(57)【要約】【課題】上下分割パネル方式の耐火被覆構造において、免震建物に残留変位が生じた際にも当初の耐火性能を保持することができること。【解決手段】免震装置の耐火被覆構造は、上部構造体と下部構造体との間に、免震装置と共に配置された上部耐火被覆材および下部耐火被覆材と、上部耐火被覆材および下部耐火被覆材の内側に配置されて上部耐火被覆材および下部耐火被覆材を支持する上部ブラケットおよび下部ブラケットと、上部耐火被覆材および下部耐火被覆材に設けられた上部耐火性能補強部材および下部耐火性能補強部材と、上部耐火被覆材および上部耐火性能補強部材と下部耐火被覆材および下部耐火性能補強部材との目地部に設けられた目地材とを備える。【選択図】図２
2018021396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造体と下部構造体との間に、免震装置と共に配置された上部耐火被覆材および下部耐火被覆材と、
前記上部耐火被覆材および前記下部耐火被覆材のそれぞれの内側に配置され、該上部耐火被覆材および該下部耐火被覆材のそれぞれを、前記免震装置の外周に支持する上部ブラケットおよび下部ブラケットと、
前記上部耐火被覆材および前記下部耐火被覆材のそれぞれに設けられた上部耐火性能補強部材および下部耐火性能補強部材と、
前記上部耐火被覆材および前記上部耐火性能補強部材と前記下部耐火被覆材および前記下部耐火性能補強部材との目地部に設けられた目地材と、
を備えた、免震装置の耐火被覆構造。
【請求項２】
前記上部耐火性能補強部材および前記下部耐火性能補強部材はそれぞれ、対応する前記上部耐火被覆材の目地部側の端部における外側の面、または、前記下部耐火被覆材の目地部側の端部における外側の面に支持されている、
請求項１の免震装置の耐火被覆構造。
【請求項３】
前記上部耐火性能補強部材および前記下部耐火性能補強部材のそれぞれの内外方向の厚みは、１０ｍｍ〜５０ｍｍであり、
前記上部耐火性能補強部材および前記下部耐火性能補強部材のそれぞれは、前記上部耐火被覆材および前記下部耐火被覆材と同じ材料で構成されている、
請求項１または２の免震装置の耐火被覆構造。
【請求項４】
前記上部耐火性能補強部材および前記下部耐火性能補強部材はそれぞれ、けい酸カルシウム板であり、
前記目地材は、加熱膨張材である、
請求項１〜３の何れか一項の免震装置の耐火被覆構造。
【請求項５】
前記免震装置は、積層ゴム支承タイプである、
請求項１〜４の何れか一項の免震装置の耐火被覆構造。
【請求項６】
上部構造体と下部構造体との間に、免震装置と共に配置された上部耐火被覆材および下部耐火被覆材と、
前記上部耐火被覆材および前記下部耐火被覆材のそれぞれの内側に配置され、該上部耐火被覆材および該下部耐火被覆材のそれぞれを、前記免震装置の外周に支持する上部ブラケットおよび下部ブラケットと、を備えた、免震装置の耐火被覆構造の耐火性能補強方法であって、
既存の前記上部耐火被覆材および前記下部耐火被覆材のそれぞれの目地部側の端部における外側の面に、新規の上部耐火性能補強部材および下部耐火性能補強部材を支持し、
既存の前記上部耐火被覆材および新規の前記上部耐火性能補強部材と既存の前記下部耐火被覆材および新規の前記下部耐火性能補強部材との目地部に、新規の目地材を設けた、
免震装置の耐火被覆構造の耐火性能補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置の耐火被覆構造、および、免震装置の耐火被覆構造の耐火性能補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、免震装置は基礎直上にあったため、免震装置に耐火構造は要求されなかった。しかし、近年では、免震層を有効に活用するなどの目的から中間階免震が多く採用されるようになり、その結果、柱頭や柱脚といった柱の一部に免震装置を備える構造が増えている。このように免震装置が柱の一部と見なされる構造にあっては、免震装置を含む柱として耐火構造とする必要があり、これに対応するためには免震装置に耐火被覆を施すことが一般的である。
【０００３】
免震建物は、地震後や強風を受けた後に水平変位が残留（残留変位）することがあり、この時、免震装置の耐火被覆材にもずれが生じてしまうことになる。免震建物の維持管理基準（一般社団法人日本免震構造協会発行）においては、免震建物の残留変位は最大５０ｍｍとする目安が示されているが、免震装置の耐火構造認定については、免震装置の水平変位がなく、かつ耐火被覆のずれが無い状態で評価試験が実施されており、変位やずれが生じた場合の耐火性能については考慮されていない。免震装置の耐火被覆にはいくつかのタイプがあり、タイプによっては変位の影響を受けにくい構造もあるが、多くの場合は変位や耐火被覆材のずれにより、耐火性能が漸減する傾向にある。
【０００４】
免震建物において、免震層を有効に活用するための中間階免震に関する耐火被覆構造としては、例えば特許文献１に示されるように、柱頭免震建物に対し大臣認定を取得している免震装置用の耐火被覆材を使用する技術が開示されている。また、免震装置用の耐火被覆構造としては、例えば特許文献２のように免震装置を取り囲むように耐火板を取付けたよりシンプルな構造が、開示されている。特許文献２の構造では、耐火板を上下２分割にして間にスリットを設け、スリット部がずれることで免震装置の動きに対応するとともに、火災時には該スリット部に挿入された熱膨張材が膨張してスリットを塞ぐものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０-２８１０６９号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１３８１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で使用する大臣認定等の評価試験においては、免震装置を、柱の一部とするため、免震装置の水平変位がなく、かつ耐火被覆のずれが無い状態で評価されており、残留変位が生じた場合の耐火性能については考慮されていない。
【０００７】
また、特許文献２の上下分割パネル方式の耐火被覆構造においては、免震装置の残留変位がそのまま耐火板のスリット（上下に２分割された耐火被覆パネル間の目地部）のずれに影響するため、最悪の場合、目地部の隙間が開くこととなり、熱膨張材での閉塞が及ばない場合には当初必要とされた耐火性能を保持出来なくなることが考えられる。上下分割パネル式の耐火被覆構造は、汎用性が高いため、残留変位に伴うずれ量に応じて耐火性能が低下する問題を改善する技術が望まれていた。また、既存の免震建物に残留変位が生じ、上下分割パネル式の耐火被覆構造の耐火材にずれが生じてしまった場合においても、初期の耐火性能を満足させる対処方法の技術が望まれていた。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、上下分割パネル方式の耐火被覆構造において、免震建物に残留変位が生じた際にも当初の耐火性能を保持できる構造を提供すること、および、残留変位が生じた既存の物件においても、初期の耐火性能を満足させるための耐火性能向上方法（工法）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的を達成するための本発明は、上部構造体と下部構造体との間に、免震装置と共に配置された上部耐火被覆材および下部耐火被覆材と、前記上部耐火被覆材および前記下部耐火被覆材のそれぞれの内側に配置され、該上部耐火被覆材および該下部耐火被覆材のそれぞれを、前記免震装置の外周に支持する上部ブラケットおよび下部ブラケットと、前記上部耐火被覆材および前記下部耐火被覆材のそれぞれに設けられた上部耐火性能補強部材および下部耐火性能補強部材と、前記上部耐火被覆材および前記上部耐火性能補強部材と前記下部耐火被覆材および前記下部耐火性能補強部材との目地部に設けられた目地材と、を備えた、免震装置の耐火被覆構造である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上下分割パネル方式の耐火被覆構造において、免震建物に残留変位が生じた際にも当初の耐火性能を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】免震建物に使用する免震装置の耐火被覆構造の概要を示す図であり、残留変位が生じる前の当初の状態を示す図である。
【図２】図１における耐火構造部分の詳細を示す図である。
【図３】図１において、残留変位が生じている場合を例示する図である。
【図４】図３において、火災時の状態を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。
【００１３】
図１は、免震建物に使用する免震装置の耐火被覆構造の概要を示す図であり、残留変位が生じる前の当初の状態を示す図である。図２は、図１における耐火構造部分の詳細を示す図である。
【００１４】
本実施の形態の免震装置の耐火被覆構造は、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５と、上部ブラケット７および下部ブラケット９と、上部耐火性能補強部材１１および下部耐火性能補強部材１３と、目地材１５とを備える。
【００１５】
建築物の上部構造体２１と下部構造体２３とは分離している。すなわち、上下分割パネル式の耐火被覆構造は、変位に追従するために上下に分割されたパネルで免震装置を被覆した構造であり、上下パネル間には目地が設けてある。
【００１６】
上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５は、それら上部構造体２１と下部構造体２３との間に、免震装置２５と共に配置されている。なお、一例であるが、上部構造体２１および下部構造体２３は、巨視的にみて角柱状に延びており、すなわち、四面の各面に、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５が配置されている。つまり、一面あたりの上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５を一セットとした場合、四セットの上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５によって、免震装置２５が包囲されており、図１ではその二セット分が現れており、図２では一セット分が現れている。一例であるが、免震装置２５は、積層ゴム支承タイプである。
【００１７】
上部ブラケット７および下部ブラケット９はそれぞれ、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５のそれぞれの内側（免震装置側）であって、且つ、免震装置２５の外側（耐火被覆材側）に配置される。上部ブラケット７および下部ブラケット９はそれぞれ、支持する対象の上部耐火被覆材３または下部耐火被覆材５の内側から、当該対象の上部耐火被覆材３または下部耐火被覆材５を支持する。
【００１８】
上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５はそれぞれ、対応する上部ブラケット７および下部ブラケット９の一面に、ボルト２７によって、固定されている。ボルト２７は、対応する上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５を貫通しており、ボルト２７の頭部は、対応する上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５の外側（免震装置と反対側）の面に露出しており、ボルト２７の先端部が、対応する上部ブラケット７および下部ブラケット９の一面に、ねじ込まれている。また、上部ブラケット７および下部ブラケット９はそれぞれ、他の一面または他の二面において、対応する上部構造体２１または下部構造体２３に支持されている。このようにして、上部ブラケット７および下部ブラケット９はそれぞれ、内外方向（水平方向）に関して、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５と、免震装置２５との間に配置され、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５を、免震装置２５の外周に支持する。
【００１９】
上部耐火性能補強部材１１および下部耐火性能補強部材１３は、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５のそれぞれの目地部側の端部３ａ、５ａにおける外側（免震装置と反対側）の面３ｂ、５ｂに支持される。上部耐火性能補強部材１１および下部耐火性能補強部材１３はそれぞれ、例えば、釘、ビスあるいは耐火接着剤によって、または、これら釘、ビスおよび耐火接着剤を少なくとも２つ以上、併用することによって、対応する上部耐火被覆材３または下部耐火被覆材５の外側の面３ｂ、５ｂに固定される。なお、上部耐火性能補強部材１１および下部耐火性能補強部材１３は、図２の紙面の表裏方向に、対応する上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５と同程度、延びている。他の面でも同様である。
【００２０】
目地材１５は、上部耐火被覆材３および上部耐火性能補強部材１１と、下部耐火被覆材５および下部耐火性能補強部材１３との目地部に設けられている。一例であるが、図示例では、目地材１５は、下部耐火被覆材５の上面および下部耐火性能補強部材１３の上面に取り付けられている。
【００２１】
上部耐火被覆材３の下面および上部耐火性能補強部材１１の下面と、目地材１５の上面との間には、ガスケット２９が配置されている。ガスケット２９は、通常の状態において目地部の隙間を塞ぎ、耐火被覆構造の内側へ埃等が入り込むのを防止するのが目的であり、例えば、弾力性のある発泡ゴム材など既存の建築用ガスケットを適用できる。
【００２２】
上部耐火性能補強部材１１および下部耐火性能補強部材１３のそれぞれの内外方向の厚みＴは、１０ｍｍ〜５０ｍｍである。図示例では、上部耐火性能補強部材１１および下部耐火性能補強部材１３は、同じ厚みを有している。また、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５はそれぞれ、内外方向の厚みが上面から下面にわたって一様であり、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５は、同じ厚みを有している。
【００２３】
上部耐火性能補強部材１１および下部耐火性能補強部材１３のそれぞれは、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５と同じ材料で構成されている。例えば、上部耐火被覆材３および下部耐火被覆材５をそれぞれ、けい酸カルシウム板で構成し、上部耐火性能補強部材１１および下部耐火性能補強部材１３もそれぞれ、けい酸カルシウム板で構成したものは、施工が容易であり耐火性能も高いため良好な耐火被覆構造である。目地材１５は、火災発生の際に膨張して目地部の隙間を塞ぐための加熱膨張材である。目地材に用いる加熱膨張材としては、例えば、鱗片状黒鉛の層間に硫酸等をインターカレートしたいわゆる膨張黒鉛を主原料とし、補強用の繊維質材料などと共に樹脂バインダー等を用いてシート状に加工成形したものが好適である。なお、目地材１５は、可撓性を有するものであってもよい。
【００２４】
次に、本実施の形態の作用について説明する。初期状態を保った免震建物は、図１に示されるように、上部構造体２１、上部耐火被覆材３および上部耐火性能補強部材１１と、下部構造体２３、下部耐火被覆材５および下部耐火性能補強部材１３とは、相互に水平変位がゼロの状態にある。一方、強風の影響や強い地震を経験した免震建物は、免震装置の上下間に水平方向の変位が残留することがあり、その結果、図３に示されるように、上部構造体２１、上部耐火被覆材３および上部耐火性能補強部材１１と、下部構造体２３、下部耐火被覆材５および下部耐火性能補強部材１３との間に、残留変位が生じる場合がある。ここで、上述した厚みが一様の上部耐火被覆材および下部耐火被覆材だけを有する既存の免震装置の耐火被覆構造では、残留変位が生じた場合には、目地の重なりが無くなり、被覆の連続性に弱点部分が生じる恐れがある。これに対して、本実施の形態では、残留変位が生じた状態で、火災が発生した場合でも、上部耐火性能補強部材１１および下部耐火性能補強部材１３による重なりが確保された状態で、目地部に配置された加熱膨張材が膨張して目地を塞ぐため、耐火被覆の連続性を保持することができる。
【００２５】
以上のように構成された本実施の形態では、次のような優れた利点が得られている。すなわち、本実施の形態では、残留変位が生じた状態で、火災が発生した場合でも、耐火性能補強部材と耐火被覆材との重なりが確保された状態で、目地材が目地を塞ぐため、耐火被覆の連続性を保持することができる。また、耐火性能補強部材の内外方向の厚みは、１０ｍｍ〜５０ｍｍが適当といえるが、許容される残留変位に対応させることが重要である。一般的には、免震建物の維持管理基準による残留変位の最大目安は５０ｍｍとすることが多いため、耐火性能補強部材の内外方向の厚みは、５０ｍｍあれば十分であり、好適には３０ｍｍ〜５０ｍｍで必要な耐火性能を得ることができる。また、残留変位が生じた場合においてもガスケット２９が目地隙間を有効に塞ぐことができるよう耐火性能補強材の内外方向の厚さを設定することが好ましい。 大きな残留変位が生じた場合において、ガスケット２９による目地隙間の閉塞をより確実にするためには、耐火被覆材と耐火性能補強材で構成される目地部の最も内側に近い位置、および最も外側に近い位置の二カ所にガスケット２９を設け、残留変位が大きくなった際にも内側か外側どちらかのガスケット２９により閉塞を保つ構造とするのが有効である。 一方、耐火性能補強部材の上下方向の厚さ（耐火性能補強部材の幅）は、耐火被覆材との連続性を保つ意味から、耐火被覆材の内外方向の厚さと同じにすることが好ましく、こうすることにより十分な強度で耐火被覆材に固定することができる。
【００２６】
また、耐火被覆材の内側（免震装置側）には、免震装置との干渉を避けるためのクリアランスが必要である。よって、耐火性能補強部材が耐火被覆材の内側に位置する場合、その分、構造全体（構造全周）が大型化する問題がある。特に、実際には、４面全体でこのようなクリアランスの問題が存在するため、構造全体（構造全周）で生じる大型化は、大きな問題となり得る。これに対して、本実施の形態のように、耐火性能補強部材が耐火被覆材の外側（免震装置と反対側）に設けている場合には、クリアランスの評価は、既存の耐火被覆構造と同様でよいため、上記のように残留変位が生じた場合の耐火被覆の連続性を保持することが可能でありながら、構造全体の大幅な大型化を回避することも可能となっている。
【００２７】
さらに、耐火性能補強部材が耐火被覆材の外側（免震装置と反対側）の面の全体にある場合、耐火性能補強部材および耐火被覆材の固定は、最外側である耐火性能補強部材の外側の面から、より長いボルトを、挿入し、ブラケットにねじ込む必要がある。しかしながら、このようにボルトの長さが増加する場合、ブラケットにねじ穴（タップ穴）の精度が、極めて厳格に要求され、作業コストの増大やブラケットの強度補強策に関するコスト増大が伴う。特に、耐火性能補強部材および耐火被覆材の留め付けは、免震装置を最終的に塞ぐ都合上、内側（免震装置側）からではなく外側から作業を行う必要があり、このため、留め付けに使用するボルトは、必然的に片持ち状態のねじ込みになる。よって、ボルトの長尺化は、ブラケットにおける支持強度の負担を大きく増大させる。これに対して、本実施の形態では、耐火性能補強部材が、耐火被覆材の外側の面の全体に存在するわけではなく、耐火被覆材の外側の面のうち目地部側にのみ、存在する。よって、耐火性能補強部材が耐火被覆材の支持は、これまでどおりのボルトによって、ブラケットによって支持することができるので、上記のように残留変位が生じた場合の耐火被覆の連続性を保持することが可能であり、なお且つ、構造全体の大幅な大型化を回避することも可能でありながら、さらに、作業コストの増大やブラケットの強度補強策に関するコスト増大を回避することも可能となっている。
【００２８】
以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。
【００２９】
本発明は、上記のように免震装置の耐火被覆構造を提供することに加え、免震装置の耐火被覆構造の耐火性能補強方法も提供する。すなわち、当該方法は、上部構造体と下部構造体との間に、免震装置と共に配置された上部耐火被覆材および下部耐火被覆材と、上部耐火被覆材および下部耐火被覆材のそれぞれの内側に配置され、上部耐火被覆材および下部耐火被覆材のそれぞれを、免震装置の外周に支持する上部ブラケットおよび下部ブラケットと、を備えた、免震装置の耐火被覆構造の耐火性能補強方法であって、既存の上部耐火被覆材および下部耐火被覆材のそれぞれの目地部側の端部における外側の面に、新規の上部耐火性能補強部材および下部耐火性能補強部材を支持し、既存の上部耐火被覆材および新規の上部耐火性能補強部材と既存の下部耐火被覆材および新規の下部耐火性能補強部材との目地部に、新規の目地材を設ける。
【００３０】
また、上部耐火性能補強部材および下部耐火性能補強部材を備える態様は、既存の上部耐火被覆材および下部耐火被覆材に後付けする態様には限られず、耐火性能補強部材と耐火被覆材とが当初から一体のものとして製作されている態様であってもよい。
【符号の説明】
【００３１】
３  上部耐火被覆材、５  下部耐火被覆材、７  上部ブラケット、９  下部ブラケット、１１  上部耐火性能補強部材、１３  下部耐火性能補強部材、１５  目地材、２１  上部構造体、２３  下部構造体、２５  免震装置、２７  ボルト。
【図１】
2018021396.tif 000003
【図２】
2018021396.tif 000004
【図３】
2018021396.tif 000005
【図４】
2018021396.tif 000006