JPH0449349A

JPH0449349A - 鉄骨構造物の耐火被覆

Info

Publication number: JPH0449349A
Application number: JP15757790A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Sato; 嘉昭佐藤; Akiyoshi Kawamura; 川村　彰誉; Taneyoshi Yamaguchi; 種美山口; Yoshifumi Sakumoto; 作本　好文; Hironobu Kawasaki; 川崎　博信; Motokazu Hara; 原　基量
Original assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1992-02-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、土木、建築分野における鉄骨構造物の耐火被
覆に関する。

〔従来の技術〕

周知のとおり、土木、建築分野では各種の用途に対し、
さまざまな鉄骨構造物か構築されているが、特にその中
で建築分野における鉄骨構造物、たとえば、共同住宅、
ホテルおよび市街地内建築物などには耐火性能か要求さ
れている。

すなわち、一般鋼の高温耐力が３５０℃付近で常温規格
値の２／３まで低下し、火災時に構造部材に要求される
耐力（長期耐力）を下回るため、鉄骨構造物に用いられ
る鋼材は火災時３５０℃以下となるよう規定されており
、そのため鋼材に耐火被覆を施し、火災等による高温に
対して所定時間強度を保持するよう義務つけられている
。

耐火被覆としては、岩綿、ヒル石、パーライトなどの耐
熱性材料とセメント、石膏などの結合材からなる定形耐
火板をボルト、ピンあるいは取付金具を用いて構造鋼材
表面を覆うように取り付ける方法（以下Ａ方法と云う）
や、ロックウール、スラグウールを主材としポルトラン
ドセメントや糊材を配合した耐火吹き付は材を直接構造
鋼材表面に吹き付ける方法（以下Ｂ方法と云う）が採用
。

されている。ところが、Ａ方法は成形や取付に多くの資
材と人手を必要とし、Ｂ方法は作業環境の改善と養生に
多大な費用を必要とする課題があることから、さまざま
な改善方法が案出されている。

たとえば、特開昭６２−７２８４６号公報には耐火フェ
ルトを構造鋼材表面に接着材で貼り付ける方法（以下Ｃ
方法と云う）が開示され、さらに特開昭６２−１３３２
３２号公報には熱膨張性ファイバーマットを用いる方法
（以下り方法と云う）などが開示されている。

しかしながら、Ｃ，Ｄ方法もやはり現地作業においてか
なりな人手が必要なことから、さらに省力化を狙いとし
て、実開平１−１１４７０５号公報に示されるように、
鉄骨に直接発泡性耐火塗料を塗布するにあたり、剥落し
やすい隅部を重点的に塗布し保護する手段（以下Ｅ方法
と云う）や、実開平１−６４５１１号公報に示されるよ
うに、発泡性耐火塗料を内面に塗布した薄鋼板を取付金
具を介して鉄骨に取り付ける方法（以下Ｆ方法と云う）
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記Ｅ方法は、組み立て前もしくは後の鉄骨に直接発泡
性耐火塗料を塗布することが可能な方法であって、あら
かじめ工場で被覆処理した鉄骨を建築現地に運び構造物
を構築し、建築現地では被覆処理を行なわない手段が採
用出来るので、耐火被覆処理費用が低廉ですみ建築工期
も短い利点があるが、被覆処理した鉄骨を建築現地に運
搬したり、鉄骨組み立ての際に耐火被膜に損傷を与え易
いと云う課題がある。

一方、建築現地で鉄骨に被覆処理する場合は、鉄骨表面
の清浄化処理や塗装あるいは養生のための設備に費用が
かかると云う課題があり、また、前記Ｆ方法は取り付け
にあたり、各種の取付金具が必要で作業期間が長くなり
、さらに本発明者らの経験では火災に曝された場合理由
は詳らかではないが効果的な発泡が行なわれず、かなら
ずしも期待どおりの断熱性が得られないと云う課題があ
る。

本発明の目的は、鉄骨構造物に対する建築現地での耐火
被覆工事が能率良〈実施でき、かつ形成された耐火被覆
の一信頼性が高く、さらに形成費用が低廉で済む耐火被
覆を提供することであり、またその際、あらかじめ品質
の優れたものを高能率かつ低コストで工場生産で準備し
、建築現地では構造鋼材の表面に当接固着するのみで鉄
骨構造物の耐火被膜施工が完了する経済的な耐火被覆を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨は、片面に熱膨張性耐火被膜を有する成形
薄金属板の無被膜面を構造鋼材の表面に当接固着した鉄
骨構造物の耐火被覆である。成形薄金属板を接着材を介
して当接固着すること、金属螺子を介して当接固着する
こと、溶接ピンを介して当接固着することは好ましい。

また、熱膨張性耐火被膜が熱発泡性塗料の塗布層で形成
されていること、熱発泡性シートの接着層で形成されて
いることも好ましい。

〔作　用〕

本発明では、あらかじめ工場で製造しておいた片面に熱
膨張性耐火被膜を有する成形薄金属板を建築現地に運搬
し、現地では成形薄金属板の無被膜面を鉄骨構造物の構
造鋼材の表面に当接固着して耐火被覆を形成することが
できるため、耐火被覆の施工が容易で、高能率に実施で
きるのみならず、作業環境も悪化することが無い。さら
に、運搬、取付に際してハンドリングが簡単なため、耐
火被覆の損傷が極めて少なく、人手も少なくて済む。

また、外面に熱膨張性耐火被膜を曝す構成であるため、
火災に際しては火災が直接熱膨張性耐火被膜にあたり、
耐火被膜は確実に熱膨張すると共に発泡炭化作用が円滑
に進行して、効果的な断熱が実現する。

さらに、成形薄金属板を接着材を介して当接固着する場
合は、熟練作業者の必要が無く、短期間に耐火被覆形成
施工が出来る。金属螺子もしくは溶接ピンを介して当接
固着する場合は、施工時間も短くてすみ、成形薄金属板
と鉄骨構造物との固着が機械的に非常に強固であり、耐
火被覆の剥落。

等の恐れが極めて少ないので保護機能に対し高い信頼性
が得られる。

熱膨張性耐火被膜が熱発泡性塗料の塗布層で形成されて
いる場合は、成形薄金属板が設備的に完備された工場に
おいて製造されるので、被塗装面清浄化処理、温度、湿
度、防塵、乾燥、成形加工などめ面で充分に管理された
良好な雰囲気において多量生産が可能なため、品質の優
れた耐火被膜を有する成形薄金属板を比較的安価に得る
ことが出来ることと、成形薄金属板が軽量で取扱いや固
着作業が容易であるため、鉄骨構造物の耐火被覆形成費
用が装置で済む利点がある。熱膨張性耐火被膜が熱発泡
性シートの接着層で形成されている場合は、被膜が物理
的な衝撃に強く、耐火性能について高い信頼性が得られ
、耐火被覆施工作業も容易である。

〔実施例〕

つぎに、本発明を図面に従って詳細に説明する。

第１図は、本発明において鉄骨構造物に耐火被覆を形成
した状況を示す概略部分斜視図であって、柱材として用
いた構造鋼材はこの例ではＨ形鋼ｌであり、片面に熱膨
張性耐火被膜を有するウェブ被覆成形薄鋼板２ａ、２ｂ
の無被膜面がＨ形鋼ｌの表面に当接固着され、片面に熱
膨張性耐火被膜を有するフランジ被覆成形薄鋼板３ａ、
３ｂの無被膜面が同様にＨ形鋼１の表面に当接固着され
ている。

ウェブ被覆成形薄鋼板２ａ、２ｂおよびフランジ被覆成
形薄鋼板３ａ、３ｂは、第２図の概略部分断面図に示す
ように、薄鋼板４と熱膨張性耐火被膜５とで構成され、
接着材６を介してＨ形鋼１の表面に固着されるか、もし
くは第３図の概略部分断面図に示すように螺子７によっ
てＨ形鋼１の表面に固着されている。

第３図において座金８は熱膨張性耐火被膜５の機械的強
度に応じて選択的に用いる。

螺子７を用いる場合、成形薄鋼板にあらかじめ所定数の
貫通孔たとえば３〜４ｍの孔を穿設しておき、該貫通孔
を利用してドリルで構造鋼材を穿孔し、電動工具で螺子
止めする方法を採用すると、作業時間を前記Ｆ方法の１
／２〜１１５とすることが可能である。

また、螺子７はタッピン螺子が作業性が良く、さらに耐
熱性について高い要求の有る場合は材質としてステンレ
ススチール等耐熱性の優れた金属を採用することが望ま
しく、また、その表面には必要に応じて耐火塗料を塗布
したものを用いるか、あるいは取付後に耐火塗料を塗布
すると耐火性能について信頼性を高めることが出来る。

ウェブ被覆成形薄鋼板２ａ、２ｂおよびフランジ被覆成
形薄鋼板３ａ、３ｂのように片面に熱膨張性耐火被膜を
有し、構造鋼材の表面を被覆する成形薄鋼板を、本発明
では以下単に成形薄鋼板と云う。さらに、成形薄鋼板に
おいて、成形とは被覆すべき構造鋼材の表面や形状に応
じて、第１図や後述する第５図、第９図、第１Ｏ図に示
すようにあらかじめ長方形や溝形、あるいは半円形等に
形を整えておくこと云う。

本発明では前述のように成形薄鋼板を用いるので、第４
図に示すように建築現場において、柱材として組み立て
が終了したＨ形鋼１に対して、ウェブ被覆成形薄鋼板２
ａ、２ｂおよびフランジ被覆成形薄鋼板３ａ、３ｂの無
被膜面すなわち地金面をＨ形鋼１の被覆すべき表面に外
側から当接し、固着すると云う簡単な手段で鉄骨構造物
の耐火被覆を形成させることが出来る。本発明は、この
ように建築現場では従来のような耐火物の吹き付けの必
要がないため作業に熟練を要せず、作業雰囲気は極めて
良好で、さらに乾燥等の工程も不必要なので、作業期間
も極めて短くて済む。また、固着手段のうち接着法を採
用する場合は、建築現場で構造鋼材表面もしくは成形薄
鋼板の無被膜面に接着材をローラー法やスプレー法で塗
布してもよいが、あらかじめ工場において成形薄鋼板の
無被膜面に接着材を塗布したのち接着材表面を周知の可
剥性非接着シートで覆い、建築現場で可剥性非接着シー
トを剥がして接着する方法を採用すると作業性を高くす
ることが出来る。

本発明において成形薄鋼板の無被膜面を構造鋼材の表面
に当接固着するとは、前述のような接着。

材の使用や可剥性非接着シートを採用する場合を含め広
義の意味において用いるものである。

つぎに、第５図、第６図は異なった実施例にかかる耐火
被覆を示す概略説明図で、第５図は固着前の状況を、第
６図は固着した後の状況を示す。

両図に示すように、Ｈ形鋼１の表面に固着されるウェブ
被覆成形薄鋼板２ｃ、２ｄおよびフランジ被覆成形薄鋼
板３ｃ、３ｄは、特に火災時に最も熱影響の大きいＨ形
鋼１のフランジ先端９ａ〜９ｄを覆うように形成されて
いるが、さらに高い耐火性が求められる場合は、第７図
、第８図に示すように、ウェブ、フランジ被覆成形薄鋼
板以外にＨ形鋼１のフランジ先端９ａ〜９ｄを覆うコの
字状あるいは弧状の成形薄鋼板３ｅ〜３ｈ、３ｉ〜３１
を用いて保護を強化する。その場合、第８図に示すよう
に成形薄鋼板３１〜３１を固着するにあたり、Ｈ形鋼１
のフランジ先端９ａ〜９ｄとの間に空間１０ａ−１０ｄ
を設けると剥落が生じ難く、耐火性について優れた実験
結果が得られて０る。

周知のとおり、熱的機能を有する塗料として耐熱塗料、
防火塗料があり、また防火塗料には難燃性、不燃性のも
のと膨張形防火塗料がある。本発明における熱膨張性耐
火被膜とは、主として膨張形防火塗料を用いて形成した
耐火被膜を云う。膨張形防火塗料は、発泡用原料として
の防火薬剤反応触媒原料、炭素生成原料、不燃性ガス発
生原料と顔料、エマルジョンからなり、さらに炭素生成
原料は炭水化物と多価アルコール類、不燃性ガス発生原
料はジシアンジアミド・メラミン・塩化ノ（ラフイン等
が用いられており、この他油性系膨張形防火塗料も開発
されている。

本発明においては耐火被膜を前記の膨張形防火塗料を用
いて形成するが、それに限定すること無く、特開昭５９
−４７２８５号公報に開示されているようにエチレンジ
アミンホスフェートとシアヌール酸誘導体またはその塩
との組み合わせを含有する防火塗料や、特開昭５９−１
５４７４号公報に示されているように膨張形防火塗料を
利用してその特性を生かしシート状としたもの、特開昭
６１−１３６５５８号公報で明らかにされているように
弾性合成樹脂エマルジョン結合材と四硼酸ナトリウム水
化物を含む防火塗料などを用いることが出来る。また、
この他特開昭６２．−２１１４３７号公報に開示されて
いるように無機材料と膨張形防火塗料との組み合わせか
らなるシート状材料や、特開昭６２−１３３２３２号公
報に開示されているように無機繊維材と膨張形防火材か
らなる組み合わせ材なども利用可能であるが、耐火被膜
厚や耐久性、ハンドリングなどの課題において、目的と
する耐火性能に比し、安全面や製造コストにおいて経済
性を失なわない範囲でそれらを選択採用する。

本発明では前述のようにあらかじめ成形薄鋼板を工場生
産し、それを建築現場に運搬し構造鋼材に固着するが、
そのような手段が可能なのは、通常構造鋼材として採用
される各種形鋼や鋼管については規格があり、寸法や製
造誤差について規定されているので、それに一致するよ
うに生産計画をたてることが出来るからである。

第９図、第１０図は角鋼管１１、丸鋼管１２に対して塗
膜厚が極めて薄い例えば１．５〜２．０ｍｍ厚の熱膨張
性耐火被膜を施した成形薄鋼板を固着した実施例を示す
概略断面図であって、３ｍ〜３ｐは成形薄鋼板、１３ａ
、　１３ｂは締め付はボルト、１４ａ、　１４ｂはタッ
ピン螺子である。

つぎに、成形薄鋼板の製造であるが、熱膨張性耐火被膜
の種別と使用目的に応じて簡単な構造から複雑な構造ま
で、経済性を考慮して構造設計を行なう。例えば高品質
成形薄鋼板の場合の一実施例であるか、アンコイラ−で
コイルから巻き戻した薄鋼板を脱脂、洗浄工程を経て所
定寸法に剪断成形したのち、防錆塗料塗布、耐火塗料後
数層塗布、養生、乾燥工程を実施し、さらにその表面に
仕上げ塗料を施す。従って、本発明における熱膨張性耐
火被膜は、第１１図の部分概略断面図に示すように熱膨
張性耐火シー）１５、無機耐熱接着材６ａ、薄鋼板４の
ような３層構造から、第１２図の部分概略断面図に示す
ように仕上げ塗料１６、熱膨張性耐火被膜１７ａ、　１
７ｂ、防錆塗料１８、薄鋼板４、接着材６、可剥性非接
着シート１９等からなる多層構造まで多様な構造を備え
たものを含む。

ここで熱膨張性耐火被膜１７ａ、　１７ｂが２層構成と
なっている理由は、所定の厚さに仕上げるため２回塗布
法を採用したためであり、目的に応じて性状の異なる種
別を重ね塗りすることも自由である。

さらに、本発明において、可撓性に富む熱膨張性耐火被
膜を用いる場合は、構造鋼材の複雑な接合部被覆に際し
、切断工具や曲げ工具を用いて所定の形状に加工し対応
することが容易であり、柱や梁に限ること無く、迅速な
被覆作業が出来る。

〔発明の効果〕

本発明は、あらかじめ品質の優れた熱膨張性耐火被膜を
有する成形薄金属を高能率かつ低コストで工場生産し、
建築現地では成形薄鋼板を構造鋼材の表面に当接固着す
ることができるため、鉄骨構造物に対する建築現地での
耐火被覆工事が能率良〈実施でき、かつ形成された耐火
被覆の信頼性が高く、耐火被覆形成施工費用が低置で済
む。また、目的に応じて最も適切な品質の熱膨張性耐火
被膜を自由に設計し選定できるため、最経済性の追及が
容易である。また、品質のむらか少なく、施工検査も外
観検査で的確に実施でき、保守点検も容易なため、維持
費用が安くて済む利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において鉄骨構造物に耐火被覆を形成し
た状況を示す概略部分斜視図、第２図はウェブ被覆成形
薄鋼板およびフランジ被覆成形薄鋼板の概略部分断面図
、第３図は成形薄鋼板を螺子を用いて固着した概略部分断
面図、第４図は鉄骨構造物の耐火被覆を形成する概略説明図、第５図、第６図は異なった実施例にかかる耐火被覆を示
す概略説明図、第７図、第８図はさらに異なった実施例にかかる耐火被
覆を示す概略説明図、第９図、第１０図は角鋼管、丸鋼管に対して熱膨張性耐
火被膜を施した成形薄鋼板を固着した例を示す概略断面
図、第１１図、第１２図は熱膨張性耐火被膜の部分概略断面
図である。 ■・・・Ｈ形鋼、２ａ〜２ｄ・・・ウェブ被覆成形薄鋼
板、３ａ〜３ｄ・・・フランジ被覆成形薄鋼板、３ｅ〜
３ｐ・・・成形薄鋼板、４・・・薄鋼板、５・・・熱膨
張性耐火被膜、６・・・接着材、６ａ・・・無機耐熱接
着材、７・・・螺子、８・・・座金、９ａ〜９ｄ・・・
フランジ先端、１０ａ〜１０ｄ・・・空間、１１・・・
角鋼管、１２・・・丸鋼管、１３ａ、　１３ｂ・・・締
め付はボルト、１４ａ、　１４ｂ・・・タッピン螺子、
１５・・・熱膨張性耐火シート、１６・・・仕上げ塗料
、１７ａ、　１７ｂ・・・熱膨張性耐火被膜、１８・・
・防錆塗料、１９・・・可剥性非接着シート。第１図＝？ｂ７？２図７１′３図代理人　弁理士　秋　沢　政　光他１名才４図２ａオフ図７？８図７ｉ９図３ｐ左１１図片１２図ム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）片面に熱膨張性耐火被膜を有する成形薄金属板の
無被膜面を構造鋼材の表面に当接固着した鉄骨構造物の
耐火被覆。
（２）成形薄金属板を接着材を介して当接固着した請求
項１記載の鉄骨構造物の耐火被覆。
（３）成形薄金属板を金属螺子を介して当接固着した請
求項１記載の鉄骨構造物の耐火被覆。
（４）成形薄金属板を溶接ピンを介して当接固着した請
求項１記載の鉄骨構造物の耐火被覆。
（５）熱膨張性耐火被膜が熱発泡性塗料の塗布層で形成
されている請求項１記載の鉄骨構造物の耐火被覆。
（６）熱膨張性耐火被膜が熱発泡性シートの接着層で形
成されている請求項１記載の鉄骨構造物の耐火被覆。