(57)【要約】【課題】耐火性能を確保しつつ、梁に形成された貫通孔の有効径が狭まることを抑制することができる耐火被覆梁を提供する。【解決手段】耐火被覆梁１０は、貫通孔１４が形成された金属製の梁１２と、貫通孔１４の周縁から突出する筒部材としてのスリーブ管１８と、梁１２及びスリーブ管１８の外面を被覆する耐火被覆部材２２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が形成された金属製の梁と、
前記貫通孔の周縁から突出する筒部材と、
前記梁及び前記筒部材の外面を被覆する耐火被覆部材と、
を有する耐火被覆梁。
【請求項２】
前記筒部材は、前記貫通孔へ挿通されたスリーブ管である、請求項１に記載の耐火被覆梁。
【請求項３】
前記スリーブ管の長さは、２００ｍｍ以上とされている、請求項２に記載の耐火被覆梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火被覆梁に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄骨梁等の金属製の梁において、ダクト等の設備配管を挿通するための貫通孔が設けられることがある。ここで、建築基準法などで規定される耐火性能や準耐火性能、防火性能が必要な建物の梁として金属製の梁を用いる場合、火災時における耐力低下や剛性低下を抑制するため、所定の厚さの耐火被覆部材で金属製の梁を被覆する必要がある。
【０００３】
このため、梁に貫通孔が設けられている場合、貫通孔の内周面（小口面）にも所定の厚さの耐火被覆が必要となり、耐火被覆部材によって貫通孔の有効径（実径）が狭まることで貫通孔に配置される設備配管の大きさが制限されていた。
【０００４】
この問題を解決するため、例えば特許文献１には、ロックウール等の耐火被覆部材より厚さの薄い熱膨張性耐火シートを鉄骨梁の貫通孔の内周面に設けることで、耐火性能を確保しつつ、貫通孔の有効径（実径）が狭まることを抑制する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９８０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、熱膨張性耐火シートの認定条件には、鉄骨梁の寸法や耐火被覆部材の比重等の条件があるため、条件を満たさない鉄骨梁では耐火性能を確保することができない虞があった。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑み、耐火性能を確保しつつ、梁に形成された貫通孔の有効径が狭まることを抑制することができる耐火被覆梁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】
【０００８】
請求項１に記載の耐火被覆梁は、貫通孔が形成された金属製の梁と、前記貫通孔の周縁から突出する筒部材と、前記梁及び前記筒部材の外面を被覆する耐火被覆部材と、を有する。
【０００９】
上記構成によれば、金属製の梁の貫通孔の周縁に筒部材が突出形成されており、梁及び筒部材の外面が耐火被覆部材によって被覆されている。このため、火災時等において、筒部材及び筒部材の外面に被覆された耐火被覆部材によって、貫通孔の内周面へ伝わる輻射熱を遮蔽して低減させることができ、梁の温度上昇を抑制することができる。
【００１０】
これにより、貫通孔の内周面に被覆される耐火被覆部材を無くす、又は耐火被覆部材の厚さを低減させることができ、耐火性能を確保しつつ、貫通孔の有効径が狭まることを抑制することができる。
【００１１】
請求項２に記載の耐火被覆梁は、請求項１に記載の耐火被覆梁であって、前記筒部材は、前記貫通孔へ挿通されたスリーブ管である。
【００１２】
上記構成によれば、筒部材がスリーブ管とされているため、貫通孔内にスリーブ管を挿通させることで、貫通孔の周縁に筒部材を容易に形成することができるとともに、スリーブ管によって貫通孔の内周面全周を覆うことができる。
【００１３】
請求項３に記載の耐火被覆梁は、請求項２に記載の耐火被覆梁であって、前記スリーブ管の長さは、２００ｍｍ以上とされている。
【００１４】
上記構成によれば、スリーブ管の長さを２００ｍｍ以上とすることで、汎用品のスリーブ管を用いることができるとともに、スリーブ管の長さが２００ｍｍ未満とされている構成と比較して、貫通孔の内周面へ伝わる輻射熱をより遮蔽して低減させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、耐火性能を確保しつつ、梁に形成された貫通孔の有効径が狭まることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（Ａ）は第１実施形態における耐火被覆梁を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（Ａ）は火災時における従来の耐火被覆梁へ伝わる輻射熱を示す説明図であり、（Ｂ）は火災時における第１実施形態の耐火被覆梁へ伝わる輻射熱を示す説明図である。
【図３】（Ａ）は第２実施形態における耐火被覆梁を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】（Ａ）は第３実施形態における耐火被覆梁を示す図１（Ｂ）に相当する断面図であり、（Ｂ）は火災時における第３実施形態の耐火被覆梁を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態における耐火被覆梁について、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、及び図２を用いて説明する。
【００１８】
（構成）
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、本実施形態の耐火被覆梁１０は、例えば断面がＨ形状とされたＨ形鋼で構成された金属製の梁１２を有している。なお、梁１２は、ロール成形によって成形されたロールＨであってもよく、一対のフランジ１２Ａ、１２Ｂとウェブ１２Ｃとを溶接して組み立てたビルドＨであってもよい。
【００１９】
また、梁１２の断面はＨ形状には限られず、Ｔ形状やＬ形状、Ｃ形状等であってもよい。さらに、梁１２の材質も鋼には限られず、ステンレスやアルミニウム等、他の金属で構成されていてもよい。
【００２０】
梁１２には、ウェブ１２Ｃを厚さ方向に貫通する円形断面の貫通孔１４が形成されている。なお、本実施形態では、梁１２に１つの貫通孔１４が形成されている場合について説明するが、梁１２の材軸方向に沿って複数の貫通孔１４が形成されていてもよい。また、梁１２の上部には、例えばコンクリート製のスラブ１６が構築されている。
【００２１】
貫通孔１４には、外径が貫通孔１４の内径より僅かに小さい筒部材としてのスリーブ管１８が挿通されている。スリーブ管１８は、例えば肉厚が１．６ｍｍ〜１．８ｍｍ程度とされた鋼製の筒部材であり、図示しない固定部材によって長手方向の略中央部が貫通孔１４の内周面１４Ａ（小口面）に固定されている。これにより、スリーブ管１８によって貫通孔１４の内周面１４Ａ全周が覆われている。
【００２２】
なお、スリーブ管１８の材質は鋼以外のセラミック等とされていてもよいが、鋼製とすることにより、スリーブ管１８の肉厚をより薄くすることができる。また、図１（Ｂ）に示すように、スリーブ管１８には、例えばダクト等の設備配管２０が挿通されている。
【００２３】
スリーブ管１８の長手方向両端部は、貫通孔１４の周縁から梁１２のウェブ１２Ｃに対して直交する方向に突出している。ここで、図１（Ｂ）に示すように、スリーブ管１８の長手方向の長さＬは、一例として２００ｍｍ以上とされている。
【００２４】
また、梁１２の外面、及び貫通孔１４に挿通されたスリーブ管１８の外面には、法律上義務付けられた所定の厚さの耐火被覆部材２２が被覆されている。一方、スリーブ管１８の内面には、耐火被覆部材２２が被覆されていない、もしくは、耐火被覆部材２２が所定の厚さより薄く被覆されている。
【００２５】
耐火被覆部材２２を被覆する方法としては、ロックウールを吹付ける方法や、無機繊維フェルトを主材とする乾式被覆部材を巻付ける方法、耐火塗料を塗布する方法、ボード状の被覆材を取付ける方法等が挙げられる。
【００２６】
（作用及び効果）
次に、火災時における本実施形態の耐火被覆梁１０へ伝わる輻射熱Ｎと従来の耐火被覆梁３０へ伝わる輻射熱Ｎの違いについて、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を用いて説明する。
【００２７】
なお、従来の耐火被覆梁３０は、梁３２に形成された貫通孔３４の内周面３４Ａに耐火被覆部材３６が被覆されておらず、貫通孔３４にスリーブ管が挿通されていない構成とされている。また、本実施形態の耐火被覆梁１０及び従来の耐火被覆梁３０において、貫通孔１４、３４に挿通されている設備配管２０は図示を省略する。
【００２８】
図２（Ａ）に示すように、貫通孔３４にスリーブ管が挿通されていない従来の耐火被覆梁３０では、火災時において、火炎からの輻射熱Ｎが貫通孔３４の内周面３４Ａに直接伝わり、梁３２の温度が上昇する。一方、図２（Ｂ）に示すように、本実施形態の耐火被覆梁１０では、火災時において、火炎からの輻射熱Ｎがスリーブ管１８及びスリーブ管１８の外面に被覆された耐火被覆部材２２によって遮られる。
【００２９】
一般的に、輻射熱Ｎの強度は火炎から受熱面である貫通孔１４の内周面１４Ａまでの距離や角度により求まる形態係数に比例する。具体的には、例えば貫通孔１４の内周面１４Ａに正面（０°）から伝わる輻射熱Ｎの強度は、斜め方向（例えば４５°）から伝わる輻射熱Ｎの強度より高くなる。
【００３０】
ここで、本実施形態によれば、スリーブ管１８及びスリーブ管１８の外面に被覆された耐火被覆部材２２によって、特に角度が小さい範囲（例えば０°〜４５°）の輻射熱Ｎを遮蔽することができる。このため、スリーブ管を有しない従来の耐火被覆梁３０と比較して、貫通孔１４の内周面１４Ａへ伝わる輻射熱Ｎ（の強度）を低減させることができ、梁１２の温度上昇を抑制することができる。
【００３１】
具体的には、貫通孔１４の内周面１４Ａに所定の厚さの耐火被覆部材２２が被覆されている梁と同等以上の耐火性能を確保することができる。これにより、貫通孔１４の内周面１４Ａに被覆される耐火被覆部材２２を無くす、又は耐火被覆部材２２の厚さを低減させることができ、耐火性能を確保しつつ、貫通孔１４の有効径が狭まることを抑制することができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、貫通孔１４の周縁に設けられる筒部材をスリーブ管１８によって構成している。このため、貫通孔１４内にスリーブ管１８を挿通させることで、貫通孔１４の周縁に筒部材を容易に形成することができるとともに、スリーブ管１８によって貫通孔１４の内周面１４Ａ全周を覆うことができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、スリーブ管１８の長さが２００ｍｍ以上とされている。このため、汎用品のスリーブ管１８を用いることができるとともに、スリーブ管１８の長さが２００ｍｍ未満とされている構成と比較して、貫通孔１４の内周面１４Ａへ伝わる輻射熱Ｎをより遮蔽して低減させることができる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態における耐火被覆梁について、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００３５】
（構成）
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、本実施形態の耐火被覆梁４０では、梁４２のウェブ４２Ｃにおける貫通孔４４の周縁に筒部材としてのリブ４６が突出形成されている。リブ４６は、例えば梁４２と同じ鋼製とされており、梁４２のウェブ４２Ｃに溶接されている。また、リブ４６は、貫通孔４４の周縁を囲む円筒形状とされており、ウェブ４２Ｃの両面からウェブ４２Ｃに対して直交する方向にそれぞれ突出している。
【００３６】
なお、リブ４６の材質は鋼には限られず、他の金属やセラミック等とされていてもよい。また、リブ４６の形状も、貫通孔４４の周縁を囲む形状とされていればよく、角筒形状等とされていてもよい。
【００３７】
図３（Ｂ）に示すように、一対のリブ４６は、ウェブ４２Ｃからの突出長さが略等しくされており、一対のリブ４６の突出長さの和は、梁の幅より長くされている。なお、貫通孔１４には、例えばダクト等の図示しない設備配管が挿通されている。
【００３８】
また、梁４２及びリブ４６の外面には、法律上義務付けられた所定の厚さの耐火被覆部材４８が被覆されている。一方、貫通孔４４の内周面４４Ａ（小口面）及びリブ４６の内面には、耐火被覆部材４８が被覆されていない、もしくは、耐火被覆部材４８が所定の厚さより薄く被覆されている。
【００３９】
（作用及び効果）
本実施形態の耐火被覆梁４０によれば、梁４２の貫通孔４４の周縁にリブ４６が突出形成されており、リブ４６の外面が耐火被覆部材４８によって被覆されている。このため、第１実施形態の耐火被覆梁１０と同様に、火災時等において、リブ４６及びリブ４６の外面に被覆された耐火被覆部材４８によって輻射熱を遮ることができ、貫通孔４４の内周面４４Ａへ伝わる輻射熱を低減させることができる。
【００４０】
具体的には、貫通孔４４の内周面４４Ａに所定の厚さの耐火被覆部材４８が被覆されている梁と同等以上の耐火性能を確保することができる。これにより、貫通孔４４の内周面４４Ａに被覆される耐火被覆部材４８を無くす、又は耐火被覆部材４８の厚さを低減させることができ、耐火性能を確保しつつ、貫通孔４４の有効径が狭まることを抑制することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、貫通孔４４の周縁に設けられる筒部材を、ウェブ４２Ｃに突出形成されたリブ４６によって構成している。このため、リブ４６の貫通孔４４の周縁における位置や形状、突出長さ等を変えることが容易となり、筒部材がスリーブ管１８で構成されている場合と比較して、筒部材の設計の自由度を高めることができる。
【００４２】
＜第３実施形態＞
以下、本発明の第３実施形態における耐火被覆梁について、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４３】
（構成）
図４（Ａ）に示すように、本実施形態の耐火被覆梁５０では、梁５２のウェブ５２Ｃに形成された貫通孔５４に、筒部材としてのスリーブ管５６が挿通されている。
【００４４】
スリーブ管５６は、例えば第１実施形態のスリーブ管１８と同様の鋼製の筒部材であり、図示しない固定部材によって長手方向の略中央部が貫通孔５４の内周面５４Ａ（小口面）に固定されている。なお、スリーブ管５６には、例えばダクト等の図示しない設備配管が挿通されている。
【００４５】
スリーブ管５６の長手方向両端部は、貫通孔５４の周縁から梁５２のウェブ５２Ｃに対して直交する方向に突出している。また、スリーブ管５６の長手方向両端部には、スリーブ管５６の長手方向中央部より内径が大きい拡幅部５６Ａが形成されており、拡幅部５６Ａの内周面には、全周にわたって熱膨張性耐火シート５８が貼付けられている。
【００４６】
熱膨張性耐火シート５８は、火災時において、火炎からの輻射熱Ｎにより膨張する熱膨張性耐火材で構成されており、熱膨張性耐火材としては、例えば熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂、熱膨張性層状無機物、無機充填材等が挙げられる。
【００４７】
また、梁５２の外面、及び貫通孔５４に挿通されたスリーブ管５６の外面には、法律上義務付けられた所定の厚さの耐火被覆部材６０が被覆されている。一方、スリーブ管５６の内面には、耐火被覆部材６０が被覆されていない。
【００４８】
（作用及び効果）
図４（Ｂ）に示すように、本実施形態の耐火被覆梁５０では、火災時において、火炎からの輻射熱Ｎによってスリーブ管５６の長手方向両端部の内周面に貼付けられた熱膨張性耐火シート５８が膨張する。これにより、熱膨張性耐火シート５８によってスリーブ管５６の長手方向両端部の開口が塞がれる。
【００４９】
すなわち、本実施形態の耐火被覆梁５０によれば、火災時において、膨張した熱膨張性耐火シート５８によって輻射熱Ｎを遮ることができ、スリーブ管５６の内部及び貫通孔５４の内周面５４Ａへ伝わる輻射熱Ｎを低減させることができる。
【００５０】
具体的には、貫通孔５４の内周面５４Ａに所定の厚さの耐火被覆部材６０が被覆されている梁と同等以上の耐火性能を確保することができる。これにより、貫通孔５４の内周面５４Ａに被覆される耐火被覆部材６０を無くすことができ、耐火性能を確保しつつ、貫通孔５４の有効径が狭まることを抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、スリーブ管５６の長手方向両端部に拡幅部５６Ａが形成されており、拡幅部５６Ａの内周面に熱膨張性耐火シート５８が貼付けられている。このため、スリーブ管５６に拡幅部５６Ａが形成されていない構成と比較して、熱膨張性耐火シート５８によって貫通孔５４の有効径が狭まることを抑制することができる。
【００５２】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明について第１、第２実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。
【００５３】
例えば、第１実施形態では、スリーブ管１８の長手方向の長さＬが２００ｍｍ以上とされていたが、より具体的には、スリーブ管１８の長手方向の長さＬが梁１２の幅Ｈより長くされていることが好ましい。
【００５４】
スリーブ管１８の長手方向の長さＬを梁１２の幅Ｈより長くすることで、特に梁１２のフランジ１２Ａ、１２Ｂ、及びフランジ１２Ａ、１２Ｂの外面に被覆された耐火被覆部材２２によって遮ることができなかった輻射熱Ｎを、スリーブ管１８及びスリーブ管１８の外面に被覆された耐火被覆部材２２によって遮ることが可能となる。
【００５５】
また、第３実施形態では、スリーブ管５６の長手方向両端部のみが長手方向中央部と比較して拡幅していたが、スリーブ管５６は、長手方向中央部から長手方向両端部にかけて徐々に拡幅する形状とされていてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０、４０、５０            耐火被覆梁
１２、４２、５２            梁
１４、４４、５４            貫通孔
１８、５６                  スリーブ管（筒部材の一例）
２２、４８、６０            耐火被覆部材
４６                        リブ（筒部材の一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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