(57)【要約】【課題】壁体と吹付けロックウールによって鋼管柱を耐火被覆する鋼管柱の合成被覆耐火構造であって、壁体の横目地部から内部に熱気が入るのを防止でき、かつ壁体と吹付けロックウールとの接合部における遮熱性に優れた鋼管柱の合成被覆耐火構造を提供する。【解決手段】本発明に係る鋼管柱の合成被覆耐火構造１は、壁体５と吹付けロックウールによって角形鋼管柱３を耐火被覆するものであって、少なくとも力骨１１の外側面に耐火被覆下地材１３を配し、角形鋼管柱３の背面及び両側面の３面と、耐火被覆下地材１３と、壁下地材７の第二のフランジ７ｂから壁体５に亘って、吹付けロックウール１５を配したものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁体と吹付けロックウールによって角形鋼管柱を耐火被覆する鋼管柱の合成被覆耐火構造であって、
前記角形鋼管柱の正面に配置された壁体と、該壁体における前記角形鋼管柱側の面に配設されて前記壁体を固定するための一対の壁下地材と、一端が該壁下地材に接続され、他端が前記角形鋼管柱に直接又は部材を介して接続されて前記壁下地材と前記角形鋼管柱を連結するアングル材からなる一対の連結材と、前記角形鋼管柱の両側面から前記壁体に向かって延出するように設けられた力骨と、該力骨に固定されて前記角形鋼管柱の両側面から前記壁体まで延出するように配設された耐火被覆下地材と、該耐火被覆下地材及び前記角形鋼管柱における前記壁体側の面以外の３面に吹付けられた吹付けロックウールとを備え、
前記一対の連結材は、内面側を対向させると共に、その陵角部を形成する一方の面部を、前記角形鋼管柱の側面の延長線上となるように配置され、
前記一対の壁下地材は、高さ方向に連続したアングル材からなり、その稜角部を形成する一方の面部を前記壁体に当接させ、他方の面部の裏面が前記連結材の一方の面部に固定され、
前記力骨は、一端側の側部を前記角形鋼管柱の側面に当接させて固定し、他端を前記壁下地材の他方の面部を形成するフランジ先端またはその近傍までの長さに設定され、
少なくとも前記力骨の外側面に耐火被覆下地材を配し、前記角形鋼管柱の背面及び両側面の３面と、前記耐火被覆下地材と、該壁下地材の他方の面部から前記壁体に亘って、前記吹付けロックウールを配したことを特徴とする鋼管柱の合成被覆耐火構造。
【請求項２】
壁体と吹付けロックウールによって角形鋼管柱を耐火被覆する鋼管柱の合成被覆耐火構造であって、
前記角形鋼管柱の正面に配置された壁体と、該壁体における前記角形鋼管柱側の面に配設されて前記壁体を固定するための一対の壁下地材と、一端が該壁下地材に接続され、他端が前記角形鋼管柱に直接又は部材を介して接続されて前記壁下地材と前記角形鋼管柱を連結するアングル材からなる一対の連結材と、前記角形鋼管柱の両側面から前記壁体に向かって延出するように設けられた力骨と、該力骨に固定されて前記角形鋼管柱の両側面から前記壁体まで延出するように配設された耐火被覆下地材と、該耐火被覆下地材及び前記角形鋼管柱における前記壁体側の面以外の３面に吹付けられた吹付けロックウールとを備え、
前記一対の連結材は、内面側を対向させると共に、その陵角部を形成する一方の面部を、前記角形鋼管柱の側面の延長線上よりも柱芯側にずらして配置され、
前記一対の壁下地材は、高さ方向に連続したアングル材からなり、その稜角部を形成する一方の面部を前記壁体に当接させ、他方の面部の外面が前記角形鋼管柱の側面の延長線上となるように配置され、該面部の内面が前記連結材の一方の面部に固定され、
前記力骨は、一端側の側部を前記角形鋼管柱の側面に当接させて固定し、他端を前記壁下地材の他方の面部に当接させ、かつ前記壁体と非接触状態で配置され、
少なくとも前記力骨の外側面に耐火被覆下地材を配し、前記角形鋼管柱の背面及び両側面の３面と、前記耐火被覆下地材と、前記壁下地材の他方の面部から前記壁体に亘って、前記吹付けロックウールを配したことを特徴とする鋼管柱の合成被覆耐火構造。
【請求項３】
前記壁体は、上端面にその全長に亘って連続する凸部が形成され、かつ、下端面にその全長に亘って、前記凸部の幅よりも広い連続する凹部が形成された壁パネル材を、上下方向に積層配置して構成され、かつ、積層配置した上下の壁パネル材間の横目地は、壁パネル材上部の凸部と、壁パネル材下部の凹部の、いずれの部分も非接触状態で保持した空隙部を有し、
当該空隙部内の凸部上面と凹部底面の間に、耐火材を、少なくとも前記角形鋼管柱の投影範囲以上の幅で配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管柱の合成被覆耐火構造。
【請求項４】
前記耐火材は、上側の壁パネル下部の凹部内部の側面と非接触状態で配置され、または／および、下側の壁パネル上部の凸部に固定されており、当該耐火材を上側の壁パネルに追従させないようにしたことを特徴とする請求項３記載の鋼管柱の合成被覆耐火構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管柱の耐火構造に関し、特に、上下嵌合方式の壁パネル材を積層して壁を構成し、その壁を耐火被覆の一部として活用する鋼管柱の合成被覆耐火構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築物は、建築基準法およびその関連法令によって、規模、部位などに応じて要求耐火時間が定められている。鉄骨造建築物においては、鋼材は加熱によって耐力が低下するため、その要求耐火時間で一定の耐力を発揮できるように、吹付けロックウールに代表される耐火被覆を行って鋼材温度の上昇を抑制している。
【０００３】
吹付けロックウールを用いた既往の鉄骨柱の耐火構造認定において、吹付けロックウールの被覆厚さは、例えば１時間耐火では２５ｍｍ（非特許文献１を参照）、２時間耐火では４５ｍｍ（非特許文献２を参照）と、要求耐火時間ごとに被覆厚さが異なっている。
【０００４】
一方、鉄骨柱が壁パネル材に近接して配置される場合において、壁パネル材と対向する部分の耐火被覆の施工が困難なため、耐火性を有する壁パネル材を上記耐火被覆の一部として活用した鉄骨柱の合成被覆耐火構造がある。
このような鉄骨柱の合成被覆耐火構造は、壁パネル材と鉄骨柱の離隔距離が概ね２００ｍｍ以下で多用され、離隔部について、鉄骨柱の側面から壁パネル材に向けて耐火被覆材を延長して配設し、離隔部内の耐火被覆施工を省略するものである。
【０００５】
壁パネル材としては、ＡＬＣ板（高温高圧蒸気養生された軽量気泡コンクリート板）、ＰＣ板（プレキャストコンクリート板）、押出成形セメント板などが用いられる。
押出成形セメント板（壁パネル材）は、セメント、けい酸質原料、有機繊維、有機混和剤に水を加えて混練したペーストを押出成形し、一次養生後、蒸気養生を行って所定の強度を発現させ、寸法切断して製造される。
【０００６】
押出成形セメント板からなる壁パネル材１１７は、図７に示すように、長手方向に連続する空洞部が複数隣接して配置され、短辺は複数の開口部９１を有する。長辺の一端面には凸状の連続した凸部９３があり、もう一方の端面には凸部９３が嵌合する凹部９５があり、横張の場合には、凸部９３を上面として配置して、横目地を構成して上下方向に積層して壁を構成する。横目地は１０ｍｍから１５ｍｍ程度の隙間を設け、下方の壁パネル材１１７上部の凸部９３と、上方の壁パネル材１１７下部の凹部９５の内面が、いずれの面とも非接触状態となるように配置固定するのが一般的である。横目地の屋外側は、シーリング材９７とバックアップ材９９による防水処理を行い、屋内側は、必要に応じてガスケットを配置するが、多くの場合は無処理である。
【０００７】
非特許文献３には、押出成形セメント板／吹付けロックウール合成被覆鋼管柱が開示されており、耐火被覆材である吹付けロックウールとあわせて、耐火性を有する押出成形セメント板を鋼管柱の耐火被覆の一部として活用するものである。ここで、説明の便宜上、アングル部材の部位について、陵角部を形成する側の面を外面、その裏面を内面と定義する。この構造は、図８、図９に示すように、鋼管柱１０３と壁パネル材１１７とは間隔が空いており、壁パネル材１１７は、高さ方向に連続した定規アングル１０７（壁下地材）の外面に接するように配置され、ファスナー１２５によって取り付けられている。この定規アングル１０７はブラケット１０９（連結材）を介して鋼管柱１０３に支持され、これによって壁パネル材１１７が鋼管柱１０３に支持される構造になっている。壁パネル材１１７に接する定規アングル１０７のフランジ先端は柱芯に対して外側に向いている。鋼管柱１０３の側面の吹付けロックウール１１５は、壁に向かって延長されており、鋼管柱１０３から壁パネル材１１７に向けて掛け渡した鉄筋からなる力骨１１１にラス網１１３を取付けて耐火被覆下地材とし、吹付けロックウール１１５を施工するものである。
【０００８】
この構造は、非特許文献１および２と同じく、所定の条件に基づいて実施される性能評価試験により性能を確認し、建築基準法第２条第七号に規定される国土交通大臣の認定を受けたものである。
上記認定のための性能評価試験は、加熱炉内に試験体を設置し、鋼管柱に長期荷重を載荷した状態でＩＳＯ８３４の標準加熱温度により加熱を行ない、構造安全性を検証するもので、鋼管柱の四面（押出成形セメント板と耐火被覆材の全表面）が加熱される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】国土交通大臣認定書  ＦＰ０６０ＣＮ−９４６０（吹付けロックウール被覆鉄骨柱）
【非特許文献２】国土交通大臣認定書  ＦＰ１２０ＣＮ−９４６３（吹付けロックウール被覆鉄骨柱）
【非特許文献３】ＦＰ０６０ＣＮ−０５３９（押出成形セメント板／吹付ロックウール合成被覆鋼管柱）
【非特許文献４】国土交通大臣認定書  ＦＰ０６０ＣＮ−９２０３（繊維混入けい酸カルシウムセメント押出成形板／吹付ロックウール合成被覆／鉄骨柱）
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１８−０８０５２１号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３４４５９号公報
【特許文献３】特開平９−１００５８７号公報
【特許文献４】実願平２−５７５６８号（実開平４−１６２０３号）のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記、非特許文献３における鋼管柱の合成被覆耐火構造が抱える問題点について説明する。
ここで用いられる壁パネル材１１７は、非耐力外壁１時間耐火性能を有するものである。
上下の壁パネル材１１７は、要求耐火時間以上の加熱では、壁パネル材１１７の温度が一定の温度を超えた段階で、急激に収縮が発生する。よって、横張工法において、嵌合目地である横目地幅が拡大し、裏面まで貫通することがある。それにより、当該横目地部から内部に熱気が流入し、壁パネル材１１７と吹付けロックウール１１５（耐火被覆材）と鋼管柱１０３で囲まれた空隙部の温度が著しく上昇し、吹付けロックウール１１５の厚さ、鋼管柱１０３の断面寸法によっては、前記空隙部に面する側の鋼材温度が著しく上昇してしまい、崩壊に至る場合がある。
【００１２】
非特許文献４では、壁パネル材を縦張にした図が示されており、縦目地は前記非特許文献３の横目地と同じ構造になっているが、目地内部には不燃パッキング材が充てん配置されている。また、特許文献１では、横張工法における横目地嵌合部内に、防水のためにシール材が配置されており、これらから、横張工法の横目地内に耐火材を配置することは容易に想定できる。
しかし、前述のように、加熱により壁パネル材１１７の収縮が生じると、上部の壁パネル材１１７は上方に、下方の壁パネル材１１７は下方に収縮して横目地が開口していくため、目地内部に耐火材を圧縮充てん施工すると、耐火材は上方の壁パネル材１１７の下部の凹部９５内に残置された状態となるため、下方の壁パネル材１１７の凸部９３と離間してしまい、目地を閉塞できないという問題がある。
【００１３】
また、耐火被覆延長部と壁パネル材１１７との取り合い部は、壁パネル材１１７の変形や吹付けロックウール１１５（耐火被覆材）の収縮などにより隙間を生じると、耐火上の弱点となるため、密度を高くし、強固に接合されていることが好ましいが、壁パネル材１１７まで延長された吹付けロックウール１１５は、所定の間隔で配置された力骨１１１によって支持されているラス網１１３に吹付けるので、力骨１１１がある部分以外では、吹付けロックウール１１５の圧密時に反力が取れないため圧密施工がやりにくく、壁パネル材１１７との接合部において、圧密不足により、遮熱性、非損傷性上の弱点になりやすい。そのため、当該部分にバックアップ材を設けるなど、手間がかかることになる。
【００１４】
外壁と耐火被覆の離間を防止できる構造として、特許文献２に「鉄骨の耐火被覆構造」が開示されている。この鉄骨の耐火被覆構造は、壁に接して設置されているかまたは間隔をおいて設置されている鉄骨柱と、前記鉄骨柱を覆う熱膨張性耐火シート（耐火被覆）と、前記熱膨張性耐火シートの両端部を外部から壁に押さえつけるための可燃固定補助板と、前記熱膨張性耐火シートの両端部を壁に対して固定するための固定手段と、を備え、前記鉄骨柱を覆う熱膨張性耐火シートの両端部が、前記可燃固定補助板により外部から壁方向に押されて、それぞれ壁に対して固定手段により固定されていることを特徴とするものである。
【００１５】
しかし、特許文献２に開示された方法を、非特許文献３の工法に応用することを検討すると、壁パネル材１１７が押出成形セメント板の場合、固定手段を打ち込み施工することは、施工時の割れや、その後の供用時の損傷の起点となるおそれがあり、実際、押出成形セメント板の施工要領において固定手段の打ち込みは認められていない。
【００１６】
また、類似の効果が期待できるものとして、特許文献３に「鉄骨柱の耐火被覆構造」が開示されている。この構造は、耐火ボードを建物の壁面または床面に位置決めする位置決め部材が前記壁面または床面に固定され、前記耐火ボードは、前記鉄骨柱との間に所定の間隔を保って前記位置決め部材により位置決めされ、前記鉄骨柱の表面と前記耐火ボードの間の空間が接着剤で充填され、前記鉄骨柱と前記耐火ボードとが接着固定されているというものである。
【００１７】
特許文献３に開示のものは、その図１、図２、図７から、ＡＬＣの縦張工法を想起させるものであり、耐火ボードと壁との取り合い部に配置される壁面位置決め部材は、外壁を支持するものではなく、耐火ボードの設置精度を向上させる目的で配置されている。
一方で、耐火ボードを非特許文献３の吹付けロックウール１１５に置換して検討した場合、縦張工法では、ＡＬＣの加熱変形時には柱と反対側に凸状に変形するため、前記壁面位置決め材は、耐火ボードと壁パネル材とが離間した場合には、バックアップ材を使用することなく、その隙間を閉塞する効果があると考えられるが、前述のように、押出成形セメント板にピンを打ち込むことは推奨されない。また、フランジが耐火被覆の外側に向けられているため、吹付けロックウール１１５の施工面積が増え、柱型が大きくなる問題もある。
【００１８】
特許文献４では、外壁と耐火被覆材が離間しないように、予め、壁側に耐火被覆下地材を埋め込んだものであるが、押出成形セメント板では、その製造方法の特性から、当該方法を採用することができない。
【００１９】
以上のように、壁と耐火被覆材の離間防止対策に資する技術は種々開示されているが、本願発明が対象としている壁パネル材１１７に押出成形セメント板を用いたものに水平展開可能な技術ではなく、非特許文献３の有する課題を解決するには至らない。
【００２０】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、壁体と吹付けロックウールによって鋼管柱を耐火被覆する鋼管柱の合成被覆耐火構造であって、壁体と吹付けロックウールとの接合部における非損傷性および遮熱性に優れた鋼管柱の合成被覆耐火構造を提供することを目的としている。
また、上記に加えて壁体の横目地部から内部に熱気が入るのを防止できる鋼管柱の合成被覆耐火構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
（１）本発明に係る鋼管柱の合成被覆耐火構造は、壁体と吹付けロックウールによって角形鋼管柱を耐火被覆するものであって、
壁体と吹付けロックウールによって角形鋼管柱を耐火被覆する鋼管柱の合成被覆耐火構造であって、
前記角形鋼管柱の正面に配置された壁体と、該壁体における前記角形鋼管柱側の面に配設されて前記壁体を固定するための一対の壁下地材と、一端が該壁下地材に接続され、他端が前記角形鋼管柱に直接又は部材を介して接続されて前記壁下地材と前記角形鋼管柱を連結するアングル材からなる一対の連結材と、前記角形鋼管柱の両側面から前記壁体に向かって延出するように設けられた力骨と、該力骨に固定されて前記角形鋼管柱の両側面から前記壁体まで延出するように配設された耐火被覆下地材と、該耐火被覆下地材及び前記角形鋼管柱における前記壁体側の面以外の３面に吹付けられた吹付けロックウールとを備え、
前記一対の連結材は、内面側を対向させると共に、その陵角部を形成する一方の面部を、前記角形鋼管柱の側面の延長線上となるように配置され、
前記一対の壁下地材は、高さ方向に連続したアングル材からなり、その稜角部を形成する一方の面部を前記壁体に当接させ、他方の面部の裏面が前記連結材の一方の面部に固定され、
前記力骨は、一端側の側部を前記角形鋼管柱の側面に当接させて固定し、他端を前記壁下地材の他方の面部を形成するフランジ先端またはその近傍までの長さに設定され、
少なくとも前記力骨の外側面に耐火被覆下地材を配し、前記角形鋼管柱の背面及び両側面の３面と、前記耐火被覆下地材と、該壁下地材の他方の面部から前記壁体に亘って、前記吹付けロックウールを配したことを特徴とするものである。
【００２２】
（２）また、壁体と吹付けロックウールによって角形鋼管柱を耐火被覆する鋼管柱の合成被覆耐火構造であって、
前記角形鋼管柱の正面に配置された壁体と、該壁体における前記角形鋼管柱側の面に配設されて前記壁体を固定するための一対の壁下地材と、一端が該壁下地材に接続され、他端が前記角形鋼管柱に直接又は部材を介して接続されて前記壁下地材と前記角形鋼管柱を連結するアングル材からなる一対の連結材と、前記角形鋼管柱の両側面から前記壁体に向かって延出するように設けられた力骨と、該力骨に固定されて前記角形鋼管柱の両側面から前記壁体まで延出するように配設された耐火被覆下地材と、該耐火被覆下地材及び前記角形鋼管柱における前記壁体側の面以外の３面に吹付けられた吹付けロックウールとを備え、
前記一対の連結材は、内面側を対向させると共に、その陵角部を形成する一方の面部を、前記角形鋼管柱の側面の延長線上よりも柱芯側にずらして配置され、
前記一対の壁下地材は、高さ方向に連続したアングル材からなり、その稜角部を形成する一方の面部を前記壁体に当接させ、他方の面部の外面が前記角形鋼管柱の側面の延長線上となるように配置され、該面部の内面が前記連結材の一方の面部に固定され、
前記力骨は、一端側の側部を前記角形鋼管柱の側面に当接させて固定し、他端を前記壁下地材の他方の面部に当接させ、かつ前記壁体と非接触状態で配置され、
少なくとも前記力骨の外側面に耐火被覆下地材を配し、前記角形鋼管柱の背面及び両側面の３面と、前記耐火被覆下地材と、前記壁下地材の他方の面部から前記壁体に亘って、前記吹付けロックウールを配したことを特徴とするものである。
【００２３】
（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記壁体は、上端面にその全長に亘って連続する凸部が形成され、かつ、下端面にその全長に亘って、前記凸部の幅よりも広い連続する凹部が形成された壁パネル材を、上下方向に積層配置して構成され、かつ、積層配置した上下の壁パネル材間の横目地は、壁パネル材上部の凸部と、壁パネル材下部の凹部の、いずれの部分も非接触状態で保持した空隙部を有し、
当該空隙部内の凸部上面と凹部底面の間に、耐火材を、少なくとも前記角形鋼管柱の投影範囲以上の幅で配置したことを特徴とするものである。
【００２４】
（４）また、上記（３）記載のものにおいて、前記耐火材は、上側の壁パネル下部の凹部内部の側面と非接触状態で配置され、または／および、下側の壁パネル上部の凸部に固定されており、当該耐火材を上側の壁パネルに追従させないようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る角形鋼管柱の合成被覆耐火構造によれば、耐火上の弱点となる吹付けロックウールからなる耐火被覆延長部と壁体との取り合い部において、壁下地材が耐火被覆下地材に当接して配置されているので、吹付けロックウールの圧密を容易かつ確実に行うことができる。
また、壁パネル材の変形や耐火被覆材の収縮によって、前記取り合い部が離隔しても、壁下地材がバックアップとして機能し、熱気が貫入する隙間を生じない。そして、力骨を壁パネル材に当接しないようにしているため、加熱環境下で熱膨張する力骨が、高温下で劣化する壁パネル材に対して、局所的に損傷を与えることを防止することができる。
これらの作用によって、本発明の鋼管柱の合成被覆耐火構造は、合成耐火部分の非損傷性を高めて遮熱性の低下を抑制し、耐火性能を向上させることができる。
さらに、上下の壁パネル材の横目地内で、少なくとも角形鋼管柱の幅以上の耐火材を挟持して圧密したものにおいては、壁パネル材の収縮によって横目地が拡大しても、空隙部内に熱気が貫入する隙間を生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る鋼管柱の合成被覆耐火構造の平面図である。
【図２】図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る鋼管柱の合成被覆耐火構造の平面図である。
【図４】図３の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図５】実施の形態３における鋼管柱の合成被覆耐火構造の壁体の説明図である。
【図６】実施の形態３における鋼管柱の合成被覆耐火構造の壁体の作用の説明図である。
【図７】従来の壁体の説明図である。
【図８】従来の鋼管柱の合成被覆耐火構造の平面図である。
【図９】図８の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［実施の形態１］
本実施の形態に係る鋼管柱の合成被覆耐火構造１は、図１、図２に示すように、壁体５と吹付けロックウール１５によって角形鋼管柱３を耐火被覆するものであって、角形鋼管柱３の正面に配置された壁体５と、壁体５における角形鋼管柱３側の面に配設されて壁体５を固定するための一対の壁下地材７と、壁下地材７と角形鋼管柱３を連結するアングル材からなる一対の連結材９と、角形鋼管柱３の両側面から壁体５に向かって延出するように設けられた力骨１１と、力骨１１に固定されて角形鋼管柱３の両側面から壁体５まで延出するように配設された耐火被覆下地材１３と、耐火被覆下地材１３及び角形鋼管柱３における壁体５側の面以外の３面に吹付けられた吹付けロックウール１５とを備えて構成されている。
各構成を詳細に説明する。
【００２８】
＜角形鋼管柱＞
角形鋼管柱３は、例えばコーナー部が円弧状を呈するロール成形またはプレス成形によって成形したものである。角形鋼管柱３の寸法形状は限定しないが、例えば、ＢＣＲ２９５  □−３５０×３５０×１９のものが挙げられる。角形鋼管柱は、上記のほか、厚板を溶接で組み立てた、いわゆる溶接四面ボックス柱でもよい。
なお、本願において、角形鋼管柱３の４面のうち、壁体５側の面部を正面部とし、その反対側の面部を背面部、正面部の両側の面部を側面部と定義する。
【００２９】
＜壁体＞
壁体５は、角形鋼管柱３の正面に配設されており、本願においては、壁体５における角形鋼管柱３に面する側を屋内、その裏面を屋外と定義する。
壁体５は、上端面にその全長に亘って連続する凸部９３が形成され、かつ、下端面にその全長に亘って、凸部９３の幅よりも広い連続する凹部９５が形成された壁パネル材１１７（図７参照）を、上下方向に積層配置して構成されている。そして、積層配置した上下の壁パネル材１１７間の横目地は、壁パネル材１１７上部の凸部９３と、壁パネル材１１７下部の凹部９５の、いずれの部分も非接触状態で保持した空隙部を有している。
【００３０】
壁体５を形成する壁パネル材１１７は、例えば厚さ６０ｍｍの押出成形セメント板であり、取付方法は横張工法である。横張工法で壁パネル材１１７を上下方向に積層するのに際し、ここでは、横目地の高さとして１０ｍｍの間隔をあけて配置する。横目地の屋外側には、図７に示すように、シーリング材９７とバックアップ材９９が施工される。
【００３１】
壁パネル材１１７の材料は、押出成形セメント板の他、ＡＬＣ板（高温高圧蒸気養生された軽量気泡コンクリート板）などの他の材料でもよい。
【００３２】
＜壁下地材＞
壁下地材７は壁体５における角形鋼管柱３側の面に配設されて壁体５を固定するための部材であって、１本の角形鋼管柱３に対して左右一対で構成されている。
一対の壁下地材７（定規アングル）は、高さ方向に連続したアングル材からなる。壁下地材７を構成するアングル材は、構造耐力上必要な断面寸法以上であれば任意の形状寸法を選択できるが、ここでは、Ｌ−５０×５０×６を例に説明する。
壁下地材７は、その稜角部を形成する一方の面部を壁体５に当接させて、あるいは図示していないが硬質パッキンを介して固定され、他方の面部が連結材９の一方の面部９ａの外面に固定されている。なお、本実施の形態では、壁体５に当接する一方の面部を第一のフランジ７ａ、連結材９に固定される他方の面部を第二のフランジ７ｂと定義する。
【００３３】
壁下地材７の壁体５への固定は、壁体５の屋内面に配設したファスナー２５（略Ｚ型に折り曲げた鋼製プレート２７（通称：Ｚ金物）とボルト２９、平ナット３１）によって、壁下地材７の第一のフランジ７ａを壁体５とファスナー２５によって挟持する方法による。そして、一般に、壁下地材７とファスナー２５は最終的に溶接固定する。
なお、壁下地材７の壁体５への固定は、フックボルトを用いて行ってもよい。
【００３４】
壁下地材７の第二のフランジ７ｂは、その内角側の面が、連結材９の一方の面部９ａに接合する。
接合は、溶接によってもよいが、ボルトナットによる固定、あるいは溶接とボルトナットの併用でもよい。
ボルトナットでの固定に際しては、高さ方向の上端部、下端部、あるいは中間部の連結材９との固定部１ヶ所において、通常のボルト穴あるいは溶接によって固定し、他の部分は、高さ方向の長穴とするとよりよい。これによれば、火災時の熱膨張による壁下地材７の材長変化を、連結材９の支点間で拘束しないため、支点間で壁下地材７が凸状に変形するのを防止し、壁体５への強制変形を防止することができる。
【００３５】
＜連結材＞
連結材９は、一端が壁下地材７に接続され、他端が角形鋼管柱３にアングルピース３５を介して接続されて壁下地材７と角形鋼管柱３を連結して支持する左右一対のものである。なお、連結材９の他端は、アングルピース３５を介することなく直接角形鋼管柱３に接合するようにしてもよい。
一対の連結材９は、内面側を対向させると共に（換言すれば、稜角部を外側に向けると共に）、その陵角部を形成する一方の面部９ａを、角形鋼管柱３の側面の延長線上となるように配置されている。なお、図１に示す例では、連結材９の他方の面部９ｂは、一方の面部９ａの下側配置になっているが、上側配置としてもよい。
【００３６】
連結材９の長さは、角形鋼管柱３と壁体５の離隔距離と、壁下地材７を構成するアングル材の第二のフランジ７ｂのせいに応じて任意に設定できるが、本実施の形態の仕様で角形鋼管柱３と壁体５の距離が２５０ｍｍの場合、２３０ｍｍ程度が好ましい。
【００３７】
本実施の形態では、連結材９の一端を角形鋼管柱３に固定するための部材として、アングルピース３５を採用しているので、その具体的な仕様について説明する。
アングルピース３５は、角形鋼管柱３の正面側のコーナーＲ（外Ｒ）部に配置され、当該コーナーＲよりも大きい寸法に設定されている。角形鋼管柱３のコーナーＲ寸法は、本例では４７．５ｍｍであるため、アングルピース３５は、角形鋼管柱３のコーナーＲ寸法よりもフランジ内寸の大きい、Ｌ−６０×６０×６、長さ１００ｍｍとし、その陵角部を外側に向けて、高さ方向に５００ｍｍ間隔で固定している。アングルピース３５には、Ｌ−５０×５０×６のアングル材からなる連結材９５の一端側が固定される。
なお、本実施の形態は、角形鋼管柱３と壁体５との離隔距離が、壁下地材７の第二のフランジ７ｂのせい以上で採用可能な形態である。
【００３８】
＜力骨＞
力骨１１は、角形鋼管柱３の両側面から壁体５に向かって延出するように設けられている。力骨１１は、一端側の側部を角形鋼管柱３の側面に当接させて固定し、他端を壁下地材７の他方の面部を形成する第二のフランジ７ｂ先端またはその近傍までの長さに設定されている。
力骨１１は、例えばφ９ｍｍの丸棒からなり、ラス網からなる耐火被覆下地材１３を支持する。力骨１１は、アングルピース３５との干渉を避けた位置で、角形鋼管柱３の高さ方向に４５０〜５００ｍｍ間隔で配置し、一端は、角形鋼管柱３の側面（平板部）に５０ｍｍ程度の長さとし、溶接によって固定する。他端は、壁下地材７の第二のフランジ７ｂ先端に当接して固定してもよいし、その近傍までの長さとして固定しなくてもよい。
【００３９】
＜耐火被覆下地材＞
耐火被覆下地材１３は耐火被覆材である吹付けロックウール１５の下地材となるものであり、ラス網によって構成されている。
ラス網からなる耐火被覆下地材１３は、少なくとも、角形鋼管柱３のコーナーＲ部以上の範囲を被覆し、かつ、壁パネル材１１７側は、力骨１１の長さ以上とする。ここでは、壁下地材７の第二のフランジ７ｂの側面方向に到達させ、さらに、壁パネル材１１７に略当接する長さとしている。
【００４０】
＜吹付けロックウール＞
吹付けロックウール１５は、耐火被覆材となるものであって、少なくとも力骨１１の外側面に配された耐火被覆下地材１３と、角形鋼管柱３の背面及び両側面と、壁下地材７の第二のフランジ７ｂから壁体５に亘って、配されている。
【００４１】
吹付けロックウール１５は、耐火被覆下地材１３および角形鋼管柱３の露出部に吹付け、圧密して所定の厚さに仕上げる。仕上げ厚さ２５ｍｍとするには、吹付け厚さ３５ｍｍ程度で吹付け、圧密して２５ｍｍとすると、耐火上必要な密度とすることができる。
ラス網からなる耐火被覆下地材１３の部分は、角形鋼管柱３の側面よりも力骨１１の直径分外側に位置しているため、その分を考慮して施工する。
【００４２】
本実施の形態においては、壁下地材７の第一のフランジ７ａを角形鋼管柱３の中心側に向け、第二のフランジ７ｂの外面を、角形鋼管柱３の側面の延長線上に配置しているので、第二のフランジ７ｂが吹付ロックウール圧密施工時の支持部材として機能することから、耐火上重要な壁際の耐火被覆の圧密を容易に行うことができる。
また、当該部分の圧密施工は、前記吹付方法によれば、耐火被覆下地材１３から２５ｍｍとするのが一般的だが、角形鋼管柱３の側面の延長線上まで圧密しても、壁下地材７により、正確な位置で容易に管理できる。
【００４３】
以上のように構成された本実施の形態に係る鋼管柱の合成被覆耐火構造１によれば、耐火上の弱点となる吹付けロックウール１５からなる耐火被覆材の延長部と壁パネル材１１７との取り合い部において、壁下地材７が耐火被覆下地材１３に当接して配置されているので、吹付けロックウール１５の圧密を容易かつ確実に行うことができる。
また、壁パネル材１１７の変形や耐火被覆下地材１３の収縮によって、前記取り合い部が離隔しても、壁下地材７がバックアップとして機能し、熱気が貫入する隙間を生じない。そして、力骨１１を壁パネル材１１７に当接しないようにしているため、加熱環境下で熱膨張する力骨１１が、高温下で劣化する壁材に対して、局所的に損傷を与えることを防止することができる。
【００４４】
［実施の形態２］
実施の形態２に係る鋼管柱の合成被覆耐火構造３９を図３、図４に基づいて説明する。なお、実施の形態２の部材構成は実施の形態１と同一であり、図３、図４において、実施の形態１を示した図１、図２と同一部分及び対応する部分には同一の符号を付してある。
実施の形態２が実施の形態１と異なる主な点は、連結材９を角形鋼管柱３の中心側にずらし、連結材９の陵角部を形成する一方の面部９ａを角形鋼管柱３の側面の延長線上よりも壁下地材７のフランジ部の厚さだけ角形鋼管柱３の中心側に配置し、壁下地材７の第二のフランジ７ｂの外面が角形鋼管柱３の側面の延長線上に配置され、第二のフランジ７ｂの内面が連結材９の一方の面部９ａに固定されるようにした点である。これにより、力骨１１は、壁下地材７の第二のフランジ７ｂの外面に当接して配置される。力骨１１は壁パネル材１１７の近傍まで延長するが、壁パネル材１１７には当接させない長さに設定する。力骨１１の先端と壁パネル材１１７との間隔は３ｍｍ程度が望ましいが、離隔距離によって、増減してよい。
【００４５】
壁下地材７と力骨１１とを接合して固定すると、より強固で、かつ、力骨１１が壁パネル材１１７に損傷を与えるおそれがない吹付けロックウール１５の下地が構成できる。
また、壁下地材７の第二のフランジ７ｂの外面に力骨１１が当接しているので、耐火被覆下地材１３と壁下地材７に空間が保持されている。当該部分では、吹付けロックウール１５を増し吹き施工して圧密するようにする。すなわち、壁パネル材１１７と吹付けロックウール１５（耐火被覆材）との接合部において、耐火被覆下地材１３を吹付けロックウール１５に内包させ、かつ高密度に施工する。これにより、耐火上弱点となる当該接合部をより強固に構成することができる。
【００４６】
［実施の形態３］
実施の形態３は、上記の実施の形態１、２における合成被覆耐火構造１、３９に対して、壁体の構造として、空隙部内の凸部９３の上面と凹部９５の底面の間に、耐火材１９を少なくとも角形鋼管柱３の投影範囲以上の幅で配設し、より耐火性を高めるようにしたものである。
以下、図５、図６に基づいて本実施の形態の壁体４１について説明する。なお、図５、図６における本発明の壁パネル材１１７は図７に示したものと同一のものであるから、同一部分及び対応する部分には同一の符号を付してある。
【００４７】
壁パネル材１１７は押出成形セメント板からなるため、加熱により、所定の温度に達すると、セメント成分の分解により急激に収縮する特性をもっている。そのため、加熱時間が長くなると、熱収縮により、横目地が大きく開いてしまう。
そこで、壁パネル材１１７の施工に際し、接合部処理材として耐火材１９を横目地内部に予め配置する。
【００４８】
耐火材１９は、ロックウールブランケット、アルカリアースシリケートブランケット、セラミックファイバーブランケットのほか、熱膨張性シートも好適である。厚さは、図５（ｂ）に示すように、横目地の内部の空間の高さ以上として圧縮充填させるが（図５（ａ）参照）、熱膨張シートについてはその限りではなく、発泡後に内部空間を充てんするように計画してもよい。
【００４９】
耐火材１９の施工範囲は、少なくとも、角形鋼管柱３の幅以上とする。これにより、角形鋼管柱３に面する壁体５の熱抵抗が向上するとともに、壁パネル材１１７が熱収縮し、横目地が５ｍｍ程度拡大しても、屋内側に熱気が貫流することを防止することができる。
【００５０】
［実施の形態４］
本実施の形態は、実施の形態３をより望ましくしたものであり、横目地内部への耐火材１９の配置において、壁パネル材１１７の熱収縮による横目地の高さの拡大に際して、耐火材１９が、壁パネル材１１７に追従して、凸部９３と離間しないようにしたものである。具体的には、凹部９５の側面と耐火材１９の側面とを非接触とする方法、凸部９３に接着しておく方法、さらに、その併用である。上側の壁パネル材１１７に追従しないように配置することで、図６に示すように、シーリング材９７が焼失し、横目地が凸部９３の高さ以上に開口しても、耐火材１９全体が上方に移動せず、凸部９３上に残置され、耐火材１９によって横目地が正面視で貫通しないため、火炎の侵入を抑制することが可能となる。
これらの作用によって、本実施の形態の鋼管柱の合成被覆耐火構造１は、実施の形態１乃至３よりもさらに合成耐火部分の遮熱性の低下を抑制し、耐火性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  鋼管柱の合成被覆耐火構造(実施の形態１)
３  角形鋼管柱
５  壁体
７  壁下地材
７ａ  第一のフランジ
７ｂ  第二のフランジ
９  連結材
９ａ  一方の面部
９ｂ  他方の面部
１１  力骨
１３  耐火被覆下地材
１５  吹付けロックウール
１９  耐火材
２５  ファスナー
２７  鋼製プレート
２９  ボルト
３１  平ナット
３５  アングルピース
３９  鋼管柱の合成被覆耐火構造(実施の形態２)
４１  壁体（実施の形態３、４）
＜従来例＞
９１  開口部
９３  凸部
９５  凹部
９７  シーリング材
９９  バックアップ材
１０３  鋼管柱
１０７  定規アングル
１０９  ブラケット
１１１  力骨
１１３  ラス網
１１５  吹付けロックウール
１１７  壁パネル材
１２５  ファスナー
【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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【図８】
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【図９】
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