(57)【要約】【課題】合成梁を構築するときの作業性が向上すると共にウェブに熱が伝わりにくくなり耐火性が向上する合成梁及び建築物を得る。【解決手段】合成梁１４は、梁としてのＨ形鋼１８と、Ｈ形鋼１８のウェブ２４の両面に構築されたウェブコンクリート３０と、ウェブコンクリート３０及びウェブ２４を貫通し、内周壁がコンクリート製の貫通孔２６と、を有する。この構成によれば、貫通孔２６の内周壁がコンクリート製となり、ウェブ２４が露出していないので、火災発生時にウェブ２４に熱が伝わりにくくなり、合成梁１４の耐火性が向上する。さらに、ウェブコンクリート３０形成のためのコンクリート打設によって、貫通孔２６の内周壁までコンクリート製となるので、貫通孔２６形成後に別途内周壁を耐火被覆する必要がなく、合成梁１４を構築するときの作業性が向上する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ形鋼と、
前記Ｈ形鋼のウェブの両面に構築されたウェブコンクリートと、
前記ウェブコンクリート及び前記ウェブを貫通し、内周壁がコンクリート製の貫通孔と、
を有する合成梁。
【請求項２】
前記貫通孔と前記Ｈ形鋼の下側フランジの間には、前記Ｈ形鋼の長さ方向に沿って補強筋が配設されている請求項１に記載の合成梁。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の合成梁が柱に連結され、
上面が前記Ｈ形鋼の上側フランジの上面と同一面とされ、前記ウェブコンクリートと一体とされたスラブコンクリートが設けられた建築物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成梁及び建築物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物を構成する梁スラブ構造体に合成梁が用いられている。合成梁は、Ｈ形鋼等からなる鉄骨梁の周囲にコンクリートを打設したものであり、梁としての強度を上げると共に鉄骨梁の火災時の強度劣化を抑制している。合成梁の例として、配管用の貫通孔が形成されたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１の合成梁は、Ｈ形鋼のウェブと、ウェブと一体となったコンクリートとを貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔に配管が挿通されている。
【０００４】
しかし、特許文献１の合成梁では、貫通孔の内周壁でＨ形鋼のウェブが露出しており、ウェブ全体に熱が伝わるため、耐火性が低下している。
【０００５】
特許文献２の合成梁は、Ｈ形鋼に形成した貫通孔の内面に耐火シートを貼り付け、ロックウール等の耐火被覆材を吹きつけて、Ｈ形鋼のウェブの露出を防いでいる。
【０００６】
しかし、特許文献２の合成梁では、貫通孔の内面に耐火シートを貼り付けた後で耐火被覆材を吹きつけるので、作業工程が多くなり作業性が低下している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３６０３
【特許文献２】特開２００７−１９８０２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、合成梁を構築するときの作業性が向上すると共にウェブに熱が伝わりにくくなり耐火性が向上する合成梁及び建築物を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る合成梁は、Ｈ形鋼と、前記Ｈ形鋼のウェブの両面に構築されたウェブコンクリートと、前記ウェブコンクリート及び前記ウェブを貫通し、内周壁がコンクリート製の貫通孔と、を有する。この構成によれば、貫通孔の内周壁がコンクリート製とされ、ウェブは露出していないので、火災時にウェブに熱が伝わりにくくなり、合成梁の耐火性が向上する。さらに、ウェブコンクリート形成のためのコンクリート打設によって、貫通孔の内周壁がコンクリートで覆われるので、貫通孔形成後に別途内周壁を耐火被覆する工程が不要となり、合成梁を構築するときの作業性が向上する。
【００１０】
本発明の請求項２に係る合成梁は、前記貫通孔と前記Ｈ形鋼の下側フランジの間には、前記Ｈ形鋼の長さ方向に沿って補強筋が配設されている。この構成によれば、Ｈ形鋼の下側フランジが火災等の加熱により溶融しても、補強筋が合成梁に作用する引張力を受けるため、合成梁の耐力が向上する。
【００１１】
本発明の請求項３に係る建築物は、請求項１又は請求項２に記載の合成梁が柱に連結され、上面が前記Ｈ形鋼の上側フランジの上面と同一面とされ、前記ウェブコンクリートと一体とされたスラブコンクリートが設けられている。この構成によれば、合成梁の耐火性が向上するので、建築物の耐火性も向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記構成としたので、合成梁を構築するときの作業性が向上すると共にウェブに熱が伝わりにくくなり合成梁の耐火性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る建物の一階層の平面図である。
【図２】（ａ）本発明の実施形態に係る合成梁及びスラブの断面図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る合成梁の部分図である。
【図３】（ａ）本発明の実施形態に係る合成梁及びスラブの施工時の断面図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る合成梁及びスラブの施工完了時の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の合成梁及び建築物の実施形態を図面に基づき説明する。図１には、地盤（図示省略）上に構築された建築物としての建物１０の一階層が平面図で示されている。建物１０は、複数の柱１２と、柱１２に架設された複数の合成梁１４と、コンクリート打設され合成梁１４の上面と同一面で広がるスラブ１６とを有している。
【００１５】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、合成梁１４は、Ｈ形鋼１８と、Ｈ形鋼１８を覆ってコンクリート打設により形成されたウェブコンクリート３０とを有している。Ｈ形鋼１８は、上側フランジ２０、下側フランジ２２、及びウェブ２４を有しており、上側フランジ２０の下面及びウェブ２４の両面には、スタッド（図示省略）が接合されている。
【００１６】
ウェブ２４の断面略中央部には、直径がＤ１の貫通孔２６が形成されている。なお、図２（ａ）に示すように、ウェブコンクリート３０に実際は形成されていないが、ウェブ２４の貫通孔２６と連通する仮想の貫通孔についても貫通孔２６として図２（ａ）に破線で示す。
【００１７】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ウェブコンクリート３０には、貫通孔２６を通って直径がＤ２（Ｄ２＜Ｄ１）の貫通孔３２が形成されている。ここで、貫通孔２６の内周壁を被覆するコンクリートのかぶり厚をΔｄとすると、Δｄ＝（Ｄ１−Ｄ２）／２である。かぶり厚Δｄは、例えば、２５ｍｍ程度とすることができる。また、貫通孔２６と下側フランジ２２の間には、Ｈ形鋼１８の長さ方向に沿って補強筋２８が配設されている。
【００１８】
一方、スラブ１６は、Ｈ形鋼１８の上側フランジ２０の上面と同一面の上面となるように、コンクリート打設によって形成されたスラブコンクリート３４を有している。スラブコンクリート３４は、Ｈ形鋼１８の長さ方向と略直交する方向に配力筋３６が配設されており、さらに、配力筋３６と略直交してＨ形鋼１８の長さ方向に沿って、主筋３８が配設されている。配力筋３６の端部は、ウェブ２４に沿うように曲げられて貫通孔２６近傍まで延設されている。ここで、ウェブコンクリート３０とスラブコンクリート３４は一体となっている。
【００１９】
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、Ｈ形鋼１８の上側フランジ２０の下面、及びウェブ２４の両面にスタッド（図示省略）を接合し、スタッドに結束線を用いて結束するなどして補強筋２８を取付ける。続いて、Ｈ形鋼１８を柱１２（図１参照）の間に架け渡し、Ｈ形鋼１８の上側フランジ２０の上面からスラブコンクリート３４の厚さｈだけ下方にスラブ型枠４０を敷設し、配力筋３６と主筋３８を配筋する。配力筋３６の端部は上側フランジ２０の下側に配置する。
【００２１】
続いて、ウェブ型枠４２、４４を、Ｈ形鋼１８のウェブ２４の両側で且つスラブ型枠４０の下側に配置する。ウェブ型枠４２は、貫通孔３２（図２（ａ）参照）の孔径（直径Ｄ２）にほぼ等しい外径で、且つ合成梁１４（図２（ａ）参照）の幅よりも長い円柱部４２Ａが形成されている。また、ウェブ型枠４４は、ウェブ型枠４２の円柱部４２Ａの外径よりもわずかに大きい内径（直径）の貫通孔４４Ａが形成されている。なお、ウェブ型枠４２、４４のウェブ２４側の表面には、離型剤が塗布されている。
【００２２】
ここで、ウェブ型枠４２の円柱部４２Ａをウェブ２４の貫通孔２６に挿通し、円柱部４２Ａの端部をウェブ型枠４４の貫通孔４４Ａに挿通して、ウェブ型枠４２、４４をウェブ２４の両側に取付ける。このとき、ウェブ型枠４２、４４は、Ｈ形鋼１８の下側フランジ２２の先端から、スラブ型枠４０の下面までの範囲に縦方向に取付けられる。なお、取付けられたウェブ型枠４２の円柱部４２Ａの外周面と貫通孔２６の内周壁との距離は、Δｄとなっている。
【００２３】
続いて、スラブ型枠４０の上にコンクリートＣを打設する。このとき、ウェブ型枠４２、４４の間にもコンクリートＣを一緒に打設する。これにより、図３（ｂ）に示すように、スタッド（図示省略）、補強筋２８、配力筋３６、及び主筋３８が内部に埋め込まれた状態で、スラブコンクリート３４とウェブコンクリート３０が一体で構築される。
【００２４】
スラブコンクリート３４とウェブコンクリート３０の構築後、ウェブ型枠４２の円柱部４２Ａが引き抜かれ、ウェブ型枠４４及びスラブ型枠４０が取り外される。なお、構築されたウェブコンクリートの貫通孔３２は、例えば、配管５０が挿通されるなどして利用される。このようにして、建物１０が構築される。
【００２５】
ここで、図２（ａ）、図３（ｂ）に示す建物１０において、スラブ１６の上階、もしくは下階のいずれかの階で火災が発生した時には、スラブコンクリート３４が断熱材として作用し、Ｈ形鋼１８の上側フランジ２０と下側フランジ２２を熱的に分断する。これにより、上側フランジ２０と下側フランジ２２が同時に加熱されることが防止される。
【００２６】
また、Ｈ形鋼１８のウェブ２４は、ウェブコンクリート３０によって貫通孔２６の内周壁が覆われており、露出していない。このため、ウェブコンクリート３０が断熱材として作用し、ウェブ２４が直接火炎に曝されることを防ぐ。同時に、ウェブコンクリート３０が有する熱容量により、ウェブ２４の温度上昇が抑制される。このようにして、合成梁１４及び建物１０の耐火性が向上する。
【００２７】
さらに、合成梁１４では、Ｈ形鋼１８の下側フランジ２２が火災等の加熱により溶融することがあっても、補強筋２８が合成梁１４に作用する引張力に抵抗するため、合成梁１４の耐力が向上する。
【００２８】
また、ウェブコンクリート３０形成のためのコンクリート打設によって、貫通孔２６の内周壁までコンクリート製となるので、貫通孔２６形成後に別途内周壁を耐火被覆する必要がなく、合成梁１４を構築するときの作業性が向上する。
【００２９】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【００３０】
ウェブ２４に形成される貫通孔２６の形状は、円形状だけでなく、三角形状、四角形状などの多角形状であってもよい。また、合成梁１４は、ウェブコンクリート３０を予めウェブ２４の両側に形成したプレキャストコンクリートで構成してもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１０  建物（建築物）
１２  柱（柱）
１４  合成梁（合成梁）
１８  Ｈ形鋼（Ｈ形鋼）
２０  上側フランジ（上側フランジ）
２２  下側フランジ（下側フランジ）
２４  ウェブ（ウェブ）
２６  貫通孔（貫通孔）
２８  補強筋（補強筋）
３０  ウェブコンクリート（ウェブコンクリート）
３４  スラブコンクリート（スラブコンクリート）
【図１】
2010203103.tif 000003
【図２】
2010203103.tif 000004
【図３】
2010203103.tif 000005