(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の鋼材を周囲から加熱する加熱手段を備えたこと、
を特徴とする建築物の鋼材加熱装置。
【請求項２】
前記加熱手段の加熱部を包み込んで鋼材の周囲を覆う熱伝導材料と、
前記熱伝導材料の周囲を覆う断熱材と、
を備えたこと、
を特徴とする請求項１記載の建築物の鋼材加熱装置。
【請求項３】
鋼材の歪が集中すると想定される部分に、前記加熱部を設置したこと、
を特徴とする請求項１または２記載の建築物の鋼材加熱装置。
【請求項４】
前記熱伝導材料に覆われた部分の鋼材の温度を測定するセンサーと、
前記加熱手段の温度制御を行う制御手段と、
を備えたこと、
を特徴とする請求項１、２または３記載の建築物の鋼材加熱装置。
【請求項５】
前記加熱部が温水を通す管であること、
を特徴とする請求項１、２、３または４記載の建築物の鋼材加熱装置。
【請求項６】
前記加熱部が電気ヒーターであること、
を特徴とする請求項１、２、３または４記載の建築物の鋼材加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の鋼材の温度低下による脆性破壊の可能性を抑制する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築用の鋼材は、靭性を有しており、変形能力があるので、外力が加えられると変形するため、破壊されにくい。特に、鋼材の温度が高い場合は、高い靭性力を示し、大きく伸ばされても、破断してしまうことはない。
しかし、鋼材は、温度が低くなるほど、靭性が低下し、変形しにくくなってしまう。このため、寒冷期の早朝や夜間等の気温の低い時期に地震などの外力が加わると、大きな歪かつ大きな歪速度が生じる部分の鋼材は、常温時の伸びを示さず、脆性破壊（大きな塑性変形を伴わない破断）を生じやすい。
【０００３】
従来、このような脆性破壊に対して、大きな歪が生じやすい梁端部のスカラップをなくすなど、梁端部に大きな歪や大きな歪速度を生じさせない工夫がなされてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低気温による鋼材の温度低下に着目した脆性破壊対策は現在ほとんどとられていない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、建築物の鋼材が脆性破壊を起こすほどの低温に至らないようにすることにより、鋼材の脆性破壊を抑制する装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく請求項１記載の発明は、
建築物の鋼材を周囲から加熱する加熱手段を備えた構成、
を特徴としている。
【０００７】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、加熱手段により鋼材が低温に至らないように鋼材を暖めるので、鋼材の脆性破壊を未然に防ぐことができる。
また、鋼材の周囲に加熱手段を設けるだけなので、大掛かりな装置を必要としない。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の建築物の鋼材加熱装置であって、
前記加熱手段の加熱部を包み込んで鋼材の周囲を覆う熱伝導材料と、
前記熱伝導材料の周囲を覆う断熱材と、
を備えた構成、
を特徴としている。
【０００９】
ここで、熱伝導材料は、熱伝導性に優れ、温度上昇による発火の危険性がなく、鋼材の変形を拘束しない剛性の低い素材であるものとし、例えば、粉末アルミナ等が挙げられる。
また、断熱材は、断熱性に優れ、鋼材の変形を拘束しない剛性の低い素材であるものとし、例えば、ゴム等が挙げられる。
【００１０】
このように、請求項２記載の発明によれば、熱伝導材料が加熱部からの熱を鋼材に伝え、断熱材は外部への放熱を防ぐ。したがって、効率的に鋼材を暖めることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の建築物の鋼材加熱装置であって、
鋼材の歪が集中すると想定される部分に、前記加熱部を設置した構成、
を特徴としている。
【００１２】
このように、請求項３の発明によれば、鋼材の歪が集中すると想定される部分を暖めて、その部分の靭性（変形能力）を高めることができる。したがって、広範囲を加熱する必要がなく、低コストで効率的に脆性破壊を防止することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の建築物の鋼材加熱装置であって、
前記熱伝導材料に覆われた部分の鋼材の温度を測定するセンサーと、
前記加熱手段の温度制御を行う制御手段と、
を備えた構成、
を特徴としている。
【００１４】
このように、請求項４の発明によれば、センサーが鋼材の温度を制御手段に伝え、そのセンサーによる検出温度が設定温度（鋼材が脆性破壊を起こさない温度）以下の低温であれば、制御手段は加熱手段を駆動し、また、設定温度より高ければ、制御手段は加熱手段を駆動しない。したがって、省電力駆動が可能である。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の建築物の鋼材加熱装置であって、
加熱部が温水を通す管である構成、
を特徴としている。
【００１６】
ここで、温水を通す管は、熱の受け渡し部を偏平形状にしたり、突起部を設けるなど、熱を受け渡せる面積を増やす工夫が施されているとなお良い。
【００１７】
このように、請求項５の発明によれば、温水を管によって鋼材の周囲に流すことにより鋼材を暖め、鋼材が低温に至らないようにするので、鋼材の脆性破壊を未然に防ぐことができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の建築物の鋼材加熱装置であって、
加熱部が電気ヒーターであること、
を特徴としている。
【００１９】
このように、請求項６の発明によれば、電気ヒーターを用いて鋼材を暖めることにより、鋼材が低温に至らないようにするので、鋼材の脆性破壊を未然に防ぐことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る建築物の鋼材加熱装置の実施の各形態例を図１から図６に基づいて説明する。
【００２１】
＜第一の実施形態例＞
先ず、図１は加熱部に温水を通した管を用いた加熱手段部分の斜視図であり、図２はその加熱手段の縦断面図、図３は同じく横断面図である。
図中、１は鋼材であり、この実施の形態例において、建築物の鋼材加熱装置は、管２、熱伝導材料３、断熱材４、ボイラー５、センサー６、コンピューター（制御手段）７、により概略構成されている。ボイラー５はバルブを備えている。
【００２２】
熱伝導材料３は、管２を包み込んで、鋼材（図示例では角形鋼管）１の歪が集中すると想定される部分を覆っており、断熱材４は熱伝導材料３の周囲を覆っている。熱伝導材料３は、熱伝導性に優れ、温度上昇による発火の危険性がなく、剛性の低い素材、例えば粉末アルミナ等とし、断熱材４は、断熱性に優れ、剛性の低い素材、例えばゴム等とする。
センサー６は、鋼材１の熱伝導材料３に覆われた部分に接触しており、コンピューター７に接続されている。また、コンピューター７はボイラー５にも接続している。
管２は両端がボイラー５に接続されており、ボイラー５から供給された温水は管２内を通って再びボイラー５に戻るようになっている。また、管２は、熱の受け渡し部を偏平形状にしたり、突起部を設けるなど、熱の伝導面積を大きくしてある。
【００２３】
センサー６により感知した鋼材１の温度がコンピューター７の設定温度より低くなると、コンピューター７はボイラー５をONすると共にボイラー５のバルブを開く。ここで、コンピューター７の設定温度は鋼材が脆性破壊を起こさない温度に設定してある。ボイラー５により暖められた温水は管２を通り、鋼材１の部分において熱伝導材料３へ熱を伝える。熱伝導材料３は温水からの熱を鋼材１に伝えることにより鋼材１を暖める。断熱材４は外部への放熱を防止する。
鋼材１の温度が上昇し、設定温度より高くなると、コンピューター７はボイラー５をOFFすると共にボイラー５のバルブを絞める。
【００２４】
このように、実施の形態例の鋼材加熱装置によれば、温水を通した管２を用いて、鋼材１の歪が集中すると想定される部分を暖めることにより、効率的に鋼材１の脆性破壊を防止することができる。
また、コンピューターを用いて加熱手段の温度制御を行うことにより、温度が低いときは装置を駆動し、温度が高いときは装置を駆動しないので、無駄な加熱を行う必要がなく、省電力駆動が可能となる。
【００２５】
＜第二の実施形態例＞
図４は加熱部に電気ヒーターを用いた加熱手段部分の斜視図であり、図５はその加熱手段の縦断面図、図６は同じく横断面図である。
この実施の形態例において、建築物の鋼材加熱装置は、電気ヒーター８、熱伝導材料９、断熱材１０、電源１１、センサー１２、コンピューター（制御手段）１３、により概略構成されている。
【００２６】
熱伝導材料９は、電気ヒーター８を包み込んで、角形鋼管等の鋼材１の歪が集中すると想定される部分を覆っており、断熱材１０は熱伝導材料９の周囲を覆っている。熱伝導材料９および断熱材１０の素材は、前述した第一の実施の形態例と同様に、熱伝導材料９には粉末アルミナを用い、断熱材１０にはゴムを用いる。
センサー１２は、鋼材１の熱伝導材料９に覆われた部分に接触しており、コンピューター１３に接続されている。
電気ヒーター８はケーブル１４によって電源１１に接続されており、電源１１はコンピューター１３に接続されている。
【００２７】
センサー１２により感知した鋼材１の温度がコンピューター１３の設定温度（鋼材が脆性破壊を起こさない温度）より低くなると、コンピューター１３は電源１１をONにする。暖まった電気ヒーター８は熱伝導材料９へ熱を伝える。
熱伝導材料９は電気ヒーター８からの熱を鋼材１に伝えることにより鋼材１を暖める。断熱材１０は外部への放熱を防止する。
鋼材１の温度が上昇し、設定温度より高くなると、コンピューター１３は電源１１をOFFにする。
【００２８】
このように、この実施の形態例の鋼材加熱装置によれば、電気ヒーター８を用いて、鋼材１の歪が集中すると想定される部分を暖めることにより、効率的に鋼材１の脆性破壊を防止することができる。
また、コンピューター１３を用いて加熱手段の温度制御を行うことにより、温度が低いときは装置を駆動し、温度が高いときは装置を駆動しないので、無駄な加熱を行う必要がなく、省電力駆動が可能となる。
【００２９】
なお、以上の実施の形態例においては、熱伝導材料を粉末アルミナ等としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱伝導性に優れ、温度上昇による発火の危険性がなく、鋼材の変形を拘束しない剛性の低い素材であれば良い。同様に、断熱材をゴム等としたが、これに限定されるものではなく、断熱性に優れ、鋼材の変形を拘束しない剛性の低い素材であれば良い。
また、鋼材として角形鋼管を挙げたが、角形鋼管以外の鋼材、例えばＨ形鋼等にも適用可能である。
管や電気ヒーターの形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００３０】
また、制御手段の設定温度の温度領域は、構造物に想定される歪と歪速度および鋼材種の相違により適宜設定される。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明に係る建築物の鋼材加熱装置によれば、大掛かりな装置を必要とせずに、簡易な構成で、低温に起因する鋼材の脆性破壊を未然に防ぐことができる。
【００３２】
請求項２記載の発明に係る建築物の鋼材加熱装置によれば、熱伝導材料と断熱材により、効率的に鋼材を暖めることができる。
【００３３】
請求項３記載の発明に係る建築物の鋼材加熱装置によれば、鋼材の歪が集中すると想定される部分を暖めるので、広範囲を加熱する必要がなく、低コストで効率的に脆性破壊を防止することができる。
【００３４】
請求項４記載の発明に係る建築物の鋼材加熱装置によれば、センサーと制御手段を用いて加熱装置の温度制御を行うことにより、無駄な加熱を行う必要がなく、省電力駆動が可能となる。
【００３５】
請求項５記載の発明に係る建築物の鋼材加熱装置によれば、温水で鋼材を暖めることにより、請求項１記載の発明のように、低温に起因する鋼材の脆性破壊を未然に防ぐことができる。
【００３６】
請求項６記載の発明に係る建築物の鋼材加熱装置によれば、電気ヒーターで鋼材を暖めることにより、請求項１記載の発明のように、低温に起因する鋼材の脆性破壊を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第一の実施の形態例としての建築物の鋼材加熱装置を示すもので、加熱部に温水を通した管を用いた加熱手段部分を示した斜視図である。
【図２】図１の加熱手段の縦断面図である。
【図３】図１の加熱手段の横断面図である。
【図４】本発明を適用した第二の実施の形態例としての建築物の鋼材加熱装置を示すもので、加熱部に電気ヒーターを用いた加熱手段部分を示した斜視図である。
【図５】図４の加熱手段の縦断面図である。
【図６】図４の加熱手段の横断面図である。
【符号の説明】
１   鋼材
２   管
３   熱伝導材料
４   断熱材
５   ボイラー
６   センサー
７   制御手段
８   電気ヒーター
９   熱伝導材料
１０   断熱材
１１   電源
１２   センサー
１３   制御手段
１４   ケーブル
【図１】
0003949839.tif 000002
【図２】
0003949839.tif 000003
【図３】
0003949839.tif 000004
【図４】
0003949839.tif 000005
【図５】
0003949839.tif 000006
【図６】
0003949839.tif 000007