JP2002180569A - 鉄骨耐火被覆工法 - Google Patents

鉄骨耐火被覆工法

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JP2002180569A
JP2002180569A JP2000381438A JP2000381438A JP2002180569A JP 2002180569 A JP2002180569 A JP 2002180569A JP 2000381438 A JP2000381438 A JP 2000381438A JP 2000381438 A JP2000381438 A JP 2000381438A JP 2002180569 A JP2002180569 A JP 2002180569A
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boards
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Hideo Fujinaka
英生 藤中
Akio Furuhira
章夫 古平
Hirokazu Ohashi
宏和 大橋
Yoshito Ide
義人 井出
Kanji Yashima
寛治 八島
Katsuzo Endo
勝三 遠藤
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Takenaka Komuten Co Ltd
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Takenaka Komuten Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】火災加熱側から鉄骨柱への流入熱量を抑制して
鉄骨柱の温度上昇を抑えることにより鉄骨柱を被覆する
耐火石膏ボードを薄肉にしてコスト削減を図る。 【解決手段】鉄骨柱10の外面を、スペーサ兼用の耐火
ボード取付け用鋼製下地材11、16を介して強化耐火
ボード13で耐火被覆する鉄骨耐火被覆工法において、
鋼製下地材11、16に被覆用耐火ボード13と同種の
耐火ボード17、18を柱側に裏打ちして遮熱性下地材
に形成し、該下地材を鉄骨柱10の外面に周方向へ所定
の間隔をおいて取り付け、かつその下地材外面に耐火ボ
ード13を取り付けることで、該ボードにより鉄骨柱1
0を耐火被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄骨建築物の鉄骨柱
を耐火被覆する鉄骨耐火被覆工法に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄骨耐火被覆は鉄骨建築物を火災から守
る代表的な対策で、鉄骨部材に耐火被覆を施すことによ
り、火災時における鉄骨部材の温度上昇をある許容値以
内に制限して部材耐力低下や熱膨張の影響を抑える役割
を果たしている。鉄骨柱の耐火構造は、建築物の構造
別、部位別、階数別に耐火性能を備えていることが必要
とされている。
【0003】次に鉄骨建築物に用いられている従来の耐
火被覆工法について説明する。図6は吹付けロックウー
ル工法による耐火被覆構造を示すもので、鋼管柱1の外
面にロックウール等の練状耐火材2を吹き付けにより付
着させて乾燥させ、その外面に鋼製下地材3を介して石
膏ボードや繊維補強セメント板等4を取り付けることで
耐火被覆を行う。
【0004】図7は珪酸カルシウム板張付け工法による
耐火被覆構造を示すもので、鋼管柱5の外面にスペーサ
5aを介して珪酸カルシウム板6を取り付けることで耐
火被覆を行う。図8は強化石膏ボード張付け工法による
耐火被覆構造を示すもので、鋼管柱7の外面に鋼製下地
材8を介して強化石膏ボード9を取り付けることで耐火
被覆を行う。
【0005】また、特開平8−68129、特開平8−
68130に記載されているように、鋼管柱を直に被覆
する下張り被覆材と上張り被覆材との間に下張り被覆材
の全周を被覆するようにして鉄板材を配置した耐火被覆
構造が知られている。
【0006】さらに、特許第2691287号には、コ
ンクリート充填鋼管柱の外周に、山形鋼からなる複数の
鋼製下地材を、それぞれ柱方向に添えて、かつ、下地材
としての所要間隔にて並行させて、所定基準にて厚層に
介在させた接着材により貼着して付設するとともに、所
要各所で鋼製下地締付け材により結束して固定し、これ
らの鋼製下地材及び鋼製下地締付け材の外側に耐火ボー
ドを被着して、該耐火ボードを鋼製下地材にタッピンね
じで定着させ、コンクリート充填鋼管柱とその耐火ボー
ドとの間に鋼製下地材及び接着材を間隔材として形成さ
れる空間を設けた耐火構造が記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図6乃至図7に示す従
来工法の課題は後述する本発明との比較から明らかであ
るため、ここでは省略する。特開平8−68129、特
開平8−68130に記載の耐火被覆構造は、上張りお
よび下張りの2枚の被覆材で耐火性能を確保する構成で
あるためコスト高である。特許第2691287号に記
載の耐火構造は、鋼製下地材に遮熱性を向上させる対策
が施されていないため耐火性能において不十分である。
【0008】本発明は、鋼製下地材に耐火ボードを裏打
ちすることにより、火災加熱側から鉄骨柱への流入熱量
を抑制して鉄骨柱の温度上昇を抑えることで、耐火被覆
用のボードを薄肉にしてコスト削減、工期の短縮化等を
図る。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の手段として、鉄骨
柱10の外面を、スペーサ兼用の耐火ボード取付け用鋼
製下地材11、16を介して耐火ボード13で耐火被覆
する鉄骨耐火被覆工法において、上記鋼製下地材11、
16に耐火ボード17、18を柱側に裏打ちして遮熱性
下地材に形成し、該下地材を鉄骨柱10の外面に周方向
へ所定の間隔をおいて取り付け、かつその下地材外面に
耐火ボード13を取り付けることで、該ボードにより鉄
骨柱10を耐火被覆する。
【0010】第2の手段として、第1の手段を有すると
共に、上記裏打ち用の耐火ボード17、18として耐火
被覆用の耐火ボード13と同一種類のものを用いる。
【0011】第3の手段として、第1又は第2の手段を
有すると共に、上記耐火ボード17、18は繊維強化石
膏ボードからなる。
【0012】
【発明の実施の形態】まず、本発明のうち公知の部分に
ついて簡単に説明する。図1において、10は鋼管柱
で、コンクリートを充填した角形鋼管からなる。該鋼管
外面の4つのコーナー部にはL形鋼からなる鋼製下地材
11を鋼管柱10の上下方向全長にわたって接着剤を介
して接着する。
【0013】そして、これら鋼製下地材11を締付け材
12で締め付ける。次いで鋼製下地材11の外面に繊維
強化石膏ボード13を当ててタッピングねじ14で固定
する。その際、鋼管柱10と石膏ボード13との間に間
隙15が形成されるようにする。
【0014】本発明では、図2に示すように鋼管柱10
の正面、背面、左右両側面の4つの外面の中央部にI形
鋼からなる鋼製下地材16を鋼管柱10の上下方向全長
にわたって接着剤を介して接着する。次いで、上記と同
様に締付け材12でこれらI形鋼からなる鋼製下地材1
6をL形鋼からなる鋼製下地材11と共に締め付けた
後、これらの外面に仕上げ材兼用の繊維強化石膏ボード
13を当ててタッピングねじ14で固定する。
【0015】また、本発明では、L形鋼及びI形鋼から
なる鋼製下地材11、16として、石膏ボード17、1
8を柱側に裏打ちしたものを使用する。この裏打ち用の
石膏ボード17、18は鋼製下地材11、16の外側に
取り付ける繊維強化石膏ボード13と同一種類のもので
あることが好ましい。
【0016】さらに、図3及び図4に示すように、H形
鋼の鉄骨梁19を鋼管柱10に接合した仕口部では、I
形鋼の代わりに一対のL形鋼からなる下地材20を用い
て、これらで梁ウエブを挟持させて溶着すると共に、締
付け材12の両端部を一対の下地材20に溶着する。な
お、図中21は鉄骨梁19の耐火被覆である。
【0017】次に、図5に示すグラフを用いて本発明に
係る耐火被覆構造Aと従来の耐火被覆構造Bとを耐火性
能について比較する。両者ともに、断面:□−300×
300×9、長さ:2400mmの中空の鉄骨柱aを、
図示しない鋼製下地材を介して厚さ15mmの強化石膏
ボードbで被覆する点は共通するが、本発明では鋼製下
地材を被覆用の強化石膏ボードbと同一種類の強化石膏
ボードcで裏打ちするのに対して、従来の工法によるも
のでは裏打ちしない。
【0018】本発明に係る耐火被覆構造AがJIS A 1304
の規定による標準加熱を受けた場合の測定結果をグラフ
Xで、同一条件下における従来の耐火被覆構造Bの測定
結果をグラフYで示す。グラフXから明らかなように、
本発明における鉄骨柱aが350°Cの許容値に達する
時間は60分を超えている。
【0019】これに対して従来の耐火被覆構造Bの場
合、60分に達する以前に350°Cを超えていること
がわかる。因みに従来例の場合、被覆用の強化石膏ボー
ドbの厚さは1時間耐火で21mm、2時間耐火で42
mmを必要とする。
【0020】すなわち、本発明では仕上げ材兼用の強化
石膏ボードbを取り付けるための鋼製下地材の裏面に同
種の強化石膏ボードを裏打ちすることにより、許容鋼材
温度、鉄骨断面寸法を従来と同一条件で評価した場合、
強化石膏ボードbの厚さを1サイズ低減した15mmで
1時間耐火の性能が確保できる。
【0021】新しい規定では、許容鋼材温度、鉄骨断面
寸法を現実に則して設定できるため、鉄骨断面(□−4
50×16)を許容鋼材温度500°Cとして評価する
と2時間以上の耐火性能を有している。
【0022】次に、上述した図6乃至図8に示す耐火被
覆構造と本発明に係る耐火被覆構造とを耐火性、施工
性、意匠性、見積価格について比較する。 (1)耐火性 本発明 強化石膏ボードの厚さが15mmで1時間耐火の性能が
確保できる。 吹付けロックウール工法(図6) 強化石膏ボードの厚さは1時間耐火で35mm、2時間
耐火で50mmを必要とする。 珪酸カルシウム板張付け工法(図7) 強化石膏ボードの厚さは1時間耐火で25mm、2時間
耐火で40mmを必要とする。 強化石膏ボード張付け工法(図8) 強化石膏ボードの厚さは1時間耐火で21mm、2時間
耐火で42(21+21)mmを必要とする。
【0023】(2)施工性 本発明 a. 強化石膏ボードは仕上げ材兼用であるため仕上げ工
事が不要である。 b.吹付けロックウール工法等のように現場での工事が
不要であり、全構成材がプレ加工可能であるため一定の
品質を確保することができる。 c.粉塵が発生せず作業環境がよいため、下地作業と仕
上げ作業を同時に行うことができる。 d.組立作業が主であるため廃材量が少ない。 吹付けロックウール工法(図6) a.吹付けロックウールの外側に仕上げ用の石膏ボード
を取り付ける必要があることから耐火被覆作業と仕上げ
作業との2つの作業が必要になる。 b.仕上げ用の石膏ボードはスタッドを要するため重装
備である。 c.吹付けロックウールの粉塵が発生するため作業環境
が悪い。 d.吹付けロックウールの養生、作業後の清掃に手間が
かかる。 珪酸カルシウム板張付け工法(図7) a.粉塵が発生せず作業環境がよいため、下地作業と仕
上げ作業を同時に行うことができる。 b.組立作業が主であるため廃材量が少ない。 強化石膏ボード張付け工法(図8) a.粉塵が発生せず作業環境がよいため、下地作業と仕
上げ作業を同時に行うことができる。 d.組立作業が主であるため廃材量が少ない。
【0024】(3)意匠性 本発明 a. 柱の仕上げ断面が小さい。 b.ペイント、クロス仕上げが容易である。 吹付けロックウール工法(図6) a. 柱の仕上げ断面が大である。 b.別途石膏ボード等仕上げが必要である。 珪酸カルシウム板張付け工法(図7) a. 柱の仕上げ断面は中程度である。 b.ペイント、クロス仕上げが容易である。 強化石膏ボード張付け工法(図8) a. 柱の仕上げ断面が大である。 b.ペイント、クロス仕上げが容易である。
【0025】(4)見積価格(円/m2 ) 本発明 強化石膏ボードの厚さが15mmの場合3950。 吹付けロックウール工法(図6) 1時間耐火の場合5610(仕上材を含む)、2時間耐
火の場合6240(仕上材を含む)。 珪酸カルシウム板張付け工法(図7) 1時間耐火の場合6400、2時間耐火の場合807
0。 強化石膏ボード張付け工法(図8) 1時間耐火の場合6510、2時間耐火の場合870
0。
【0026】(5)評価 本発明 :A(優) 吹付けロックウール工法(図6) :C(不可) 珪酸カルシウム板張付け工法(図7):B(良) 強化石膏ボード張付け工法(図8) :C(不可)
【0027】
【発明の効果】本発明は鋼製下地材に耐火ボードを裏打
ちしたので、火災加熱側から耐火ボードへ流入した熱量
が、従来のように鋼製下地材を介して直接に鉄骨柱へ伝
わることがなく遮熱されるため鉄骨柱の温度上昇が極力
抑制される。このため従来に比較して耐火ボードの厚さ
を薄くすることができコスト削減が図れる。
【0028】また、耐火ボードは仕上げ材兼用であるた
め仕上げ工事が不要であり、このため工期の短縮化が図
れ上記と相まってさらなるコスト低減が可能となる。さ
らに、柱の仕上げ断面を小さくすることができることか
ら省スペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る鉄骨耐火被覆工法を示す斜視図。
【図2】同じく、図1の横断面図。
【図3】同じく、仕口部の斜視図。
【図4】同じく、図3の断面図。
【図5】同じく、本発明と従来例との耐火性能を比較す
るグラフ。
【図6】従来例を示すもので、吹付けロックウール工法
による断面図。
【図7】同じく、珪酸カルシウム板張付け工法による断
面図。
【図8】同じく、強化石膏ボード張付け工法による断面
図。
【符号の説明】
10 鉄骨柱 13 耐火ボード 11、16 鋼製下地材 17、18 裏打ち耐火ボード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 宏和 千葉県印西市大塚一丁目5番地1 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 井出 義人 千葉県印西市大塚一丁目5番地1 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 八島 寛治 東京都中央区銀座八丁目21番地1号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 遠藤 勝三 東京都中央区銀座八丁目21番地1号 株式 会社竹中工務店東京本店内 Fターム(参考) 2E001 DE01 EA06 FA02 GA12 HA03 JD15 KA01 LA12 2E163 FA02 FB07 FB09 FB42

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉄骨柱10の外面を、スペーサ兼用の耐火
    ボード取付け用鋼製下地材11、16を介して耐火ボー
    ド13で耐火被覆する鉄骨耐火被覆工法において、 上記鋼製下地材11、16に耐火ボード17、18を柱
    側に裏打ちして遮熱性下地材に形成し、該下地材を鉄骨
    柱10の外面に周方向へ所定の間隔をおいて取り付け、
    かつその下地材外面に耐火ボード13を取り付けること
    で、該ボードにより鉄骨柱10を耐火被覆することを特
    徴とする鉄骨耐火被覆工法。
  2. 【請求項2】上記裏打ち用の耐火ボード17、18とし
    て耐火被覆用の耐火ボード13と同一種類のものを用い
    ることを特徴とする請求項1記載の鉄骨耐火被覆工法。
  3. 【請求項3】上記耐火ボード17、18は繊維強化石膏
    ボードからなることを特徴とする請求項1又は2記載の
    鉄骨耐火被覆工法。
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