(57)【要約】【課題】  構造も簡単で施工性が良く、耐震、耐火性能が優れた鉄骨住宅を提供すること。また、中空鉄骨の内部結露を防止できる鉄骨住宅を提供すること。【解決手段】  中空鉄骨（柱１０、梁２０）の内部に、石膏粉・石粉・セメント粉・焼き砂のうちのいずれか１種又は２種以上を充填する。中空鉄骨の内部に、石膏と砂と水又は石膏と水とを混ぜあわせて充填する。中空鉄骨の内部に、セメント系発泡モルタルおよび／または発泡コンクリートを充填する。中空鉄骨の内部に、発泡ウレタンを充填する。柱１０内に、円筒部材５０を立設した状態で前記充填作業を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、
前記中空鉄骨の内部に、石膏粉・石粉・セメント粉・焼き砂のうちのいずれか１種又は２種以上を充填したことを特徴とする鉄骨住宅。
【請求項２】
柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、
前記中空鉄骨の内部に、石膏と砂と水又は石膏と水とを混ぜあわせて充填したことを特徴とする鉄骨住宅。
【請求項３】
柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、
前記中空鉄骨の内部に、セメント系発泡モルタルおよび／または発泡コンクリートを充填したことを特徴とする鉄骨住宅。
【請求項４】
柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、
前記中空鉄骨の内部に、発泡ウレタンを充填したことを特徴とする鉄骨住宅。
【請求項５】
柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、
前記中空鉄骨の内部に、セメント系材料と無害処理した灰状の廃棄物とを混ぜ合わせたものを充填したことを特徴とする鉄骨住宅。
【請求項６】
柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、
前記中空鉄骨の内部に、細かく破砕又は粉砕した廃材を充填したことを特徴とする鉄骨住宅。
【請求項７】
柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、
前記中空鉄骨の内部に、細かく破砕又は粉砕した廃材とセメント系材料とを混ぜ合わせたものを充填したことを特徴とする鉄骨住宅。
【請求項８】
前記中空鉄骨の内部に、縦鉄筋を配設した状態で前記充填作業を行うこととした請求項１〜７までのいずれか１項に記載の鉄骨住宅。
【請求項９】
前記中空鉄骨製の柱の内部に筒状部材を立設し、当該筒状部材の外側面と中空鉄骨の内側面との間の空間に前記充填作業を行うこととした請求項１〜７までのいずれか１項に記載の鉄骨住宅。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から大規模建物（高層ビル等）は耐震構造とされているが、最近では小規模な鉄骨住宅でも耐震装置を備えたものが出回るようになってきている。かかる耐震装置としては、地震などが躯体に伝わらないように遮断する方式のものや、躯体の基礎部分に振動を吸収する減衰ダンパー等を設ける方式のものがある（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００３】
また、地震の発生に伴い火事が引き起こされることが多い。ここで、鉄骨住宅は、木造住宅に比べれば耐火性能が優れているが、炎に晒されて鉄骨が脆くなり躯体が倒壊して居住者が外へ逃げ出せずに焼死する事態も過去起こっている。そこで、鉄骨柱、鉄骨梁等の回りに断熱材フェルトを巻きつけて密着保持するとともに、これと一定間隔をおいて離れて、型鋼で構成した角筒体の枠体の外側に石膏ボード等の耐火断熱板を取り付けた鉄骨住宅の耐火被覆工法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
また、鉄骨住宅は、鉄骨が結露によって錆が生じると、構造強度が低下してしまい、地震や火事の際に倒壊する原因の一つとなる。これに対しては、鉄骨の外面に塗装された塗膜面上に防食塗材を塗布した鉄骨住宅が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平１１−２９３９４９号公報の従来の技術の欄
【特許文献２】特開２００１−３０３５８６号公報
【特許文献３】特開平５−３３４０６号公報
【特許文献４】特開２０００−２１９８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した耐震構造の鉄骨住宅（特許文献１，２）では、構造が大掛かりとなり、コスト高となりやすい。また、上記耐火構造の鉄骨住宅（特許文献３）では、施工に手間取る欠点を有する。また、上記鉄骨防錆構造の鉄骨住宅（特許文献４）では、鉄骨が中空状（角筒状等）の場合に、内面の結露を防止できず構造強度低下を招きやすい。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、構造も簡単で施工性が良く、耐震、耐火性能が優れた鉄骨住宅を提供することを目的とする。また、中空鉄骨の内部結露を防止できる鉄骨住宅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】
【０００７】
請求項１の発明は、柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、前記中空鉄骨の内部に、石膏粉・石粉・セメント粉・焼き砂のうちのいずれか１種又は２種以上を充填したものである。
【０００８】
上記請求項１の発明の場合、中空鉄骨製の柱および／または梁の中に、例えば石膏粉を入れるだけであるので、構造が簡単で施工性が良い。また、柱等は、石膏粉などが入ったことにより構造強度が増大するとともに、変形させようとする力に対する抵抗力が増す。また、地震の際の柱等の揺れを迅速に吸収する。また、火事の際に発生する高熱に晒されても、上記したように柱等の構造強度や変形抵抗力等は大きいので、住宅の倒壊を有効に阻止できる。なお、大地震や大火災によって仮に倒壊が免れない場合であっても、倒壊するまでの時間を長引かせることができる。そのため、居住者が外へ逃げ出せずに焼死する事態を激減することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、前記中空鉄骨の内部に、石膏と砂と水又は石膏と水とを混ぜあわせて充填したものである。
【００１０】
上記請求項２の発明では、石膏は柱等の中で固形となるので、請求項１の場合よりも更に構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増す。そのため、一段と耐震・耐火性能が向上する。
【００１１】
請求項３の発明は、柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、前記中空鉄骨の内部に、セメント系発泡モルタルおよび／または発泡コンクリートを充填したものである。
【００１２】
上記請求項３の発明では、発泡コンクリート等は柱等の中で固形となるので、請求項１の場合よりも更に構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増す。また、発泡コンクリート等は軽量であるので、柱等は重くならず施工性が良い。そのため、施工性が良く一段と耐震・耐火性能が向上する。
【００１３】
請求項４の発明は、柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、前記中空鉄骨の内部に、発泡ウレタンを充填したものである。
【００１４】
上記請求項４の発明の場合、発泡ウレタンによって柱等の内部の温度低下が抑えられる。そのため、柱等は内部結露しにくくなり、錆の発生に起因する構造強度の低下を防止できる。
【００１５】
請求項５の発明は、柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、前記中空鉄骨の内部に、セメント系材料と無害処理した灰状の廃棄物とを混ぜ合わせたものを充填したものである。
【００１６】
上記請求項５の発明では、セメント系材料と灰状廃棄物との混合物は柱等の中で固まって固形物となるので、請求項１の場合よりも更に構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増す。また、廃棄物の有効利用が図られることになり、環境保全にも役立つ。
【００１７】
請求項６の発明は、柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、前記中空鉄骨の内部に、細かく破砕又は粉砕した廃材を充填したものである。
【００１８】
上記請求項６の発明では、建設現場などで出る廃材（例えば、余ったサイデング，プラスターボード，ＡＬＣ板など）のリサイクルを図りつつ、請求項１の発明と同様に、構造も簡単で施工性が良く、耐震、耐火性能が優れた鉄骨住宅を提供することができる。
【００１９】
請求項７の発明は、柱および梁の少なくとも一方が中空鉄骨から成る鉄骨住宅において、前記中空鉄骨の内部に、細かく破砕又は粉砕した廃材とセメント系材料とを混ぜ合わせたものである。
【００２０】
上記請求項７の発明では、セメント系材料と廃材との混合物は柱等の中で固まって強固な固形物となるので、請求項１の場合よりも更に構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増す。また、廃材のリサイクルが図られることになり、環境保全にも役立つ。
【００２１】
請求項８の発明は、前記中空鉄骨の内部に、縦鉄筋を配設した状態で前記充填作業を行うこととした鉄骨住宅である。
【００２２】
上記請求項８の発明では、請求項１〜７までのいずれか１項の発明の場合よりも更に構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増す。そのため、一段と耐震・耐火性能が向上する。
【００２３】
請求項９の発明は、前記中空鉄骨製の柱の内部に筒状部材を立設し、当該筒状部材の外側面と中空鉄骨の内側面との間の空間に前記充填作業を行うこととしたものである。
【００２４】
上記請求項９の発明では、請求項１〜７までのいずれか１項の発明の場合よりも更に構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増す。そのため、一段と耐震・耐火性能が向上する。また、柱内の筒状部材（例えば、円筒部材）によって通風が図られるので、当該柱内に湿気がこもるのが防止でき耐久性等が一段と向上する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、柱等の中に石膏粉等が充填されるので、構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増大する。そのため、構造も簡単で施工性が良く、耐震、耐火性能が優れた鉄骨住宅を提供できる。また、柱等の中に発泡ウレタンが充填されるので、中空鉄骨の内部結露を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の最良の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００２７】
本発明に係る軽量鉄骨住宅は、図１に示すように、中空鉄骨から形成された柱１０および／または中空鉄骨から形成された梁２０の内部に、石膏粉・石粉・セメント粉・焼き砂のうちのいずれか１種又は２種以上を充填したものである。例えば、柱１０等の内部に石膏粉だけを充填する場合や、石膏粉と石粉とを一緒に充填する場合などが考えられる。
【００２８】
この実施形態では、柱１０と梁２０と土台３０とが中空鉄骨で形成されている。中空鉄骨は、角筒形状とされており、鉄鋼製とされている。軽量化を図る場合にはアルミニウム製のものも使われる。
【００２９】
実際の施工は、例えば図２（Ａ）に示すように、立設した柱１０の上端や穴（図示省略）から石膏粉Ｓ等を投入することにより行われる。また、図２（Ｂ）に示すように、梁２０の適宜部位に穴２１を開け、その穴２１から石膏粉Ｓ等を充填する。梁２０の穴２１は上記充填作業後に閉塞される。なお、中空鉄骨製の土台３０に、上記した柱１０や梁２０と同様に石膏等を充填すると、一段と効果的である。
【００３０】
上記構成の軽量鉄骨住宅は、施工時に柱１０等の中に石膏粉Ｓなどを入れるだけであるので、構造が簡単で施工性が良い。また、柱１０等は、石膏粉Ｓなどが入ったことにより構造強度が増大するとともに、変形させようとする力に対する抵抗力が増す。また、地震の際の柱１０等の揺れを迅速に吸収する。また、火事の際に発生する高熱に晒されても、上記したように柱１０等の構造強度や変形抵抗力等は大きいので、住宅の倒壊を有効に阻止できる。なお、大地震や大火災によって、仮に倒壊が免れない場合であっても、倒壊するまでの時間を長引かせることができる。そのため、居住者が外へ逃げ出せずに焼死する事態を激減できる。以上より、構造も簡単で施工性が良く、耐震、耐火性能が従来の軽量鉄骨住宅よりも大幅に向上する。
【００３１】
なお、上記実施形態では、柱１０等の中に石膏粉Ｓなどを充填したが、石膏と砂と水又は石膏と水とを混ぜあわせたものを充填してもよい。ここで、石膏は柱１０等の中で固形となるので、上記した場合よりも更に構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増す。そのため、一段と耐震・耐火性能が向上する。
【００３２】
また、柱１０等の内部に、セメント系発泡モルタルおよび／または発泡コンクリートＭを充填してもよい。このようにすれば、発泡コンクリートＭ等は柱１０等の中で固形となるので、構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増すとともに、発泡コンクリートＭ等は軽量であるので、柱１０等は重くならず施工性が良い。そのため、施工性が良く一段と耐震・耐火性能が向上する。
【００３３】
また、図３に示すように、例えば柱１０の適宜箇所に孔１１を開け、当該孔１１から柱１０の内部に発泡ウレタンＵを充填すると、柱１０の内部の温度低下が抑えられる。そのため、柱１０は内部結露しにくくなり、錆の発生に起因する構造強度の低下を防止できる。寒冷地帯に適用すると特に効果的である。
【００３４】
なお、上記実施形態では、石膏粉等の充填は施工現場で行ったが、製造工場で行ってもよい。例えば、工場で、図４に示すように、内部に縦鉄筋４０を配設した状態で発泡コンクリートＣ等を充填・固化させた中空鉄骨を製造し、それを施工現場で切断して柱１０・梁２０・土台３０として組み立てれば、一段と施工効率が良くなる。
【００３５】
また、図５に示すように、中空鉄骨製の柱１０の内部に筒状部材（例えば、円筒部材５０）を立設し、当該筒状部材（５０）の外側面５１と柱１０の内側面１５との間の空間ＳＰに上記した充填作業を行うようにしてもよい。これにより、構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が更に増大して、一段と耐震・耐火性能が向上する。また、柱１０内の筒状部材（５０）によって通風が図られるので、当該柱１０内に湿気がこもるのが防止でき耐久性等が一段と向上する。
【００３６】
また、中空鉄骨製の柱１０や梁２０等の内部に、セメント系材料と無害処理した灰状の廃棄物とを混ぜ合わせたものを充填してもよい。ここで、無害処理した灰状の廃棄物とは、産業廃棄物や家庭ゴミなどを焼却場で燃やして灰状となったものを更に無害化処理したものをいう。セメント系材料としては、セメント、モルタル、発泡モルタル、発泡コンクリート等が挙げられる。
【００３７】
ここで、セメント系材料と灰状廃棄物との混合物は柱１０等の中で固まって固形物となるので、構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が一段と増す。また、廃棄物の有効利用が図られることになり、環境保全にも役立つ。
【００３８】
また、中空鉄骨製の柱１０や梁２０等の内部に、細かく破砕又は粉砕した廃材（図示省略）を充填してもよい。ここで、廃材とは、建設現場などで出る廃棄物（例えば、余ったサイデング，プラスターボード，ＡＬＣ板など）である。これにより、廃材のリサイクルを図りつつ、構造も簡単で施工性が良く、耐震、耐火性能が優れた鉄骨住宅を提供することができる。
【００３９】
また、中空鉄骨製の柱１０や梁２０等の内部に、細かく破砕又は粉砕した廃材とセメント系材料とを混ぜ合わせたものを充填してもよい。ここで、セメント系材料としては、セメント、モルタル、発泡モルタル、発泡コンクリート等が挙げられる。これにより、セメント系材料と廃材との混合物は柱１０等の中で固まって強固な固形物となるので、一段と柱１０等の構造強度・変形抵抗力・振動吸収力が増す。また、廃材のリサイクルが図られることになり、環境保全にも役立つ。
【００４０】
なお、上記実施形態では、本発明を軽量鉄骨住宅に適用したが、重量鉄骨住宅に適用してもよい。また、中空鉄骨内に天然の産物（世界各地の砂や脱塩処理した珊瑚など）をそのまま或いは破砕・粉砕して充填することも可能である。さらに、上記天然の産物をセメント系材料と混ぜ合わせたものを中空鉄骨内に充填することも可能である。このようにした場合も、構造が簡単で施工性が良く、耐震、耐火性能が優れた鉄骨住宅を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図である。
【図２】石膏粉等の充填作業を説明するための図である。
【図３】発泡ウレタンの充填作業を説明するための図である。
【図４】内部に鉄筋と発泡コンクリート等が入った中空鉄筋を説明するための図である。
【図５】内部に円筒部材が入った柱を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  柱
１１  孔
１５  内側面
２０  梁
２１  穴
３０  土台
４０  縦鉄筋
５０  円筒部材
５１  外側面
【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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