JP7600028B2 - Fire-resistant coating structure - Google Patents
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Description
本発明は、鋼製部材の耐火被覆構造に関する。 The present invention relates to a fire-resistant coating structure for steel components.
構造物に使用される鋼製部材は、高温下において強度低下してしまう。そのため、火災によって鉄骨造構造物が損傷又は倒壊することを防止するために、断熱性能を有する耐火被覆材により、鉄骨部材の表面を覆う対策が講じられている。従来は、使用される耐火被覆として、モルタル塗被覆、ケイ酸カルシウム板張被覆、石綿スレート板張り被覆、コンクリート被覆及び吹付石綿被覆等の不燃・難燃材料が採用され、所定時間の耐火性能が確保されていた。
一方、近時、施工性の向上、軽量化及び環境対策等の観点から、木製部材を使用した技術が開発されている。例えば、鋼製部材の表面を耐火被覆材で被覆し、当該耐火被覆材の表面に木質材を積層した耐火構造が存在している(特許文献1)。
The strength of steel members used in structures decreases at high temperatures. Therefore, in order to prevent damage or collapse of steel-framed structures due to fire, measures have been taken to cover the surfaces of steel members with fire-resistant coating materials with thermal insulation properties. Conventionally, non-combustible and flame-retardant materials such as mortar coating, calcium silicate board coating, asbestos slate board coating, concrete coating, and sprayed asbestos coating have been used as fire-resistant coatings, and fire resistance for a specified period of time has been ensured.
Recently, on the other hand, technologies using wooden members have been developed from the viewpoints of improving workability, weight reduction, environmental measures, etc. For example, there exists a fireproof structure in which the surface of a steel member is covered with a fireproof coating material, and a wooden material is laminated on the surface of the fireproof coating material (Patent Document 1).
長期許容荷重が作用する鋼製部材の許容温度は約500℃~550℃以下に制限される。そのため、以前は、木製部材は温度上昇に伴い炭化及び自重等により脱落する恐れもあるため、耐火被覆材には適さないと考えられていた。
ところが、通常、木製部材の炭化速度は、0.6mm/分~1.0mm/分程度であり、木製部材が一定の厚さを備えており、要求される加熱時間まで残存していれば、鋼製部材の温度を抑制でき、耐火被覆材として使用可能となることが明らかとなり、従来技術が開発されるに至った。
The allowable temperature of steel members on which long-term allowable loads act is limited to approximately 500°C to 550°C. For this reason, wooden members were previously thought to be unsuitable as fire-resistant covering materials, as they would carbonize as the temperature rose and could fall off due to their own weight.
However, the carbonization rate of wooden components is usually about 0.6 mm/min to 1.0 mm/min. It became apparent that if the wooden components have a certain thickness and remain until the required heating time, the temperature of the steel components can be suppressed and they can be used as fire-resistant coating materials, which led to the development of the conventional technology.
しかし、板状の耐火被覆材で被覆する従来の耐火構造では、耐火被覆材同士が接する目地部に隙間が形成されてしまう。そのため、目地部から熱が侵入する弱部になってしまい、所定の耐火性能を発揮させることができない場合があり、その対応が求められていた。 However, in conventional fire-resistant structures that use plate-shaped fire-resistant coating materials, gaps form in the joints where the fire-resistant coating materials meet. This creates weak areas through which heat can penetrate, making it impossible to achieve the required fire resistance, and so a solution was needed.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、構造が簡単かつ施工費用が安価であり、所定の耐火性能を発揮させることが可能となる耐火被覆構造を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the above problems, and aims to provide a fire-resistant coating structure that is simple in structure, inexpensive to install, and capable of achieving the required fire resistance.
上記課題を解決するために、本発明の耐火被覆構造(以下、「本耐火被覆構造」という場合がある。)は、鋼製部材の耐火被覆部材として、木製部材を使用し、耐火性能上、弱部になる目地部を所定の部材により閉塞し、耐火性能を高めたことに特徴を有している。 In order to solve the above problems, the fire-resistant covering structure of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "this fire-resistant covering structure") is characterized in that it uses wooden members as fire-resistant covering members for steel members, and the joints, which are weak points in terms of fire resistance, are blocked with a specified member, thereby improving fire resistance.
すなわち、本耐火被覆構造は、鋼製部材の周囲を、複数の木製部材で被覆した耐火被覆構造において、各々の上記木製部材は、少なくとも一端面が平坦に形成されている平板形状であり、少なくとも一か所において、鉛直方向に設置する隣接する上記木製部材における平坦に形成されている上記端面同士を突き合わせて当接させることにより水平方向に接合目地部が形成されており、上記接合目地部の上記鋼製部材側に、上記接合目地部を閉塞するための閉塞部材が設けられているものであり、上記鋼製部材の表面には、所定間隔を空けて、鉛直方向に平行となるように野縁が下地材を介して延設されており、上記野縁は、上部の上記木製部材の位置に設けられる上部野縁と、下部の上記木製部材の位置に設けられる下部野縁が、所定間隔で離間して設けられており、上記上部野縁及び上記下部野縁の間に上記閉塞部材が取り付けられていることを特徴としている。
また、本耐火被覆構造は、鋼製部材の周囲を、複数の木製部材で被覆した耐火被覆構造において、各々の上記木製部材は、少なくとも一端面が平坦に形成されている平板形状であり、少なくとも一か所において、水平方向に設置する隣接する上記木製部材における平坦に形成されている上記端面同士を突き合わせて当接させることにより鉛直方向に接合目地部が形成されており、上記接合目地部の上記鋼製部材側に、上記接合目地部を閉塞するための閉塞部材が設けられているものであり、上記鋼製部材の表面には、所定間隔を空けて、鉛直方向に平行となるように野縁が下地材を介して延設されており、上記各野縁の間に上記閉塞部材が取り付けられていることを特徴としている。
In other words, in this fire-resistant covering structure, a steel member is covered with a plurality of wooden members, each of the wooden members has a flat plate shape with at least one end face formed flat, and at least one location, the flat end faces of adjacent wooden members installed in the vertical direction are butted against each other to form a horizontal joint, and a blocking member for blocking the joint is provided on the steel member side of the joint, and rafters are extended on the surface of the steel member via a base material so as to be parallel to the vertical direction at a predetermined interval, and the rafters are provided at the position of the upper wooden member and the position of the lower wooden member , separated by a predetermined interval, and the blocking member is attached between the upper rafter and the lower rafter.
In addition, in this fire-resistant covering structure, a steel member is covered with a plurality of wooden members, each of the wooden members has a flat plate shape with at least one end face formed flat, and at least one location, the flat end faces of adjacent wooden members installed horizontally are butted against each other to form a vertical joint, and a blocking member for blocking the joint is provided on the steel member side of the joint, and rough girders are extended on the surface of the steel members at a predetermined interval and parallel to the vertical direction, and the blocking member is attached between each of the rough girders.
また、本耐火被覆構造は、鋼製部材の周囲を、複数の木製部材で被覆した耐火被覆構造において、各々の上記木製部材は、矩形形状に形成されている平板と裏当角材とから形成されており、少なくとも一か所において、一方の上記平板における木端面と、隣接する他方の上記平板の裏面の端縁部を当接させることにより垂直方向に接合目地部が形成されているとともに、上記接合目地部の上記鋼製部材側に、上記接合目地部を閉塞するための上記裏当角材が設けられているものであり、上記鋼製部材の表面には、所定間隔を空けて、鉛直方向に平行となるように野縁が下地材を介して延設されており、上記野縁に上記平板が取り付けられていることを特徴としている。 In addition, this fire-resistant covering structure is a fire-resistant covering structure in which a steel member is covered with a plurality of wooden members, each of the wooden members being formed from a flat plate formed in a rectangular shape and a backing square timber, and at least one location, a joint portion is formed in the vertical direction by abutting the wooden end face of one of the flat plates with the edge portion of the back surface of the other adjacent flat plate , and the backing square timber is provided on the steel member side of the joint portion for closing the joint portion, and rough girders are extended on the surface of the steel members at a predetermined interval via a base material so as to be parallel to the vertical direction, and the flat plates are attached to the rough girders .
ここで、平板形状である木製部材の端面とは、木口面(短辺側の側面)及び木端面(木側面)(長辺側の側面)をいい、隣接する木製部材の少なくとも一端面同士が平坦に形成されているものであればよい。
また、被覆の対象となる鋼製部材は、H型鋼、角型鋼管及び円型鋼管などの鉄骨部材等、その種類を問うものではなく、柱部材、梁部材等、その使用態様を問うものでもない。
また、各々の木製部材は、少なくとも一な端面(木口面又は木端面)が平坦に形成されている平板形状であればよく、その寸法等は、実施態様に応じて適切に定めることが可能である。
また、被覆部材は接合目地部を閉塞することができるのであれば、板材、角材等を問わず、その形状、寸法等は、実施態様に応じて適切に定めることが可能である。
Here, the end face of a wooden member having a flat plate shape refers to the butt end face (the side on the short side) and the end face (wooden side face) (the side on the long side), and it is sufficient that at least one end face of adjacent wooden members is formed flat.
In addition, the steel components to be coated can be of any type, including steel frame components such as H-shaped steel, square steel pipes, and circular steel pipes, and can be used in any manner, including as columns and beams.
Furthermore, each wooden member may have a flat plate shape with at least one end surface (end grain surface or end grain surface) formed flat, and the dimensions, etc., may be appropriately determined depending on the embodiment.
Furthermore, as long as the covering member is capable of blocking the joint, it can be made of plate material, square timber, etc., and its shape, dimensions, etc. can be appropriately determined depending on the embodiment.
さらに、本耐火被覆構造では、鋼製部材の周囲を複数の木製部材で被覆している。この場合に、鋼製部材が火炎等に晒されることがないように、全外周を囲繞する必要があるが、囲繞領域における木製部材の横断面の形状、枚数、設置態様及び接合目地部の数等の詳細は、実施態様に応じて適切に定めることが可能である。
特に、囲繞領域における木製部材の横断面の形状は、矩形形状及びその他の多角形形状等、鋼製部材の形状及びその装飾を考慮して定めることができるとともに、設置態様に関して、水平方向又は高さ方向において、複数枚の木製部材を並設することもできる。
Furthermore, in this fire-resistant covering structure, the steel members are covered with a plurality of wooden members. In this case, it is necessary to surround the entire periphery of the steel members so that they are not exposed to fire, etc., but the details of the wooden members in the surrounding area, such as the cross-sectional shape, number, installation mode, and number of joints, can be appropriately determined depending on the embodiment.
In particular, the cross-sectional shape of the wooden members in the enclosed area can be determined taking into consideration the shape of the steel members and their decoration, such as rectangular shapes and other polygonal shapes, and in terms of installation manner, multiple wooden members can be arranged side by side in the horizontal or vertical direction.
本耐火被覆構造によれば、木製部材同士の接合目地部における鋼製部材側に、当該接合目地部を閉塞するための閉塞部材が設けられている。そのため、火災が進行して、接合目地部に間隙が形成された場合でも、当該間隙からの熱の侵入を防止することができ、耐火被覆材料として木材を使用した場合であっても、効果的に耐火効果を発揮させることが可能となる。 According to this fire-resistant coating structure, a blocking member is provided on the steel member side of the joints between the wooden members to block the joints. Therefore, even if a fire progresses and a gap forms in the joints, it is possible to prevent heat from entering through the gap, and it is possible to effectively demonstrate fire resistance even when wood is used as a fire-resistant coating material.
また、本耐火被覆構造において、上記閉塞部材は木製であり、上記木製部材に留付具により取り付けられていることが好適である。
ここで、留付具には、ビス、ネジ、釘等の金属製の金具を用いることができる。
In the present fire-resistant covering structure, it is preferable that the blocking member is made of wood and is attached to the wooden member by a fastener.
Here, the fastener may be a metal fitting such as a screw, a nail, or the like.
本耐火被覆構造によれば、閉塞部材は木製であり、木製部材に留付具により取り付けられていることから、木製部材と一体となって耐火被覆材の効果を奏させることが可能となる。また、容易に木製部材に取り付けることが可能となるため、施工性を向上させることができる。 According to this fire-resistant covering structure, the blocking member is made of wood and is attached to the wooden member with fasteners, so that the blocking member and the wooden member can work together to provide the effect of the fire-resistant covering material. In addition, because it can be easily attached to the wooden member, workability can be improved.
さらに、本耐火被覆構造において、上記閉塞部材は、上記木製部材の所定位置に予め取り付けられていることとすれば、より一層、施工性を高め、工期短縮及び低コストとすることができるため好適である。 Furthermore, in this fire-resistant covering structure, if the blocking members are attached in advance to the specified positions of the wooden members, this is preferable because it further improves workability, shortens construction time, and reduces costs.
なお、木製部材が、ひび割れや、節部を有している場合でも、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂等の各種補修材を、該当部分に充填させることにより、容易に補修可能である。 Furthermore, even if wooden components have cracks or knots, they can be easily repaired by filling the affected areas with various repair materials such as epoxy resin and acrylic resin.
本発明によれば、構造が簡単かつ施工費用が安価であり、所定の耐火性能を発揮させることが可能となる木製部材による耐火被覆構造を提供することができる。 The present invention provides a fire-resistant covering structure using wooden members that is simple in structure, inexpensive to install, and capable of providing a desired level of fire resistance.
以下、図面を参照しつつ、本耐火被覆構造Tの実施形態の一例について、鋼製部材として鉄骨柱10を使用するとともに、木製部材として、木製被覆材20,20’,30’を使用した場合を例として、詳細に説明する。なお、図面に基づく説明では、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Below, with reference to the drawings, an example of an embodiment of the fire-resistant covering structure T will be described in detail, taking as an example a case in which a steel column 10 is used as the steel member and wooden covering materials 20, 20', 30' are used as the wooden member. In the description based on the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted.
[第1実施形態の本耐火被覆構造]
第1実施形態の本耐火被覆構造Tは、角型鋼管の鉄骨柱10の周囲を、複数枚の木製被覆材20を用いて被覆している。木製被覆材20は、同一形状である4枚の木製被覆材20を一組として、当該4枚一組の木製被覆材20を、鉛直方向(高さ方向)に2段(合計8枚)となるように設置している(図1~図3)。
[Fireproof coating structure of the first embodiment]
In the fire-resistant covering structure T of the first embodiment, a square steel pipe steel column 10 is covered with a plurality of wooden covering materials 20. The wooden covering materials 20 are set in groups of four wooden covering materials 20 of the same shape, and the groups of four wooden covering materials 20 are installed in two tiers (total of eight wooden covering materials) in the vertical direction (height direction) (FIGS. 1 to 3).
鉄骨柱10の各面における表面には、所定間隔を空けて、鉛直方向に平行となるように2本の細長の野縁11が、矩形小片である下地材12を介して延設されている。野縁11は、上部の木製被覆材20の位置に設けられる上部の野縁11と、下部の木製被覆材20の位置に設けられる下部の野縁(図示せず)が、所定間隔で離間して設けられており、上下の野縁11の間に下記裏当板23が取り付けられることになる。
なお、下地材12は、鉄骨柱10の表面の適宜位置に溶接されている。
On the surface of each side of the steel column 10, two elongated rafters 11 are provided parallel to the vertical direction at a predetermined interval via a small rectangular piece of base material 12. The rafters 11 are an upper rafter 11 provided at the position of the upper wooden covering material 20, and a lower rafter (not shown) provided at the position of the lower wooden covering material 20, and are provided at a predetermined interval. A backing plate 23 described below is attached between the upper and lower rafters 11.
The base material 12 is welded to appropriate positions on the surface of the steel column 10.
木製被覆材20は、平板21(木製部材)と裏当角材22(閉塞部材)とから形成されている。平板21は矩形形状であり、四周の木口面21a及び木端面21bが平坦となるように形成されている。
裏当角材22B(22)は、平板21B(21)の鉛直方向における一方の端縁の近傍において、当該端縁から、接合される木製被覆材20A(20)の平板21Aにおける木端面21Ab(以下、単に「木端面」という場合がある。)の幅の間隔をあけた状態で、当該平板21B(22)の裏面(配置した場合に鉄骨柱10に面する側となる面)に、予めビス29(留付具)により垂設されている(以下、説明の便宜上、図1において、各木製被覆材20に関し、必要となる要素にのみ符号A,B,Xを付して区別する)。
The wooden covering material 20 is formed of a flat plate 21 (wooden member) and a backing square timber (closing member) 22. The flat plate 21 has a rectangular shape and is formed so that the end grain surface 21a and the end grain surface 21b on all four sides are flat.
The backing square timber 22B (22) is attached in advance to the back surface of the flat plate 21B (22) (the surface that will face the steel column 10 when placed) with a screw 29 (fastening device) near one of the vertical edges of the flat plate 21B (21), with a gap from that edge that is the width of the wood end surface 21Ab (hereinafter sometimes simply referred to as the "wood end surface") of the flat plate 21A of the wooden covering material 20A (20) to be joined (for ease of explanation below, in Figure 1, only the necessary elements for each wooden covering material 20 will be distinguished by being given the symbols A, B, X).
木製被覆材20は、鉄骨柱10の各面における野縁11の所定位置に、外面側(鉄骨柱10に面しない側、以下同様)からビス29により取り付けられている。そして、隣接する木製被覆材20の裏面の端縁部に、木製被覆材20の木端面21Abの全面が、隙間の生じることがないように当接され、接合されている。このような構造により、隅角部には、鉛直方向に接合目地部26が配置されるようになり、当該裏当角材22Bが、隅角部の接合目地部26を閉塞することができるようになっている。 The wooden covering material 20 is attached to the outer surface (the side not facing the steel column 10, the same below) of the rough girders 11 on each side of the steel column 10 at a predetermined position with screws 29. The entire wood end surface 21Ab of the wooden covering material 20 is abutted and joined to the rear edge of the adjacent wooden covering material 20 without leaving any gaps. With this structure, a joint 26 is arranged vertically at the corner, and the backing square timber 22B can close the joint 26 at the corner.
また、高さ方向に隣接する木製被覆材20は、上部の木製被覆材20A(20)における平板21A(21)の下側の木口面21Aa(21a)(以下、単に「木口面」という場合がある。)と、下部の木製被覆材20X(20)の上側の木口面21Xa(21a)とを全面で突き合わせて、隙間の生じることがないように当接させることにより、水平方向に接合目地部27A(27)が形成されている。そして、接合目地部27A(27)の鉄骨柱10側の面には、当該接合目地部27A(27)の長さ方向の全体にわたり、接合目地部27A(27)の間隙を閉塞するように裏当板23A(23)(閉塞部材)が、外面側からビス29により取り付けられている。
なお、裏当板23Aは、予め、一方の木製被覆材20に取り付けられているものであってもよい。
In addition, the wooden covering materials 20 adjacent in the height direction are butted against the lower end surface 21Aa (21a) (hereinafter sometimes simply referred to as the "end surface") of the flat plate 21A (21) of the upper wooden covering material 20A (20) and the upper end surface 21Xa (21a) of the lower wooden covering material 20X (20) in the entire surface so as not to create any gaps, thereby forming a horizontal joint 27A (27). A backing plate 23A (23) (closing member) is attached from the outer surface side with screws 29 to the surface of the joint 27A (27) facing the steel column 10 over the entire length of the joint 27A (27) so as to close the gap in the joint 27A (27).
In addition, the backing plate 23A may be attached to one of the wooden covering materials 20 in advance.
[本耐火被覆構造の作用効果]
本耐火被覆構造Tによれば、木製被覆材20の接合目地部26,27における鉄骨柱10の側に、当該接合目地部26,27を閉塞するための裏当角材22及び裏当板23が設けられている。そのため、火災の進行により、接合目地部26,27に間隙が形成された場合であっても、当該隙間からの熱の侵入を防止することができ、耐火被覆材料として木材を使用した場合であっても、効果的に耐火効果を発揮させることが可能となる。
[Effects of the present fire-resistant coating structure]
According to this fire-resistant covering structure T, backing square timbers 22 and backing plates 23 for closing the joints 26, 27 are provided on the side of the steel column 10 at the joints 26, 27 of the wooden covering material 20. Therefore, even if gaps are formed at the joints 26, 27 due to the progression of a fire, it is possible to prevent heat from entering through the gaps, and it is possible to effectively exert fire resistance even when wood is used as the fire-resistant covering material.
また、本耐火被覆構造Tによれば、木製の裏当角材22及び裏当板23が、ビス29により木製被覆材20に取り付けられていることから、当該裏当角材22及び裏当板23が木製被覆材20と一体となって、耐火被覆効果を奏することとなる。加えて、裏当角材22及び裏当板23を、容易に木製被覆材20に取り付けることができるため、施工性を向上させることが可能となる。
特に、裏当角材22は、木製被覆材20の裏面に予めビス29により取り付けられているため、施工性を高め、工期短縮及び低コストとすることができる。
Furthermore, according to this fire-resistant covering structure T, the wooden backing square timber 22 and the backing plate 23 are attached to the wooden covering material 20 with the screws 29, so that the backing square timber 22 and the backing plate 23 are integrated with the wooden covering material 20 to provide a fire-resistant covering effect. In addition, the backing square timber 22 and the backing plate 23 can be easily attached to the wooden covering material 20, which makes it possible to improve workability.
In particular, since the backing beam 22 is attached in advance to the back surface of the wooden covering material 20 with screws 29, workability is improved, and construction time can be shortened and costs can be reduced.
このように、本耐火被覆構造Tによれば、耐火被覆材料として木材を積極的に活用することができる。それに伴う付随的効果として、二酸化炭素の削減効果を発揮させることにより、環境に配慮した構造物とすることができる。また、優れた意匠性、質感及び視覚効果、並びに触感の確保等の効果を備えるとともに、香りによるリラックス効果、調湿及び消臭効果、殺菌効果及び免疫力の向上効果等の各種効果を発揮させることができる。 In this way, with this fire-resistant covering structure T, wood can be actively used as a fire-resistant covering material. As an associated effect, it can be made into an environmentally friendly structure by achieving a carbon dioxide reduction effect. In addition, it has excellent design, texture and visual effects, and a good tactile feel, and can also achieve various effects such as a relaxing scent, humidity control and deodorizing effects, a germicidal effect, and an immune system boosting effect.
[第2実施形態の本耐火被覆構造]
第1実施形態の本耐火被覆構造Tは、同一形状である4枚の木製被覆材20を一組として、当該4枚一組の木製被覆材20を、鉛直方向(高さ方向)に2段(合計8枚)となるように設置している。
一方、第2実施形態の本耐火被覆構造T’は、鉄骨柱10’の各面に対して、各2枚の木製被覆材20’,30’を水平方向に並設して設置する構造である(図4、図5)。なお、第2実施形態の本耐火構造T’と第1実施形態の本耐火構造Tとは、木製被覆材20、30’のみが異なるため(鉄骨柱10’、野縁11’及び下地材12’は寸法のみが異なっている)。以下に、相違点についてのみ説明する。
[Fire-resistant coating structure of the second embodiment]
The fire-resistant covering structure T of the first embodiment comprises a set of four wooden covering materials 20 of the same shape, which are arranged in two rows (eight pieces in total) in the vertical direction (height direction).
On the other hand, the fire-resistant covering structure T' of the second embodiment has two wooden covering materials 20', 30' arranged side by side horizontally on each side of the steel column 10' (Figs. 4 and 5). The fire-resistant structure T' of the second embodiment differs from the fire-resistant structure T of the first embodiment only in the wooden covering materials 20, 30' (the steel column 10', girders 11' and base material 12' differ only in their dimensions). Below, only the differences will be described.
第2実施形態の本耐火被覆構造T’では、対向する面には、各々2枚の同一の木製被覆材20’,30’(2種類×4枚)が使用されている(なお、以下の説明において、一方の木製被覆材を第1木製被覆材20’、他方の木製被覆材を第2木製被覆材30’という)。 In the second embodiment of the fire-resistant covering structure T', two identical wooden covering materials 20', 30' (two types x four pieces) are used on each of the opposing surfaces (in the following description, one wooden covering material is referred to as the first wooden covering material 20' and the other wooden covering material is referred to as the second wooden covering material 30').
第1木製被覆材20’は、平板21’と裏当角材22’を備えている。平板21’は矩形形状であり、四周の木口面及び木端面が平坦となるように形成されている。各裏当角材22’は、平板21’の鉛直方向における一方の端縁の近傍において、第1木製被覆材20’の平板21’の裏面に、当該端縁から、接合される第2木製被覆材30’における木端面30b’の幅の間隔を有した状態で、予めビス29’により垂設されている。
また、第2本木製被覆材30’は、木口面及び木端面21b’が平坦となるように形成されている平板である。
The first wooden covering material 20' comprises a flat plate 21' and a backing square timber 22'. The flat plate 21' is rectangular in shape and is formed so that the end grain and end wood surfaces on all four sides are flat. Each backing square timber 22' is attached vertically to the back surface of the flat plate 21' of the first wooden covering material 20' near one vertical edge of the flat plate 21' with a gap of the width of the end wood surface 30b' of the second wooden covering material 30' to be joined from the edge by a screw 29'.
The second real wooden covering material 30' is a flat plate formed so that the butt end surface and the end surface 21b' are flat.
第1木製被覆材20’は、鉄骨柱10’の対向する2面において、各面に関し、左右対称となるように、野縁11’における所定位置に、外面側からビス29’により取り付けられている。左右方向に隣接する第1木製被覆材20’は、平板21’の対向する木端面21b’を全面で突き合わせて、隙間の生じることがないように当接させることにより、鉛直方向に接合目地部27’が形成されている。そして、接合目地部27’の鉄骨柱10’側の面には、当該接合目地部27’の長さ方向の全体にわたり、接合目地部27’の間隙を閉塞するように裏当板23’が、第1木製被覆材20’の外面側からビス29’により取り付けられている。 The first wooden covering material 20' is attached to the two opposing faces of the steel column 10' at a predetermined position on the joist 11' from the outside with screws 29' so that each face is symmetrical. The first wooden covering material 20' adjacent in the left-right direction butts the opposing end faces 21b' of the flat plates 21' completely together to form a joint 27' in the vertical direction. A backing plate 23' is attached to the surface of the joint 27' facing the steel column 10' from the outside of the first wooden covering material 20' with screws 29' so as to close the gap in the joint 27' over the entire length of the joint 27'.
また、他の対向する2面において、接合される第1木製被覆材20’の裏面の端縁部に、第2木製被覆材30’の左右の木端面30b’の全面が、隙間の生じることがないように当接され、接合されている。このような構造により、隅角部には、鉛直方向に接合目地部26’が形成されている。
一方、隅角部の接合目地部26’の鉄骨柱10’側には、裏当角材22’が設けられており、当該裏当角材22’が、隅角部の接合目地部26’を閉塞することができるようになっている。
In addition, the left and right end faces 30b' of the second wooden covering material 30' are abutted against the rear edge of the first wooden covering material 20' at the other two opposing faces, and joined together without leaving any gaps. With this structure, a joining joint 26' is formed in the vertical direction at the corner.
On the other hand, a backing square member 22' is provided on the steel column 10' side of the corner joint 26', and this backing square member 22' is capable of closing the corner joint 26'.
また、左右方向に隣接する第2木製被覆材30’は、対向する木端面30b’を全面で突き合わせて、隙間の生じることがないように当接させることにより、鉛直方向に接合目地部37’が形成されている。そして、接合目地部37’の鉄骨柱10’側の面には、当該接合目地部37’の長さ方向の全体にわたり、接合目地部37’の間隙を閉塞するように裏当板23’が、第2木製被覆材30’の外面側からビス29’により取り付けられている。
なお、各裏当板23’は、並設されている2本の野縁11’の間に形成されている空間部に設けられることになる。
The second wooden covering materials 30' adjacent in the left-right direction have their opposing wood end faces 30b' butted together completely so as to not create any gaps, thereby forming a vertical joint 37'. A backing plate 23' is attached to the surface of the joint 37' facing the steel column 10' over the entire length of the joint 37' from the outer surface side of the second wooden covering material 30' with screws 29' so as to close the gaps in the joint 37'.
Each backing plate 23' is provided in a space formed between two adjacent sills 11'.
上記第2実施形態の本耐火被覆構造T’によっても、接合目地部26’,27’,37’に設けられている、裏当角材22’及び裏当板23’の存在により、第1実施形態と同様の作用効果を奏させることが可能となる。 The fire-resistant coating structure T' of the second embodiment described above can also achieve the same effect as the first embodiment due to the presence of the backing square timber 22' and backing plate 23' provided at the joints 26', 27', and 37'.
以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各要素に関して、適宜設計変更が可能である。 Although an example of a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and appropriate design changes can be made to each element without departing from the spirit of the present invention.
上記のとおり、木製部材及び閉塞部材に関する各種態様に制限はなく、最適な構成要素を採用することができる。また、耐火被覆構造に関しては、必要最小限の構成要素を例示したものであり、本発明の作用効果を阻害しない限り、必要となる他の構成要素を付加するものであってもよい。
特に、木製部材及び閉塞部材の形状、接合目地部の位置、形状、数等は、実施態様に応じて適切に定めることが可能である。
As described above, there are no limitations on the various aspects of the wooden members and the blocking members, and the most suitable components can be used. In addition, the fire-resistant covering structure is exemplified by the minimum necessary components, and other necessary components may be added as long as they do not impede the effects of the present invention.
In particular, the shapes of the wooden members and the closing members, and the positions, shapes, numbers, etc. of the joints can be appropriately determined depending on the embodiment.
[本耐火被覆構造の効果検証]
本耐火被覆構造の効果を検証するために載荷加熱実験を行った。
(1)試験体
試験体は、第1実施形態の本耐火被覆構造とし、寸法の異なる2種類の鉄骨柱を木製被覆材により被覆した試験体を用いた。なお、各試験体は、結果のばらつきを考慮して2体ずつ用意し、合計4体に関して試験を行った。
[Verification of the effectiveness of this fire-resistant coating structure]
A loaded heating experiment was conducted to verify the effectiveness of this fire-resistant covering structure.
(1) Test specimens The test specimens used were the fire-resistant covering structure of the first embodiment, in which two types of steel columns with different dimensions were covered with wooden covering materials. Note that two of each test specimen were prepared in consideration of the variability of the results, and a total of four specimens were tested.
第1試験体の鉄骨柱は、300mm×300mm×9mmの角型鋼管(STKR490)であり、長さ3000mmとした。
木製被覆材は、各面における上下に2枚ずつを配置した。第1試験体の鉄骨柱に用いられる木製被覆材の平板は、456mm×1500mm×36mmとするとともに、裏当角材は、32mm×32mm、長さ1500mmとした。
また、上下の木製被覆材の接合目地部に設けられる裏当材には、456mm×120mm×30mmの平板材を使用した。
The steel column of the first test specimen was a square steel pipe (STKR490) measuring 300 mm x 300 mm x 9 mm and had a length of 3000 mm.
Two wooden cladding sheets were placed on the top and bottom of each side. The wooden cladding sheets used for the steel columns of the first specimen had dimensions of 456 mm x 1500 mm x 36 mm, and the backing square timbers had dimensions of 32 mm x 32 mm and a length of 1500 mm.
A flat plate measuring 456 mm x 120 mm x 30 mm was used as the backing material provided at the joint between the upper and lower wooden covering materials.
第2試験体の鉄骨柱は、650mm×650mm×16mmの角型鋼管(STKR490)であり、長さ3000mmとした。
木製被覆材は、各面における上下に2枚ずつを配置した。第2試験体の鉄骨柱に用いられる木製被覆材の平板は、平面部を806mm×1500mm×36mmとするとともに、裏当角材は、32mm×32mm、長さ1500mmとした。
また、上下の木製被覆材の接合目地部に設けられる裏当材には、806mm×120mm×30mmの平板材を使用した。
なお、木製被覆材、裏当角材及び裏当板には、スギ材を使用した。
The steel column of the second test specimen was a square steel pipe (STKR490) measuring 650 mm x 650 mm x 16 mm and having a length of 3000 mm.
Two wooden cladding sheets were placed on the top and bottom of each side. The flat wooden cladding sheets used for the steel columns of the second specimen had a flat surface dimension of 806 mm × 1500 mm × 36 mm, and the backing square timber had a dimension of 32 mm × 32 mm and a length of 1500 mm.
A flat plate measuring 806 mm x 120 mm x 30 mm was used as the backing material provided at the joint between the upper and lower wooden covering materials.
Cedar wood was used for the wooden covering material, backing timber and backing board.
(2)実験方法及び実験結果
載荷加熱実験は、加熱炉の中央部に各試験体を設置し、所定の載荷荷重(第1試験体 2072kN、第2試験体 8378kN)を作用させた状態で、ISO834に準拠した標準加熱曲線に従って加熱を行い、所定箇所における鉄骨柱の温度、鉄骨柱の崩壊時間、鉄骨柱の崩壊変位等を測定することにより行った。
(2) Experimental method and results The loaded heating experiment was carried out by placing each test specimen in the center of the heating furnace and applying a specified load (first test specimen: 2,072 kN, second test specimen: 8,378 kN) according to the standard heating curve in accordance with ISO 834. The steel column temperature at the specified location, the collapse time of the steel column, the collapse displacement of the steel column, etc. were measured.
[第1試験体]
一体目の試験体の実験結果によれば、加熱から約43分後に上側の木製被覆材が剥がれ落ち、鋼管柱が外部に露出する状況となった。その後、鋼管柱の一部が火炎に直接晒されたため鋼材温度が上昇し、当該鋼管柱の上部の平均温度が約800℃に達した際に局部座屈して、加熱から約54分後に崩壊した。崩壊時の鉛直膨張変位は、-9.07mmであった。
なお、二体目の試験体も、ほぼ同様の実験結果となった。
[First test piece]
According to the test results of the first specimen, the upper wooden covering peeled off about 43 minutes after heating, exposing the steel pipe pole to the outside. After that, the steel temperature rose because part of the steel pipe pole was directly exposed to the flames, and when the average temperature of the upper part of the steel pipe pole reached about 800°C, it buckled locally and collapsed about 54 minutes after heating. The vertical expansion displacement at the time of collapse was -9.07 mm.
The second test specimen produced similar results.
[第2試験体]
一体目の試験体の実験結果によれば、加熱から約36分後、上側の木製被覆材が剥がれ落ち、鋼管柱が外部に露出する状況となった。その後、鋼管柱の一部が火炎に直接晒されたため鋼材温度が上昇し、当該鋼管柱の上部の平均温度が約700℃に達した際に局部座屈して、加熱から約49分後に崩壊した。崩壊時の鉛直膨張変位は、-6.71mmであった。
なお、二体目の試験体も、ほぼ同様の実験結果となった。
[Second test piece]
According to the test results of the first specimen, about 36 minutes after heating, the upper wooden covering peeled off, exposing the steel pipe pole to the outside. After that, the steel temperature rose because part of the steel pipe pole was directly exposed to the flames, and when the average temperature of the upper part of the steel pipe pole reached about 700°C, it locally buckled and collapsed about 49 minutes after heating. The vertical expansion displacement at the time of collapse was -6.71 mm.
The second test specimen produced similar results.
上記実験結果によれば、鉄骨柱の寸法及び載荷荷重により、実験結果が異なることとなったが、少なくとも、防火被覆に求められる30分及び鉄骨柱の準耐火構造に求められる45分加熱に対して、有効な防火被覆効果が得られることが確認された。本実験結果により、木製被覆材の材質及び形状を改善することにより、更なる耐火性能を向上させることが可能となることが実証された。 According to the above experimental results, although the results varied depending on the dimensions and load of the steel column, it was confirmed that effective fire protection effects could be obtained at least for the 30 minutes required for fire protection and the 45 minutes required for the semi-fireproof structure of steel columns. The experimental results demonstrated that it is possible to further improve fire resistance by improving the quality and shape of the wooden protection material.
T,T’ 耐火被覆構造(本耐火被覆構造)
10,10’ 鉄骨柱
11,11’ 野縁
12,12’ 下地材
20 木製被覆材
20’ 第1木製被覆材
30’ 第2木製被覆材
21,21’ 平板(木製部材)
21a 木口面
21b,21b’,30b 木端面
22,22’ 裏当角材(閉塞部材)
23,23’ 裏当板(閉塞部材)
26,27,26’,27’,37’ 接合目地部
29 ビス(留付具)
T, T' Fireproof coating structure (main fireproof coating structure)
10, 10' Steel column 11, 11' Rough frame 12, 12' Base material 20 Wooden covering material 20' First wooden covering material 30' Second wooden covering material 21, 21' Flat plate (wooden member)
21a End surface 21b, 21b', 30b End surface 22, 22' Backing square timber (closing member)
23, 23' Backing plate (blocking member)
26, 27, 26', 27', 37' Joint joint 29 Screw (fastener)
Claims (3)
各々の前記木製部材は、少なくとも一端面が平坦に形成されている平板形状であり、
少なくとも一か所において、鉛直方向に設置する隣接する前記木製部材における平坦に形成されている前記端面同士を突き合わせて当接させることにより水平方向に接合目地部が形成されており、
前記接合目地部の前記鋼製部材側に、前記接合目地部を閉塞するための閉塞部材が設けられているものであり、
前記鋼製部材の表面には、所定間隔を空けて、鉛直方向に平行となるように野縁が下地材を介して延設されており、前記野縁は、上部の前記木製部材の位置に設けられる上部野縁と、下部の前記木製部材の位置に設けられる下部野縁が、所定間隔で離間して設けられており、前記上部野縁及び前記下部野縁の間に前記閉塞部材が取り付けられていることを特徴とする耐火被覆構造。 In a fire-resistant structure in which steel members are surrounded by multiple wooden members,
Each of the wooden members has a flat plate shape with at least one end surface formed flat,
At least one location is formed by butting the flat end faces of the adjacent wooden members installed in the vertical direction against each other to form a horizontal joint portion;
A blocking member for blocking the joint portion is provided on the steel member side of the joint portion,
A fire-resistant coating structure characterized in that a furring strip is extended on the surface of the steel member with a base material interposed therebetween so as to be parallel to the vertical direction at a predetermined interval, the furring strip consisting of an upper furring strip provided at the position of the upper wooden member and a lower furring strip provided at the position of the lower wooden member , the upper furring strip being provided at the position of the upper wooden member and being spaced apart at a predetermined interval, and the blocking member being attached between the upper furring strip and the lower furring strip.
各々の前記木製部材は、少なくとも一端面が平坦に形成されている平板形状であり、Each of the wooden members has a flat plate shape with at least one end surface formed flat,
少なくとも一か所において、水平方向に設置する隣接する前記木製部材における平坦に形成されている前記端面同士を突き合わせて当接させることにより鉛直方向に接合目地部が形成されており、At least one location of the wooden members is formed in a vertical direction by butting the flat end faces of the wooden members that are adjacent to each other and are installed in a horizontal direction,
前記接合目地部の前記鋼製部材側に、前記接合目地部を閉塞するための閉塞部材が設けられているものであり、A blocking member for blocking the joint portion is provided on the steel member side of the joint portion,
前記鋼製部材の表面には、所定間隔を空けて、鉛直方向に平行となるように野縁が下地材を介して延設されており、前記各野縁の間に前記閉塞部材が取り付けられていることを特徴とする耐火被覆構造。A fire-resistant coating structure characterized in that rough sills are extended on the surface of the steel members at predetermined intervals and parallel to the vertical direction via a base material, and the blocking members are attached between each of the rough sills.
各々の前記木製部材は、矩形形状に形成されている平板と裏当角材とから形成されており、
少なくとも一か所において、一方の前記平板における木端面と、隣接する他方の前記平板の裏面の端縁部を当接させることにより垂直方向に接合目地部が形成されているとともに、
前記接合目地部の前記鋼製部材側に、前記接合目地部を閉塞するための前記裏当角材が設けられているものであり、
前記鋼製部材の表面には、所定間隔を空けて、鉛直方向に平行となるように野縁が下地材を介して延設されており、前記野縁に前記平板が取り付けられていることを特徴とする耐火被覆構造。 In a fire-resistant structure in which steel members are surrounded by multiple wooden members,
Each of the wooden members is formed from a flat plate formed in a rectangular shape and a backing square timber,
At least one location is formed by abutting the edge of the wood end surface of one of the flat plates and the edge of the back surface of the adjacent other flat plate , forming a joint portion in the vertical direction ;
The backing square bar for closing the joint portion is provided on the steel member side of the joint portion ,
A fire-resistant coating structure characterized in that a rough sill is extended on the surface of the steel member at a predetermined interval and parallel to the vertical direction via a base material, and the flat plate is attached to the rough sill .
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