(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に対向する二枚のフランジと、該フランジを連結する一枚のウェブとからなる鉄骨梁と、
前記ウェブに平行な側面を有し、前記二枚のフランジのうち下方に位置する下側フランジの上面側であって前記ウェブの両側にそれぞれ設けられた第一および第二の立上部材と、
少なくとも、前記第一の立上部材の側面上端部から前記下側フランジの下面側を通り前記第二の立上部材の側面上端部までの全面を覆う熱膨張性耐火材と、
少なくとも、前記ウェブと、前記下側フランジの上面側であって前記ウェブと前記立上部材の側面とに挟まれた部分とを覆う吹付耐火材と、
を有し、
前記立上部材が、Ｌ字状であることを特徴とする耐火鉄骨梁。
【請求項２】
前記熱膨張性耐火材が、熱膨張性耐火シートであることを特徴とする請求項１に記載の耐火鉄骨梁。
【請求項３】
前記立上部材のウェブ側の側面が熱膨張性耐火材で覆われており、
該熱膨張性耐火材と前記吹付耐火材との間に熱消失性部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載の耐火鉄骨梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の耐火鉄骨梁に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐火建築物の鉄骨梁は、建築基準法第２条第７号、第２条第９号の２、建築基準法施行令第１０７条、第１０８条の３により、火災による加熱が加えられた場合に構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊その他の損壊を生じないことが要求されている。この要求を満たすために鉄骨梁を吹付耐火材で被覆することが広く行われている。例えば、吹付耐火材としてロックウールを使用した場合、１、２、３時間の耐火時間に応じて、それぞれ、２５、４０、６０ｍｍの厚さで鉄骨梁を被覆する必要がある。鉄骨梁の下面を６０ｍｍの厚さの吹付耐火材で被覆するとその分だけ階高が大きくなるため、複数階層を有する建築物では、建物全体の高さが高くなってしまい、建築コストが増加するという問題がある。そのため、鉄骨梁の下側フランジの下面に、吹付耐火材でなく熱膨張性耐火シートを施し、鉄骨梁下面の被覆厚を薄くする工法が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、断面Ｈ形状の鉄骨梁の二枚のフランジのうち、少なくとも下側フランジの外面に熱膨張性耐火シートを貼り付ける耐火被覆構造が提案されている。図１５に、特許文献１の図４を示す。特許文献１に記載の発明では、熱膨張性耐火シートは、下側フランジと同幅（図１５：特許文献１の図４）か、張り出して（特許文献１の図５、６参照）貼り付けられる。
【０００４】
図１５に示す熱膨張性耐火シートが下側フランジと同幅である耐火被覆構造において、吹き付け不燃材を吹き付ける際には下側フランジの下方に補助板が必要である（特許文献１の図３参照）。補助板は何らかの支持部材で支えねばならず、支持部材および補助板の設置・除去といった工程が必要であり、施工が煩雑である。また、熱膨張性耐火シートは、その厚み方向に膨張し、幅方向へはほとんど膨張しない。そのため、図１５に示す耐火被覆構造において、熱膨張性耐火シートが膨張しても、下側フランジの側端部において被覆厚が不足するという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１の図５、６に記載の耐火被覆構造の施工方法に関して、特許文献１の段落００５４及び００５９には、外側に張り出した熱膨張性耐火シートが補助板の機能を果たすため補助板が不要であると記載されている。しかし、熱膨張性耐火シートは柔軟性を有し、また、吹きつけ直後の吹き付け不燃材は水を含み重たいため、補助板なしで吹き付け不燃材を吹き付けると、外側に張り出した熱膨張性耐火シートが撓み、硬化前の吹き付け不燃材が流れ落ちてしまうという問題がある。そのため、実際に施工するには補助板を設ける必要がある。
【０００６】
特許文献２には、ウェブの下端に連結されたフランジの下面から、両端部を回りこんでフランジの上面まで連続して設けられた発泡性耐火材と、発泡性耐火材の発泡前における発泡性耐火材への入熱を確保するように発泡性耐火材と重ならないように非発泡性耐火材を設けた鉄骨梁の耐火被覆構造が提案されている。図１６に、特許文献２の図１を示す。
【０００７】
特許文献２には、その施工方法について詳述されていないが、非発泡性耐火材を吹き付けにより、発泡性耐火材と重ならないように施工するには高い寸法精度が要求される。このような施工には型枠を使用することが必要であるが、型枠の設置および解体の際に、非発泡性耐火材、および発泡性耐火材を損傷し、これらの損傷により耐火性が低下するという問題がある。また、型枠の設置・解体という工程が必要であり施工が煩雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−２２７７５２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９９８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
施工が容易で、耐火性能が高い、下側フランジの下面が熱膨張性耐火材で覆われている耐火鉄骨梁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１．水平方向に対向する二枚のフランジと、該フランジを連結する一枚のウェブとからなる鉄骨梁と、
前記ウェブに平行な側面を有し、前記二枚のフランジのうち下方に位置する下側フランジの上面側であって前記ウェブの両側にそれぞれ設けられた第一および第二の立上部材と、
少なくとも、前記第一の立上部材の側面上端部から前記下側フランジの下面側を通り前記第二の立上部材の側面上端部までの全面を覆う熱膨張性耐火材と、
少なくとも、前記ウェブと、前記下側フランジの上面側であって前記ウェブと前記立上部材の側面とに挟まれた部分とを覆う吹付耐火材と、
を有することを特徴とする耐火鉄骨梁。
２．前記立上部材の側面を覆う前記熱膨張性耐火材の上端部の高さが、前記吹付耐火材が前記下側フランジの上面側を覆う部分の厚さ以上であることを特徴とする１．に記載の耐火鉄骨梁。
３．前記立上部材が、Ｌ字状であることを特徴とする１．または２．に記載の耐火鉄骨梁。
４．前記第一および第二の立上部材が、下側フランジの少なくとも側面と下面とを覆うカバーの両側端であることを特徴とする１．または２．に記載の耐火鉄骨梁。
５．前記立上部材の側面が、前記下側フランジの側端部よりも前記ウェブ側に位置することを特徴とする１．〜４．のいずれかに記載の耐火鉄骨梁。
６．前記熱膨張性耐火材が、熱膨張性耐火シートであることを特徴とする１．〜５．のいずれかに記載の耐火鉄骨梁。
７．前記熱膨張性耐火材が、前記第一の立上部材のみを覆う第一の熱膨張性耐火材と、前記第二の立上部材のみを覆う第二の熱膨張性耐火材と、前記下側フランジのみを覆う第三の熱膨張性耐火材とからなることを特徴とする１．〜６．のいずれかに記載の耐火鉄骨梁。
８．前記立上部材のウェブ側の側面が熱膨張性耐火材で覆われており、
該熱膨張性耐火材と前記吹付耐火材との間に熱消失性部材を有することを特徴とする１．〜７．のいずれかに記載の耐火鉄骨梁。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の耐火鉄骨梁は、下側フランジの下面が熱膨張性耐火材で覆われており、耐火被覆を含めた耐火鉄骨梁全体の高さを小さくすることができるため、階高を低くすることができる。高層ビルのような複数階を有する建築構造物では、階高を低減することにより１フロアを増やせる場合もある。
【００１２】
本発明の耐火鉄骨梁は、下側フランジの上面に立上部材を設け、この立上部材を吹付耐火材を吹き付ける際の型枠として用いるため、施工時に補助板や型枠が不要であり施工が簡便である。また、補助板や型枠が不要なため、これらの設置時および除去時に熱膨張性耐火材および吹付耐火材を傷つけることがなく、これらの損傷により耐火性が低下することがない。立上部材の内部に向けて吹付耐火材を吹き付けるだけでよいため施工が容易で、また、吹付耐火材が液ダレすることを防止することができる。
【００１３】
立上部材の側面を覆う熱膨張性耐火材の上端部の高さを、吹付耐火材の厚さ以上とすることにより、吹付耐火材の厚さ管理が容易となり、下側フランジ上の吹付耐火材を必要な厚さで施工することができるため、耐熱性の信頼性が高い。また、熱膨張性耐火材は、主に厚さ方向に膨張するが、熱膨張性耐火材の上端部の高さを吹付耐火材の厚さ以上とすることにより、立上部材の側面から下側フランジの外側に向けて膨張する耐火層が、鉛直方向で十分な厚みを備えるため、下側フランジの側端部でも膨張後の耐火層に十分な厚さを確保でき、鉄骨梁に必要な耐熱性を確保できる。
【００１４】
建築構造物の鉄骨梁の全てに立上部材を設置するには、大量の立上部材が必要であるが、立上部材として、Ｌ字状のものを用いると、隙間なく積み重ねることができるため、運搬、保管に要するスペースを小さくすることができる。
【００１５】
立上部材を、下側フランジの少なくとも側面と下面とを覆うカバーの両側端とすることにより、下側フランジにカバーを取り付けるだけで立上部材を設置することができる。予め、熱膨張性耐火材で被覆したカバーを下側フランジに取り付けることにより、高所での作業量を大幅に減らすことができる。
【００１６】
立上部材を、その側面が下側フランジの側端部よりもウェブ側に位置するように配置することにより、膨張中または膨張直後の流動性を有する耐火層を下側フランジ上に留めることができるため、耐火層が流下して鉄骨梁の被覆厚が小さくなることを防止することができる。また、熱膨張性耐火材として、熱膨張性耐火シートを用いた場合、熱膨張性耐火シートが下側フランジ上部に引っかかるため、熱膨張性耐火シートが脱落しにくい。なお、熱膨張性耐火シートは、熱膨張により生じる耐火層の厚み管理が容易である。
【００１７】
熱膨張性耐火材を、第一の立上部材のみを覆う第一の熱膨張性耐火材と、第二の立上部材のみを覆う第二の熱膨張性耐火材と、下側フランジのみを覆う第三の熱膨張性耐火材とから構成するには、予め立上部材の少なくとも側面を第一、第二の熱膨張性耐火材で覆い、この熱膨張性耐火材付立上部材を、下側フランジの上面に配置すればよい。立上部材を熱膨張性耐火材で被覆する作業を、作業のしやすい場所で行えるため、高所での作業量を減らすことができ、作業者の負担、および危険を減らすことができる。また、工期を短縮することができる。さらに、熱膨張性シートを貼り付ける工程は大変煩雑であるが、下側フランジに第三の熱膨張性耐火シートを貼り付ける際に、熱膨張性耐火シートを折り曲げる回数が少ないため施工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の耐火鉄骨梁の第一の実施態様の断面図。
【図２】本発明の耐火鉄骨梁の第一の実施態様の下側フランジ部分の拡大図。
【図３】本発明の耐火鉄骨梁の第二の実施態様の下側フランジ部分の拡大図。
【図４】本発明の耐火鉄骨梁の第三の実施態様の下側フランジ部分の拡大図。
【図５】第三の実施態様の耐火鉄骨梁で使用するカバーを熱膨張性耐火シートで被覆した様を示す図。
【図６】本発明の第三の実施態様の耐火鉄骨梁において、カバーを下側フランジに嵌合する様を示す図。
【図７】本発明の耐火鉄骨梁の第四の実施態様の下側フランジ部分の拡大図。
【図８】第四の実施態様の耐火鉄骨梁で使用するカバーを熱膨張性耐火シートで被覆した様を示す図。
【図９】本発明の耐火鉄骨梁の変形例の下側フランジ部分の拡大図。
【図１０】本発明の耐火鉄骨梁の変形例の下側フランジ部分の拡大図。
【図１１】本発明の耐火鉄骨梁の変形例の下側フランジ部分の拡大図。
【図１２】本発明の耐火鉄骨梁の変形例の下側フランジ部分の拡大図。
【図１３】本発明の耐火鉄骨梁の変形例の下側フランジ部分の拡大図。
【図１４】本発明の耐火鉄骨梁の変形例の下側フランジ部分の拡大図。
【図１５】特許文献１に記載の耐火被覆構造を示す図。
【図１６】特許文献２に記載の耐火被覆構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、下側フランジの上面に立上部材を有し、下側フランジの下面側が熱膨張性耐火材で被覆されている耐火鉄骨梁である。
本発明の耐火鉄骨梁は、下側フランジの下面側が熱膨張性耐火材で被覆されているため、耐火被覆を含めた耐火鉄骨梁全体の高さが小さい。下側フランジ上面の立上部材は、吹付耐火材を吹き付ける際の型枠としても機能し、吹付施工が容易である。
【００２０】
本発明の耐火鉄骨梁の第一の実施態様の断面図を図１に、下側フランジ部分の拡大図を図２に示す。なお、本明細書において図示する下側フランジ部分の拡大図において、ウェブの右側は左側と対称である。
第一の実施態様の耐火鉄骨梁１０１は、鉄骨梁１、第一の立上部材２、第二の立上部材２、熱膨張性耐火材３、吹付耐火材４とを備える。
【００２１】
鉄骨梁１は、水平方向に対向する上側フランジ１１と下側フランジ１２と、上側フランジと下側フランジとを連結するウェブ１３とからなる。鉄骨梁１は、建築構造物の床等の水平区画５を支えるものであり、上側フランジ１１上に水平区画５が設けられる。鉄骨梁１は普及しているものを適宜用いることができる。
【００２２】
下側フランジ１２の上面には、ウェブ１３の両側にそれぞれ第一、および第二の立上部材２が設けられる。第一の実施態様の耐火鉄骨梁１０１は、フランジに平行な底面２１とウェブに平行な側面２２とを備えるＬ字状の立上部材２を有する。立上部材は、ウェブに平行な側面を有していればよく、その形状はＬ字状に限定されず、Ｔ字状、Ｈ字状、コ字状等を挙げることができる。ここで、本明細書において、立上部材２の側面２２とはウェブ１３から最も遠い側面を意味する。建築構造物の鉄骨梁の全てに立上部材２を設置するには、大量の立上部材が必要であるが、隙間なく積み重ねることができ、運搬、保管に要するスペースを小さくすることができるため、Ｌ字状が好ましい。立上部材２を構成する材料は、火災による加熱を受けた際に立ち上がった形状をある程度保持できるものであれば特に制限されず、鉄、ステンレス、５５％アルミニウム亜鉛合金メッキ鋼板等を用いることができる。
【００２３】
立上部材２を下側フランジ１２の上面に設置する方法は特に制限されず、両面テープ、接着剤、溶接、ボルトとナット、ピンと嵌合穴などを用いることができる。これらの中で、施工後に凹凸が生じず熱膨張性耐火材３で覆う際の施工が容易であることから、接着剤、両面テープ、溶接が好ましい。さらに、立上部材の設置が容易であることから両面テープが最も好ましい。
【００２４】
本発明の耐火鉄骨梁は、熱膨張性耐火材３により、少なくとも、第一の立上部材の側面上端部２３から下側フランジ１２の下面側を通り第二の立上部材の側面上端部までの全面が覆われている。熱膨張性耐火材３は、平時には膜状、またはシート状であり、火災時等に所定の温度以上に曝されると熱膨張して耐火層を形成して鉄骨梁を保護するものであり、耐火塗料、熱膨張性耐火シートのいずれか、または両方を用いることができる。耐火塗料としては、例えば、日本インシュレーション株式会社製、商品名「タイカベール」、エスケー化研株式会社製、商品名「ＳＫタイカコート」、日本ペイント株式会社製、商品名「タイカリット」、菊水化学工業株式会社製、商品名「ウェスタ」、英国Ｎｕｌｌｉｆｉｒｅ社製、商品名「Ｎｕｌｌｉｆｉｒｅ（ナリファイア）」等を用いることができる。熱膨張性耐火シートとしては、例えば、積水化学工業株式会社製、商品名「フィブロック」、エスケー化研株式会社製、商品名「ＳＫタイカシート」等を用いることができる。火災時に膨張して生じる耐火層の厚さ管理が容易なため、熱膨張性耐火シートが好ましい。
【００２５】
図１に示す第一の実施態様では、熱膨張性耐火材３として熱膨張性耐火シートを用いている。熱膨張性耐火シートは、複数枚を隙間なく貼り合わせてもよく、複数枚を積層して用いてもよい。複数枚を積層することにより、膨張時に必要な被覆厚を調整することができる。
【００２６】
熱膨張性耐火材３は、耐火鉄骨梁の少なくとも上記した箇所を覆っていればよく、それ以外の箇所を覆ってもよい。例えば、図２に示す第一の実施態様の耐火鉄骨梁１０１における熱膨張性耐火シートからなる熱膨張性耐火材３は、立上部材２の側面上端部２３を巻き込み、側面２２のウェブ１３側の一部を覆っている。熱膨張性耐火シートを立上部材２の側面上端部２３を巻き込むように設けることにより、熱膨張性耐火シートの落下を防止することができる。また、熱膨張性耐火シートの端部を吹付耐火材４の内部に埋め込むことにより、熱膨張性耐火シートが吹付耐火材４に固定されて端部が剥がれることを防止することができ、熱膨張性耐火シートの落下をさらに防止することができる。
【００２７】
熱膨張性耐火材３は、立上部材の側面２２を覆う熱膨張性耐火材３の上端部の高さ（図２におけるｈ）が、吹付耐火材４が下側フランジ１２の上面側を覆う厚さ（図２におけるｔ）以上となるように設けることが好ましい。なお、吹付耐火材４が鉄骨梁１を覆う厚さは、所定の耐火性能に応じて定められる。熱膨張性耐火材３の上端部の高さ（ｈ）により、ウェブ１１との立上部材側面２２と間に吹付耐火材４を吹き付ける際の厚さ管理が容易となり、下側フランジ１２上面側の吹付耐火材４に必要な厚さ（ｔ）を確保することができるため、本発明の耐火鉄骨梁の耐熱性は信頼性が高い。また、上記したように、熱膨張性耐火材３は、火災時に熱に曝されると主に厚さ方向に膨張する。そのため、立上部材側面２２を覆う熱膨張性耐火材３が横方向に膨張すると、下側フランジ１２の上面端部は鉛直方向に熱膨張性耐火材３の上端部の高さ（ｈ）と略等しい厚さの耐火層で覆われる。下側フランジ上面から熱膨張性耐火材３の上端部の高さ（ｈ）を、吹付耐火材４が下側フランジ１２の上面側を覆う厚さ（ｔ）以上とすることで、火災時に下側フランジ１２の端部を十分な厚み（ｈ）の耐火層で覆うことができ、所望の耐火性能を付与することができる。
【００２８】
熱膨張性耐火材３において、膨張中、または膨張直後の耐火層は多少の流動性を有する。第一の実施態様の耐火鉄骨梁１０１のように、立上部材の側面２２を、下側フランジ１２の側端部よりもウェブ１３側に設けると、膨張中または膨張直後の流動性を有する耐火層を下側フランジ１２上に留めることができるため、耐火層が流下して鉄骨梁１の被覆厚が小さくなることを防止することができる。
【００２９】
鉄骨梁１のウェブ１３と、下側フランジ１２の上面側であってウェブ１３と立上部材２の側面２２とに挟まれた部分は吹付耐火材４で覆われる。吹付耐火材４の厚さ（ｔ）は、所望の耐火性能に応じて適宜設計される。吹付耐火材４は、ロックウール系、セラミック系、石膏系等の普及品を適宜使用することができる。図１に記載の第一の実施態様では、立上部材の底面２１上に吹付耐火材４が設けられており、立上部材２は硬化した吹付耐火材４により固定されているため、施工後長期間経っても、立上部材２が下側フランジ１２から離脱することはない。
【００３０】
次に、第一の実施態様の耐火鉄骨梁１０１の施工方法を説明する。
第一の実施態様の耐火鉄骨梁１０１は、下側フランジ１２の上面であってウェブ１３の両面に立上部材２を両面テープ等で固定し、熱膨張性耐火材３である熱膨張性耐火シートを下側フランジ１２下面から下側フランジ上面、立上部材２の側面２２、側面上端部２３を巻き込むように貼り付けた後、吹付耐火材４を吹き付けることで得ることができる。
吹付耐火材が、熱膨張性耐火材上に吹き付けられると、熱膨張性耐火材を覆う吹付耐火材が熱膨張性耐火材への入熱を阻害して、熱膨張性耐火材の膨張率が小さくなり被覆厚が薄くなる、熱膨張性耐火材の膨張開始が遅くなるという問題が生じることがある。そのため、吹付耐火材４を吹き付ける際には、必要に応じて、仕上がり時に露出する立上部材側面２２の外側を覆う熱膨張性耐火材３をマスキングテープ等で保護する。
【００３１】
本発明の耐火鉄骨梁の施工方法では、吹付耐火材４がウェブ１３と、下側フランジ１２の上面側であってウェブ１３と立上部材２の側面２２とに挟まれた部分を所定の厚さで覆うまで吹き付ける。この際、立上部材の側面２２が型枠として作用するため、吹付施工時に型枠や当て板を設置する必要がない。すなわち、本発明の耐火鉄骨梁は、ウェブ１３と立上部材の側面２２とに挟まれた空間内に吹付耐火材４を吹きこむだけでよく、型枠や当て板を設置する手間が不要であるから、施工時の作業を大幅に減らすことができる。型枠や当て板の設置時、および除去時に熱膨張性耐火材３、および吹付耐火材４を傷つけることがなく、これらの損傷による耐火性の低下を防ぐことができる。さらに、立上部材の側面２２、または立上部材の側面２２と熱膨張性耐火材３とにより、吹き付けた直後の未硬化の吹付耐火材４が流れだすことを防止することができるため、必要な被覆厚を確保することができる。
【００３２】
図３に、本発明の第二の実施態様の耐火鉄骨梁１０２の下側フランジ部分の拡大図を示す。第二の実施態様において、第一の実施態様と同一部分には同一の符号を付す。
第二の実施態様である耐火鉄骨梁１０２は、熱膨張性耐火材３として、第一の立上部材２のみを覆う第一の熱膨張性耐火材３１と、第二の立上部材のみを覆う第二の熱膨張性耐火材（図示せず）と、下側フランジ１２のみを覆う第三の熱膨張性耐火材３２とからなり、立上部材２が第三の熱膨張性耐火材３２を介して下側フランジ１２の上面に設けられている以外は、上記第一の実施態様と同一である。
【００３３】
第二の実施態様の耐火鉄骨梁１０２の施工方法を説明する。
予め、立上部材２の少なくとも側面２２を、熱膨張性耐火材で覆った熱膨張性耐火材付立上部材を用意する。第三の熱膨張性耐火材３２として熱膨張性耐火シートを下側フランジ１２下面から下側フランジ上面を巻き込むように貼り付けた後、先に準備しておいた熱膨張性耐火材付立上部材を下側フランジ１２の上面であってウェブ１３の両側に両面テープで固定した後、吹付耐火材４を吹き付けることで、第二の実施態様の耐火鉄骨梁１０２を得ることができる。
【００３４】
第二の実施態様の耐火鉄骨梁１０２は、予め熱膨張性耐火材付立上部材を用意した後に、下側フランジ１２の上面に設置する。熱膨張性耐火材付立上部材の作製は、作業のしやすい場所で行えるため、高所での作業量を減らすことができ、作業者の負担、および危険を減らすことができ、また、工期を短縮することができる。さらに、熱膨張性耐火シートを貼り付ける工程は大変煩雑であるが、第二の実施態様では、下側フランジ１２に熱膨張性耐火シートを貼り付ける際に、熱膨張性耐火シートを折り曲げる回数が少ないため施工が容易である。
【００３５】
図４に、本発明の第三の実施態様の耐火鉄骨梁１０３下側フランジ部分の拡大図を示す。第三の実施態様において、第一の実施態様と同一部分には同一の符号を付す。
第三の実施態様である耐火鉄骨梁１０３は、下側フランジの少なくとも側面と下面とを覆うカバー２４１を有する。カバー２４１の両側端は立上部２５１となっており、それぞれ第一の立上部材、第二の立上部材として機能する。カバーとしては、鉄、ステンレス、５５％アルミニウム亜鉛合金メッキ鋼板等の金属板を用いることができる。
【００３６】
第三の実施態様の耐火鉄骨梁１０３の施工方法を説明する。
予め、カバー２４１の下面から立上部２５１の上端部までを、熱膨張性耐火材３である熱膨張性耐火シートで被覆する（図５）。ここで、一本の鉄骨梁には、複数個のカバーが取り付けられる。下側フランジに取り付けた隣接するカバーの間を、熱膨張性耐火材で隙間なく被覆するために、熱膨張性耐火シートは、長さ方向でカバーからはみ出すように貼りつける。
カバーは、金属板からなり、弾性変形が可能である。カバー２４１の片方を下側フランジ１２の一端側に嵌合させた状態でカバー２４１を湾曲させて立上部２５１間の間隔を広くし（図６）、カバー２４１の他方を下側フランジ１２の他端側に嵌合させることにより、カバー２４１を下側フランジ１２に嵌合する。その後、吹付耐火材４を吹き付けることにより、第三の実施態様の耐火鉄骨梁１０３を得ることができる。
第三の実施態様の耐火鉄骨梁１０３は、予め熱膨張性耐火材で被覆したカバーを、下側フランジに嵌合することにより施工される。カバーを熱膨張性耐火材で被覆する作業は、作業のしやすい場所で行えるため、高所での作業はカバーの下側フランジへの設置と吹付耐火材の被覆が中心となり、高所での作業量を大幅に減らすことができる。
【００３７】
図７に、本発明の第四の実施態様の耐火鉄骨梁１０４の下側フランジ部分の拡大図を示す。第四の実施態様において、第一の実施態様と同一部分には同一の符号を付す。
第四の実施態様である耐火鉄骨梁１０４は、下側フランジの少なくとも側面と下面とを覆うカバー２６を有する。カバー２６の両側端は立上部２７となっており、立上部２７同士の距離は下側フランジ１２の幅に略等しい。立上部２７には、内側に折り曲げて下側フランジ１２上面に引っ掛ける係止部２８が設けられている。
【００３８】
第四の実施態様の耐火鉄骨梁の施工方法は、以下のとおりである。
少なくともカバー２６の下面から立上部２７の上端部までを熱膨張性耐火材３である熱膨張性耐火シートで被覆する（図８）。第三の実施態様と同様に、熱膨張性耐火シートは、長さ方向でカバーからはみ出すように貼り付ける。カバー２６を下側フランジ１２に合わせた後、係止部２８を内側に折り曲げることにより、カバー２６を下側フランジ１２に設置する。その後、吹付耐火材４を吹き付けることで、第四の実施態様の耐火鉄骨梁１０４を得ることができる。
第四の実施態様におけるカバー２６は、第三の実施態様におけるカバー２４と比較して、折り曲がった形状を有する角部が少ないため、熱膨張性耐火材を被覆する作業が容易である。
【００３９】
第三、および第四の実施態様の耐火鉄骨梁１０３、１０４は、下側フランジ１２とカバー２４、２６との間に多少の空間が存在する。火災時には、カバーを被覆する熱膨張性耐火材３が熱膨張して耐火層が生じるが、下側フランジとカバーとの間の空間が断熱層として機能して鉄骨梁１の温度上昇を抑えることができるため、第三、および第四の耐火鉄骨梁１０３、１０４は耐火性能に優れている。
【００４０】
以下に、本発明の耐火鉄骨梁の変形例を挙げる。図９〜１４として、各変形例の下側フランジ部分の拡大図を示す。図９〜１４において、第一の実施態様と同一部分には同一の符号を付す。
耐火鉄骨梁の立上部材２は、図９に示すように、底面２１が下側フランジ１２の外側を向いていてもよく、図１０、１１に示すように、底面２１の端部と下側フランジ１２の側端部とを鉛直方向で同一となるように配置してもよい。図１０、１１に示す構成にすることで、立上部材２の位置合わせが容易となる。特に、図１０に示す構成は、立上部材の側面２２と下側フランジ１２の側端部が鉛直方向で同一平面内に位置しているため、熱膨張性シート３を折り曲げる回数を少なくすることができ、施工が容易である。
【００４１】
図１２に示すように、立上部材２の側面２２の高さは、熱膨張性耐火材の上端部の高さよりも低くてもよい。上記したように、熱膨張性耐火材３は主に厚さ方向に膨張し、また、膨張中、および膨張直後には流動性を有するため、特に、立上部材２の側面上端部２３近辺の膨張厚さは薄くなりやすい。火災時には、立上部材２の側面上端部２３近傍は強い熱に曝されるため、側面２２上部が熱変形して立上部材２と吹付耐火材４との間に隙間が生じることがある。立上部材の側面２２の高さを低くすることで、側面上端部２３近傍が高温に曝されにくくなるため、火災時の側面２２の熱変形が小さくなり、立上部材２の側面２２と吹付耐火材４との間に生じる隙間を小さくし、鉄骨梁１に到達する熱を少なくすることができる。熱膨張性耐火材３の上端部は、図１２に示すように上端部で折り曲げられて立上部材２側面２２の内側に接着させてもよく、立ち上がったままでもよい。熱膨張性耐火材３を折り曲げることで強度が増し、吹き付けた直後の未硬化の吹付耐火材の重みに耐えることができる。熱膨張性耐火材３の上端部を折り曲げる際には、熱膨張性耐火材同士をステープラや、両面テープで固定すればよい。なお、立上部材２は、側面２２の高さが熱膨張性耐火材の上端部の高さの０．３倍以上あれば、熱膨張性耐火材３の立ち上がりを十分に支持することができる。
【００４２】
図１３に示すように、立上部材２のウェブ１３側の側面２２の全面に熱膨張性耐火材３を貼り付けてもよい。上記したように、火災時に立上部材２と吹付耐火材４との間に隙間が生じることがあるが、側面２２のウェブ側全面に熱膨張性耐火材３を貼り付けることで、熱により立上部材２が波打つように変形して吹付耐火材４との間に隙間が生じても、ウェブ１３側に貼り付けた熱膨張性耐火材３が膨張してこの隙間を埋めることができる。
【００４３】
さらに、図１４に示すように、ウェブ１３側に貼り付けた熱膨張性耐火材３１に隣接して熱消失性部材６を配置してもよい。熱消失性部材６は、火災時の熱で燃焼、溶融等して素早く消失するものであれば特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリスチレン等の非ハロゲン、非芳香族である易燃焼性樹脂、ダンボール、厚紙等を用いることができる。これらの中で、易燃焼性樹脂を発泡させた発泡樹脂、ダンボール、厚紙が、熱により容易に消失すること、軽量で取り扱いが容易であること、必要な長さに容易に切断できることから好ましい。さらに、発泡樹脂が、消失後の灰量が少ないことからより好適に利用することができる。
【００４４】
火災時に熱が加わると熱消失性部材６が素早く消失して、立上部材２と吹付耐火材４との間に隙間が生じる。図１３に示す構成では、隙間が生じるタイミングは予測不可能であり、熱膨張性耐火材に含まれる感熱性化合物が火災時の熱で反応し始めた後に隙間が生じると、熱膨張性耐火材３が十分に膨張できず、隙間が完全に埋められないことがある。それに対し、図１４に示す構成では、熱消失性部材６が素早く消失して熱膨張性耐火材３に含まれる感熱性化合物が十分に膨張できる間に隙間が生じるため、ウェブ１３側の熱膨張性耐火材３が膨張して確実に隙間を埋めることができる。また、熱膨張性耐火材３の膨張後に、熱により立上部材２が波打つように変形しても、変形により膨張した耐火層が潰れるだけで隙間が生じないため、耐熱性に優れている。
【００４５】
なお、本発明の構成は、上記第一〜第四の実施態様、および変形例に限定されるものではない。例えば、熱膨張性耐火材として、耐火塗料を用いることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０１  第一の実施態様の耐火鉄骨梁
１      鉄骨梁
１１    上側フランジ
１２    下側フランジ
１３    ウェブ
２      立上部材
２１    底面
２２    側面
２３    側面上端部
３      熱膨張性耐火材
４      吹付耐火材
５      水平区画
１０２  第二の実施態様の耐火鉄骨梁
３１    第一の熱膨張性耐火材
３２    第三の熱膨張性耐火材
１０３  第三の実施態様の耐火鉄骨梁
２４    カバー
２５    立上部
１０４  第四の実施態様の耐火鉄骨梁
２６    カバー
２７    立上部
２８    係止部
６      熱消失性部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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