JP6528275B2 - Joint structure of wood material and steel aggregate - Google Patents
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Description
本発明は、木質材と鉄骨材の接合部構造に関する。 The present invention relates to a joint structure of wood material and steel aggregate.
従来、耐火木質柱1と鉄骨梁2とを直接接合する構法としては、図29及び図30に示すように、耐火木質柱1の荷重支持部(以下、芯材1aと称す)にベースプレート、ガセットプレート3などを用いて鉄骨梁2を接合する構法や、図31及び図32に示すように、鉄骨梁2を耐火木質柱1の芯材1aに貫通させて接合する構法とが多用されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。 Conventionally, as a method of directly joining the fireproof wooden column 1 and the steel frame beam 2, as shown in FIGS. 29 and 30, a load supporting portion (hereinafter referred to as core material 1a) of the fireproof wooden column 1 has a base plate and gusset. A construction method of joining the steel frame beams 2 using the plate 3 or the like, and a construction method of penetrating the steel frame beams 2 through the core material 1a of the fireproof wooden column 1 and joining as shown in FIG. 31 and FIG. (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).
また、一般に、鉄骨梁2は1時間の火災加熱(ISO834に規定される標準加熱温度時間曲線)に対して耐火性(非損傷性)を確保するために、耐火被覆を施すようにしている。 In general, the steel frame beam 2 is provided with a fireproof coating in order to secure fire resistance (non-damage property) to fire heating for 1 hour (standard heating temperature time curve defined in ISO 834).
耐火木質柱1は、芯材1aの表層に燃え代層(自ら燃焼し炭化することで断熱層を形成)及び/又は燃え止まり層(燃え代層の燃焼・炭化を阻止)1bを設け、これら燃え代層、燃え止まり層1bを耐火被覆層として扱い、火災時における芯材1aの荷重支持能力を確保するようにしている。 The fireproof wooden pillar 1 is provided with a burnout layer (a self-combusting and carbonizing to form a heat insulating layer) and / or a burnout layer (prevents burning and carbonization of the burnout layer) 1b on the surface of the core material 1a. The burnout layer and the burnout layer 1b are treated as a fireproof covering layer so as to secure the load supporting ability of the core 1a at the time of fire.
ここで、1時間の火災加熱に対して耐火性を確保した鉄骨梁が1時間の火災加熱を受けた場合、鋼材温度が500〜550℃程度まで上昇することが知られている。このため、耐火被覆を施した鉄骨梁と接触・接合する耐火木質柱の部位も500〜550℃程度に達することになる。 Here, it is known that the steel material temperature rises to about 500 to 550 ° C. when the steel frame beam securing fire resistance to fire heating for 1 hour receives fire heating for 1 hour. For this reason, the part of the fireproof wooden pillar which contacts and joins with the steel frame beam which gave fireproof coating will reach about 500-550 ° C.
このことから、上記従来の両接合構法においては、鉄骨梁と耐火木質柱の芯材が接触・接合する部分が火災時に木材の着火温度(260℃)を超え、耐火木質柱がその荷重支持能力を喪失するおそれがある。また、鉄骨梁の温度が木材の着火温度を超えなくても、200℃近い温度になると耐火木質柱の芯材が炭化する可能性があり、やはり芯材の力学的特性が失われるおそれがある。 From this, in the above-mentioned conventional two-joint construction method, the portion where the steel beam and the core material of the fireproof wooden column contact and join exceeds the ignition temperature (260 ° C) of wood at the time of fire, and the fireproof wooden pillar has its load bearing capacity There is a risk of losing Moreover, even if the temperature of the steel frame beam does not exceed the ignition temperature of the wood, the core material of the fireproof wooden column may be carbonized when the temperature approaches 200 ° C., and the mechanical characteristics of the core material may also be lost. .
上記事情に鑑み、本発明は、木質材と鉄骨材の接合部が1時間の火災加熱(ISO834に規定される標準加熱温度時間曲線)を受けた場合であっても、鉄骨材に接触・接合する部分の木質材の芯材の温度を260℃以下、より好ましくは200℃以下に抑えることを可能にし、優れた耐火性能を発揮する木質材と鉄骨材の接合部構造を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, according to the present invention, even when the joint between the wood material and the steel aggregate is subjected to one hour of fire heating (standard heating temperature time curve defined in ISO 834), the steel aggregate is contacted and joined. To keep the temperature of the core material of the lumber part at 260 ° C. or less, more preferably 200 ° C. or less, and to provide a joint structure of wood material and steel aggregate that exhibits excellent fire resistance performance I assume.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明の木質材と鉄骨材の接合部構造は、木質材と鉄骨材の接合部の構造であって、コンクリート部を介して前記木質材と前記鉄骨材を接合するように構成され、前記コンクリート部は、前記接合部において前記鉄骨材を覆うとともに、前記鉄骨材と前記木質材との間に所定の間隔を保持するようにコンクリートを充填して構成されていることを特徴とする。
また、本発明の木質材と鉄骨材の接合部構造においては、前記木質材は木質柱で構成され、前記鉄骨材は鉄骨梁で構成され、前記接合部は、平面視において前記木質柱の平面内を前記鉄骨梁が横切るように配されており、前記コンクリート部は、前記接合部において前記鉄骨梁を覆うとともに、前記鉄骨梁とその下方に配された前記木質柱との間に所定の間隔を保持するように前記コンクリートを充填して構成されていることが望ましい。
The joint structure of wood material and iron aggregate according to the present invention is a structure of a joint part of wood material and iron aggregate, and is configured to join the wood material and the iron aggregate via a concrete part, and the concrete The unit is characterized in that it is configured to be filled with concrete so as to cover the steel aggregate at the joint portion and to maintain a predetermined distance between the steel aggregate and the wood material .
Further, in the joint structure of the wood material and the steel aggregate according to the present invention, the wood material is constituted by a wood pillar, the steel aggregate is constituted by a steel frame beam, and the joint part is a plane of the wood pillar in plan view. The steel frame beam is disposed to cross the inside, and the concrete part covers the steel frame beam at the joint portion, and a predetermined distance is provided between the steel frame beam and the wood column disposed below the steel frame beam. It is desirable that the concrete is filled and configured to hold.
また、本発明の木質材と鉄骨材の接合部構造においては、耐火被覆を施して前記コンクリート部の周囲に耐火被覆層を設けることが望ましい。 Moreover, in the joint part structure of the wood material of this invention, and a steel aggregate, it is desirable to provide fireproof coating and to provide a fireproof coating layer around the said concrete part.
本発明の木質材と鉄骨材の接合部構造においては、木質材と鉄骨材の接合部が1時間の火災加熱(ISO834に規定される標準加熱温度時間曲線)を受けた場合であっても、鉄骨梁に接触・接合する部分の木質材の芯材の温度を260℃以下、より好ましくは200℃以下(さらに150℃以下)に抑えることが可能になり、優れた耐火性能を発揮する木質材と鉄骨材の接合部構造を提供することが可能になる。 In the joint structure of wood material and iron aggregate of the present invention, even when the joint part of wood material and iron aggregate is subjected to fire heating for 1 hour (standard heating temperature time curve specified in ISO 834), A woody material that can suppress the temperature of the core material of the woody material in the part to be contacted and joined to steel frame beams to 260 ° C or less, more preferably 200 ° C or less (more preferably 150 ° C or less), and exhibits excellent fire resistance performance It becomes possible to provide a joint structure of steel and steel material.
以下、図1から図13を参照し、本発明の第1実施形態に係る木質材と鉄骨材の接合部構造について説明する。 Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 13, the joint structure of the wood material and the steel aggregate according to the first embodiment of the present invention will be described.
本実施形態は、耐火木質柱(木質材)と鉄骨梁(鉄骨材)を接合してなる接合部が1時間の火災加熱(ISO834に規定される標準加熱温度時間曲線に基づく火災加熱)を受けた場合に、耐火木質柱の芯材の温度を260℃以下、あるいは200℃以下に抑制することを可能にする木質材と鉄骨材の接合部構造(耐火被覆構法)に関するものである。 In this embodiment, a joint portion formed by joining a fireproof wooden column (wood material) and a steel frame beam (iron aggregate) is subjected to fire heating for 1 hour (fire heating based on a standard heating temperature time curve defined in ISO 834). In this case, the present invention relates to a joint structure of a wood material and a steel aggregate (refractory coating method) which makes it possible to suppress the temperature of the core material of the fireproof wooden column to 260 ° C. or less or 200 ° C. or less.
そして、図1から図3に示すように、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aは、まず、耐火木質柱1が芯材1aの表層に燃え代層及び/又は燃え止まり層1bを設けて形成されている。 Then, as shown in FIGS. 1 to 3, in the joint structure A of the wood material and the iron aggregate according to the present embodiment, first, the firewood layer 1 is a burnout layer and / or a burnout layer on the surface layer of the core material 1a. It is formed by providing 1b.
また、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aにおいては、耐火木質柱1と鉄骨梁2を直接接合せず、例えば鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造、コンクリート充填鋼管構造などで構成されたコンクリート部4を介して接合するように構成されている。さらに、鉄骨梁2はその表面(周囲)に耐火被覆6が施されている。さらに、コンクリート部4においても耐火被覆7が施されている。
なお、図中の符号5はRC床を示している。また、耐火木質柱1は、表面に耐火被覆を施すようにしてもよい。
Further, in the joint structure A of the wood material and the steel aggregate according to the present embodiment, the fireproof wooden column 1 and the steel frame beam 2 are not directly joined, and are made of, for example, reinforced concrete, steel reinforced concrete, concrete filled steel pipe structure or the like. It is configured to be joined via the concrete part 4. Furthermore, the steel frame beam 2 is provided with a fireproof coating 6 on its surface (periphery). Furthermore, the fireproof coating 7 is also applied to the concrete portion 4.
In addition, the code | symbol 5 in the figure has shown the RC floor. In addition, the fireproof wooden column 1 may have a fireproof coating on its surface.
ここで、接合部A1にコンクリート部4を設けたとしても、火災時に鉄骨梁2と接触・接合している近傍のコンクリートの温度が260℃以上に上昇する可能性がある。このため、鉄骨梁2と耐火木質柱1の芯材1aとの間には芯材1aの温度を許容温度以下に抑えるに必要な厚さのコンクリートが充填されていなければならない。 Here, even if the concrete part 4 is provided in the joint part A1, the temperature of the concrete in the vicinity in contact and joint with the steel frame beam 2 at the time of fire may rise to 260 ° C. or more. For this reason, it is necessary to be filled with concrete between the steel frame beam 2 and the core material 1a of the fireproof wooden column 1 with a thickness necessary to keep the temperature of the core material 1a below the allowable temperature.
これに対し、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aにおいては、図1、図3に示すように、耐火木質柱1と1時間の耐火鉄骨梁2とがコンクリート(コンクリート部4)を介して接合する部分のうち、鉄骨梁2の直下に位置する耐火木質柱1(芯材1a)の温度(図1、図3の○と◎で示した部分の温度)が1時間の火災加熱を受けた場合に、260℃以下、あるいはそれよりも低い温度になるように、鉄骨梁2と耐火木質柱1の芯材1aとの間に介装するコンクリートの厚さt1を設定する。 On the other hand, in the joint structure A of the wood material and the iron aggregate according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the fireproof wooden column 1 and the fireproof steel frame beam 1 for 1 hour are concrete (concrete portion 4) Among the parts to be joined via), the temperature (the temperature of the part shown by 材 and 位置 in Fig. 3 and Fig. 3) of the fireproof wooden pillar 1 (core 1a) located directly below the steel frame 2 is 1 hour Set the thickness t1 of concrete to be interposed between the steel frame beam 2 and the core material 1a of the fireproof wooden column 1 so as to be a temperature of 260 ° C. or lower when it is subjected to fire heating .
なお、図1、図3において、○は鉄骨梁フランジ及び柱表面からの加熱の影響を受ける部分、◎は柱表面からの加熱の影響を受ける分、△は鉄骨梁フランジからの熱影響を受ける部分を示している。 In FIGS. 1 and 3, ○ indicates a portion affected by heating from the steel frame flange and column surface, ◎ indicates a portion affected by heating from the column surface, and Δ indicates a heat influence from the steel frame flange. The part is shown.
そして、本実施形態では、このコンクリートの厚さt1を100mmとし、鉄骨梁2をコンクリートで被覆する範囲、及びコンクリートの表面を覆う耐火被覆7の厚さt2の組み合わせによって、耐火木質柱1の耐火性能(非損傷性)を確保するように構成されている。 And in this embodiment, thickness t1 of this concrete is set to 100 mm, fire resistance fireproof pillar 1 fire resistance by combination of the range which covers steel frame beam 2 with concrete, and thickness t2 of fireproof coating 7 which covers the surface of concrete. It is configured to ensure performance (non-damage property).
ここで、シミュレーション(数値解析)結果を示し、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aの優位性について説明する。 Here, simulation (numerical analysis) results are shown, and the superiority of the joint structure A of the wood material and the steel aggregate of the present embodiment will be described.
本シミュレーションでは、厚さ20mmの耐熱ロックウール6(例えばニチアス(株)のマキベエが厚さ20mmで1時間の耐火認定を取得している)によって耐火被覆された1時間耐火鉄骨梁2をコンクリート部4を介して耐火木質柱1の芯材1aと接触・接合する。 In this simulation, the 1-hour fire-resistant steel girder 2 which is fireproof-coated by a 20-mm thick heat-resistant rock wool 6 (for example, Makibe of Nichias Co., Ltd. has obtained a 1-hour fire resistance certification for 20 hours) 4. Contact and join with the core material 1a of the fireproof wooden column 1 through 4.
このように構成した本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aの数値解析モデルは図4から図6のようになる。 The numerical analysis model of the joint structure A of the wood material and the steel aggregate according to this embodiment configured as described above is as shown in FIG. 4 to FIG.
図4から図6に示すように、耐火木質柱1、コンクリート部4及び耐火木質柱1の芯材1a部分の対称性を考慮し、且つコンクリートと芯材1aの境界面及び鉄骨梁2の周囲を覆うコンクリートの表面を断熱境界S1、S2とすること(小口面、すなわちコンクリートの垂直表面は火災加熱に曝されること)によって、周囲への熱エネルギーの流出がなくなる。このため、耐火木質柱1の芯材1aを直接モデル化した場合よりも鉄骨梁2の鋼材温度とコンクリート温度に関して保守的な結果が得られる。 As shown in FIGS. 4 to 6, in consideration of the symmetry of the fireproof wooden column 1, the concrete part 4 and the core 1a of the fireproof wooden column 1, the interface between the concrete and the core 1a and the periphery of the steel beam 2 By setting the surface of the concrete covering it as the adiabatic boundaries S1 and S2 (the fore-end surface, i.e., the vertical surface of the concrete is exposed to fire heating), the outflow of thermal energy to the environment is eliminated. Therefore, more conservative results can be obtained with respect to the steel material temperature and the concrete temperature of the steel frame beam 2 than when the core material 1a of the fireproof wooden column 1 is directly modeled.
図4において、1時間耐火鉄骨梁2はその領域を一般部2a(厚さ20mmの耐熱ロックウール6で耐火被覆された部分)とコンクリート部4内に埋設されたコンクリート埋設部2bとに分けて考える。なお、本実施形態において、コンクリート埋設部2bの範囲は耐火木質柱1の仕上げ表面と一致するものとする。 In FIG. 4, the 1-hour fireproof steel girder 2 is divided into a general part 2a (a part covered with a heat resistant rock wool 6 having a thickness of 20 mm and covered with fireproof rock wool 6) and a concrete embedded part 2b embedded in the concrete part 4 Think. In the present embodiment, the range of the concrete embedded portion 2 b is assumed to coincide with the finished surface of the fireproof wooden column 1.
本シミュレーションでは、図4から図6に示すように、鉄骨梁2の断面をH−400×200×8×13mmの標準鋼材(耐火認定試験(性能評価試験)で標準として用いられる鋼材断面)とした。また、鉄骨梁2と耐火木質柱1の芯材1aとの間に介するコンクリート部4の厚さt1を100mm(鉄骨断面の周囲を100mm厚さで被覆、耐火被覆工法で直吹き・直張りといわれる断面形状)とした。 In this simulation, as shown in FIG. 4 to FIG. 6, the cross section of the steel frame beam 2 is a standard steel of H-400 × 200 × 8 × 13 mm (a steel cross section used as a standard in the fire resistance qualification test (performance evaluation test)) did. In addition, the thickness t1 of the concrete part 4 interposed between the steel frame beam 2 and the core material 1a of the fireproof wooden column 1 is 100 mm (the periphery of the steel frame cross section is covered with a thickness of 100 mm). Section shape).
さらに、鉄骨梁2をコンクリートで被覆する範囲を柱部断熱境界S1から100、200、300mmとし、且つコンクリートの表面(小口面)を覆う耐火被覆7の厚さt2を20、40、60mmとした。また、本シミュレーションではコンクリートの含水率を5%と仮定した。 Furthermore, the range which coats the steel frame beam 2 with concrete was made column 100 heat insulation boundary S1 100, 200, 300 mm, and thickness t 2 of the fireproof coating 7 which covers the surface (small end face) of concrete 20, 40, 60 mm. . Moreover, in this simulation, the moisture content of concrete was assumed to be 5%.
また、柱部断熱境界S1の取り方は図7に示すようにした。パターン1、パターン2は、水平断面における柱芯(柱の重心)に対して交差する梁の本数が2本の場合で、断熱境界が柱芯を通る。パターン3、パターン4、パターン5は、水平断面における柱芯(柱の重心)に対して交差する梁の本数が3本以上の場合で、交差する梁の長手方向フランジ小口面を断熱境界とする。 Moreover, how to take pillar part heat insulation boundary S1 was shown in FIG. In the pattern 1 and the pattern 2, when the number of beams intersecting with the column core (center of gravity of column) in the horizontal cross section is two, the adiabatic boundary passes through the column core. Pattern 3, Pattern 4, and Pattern 5 are the adiabatic boundaries of the longitudinal flange facets of the intersecting beams when the number of beams intersecting the column core (center of gravity of the columns) in the horizontal cross section is three or more. .
なお、小口面の耐火被覆6においては、厚さ20mmが鉄骨梁2の1時間耐火相当、 厚さ40mmが鉄骨梁2の2時間耐火相当、厚さ60mmが鉄骨梁2の3時間耐火相当の耐火被覆厚さである。 In the fire protection coating 6 on the small end face, thickness 20 mm is equivalent to 1 hour fire resistance of steel frame 2, thickness 40 mm is equivalent to 2 hours fire resistance of steel frame 2, and thickness 60 mm is equivalent to 3 hours fire resistance of steel frame 2. It is a fireproof coating thickness.
次に、図4に示した数値解析モデルの梁軸方向の鋼材最高温度分布を図8から図13に示す。図8及び図9が断熱境界S1からのコンクリートの範囲(コンクリート部4の厚さt3)が100mmの場合、図10及び図11が断熱境界S1からのコンクリートの範囲(コンクリート部4の厚さt3)が200mmの場合、図12及び図13が断熱境界S1からのコンクリートの範囲(コンクリート部4の厚さt3)が300mmの場合を示す。 Next, the steel material maximum temperature distribution in the beam axis direction of the numerical analysis model shown in FIG. 4 is shown in FIG. 8 to FIG. When the range of the concrete from the heat insulation boundary S1 (the thickness t3 of the concrete part 4) is 100 mm in FIGS. 8 and 9, the range of the concrete from the heat insulation boundary S1 (the thickness t3 of the concrete part 4) 12 and FIG. 13 show the case where the range of the concrete from the heat insulation boundary S1 (the thickness t3 of the concrete part 4) is 300 mm.
図8に示すように、断熱境界S1からのコンクリートの範囲(コンクリート部4の厚さt3)が100mmの場合、断熱境界位置の鉄骨梁鋼材温度は小口の耐火被覆7(コンクリート表面(小口面)の耐火被覆7)の厚さt2にかかわらず260℃以下となった。 As shown in FIG. 8, when the range of the concrete from the heat insulation boundary S1 (the thickness t3 of the concrete part 4) is 100 mm, the steel beam steel temperature at the heat insulation boundary position is the fireproof coating 7 (concrete surface (small end surface)) Regardless of the thickness t2 of the fireproof coating 7).
また、耐火被覆7の厚さt2が40mmと60mmの場合で結果に大差がないことが確認された。これは、コンクリート中の含水の効果であると考えられる。 Moreover, it was confirmed that there is no big difference in the results when the thickness t2 of the fireproof coating 7 is 40 mm and 60 mm. This is considered to be the effect of water content in concrete.
すなわち、コンクリート中の水分(自由水)はコンクリート温度が100℃程度になると蒸発して失われるが、水分が残っている間は蒸発潜熱の効果でコンクリート温度が上昇しない。耐火被覆7の厚さt2が20mmである場合にはコンクリートへの熱流入が大きくなるため、コンクリート中の水分が蒸発で失われる時間も早くなる。一方、被覆厚さt2が40mmの場合には水分が蒸発で完全に失われるまでの時間が長くなる。
このことから、被覆厚さ40mmと60mmの差異が小さくなったと考えられ、火災加熱時間が1時間を超えて長くなるほど、被覆厚さt2の違いが顕著になる。
That is, although water (free water) in the concrete evaporates and is lost when the concrete temperature reaches about 100 ° C., while the water remains, the concrete temperature does not rise due to the effect of the latent heat of evaporation. When the thickness t2 of the fireproof coating 7 is 20 mm, the heat inflow to the concrete becomes large, and therefore, the time for the water in the concrete to be lost due to evaporation also becomes fast. On the other hand, when the coating thickness t2 is 40 mm, the time until the water is completely lost by evaporation becomes long.
From this, it is considered that the difference between the coating thicknesses of 40 mm and 60 mm is reduced, and the difference in the coating thickness t2 becomes remarkable as the fire heating time becomes longer than one hour.
次に、図9に示すように、鋼材表面からの垂直距離(離隔距離)が大きくなると、表層 50mm(ここではコンクリートの加熱面から深さ50mmの位置を意味する)のコンクリート温度が低くなる傾向が認められた。すなわち、垂直距離(コンクリート部4の厚さt1)が100mm以内であると、鋼材表面に近いほど表層50mmのコンクリート温度が高い。 Next, as shown in FIG. 9, when the vertical distance (separation distance) from the surface of the steel material increases, the concrete temperature at a surface layer of 50 mm (which means a position 50 mm deep from the heating surface of concrete here) tends to decrease. Was recognized. That is, the concrete temperature of surface layer 50 mm is so high that a perpendicular distance (thickness t1 of the concrete part 4) is less than 100 mm, and it is near to the steel material surface.
一方で、垂直距離が100mmの位置では、鋼材表面からの垂直距離に関係なく概ね一定の温度に収束していると言える。これは、鋼材からコンクリートに供給される熱エネルギーよりも加熱側の表面(小口面)から耐火被覆7を介してコンクリートに流入する熱エネルギーの方が支配的になることを意味している。 On the other hand, when the vertical distance is 100 mm, it can be said that the temperature converges to a substantially constant temperature regardless of the vertical distance from the steel surface. This means that the thermal energy flowing into the concrete from the surface on the heating side (small end surface) through the fireproof coating 7 becomes dominant over the thermal energy supplied from the steel material to the concrete.
次に、図10に示すように、断熱境界S1からのコンクリートの範囲(コンクリート部4の厚さt3)が200mmの場合、断熱境界S1位置の鉄骨梁鋼材温度は加熱側の表面(小口面)の耐火被覆7の厚さt2にかかわらず260℃以下であり、いずれも100℃程度となった。これは断熱境界S1位置付近のコンクリートは表層付近に比べて温度上昇開始時間が遅くなるため、その分、水分の蒸発が遅くなることが影響していると言え、蒸発潜熱の効果によって100℃程度の温度に抑制されたものと考えられる。
また、耐火被覆7の厚さt2が40mmと60mmの場合で計算結果に大差がないのは、図8と同様の理由による。
Next, as shown in FIG. 10, when the range of the concrete from the heat insulation boundary S1 (the thickness t3 of the concrete part 4) is 200 mm, the steel beam steel material temperature at the heat insulation boundary S1 position is the surface on the heating side (small end surface) The temperature was 260 ° C. or less regardless of the thickness t 2 of the fireproof coating 7, and both became about 100 ° C. This is because concrete starting at the adiabatic boundary S1 position has a slower temperature rise start time than the surface layer, so it can be said that the evaporation of water is delayed by that amount, and it is about 100 ° C due to the effect of latent heat of evaporation. It is considered that the temperature of the
The reason that there is no significant difference in the calculation results when the thickness t2 of the fireproof coating 7 is 40 mm and 60 mm is the same as in FIG.
次に、図11に示すように、鋼材表面からの垂直距離が大きくなると、表層50mm(コンクリートの加熱面から深さ50mmの位置)のコンクリート温度が低くなる傾向が認められた。また、加熱側の表面(小口面)の耐火被覆7の厚さt2が20mmの場合は、垂直距離が100mmを超えると、鋼材表面からの垂直距離に関係なく概ね一定の温度に収束する傾向が認められた。 Next, as shown in FIG. 11, when the vertical distance from the surface of the steel material increased, the temperature of the concrete with a surface layer of 50 mm (a position of 50 mm in depth from the heating surface of the concrete) tended to decrease. When the thickness t2 of the fireproof coating 7 on the heating side surface (small end surface) is 20 mm, if the vertical distance exceeds 100 mm, the temperature tends to converge to a substantially constant temperature regardless of the vertical distance from the steel surface. Admitted.
一方、耐火被覆7の厚さt2が40mmと60mmの場合は、垂直距離が50〜60mm程度を超えると、概ね一定の温度に収束する傾向が認められた。 On the other hand, when the thickness t2 of the fireproof coating 7 is 40 mm and 60 mm, when the vertical distance exceeds about 50 to 60 mm, it tends to converge to a substantially constant temperature.
次に、図12に示すように、断熱境界S1からのコンクリートの範囲(コンクリート部4の厚さt3)が300mmの場合、断熱境界S1位置の鉄骨梁鋼材温度は、加熱側の表面(小口面)の耐火被覆7の厚さt2にかかわらず、いずれも100℃以下になった。コンクリート部4の厚さt3を100、200、300mmとして解析を行ったが、被覆範囲が大きくなるほど、内部への温度の伝達が遅くなることが影響していると言える。このため、コンクリート中の水分の蒸発潜熱の効果も大きくなると言える。
また、耐火被覆7の厚さt2が40mmと60mmの場合で計算結果に大差がないのは、図8と同様の理由による。
Next, as shown in FIG. 12, when the range of the concrete from the heat insulation boundary S1 (the thickness t3 of the concrete part 4) is 300 mm, the steel beam steel temperature at the heat insulation boundary S1 position is the surface on the heating side Regardless of the thickness t2 of the fireproof coating 7), the temperature was 100 ° C. or less. The analysis was performed with the thickness t3 of the concrete portion 4 set to 100, 200, and 300 mm. However, it can be said that the larger the coverage, the slower the temperature transmission to the inside. For this reason, it can be said that the effect of the latent heat of vaporization of the water in the concrete is also increased.
The reason that there is no significant difference in the calculation results when the thickness t2 of the fireproof coating 7 is 40 mm and 60 mm is the same as in FIG.
次に、図13に示すように、鋼材表面からの垂直距離が大きくなると、表層50mm(コンクリートの加熱面から深さ50mmの位置)のコンクリート温度が低くなる傾向が認められた。また、加熱側の表面の耐火被覆7の厚さt2が20mmの場合には、垂直距離が100mmを超えると、鋼材表面からの垂直距離に関係なく概ね一定の温度に収束する傾向が認められた。 Next, as shown in FIG. 13, when the vertical distance from the surface of the steel material increased, the concrete temperature at a surface layer of 50 mm (a position of 50 mm in depth from the heating surface of the concrete) tended to decrease. In addition, when the thickness t2 of the fireproof coating 7 on the surface on the heating side is 20 mm, when the vertical distance exceeds 100 mm, a tendency to converge to a substantially constant temperature is recognized regardless of the vertical distance from the steel surface .
耐火被覆7の厚さt2が40mmの場合には、コンクリート部4の厚さt3が200mmの場合と概ね同等な傾向を示し、垂直距離が50〜60mm程度を超えると、概ね一定の温度に収束する傾向が認められた。 When the thickness t2 of the fireproof coating 7 is 40 mm, the thickness t3 of the concrete part 4 shows the same tendency as in the case of 200 mm. When the vertical distance exceeds 50 to 60 mm, it converges to a substantially constant temperature. There was a tendency to
さらに、耐火被覆7の厚さt2が60mmの場合は、コンクリート部4の厚さt3が200mmの場合よりも垂直距離が大きくなることによる温度上昇の抑制効果が、垂直距離が50〜60mm程度を超えても認められるが、概略的には一定の温度に収束する傾向が認められた。 Furthermore, when the thickness t2 of the fireproof coating 7 is 60 mm, the effect of suppressing the temperature rise due to the vertical distance becoming larger than when the thickness t3 of the concrete part 4 is 200 mm is about 50 to 60 mm as the vertical distance. Although it is recognized that the temperature is exceeded, it has been observed that the temperature generally converges to a constant temperature.
以上の計算結果から、耐火木質柱1と1時間耐火鉄骨梁2をコンクリート部4を介して接合し、コンクリートの厚さt1を100mmとし、且つ鉄骨梁2をコンクリートで被覆する範囲及びコンクリートの表面を覆う耐火被覆7の厚さt2の組み合わせによって、耐火木質柱1の耐火性能(非損傷性)を十分に確保できることが確認された。 From the above calculation results, the range where the fireproof wooden column 1 and the fireproof steel frame beam 2 are joined via the concrete part 4 for 1 hour, the thickness t1 of the concrete is 100 mm, and the steel frame beam 2 is covered with concrete It has been confirmed that the fireproof performance (non-damage property) of the fireproof wooden pillar 1 can be sufficiently secured by the combination of the thickness t2 of the fireproof coating 7 covering the above.
すなわち、鉄骨梁2を被覆するコンクリートの範囲(コンクリート部4の厚さt3)、コンクリートの表面を覆う耐火被覆7の厚さt2を表1のように設定すると、柱の断熱境界S1位置の鋼材の許容温度を260℃以下、200℃以下、150℃以下に抑制することができる。
また、鉄骨梁2を被覆するコンクリートの範囲(コンクリート部4の厚さt3)、コンクリートの表面を覆う耐火被覆7の厚さt2を表2のように設定すると、加熱側の表層50mm(コンクリートの加熱面から深さ50mmの位置)のコンクリートの許容温度を260℃以下、200℃以下、150℃以下に抑制することができる。
That is, when the range of concrete covering the steel frame beam 2 (thickness t3 of the concrete part 4) and the thickness t2 of the fireproof covering 7 covering the surface of the concrete are set as shown in Table 1, the steel material at the heat insulation boundary S1 position of the column Can be suppressed to 260 ° C. or less, 200 ° C. or less, or 150 ° C. or less.
Also, if the range of concrete covering the steel frame beam 2 (thickness t3 of the concrete part 4) and the thickness t2 of the fireproof covering 7 covering the surface of the concrete are set as shown in Table 2, the surface layer 50 mm on the heating side (concrete The allowable temperature of concrete 50 mm deep from the heating surface can be suppressed to 260 ° C. or less, 200 ° C. or less, 150 ° C. or less.
なお、これら表1、表2の仕様では、耐熱ロックウールを用い、鉄骨梁2に対する耐火被覆6の厚さを20mm(1時間耐火相当)とし、鉄骨梁2の周囲に施すコンクリート部4の厚さt1を100mm以上とし、鋼材2の加熱周長/断面積を0.169以下にしている。また、耐火木質柱1は、燃え止まり層及び/又は燃え代層1bを設けることにより、あるいはこれらと同等な性能を有する耐火被覆で表面を被覆することにより、耐火性能を付与している。 In the specifications of these Tables 1 and 2, the thickness of the concrete portion 4 applied around the steel frame beam 2 is set to 20 mm (equivalent to one hour fire resistance) by setting the thickness of the fireproof coating 6 to the steel frame beam 2 using heat resistant rock wool. The heat treatment length / cross-sectional area of the steel material 2 is 0.169 or less by setting the thickness t1 to 100 mm or more. In addition, the fireproof performance is given to the fireproof wooden column 1 by providing a flameproof layer and / or a fireproof layer 1b, or by covering the surface with a fireproof coating having the same performance as these.
ここで、本実施形態では、耐火被覆6、7が耐熱ロックウールであるものとして説明を行っているが、同等な耐火性能を有する他の耐火被覆材料、すなわち、1時間加熱に対する鋼材温度上昇が耐熱ロックウールと同等かそれ以下、2時間加熱に対する鋼材温度上昇が耐熱ロックウールと同等かそれ以下、3時間加熱に対する鋼材温度上昇が耐熱ロックウールと同等かそれ以下となる他の耐火被覆材料を用いても勿論構わない。 Here, although the fire-resistant coatings 6, 7 are described as heat-resistant rock wool in this embodiment, other fire-resistant coating materials having equivalent fire resistance performance, that is, steel material temperature rise for 1 hour heating Heat-resistant rock wool equal to or less than that, heat-resistant rock wool equivalent to or less than two-hour heating, heat-resistant rock wool equal to or less than three-hour heat Of course, it does not matter.
よって、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aにおいては、耐火木質柱1と鉄骨梁2の接合部A1(A)が1時間の火災加熱(ISO834に規定される標準加熱温度時間曲線)を受けた場合であっても、鉄骨梁2に接触・接合する部分の耐火木質柱1の芯材1aの温度を260℃以下、より好ましくは200℃以下(さらに150℃以下)に抑えることが可能になり、優れた耐火性能を発揮する木質材と鉄骨材の接合部構造Aを提供することが可能になる。 Therefore, in the joint structure A of the wood material and the steel aggregate according to the present embodiment, the fire heating (standard heating temperature time specified in ISO 834 for 1 hour) is performed at the joint A1 (A) of the fireproof wooden pillar 1 and the steel frame 2 Even in the case where the curve is received, the temperature of the core material 1a of the fireproof wooden column 1 in the portion in contact with or joined to the steel frame 2 is suppressed to 260 ° C. or less, more preferably 200 ° C. or less (more 150 ° C. or less) It becomes possible to provide a joint structure A of wood material and steel aggregate which exhibits excellent fire resistance performance.
ここで、耐火木質柱1と鉄骨梁2とで構成される接合部A1(A)の耐火性能を確保するために、鉄骨梁2の耐火被覆6の厚さを増すことがもっとも単純な方法であるが、この構法では余分な耐火被覆6が必要となり、材料の使用量が増えるとともに施工の歩掛りの低下を招く。 Here, it is the simplest method to increase the thickness of the fireproof coating 6 of the steel frame beam 2 in order to secure the fireproof performance of the joint A1 (A) composed of the fireproof wooden column 1 and the steel frame beam 2 Although this construction method requires an extra fireproof coating 6, the amount of material used increases and it causes a decrease in the construction process.
これに対し、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aによれば、材料の使用量の増加及び歩掛りの低下を最低限度に留めることができ、且つ接合部A1(A)の耐火性能を確保することが可能になる。 On the other hand, according to the joint structure A of the wood material and the steel aggregate of the present embodiment, it is possible to minimize the increase in the amount of use of the material and the decrease in walking and the fire resistance of the joint A1 (A). It becomes possible to secure performance.
また、被覆厚さで目標の耐火性能(耐火木質柱1の芯材温度が許容温度を超えない)を満足するために被覆厚さを3時間耐火相当とするだけでは不足する可能性があり、3時間耐火相当を超える耐火被覆を施すのはあまり現実的ではない。 In addition, in order to satisfy the target fire resistance performance (the core temperature of the fireproof wooden pillar 1 does not exceed the allowable temperature) with the coating thickness, it may be insufficient just by making the coating thickness equivalent to 3 hours fire resistance, It is not very practical to apply a fireproof coating exceeding the fire resistance equivalent for 3 hours.
これに対し、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aによれば、鉄骨梁2の耐火被覆6の厚さは通常の1時間耐火相当とすることができ、鉄骨梁2と天井との取り合いなどが通常の設計の範囲で行うことができる。また、耐火被覆6のみによる場合よりも、より高い耐火性能の確保が可能になる。 On the other hand, according to the joint structure A of the wood material and the steel aggregate of the present embodiment, the thickness of the fireproof coating 6 of the steel frame beam 2 can be made equivalent to ordinary one hour fire resistance, and the steel frame beam 2 and the ceiling And the like can be performed within the range of ordinary design. In addition, higher fire resistance performance can be secured as compared to the case of the fireproof coating 6 alone.
次に、図14から図28を参照し、本発明の第2実施形態に係る木質材と鉄骨材の接合部構造について説明する。 Next, with reference to FIG. 14 to FIG. 28, the joint structure of the wood material and the steel aggregate according to the second embodiment of the present invention will be described.
ここで、本実施形態は、第1実施形態と同様、耐火木質柱(木質材)と鉄骨梁(鉄骨材)を接合してなる接合部が1時間の火災加熱(ISO834に規定される標準加熱温度時間曲線に基づく火災加熱)を受けた場合に、耐火木質柱の芯材の温度を260℃以下、あるいは200℃以下に抑制することを可能にする木質材と鉄骨材の接合部構造(耐火被覆構法)に関するものである。 Here, in the present embodiment, as in the first embodiment, a joint formed by joining a fireproof wooden column (wood material) and a steel frame beam (iron aggregate) is heated for one hour for fire heating (standard heating specified in ISO 834). The joint structure of wood material and iron aggregate that makes it possible to suppress the temperature of the core material of the fireproof wooden column to 260 ° C or less or 200 ° C or less when subjected to fire heating based on a temperature time curve) Coating system).
また、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aにおいては、図14から図16に示すように、耐火木質柱1と鉄骨梁2を直接接合せず、例えば鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造、コンクリート充填鋼管構造などで構成されたコンクリート部4を介して接合するように構成されている。すなわち、芯材1aの温度を許容温度以下に抑える対策として、鉄骨梁2と耐火木質柱1の芯材1aとの間に十分な厚さt1のコンクリートを充填し(コンクリート部4を介設し)、且つ芯材1a側面に十分な厚さの燃え止まり層及び/又は燃え代層1bを設けて構成されている。 Further, in the joint structure A of the wood material and the steel aggregate according to the present embodiment, as shown in FIGS. 14 to 16, the fireproof wooden column 1 and the steel frame beam 2 are not directly joined. It is comprised so that it may join via the concrete part 4 comprised with the concrete filling steel pipe structure etc. That is, as a measure to keep the temperature of the core 1a below the allowable temperature, concrete with a sufficient thickness t1 is filled between the steel frame beam 2 and the core 1a of the fireproof wooden column 1 (concrete portion 4 is interposed) And the core material 1a side is provided with a sufficient thickness of the burnout layer and / or the burnout layer 1b.
よって、本実施形態では、第1実施形態と同様の構成については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。 Therefore, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
ここで、接合部A1にコンクリート部4を設けたとしても、火災時に鉄骨梁2と接触・接合している近傍のコンクリートの温度が260℃以上に上昇する可能性があり、鉄骨梁2と耐火木質柱1の芯材1aとの間には芯材1aの温度を許容温度以下に抑えるに必要な厚さのコンクリートが充填されていなければならない。 Here, even if the concrete part 4 is provided in the joint part A1, the temperature of the concrete in the vicinity in contact with or joined to the steel frame 2 at the time of fire may rise to 260 ° C. or higher. A concrete having a thickness necessary to keep the temperature of the core material 1a below the allowable temperature must be filled between the wooden column 1 and the core material 1a.
これに対し、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aにおいては、コンクリート部4を備えた接合部A1がその側面から 1時間の火災加熱を受けた場合に当該部材内部への熱の伝導の影響を受けるコンクリート造の接合部A1と接する芯材温度(図1及び図3参照:図1、図3の○と◎で示した部分)を許容温度以下(260℃以下、あるいはより低い温度)になるように、(1)コンクリートの表面を覆う耐火被覆7の厚さt2と、(2)耐火木質柱1の加熱面から<燃え止まり層及び/又は燃え代層1b>と<芯材1a>との境界面までの最適な距離を組み合わせることによって、耐火木質柱1の耐火性能(非損傷性)を確保するように構成されている。 On the other hand, in the joint structure A of the wood material and the steel aggregate according to the present embodiment, when the joint A1 provided with the concrete part 4 is subjected to fire heating for one hour from the side surface, heat to the inside of the member Core temperature in contact with the concrete joint A1 (see FIGS. 1 and 3: portions shown by と and 図 in FIG. 3 and FIG. 3) that are affected by the conduction of less than the allowable temperature (260 ° C. or less) (1) the thickness t2 of the fireproof coating 7 covering the surface of the concrete, and (2) from the heating surface of the fireproof wooden column 1 <burnout layer and / or burnout layer 1b> and It is comprised so that the fireproof performance (non-damage property) of the fireproof wooden pillar 1 may be ensured by combining the optimal distance to the interface with core material 1a>.
ここで、厚さ20、40、60mmの耐熱ロックウール(ニチアス株式会社製マキベエ:厚さ20mmで1時間、40mmで2時間、60又は65mmで3時間の耐火認定を取得)によって、耐火木質柱1の上部に位置するコンクリート造の接合部A1を耐火被覆したモデルについて数値解析を行い、耐火木質柱1の芯材1aの温度の上昇を抑制する効果を確認した。 Here, fireproof woody pillars are obtained by heat-resistant rock wool with a thickness of 20, 40, 60 mm (Makibei made by NICHIAS CORPORATION: 1 hour with 20 mm thickness, 2 hours with 40 mm, 2 hours with 60 or 65 mm, and fire resistance certification for 3 hours) Numerical analysis was performed on a fireproof-covered model of a concrete joint A1 located in the upper part of 1. The effect of suppressing the temperature rise of the core material 1a of the fireproof wooden column 1 was confirmed.
図14から図16はこのシミュレーションの数値解析モデルを示す。
温度の数値解析は、前述の通り、耐火木質柱1の上部のコンクリート部4を対象として行い、芯材1aの温度を許容温度以下に抑える対策として、鉄骨梁2と耐火木質柱1の芯材1aとの間に十分な厚さt1のコンクリートが充填され、且つ芯材側面に十分な厚さt4の燃え止まり層及び/又は燃え代層1bがある場合を前提としている。
14 to 16 show numerical analysis models of this simulation.
The numerical analysis of the temperature is performed on the concrete part 4 at the top of the fireproof wooden column 1 as described above, and the core material of the steel frame beam 2 and the fireproof wooden column 1 is taken as a measure to keep the temperature of the core material 1a below the allowable temperature. It is assumed that concrete with a sufficient thickness t1 is filled between 1a and 1b, and there is a burnt layer and / or a burnout layer 1b with a sufficient thickness t4 on the side of the core.
そして、(1)コンクリートの表面を覆う耐火被覆7の厚さt2と、(2)耐火木質柱1の加熱面から<燃え止まり層及び/又は燃え代層1b>と<芯材1a>との境界面までの最適な距離を変え、コンクリート部4の下端と芯材1aの上端の境界面の温度が耐火木質柱1(芯材1a=荷重支持部分)の非損傷性を損なわないための組み合わせの検討を行った。 And (1) thickness t2 of fireproof coating 7 which covers the surface of concrete, (2) from the heating surface of fireproof wood pillar 1 <burnout layer and / or burnout layer 1b> and <core 1a> Combination to change the optimum distance to the boundary surface, and to prevent the temperature of the boundary surface between the lower end of the concrete part 4 and the upper end of the core 1a from damaging the non-damage property of the fireproof wooden column 1 (core 1a = load supporting portion) We examined.
また、本シミュレーションでは、接合部A1の断面寸法と耐火木質柱1の断面寸法(燃え止まり層及び/又は燃え代層1bを含む)を同等とし、200×200mm、400×400mm、600×600mmの3水準の断面で検討を行った。さらに、コンクリート部4の耐火被覆7は耐熱ロックウールとし、その厚さt2を20、40、60mmの3水準とした。なお、耐火被覆7の厚さ20mmは鉄骨梁2の1時間耐火相当、厚さ40mmは鉄骨梁2の2時間耐火相当、厚さ60mmは鉄骨梁2の3時間耐火相当の厚さである。また、コンクリートの含水率は5%と仮定した。 Moreover, in this simulation, the cross-sectional dimensions of the joint portion A1 and the cross-sectional dimensions of the fireproof wooden column 1 (including the burnout layer and / or the burnout layer 1b) are made equal to 200 × 200 mm, 400 × 400 mm, 600 × 600 mm. We examined the cross section of the three levels. Furthermore, the fireproof coating 7 of the concrete part 4 was heat resistant rock wool, and the thickness t2 was made into three levels of 20, 40, 60 mm. The thickness 20 mm of the fireproof coating 7 corresponds to one hour fire resistance of the steel frame beam 2, the thickness 40 mm corresponds to the two hour fire resistance of the steel frame beam 2, and the thickness 60 mm corresponds to the three hour fire resistance of the steel frame beam 2. The moisture content of concrete was assumed to be 5%.
図14から図16に示した数値解析モデル(コンクリート部の水平断面)に関する計算で得られた内部温度(表層100mmまでの範囲)の経時変化を図17から図25に、最高履歴温度の分布(表層100mmまでの範囲)を図26から図28に示す。 The change over time of the internal temperature (range to the surface layer 100 mm) obtained by the calculation for the numerical analysis model (horizontal section of the concrete part) shown in FIG. 14 to FIG. The range from the surface layer to 100 mm) is shown in FIGS.
なお、図17から図19は、接合部A1の断面寸法を200×200mmとし、被覆厚さを20mm(図17)、40mm(図18)、60mm(図19)としたときの結果を示し、各図の(a)が隅角部、(b)が平面部の結果を示している。
図20から図22は、接合部A1の断面寸法を400×400mmとし、被覆厚さを20mm(図20)、40mm(図21)、60mm(図22)としたときの結果を示し、各図の(a)が隅角部、(b)が平面部の結果を示している。
図23から図25は、接合部A1の断面寸法を600×600mmとし、被覆厚さを20mm(図23)、40mm(図24)、60mm(図25)としたときの結果を示し、各図の(a)が隅角部、(b)が平面部の結果を示している。
17 to 19 show the results when the cross-sectional dimension of the joint portion A1 is 200 × 200 mm and the coating thickness is 20 mm (FIG. 17), 40 mm (FIG. 18), 60 mm (FIG. 19), (A) of each figure shows the result of a corner, and (b) shows a flat part.
FIG. 20 to FIG. 22 show the results when the cross-sectional dimension of the joint portion A1 is 400 × 400 mm and the coating thickness is 20 mm (FIG. 20), 40 mm (FIG. 21), 60 mm (FIG. 22) (A) shows the result of the corner, and (b) shows the result of the flat part.
23 to 25 show the results when the cross-sectional dimension of the joint portion A1 is 600 × 600 mm and the coating thickness is 20 mm (FIG. 23), 40 mm (FIG. 24), 60 mm (FIG. 25). (A) shows the result of the corner, and (b) shows the result of the flat part.
また、図26は接合部A1の断面寸法を200×200mmとしたときの結果、図27は接合部A1の断面寸法を400×400mmとしたときの結果、図28は接合部A1の断面寸法を600×600mmとしたときの結果をそれぞれ示している。 Moreover, FIG. 26 shows the result when the cross sectional dimension of the joint A1 is 200 × 200 mm, and FIG. 27 shows the result when the cross sectional dimension of the joint A1 is 400 × 400 mm, and FIG. The result when making it 600x600 mm is shown, respectively.
これらの結果から、コンクリート部4の内部温度は平面部よりも隅角部の方が高くなることが確認された。これにより、芯材温度を許容温度以下にするためにはコンクリート部4の隅角部の温度上昇を抑制しなければならないことが明らかとなった。 From these results, it was confirmed that the internal temperature of the concrete part 4 is higher at the corner than at the flat part. It became clear that temperature rise of the corner part of concrete part 4 had to be suppressed by this, in order to make core material temperature below into tolerance temperature.
また、これらの結果に基づき、表3に示す通りに、耐火木質柱1の耐火性能(非損傷性)を確保することが可能な(1)コンクリートの表面を覆う耐火被覆7の厚さt2と、(2)耐火木質柱1の加熱面から<燃え止まり層及び/又は燃え代層1b>と<芯材1a>との境界面までの最適な距離の組み合わせを得ることができる。 In addition, based on these results, as shown in Table 3, the fireproof performance (non-damage property) of the fireproof wooden pillar 1 can be secured (1) the thickness t2 of the fireproof coating 7 covering the surface of concrete (2) It is possible to obtain a combination of optimum distances from the heating surface of the fireproof wooden pillar 1 to the interface between <the burnout layer and / or the burnout layer 1b> and the <core 1a>.
よって、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aにおいては、(1)コンクリートの表面を覆う耐火被覆7の厚さt2と、(2)耐火木質柱1の加熱面から<燃え止まり層及び/又は燃え代層1b>と<芯材1a>との境界面までの距離(深さ)の最適な組み合わせを実現できる。 Therefore, in the joint structure A of the wood material and the iron aggregate according to the present embodiment, (1) thickness t2 of the fireproof coating 7 covering the surface of the concrete, and (2) from the heating surface of the fireproof wood column 1 It is possible to realize an optimum combination of the distance (depth) to the interface between the layer and / or the burning layer 1b and the <core 1a>.
すなわち、本実施形態の木質材と鉄骨材の接合部構造Aによれば、第1実施形態の作用効果に加え、耐火木質柱1と鉄骨梁2の接合部A1が1時間の火災加熱(ISO834に規定される標準加熱温度時間曲線)を受けた場合であっても、鉄骨梁2に接触・接合する部分の耐火木質柱1の芯材1aの温度を260℃以下、より好ましくは200℃以下(さらに150℃以下)に抑えることが可能になり、確実に優れた耐火性能を発揮し、信頼性の高い木質材と鉄骨材の接合部構造Aを提供することが可能になる。 That is, according to the joint structure A of the wood material and the iron aggregate of the present embodiment, in addition to the operation and effect of the first embodiment, the joint heating A of the fireproof wooden column 1 and the steel frame 2 takes 1 hour of fire heating (ISO 834) The temperature of the core material 1a of the fireproof wooden column 1 in the portion in contact with or joined to the steel frame beam 2 is 260 ° C. or less, more preferably 200 ° C. or less, even when the standard heating temperature time curve defined in It is possible to suppress the temperature to (150 ° C. or less), to surely exhibit excellent fire resistance, and to provide a reliable joint structure A of wood material and iron aggregate.
以上、本発明に係る木質材と鉄骨材の接合部構造の第1、第2実施形態について説明したが、本発明は上記の第1、第2実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although 1st, 2nd embodiment of the connection part structure of the wood material concerning this invention and a steel aggregate was described, this invention is not limited to said 1st, 2nd embodiment, The meaning It can change suitably in the range which does not deviate from the above.
例えば、第1、第2実施形態では、本発明に係る木質材と鉄骨材がそれぞれ、耐火木質柱、鉄骨梁であるものとして説明を行ったが、特に部材の種類(柱、梁)に限定を必要とするものではなく、本発明は木質材と鉄骨材を接合するあらゆる接合部の構造に適用可能である。 For example, in the first and second embodiments, the wood material and the steel aggregate according to the present invention are described as fireproof wood columns and steel frame beams, respectively, but the invention is particularly limited to types of members (columns, beams) The present invention is applicable to the construction of any joints joining wood and steel aggregate.
1 耐火木質柱(木質材)
1a 芯材
1b 燃え代層及び/又は燃え止まり層
2 鉄骨梁(鉄骨材)
2a 一般部
2b コンクリート埋設部
3 ガセットプレート
4 コンクリート部
5 RC床
6 耐火被覆(耐火被覆層)
7 耐火被覆(耐火被覆層)
A 木質材と鉄骨材の接合部構造
S1 断熱境界
S2 断熱境界
1 Fireproof wooden pillar (wood material)
1a core material 1b burning layer and / or burning layer 2 steel frame beam (iron aggregate)
2a General part 2b Concrete buried part 3 Gusset plate 4 Concrete part 5 RC floor 6 Fireproof coating (fireproof coating layer)
7 Fireproof coating (fireproof coating layer)
A Joint structure S1 of wood material and steel aggregate Heat insulation boundary S2 Heat insulation boundary
Claims (3)
コンクリート部を介して前記木質材と前記鉄骨材を接合するように構成され、
前記コンクリート部は、前記接合部において前記鉄骨材を覆うとともに、前記鉄骨材と前記木質材との間に所定の間隔を保持するようにコンクリートを充填して構成されていることを特徴とする木質材と鉄骨材の接合部構造。 The structure of the joint between wood material and steel aggregate,
It is comprised so that the said wood material and the said steel aggregate may be joined via a concrete part ,
The concrete part is configured by covering the steel aggregate at the joint part and filling the concrete so as to maintain a predetermined distance between the steel aggregate and the wood material. Joint structure of wood and steel aggregate.
前記木質材は木質柱で構成され、 The wood material is composed of wood columns,
前記鉄骨材は鉄骨梁で構成され、 The steel aggregate is made of steel beams,
前記接合部は、平面視において前記木質柱の平面内を前記鉄骨梁が横切るように配されており、 The joint portion is disposed so that the steel frame crosses the plane of the wooden column in a plan view,
前記コンクリート部は、前記接合部において前記鉄骨梁を覆うとともに、前記鉄骨梁とその下方に配された前記木質柱との間に所定の間隔を保持するように前記コンクリートを充填して構成されていることを特徴とする木質材と鉄骨材の接合部構造。 The concrete part is configured by covering the steel frame beam at the joint portion and filling the concrete so as to maintain a predetermined distance between the steel frame beam and the wooden column disposed below the steel frame beam. The joint structure of wood material and steel aggregate characterized by
耐火被覆を施して前記コンクリート部の周囲に耐火被覆層を設けることを特徴とする木質材と鉄骨材の接合部構造。 In the joint structure of a wood material and a steel aggregate according to claim 1 or 2 ,
A joint structure of a wood material and a steel aggregate characterized in that a fireproof coating is applied and a fireproof coating layer is provided around the concrete part.
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