JP7399704B2

JP7399704B2 - 耐火構造の構築方法

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Publication number: JP7399704B2
Application number: JP2019228839A
Authority: JP
Inventors: 久智望月; 拓冨田; 郁実林
Original assignee: Senqcia Corp
Current assignee: Senqcia Corp
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2023-12-18
Anticipated expiration: 2039-12-19
Also published as: JP2021095796A

Description

本発明は、貫通孔を有する梁に配置される耐火被覆材を保持する耐火被覆保持部材を用いた耐火構造の構築方法に関するものである。

建築構造物の鉄骨梁は、火災等により高温となると耐力が低下するため、これを避けるために、梁に、所定の厚みのロックウール等の耐火材を吹き付けて被覆する必要がある。

このような耐火被覆がなされた鉄骨梁としては、例えば、フランジ部の一部に熱膨張性耐火材が配置され、他の部位が吹付耐火材で覆われた鉄骨梁が提案されている（特許文献１）。

一方、梁には、一般的には配管や配線等を通すために貫通孔が形成されることがある。貫通孔が形成された梁に耐火材を吹き付ける場合には、貫通孔の内周面も耐火材で覆う必要があるため、配設される配管等の外径に対して、耐火材の被覆厚み分だけ貫通孔のサイズを大きくしておく必要がある。

図７は、従来の耐火構造１００を示す断面図である。梁１０３のウェブ１０３ａには配管１０５が挿通される貫通孔１０９が形成される。なお、配管に代えて配線の場合もある。梁１０３のフランジ１０３ｂとウェブ１０３ａは、吹付耐火材１０７によって被覆される。吹付耐火材１０７は、耐火性能を得るために所定の厚みを確保する必要があるため、貫通孔１０９は、配管１０５の外径に対して、吹付耐火材１０７の厚み分だけ大きく設定される。このため、梁の強度低下のおそれがある。

これに対し、貫通孔を有する梁の耐火構造として、貫通孔の内周面に熱膨張性シートを配置する方法が提案されている（特許文献２）。

特開２０１７－１２８８４４号公報特開２００７－１９８０２９号公報

このように、吹付耐火材を用いて耐火構造を構築する際に、一部に他の耐火被覆材を予め配置することで、当該部位に吹付耐火材を設けた場合と比較して、耐火構造の厚みを薄くすることができる。このため、耐火材の厚みを薄くしたい場所には、吹付耐火材に代えて、他の耐火被覆材を用いる方法は有益である。

しかし、所望の場所に耐火被覆材を配置しても、吹付耐火材を吹き付ける準備の間に、脱落や位置ずれが生じるおそれがある。耐火被覆材の脱落や位置ずれが生じると、再度、耐火被覆材を所定の場所に配置し直す作業が必要となるなど作業性が悪い。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、梁の貫通孔に耐火被覆材を配置する際に、確実に耐火被覆材を保持し、良好な作業性を得ることが可能な耐火被覆保持部材を用いた耐火構造の構築方法を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため、本発明は、耐火被覆保持部材を用いた、耐火被覆構造の構築方法であって、梁に形成された貫通孔の内面、又は、前記貫通孔に固定された梁補強金具の内面を覆うように耐火被覆材を配置し、前記耐火被覆保持部材によって、前記耐火被覆材を仮固定する工程と、前記梁の外周面に耐火材を吹き付ける準備の後に、前記耐火被覆保持部材を取り外して、前記梁の外周面に前記耐火材を吹き付ける工程と、を具備することを特徴とする耐火構造の構築方法である。

前記耐火被覆保持部材は、ばね性を有するクリップ部材であり、前記梁に形成された前記貫通孔の内面側から、前記クリップ部材で、前記梁または前記梁補強金具の表裏面を挟み込むことで、前記クリップ部材を前記梁に固定し、前記クリップ部材と、前記貫通孔の内面または前記梁補強金具の内面との間に前記耐火被覆材を挟み込んでもよい。

前記クリップ部材の形状は、略円形の一部が開口した形状又は、略三角形の角部を開口した形状のいずれかであってもよい。

本発明によれば、耐火被覆保持部材によって、耐火被覆材を貫通孔の内面又は梁補強金具の内面を覆うように保持することができるため、耐火被覆材の脱落やずれを抑制することができる。このため、耐火材を吹き付ける作業までの間において、耐火被覆材を確実に所定の位置に保持することができる。

この際、耐火被覆保持部材が、ばね性を有するクリップ部材であれば、貫通孔の内面側から、梁または梁補強金具の表裏面を挟み込むように、耐火被覆保持部材を設置することで、容易に耐火被覆材を保持することができる。

また、クリップ部材の形状が、略円形の一部が開口した形状又は、略三角形の角部を開口した形状のいずれかであれば、取り付けが容易である。

本発明によれば、梁の貫通孔に耐火被覆材を配置する際に、確実に耐火被覆材を保持し、良好な作業性を得ることが可能な耐火被覆保持部材を用いた耐火構造の構築方法を提供することができる。

耐火被覆材保持構造１０を示す正面図。耐火被覆材５を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ－Ｂ線断面図。（ａ）は、耐火被覆材保持構造１０の断面図であり、図１のＡ－Ａ線断面図、（ｂ）は、耐火構造１の断面図。耐火被覆材保持構造１０ａを示す正面図。（ａ）は、耐火被覆材保持構造１０ａの断面図であり、図４のＣ－Ｃ線断面図（ｂ）は、耐火構造１ａの断面図。耐火被覆材保持構造１０ｂの断面図。耐火構造１００を示す断面図。

（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、第１の実施形態にかかる耐火被覆材保持構造１０を示す正面図である。耐火被覆材保持構造１０は、梁３に形成された貫通孔９の内面側に、耐火被覆保持部材１３によって耐火被覆材５が保持されたものである。

梁３は、一対のフランジ３ｂがウェブ３ａによって連結された、いわゆるＨ形鋼で構成される。ウェブ３ａには、配管等が挿通される貫通孔９が形成される。貫通孔９の内周面には、貫通孔９の内面を覆うように、略全周に亘って耐火被覆材５が配置される。

図２（ａ）は、耐火被覆材５の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。図２（ｂ）に示すように、耐火被覆材５は、芯材６ａと、芯材６ａを覆う被覆材６ｂとを有する。芯材６ａは、可撓性を有する難燃材又は不燃材によって構成される。芯材６ａとしては、例えばガラスウールなどの耐火ウール材や、熱膨張性部材などを適用可能である。また、被覆材６ｂは、ある程度の強度と耐火性を有するシート状の部材であれば適用可能であるが、例えば、アルミニウム被覆ガラスクロスシートなどを適用することで、耐火被覆材５のある程度の形状保持性を得ることができる。しかしながら、本態様に限らず、貫通孔等の内面を覆うように、略全周に亘って配置できる耐火被覆材であればいかなる態様でも構わない。例えば、芯材６ａのみで構成された耐火被覆材であってもよい。

図３（ａ）は、耐火被覆材保持構造１０の断面図であり、図１のＡ－Ａ線断面図である。前述したように、貫通孔９の内周面には、耐火被覆材５が配置され、耐火被覆材５は、耐火被覆保持部材１３によって保持されている。

耐火被覆保持部材１３は、梁３に形成された貫通孔９に、耐火被覆材５を保持するための部材である。耐火被覆保持部材１３は、一方が開口し、開口部が口細る略コの字状の部材である。すなわち、耐火被覆保持部材１３の形状は、略三角形の一つの角部を切除して開口させた形状である。耐火被覆保持部材１３は、例えば金属や樹脂で構成され、弾性変形が可能である。耐火被覆保持部材１３の開口部を弾性変形によって開くと、復元力によって閉じようとする。すなわち、耐火被覆保持部材１３は、ばね性を有するクリップ部材である。

貫通孔９の内面側から、耐火被覆保持部材１３の開口部へ、貫通孔９の縁部を挿入することで、梁３（貫通孔９の縁部近傍のウェブ３ａ）の表裏面を挟み込むことができる。すなわち、耐火被覆保持部材１３を貫通孔９へ設置することができる。

次に、耐火被覆保持部材１３を用いた耐火構造の構築方法を説明する。まず、梁３に形成された貫通孔９の内周面を覆うように耐火被覆材５を丸めて貫通孔９の内部に配置する。この際、耐火被覆材５の長さを、貫通孔９の内周長と略同一とすることで、貫通孔９の内周面の略全周に亘って耐火被覆材５を配置することができる。次に、耐火被覆保持部材１３の開口部を広げて、貫通孔９（耐火被覆材５）の内面側からウェブ３ａを耐火被覆保持部材１３へ挿入し、梁３（ウェブ３ａ）の表裏を挟み込むように耐火被覆保持部材１３を設置する。なお、耐火被覆保持部材１３は、貫通孔９（耐火被覆材５）の周方向に、所定の間隔で複数配置する。

この際、耐火被覆保持部材１３と、貫通孔９の内面との間に耐火被覆材５を挟み込むことで、耐火被覆材５を梁３へ仮固定することができる。以上により、耐火被覆材保持構造１０を得ることができる。この状態では、耐火被覆材５が貫通孔９の内面側に保持される。このため、その後の耐火材の吹付作業等の準備の際に、貫通孔９からの耐火被覆材５の脱落やずれを抑制することができる。

耐火材の吹付準備が完了した後、耐火被覆保持部材１３を取り外す。最後に、梁３の外周面に吹付耐火材を吹き付ける。

図３（ｂ）は、梁３の外周に吹付耐火材７を吹き付けた耐火構造１を示す断面図である。耐火構造１では、耐火被覆材５が配置されるため、貫通孔９の内周面には吹付耐火材７は不要である。また、吹付耐火材７と比較して、耐火被覆材５の耐火性能を高めることができるため、貫通孔９の内周面に吹付耐火材７を形成した場合（点線）と比較して、耐火構造の厚みを薄くすることができる。このため、貫通孔９に挿通される配管等の外径に対して、貫通孔９のサイズを小さくすることができる。

なお、図示した例では、耐火被覆保持部材１３を取り外して吹付耐火材７の施工を行ったが、耐火被覆保持部材１３を取り付けたまま吹付耐火材７の施工を行い、吹付耐火材７に耐火被覆保持部材１３を埋設してもよい。例えば、前述したように、耐火被覆材５は、ある程度の形状保持性を有するため、耐火被覆保持部材１３を取り外しても、直ちに脱落や位置ずれが生じることはない。このため、耐火材の吹付作業準備中における耐火被覆材５の保持のみを目的とする場合には、吹付耐火材７の施工の直前に、耐火被覆保持部材１３を取り外せばよい。しかし、吹付耐火材７の施工中における耐火被覆材５の脱落や位置ずれを抑制するためには、耐火被覆保持部材１３を取り付けたまま吹付耐火材７の施工を行ってもよい。

以上、第１の実施の形態によれば、耐火被覆保持部材１３を用いるため、耐火被覆材５の内面側から耐火被覆保持部材１３を貫通孔９へ取り付けるだけで、梁３の貫通孔９の内面側へ、容易に耐火被覆材５を固定することができる。このため、作業性が良好である。

このように、耐火被覆保持部材１３を用いて耐火被覆材５を保持した耐火被覆材保持構造１０は、その後の吹付耐火材７の施工準備作業時における耐火被覆材５の脱落や、ずれを抑制することができる。このため、容易に耐火構造１を得ることができる。

また、耐火被覆材５は、芯材６ａが被覆材６ｂで覆われているため、例えば芯材６ａが耐火ウール材などの場合に、取り扱い時におけるウール材の破損や粉塵などの発生を抑制することができ、また、細かな繊維屑により作業者に生じる痒みを抑制することができる。このため、取り扱い性が良好である。また、被覆材６ｂが金属被覆ガラスクロスなどであれば、多少の形状保持性を有するため、耐火被覆材５を変形させた際に、その形態が保持される。このため、例えば貫通孔９の内面に丸めて配置した場合にも、耐火被覆材５自体が丸めた形状を維持し、より確実に位置ずれや脱落を抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図４は、耐火被覆材保持構造１０ａを示す図であり、図５（ａ）は、図４のＣ－Ｃ線断面図である。なお、以下の説明において、耐火被覆材保持構造１０及び耐火構造１と同様の構成には、図１～図３と同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

第２の実施形態では、ウェブ３ａに貫通孔９が形成された梁３を補強するための梁補強金具１１が用いられる。前述したように、梁３に貫通孔９を形成すると、貫通孔９により、梁３の曲げ耐力が低下する。梁補強金具１１は、この梁３の曲げ耐力低下を防ぐための部材である。

貫通孔９には、梁３を補強するための梁補強金具１１が溶接等によって固定される。梁補強金具１１は、例えば鋼材やステンレス鋼などの金属製の部材である。梁補強金具１１は、全体としてリング状の部材であり、配管等が貫通する配管孔を有している。梁補強金具１１の内周面には、梁補強金具１１の内面を覆うように略全周に亘って耐火被覆材５が配置される。

梁補強金具１１を用いる場合には、まず、梁３に形成された貫通孔９に、梁補強金具１１を配置して固定する。次に、梁補強金具１１の内周面を覆うように耐火被覆材５を丸めて配置する。次に、耐火被覆保持部材１３の開口部を広げて、貫通孔９（耐火被覆材５）の内面側から、梁３または梁補強金具１１の表裏面を挟み込むように耐火被覆保持部材１３を設置する。なお、耐火被覆保持部材１３は、貫通孔９（耐火被覆材５）の周方向に、所定の間隔で配置する。

この際、耐火被覆保持部材１３と、梁補強金具１１の内面との間に耐火被覆材５を挟み込むことで、耐火被覆材５を梁３へ仮固定することができる。以上により、耐火被覆材保持構造１０ａを得ることができる。このように、耐火被覆材５が梁補強金具１１の内面側に保持されるため、その後の耐火材の吹付作業等の準備の際に、貫通孔９からの耐火被覆材５の脱落やずれを抑制することができる。

耐火材の吹付準備が完了した後に、耐火被覆保持部材１３を取り外す。最後に、梁３の外周面に吹付耐火材を吹き付ける。

図５（ｂ）は、梁３等の外周に吹付耐火材７を吹き付けた耐火構造１ａを示す断面図である。耐火構造１ａでは、耐火被覆材５が配置されるため、貫通孔９の内周面（梁補強金具１１の内周面）には吹付耐火材７は不要である。なお、前述したように、耐火被覆保持部材１３を取り付けたまま吹付耐火材７の施工を行い、吹付耐火材７に耐火被覆保持部材１３を埋設してもよい。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、梁補強金具１１を用いることで、梁３を補強することができる。この際、梁補強金具１１の内面に耐火被覆材５を設けることで、容易に耐火構造１ａを得ることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。図６は、耐火被覆材保持構造１０ｂを示す断面図である。なお、以下の実施形態では、梁補強金具１１が用いられる例について説明するが、梁補強金具１１を用いずに、耐火被覆材を貫通孔９の内面（ウェブ３ａ）に直接固定してもよい。

耐火被覆材保持構造１０ｂは、耐火被覆材保持構造１０ａと略同様の構造であるが、耐火被覆保持部材１３ａが用いられる点で異なる。耐火被覆保持部材１３ａは、耐火被覆保持部材１３と略同様の構成であるが、断面形状が異なる。前述したように、耐火被覆保持部材１３は、断面が略コの字状であり、耐火被覆材５を挟み込む部位は略平坦であったが、耐火被覆保持部材１３ａは、略円形の一部が開口した断面が略Ｃ字状の形状であり、耐火被覆材５を挟み込む部位が円弧状に形成される。

前述したように、耐火被覆材５は、ある程度の形状保持性を有するため、耐火被覆保持部材１３ａを耐火被覆材５の内面の略全体へ密着させなくても、耐火被覆材５の脱落等を抑制することができる。このため、耐火被覆保持部材１３ａのように、断面が円弧状であってもよい。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、貫通孔９の内面側から、ウェブ３ａ又は梁補強金具１１に取り付けることができ、耐火被覆保持部材と貫通孔９（梁補強金具１１）との間に耐火被覆材５を挟み込むことができれば、耐火被覆保持部材の断面形状は特に限定されない。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した各構成は互いに組み合わせることができることは言うまでもない。

１、１ａ………耐火構造
３………梁
３ａ………ウェブ
３ｂ………フランジ
５………耐火被覆材
６ａ………芯材
６ｂ………被覆材
７………吹付耐火材
９………貫通孔
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ………耐火被覆材保持構造
１１………梁補強金具
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ………耐火被覆保持部材
１５ａ、１５ｂ………クランプ部
１５ｃ………本体部
１５ｄ………ネジ部
１５ｅ………弾性部材
１５ｆ………回転軸
１００………耐火構造
１０３………梁
１０３ａ………ウェブ
１０３ｂ………フランジ
１０５………配管
１０７………吹付耐火材
１０９………貫通孔

Claims

耐火被覆保持部材を用いた、耐火被覆構造の構築方法であって、
梁に形成された貫通孔の内面、又は、前記貫通孔に固定された梁補強金具の内面を覆うように耐火被覆材を配置し、前記耐火被覆保持部材によって、前記耐火被覆材を仮固定する工程と、
前記梁の外周面に耐火材を吹き付ける準備の後に、前記耐火被覆保持部材を取り外して、前記梁の外周面に前記耐火材を吹き付ける工程と、
を具備することを特徴とする耐火構造の構築方法。
前記耐火被覆保持部材は、ばね性を有するクリップ部材であり、
前記梁に形成された前記貫通孔の内面側から、前記クリップ部材で、前記梁または前記梁補強金具の表裏面を挟み込むことで、前記クリップ部材を前記梁に固定し、前記クリップ部材と、前記貫通孔の内面または前記梁補強金具の内面との間に前記耐火被覆材を挟み込むことを特徴とする請求項１記載の耐火構造の構築方法。
前記クリップ部材の形状は、略円形の一部が開口した形状又は、略三角形の角部を開口した形状のいずれかであることを特徴とする請求項２記載の耐火構造の構築方法。