JPH0754422A - 耐火区画を構成する建物の床・壁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 火災時に鋼製の骨組材が熱膨脹しても、耐火
パネル間に隙間が生じないようにする。 【構成】 平行に配された床大梁５１、５３間に、床大
梁の材料より熱膨脹率の小さい材料からなる床パネル５
５を架け渡した床構造において、上記床パネルを床大梁
の長手方向に複数枚並べて配置し、隣接する耐火パネル
の相対向する側端面に凹部５５ａと凸部５５ｂを設け
て、これら凹部と凸部を床大梁の長手方向に所定の重合
幅を確保した状態で重合させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、耐火区画を構成する
建物の床や壁の構造に関し、特に、共同住宅、病院、寄
宿舎等で、３階建以上の長大な建築物に用いて好適であ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ユニット建築物は、３階建以上の
建物に対しても普及している。ユニット建築物は、建物
の工業生産化率を高めるために、一棟の建物を予めいく
つかの運搬可能な大きさのユニットに分けて工場生産
し、これらを建築現場に輸送し、基礎の上に積み上げて
施工、組立する方式の建物である。ところで、共同住
宅、病院、寄宿舎等を用途とした３階建以上の建築物
は、建築基準法に基づき、床、大梁、壁、柱等の主要構
造部が所定の耐火性能を有する耐火構造でなければなら
ない。

【０００３】耐火構造のユニット建築物としては、従
来、特開昭６３−１６５５６３０号公報等に記載されて
いるものが知られている。上記公報記載のユニット建築
物は、図１１に示すように、建物ユニットＡ（Ａ１，Ａ
２，Ａ３）を上下３段に積み重ねることにより構成され
ている。これらの建物ユニットＡ（Ａ１，Ａ２，Ａ３）
は、耐火被覆材で耐火被覆された形鋼製の床大梁１およ
び床小梁２と、同じく耐火被覆された形鋼製の天井大梁
３および天井小梁４と、同じく耐火被覆された角型鋼管
製の柱５とから躯体が構成され、この躯体に床材６と天
井材７と壁材（外壁材８、内壁材９、間仕切壁１０）と
が取付けられた箱状のもので、１階ユニットＡ１は基礎
１１上に据えられ、該基礎１１に対してボルト緊結され
ており、３階ユニットＡ３の上には屋根材１２が据えら
れている。

【０００４】なお、１階ユニットＡ１と２階ユニットＡ
２、および２階ユニットＡ２と３階ユニットＡ３は、上
側の建物ユニットＡの柱５の下端面（柱脚）と下側の建
物ユニットＡの柱５の上端面（柱頭）とをボルトで緊結
することにより、相互に接合されている。また、同じ階
の建物ユニットＡ，Ａ同士は、それぞれの隣接する柱
５，５同士を水平接合プレートで緊結することにより、
相互に接合されている。

【０００５】また、上記床材６および壁材（外壁材８、
内壁材９、間仕切壁１０）は、例えばＪＩＳ−１３０４
に規定の建築構造部分の１時間又は２時間耐火試験に耐
える耐火材料で形成されており、これら床や壁等によっ
て耐火区画が構成されている。図１２は、従来のユニッ
ト建築物における床材の取付構造の一例を示す。この例
においては、耐火区画材としてのコンクリート系の床パ
ネル１４は、Ｈ形鋼からなる一対の平行な床大梁１５、
１５間に架け渡され、両端部が各床大梁１５上に載置さ
れた状態で、それぞれ複数箇所で各床大梁１５にボルト
１６で固定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、鋼材製の床
大梁（骨組材）１５と、コンクリート系の床パネル１４
とでは熱膨脹率が大きく異なるので、上記従来例のよう
に、床パネル１４を同一床大梁１５に複数箇所で固定し
た構造においては、火災時に鋼製の床大梁１５、１５が
高温となって矢印方向に熱膨張した際に、図１３に示す
ように耐火区画材である床パネル１４が破壊してしまう
という問題がある。

【０００７】そこで、この発明者は、図１４に示すよう
に、床材を幅の小さい多数の長方形状パネルに分割し、
分割した床パネル１７を床大梁１５、１５の長手方向に
密着状態で並べて、それぞれの床パネル１７を各１箇所
で床大梁１５に固定することを考え出した。これによれ
ば、火災時に床大梁１５が熱膨脹しても、図１５に示す
ように、床パネル１７間に隙間１８があくだけで、床パ
ネル１７に強力な張力が作用せず、床パネル１７の破壊
を防止することができる。

【０００８】しかし、この場合、火災時の床大梁の熱膨
脹により、耐火区画材である床パネル１７間に隙間があ
き、このままでは耐火区画材として機能しなくなるの
で、それを封じる確実な対策が新たに必要になった。因
みに、６０cm間隔で床パネルを固定している場合、計算
上では３５０℃で３ｍｍ、６００℃で５．５ｍｍ程度の
隙間があく可能性があり、その隙間を確実に封じる手段
が必要になった。ここで、前者の温度は、床大梁を普通
鋼で構成した場合に、該床大梁の降伏点が常温時の２／
３程度になる温度であり、後者の温度は、床大梁を耐火
鋼で構成した場合に、該床大梁の降伏点が常温時の２／
３程度又はそれ以上に留まる温度である。

【０００９】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、火災時に鋼製の骨組材が熱膨脹しても、耐火パ
ネル間に隙間が生じないようにし、耐火性能を確実に維
持することのできる建物の床・壁構造を提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、平行に配された鋼製の骨組
材間に、該骨組材より熱膨脹率の小さい耐火材料からな
る耐火パネルを架け渡し、上記骨組材により耐火パネル
を支持した耐火区画を構成する建物の床・壁構造におい
て、上記耐火パネルを骨組材の長手方向に複数枚並べて
配置し、隣接する耐火パネルの相対向する側端面に凹凸
部を設けて、これら凹凸部を上記骨組材の長手方向に所
定の重合幅を確保した状態で重合させたことを特徴とす
る。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、隣接する耐
火パネルの相対向する側端面にそれぞれ凹部を設けて、
これら凹部内に所定幅の封止板の幅方向両端を挿入した
ことを特徴とする。

【００１２】また、請求項３記載の発明は、隣接する耐
火パネルの相対向する側端面にそれぞれ耐火パネルの厚
さ方向に位置をずらして目地部材を突設し、各側端面の
目地部材同士を上記骨組材の長手方向に所定の重合幅を
確保した状態で重合させたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明では、骨組材が熱膨脹し
て、隣接する耐火パネルの間隔が開いても、耐火パネル
の側端面に設けた凹凸部が重合しているので、耐火パネ
ル間には隙間があかない。

【００１４】請求項２記載の発明では、骨組材が熱膨脹
して、隣接する耐火パネルの間隔が開いても、耐火パネ
ルの側端面に設けた凹部に封止板の幅方向両端が挿入さ
れているので、この封止板により耐火パネル間の隙間が
封じられる。

【００１５】請求項３記載の発明では、骨組材が熱膨脹
して、隣接する耐火パネルの間隔が開いても、耐火パネ
ルの側端面に設けた目地部材が重合しているので、耐火
パネル間には隙間があかない。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。図１は、この発明の第１実施例の要部を
拡大して示す斜視図、図２は同要部の断面図、図３は同
要部の高温時の状態を示す斜視図、図４はこの発明の一
実施例が適用されるユニット建築物の組立状態を示す斜
視図、図５はこの発明の一実施例が適用される建物ユニ
ットの躯体構造を示す斜視図である。まず、図４（ｄ）
および図５を参照して、この発明の一実施例が適用され
るユニット建築物と、それを構成する建物ユニットにつ
いて説明する。図４（ｄ）に示すように、このユニット
建築物３０は、建物ユニットＡを上下３段に積み重ねて
基礎１１上に据え付け、各建物ユニットＡを相互に連結
することにより構成されている。各建物ユニットＡの躯
体は、図５に示すように軸組式からなり、４本の角型鋼
管製の柱４０を四隅に配置し、柱４０の下端部側面に床
構造体５０の四隅を接合すると共に、各柱４０の上端部
側面に天井構造体６０の四隅を接合することにより、運
搬可能な大きさの箱形に構成されている。

【００１７】上記天井構造体６０は、各柱４０の上端部
側面に溶接されて四角形の外枠を形成する４本の溝形鋼
製の天井大梁６１、６２、６３、６４と、外枠の長辺側
の相対向する天井大梁６１、６３間に相互に並列に架け
渡された複数の溝形鋼製の天井小梁６５とから概略構成
されている。ここで、各天井小梁６５の両端は、Ｌ字型
の小梁取付金物を介して、天井大梁６１，６３のウェブ
内面に固定されている。上記床構造体５０は、各柱４０
の下端部側面に溶接されて四角形の外枠を形成する４本
のＨ形鋼製の床大梁（骨組材）５１、５２、５３、５４
と、外枠の長辺側である相対向する床大梁５１、５３間
に相互に並列に架け渡された、耐火区画材であるＡＬＣ
（気泡コンクリート）板製の床パネル（耐火パネル）５
５とから概略構成されている。ここで、各床パネル５５
の両端は、各床大梁５１、５３に対し１箇所ずつボルト
で接合されている。

【００１８】次に、床大梁５１、５３と床パネル５５の
取付構造について、図１、図２を参照しながら詳述す
る。床パネル５５は長方形状のもので、床大梁５１、５
３の長手方向に短辺を沿わせ、長辺を床大梁５１、５３
の長手方向と直交する方向に沿わせ、長辺同士を順次隣
接させた状態で、床大梁５１、５３間に架け渡されてお
り、その短辺の幅の中央１箇所に貫通させたボルト７０
によって、各床大梁５１、５３に固定されている。

【００１９】この場合、隣接する各床パネル５５の相対
向する側端面の上端には、一方に断面矩形の凹部５５
ａ、他方に断面矩形の凸部５５ｂが設けられ、これらが
互いに所定の重合幅Ｄを確保した状態で重合している。
この場合の重合幅Ｄは、床パネル５５の固定部間のピッ
チＰに相当する部分が高温時に膨脹するであろう寸法
（予想膨脹寸法）以上に設定してある。例えば、床大梁
５１、５３の線膨脹係数をαとすると、重合寸法Ｄは Ｄ≧ＰαＴ としてある。ただし、Ｐはパネル固定部ピッチ、Ｔは火
災時の鋼材最高温度である。

【００２０】次に作用について説明する。まず、工場に
おいて、図５に示した建物ユニットの躯体を製造し、こ
の躯体に外壁パネル、内壁パネル、界壁パネル等の耐火
区画材を取り付け、さらに間仕切壁パネル、天井材等を
取付けて、各種建物ユニットＡを製造する。ついで、建
物ユニットＡを施工現場に運搬し、図４（ａ）〜（ｂ）
に示すように、建物ユニットを吊り上げて基礎１１の上
に据え付け、順次、横、また上に建物ユニットを据え付
けて行き、３階建のユニット建築物３０を完成する。そ
して、床パネル、壁パネルによって、火災上閉じた空間
である耐火区画を構成している。

【００２１】このユニット建築物３０で火災が発生した
場合、鋼材で構成された床大梁５１、５３は、高温下で
図１に示す矢印方向に熱膨脹し、これに伴って床パネル
５５にも力が働くが、各床パネル５５は１箇所がボルト
７０で床大梁５１、５３に固定されているだけであるか
ら、図３に示すように、各床パネル５５は床大梁７０の
変形に追従して移動するだけで、床パネル５５自体に余
計な応力がかからず、破壊が防止される。

【００２２】また、この場合、各床パネル５５が、床大
梁５１、５３の変形に追従して移動することにより、床
パネル５５間の相互間隔が開くが、間隔が開いても凹部
５５ａと凸部５５ｂが重合しているので、床パネル５５
間に隙間が開かず、延焼を防止することができる。な
お、床パネル５５は、床大梁５１、５３の長手方向に短
辺を並べた形で多数枚配置されているので、床パネル５
５と床大梁５１、５３の位置のずれが分散され、重合部
のずれも小さくなる。したがって、一つ一つの重合部の
幅は小さくてよい。

【００２３】次に、この発明の第２実施例を図７を参照
して説明する。この第２実施例では、床パネル５５の相
対向する側端面のうち一方の厚さ方向中央部に凹部５５
ｃが設けられ、他方の厚さ方向中央部に上記凹部５５ｃ
に嵌まる凸部５５ｄが設けられ、これら凹部５５ｃと凸
部５５ｄとが互いに所定の重合幅Ｄを確保した状態で嵌
合されている。この第２実施例の構造によれば、上記第
１実施例と同様の効果を得ることができる。

【００２４】次に、この発明の第３実施例を図６を参照
しながら説明する。この第３実施例では、床パネル５５
の相対向する側端面の上端に、共に凹部５５ｅが設けら
れ、これら凹部５５ｅ内に、所定幅の封止板５８の幅方
向両端がそれぞれ収容されている。ここで、封止板５８
の幅は、床パネル５５同士の間隔が最大に開いたとして
も隙間を生じないだけの寸法に設定されている。

【００２５】図８はこの発明の第４実施例を示す。この
第４実施例では、凹部５５ｆが厚さ方向の中央部に形成
され、これら凹部５５ｆ内に、封止板５８の幅方向両端
が収容されている。

【００２６】図９はこの発明の第５実施例を示す。この
第５実施例では、隣接する床パネル５５の相対向する側
端面に、それぞれ床パネル５５の厚さ方向に位置をずら
して断面矩形の目地部材５９が突設され、各側端面の目
地部材５９同士が所定の重合幅Ｄを確保した状態で重合
されている。目地部材５９の材質はセラミックファイバ
ー等の耐火材であり、耐熱接着剤等により床パネル５５
の側端面に固着されている。そして、この目地部材５９
を設けたことにより、第１実施例と同様の構造が作られ
ている。

【００２７】第３〜第５実施例においても、火災時には
第１実施例と同様に、床パネル５５間に隙間ができるの
が確実に防止される（図１０参照）。

【００２８】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上記実施
例では、床パネル５５の両端部をボルト７０で各床大梁
５１、５３に固定しているが、床パネル５５を単に床大
梁５１、５３上に載置しておくだけでもよい。また、片
側だけ固定しておくだけでもよい。また、適当な位置の
床パネルだけ固定しておくだけでもよい。

【００２９】例えば、床パネルの一端部側と他端部側で
交互にボルト固定するように構成してもよい。そうすれ
ば、床パネルの幅方向（短辺方向）の位置のずれは、隣
接する床パネルによって規制することができ、個々の床
パネルの長手方向（長辺方向）方向の位置は、その一端
に位置するボルトによって規制することができる。ま
た、ボルト以外の手段を用いて固定してもよい。但し、
その場合は床パネルの１点を一つの床大梁に固定するよ
うに構成し、実質的に２点以上を一つの床大梁に固定す
ることのないようにする必要がある。また、床に限ら
ず、壁に対しても、この発明は適用できる。また、上述
の実施例においてはユニット建築物について述べたが、
これに限らず、この発明は非ユニット建築物にも適用で
きる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、火災時に骨組材が熱膨脹しても、隣接する耐火パネ
ル間に隙間があくのを防止することができ、耐火性能
（延焼防止機能）を確実に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の要部拡大斜視図である。

【図２】同実施例の断面図である。

【図３】同実施例の高温時の状態を示す要部拡大斜視図
である。

【図４】同実施例が適用されるユニット建築物の組立状
態を示す図である。

【図５】同実施例の適用される建物ユニットの躯体構造
を示す図である。

【図６】この発明の第２実施例の要部断面図である。

【図７】この発明の第３実施例の要部断面図である。

【図８】この発明の第４実施例の要部断面図である。

【図９】この発明の第５実施例の要部断面図である。

【図１０】この発明の第５実施例の高温時の状態を示す
要部断面図である。

【図１１】従来のユニット建築物の概略構造を示す断面
図である。

【図１２】従来のユニット建築物における床大梁に対す
る床パネルの取付構造の例を示す斜視図である。

【図１３】同取付構造の高温時の問題点を示す斜視図で
ある。

【図１４】この発明の前提となる技術の要部斜視図であ
る。

【図１５】同技術の高温時の問題点を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

３０ ユニット建築物（建物） ４０ 柱（骨組材） ５０ 床構造体（耐火パネルの集合体） ５１，５３ 床大梁（骨組材） ５５ 床パネル（耐火パネル） ５５ａ，５５ｃ，５５ｅ，５５ｆ 凹部（凹凸部） ５５ｂ，５５ｄ 凸部（凹凸部） ５９ 目地部材 Ｄ 重合幅

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行に配された鋼製の骨組材間に、該骨
   組材より熱膨脹率の小さい耐火材料からなる耐火パネル
   を架け渡し、前記骨組材により耐火パネルを支持した耐
   火区画を構成する建物の床・壁構造において、 前記耐火パネルを前記骨組材の長手方向に複数枚並べて
   配置し、隣接する耐火パネルの相対向する側端面に凹凸
   部を設けて、これら凹凸部を前記骨組材の長手方向に所
   定の重合幅を確保した状態で重合させたことを特徴とす
   る耐火区画を構成する建物の床・壁構造。
2. 【請求項２】 平行に配された鋼製の骨組材間に、該骨
   組材より熱膨脹率の小さい耐火材料からなる耐火パネル
   を架け渡し、前記骨組材により耐火パネルを支持した耐
   火区画を構成する建物の床・壁構造において、 前記耐火パネルを前記骨組材の長手方向に複数枚並べて
   配置し、隣接する耐火パネルの相対向する側端面にそれ
   ぞれ凹部を設けて、これら凹部内に所定幅の封止板の幅
   方向両端を挿入したことを特徴とする耐火区画を構成す
   る建物の床・壁構造。
3. 【請求項３】 平行に配された鋼製の骨組材間に、該骨
   組材より熱膨脹率の小さい耐火材料からなる耐火パネル
   を架け渡し、前記骨組材により耐火パネルを支持した耐
   火区画を構成する建物の床・壁構造において、 前記耐火パネルを前記骨組材の長手方向に複数枚並べて
   配置し、隣接する耐火パネルの相対向する側端面にそれ
   ぞれ耐火パネルの厚さ方向に位置をずらして目地部材を
   突設し、各側端面の目地部材同士を前記骨組材の長手方
   向に所定の重合幅を確保した状態で重合させたことを特
   徴とする耐火区画を構成する建物の床・壁構造。