特開 2022-21793 耐火構造物、耐火パネル、及び耐火構造物の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022021793

(43)【公開日】2022-02-03

(54)【発明の名称】耐火構造物、耐火パネル、及び耐火構造物の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 5/02 20060101AFI20220127BHJP

   E04B 1/94 20060101ALI20220127BHJP

   E04C 2/26 20060101ALI20220127BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20220127BHJP

   B32B 21/04 20060101ALI20220127BHJP

【ＦＩ】

E04B5/02 G

E04B1/94 R

E04B1/94 K

E04B1/94 D

E04C2/26 P

E04B1/58 601E

B32B21/04

E04B1/94 F

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020125600

(22)【出願日】2020-07-22

(71)【出願人】

【識別番号】592090809

【氏名又は名称】松尾建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114627

【弁理士】

【氏名又は名称】有吉 修一朗

(74)【代理人】

【識別番号】100182501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100175271

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 宣圭

(74)【代理人】

【識別番号】100190975

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 聡子

(72)【発明者】

【氏名】松尾 哲吾

(72)【発明者】

【氏名】山崎 心

【テーマコード（参考）】

2E001

2E125

2E162

4F100

【Ｆターム（参考）】

2E001DD01

2E001DE01

2E001GA12

2E001GA63

2E001HA03

2E001HA07

2E001HA21

2E001HA32

2E001HC01

2E125AA13

2E125AB01

2E125AC15

2E125AE11

2E125AE16

2E125CA01

2E125CA14

2E162BA05

2E162BB08

2E162CA13

2E162CA16

2E162CA21

2E162CC01

4F100AE01C

4F100AE06D

4F100AE06E

4F100AE09B

4F100AP01A

4F100AR00B

4F100AR00C

4F100BA03

4F100BA07

4F100BA10B

4F100BA10C

4F100DC12B

4F100DC12C

4F100DC12D

4F100DC12E

4F100DJ00C

4F100GB07

4F100JJ07B

4F100JJ07C

(57)【要約】

【課題】耐火性能に優れ、製造コストの低減を図ることができる耐火構造物、耐火パネル、及び耐火構造物の施工方法を提供することを目的とする。
【解決手段】耐火パネル２は、木材片２１１から構成された荷重支持層２１、荷重支持層２１を挟んで一方側に配置された不燃材からなる第１の不燃層２２、荷重支持層２１を挟んで他方側に配置された不燃材からなる第２の不燃層２３から構成されている。耐火パネル２は、第１の不燃層２２を設置面として鉄骨梁３のフランジ３１に設置された状態で、フランジ３１から耐火パネル２に向けて貫通して荷重支持層２１の所定の高さ位置で螺着する梁固定部材６により固定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フランジを有し、一の方向に所定の間隔で配置された梁部材と、
複数本の木材片の側面同士が隣接配置して構成された荷重支持層、該荷重支持層を挟む一方側に配置された不燃材から構成された第１の不燃層、前記荷重支持層を挟む他方側に配置された不燃材から構成された第２の不燃層を有する耐火パネルと、
前記梁部材の前記フランジ上に前記第１の不燃層を設置面として設置した状態で、前記フランジから前記耐火パネルに向けて貫通して前記荷重支持層の所定の位置で螺着する梁固定部材と、を備える
耐火構造物。

【請求項2】

前記耐火パネルは、少なくとも２枚以上が対向する端面間で所定の目地隙間を形成して隣接配置され、
該目地隙間には断熱材が介装されている
請求項１に記載の耐火構造物。

【請求項3】

前記第１の不燃層の表面に、前記目地隙間を塞ぐための目地塞ぎ部材を有し、
該目地塞ぎ部材から前記耐火パネルに向けて貫通して前記荷重支持層の所定の位置で螺着する目地塞ぎ固定部材を有する
請求項２に記載の耐火構造物。

【請求項4】

前記梁部材の外周の全体を被覆し、不燃材から構成された被覆材を有する
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の耐火構造物。

【請求項5】

複数本の木材片の側面同士が隣接配置して構成された荷重支持層と、
該荷重支持層を挟む一方側に配置され、不燃材から構成された第１の不燃層と、
前記荷重支持層を挟む他方側に配置され、不燃材から構成された第２の不燃層と、を備える
耐火パネル。

【請求項6】

前記第１の不燃層から前記荷重支持層に向けて貫通して前記荷重支持層の所定の位置で螺着される第１のビス部材と、
前記第２の不燃層から前記荷重支持層に向けて貫通して前記荷重支持層の所定の位置で螺着される第２のビス部材と、を有する
請求項５に記載の耐火パネル。

【請求項7】

前記第１の不燃層を梁部材への設置面とした場合に、
前記第１の不燃層は、前記荷重支持層との当接面から順に、石膏パネル、及び珪酸カルシウムパネルが積層され、
前記第２の不燃層は、前記荷重支持層との当接面から順に、石膏パネル、及び軽量気泡コンクリートパネルが積層された
請求項５または請求項６に記載の耐火パネル。

【請求項8】

前記第１の不燃層と前記荷重支持層の間、及び前記第２の不燃層と前記荷重支持層の間には、木材板がそれぞれ介装されている
請求項５から請求項７の何れか一項に記載の耐火パネル。

【請求項9】

一の方向に所定の間隔で配置された梁部材のフランジに、荷重を支持するための木材から構成された荷重支持層の表裏面に不燃材が積層された耐火パネル半製品の裏面を梁部材のフランジに設置する工程と、
梁固定部材を前記梁部材のフランジから前記耐火パネル半製品に向けて貫通させ、前記荷重支持層の所定の位置で螺着することにより、前記梁部材に対して前記耐火パネル半製品を固定する工程と、
隣接配置された前記耐火パネル半製品間に形成された目地隙間に断熱材を介装する工程と、
前記耐火パネル半製品の表面に、前記目地隙間を塞ぐための目地塞ぎ部材を設置する工程と、
目地塞ぎ固定部材を前記目地塞ぎ部材から前記耐火パネル半製品に向けて貫通させ、前記荷重支持層の所定の位置で螺着することにより、前記耐火パネル半製品に対して前記目地塞ぎ部材を固定する工程と、
前記耐火パネル半製品の表面に床材を設置する工程と、を備える
耐火構造物の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐火構造物、耐火パネル、及び耐火構造物の施工方法に関する。詳しくは、耐火性能に優れ、製造コストの低減を図ることができる耐火構造物、耐火パネル、及び耐火構造物の施工方法に係るものである。

【背景技術】

【0002】

近年の建築基準法の改正により、木造でも法規に定める耐火性能を満たせば、鉄筋コンクリート造のような規模や用途の建築物を建てることが可能になった。一方、地球温暖化対策として、森林の二酸化炭素吸収源としての機能を有効にするために木材の利用促進が進められ、建築物が大きな用途として考えられている。また、建築物についても環境負荷に対する要求が高まり、建設に伴う消費エネルギー量が少ない木造建築物が見直されている。

【0003】

このような状況下で、木造建築物の用途を広げる木質構造部材への耐火性能に関する研究開発が積極的に進められている。例えば特許文献１、及び特許文献２には、木質構造部材に耐火性能を付与する熱膨張性の耐火被覆材や、それを用いた耐火性能を有する木質構造部材に関する発明が開示されている。

【0004】

また、木造建築において近年注目されている建築資材の一つとして、直交集成材（ＣＬＴ：Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）がある。直交集成材は、杉などの木材をマスで使い、多くの二酸化炭素を保持できるとともに寸法安定性が高く、厚みが自在に確保できるので断熱、遮音、耐火性にも優れ、さらには軽量であることから、大規模木造建築等を可能にする建築資材である。

【0005】

この直交集成材を、例えば床材として使用する場合には、建築物を軽量化できるとともに、直交集成材を剛床仮定と同等にする（直交集成材の剛性および耐力を従来材である鉄筋コンクリート等の剛性および耐力と同等にする）ことにより、当該建築物の耐震性能、及び免震性能等を格段に向上させることができる。この点、本特許出願の出願人は、特許文献３において、床材としての直交集成材を梁材である鉄骨梁に対して容易に組み付けることが可能な建築工法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９－２５６５０６号公報

【特許文献2】特開２００５－２８２３６０号公報

【特許文献3】特開２０２０－０８４７２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、前記した特許文献３に開示されている直交集成材は、その製造工程においてラミナー加工機、板はぎ接着機、集成材プレス機等の専用の加工装置が必要となり、その加工工程も多岐にわたる。従って、直交集成材の製造においては多額の設備投資が必要であるとともに、専門知識を有する作業者による作業が必要となることから、製造工数が多大なものとなっており、直交集成材を用いた木造建築が普及しない一因となっていた。

【0008】

そのため、専用の加工装置を必要とせず、また従前の加工工場、或いは建築現場において一般の作業者による加工、建築が可能な木質材料を用いた耐火構造物の開発が望まれていた。

【0009】

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、耐火性能に優れ、製造コストの低減を図ることができる耐火構造物、耐火パネル、及び耐火構造物の施工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記の目的を達成するために、本発明の耐火構造物は、フランジを有し、一の方向に所定の間隔で配置された梁部材と、複数本の木材片の側面同士が隣接配置して構成された荷重支持層、該荷重支持層を挟む一方側に配置された不燃材から構成された第１の不燃層、前記荷重支持層を挟む他方側に配置された不燃材から構成された第２の不燃層を有する耐火パネルと、前記梁部材の前記フランジ上に前記第１の不燃層を設置面として設置した状態で、前記フランジから前記耐火パネルに向けて貫通して前記荷重支持層の所定の位置で螺着する梁固定部材とを備える。

【0011】

ここで、フランジを有し、一の方向に所定の間隔で配置された梁部材を備えることにより、耐火構造物を構成する耐火パネルを梁部材に固定することで、耐火構造物全体としての剛性を高めることができる。

【0012】

また、複数本の木材片の側面同士が隣接配置して構成された荷重支持層を有する耐火パネルを備えることにより、係る荷重支持層で荷重を支持、及び分散させることができる。また、荷重支持層は、複数の木材片を隣接配置した構成であるため、加工コストを抑制しつつ、木材の有効利用を図ることができる。

【0013】

また、荷重支持層を挟んで一方側には第１の不燃層、他方側には第２の不燃層を有することにより、係る第１の不燃層、及び第２の不燃層が燃え止まりとして機能し、火災発生から所定時間の間、又は火災終了後における荷重支持層の温度上昇を抑制することができる。従って、耐火パネルを床材や壁材として使用することで、所定の耐火基準を満足することができる。

【0014】

また、梁部材のフランジ上に第１の不燃層を設置面として設置した状態で、フランジから耐火パネルに向けて貫通して荷重支持層の所定の位置で螺着する梁固定部材を備えることにより、梁部材に耐火パネルを固定することができる。このとき、梁固定部材は、荷重支持層の所定の位置で螺着されるため、梁部材に対する耐火パネルの固定が強固なものとなり、地震発生時の剪断破壊を防止し、一定の耐震性を確保することができる。

【0015】

また、耐火パネルは、少なくとも２枚以上が対向する端面間で所定の目地隙間を形成して隣接配置され、目地隙間には断熱材が介装されている場合には、火災発生時に耐火パネル間の目地隙間が高温となることを防止することができる。従って、火災発生時に隣接する耐火パネルへの燃え移りを防止することで、耐火構造物全体として所定の耐火基準を満足するものとなる。さらには、目地隙間からの埃や水分の浸入も防止することができるため、耐火パネルの劣化を防止することができる。

【0016】

また、第１の不燃層の表面に、目地隙間を塞ぐための目地塞ぎ部材を有し、目地塞ぎ部材から耐火パネルに向けて貫通して荷重支持層の所定の位置で螺着する目地塞ぎ固定部材を有する場合には、目地塞ぎ部材により、目地隙間からの埃や水分の浸入を防止することができる。さらに、目地塞ぎ固定部材により目地塞ぎ部材と耐火パネルを強固に固定することができるため、地震発生時の剪断破壊を防止し、一定の耐震性を確保することができる。

【0017】

また、梁部材の外周の全体を被覆し、不燃材から構成された被覆材を有する場合には、梁部材の全体を耐火構造とすることができる。従って、火災発生時において、梁部材が高温となることを防止するとともに、梁部材から耐火パネルへの熱伝導を防止することができるため、耐火構造物全体として、所定の耐火基準を満足することができる。

【0018】

前記の目的を達成するために、本発明の耐火パネルは、複数本の木材片の側面同士が隣接配置して構成された荷重支持層と、該荷重支持層を挟む一方側に配置され、不燃材から構成された第１の不燃層と、前記荷重支持層を挟む他方側に配置され、不燃材から構成された第２の不燃層とを備える。

【0019】

ここで、複数本の木材片の側面同士が隣接配置して構成された荷重支持層を備えることにより、荷重支持層で荷重を支持、及び分散させることができる。また、荷重支持層は、複数の木材片を隣接配置した構成であるため、加工コストを抑制しつつ、木材の有効利用を図ることができる。

【0020】

また、荷重支持層を挟む一方側に配置され、不燃材から構成された第１の不燃層、及び荷重支持層を挟む他方側に配置され、不燃材から構成された第２の不燃層をそれぞれ備えることにより、係る第１の不燃層、及び第２の不燃層が燃え止まりとして機能し、火災発生から所定時間の間、又は火災終了後における荷重支持層の温度上昇を抑制することができる。従って、耐火パネルを床材や壁材として使用することで、所定の耐火基準を満足することができる。

【0021】

また、第１の不燃層から荷重支持層に向けて貫通して荷重支持層の所定の位置で螺着される第１のビス部材と、第２の不燃層から荷重支持層に向けて貫通して荷重支持層の所定の位置で螺着される第２のビス部材とを有する場合には、第１の不燃層、荷重支持層、及び第２の不燃層を一体化することができるとともに、長期間の使用による形状変形や劣化を防止することができる。

【0022】

また、第１の不燃層を梁部材への設置面とした場合に、第１の不燃層は、荷重支持層との当接面から順に、石膏パネル、及び珪酸カルシウムパネルが積層されている場合には、耐火性のある石膏パネルが火災発生時の燃え止まりとして機能し、石膏パネルの外層にある珪酸カルシウムパネルが耐火パネルに一定の強度を付与することができる。

【0023】

また、第２の不燃層は、荷重支持層との当接面から順に、石膏パネル、及び軽量気泡コンクリートパネルが積層されている場合には、耐火性のある石膏パネルが火災発生時の燃え止まりとして機能し、石膏パネルの外層にある軽量気泡コンクリートパネルが耐火パネルに一定の強度を付与することができる。

【0024】

また、第１の不燃層と荷重支持層の間、及び第２の不燃層と荷重支持層の間には、木材板がそれぞれ介装されている場合には、荷重支持層を構成する複数本の木材片の一体化をより強固なものとし、長期間の使用による形状変形や劣化を防止することができる。

【0025】

前記の目的を達成するために、本発明の耐火構造物の施工方法は、一の方向に所定の間隔で配置された梁部材のフランジに、荷重を支持するための木材から構成された荷重支持層の表裏面に不燃材が積層された耐火パネル半製品の裏面を梁部材のフランジに設置する工程と、梁固定部材を前記梁部材のフランジから前記耐火パネル半製品に向けて貫通させ、前記荷重支持層の所定の位置で螺着することにより、前記梁部材に対して前記耐火パネル半製品を固定する工程と、隣接配置された前記耐火パネル半製品間に形成された目地隙間に断熱材を介装する工程と、前記耐火パネル半製品の表面に、前記目地隙間を塞ぐための目地塞ぎ部材を設置する工程と、目地塞ぎ固定部材を前記目地塞ぎ部材から前記耐火パネル半製品に向けて貫通させ、前記荷重支持層の所定の位置で螺着することにより、前記耐火パネル半製品に対して前記目地塞ぎ部材を固定する工程と、前記耐火パネル半製品の表面に床材を設置する工程とを備える。

【0026】

ここで、一の方向に所定の間隔で配置された梁部材のフランジに、荷重を支持するための木材から構成された荷重支持層の表裏面に不燃材が積層された耐火パネル半製品の裏面を梁部材のフランジに設置する工程を備えることにより、梁部材の所定の位置に耐火パネル半製品を配置することができる。

【0027】

また、梁固定部材を梁部材のフランジから耐火パネルに向けて貫通させ、荷重支持層の所定の位置で螺着することにより、梁部材に対して耐火パネル半製品を固定する工程を備えることにより、耐火パネル半製品を梁部材に対して固定することができる。このとき、梁固定部材は、荷重支持層の所定の位置で螺着されるため、梁部材に対する耐火パネル半製品の固定が強固なものとなり、地震発生時の剪断破壊を防止し、一定の耐震性を確保することができる。

【0028】

また、隣接配置された耐火パネル半製品間に形成された目地隙間に断熱材を介装する工程を備えることにより、火災発生時に耐火パネル間の目地が高温となることを防止することができる。従って、火災発生時に隣接する耐火パネルへの燃え移りを防止することで、耐火構造物全体として所定の耐火基準を満足するものとなる。さらには、目地からの埃や水分の浸入も防止することができるため、耐火パネルの劣化を防止することができる。

【0029】

また、耐火パネル半製品の表面に、目地隙間を塞ぐための目地塞ぎ部材を設置する工程を備えることにより、隣接して配置された耐火パネル半製品間に形成された目地隙間を塞ぐことができるため、目地隙間からの埃や水分の浸入を防止することができる。

【0030】

また、目地塞ぎ固定部材を目地塞ぎ部材から耐火パネル半製品に向けて貫通させ、荷重支持層の所定の位置で螺着することにより、耐火パネル半製品に対して目地塞ぎ部材を固定する工程を備えることにより、目地塞ぎ固定部材により目地塞ぎ部材と耐火パネルを強固に固定することができるため、地震発生時の剪断破壊を防止し、一定の耐震性を確保することができる。

【0031】

また、耐火パネル半製品の表面に床材を設置する工程を備えることにより、耐火パネルに一定の強度と耐火性能を付与することができる。

【発明の効果】

【0032】

本発明に係る耐火構造物、耐火パネル、及び耐火構造物の施工方法は、耐火性能に優れ、製造コストの低減を図ることができるものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の実施形態に係る耐火パネルであり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る耐火構造物の平面図である。

【図3】図２のＡ－Ａ断面の要部拡大図である。

【図4】他の実施形態に係る耐火構造物の平面図である。

【図5】図４のＢ－Ｂ断面の要部拡大図である。

【図6】耐火構造物の施工方法を示す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、各図において説明の便宜上、耐火パネルを設置面に設置した状態において、設置面から上方に向かう方向を上方向、上方向の反対方向を下方向、上方向および下方向により表される軸方向を鉛直方向、鉛直方向と垂直な軸方向を水平方向とそれぞれ定義する。

【0035】

［耐火パネル］
まず、本発明の実施形態に係る耐火構造物１を構成する耐火パネル２について図１に基づいて説明する。耐火パネル２は、例えば建築物の床材として使用されるものであり、荷重支持層２１、荷重支持層２１の一面側に積層された第１の不燃層２２、荷重支持層２１の他面側に積層された第２の不燃層２３から構成されている。

【0036】

ここで、必ずしも、耐火パネル２の用途としては建築物の床材に限定されるものではなく、壁材や天井材等、あらゆる建築資材の用途として使用することができる。なお、説明の便宜上、以下の説明においては、耐火パネル２は床材としての使用を前提として説明する。

【0037】

荷重支持層２１は、外部からの荷重を支持、及び分散させる機能を有しており、厚みが略１００～１０５ｍｍの製材された断面略矩形状の複数の木材片２１１が、その側面同士が隣り合うように配置して構成されている。なお、隣接する木材片２１１の側面同士は接着剤により接着して、全体として集成材としてもよく、或いは接着せずに側面同士が接触した状態で配列するようにしてもよい。

【0038】

ここで、必ずしも、木材片２１１は断面略矩形状の角材である必要はない。例えば、断面が円形の丸材であってもよい。また、荷重支持層２１の構成として、直交集成材を採用してもよい。さらに、木材片２１１の厚みは適宜変更することができるものとする。

【0039】

木材片２１１の一面、及び他面には、製材された板材である木材板２１２が設置されている。係る木材板２１２により、荷重支持層２１を構成する複数本の木材片２１１をより強固に一体化し、長期間の使用による形状変形や劣化を防止することができる。なお、木材片２１１のみで一定の剛性を確保できる場合には、必ずしも、木材板２１２を設置する必要はない。

【0040】

ここで、必ずしも、木材板２１２は製材された板材である必要はなく、単板を多層に重ね合わせた合板から構成されていてもよい。但し、合板を使用する場合、長期間の使用により単板同士を接着する接着剤が溶け出すとともに、溶け出した接着剤が荷重支持層２１の内部に浸入して、荷重支持層２１の劣化を促進する虞がある。そのため、長期間において安定的な品質を確保するという観点では、木材板２１２は製材を使用することが好ましい。

【0041】

第１の不燃層２２は、荷重支持層２１の一方の面に積層され、火災発生時に荷重支持層２１に延焼することを防止する燃え止まりとしての機能を有する。第１の不燃層２２は、荷重支持層２１との当接面から外方（下方）に向けて石膏パネル２２１、珪酸カルシウムパネル２２２の順で積層されている。

【0042】

石膏パネル２２１は、１枚の厚みが略１０～１５ｍｍであり、本発明の実施形態においては３枚の石膏パネル２２１による３層構造となっている。これにより、石膏パネル２２１の全体としては略３０～４５ｍｍの厚みを有している。

【0043】

ここで、必ずしも、第１の不燃層２２を構成する石膏パネル２２１は３層構造である必要はない。耐火パネル２の全体として２時間耐火の要件を満たすには、石膏パネル２２１全体の厚みとして略３０～４５ｍｍを確保することができればよいため、石膏パネル２２１の積層枚数は特に限定されるものではない。

【0044】

珪酸カルシウムパネル２２２は、厚みが略１０～１５ｍｍであり、本発明の実施形態においては、１枚の珪酸カルシウムパネル２２２が設置されている。珪酸カルシウムパネル２２２は、火災発生時において、その内側層である石膏パネル２２１が粉砕して周囲に散在することを防止するとともに、耐火パネル２に一定の外力が加わった際の衝撃吸収としても機能する。

【0045】

第２の不燃層２３は、荷重支持層２１の他方の面に積層され、第１の不燃層２２と同じく火災発生時に荷重支持層２１に延焼することを防止する燃え止まりとしての機能を有する。第２の不燃層２３は、荷重支持層２１との当接面から外方（上方）に向けて石膏パネル２３１、軽量気泡コンクリートパネル２３２の順で積層されている。

【0046】

石膏パネル２３１は、第１の不燃層２２に採用されるものと同じく１枚の厚みが略１０～１５ｍｍであり、本発明の実施形態においては２枚の石膏パネル２３１による２層構造となっている。これにより、石膏パネル２３１の全体としては略２０～３０ｍｍの厚みを有している。

【0047】

ここで、必ずしも、第２の不燃層２３を構成する石膏パネル２３１は２層構造である必要はない。耐火パネル２の全体として２時間耐火の要件を満たすには、石膏パネル２３１全体の厚みとして略２０～３０ｍｍを確保することができればよいため、石膏パネル２３１の積層枚数は特に限定されるものではない。

【0048】

軽量気泡コンクリートパネル２３２は、厚みが略３０～４０ｍｍであり、本発明の実施形態においては、１枚の軽量気泡コンクリートパネル２３２が設置されている。軽量気泡コンクリートパネル２３２は、火災発生時において、その内側層である石膏パネル２３１が粉砕して周囲に散在することを防止するとともに、耐火パネル２に一定の外力が加わった際の衝撃吸収としても機能する。

【0049】

ここで、必ずしも、第２の不燃層２３として軽量気泡コンクリートパネル２３２を採用する必要はない。但し、第２の不燃層２３は、耐火パネル２を床材として使用する際の床面となる部分であるため、一定の耐久性、及び耐火性が要求される。従って、軽量であり、かつ耐久性、及び耐火性に優れる材質という観点では、軽量気泡コンクリートパネル２３２を採用することが好ましい。

【0050】

また、必ずしも、軽量気泡コンクリートパネル２３２は一層構造である必要はない。軽量気泡コンクリートパネル２３２の厚みとして略３０～４０ｍｍを確保することができればよいため、例えば１０ｍｍ厚の軽量気泡コンクリートパネル２３２を３層、又は４層程度の積層構造としてもよい。

【0051】

これら荷重支持層２１を挟んで上下方向の両側に第１の不燃層２２、及び第２の不燃層２３を積層した状態で、第１の不燃層２２から荷重支持層２１の中間高さ位置まで貫通して螺着する第１のビス部材２４、及び第２の不燃層２３から荷重支持層２１の中間高さ位置まで貫通して螺着する第２のビス部材２５により耐火パネル２全体として強固に一体化される。

【0052】

ここで、必ずしも、耐火パネル２は第１のビス部材２４、及び第２のビス部材２５により一体化されている必要はない。例えば、荷重支持層２１と第１の不燃層２２、及び荷重支持層２１と第２の不燃層２３をそれぞれ接着剤等で接合して一体化してもよい。但し、第１のビス部材２４、及び第２のビス部材２５を採用することで、耐火パネル２の長期間の使用による劣化や形状変更を防止することができる。従って、長期間において安定的な性能を発揮させるという観点では、第１のビス部材２４、及び第２のビス部材２５により一体化することが好ましい。

【0053】

［耐火構造物］
以上が本発明の実施形態に係る耐火パネル２の構成である。次に、耐火パネル２を使用した耐火構造物１について図２～図５に基づいて説明する。

【0054】

図２に示すように、本発明の実施形態に係る耐火構造物１は、例えばオフィスビル等の多層階からなる建築物に採用され、耐火構造物１はＨ形鋼材である大梁、及び小梁からなる梁部材としての鉄骨梁３を備えた骨組構造を有している。

【0055】

鉄骨梁３は、建築物の階毎に所定の間隔をあけて柱４間に懸架されている。また、隣接する鉄骨梁３間には対角線上にブレース５（図２では一部のブレースを表示する）が設置されており、配列方向に隣り合う鉄骨梁３を架け渡すようにして耐火パネル２が設置されている。

【0056】

図３は、図２のＡ－Ａ断面の要部拡大図を示す。耐火パネル２、２は、第１の不燃層２２を設置面として鉄骨梁３のフランジ３１上に耐火パネル２、２の端縁が載るように設置されている。鉄骨梁３のフランジ３１の設置面とは反対側には、梁固定部材６を貫通させるための補助フランジ３２が溶接されている。

【0057】

ここで、必ずしも、補助フランジ３２を有している必要はなく、鉄骨梁３のフランジ３１に梁固定部材６を貫通させるようにしてもよい。但し、鉄骨梁３のフランジ３１の幅は規格により決まっており、前記した通り、耐火パネル２には、第１の不燃層２２と荷重支持層２１を一体化させるための第１のビス部材２４が貫通されている。そのため、既存の規格品である鉄骨梁３を流用する場合には、梁固定部材６を貫通させるためのスペースを確保するという観点からも補助フランジ３２を別途設けることが好ましい。

【0058】

また、必ずしも、補助フランジ３２は鉄骨梁３のフランジ３１に溶接されている必要はない。フランジ３１と補助フランジ３２の端面同士を溶接してもよく、補助フランジ３２のフランジ３１に対する取付位置は特に限定されるものではない。

【0059】

梁固定部材６は、鉄骨梁３に対して耐火パネル２を固定するためのビスであり、頭部（符号を付さない）、及び螺子山が形成された棒状の螺子部（符号を付さない）から構成されている。補助フランジ３２からスペーサ（符号を付さない）を介して耐火パネル２に向けて螺子部を貫通し、荷重支持層２１の第２の不燃層２３に近い位置で螺着することで、耐火パネル２が鉄骨梁３に対して強固に固定されるものとなる。

【0060】

ここで、必ずしも、梁固定部材６として螺子山が形成されたビスを採用する必要はない。固定手段は周知の形態から適宜選択することができる。但し、螺子部６２を有する棒状のビスを採用することにより、螺子部を第１の不燃層２２、及び荷重支持層２１を貫通させて螺着することができるため、取付強度が高まり、地震発生時の剪断力に対する耐震性を高めることができる。

【0061】

隣接する耐火パネル２の端面間には所定の目地隙間７が形成されるが、係る目地隙間７を閉塞するために、ロックウールをはじめとする断熱材８が介装されている。また、第２の不燃層２３の端縁側の一部が切り欠かれて切欠部９が形成されており、係る切欠部９に隣接する耐火パネル２、２間に形成された目地隙間７を塞ぐように、流動性のある下地材（符号を付さない）を介して石膏パネルからなる目地塞ぎ部材１０ａが別途設けられている。

【0062】

目地塞ぎ部材１０ａは、切欠部９に設置した状態において、第２の不燃層２３を構成する石膏パネル２３１と面一となるように構成されている。そして、目地塞ぎ部材１０ａは目地塞ぎ固定部材１１ａにより耐火パネル２、２に対して固定される。

【0063】

目地塞ぎ固定部材１１ａは、梁固定部材６と同じく頭部（符号を付さない）、及び螺子山が形成された棒状の螺子部（符号を付さない）からなり、螺子山は荷重支持層２１の所定の位置で螺着されることにより、耐火パネル２、２と目地塞ぎ部材１０ａが強固に固定される。

【0064】

ここで、必ずしも、目地隙間７には断熱材８が介装されている必要はない。目地隙間７を閉塞することができれば、例えば合成樹脂等で閉塞するようにしてもよい。但し、目地隙間７に断熱材８を介装することにより、火災発生時に耐火パネル２、２間の目地隙間７が高温となることを防止し、隣接する耐火パネル２、２への燃え移りを防止することで、耐火構造物１の耐火性能を高めることができる。

【0065】

鉄骨梁３の外周は、不燃性素材から構成された被覆材１２により被覆されている。被覆材１２としては特に限定されるものではないが、本発明の実施形態においては、厚みが３５ｍｍ程度の珪酸カルシウムパネルを鉄骨梁３の三方に配置するとともに、耐火パネル２の第１の不燃層２２に対して被覆材固定部材１３により固定されている。これにより、火災発生時の熱が鉄骨梁３を通じて耐火パネル２に伝導されることを防止することができるため、耐火構造物１の耐火性能を高めることができる。

【0066】

一般的に耐震性確保の観点からも、全ての耐火パネル２の端縁部は鉄骨梁３の設置面上に設置されることが好ましいが、図４のように、一部の鉄骨梁３を間引いた構造物も存在する。図４中のＢ－Ｂ断面図を図５に示す。

【0067】

前記した通り、隣接する耐火パネル２の端面間には、所定の目地隙間７が形成される。この目地隙間７を閉塞するために、耐火パネル２の第１の不燃層２２には不燃材である珪酸カルシウムからなる所定幅の目地塞ぎ部材１０ｂを耐火パネル２、２の長さ方向に沿って配置する。目地塞ぎ部材１０ｂを配置した後に、目地塞ぎ固定部材１１ｂを目地塞ぎ部材１０ｂから耐火パネル２、２の荷重支持層２１まで貫通させて固定する。

【0068】

目地塞ぎ固定部材１１ｂは、梁固定部材６と同じく頭部（符号を付さない）、及び螺子山が形成された棒状の螺子部（符号を付さない）からなり、螺子山は荷重支持層２１の所定の位置で螺着されることにより、耐火パネル２、２と目地塞ぎ部材１０ｂが強固に固定される。

【0069】

なお、目地塞ぎ部材１０ｂは耐火性能を確保する観点からも、略７０～８０ｍｍ程度の厚みを有することが好ましく、本発明の実施形態においては、約３５ｍｍの厚みの珪酸カルシウム板を上下２層に配置して、全体の厚みが７０ｍｍ程度となるようにしている。

【0070】

ここで、必ずしも、目地塞ぎ部材１０ｂとして珪酸カルシウム板を採用する必要はない。一定の耐火性能、及び強度を有する耐火材から適宜選択することができる。

【0071】

また、必ずしも、目地塞ぎ部材１０ｂの厚みは略７０～８０ｍｍ程度である必要はなく、建築物の目標とする耐火基準に応じて適宜変更することができる。

【0072】

［耐火構造物の施工方法］
以上が、本発明の実施形態に係る耐火構造物１の構成である。次に、本発明の実施形態に係る耐火構造物１の施工方法について図６に基づいて説明する。なお、以下の説明において耐火パネル２の軽量気泡コンクリートパネル２３２を有しない構成を「荷重パネル半製品」とよぶ。

【0073】

＜工程１：耐火パネル半製品の組立＞
まず、荷重支持層２１を挟んで一方側に第１の不燃層２２を設置して第１のビス部材２４を取り付け、荷重支持層２１を挟んで他方側に第２の不燃層２３のうち石膏パネル２３１を積層して仮止ビス部材２６で固定することで耐火パネル半製品を組み立てる。係る耐火パネル半製品の製造は、例えば加工工場内で加工したものを建築現場に輸送してもよく、或いは建築現場において作業者により組み立てるようにしてもよい。

【0074】

＜工程２：耐火パネル半製品の設置＞
工程１で組み立てた耐火パネル半製品を、施工対象となる建築物に設置する。建築物への設置に際しては、複数の耐火パネル半製品の側面が隣り合うように鉄骨梁３のフランジ３１に設置する。

【0075】

＜工程３：耐火パネル半製品の固定＞
梁固定部材６を、鉄骨梁３のフランジ３１から耐火パネル半製品に向けて貫通させ、荷重支持層２１の所定の位置で螺着させることで、鉄骨梁３に対して耐火パネル半製品を固定する。

【0076】

＜工程４：断熱材の介装＞
隣接配置された耐火パネル半製品間に形成された目地隙間７を埋めるように、ロックウール等の断熱材８を介装する。

【0077】

＜工程５：目地塞ぎ部材の設置＞
第２の不燃層２３を構成する石膏パネル２３１の表面に形成されている切欠部９に目地塞ぎ部材１０ａを設置して目地塞ぎ固定部材１０ａにより固定して目地隙間７を閉塞する。また、第１の不燃層２２の表面には目地塞ぎ部材１０ｂを設置して、目地塞ぎ部材１１ｂにより固定して目地隙間７を閉塞する。

【0078】

なお、目地塞ぎ部材１０ｂの設置工程については、全ての耐火パネル半製品の端縁を鉄骨梁３に設置する場合には省略することができる。

【0079】

＜工程６：被覆材による被覆＞
鉄骨が露出する鉄骨梁３の外周を不燃性素材から構成された被覆材１２で被覆する。被覆材１２は前記した通り、珪酸カルシウムパネルを鉄骨梁３の三方に配置するとともに、耐火パネル２の第１の不燃層２２で被覆材固定部材１３により固定する。なお、係る工程は、耐火構造物１の目標とする耐火基準に応じて省略するようにしてもよい。

【0080】

＜工程７：床材の設置工程＞
工程１～工程６の作業が完了したら、最後に耐火パネル２を構成する床材である軽量気泡コンクリートパネル２３２を設置し、第３のビス部材２６を荷重支持層２１１まで貫通して螺着させることで、全ての設置作業が完了する。

【0081】

以上のように、本発明を適用した耐火構造物、耐火パネル、及び耐火構造物の施工方法は、耐火性能に優れ、製造コストの低減を図ることができるものとなっている。

【符号の説明】

【0082】

１ 耐火構造物
２ 耐火パネル
２１ 荷重支持層
２１１ 木材片
２１２ 木材板
２２ 第１の不燃層
２２１ 石膏パネル
２２２ 珪酸カルシウムパネル
２３ 第２の不燃層
２３１ 石膏パネル
２３２ 軽量気泡コンクリートパネル
２４ 第１のビス部材
２５ 第２のビス部材
２６ 仮止ビス部材
３ 鉄骨梁
３１ フランジ
３２ 補助フランジ
４ 柱
５ ブレース
６ 梁固定部材
７ 目地隙間
８ 断熱材
９ 切欠部
１０ａ、１０ｂ 目地塞ぎ部材
１１ 目地塞ぎ固定部材
１２ 被覆材
１３ 被覆材固定部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】