(57)【要約】【課題】鉄骨梁の上側フランジが床スラブに埋め込まれた天井構造において、鉄骨梁とコンクリートの間から水蒸気が噴出しても、膨張断熱層の損傷・脱落を防止することのできる天井構造を提供する。【解決手段】床スラブと、  少なくとも上側フランジが、前記床スラブに埋め込まれた鉄骨梁と、  前記鉄骨梁の露出部分を被覆する熱膨張性耐火材と、  前記床スラブと前記鉄骨梁の取合い部に配設された非膨張性耐火材と、  を有する天井構造。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床スラブと、
少なくとも上側フランジが、前記床スラブに埋め込まれた鉄骨梁と、
前記鉄骨梁の露出部分を被覆する熱膨張性耐火材と、
前記床スラブと前記鉄骨梁の取合い部に配設された非膨張性耐火材と、
を有することを特徴とする天井構造。
【請求項２】
前記非膨張性耐火材が、フェルト状耐火材であることを特徴とする請求項１に記載の天井構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の天井構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐火建築物の鉄骨梁は、建築基準法第２条第７号、第２条第９号の２、建築基準法施行令第１０７条、第１０８条の３により、火災による熱が加わった場合に構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊その他の損壊を生じないことが要求されている。この要求を満たすために鉄骨梁を吹付耐火材等で被覆することが広く行われている。例えば、吹付耐火材として吹付けロックウールを使用した場合、１、２、３時間の耐火時間に応じて、それぞれ、２５、４０、６０ｍｍの厚さで鉄骨梁を被覆する必要がある。
【０００３】
鉄骨梁の耐火被覆の一つの方法として熱膨張性（発泡性）耐火材による被覆がある。熱膨張性耐火材は、平時には膜状またはシート状であり、火災時等に所定の温度以上に曝されることにより熱膨張・発泡して耐火断熱層を形成して鉄骨梁を保護するものである。
熱膨張性耐火材は、被覆厚が小さいため、吹付けロックウール等の非膨張性耐火材を使用した場合と比べて、階高を低くすること、および、天井懐を大きくすることができる。
【０００４】
また、鉄骨梁の上側フランジを、鉄骨梁上方に打ち込まれるコンクリートからなる床スラブに埋め込むことがある。図５に、鉄骨梁１の上側フランジ１１が床スラブ４に埋め込まれ、鉄骨梁１の床スラブ４からの露出部が熱膨張性耐火材２で被覆された従来の天井構造の鉄骨梁長さ方向からの断面図を示す。なお、図５において、図１に示す本発明の一実施態様である天井構造と同一部材には同一符号を付す。鉄骨梁の上側フランジを床スラブに埋め込み、露出部を熱膨張性耐火材で被覆することにより、階高をさらに低減することができる。
【０００５】
図６、７に、上記図５に示す従来の天井構造の火災時の挙動を示す。火災初期に、熱により熱膨張性耐火材が膨張して膨張断熱層２１となる（図６）。
ここで、コンクリート中には水分が多く含まれているが、火災時にコンクリートが熱せられると、コンクリート中の水分が蒸発して水蒸気が発生する。そして、異種材料である床スラブ４と鉄骨梁１との界面に僅かな隙間が存在する場合、床スラブ４中で生じた水蒸気がこの隙間から噴出し、膨張断熱層２１に衝突する（図７）。そして、膨張断熱層２１は、それほど堅固なものではなく、特に、膨張直後は流動性を有するため、噴出した水蒸気により膨張断熱層２１が損傷・脱落して期待している断熱性能を満足しない場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鉄骨梁の上側フランジが床スラブに埋め込まれた天井構造において、鉄骨梁とコンクリートの間から水蒸気が噴出しても、膨張断熱層の損傷・脱落を防止することのできる天井構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題を解決するための手段は、以下のとおりである。
１．床スラブと、
少なくとも上側フランジが、前記床スラブに埋め込まれた鉄骨梁と、
前記鉄骨梁の露出部分を被覆する熱膨張性耐火材と、
前記床スラブと前記鉄骨梁の取合い部に配設された非膨張性耐火材と、
を有することを特徴とする天井構造。
２．前記非膨張性耐火材が、フェルト状耐火材であることを特徴とする１．に記載の天井構造。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の天井構造は、上側フランジが床スラブに埋め込まれ、下側フランジの下面が熱膨張性耐火材に被覆されているため、階高を低くすること、および、天井懐を大きくすることができる。
本発明の天井構造は、火災時にコンクリートからなる床スラブと鉄骨梁との間から水蒸気が噴出しても、水蒸気が膨張断熱層に直接衝突せず、膨張断熱層の損傷・脱落を防止することができるため、所定の耐火被覆厚を満足することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一の実施態様である天井構造の鉄骨梁長さ方向からの断面図。
【図２】第一の実施態様である天井構造の火災時の挙動を示す図。
【図３】第二の実施態様である天井構造の鉄骨梁長さ方向からの断面図。
【図４】第三の実施態様である天井構造の鉄骨梁長さ方向からの断面図。
【図５】鉄骨梁の上側フランジが床スラブに埋め込まれ、露出部が熱膨張性耐火材で被覆された従来の天井構造の鉄骨梁長さ方向からの断面図。
【図６】鉄骨梁の上側フランジが床スラブに埋め込まれ、露出部が熱膨張性耐火材で被覆された従来の天井構造の火災時の初期挙動を示す図。
【図７】鉄骨梁の上側フランジが床スラブに埋め込まれ、露出部が熱膨張性耐火材で被覆された従来の天井構造の火災時の挙動を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、床スラブと、少なくとも上側フランジがこの床スラブに埋め込まれた鉄骨梁と、この鉄骨梁の露出部分を被覆する熱膨張性耐火材と、床スラブと鉄骨梁の取合い部に配設された非膨張性耐火材と、を有する天井構造に関する。
本発明の天井構造の第一の実施態様の鉄骨梁長さ方向からの断面図を図１に示す。なお、図１に示す天井構造は一実施態様に過ぎず、本発明の天井構造はこれに限定されない。
【００１１】
「鉄骨梁」
鉄骨梁１は、水平方向に対向する上側フランジ１１と下側フランジ１２と、上側フランジ１１と下側フランジ１２とを連結するウェブ１３とからなり、上側フランジ１１とウェブ１３の一部が床スラブ４に埋め込まれている。本発明において、鉄骨梁は、普及しているものを適宜用いることができる。
【００１２】
「熱膨張性耐火材」
第一の実施態様である天井構造において、鉄骨梁１の床スラブ４からの露出部分は、熱膨張性耐火材２で被覆されている。ここで、本発明において、熱膨張性耐火材は、耐火塗料、熱膨張性耐火シートのいずれか、または両方を用いることができる。耐火塗料としては、例えば、日本インシュレーション株式会社製、商品名「タイカベール」、エスケー化研株式会社製、商品名「ＳＫタイカコート」、日本ペイント株式会社製、商品名「タイカリット」、菊水化学工業株式会社製、商品名「ウェスタ」、英国Ｎｕｌｌｉｆｉｒｅ社製、商品名「Ｎｕｌｌｉｆｉｒｅ（ナリファイア）」等を用いることができる。熱膨張性耐火シートとしては、例えば、積水化学工業株式会社製、商品名「フィブロック」、エスケー化研株式会社製、商品名「ＳＫタイカシート」等を用いることができる。
【００１３】
「非膨張性耐火材」
床スラブ４と鉄骨梁１の取合い部には、非膨張性耐火材３が設けられている。非膨張性耐火材３は、床スラブ４側、ウェブ１３（熱膨張性耐火材２）側のいずれか、または両方に、両面テープ、接着剤、溶接ピン等で固定されている。本発明において、非膨張性耐火材は、特に制限することなく使用することができるが、耐火板またはフェルト状耐火材が、施工性の点から好ましく、ロックウールフェルト、セラミックファイバーブランケット等のフェルト状耐火材が、設置箇所に凹凸が存在しても内部に空間が生じないように配置することができること、噴出する水蒸気の拡散性に優れるためより好ましい。
【００１４】
本発明の天井構造において、鉄骨梁の床スラブからの露出部分が熱膨張性耐火材と非膨張性耐火材で隙間なく被覆されていることが重要である。熱膨張性耐火材と非膨張性耐火材とは、重複しないように設けることもできるが、非膨張性耐火材が、熱膨張性耐火材の少なくとも一部を覆うように設けることが、ウェブと非膨張性耐火材との間にわずかな隙間が存在しても、火災時に熱膨張性耐火材から生じる膨張耐火層がこのわずかな隙間を埋めることができるため、好ましい。
【００１５】
「火災時の挙動」
第一の実施態様である天井構造の火災時の挙動を図２に示す。
火災により、熱が加わると、熱膨張性耐火材が膨張して膨張断熱層２１が生じるが、取合い部は、非膨張性耐火材３に抑え込まれて大きく膨張することができないため、比較的密で頑強な膨張断熱層となる。さらに火災が進んで、コンクリートに熱が加わり、コンクリート中の水分が水蒸気となって床スラブと鉄骨梁との間の隙間から勢い良く噴出しても、水蒸気は非膨張性耐火材３に阻まれ、膨張断熱層２１に直接衝突できないため、膨張断熱層２１の剥落を防止することができる。
【００１６】
「他の実施態様」
本発明の第二、第三の実施態様を、それぞれ図３、４に示す。図３、４において、図１に示す本発明の一実施態様である天井構造と同一部材には同一符号を付す。
第二、第三の実施態様は、鉄骨梁が床受け材１５を備える。第二の実施態様は、取合い部に非膨張性耐火材３が配置されている。第三の実施態様は、床受け材１５による不陸部を覆うように非膨張性耐火材３が設置されているが、この非膨張性耐火材はフェルト状耐火材であることが、耐火被覆内部に空間が生じないため好ましい。
【符号の説明】
【００１７】
１      鉄骨梁
１１    上側フランジ
１２    下側フランジ
１３    ウェブ
２      熱膨張性耐火材
２１    膨張断熱層
３      非膨張性耐火材
４      床スラブ
１５    床受け材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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