覆材１２の木質構造用芯材１１の周方向に隣接する箇所は、接着剤Ｇと締結金具Ｓで連結され、木質被覆材１２と木質構造用芯材１１とは、接着剤Ｇのみで接合されている（図９）。

これにより、火災時に、熱せられた締結金具Ｓが熱橋となって、熱を木質構造用芯材１１に伝えるのを防止することができる。そのため、火災時に、木質構造用芯材１１が炭化することを抑制することができる。なお、木質被覆材１２同士、及び木質被覆材１２と木質構造用芯材１１を、接着剤Ｇのみで接合することで、さらに、熱を木質構造用芯材１１に伝えるのを防止することができる。

なお、実施例２のこの他の構成及び作用効果については、実施例１と略同様であるため、説明を省略する。

実施例３の木質耐火構造体は、木質被覆材と端部被覆材の取付方法が異なる点で、上記実施例の木質耐火構造体と相違する。

［木質耐火構造体の構成］
図１０は、実施例３の木質構造用芯材の設置工程及び連結工程を説明する側面図である。図１１及び図１２は、実施例３の木質構造用芯材の設置工程及び連結工程を説明する分解側面図である。図１３は、実施例３の木質被覆材取付工程を示す分解断面図である。以下、実施例３の建物構造の構築方法を説明する。なお、上記実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一の用語又は同一の符号を用いて説明する。

実施例３では、複数の木質被覆材１２が取り付けられた木質構造用芯材１１を、土台３１に組み付ける構築方法を説明する。

（設置工程・連結工程）
図１０に示すように、設置工程・連結工程では、締結具Ｄによって、連結金具５０の上部が土台３１から上方に突出するように、連結金具５０を土台３１に取り付ける。次に、床材３２の開口部３２ａから連結金具５０の上部が上方に突出するようにして、床材３２を土台３１の上に設置する。

また、図１１に示すように、予め工場等において、木質構造用芯材１１の対向する２つの外周面に、木質被覆材１２を取り付ける。

具体的には、まず、木質被覆材１２の接合面に接着剤Ｇを塗布する。この際、木質被覆材１２の接合面の全面に接着剤Ｇを塗布してもよいし、部分的に塗布してもよい。次いで、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に貼り付けて、木質被覆材１２の上端と下端に締結金具Ｓで固定する。この際、木質構造用芯材１１の端部１１ａが露出するように、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に取り付ける。なお、施工に際しては、万力等を使用して、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に密着させてもよい。

そして、木質被覆材１２が取り付けられた木質構造用芯材１１の端部１１ａのスリット１１ｂに、連結金具５０の上部を挿入して、木質構造用芯材１１を土台３１に設置する。次いで、締結具Ｄによって、連結金具５０と木質構造用芯材１１を締結して、木質構造用芯材１１を土台３１に連結する。これにより、木質構造用芯材１１と土台３１が連結金具５０によって連結される。すなわち、土台３１に設置される木質構造用芯材１１の一部は、外周面が露出している。

（木質被覆材取付工程）
木質被覆材取付工程では、木質構造用芯材１１に、木質構造用芯材１１の外周面を覆う木質被覆材１２を取り付ける。

具体的には、まず、木質被覆材１２の接合面に接着剤Ｇを塗布する。この際、木質被覆材１２の接合面の全面に接着剤Ｇを塗布してもよいし、部分的に塗布してもよい。次いで、図１３に示すように、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に貼り付けて、木質被覆材１２の上端と下端に締結金具Ｓで固定する。木質構造用芯材１１の端部１１ａが露出するように、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に取り付ける。なお、施工に際しては、万力等を使用して、木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に密着させてもよい。

（端部被覆材取付工程）
端部被覆材取付工程では、連結金具５０の側面を覆うように、端部被覆材２２を木質構造用芯材１１の端部１１ａに取り付ける。

（耐火シーリング材塗布・充填工程）
耐火シーリング材塗布・充填工程では、木質被覆材１２と端部被覆材２２との被覆材継ぎ目に、耐火シーリング材Ｅを充填してもよい。

（化粧材取付工程）
化粧材取付工程では、床材３２の上に床仕上げ材３３を設置する。また、端部被覆材２２、木質被覆材１２と端部被覆材２２との被覆材継ぎ目に充填された耐火シーリング材Ｅ、及び木質被覆材１２を取り付けている締結金具Ｓを覆うように、幅木３４を取り付けてもよい。

なお、例えば、予め工場等において、木質構造用芯材１１の対向する２つの外周面に取り付けられる木質被覆材１２は、木質構造用芯材１１を土台３１に設置した際に、床材３２と当接するように、取り付けられてもよい。すなわち、予め工場等において、木質構造用芯材１１の対向する２つの外周面に取り付けられる木質被覆材１２は、下端位置がスリット１１ｂの上端位置とはならなくてもよい。

この場合、木質被覆材取付工程において、木質構造用芯材１１に、木質構造用芯材１１の外周面を覆う木質被覆材１２を、連結金具５０の側面を覆うように取り付けることができる。この場合、端部被覆材取付工程を省略することができる。

このような工程を経て構築された建物構造は、工場などで木質構造用芯材１１にあらかじめ木質被覆材１２を取り付け、現場で建て方を行い、端部被覆材２２を取り付けることができる。そのため、施工性を向上させることができる。

以上、本発明の木質耐火構造体、建物構造及びその構築方法を実施例１～３に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や各実施例の組み合わせ等は許容される。

実施例１～３では、連結金具５０は、土台３１に形成された凹溝３１ａに挿入されて固定される矩形のプレート状に形成される例を示した。しかし、連結金具は、この態様に限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、連結金具１５０は、土台３１の側面に取り付けられるＴ字形のプレート状に形成することもできる。

実施例１～３では、木質被覆材１２を断面矩形の角材とする例を示した。しかし、木質被覆材の形状は、この態様に限定されるものではない。例えば、図１５に示すように、木質被覆材１１２は、所望の耐火性能を前提に、木質構造用芯材１１に取り付けられて、断面円形となるように形成することもできる。

実施例１～３では、木質構造用芯材１１の長手方向において、１枚の木質被覆材１２が木質構造用芯材１１に取り付けられる例を示した。しかし、図１６に示すように、木質構造用芯材１１の長手方向において、２枚の木質被覆材１２を木質構造用芯材１１に取り付けてもよいし、３枚以上の木質被覆材を取り付けてもよい。この場合、木質構造用芯材１１の長手方向における、木質被覆材１２の突合せ部分に形成された被覆材継ぎ目に、耐火シーリング材Ｅを充填してもよい。

また、図１７に示すように、木質構造用芯材１１の上方に断面矩形の木質被覆材１２を取り付け、木質構造用芯材１１の下方に木質被覆材１１２を取り付けることもできる。すなわち、木質構造用芯材の長手方向において、複数の木質被覆材が取り付けられる場合、木質被覆材の形状を異ならせることができる。

各木質被覆材１２，１１２を固定する締結金具の数は、実施例１～３の態様に限定されるものではない。例えば、図１８（ａ）に示すように、各木質被覆材１２を多数の締結金具Ｓによって固定することもできる。また、図１８（ｂ）に示すように、締結金具Ｓを木質耐火構造体１０の外周面に対して傾斜した姿勢で取り付けることができる。

各端部被覆材２２を固定する締結金具の数は、実施例１～３の態様に限定されるものではない。例えば、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）を参照しながら上述した木質被覆材１２と同様に、各端部被覆材を多数の締結金具Ｓによって固定したり、締結金具Ｓを木質耐火構造体の外周面に対して傾斜した姿勢で取り付けたりすることができる。

実施例３では、木質構造用芯材１１の対向する２つの外周面に、木質被覆材１２を取り付けた木質構造用芯材１１を土台３１に設置し連結した後に、残りの木質被覆材１２を取り付ける例を示した。しかし、木質構造用芯材１１の１～３つの外周面に木質被覆材１２を取り付けた木質構造用芯材１１を土台３１に設置し連結した後に、残りの木質被覆材１２を取り付けることもできる。

実施例１～３では、本発明を、建物の柱としての木質耐火構造体に適用する例を示した。しかし、本発明は、建物の梁としての木質耐火構造体に適用することもできる。これによって、現場の手間や工期を削減することができる。

例えば、図１９に示すように、木質耐火構造体１０は、断面長方形の木質構造用芯材２１１と、木質構造用芯材２１１の３つの外周面を覆う木質被覆材２１２と、から構成することができる。なお、木質耐火構造体１０は、断面長方形の木質構造用芯材２１１と、木質構造用芯材２１１の３つ以上の外周面を覆う木質被覆材２１２と、から構成することもできる。すなわち、木質構造用芯材２１１は、断面において、少なくとも３枚の木質被覆材２１２によって、外周面が覆われることで形成することができる。木質耐火構造体１０は、木質被覆材２１２が設けられていない面を、耐火性のある耐火ボード４１に当接させて取り付けることができる。

実施例１～３では、締結金具Ｓを釘とする例を示した。しかし、締結金具Ｓは、木ネジとすることもできる。

実施例１～３では、端部被覆材２２は、燃焼遅延剤が含浸されている例を示した。しかし、木質被覆材１２，１１２にも燃焼遅延剤を含浸してもよい。この場合、燃焼遅延剤が含侵しやすいよう、長さを短くした木質被覆材を、木質構造用芯材１１の長手方向において、複数枚貼り合わせてもよい。

また、木質被覆材１２及び端部被覆材２２の木質構造用芯材１１と接する面に、予め燃焼を遅延させる塗布材を塗布してもよい。また、木質被覆材１２及び端部被覆材２２の木質構造用芯材１１と接する面に、予め燃焼を遅延させる耐火材を貼り付けてもよい。

実施例１～３では、本発明を、建物の柱としての木質耐火構造体が、構造材としての土台に取り付けられる例を示した。しかし、本発明は、木質耐火構造体が他の木質耐火構造体に取り付ける場合にも適用することができる。

１０ 木質耐火構造体
１１ 木質構造用芯材
１１ａ 端部
１２ 木質被覆材
２２ 端部被覆材
３１ 土台（構造材の一例）
５０ 連結金具
Ｅ 耐火シーリング材

Claims (8)

1. 建物の柱又は梁に使用される木質耐火構造体であって、
   荷重を支持する木質構造用芯材と、
   前記木質構造用芯材の外周面を覆う木質被覆材と、を備え、
   前記木質構造用芯材の端部は、外周面が露出していて、
   前記端部に隣接する前記木質被覆材の端面に発生する被覆材継ぎ目に、熱膨張性の耐火シーリング材が充填されている
   ことを特徴とする、木質耐火構造体。
2. 前記木質構造用芯材は、断面長方形に形成され、断面において４枚の前記木質被覆材によって、外周面が覆われている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の木質耐火構造体。
3. 前記木質構造用芯材は、断面正方形に形成され、断面において、同一の断面形状の４枚の前記木質被覆材によって、外周面が覆われている
   ことを特徴とする、請求項２に記載の木質耐火構造体。
4. 前記木質被覆材の前記木質構造用芯材の周方向に隣接する箇所は、締結金具及び接着剤の少なくとも一方で連結され、
   前記木質被覆材と前記木質構造用芯材とは、締結金具及び接着剤の少なくとも一方で連結されている
   ことを特徴とする、請求項１～３の何れか一項に記載の木質耐火構造体。
5. 請求項１～４の何れか一項に記載の木質耐火構造体と、
   前記木質耐火構造体と直交するように設けられる構造材と、
   前記木質構造用芯材と前記構造材とを連結する連結金具と、
   前記連結金具を前記木質構造用芯材の端部に取り付ける締結具と、
   前記連結金具及び前記締結具を覆うように取り付けられる端部被覆材と、を備える
   ことを特徴とする、建物構造。
6. 前記端部被覆材は、燃焼遅延剤が含浸されている
   ことを特徴とする、請求項５に記載の建物構造。
7. 建物の柱又は梁に使用される木質耐火構造体を有する建物構造の構築方法であって、
   荷重を支持する木質構造用芯材の端部を、前記木質構造用芯材に直交するように設けられている構造材に設置する設置工程と、
   前記木質構造用芯材に、前記木質構造用芯材の外周面を覆う木質被覆材を取り付ける木質被覆材取付工程と、
   前記木質被覆材の端面に発生する被覆材継ぎ目に、熱膨張性の耐火シーリング材を充填する耐火シーリング材充填工程と、を含む
   ことを特徴とする、建物構造の構築方法。
8. 前記構造材と前記木質構造用芯材とを連結金具及び締結具で連結する連結工程と、
   前記連結金具及び前記締結具を覆う端部被覆材を前記木質構造用芯材の端部に取り付ける端部被覆材取付工程と、を含む
   ことを特徴とする、請求項７に記載の建物構造の構築方法。

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