(57)【要約】【課題】  構成を簡素にしつつ、耐火性能を向上した鉄骨造の壁や床、屋根を構成する。【解決手段】  構造躯体とそれ以外の部分を包含した壁または床、屋根として耐火被覆を構成することで防耐火性能を向上したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火被覆の部材を取付ける下地材として板厚２．３ｍｍ未満の薄板軽量形鋼を採用し、構造躯体とそれ以外の部分を包含して耐火被覆を構成することで防耐火性能を向上したことを特徴とする鉄骨造の構造及び構成方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、建築物の防耐火性能が必要な鉄骨造の壁及び床、屋根の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の鉄骨造の構造では、防耐火性能が必要となった場合には、柱や梁などの構造躯体とそれ以外の部分では別の仕様を用いて耐火被覆を構成している。
鉄骨造は、その構造を柱と梁で構成されるラーメン構造を基本としている。このため、主要な構造躯体である柱と梁を重視しており、耐火被覆に関しても柱と梁を優先的に考える方向で開発が行われてきたため、構造躯体とそれ以外の部分では別の仕様で耐火被覆を構成することが一般的となった。
また、外壁となる箇所ではＡＬＣ版やコンクリート製品、カーテンウォールなどの外壁材により、床においてはデッキプレート、コンクリートなどによる床スラブにより防耐火性能が満たされることから、構造躯体以外の部分ではＡＬＣ版やコンクリート製品などのみで耐火被覆を構成し、構造躯体を別の仕様により耐火被覆を構成する方法が発達してきた。【０００３】  （１）最も普及している仕様としては、構造躯体の耐火被覆をロックウールなどを吹き付けることにより構成する仕様である。
これらの仕様では、ロックウールなどの耐火性能の高い材料と接着のための材料などを混合し、それを構造躯体に吹き付けることで耐火被覆を構成する。
外壁や床、屋根においては、外壁材などやデッキプレートなどを取付けた後、構造躯体にロックウールなどを吹き付け、外装材や床スラブと一体として耐火被覆を構成する。
また、建物内部の柱では、柱の四周にロックウールなどを吹き付けることで耐火被覆が構成される。【０００４】  ロックウールなどを吹き付けることで耐火被覆を構成した場合の例として、外壁の水平断面を図４に、建物内部の柱周辺の水平断面を図５に、床の鉛直断面を図６に示している。【０００５】  この時、施工方法が材料を吹き付けるかたちとなり材料の飛散が生じるため、施工にあたって材料飛散防止などの処置が必要となる。また、他の部材に飛散した材料が付着してしまうため他の工程を同時に進めていくことができないなどの欠点が生じている。
また、ロックウールなどを接着のための材料と混合し吹き付けるという特殊な工程となるため、専用の装置が必要となり施工業者が限定されてしまうなどの欠点が生じている。
また、材料が吹き付けられた状態で耐火被覆の仕上がり表面が凹凸のある状態となってしまうため、ロックウールなどを吹き付けた上に仕上げの下地となる仕上げ用面材を取付ける必要がある。このため、耐火被覆とは別に仕上げ用面材を取付けるための部材が必要になり、材種や部材点数の増加、工種、工程の増加による工期や費用の増大、施工管理の煩雑さなどの欠点が生じている。また、仕上げまで含んだ柱や梁全体として体積が大きくなるため、構造躯体の外形が露出してしまうため、意匠性を損なう、デッドスペースが生じやすいなどの欠点が生じている。
また、仕上げ材にはビニールクロスや水性ペンキが採用されているが、これらはせっこうボードなどを下地として仕上げることを前提にしており、外装材などの上に直接施工するには不向きである。そのため、外壁となる箇所の構造躯体以外の部分のように外装材の裏面が露出している箇所では、せっこう系の接着剤などを外装材の裏面に塗布するか、面材を取り付ける下地を新たに設けるなどして、そこにせっこうボードなどの仕上げ用面材を取付ける必要が生じる。このため、材種や部材点数の増加、工種、工程の増加による工期や費用の増大、施工管理の煩雑さ、壁厚さが大きくなるなどの欠点が生じている。
また、建物内部となる箇所では、構造躯体以外の間仕切壁などの部分に防耐火性能が必要となった場合には、構造躯体の仕様とは別のせっこうボードなどを用いた仕様を採用している。このため、材種や部材点数の増加、工種、工程の増加による工期や費用の増大、施工管理の煩雑さなどの欠点が生じている。【０００６】  （２）上記仕様の他、ＡＬＣ版やけい酸カルシウム板、セラミックファイバーなどの耐火性能の高い平板またはフェルト状の材料を用いて構造躯体を囲むことで耐火被覆とする仕様がある。
これらの仕様では、耐火被覆を取付けるために設けた下地や構造躯体にねじなどを用いてＡＬＣ版などを取付けて耐火被覆を構成する。
外壁や床、屋根においては、外壁材などやデッキプレートなどを取付けた後、構造躯体の残りの３方にＡＬＣ版などを取付けて耐火被覆を構成する。
また、建物内部の柱では、柱の四周にＡＬＣ版などを取付けることで耐火被覆が構成される。【０００７】  これらの仕様では、ロックウールなどを吹き付ける仕様のような施工方法が吹き付けとなることによる欠点は解消されている。
しかし、耐火被覆にＡＬＣ版などを取付ける仕様とした場合や外壁の構造躯体以外の部分のようにＡＬＣ版や外壁材の裏面が露出している箇所では、ロックウールを吹き付ける仕様と同様に、せっこう系の接着剤などを塗布するか、仕上げ用面材を取付けるための下地を新たに設けるなどして、そこに仕上げ用面材を取付ける必要が生じる。このため、耐火被覆とは別に部材が必要になり、材種や部材点数の増加、工種、工程の増加による工期や費用の増大、施工管理の煩雑さ、壁厚さが大きくなるなどの欠点が生じている。また、これもロックウールを吹き付ける仕様とした場合と同様に、仕上げまで含んだ柱や梁全体として体積が大きくなるため、構造躯体の外形が露出してしまうため、意匠性を損なう、デッドスペースが生じやすいなどの欠点が生じている。【０００８】  上記（１）及び（２）のような従来の構造では、構造躯体に沿って耐火被覆を構成するため、屋内で火災が生じた場合には構造躯体が加熱される面が外壁、床で３面、屋内の柱では４面となってしまう。このため、構造躯体へ熱が貫流する面が多くなり防耐火性能上不利な状況となる。これにより、構造躯体の屋内側の耐火被覆には材厚が厚い部材や耐火性能が高い部材を採用する必要があり、材料費や体積、重量が増加するなどの欠点が生じ、伴って運搬費が増大する、施工性が悪いなどの欠点が生じている。【０００９】  さらに、上記（１）及び（２）のような構造では、構造躯体以外の部分の防耐火性能をＡＬＣ版などの外壁材のみで担保することとなるため、外装材には材厚が大きな部材や防耐火性能の高い部材を採用する必要があり、材料費や体積、重量が増加するなどの欠点が生じ、伴って運搬費が増大する、施工性が悪いなどの欠点が生じている。【００１０】  鉄骨造の一種である薄板軽量形鋼造では、構造躯体を包含したかたちで耐火被覆を構成している。しかし、一般的な薄板軽量形鋼造は壁式構造であるため、４５５ｍｍ程度の間隔で配置されるたて枠材で等価に鉛直荷重を負担する構造となっている。従って、一般的な鉄骨造のように柱部材で集中して荷重を負担するような構造と組み合わせた場合の防耐火性能は明らかになっておらず、運用することができない。
木造などでも同様に耐火被覆を構成しているが、鉄骨造と組み合わせた場合の防耐火性能は明らかになっておらず、運用することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  解決しようとする問題点は、構造躯体に沿って耐火被覆を構成するため、屋内側火災が生じた際に構造躯体が加熱される面が３面又は４面となり耐火性能上不利な状態となることから、構造躯体の屋内側の耐火被覆に材厚が厚い部材や耐火性能が高い部材を採用する必要があることである。【００１２】  また、構造躯体以外の部分の防耐火性能をＡＬＣ版などの外壁材のみで担保することとなるため、外装材には材厚が大きな部材や防耐火性能の高い部材を採用する必要がある点である。【００１３】  また、ＡＬＣ版や外壁材が露出している部分があるために、耐火被覆とは別に面材を取付けるための下地や仕上げのための面材を取付ける必要が生じる点であり、これにより生じる材種や部材点数の増加、工種、工程の増加による工期や費用の増大、施工管理の煩雑さや仕上げまで含んだ柱や梁全体として体積が大きくなることにより柱形や梁形が露出してしまうため、意匠性を損なう、デッドスペースが生じやすいなどの点である。【００１４】  さらに、上記のように柱や梁などの構造躯体とそれ以外の部分で別の仕様を用いて耐火被覆を構成するために生じている耐火被覆に用いる部材の材種や点数の増加、工種、工程の増加による工期や費用の増大、施工管理の煩雑さである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】  本発明は、耐火被覆材を取付ける下地の部材として板厚が２．３ｍｍ未満の薄板軽量形鋼を用い鉄骨造の柱や梁などの構造躯体とそれ以外の部分を包含して耐火被覆を構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】  柱や梁などの構造躯体とそれ以外の部分を包含して耐火被覆を構成することで屋内に火災が生じた際に構造躯体が加熱される面を１面とすることができる。このため、熱が貫流する面が少なく、防耐火性能を向上することができるため、従来の構造と同様の部材により耐火被覆を構成した場合にはより長い耐火時間が得られ、同一の防耐火性能を要求する場合には、より材厚の薄い部材や耐火性能の低い部材を採用することが可能となる。これにより材料費や体積、重量を抑え、伴って運搬費や施工性などの欠点を解消することが可能となる。【００１７】  また、構造躯体以外の部分の防耐火性能をＡＬＣ版などの外壁材のみでなく、屋内側の部材を含んで防耐火性能を担保するため、外装材の材厚や防耐火性能を抑えることが可能となる。これにより、材料費や体積、重量を抑え、伴って運搬費や施工性などの欠点を解消することが可能となる。さらには、一般的な部材を採用することも可能となるため、材料費や運搬費を抑えるなどの欠点を解消することが可能となる。【００１８】  構造躯体以外の部分の面材を取付ける下地の部材として板厚が２．３ｍｍ未満の薄板軽量形鋼を用いることによって、重量を軽量化することが可能である。これにより、部材自体の材料費を抑えることや施工性が向上する他、構造躯体に対する負担重量を抑えることができ、構造躯体の軽量化、簡素化も同時に可能となる。
また、せっこうボードなどの取付けが容易であることから、せっこうボードなどを耐火被覆の部材として採用することで材料費を抑えて容易に耐火被覆の構成が可能となる。これに伴って、耐火被覆と同時に仕上げの下地となる面材とすることができ、部材の材種や点数を抑え、工種、工程の簡素化により工期や費用を抑えることが可能となる。
さらには、外壁材の下地としても利用することが可能であり、下地として部材の材種や点数を抑えるのみならず、外装材をねじなどで留め付ける場合にも対応することが可能となる。【００１９】  さらには、柱や梁などの構造躯体とそれ以外の部分を包含して耐火被覆を構成することで耐火被覆として用いる部材を統一することができ、部材の材種や点数を抑えることができ、工種、工程を簡易なものとして、工期や費用の増大、施工管理の煩雑さを抑えることが可能となる。また、構造躯体の外形が露出することがなく、意匠性が損なわれる、仕上げ面の増加による工種や工程の煩雑さ、設備・家具などを配置した時にデッドスペースが生じやすいなどの欠点を解消することが出来る。【００２０】  鉄骨造で構造躯体とそれ以外の部分を包含して耐火被覆を構成し、構造躯体以外の部分の面材を取付ける下地の部材としていた厚さ２．３ｍｍ未満の薄板軽量形鋼を採用した構造は、その防耐火性能について実証されておらず運用できない状態であったが、発明者らは、防耐火性能試験を実施し、その防耐火性能について実証している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  構造躯体とそれ以外の部分を包含して耐火被覆を構成することで鉄骨造の防耐火性能を向上することを最も容易に実現した。
【実施例】
【００２２】  図１、図２は、本発明の１実施例の水平断面図であって、図１は外壁を、図２は間仕切壁を示している。図中の１−ａは構造躯体である柱、２はＡＬＣ版などの外壁材、３−ａは板厚２．３ｍｍ未満の薄板軽量形鋼による耐火被覆を取付ける下地、４−ａは耐火被覆である。
また、図３は、本発明の１実施例である床の鉛直断面図であって、１−ｂは構造躯体である梁、３−ｂは板厚２．３ｍｍ未満の薄板軽量形鋼による耐火被覆を取付ける下地、４−ｂはせっこうボードなどの面材、６は床材または屋根材である。
なお、各図中の矢印は構造躯体への熱貫流方向を示しており、各図の下側で火災が生じた場合を示している。【００２３】  図１、図２、図３に示すように構造躯体である１−ａや１−ｂを包含した壁や床、屋根として耐火被覆である２や４−ａ、６や４−ｂを構成することで、図中の矢印が示すとおり、構造躯体への熱の貫流方向を１方向とすることができ、防耐火性能を向上させることが可能である。
また、構造躯体とそれ以外の部分の耐火被覆を統一し、構造躯体の外形が露出することも無く、部材の材種や点数を抑え、工種、工程を簡易なものとして、工期や費用の増大、施工管理の煩雑さを抑えることが可能となる。
また、図１、図２に示すように、耐火被覆を取付ける下地である３−ａをＡＬＣ版などの外壁材２などが取付けられるような部材寸法とすることで、部材の材種や点数を抑え、工種、工程を簡易なものとして、工期や費用の増大、施工管理の煩雑さを抑えることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】  本発明における構造躯体の部材形状及び部材寸法は、角型、Ｃ型、Ｈ型など様々な形状により利用することが可能である。【００２５】  また、耐火被覆が取り付く部材の部材形状は、角型、Ｃ型、Ｈ型など様々な形状により利用する事ができ、壁構成材の取付けの状況などを考慮した特殊な形状から、一般的に流通している形状のものなど幅広く採用する事が可能である。【００２６】  さらに、本発明における耐火被覆が取り付く部材の部材寸法は、取付け箇所の状況などを考慮し、適宜採用する事が可能である。【００２７】  本発明における耐火被覆が取り付く部材の取付け方法は、その材質や部材形状、部材寸法、構造部の状況などに応じて適宜採用する事が可能である。【００２８】  本発明における耐火被覆が取り付く部材の取付け方向は、基本的に縦又は横となるが、取付ける壁構成材の仕様や構造部の状況などに応じて適宜採用する事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例を示した説明図である。
【図２】本発明の実施例を示した説明図である。
【図３】本発明の実施例を示した説明図である。
【図４】従来の構造の実施例を示した説明図である。
【図５】従来の構造の実施例を示した説明図である。
【図６】従来の構造の実施例を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３０】１−ａ  構造躯体のうちの柱
１−ｂ  構造躯体のうちの梁
２      外壁材
３−ａ  耐火被覆を取付ける壁下地
３−ｂ  耐火被覆を取付ける天井下地
３−ｃ  仕上げ用面材を取付ける壁下地
３−ｄ  仕上げ用面材を取付ける天井下地
４−ａ  壁の屋内側耐火被覆
４−ｂ  天井の耐火被覆
４−ｃ  柱の屋内側被覆
４−ｄ  梁の耐火被覆
５      仕上げ用面材
６      床材または屋根材
【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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