(57)【要約】【課題】  建築基準法に準じた合成耐火梁の耐火被覆構造であって、且つ現場での施工作業を改善すると共に、耐火被覆材を削減してコストダウンを図ることにある。【解決手段】  合成耐火梁１０は、両端が支持されるＨ形断面の鉄骨梁２０と、その鉄骨梁２０の上フランジ面２２に剛接合される床３０とからなっている。床３０は、下面側が凹凸の波形形状を交互に繰り返すデッキプレート３９を備える。そして、デッキプレート３９の凹部３１が、鉄骨梁２０の上部フランジ面２２と当接し、この当接部分にスタットボルト４５を設けて、床３０と鉄骨梁２０とを剛接合し、一体化した合成耐火梁１０を構成する。また、デッキプレート３９の凸部３４と、鉄骨梁２０の上部フランジ面２２との間に形成される空隙部２８には、ふさぎ材を設けていない。【選択図】  図２
2006328821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が支持されるＨ形断面の鉄骨梁の上フランジ面に、下側面が凹凸の波形形状を交互に繰り返す構造物が連結具により剛接合されてなる合成耐火梁において、該構造物が取り付く鉄骨梁の上フランジ面を残して全て耐火被覆材で被覆されていることを特徴とする合成耐火梁の耐火被覆構造。
【請求項２】
前記構造物がデッキプレート状の床であって、該構造物と前記鉄骨梁の上フランジ面との接触部分は、連結具により剛接合された構造であることを特徴とする請求項１記載の合成耐火梁の耐火被覆構造。
【請求項３】
前記上フランジ面と上フランジのエッジ面を残して全て耐火被覆材で被覆されると共に、前記耐火被覆材がブランケット状であって溶接ピンにより鉄骨梁に固定され、該溶接ピンが鉄骨梁の溶接面に略垂直に取付けられることを特徴とした請求項１または２記載の合成耐火梁の耐火被覆構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物や構造物などの施工において設けられる合成耐火梁の耐火被覆構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｈ形断面の鉄骨梁の耐火被覆は、構造物が固定される部分を除き全周且つ全長に渡って耐火被覆材により被覆されていた。例えば、ロックウールの吹付けによる耐火被覆する工法や、ブランケット状の耐火被覆材を通して溶接ピンを鉄骨梁に溶接させて耐火被覆する工法や、鉄骨梁を固定する前に、モルタル，セラミックブランケットまたは耐火塗料により予め鉄骨梁に被覆させた後、施工現場に搬入させるプレコート工法が知られている。
また、Ｈ形断面の鉄骨梁の上フランジ面にデッキプレート状の床が設けられる場合には、鉄骨梁とデッキプレート状の床の位置がずれないように固定し、デッキプレート状の床と接触する部分を除きＨ形断面の鉄骨梁の全面を耐火被覆材により被覆していた（特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、吹付けによる耐火被覆工法の場合、デッキプレート状の床の下側面に設けられた凹凸状の波形形状と上フランジ面との空隙部へ、吹付け施工用の工具を挿入させることは困難であった。また、ブランケット状の耐火被覆材を溶接ピンにより鉄骨梁に取付ける工法の場合、上フランジ面のエッジ部への溶接ピンは斜めに施工する場合もあり、更に、デッキプレート状の床の下側面に設けられた凹凸状の波形形状と上フランジ面との空隙部へ溶接ピン施工用の工具を空隙部に挿入させることは困難であった。このため該空隙部への耐火被覆施工は、吹付けによる耐火被覆工法及び溶接ピンによるブランケット状の耐火被覆材を施工する工法のいずれの場合にも、前記空隙部には耐火性材料からなるふさぎ材を詰めていた。すなわち、図１に示すように、鉄骨梁５０の上フランジ面５２とデッキプレート６０との空隙部にふさぎ材５９を詰めるのである。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、建築基準法に準じた耐火被覆構造であって、且つ現場での施工作業を改善すると共に、耐火被覆材を削減してコストダウンを図ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、第一の発明は、両端が支持されるＨ形断面の鉄骨梁の上フランジ面に、下側面が凹凸の波形形状を交互に繰り返す構造物が連結具により剛接合されてなる合成耐火梁において、該構造物が取り付く鉄骨梁の上フランジ面を残して全て耐火被覆材で被覆されていることを特徴とする合成耐火梁の耐火被覆構造である。
第二の発明は、前記構造物がデッキプレート状の床であって、該構造物と前記鉄骨梁の上フランジ面との接触部分は、連結具により剛接合された構造であることを特徴とする第一の発明の合成耐火梁の耐火被覆構造である。
第三の発明は、前記上フランジ面と上フランジのエッジ面を残して全て耐火被覆材で被覆されると共に、前記耐火被覆材がブランケット状であって溶接ピンにより鉄骨梁に固定され、該溶接ピンが鉄骨梁の溶接面に略垂直に取付けられることを特徴とする第一の発明又は第二の発明の合成耐火梁の耐火被覆構造である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、以下のような効果を有する。
（１） 鉄骨梁の上フランジ面と構造物との空隙部に対して施工作業を不要としたり、また、上フランジ面のエッジ部に対して溶接ピンを斜めに施工する施工作業を不要とすることができるので、現場での施工作業の改善が図られる。
（２） 合成耐火梁を上フランジ面と上フランジのエッジ面を残して全て耐火被覆材で被覆することで、耐火性を維持しながらも耐火被覆材の削減によるコストダウンが図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の第一実施形態を示す説明図であり、Ｈ形断面の鉄骨梁の長手方向断面図である。
本発明の合成耐火梁１０は、両端が支持されるＨ形断面の鉄骨梁２０と、その鉄骨梁２０の上フランジ面２２に剛接合される床３０とからなっている。床３０は、下面側が凹凸の波形形状を交互に繰り返すデッキプレート３９を備える。第一実施形態では、このデッキプレート３９の凹凸面に直交するように鉄骨梁２０が長手方向に延びている。そして、そのデッキプレート３９の上部には、コンクリート３８が打設され、床３０を形成する。なお、デッキプレート３９の形状は図示のものに限定されず、凹凸を繰り返す波形形状のものであればよい。
【０００９】
上方から見てデッキプレート３９の窪んでいる凹部３１が、鉄骨梁２０の上部フランジ面２２と当接している。そして、この当接部分にスタットボルト４５を設けて、床３０と鉄骨梁２０とを剛接合し、一体化した合成耐火梁１０を構成する。スタッドボルト４５の数については特に限定はないが、例えば、各凹部３１ごとに設けてもよいし、各凹部３１に１つおきに設けてもよい。図１では、各凹部３１ごとに設けた例を図示している。なお、スタッドボルト４５は、連結具としての一例であり、これに限定されるものではない。
【００１０】
また、上方から見てデッキプレート３９の突起している凸部３４と、鉄骨梁２０の上部フランジ面２２との間に形成される空隙部２８には、ふさぎ材を設けていない。火災発生時に空隙部２８内の温度が上昇しても、熱分布は符号２９の範囲にとどまり、鉄骨梁２０と床３０の剛接合されている部分にまで及ばない。このため、合成耐火梁１０の一体性を損なわずに、ふさぎ材がなくとも従来の梁構造よりも耐力性に優れたものとなる。また、従来の合成耐火梁に対しても同等レベルの耐力性を持つ。また、施工時にふさぎ材を空隙部２８に詰め込む作業工程がなくなり、作業性が著しく向上する。
【００１１】
図３は、第一実施形態のその他の説明図であり、図２のＡ−Ａ線断面図にあって鉄骨梁２０を耐火被覆したものである。
鉄骨梁２０は、デッキプレート３９に当接する上部フランジ面２２と上部フランジ２１のエッジ部２３，２３とを残して耐火被覆材２５で耐火被覆されている。このように、鉄骨梁２０の表面を一部省略して（露出したまま）耐火被覆した場合でも、スタッドボルト４５によって鉄骨梁２０と床３０とが一体化された合成耐火梁１０を構成しているので、座屈せずに火災時の荷重を十分支えることができる。また、鉄骨梁２０の耐火被覆作業において、作業の困難な上部フランジ２１のエッジ部２３，２３の被覆作業がなくなるので、作業性を向上できる。なお、符号２６は耐火被覆材２５を鉄骨梁２０に貼り付けるための溶接ピンである。この溶接ピン２６は、鉄骨梁１０の溶接面に対して略垂直に取付けられるので作業性を向上できる。ここで、耐火被覆材２５はブランケット状のものの他に、湿式，半湿式などその種類・材質を問わずあらゆる耐火被覆材がこれに含まれる。次の第二実施形態においても同様である。
【００１２】
図４は、本発明の第二実施形態を示す説明図であり、Ｈ形断面の鉄骨梁の短手方向断面図である。
第二実施形態が第一実施形態と異なるのは、デッキプレート３９の凹凸面と平行するように鉄骨梁２０が長手方向に延びている点である。すなわち、デッキプレート３９の上から見た凹部３１が、鉄骨梁２０の上部フランジ面２２と当接している。そして、この当接部分にスタットボルト４５を設けて、鉄骨梁２０と床３０とを剛接合し、一体化した合成耐火梁１５を構成する。スタッドボルト４５の数については特に限定はないが、例えば、デッキプレート３９の凹部３１長手方向に２００ｍｍ〜４００ｍｍのピッチでスタッドボルト４５を設けるようにしてもよい。
【００１３】
鉄骨梁２０は、第一実施形態と同様に、デッキプレート３９に当接する上部フランジ面２２と上部フランジ２１のエッジ部２３，２３とを残して耐火被覆材２５で耐火被覆されている。このように、鉄骨梁２０の表面を一部省略して（露出したまま）耐火被覆した場合でも、スタッドボルト４５によって鉄骨梁２０と床３０とが一体化された合成耐火梁１５を構成しているので、座屈せずに火災時の荷重を十分支えることができる。また、鉄骨梁２０の耐火被覆作業において、作業の困難な上部フランジ２２のエッジ部２３，２３の被覆作業がなくなるので、作業性を向上できる。さらに、符号２６は耐火被覆材２５を鉄骨梁２０に貼り付けるための溶接ピンである。この溶接ピン２６は、鉄骨梁１０の溶接面に対して略垂直に取付けられるので作業性を向上できる。
【実施例】
【００１４】
次に、本発明の性能を実施例と比較例に基づいて説明する。
［試験体仕様］
・共通事項
加熱温度：ISO834に準拠
鉄骨：Ｈ-400×400×8×13
支持点間隔：4200mm
被覆材：商品名マキベエ（製造元ニチアス株式会社）20mm、上フランジの小口            露出
・床板部分の違い
実施例（本発明）：デッキプレート＋コンクリートが、スタッドボルトにより、                      鉄骨に接合されている
比較例（従来例）：ＡＬＣ100mmを載せただけ（落ちないように固定している                      が長さを500mm程度に分割し鉄骨が曲がるときの抵抗にな                      らないようにしている）
［合格基準値］
・たわみ量、たわみ速度が下記を越えないこと。
最大たわみ量(mm)：Ｌ/400ｄ2＝110mm
最大たわみ速度(mm/min)：Ｌ/9000ｄ2＝4.9mm/min
Ｌ：支点間距離(mm)
ｄ：梁高さ(mm)
［加熱温度と加熱時間］
・加熱温度：ISO834に規定されている加熱温度：Ｔ＝345log10(8t+1)+20
・加熱時間：１時間（建築基準法施行令第107条に規定されている梁耐火１時間)
【００１５】
上記のような試験の結果は、以下の通りである（図５および図６を参照のこと）。
（１）比較例（従来例）の場合、58分でたわみ速度が規定値を超え、耐火１時間に不合格となった。
（２）実施例（本発明）の場合、92分でたわみ速度が規定値を超え、耐火１時間に合格した。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、建築物や構造物などの施工において設けられる合成耐火梁の耐火被覆構造に広く利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】合成耐火梁の従来例を示す説明図。
【図２】本発明の第一実施形態を示す説明図。
【図３】本発明の第一実施形態を示すその他の説明図。
【図４】本発明の第二実施形態を示す説明図。
【図５】実施例（合成梁）および比較例（従来例）のたわみ量を示すグラフ。
【図６】実施例（合成梁）および比較例（従来例）のたわみ速度を示すグラフ。
【符号の説明】
【００１８】
１０  合成耐火梁        １５  合成耐火梁
２０  鉄骨梁            ２１  上部フランジ      ２２  上部フランジ面
２３  エッジ部          ２５  耐火被覆材        ２６  溶接ピン
２８  空隙部            ２９  熱分布
３０  床                ３１  凹部              ３４  凸部
３８  コンクリート      ３９  デッキプレート
４５  スタッドボルト
５０  鉄骨梁            ５２  上部フランジ面    ５９  ふさぎ材
６０  デッキプレート
【図１】
2006328821.tif 000003
【図２】
2006328821.tif 000004
【図３】
2006328821.tif 000005
【図４】
2006328821.tif 000006
【図５】
2006328821.tif 000007
【図６】
2006328821.tif 000008