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(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】P2024125888
(43)【公開日】2024-09-19
(54)【発明の名称】耐火構造物
(51)【国際特許分類】
E04B 5/43 20060101AFI20240911BHJP
E04B 5/40 20060101ALI20240911BHJP
E04B 1/94 20060101ALI20240911BHJP
【ＦＩ】
E04B5/43 F
E04B5/40 D
E04B1/94 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023034008
(22)【出願日】2023-03-06
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000003621
【氏名又は名称】株式会社竹中工務店
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】木村 慧
(72)【発明者】
【氏名】小野木 武司
(72)【発明者】
【氏名】清水 信孝
(72)【発明者】
【氏名】御手洗 達也
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 悠介
(72)【発明者】
【氏名】北岡 聡
(72)【発明者】
【氏名】新谷 祐介
(72)【発明者】
【氏名】西村 俊彦
【テーマコード（参考）】
2E001
【Ｆターム（参考）】
2E001DE01
2E001FA01
2E001FA11
2E001HA06
(57)【要約】
【課題】高温時において、床部にひび割れが生じるのを抑制しつつ、床部のたわみを抑えた耐火構造物を提供する。
【解決手段】耐火構造物１は、コンクリート中に引張力伝達部材が設けられた床部１０と、所定の耐火性能を有する複数の耐火性能梁２５と、所定の耐火性能を有し、複数の耐火性能梁に接合され、自身の一部及び複数の耐火性能梁全体が構成する環状の耐火環状体４８が床部を全周にわたって床部の下方から支持する複数の耐火性能柱４５と、所定の耐火性能を有さずに耐火環状体内に配置され、少なくとも一方の端部が複数の耐火性能梁に剛接合部５２により接合されて床部を下方から支持する減耐火性能梁５０と、を備え、床部の平面内で互いに交差する方向を第１交差方向Ｘ、第２交差方向Ｙと規定したときに、引張力伝達部材は、床部の第１交差方向の端部間の引張力、及び、床部の第２交差方向の端部間の引張力をそれぞれ伝達する。
【選択図】図１
【解決手段】耐火構造物１は、コンクリート中に引張力伝達部材が設けられた床部１０と、所定の耐火性能を有する複数の耐火性能梁２５と、所定の耐火性能を有し、複数の耐火性能梁に接合され、自身の一部及び複数の耐火性能梁全体が構成する環状の耐火環状体４８が床部を全周にわたって床部の下方から支持する複数の耐火性能柱４５と、所定の耐火性能を有さずに耐火環状体内に配置され、少なくとも一方の端部が複数の耐火性能梁に剛接合部５２により接合されて床部を下方から支持する減耐火性能梁５０と、を備え、床部の平面内で互いに交差する方向を第１交差方向Ｘ、第２交差方向Ｙと規定したときに、引張力伝達部材は、床部の第１交差方向の端部間の引張力、及び、床部の第２交差方向の端部間の引張力をそれぞれ伝達する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリート中に引張力伝達部材が設けられた床部と、
所定の耐火性能を有する複数の耐火性能梁と、
前記所定の耐火性能を有し、前記複数の耐火性能梁に接合され、自身の一部及び前記複数の耐火性能梁全体が構成する環状の耐火環状体が前記床部を全周にわたって前記床部の下方から支持する複数の耐火性能柱と、
前記所定の耐火性能を有さずに前記耐火環状体内に配置され、少なくとも一方の端部が前記複数の耐火性能梁に第１剛接合部により接合されて前記床部を下方から支持する減耐火性能梁と、
を備え、
前記床部の平面内で互いに交差する方向を第１交差方向、第２交差方向と規定したときに、
前記引張力伝達部材は、前記床部の前記第１交差方向の端部間の引張力、及び、前記床部の前記第２交差方向の端部間の引張力をそれぞれ伝達する、耐火構造物。
所定の耐火性能を有する複数の耐火性能梁と、
前記所定の耐火性能を有し、前記複数の耐火性能梁に接合され、自身の一部及び前記複数の耐火性能梁全体が構成する環状の耐火環状体が前記床部を全周にわたって前記床部の下方から支持する複数の耐火性能柱と、
前記所定の耐火性能を有さずに前記耐火環状体内に配置され、少なくとも一方の端部が前記複数の耐火性能梁に第１剛接合部により接合されて前記床部を下方から支持する減耐火性能梁と、
を備え、
前記床部の平面内で互いに交差する方向を第１交差方向、第２交差方向と規定したときに、
前記引張力伝達部材は、前記床部の前記第１交差方向の端部間の引張力、及び、前記床部の前記第２交差方向の端部間の引張力をそれぞれ伝達する、耐火構造物。
【請求項2】
前記減耐火性能梁はＨ形鋼を有し、
前記第１剛接合部は、前記Ｈ形鋼と前記複数の耐火性能梁とを接続する溶接部及び高力ボルトの少なくとも一方を有する、請求項１に記載の耐火構造物。
前記第１剛接合部は、前記Ｈ形鋼と前記複数の耐火性能梁とを接続する溶接部及び高力ボルトの少なくとも一方を有する、請求項１に記載の耐火構造物。
【請求項3】
前記複数の耐火性能梁のうちの１つを、対象耐火性能梁と規定したときに、
前記減耐火性能梁の端部は、前記対象耐火性能梁における、前記対象耐火性能梁の材軸方向の中央部に、前記第１剛接合部により接合されている、請求項１又は２に記載の耐火構造物。
前記減耐火性能梁の端部は、前記対象耐火性能梁における、前記対象耐火性能梁の材軸方向の中央部に、前記第１剛接合部により接合されている、請求項１又は２に記載の耐火構造物。
【請求項4】
前記耐火環状体の外部に配置され、少なくとも一方の端部が、前記複数の耐火性能梁のうち、前記減耐火性能梁に接合された前記耐火性能梁に第２剛接合部により接合された梁を備える、請求項１又は２に記載の耐火構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐火構造物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、火災時（高温時）でも一定の剛性及び耐力を維持できるように構成された耐火構造物が知られている（例えば、特許文献１参照）。
耐火構造物のスラブ（床部）は、大梁（耐火性能梁）と、鉄骨小梁（減耐火性能梁）とによって支持されている。大梁は、鉄筋コンクリート製であって、柱間に架け渡されている。鉄骨小梁は、大梁間に架け渡されている。一般的に、鉄骨小梁の端部は、大梁にピン接合されている。
大梁には、スラブの四辺が剛接合されている。鉄骨小梁は、全体が耐火被覆処理されていないＨ形鋼梁からなる。鉄骨小梁の上フランジに溶接された複数のスタッドによって、鉄骨小梁はスラブと一体化されている。
耐火構造物のスラブ（床部）は、大梁（耐火性能梁）と、鉄骨小梁（減耐火性能梁）とによって支持されている。大梁は、鉄筋コンクリート製であって、柱間に架け渡されている。鉄骨小梁は、大梁間に架け渡されている。一般的に、鉄骨小梁の端部は、大梁にピン接合されている。
大梁には、スラブの四辺が剛接合されている。鉄骨小梁は、全体が耐火被覆処理されていないＨ形鋼梁からなる。鉄骨小梁の上フランジに溶接された複数のスタッドによって、鉄骨小梁はスラブと一体化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６８６４９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、火災時には、鉄骨小梁は、一定の剛性及び耐力を維持できない。このため、火災時には、鉄骨小梁及びスラブは、下方に向かってたわむ。このときに、スラブが有するコンクリートにおける大梁で支持された部分に、ひび割れが生じる虞がある。コンクリートにひび割れが生じると、耐火構造物において、このスラブよりも下方の階（層）で生じた火災が、このスラブのひび割れを通して、このスラブよりも上方の階に延焼する虞がある。
また、火災時であっても、スラブのたわみを一定以下に抑えることが望まれている。
また、火災時であっても、スラブのたわみを一定以下に抑えることが望まれている。
【0005】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、高温時において、床部のコンクリートにおける耐火性能梁で支持された部分にひび割れが生じるのを抑制しつつ、床部のたわみを抑えた耐火構造物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】
【0006】
前記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明の態様１は、コンクリート中に引張力伝達部材が設けられた床部と、所定の耐火性能を有する複数の耐火性能梁と、前記所定の耐火性能を有し、前記複数の耐火性能梁に接合され、自身の一部及び前記複数の耐火性能梁全体が構成する環状の耐火環状体が前記床部を全周にわたって前記床部の下方から支持する複数の耐火性能柱と、前記所定の耐火性能を有さずに前記耐火環状体内に配置され、少なくとも一方の端部が前記複数の耐火性能梁に第１剛接合部により接合されて前記床部を下方から支持する減耐火性能梁と、を備え、前記床部の平面内で互いに交差する方向を第１交差方向、第２交差方向と規定したときに、前記引張力伝達部材は、前記床部の前記第１交差方向の端部間の引張力、及び、前記床部の前記第２交差方向の端部間の引張力をそれぞれ伝達する、耐火構造物である。
（１）本発明の態様１は、コンクリート中に引張力伝達部材が設けられた床部と、所定の耐火性能を有する複数の耐火性能梁と、前記所定の耐火性能を有し、前記複数の耐火性能梁に接合され、自身の一部及び前記複数の耐火性能梁全体が構成する環状の耐火環状体が前記床部を全周にわたって前記床部の下方から支持する複数の耐火性能柱と、前記所定の耐火性能を有さずに前記耐火環状体内に配置され、少なくとも一方の端部が前記複数の耐火性能梁に第１剛接合部により接合されて前記床部を下方から支持する減耐火性能梁と、を備え、前記床部の平面内で互いに交差する方向を第１交差方向、第２交差方向と規定したときに、前記引張力伝達部材は、前記床部の前記第１交差方向の端部間の引張力、及び、前記床部の前記第２交差方向の端部間の引張力をそれぞれ伝達する、耐火構造物である。
【0007】
この発明では、常温時には、複数の耐火性能柱の一部及び複数の耐火性能梁全体で構成される耐火環状体、及び減耐火性能梁が、床部を支持する。
一方で、例えば火災時等の高温時には、減耐火性能梁は、一定の剛性及び耐力を維持できない。耐火環状体は、一定の剛性及び耐力を維持でき、床部を全周にわたって床部の下方から支持する。床部中に設けられた引張力伝達部材は、床部のコンクリートにおける第１交差方向の端部間の引張力、及び、第２交差方向の端部間の引張力をそれぞれ伝達する。床部に作用する重力等により、床部の平面視における中央部が下方に向かって凸となるようにたわむ。しかし、メンブレン効果により、床部の周囲が耐火環状体により支持される。そして、床部がたわむことにより伸びた引張力伝達部材が第１交差方向及び第２交差方向にそれぞれ引張力を伝達することにより、床部の中央部が支持される。従って、高温時における床部のたわみを抑えることができる。
一方で、例えば火災時等の高温時には、減耐火性能梁は、一定の剛性及び耐力を維持できない。耐火環状体は、一定の剛性及び耐力を維持でき、床部を全周にわたって床部の下方から支持する。床部中に設けられた引張力伝達部材は、床部のコンクリートにおける第１交差方向の端部間の引張力、及び、第２交差方向の端部間の引張力をそれぞれ伝達する。床部に作用する重力等により、床部の平面視における中央部が下方に向かって凸となるようにたわむ。しかし、メンブレン効果により、床部の周囲が耐火環状体により支持される。そして、床部がたわむことにより伸びた引張力伝達部材が第１交差方向及び第２交差方向にそれぞれ引張力を伝達することにより、床部の中央部が支持される。従って、高温時における床部のたわみを抑えることができる。
【0008】
そして、減耐火性能梁の少なくとも一方の端部は、複数の耐火性能梁に第１剛接合部により接合されている。発明者等は、鋭意検討の結果、減耐火性能梁の端部が第１剛接合部により接合されている場合には、複数の耐火性能梁にピン接合により接合されている場合に比べて、コンクリートにおける耐火性能梁で支持された部分の近傍が、下方に向かって回転し難いことを見出した。また、この傾向は、常温時だけでなく、高温時にもみられることを見出した。このため、コンクリートにおける耐火性能梁で支持された部分に、ひび割れが生じるのを抑制することができる。
【0009】
（２）本発明の態様２は、前記減耐火性能梁はＨ形鋼を有し、前記第１剛接合部は、前記Ｈ形鋼と前記複数の耐火性能梁とを接続する溶接部及び高力ボルトの少なくとも一方を有する、前記（１）に記載の耐火構造物であってもよい。
この発明では、Ｈ形鋼と複数の耐火性能梁とを、第１剛接合部が有する溶接部及び高力ボルトの少なくとも一方で確実に接合することができる。
この発明では、Ｈ形鋼と複数の耐火性能梁とを、第１剛接合部が有する溶接部及び高力ボルトの少なくとも一方で確実に接合することができる。
【0010】
（３）本発明の態様３は、前記複数の耐火性能梁のうちの１つを、対象耐火性能梁と規定したときに、前記減耐火性能梁の端部は、前記対象耐火性能梁における、前記対象耐火性能梁の材軸方向の中央部に、前記第１剛接合部により接合されている、（１）又は（２）に記載の耐火構造物であってもよい。
一般的に、対象耐火性能梁のたわみは、対象耐火性能梁の材軸方向の中央部で最も大きくなる。この発明では、たわみを抑えることができる第１剛接合部を、対象耐火性能梁の材軸方向の中央部に接合することにより、床部におけるたわみが最も大きくなる部分のたわみの大きさを低減させることができる。
一般的に、対象耐火性能梁のたわみは、対象耐火性能梁の材軸方向の中央部で最も大きくなる。この発明では、たわみを抑えることができる第１剛接合部を、対象耐火性能梁の材軸方向の中央部に接合することにより、床部におけるたわみが最も大きくなる部分のたわみの大きさを低減させることができる。
【0011】
（４）本発明の態様４は、前記耐火環状体の外部に配置され、少なくとも一方の端部が、前記複数の耐火性能梁のうち、前記減耐火性能梁に接合された前記耐火性能梁に第２剛接合部により接合された梁を備える、（１）から（３）のいずれか一に記載の耐火構造物であってもよい。
この発明では、耐火環状体内に配置された減耐火性能梁に第１剛接合部により接合された耐火性能梁には、この減耐火性能梁により、耐火性能梁の材軸方向回りの第１側に向かって外力が作用する。一方で、この耐火性能梁には、第２剛接合部により接合された梁により、耐火性能梁の材軸方向回りにおける、第１側とは反対の第２側に向かって外力が作用する。従って、耐火性能梁が材軸方向回りに回転するのを抑制することができる。
この発明では、耐火環状体内に配置された減耐火性能梁に第１剛接合部により接合された耐火性能梁には、この減耐火性能梁により、耐火性能梁の材軸方向回りの第１側に向かって外力が作用する。一方で、この耐火性能梁には、第２剛接合部により接合された梁により、耐火性能梁の材軸方向回りにおける、第１側とは反対の第２側に向かって外力が作用する。従って、耐火性能梁が材軸方向回りに回転するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明の耐火構造物では、高温時において、床部のコンクリートにおける耐火性能梁で支持された部分にひび割れが生じるのを抑制しつつ、床部のたわみを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態の耐火構造物を模式的に示す斜視図である。
【図3】同耐火構造物における鉄筋の斜視図である。
【図4】同耐火構造物をモデル化した斜視図である。
【図5】比較例の耐火構造物をモデル化した斜視図である。
【図6】時間に対する床部の中央のたわみの変化を示す図である。
【図7】時間に対する鉄筋のひずみの変化を示す図である。
【図8】本発明の一実施形態の第１変形例における耐火構造物の要部の断面図である。
【図9】本発明の一実施形態の第２変形例における耐火構造物を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に係る耐火構造物の一実施形態を、図１から図９を参照しながら説明する。以下に説明する耐火構造物の構成は、耐火構造物の常温における構成である。ここで言う常温とは、例えば、０℃以上４０℃以下のことを意味する。
【0015】
図１に示すように、本実施形態の耐火構造物１は、床部１０と、複数の耐火性能梁２５と、複数の耐火性能柱４５と、複数の減耐火性能梁５０と、を備える。なお、図１では、床部１０を透過して示している。図１では、後述する所定の耐火性能を有する柱及び梁に、ハッチングを付して示している。
【0016】
本実施形態では、床部１０は、床部１０の厚さ方向に見たときに矩形状を呈する平板状である。床部１０は、床部１０の厚さ方向が上下方向Ｚに沿うように配置されている。なお、床部１０は、厚さ方向が上下方向Ｚに交差するように配置されてもよい。
ここで、床部１０の上面（平面）内で互いに直交（交差）する方向を第１交差方向Ｘ、第２交差方向Ｙと規定する。第１交差方向Ｘは、上下方向Ｚに見たときの床部１０の長手方向である。第２交差方向Ｙは、上下方向Ｚに見たときの床部１０の短手方向である。
なお、第１交差方向Ｘ及び第２交差方向Ｙは、床部１０の上面内で互いに交差する方向であれば、特に限定されない。
ここで、床部１０の上面（平面）内で互いに直交（交差）する方向を第１交差方向Ｘ、第２交差方向Ｙと規定する。第１交差方向Ｘは、上下方向Ｚに見たときの床部１０の長手方向である。第２交差方向Ｙは、上下方向Ｚに見たときの床部１０の短手方向である。
なお、第１交差方向Ｘ及び第２交差方向Ｙは、床部１０の上面内で互いに交差する方向であれば、特に限定されない。
【0017】
図２に示すように、床部１０は、いわゆる鉄筋トラス付デッキスラブである。床部１０は、デッキプレート１１と、コンクリート１２と、鉄筋（引張力伝達部材）１３と、を備えている。
例えば、デッキプレート１１は、詳細には図示しないが、鋼板を曲げ加工して形成されている。ただし、この例では、デッキプレート１１はコンクリート１２の捨型枠として扱われ、コンクリート１２との合成効果を発揮しないとして設計されている。
コンクリート１２は、上下方向Ｚに見たときに床部１０と同一形状を呈する。コンクリート１２は、デッキプレート１１上に配置されている。鉄筋１３は、コンクリート１２中に設けられている。
鉄筋１３の構成は、第１交差方向Ｘに沿って延びる第１鉄筋と、第２交差方向Ｙに沿って延びる第２鉄筋と、を有していれば、特に限定されない。図２及び図３に示すように、本実施形態では、鉄筋１３は、複数の第１鉄筋１５，１６と、複数の第２鉄筋１７と、を有する。
例えば、デッキプレート１１は、詳細には図示しないが、鋼板を曲げ加工して形成されている。ただし、この例では、デッキプレート１１はコンクリート１２の捨型枠として扱われ、コンクリート１２との合成効果を発揮しないとして設計されている。
コンクリート１２は、上下方向Ｚに見たときに床部１０と同一形状を呈する。コンクリート１２は、デッキプレート１１上に配置されている。鉄筋１３は、コンクリート１２中に設けられている。
鉄筋１３の構成は、第１交差方向Ｘに沿って延びる第１鉄筋と、第２交差方向Ｙに沿って延びる第２鉄筋と、を有していれば、特に限定されない。図２及び図３に示すように、本実施形態では、鉄筋１３は、複数の第１鉄筋１５，１６と、複数の第２鉄筋１７と、を有する。
【0018】
各第１鉄筋１５，１６は、それぞれ第１交差方向Ｘに沿って延びている。第１鉄筋１５は、第１鉄筋１６の上方に配置されている。第１鉄筋１５，１６は、上下方向Ｚに互いに間隔を空けて並べて配置されている。複数の第１鉄筋１５は、第２交差方向Ｙに互いに間隔を空けて配置されている。複数の第１鉄筋１６についても、複数の第１鉄筋１５と同様である。
第１鉄筋１５，１６は、それぞれコンクリート１２における第１交差方向Ｘの各端部まで延びている。第１鉄筋１５，１６は、それぞれコンクリート１２（床部１０）の第１交差方向Ｘの端部間の引張力を伝達する。
第１鉄筋１５，１６は、それぞれコンクリート１２における第１交差方向Ｘの各端部まで延びている。第１鉄筋１５，１６は、それぞれコンクリート１２（床部１０）の第１交差方向Ｘの端部間の引張力を伝達する。
【0019】
図３に示すように、第１鉄筋１５，１６は、第１連結部材１９により互いに接合されている。第１連結部材１９は、第１交差方向Ｘに沿って延びるとともに、上下方向Ｚに交互に折れるジグザグ状である。
複数の第１鉄筋１５は、複数の第２連結部材２０により互いに接合されている。各第２連結部材２０は、第２交差方向Ｙに沿って延びるとともに、上下方向Ｚに交互に折れるジグザグ状である。各第２連結部材２０では、第２交差方向Ｙに山部及び谷部が交互に並べて配置されている。
第２連結部材２０における山部の上端部には、第１鉄筋１５が接合されている。
複数の第１鉄筋１５は、複数の第２連結部材２０により互いに接合されている。各第２連結部材２０は、第２交差方向Ｙに沿って延びるとともに、上下方向Ｚに交互に折れるジグザグ状である。各第２連結部材２０では、第２交差方向Ｙに山部及び谷部が交互に並べて配置されている。
第２連結部材２０における山部の上端部には、第１鉄筋１５が接合されている。
【0020】
各第２鉄筋１７は、それぞれ第２交差方向Ｙに沿って延びている。複数の第２鉄筋１７は、第１交差方向Ｘに互いに間隔を空けて配置されている。第２鉄筋１７は、コンクリート１２における第２交差方向Ｙの各端部まで延びている。第２鉄筋１７は、コンクリート１２の第２交差方向Ｙの端部間の引張力を伝達する。
前記複数の第２鉄筋１７は、複数の第１鉄筋１５に溶接や番線等により接合されている。
前記複数の第２鉄筋１７は、複数の第１鉄筋１５に溶接や番線等により接合されている。
【0021】
以上のように、鉄筋１３は、全体としてブロック状に一体化されている。第１鉄筋１５，１６が延びる主筋方向Ｗは、第１交差方向Ｘである（図１参照）。
なお、床部１０は、いわゆる合成スラブや、デッキプレート１１を有さない、いわゆる鉄筋コンクリートスラブであってもよい。
なお、床部１０は、いわゆる合成スラブや、デッキプレート１１を有さない、いわゆる鉄筋コンクリートスラブであってもよい。
【0022】
図１に示すように、複数の耐火性能梁２５は、一対の第１耐火性能梁（対象耐火性能梁）２６と、一対の第２耐火性能梁２７と、を有している。
図２に示すように、例えば、第１耐火性能梁２６は、耐火被覆３０が施されたＨ形鋼３１である。すなわち、第１耐火性能梁２６には、耐火被覆３０が施されている。
耐火被覆３０には、ロックウール、グラスウール等の断熱材が用いられる。この場合、耐火被覆３０は、吹付け工法により、このＨ形鋼３１に施されている。
図２に示すように、例えば、第１耐火性能梁２６は、耐火被覆３０が施されたＨ形鋼３１である。すなわち、第１耐火性能梁２６には、耐火被覆３０が施されている。
耐火被覆３０には、ロックウール、グラスウール等の断熱材が用いられる。この場合、耐火被覆３０は、吹付け工法により、このＨ形鋼３１に施されている。
【0023】
例えば、第１耐火性能梁２６におけるロックウール等の耐火被覆３０の厚さは、「吹付けロックウール被覆耐火構造 施工品質管理指針（ロックウール工業会 吹付け部会）」に準拠して設定される。第１耐火性能梁２６に１時間耐火が要求される場合には、耐火被覆３０の厚さを２５ｍｍとする。同様に、第１耐火性能梁２６に２時間耐火が要求される場合には、耐火被覆３０の厚さを４５ｍｍとする。第１耐火性能梁２６に３時間耐火が要求される場合には、耐火被覆３０の厚さを６０ｍｍとする。以下では、この吹付けロックウール被覆耐火構造 施工品質管理指針に基づいた耐火性能を、被覆耐火性能（所定の耐火性能）と言う。
なお、所定の耐火性能は、被覆耐火性能に限定されない。
第２耐火性能梁２７の耐火被覆についても、第１耐火性能梁２６と同様である。複数の耐火性能梁２５は、被覆耐火性能を有する。
なお、所定の耐火性能は、被覆耐火性能に限定されない。
第２耐火性能梁２７の耐火被覆についても、第１耐火性能梁２６と同様である。複数の耐火性能梁２５は、被覆耐火性能を有する。
【0024】
耐火性能梁は、耐火被覆が施されない、鉄筋コンクリート造、又は鉄骨鉄筋コンクリート造であってもよい。コンクリート自体が耐火性能を有するため、鉄筋コンクリート造及び鉄骨鉄筋コンクリート造の耐火性能梁に、耐火被覆を施す必要がない。
耐火被覆は、成形板工法、又は巻付け工法により、耐火性能梁２６，２７に施されてもよい。
耐火被覆は、成形板工法、又は巻付け工法により、耐火性能梁２６，２７に施されてもよい。
【0025】
Ｈ形鋼３１は、ウェブ３１ａと、ウェブ３１ａを挟むように配置された上フランジ３１ｂ及び下フランジ３１ｃと、を有する。上フランジ３１ｂは、下フランジ３１ｃよりも上方に配置されている。
図１に示すように、第２耐火性能梁２７は、第１耐火性能梁２６と同様に、耐火被覆３４が施されたＨ形鋼（不図示）である。
一対の第１耐火性能梁２６は、第１交差方向Ｘに沿って延びている。一対の第１耐火性能梁２６は、第２交差方向Ｙに互いに間隔を空けて配置されている。一対の第２耐火性能梁２７は、第２交差方向Ｙに沿って延びている。一対の第２耐火性能梁２７は、第１交差方向Ｘに互いに間隔を空けて配置されている。
第１耐火性能梁２６と第２耐火性能梁２７との間には、耐火性能柱４５が配置される隙間が形成されている。
図１に示すように、第２耐火性能梁２７は、第１耐火性能梁２６と同様に、耐火被覆３４が施されたＨ形鋼（不図示）である。
一対の第１耐火性能梁２６は、第１交差方向Ｘに沿って延びている。一対の第１耐火性能梁２６は、第２交差方向Ｙに互いに間隔を空けて配置されている。一対の第２耐火性能梁２７は、第２交差方向Ｙに沿って延びている。一対の第２耐火性能梁２７は、第１交差方向Ｘに互いに間隔を空けて配置されている。
第１耐火性能梁２６と第２耐火性能梁２７との間には、耐火性能柱４５が配置される隙間が形成されている。
【0026】
図２に示すように、第１耐火性能梁２６には、頭付きスタッド３７及びガセットプレート３８が固定されている。
頭付きスタッド３７は、Ｈ形鋼３１における上フランジ３１ｂの上面に溶接等により固定されている。頭付きスタッド３７は、床部１０のデッキプレート１１を貫通し、コンクリート１２内に埋め込まれている。
ガセットプレート３８には、図示しない複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、ガセットプレート３８を、ガセットプレート３８の厚さ方向にそれぞれ貫通している。
ガセットプレート３８は、Ｈ形鋼３１のウェブ３１ａ及びフランジ３１ｂ，３１ｃに溶接等により固定されている。ガセットプレート３８は、Ｈ形鋼３１からＨ形鋼３１の幅方向（第２交差方向Ｙ）に突出している。
第２耐火性能梁２７には、第１耐火性能梁２６と同様に、図示しない頭付きスタッドが固定されている。
頭付きスタッド３７は、Ｈ形鋼３１における上フランジ３１ｂの上面に溶接等により固定されている。頭付きスタッド３７は、床部１０のデッキプレート１１を貫通し、コンクリート１２内に埋め込まれている。
ガセットプレート３８には、図示しない複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、ガセットプレート３８を、ガセットプレート３８の厚さ方向にそれぞれ貫通している。
ガセットプレート３８は、Ｈ形鋼３１のウェブ３１ａ及びフランジ３１ｂ，３１ｃに溶接等により固定されている。ガセットプレート３８は、Ｈ形鋼３１からＨ形鋼３１の幅方向（第２交差方向Ｙ）に突出している。
第２耐火性能梁２７には、第１耐火性能梁２６と同様に、図示しない頭付きスタッドが固定されている。
【0027】
図１に示すように、例えば、耐火性能柱４５は、耐火被覆４６が施された角形鋼管（不図示）である。すなわち、耐火性能柱４５に、耐火被覆４６が施されている。
複数の耐火性能柱４５は、上下方向Ｚに沿って延びている。本実施形態では、複数の耐火性能柱４５は、床部１０の複数の隅部の下方にそれぞれ配置されている。複数の耐火性能柱４５の上端部（一部）には、複数の耐火性能梁２５の端部が、剛接合により接合されている。
すなわち、各耐火性能柱４５の上端部には、第１耐火性能梁２６及び第２耐火性能梁２７にそれぞれ接合されている。複数の耐火性能柱４５は、複数の耐火性能梁２５を架設している。本実施形態では、複数の耐火性能柱４５は、複数の耐火性能梁２５全てに接合されている。
複数の耐火性能柱４５は、上下方向Ｚに沿って延びている。本実施形態では、複数の耐火性能柱４５は、床部１０の複数の隅部の下方にそれぞれ配置されている。複数の耐火性能柱４５の上端部（一部）には、複数の耐火性能梁２５の端部が、剛接合により接合されている。
すなわち、各耐火性能柱４５の上端部には、第１耐火性能梁２６及び第２耐火性能梁２７にそれぞれ接合されている。複数の耐火性能柱４５は、複数の耐火性能梁２５を架設している。本実施形態では、複数の耐火性能柱４５は、複数の耐火性能梁２５全てに接合されている。
【0028】
耐火性能柱４５の耐火被覆４６は、耐火性能梁２５の耐火被覆３０，３４と同様に構成されている。すなわち、複数の耐火性能柱４５は、被覆耐火性能を有する。
複数の耐火性能柱４５の上端部、及び、複数の耐火性能梁２５全体で、環状の耐火環状体４８を構成する。
複数の耐火性能柱４５の上端部、及び、複数の耐火性能梁２５全体で、環状の耐火環状体４８を構成する。
【0029】
耐火環状体４８は、床部１０を全周にわたって、床部１０の下方から支持する。
なお、耐火性能柱は、耐火被覆が施されたＨ形鋼、耐火被覆が施された円形鋼管であってもよい。
耐火性能柱は、耐火被覆が施されない、コンクリート充填鋼管造、鉄筋コンクリート造、又は鉄骨鉄筋コンクリート造であってもよい。
なお、耐火性能柱は、耐火被覆が施されたＨ形鋼、耐火被覆が施された円形鋼管であってもよい。
耐火性能柱は、耐火被覆が施されない、コンクリート充填鋼管造、鉄筋コンクリート造、又は鉄骨鉄筋コンクリート造であってもよい。
【0030】
複数の減耐火性能梁５０は、被覆耐火性能を有さない。例えば、複数の減耐火性能梁５０には、耐火被覆が施されていない。
なお、複数の減耐火性能梁５０に、耐火被覆が施されてもよい。この場合、例えば、減耐火性能梁５０における耐火被覆の厚さを、それぞれの被覆耐火性能に基づいた耐火被覆の厚さの１／１０～１／２程度とする。
複数の減耐火性能梁５０は、耐火環状体４８内に配置され、床部１０を、床部１０の下方から支持する。
なお、複数の減耐火性能梁５０に、耐火被覆が施されてもよい。この場合、例えば、減耐火性能梁５０における耐火被覆の厚さを、それぞれの被覆耐火性能に基づいた耐火被覆の厚さの１／１０～１／２程度とする。
複数の減耐火性能梁５０は、耐火環状体４８内に配置され、床部１０を、床部１０の下方から支持する。
【0031】
複数の減耐火性能梁５０は、それぞれ第２交差方向Ｙに沿って延びるとともに、第１交差方向Ｘに互いに間隔を空けて配置されている。以下では、複数の減耐火性能梁５０を、第１交差方向Ｘの第１側Ｘ１から、第１交差方向Ｘにおける第１側Ｘ１とは反対側の第２側Ｘ２に向かって順に、減耐火性能梁５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅ，５０Ｆ，５０Ｇとも言う。
第１耐火性能梁２６と複数の減耐火性能梁５０の端部との接続構造は、互いに等しい。以下では、第１耐火性能梁２６と減耐火性能梁５０Ａの端部との接続構造を例にとって説明する。
第１耐火性能梁２６と複数の減耐火性能梁５０の端部との接続構造は、互いに等しい。以下では、第１耐火性能梁２６と減耐火性能梁５０Ａの端部との接続構造を例にとって説明する。
【0032】
図２に示すように、減耐火性能梁５０Ａは、Ｈ形鋼５１を有する。Ｈ形鋼５１は、ウェブ５１ａと、ウェブ５１ａを挟むように配置された上フランジ５１ｂ及び下フランジ５１ｃと、を有する。ウェブ５１ａにおける減耐火性能梁５０Ａの材軸方向の両端部には、図示しない複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、ウェブ５１ａを、ウェブ５１ａの厚さ方向にそれぞれ貫通している。
上フランジ５１ｂは、下フランジ５１ｃよりも上方に配置されている。
上フランジ５１ｂは、下フランジ５１ｃよりも上方に配置されている。
【0033】
この例では、減耐火性能梁５０Ａの材軸方向の両端部は、第１耐火性能梁２６（複数の耐火性能梁２５）に、第１剛接合部５２によりそれぞれ接合されている。第１剛接合部５２は、剛接合による接合部である。例えば、剛接合は、欧州設計基準（Eurocode3 : Design for steel Structures - Part1-8: Design for joints, EN 1993-1-8(2005)）により規定される。
具体的には、第１剛接合部５２は、溶接部５３ａ，５３ｂ、及び複数の高力ボルト５４を有する。溶接部５３ａ，５３ｂ及び複数の高力ボルト５４は、それぞれＨ形鋼５１と複数の第１耐火性能梁２６とを接続する。
溶接部５３ａ，５３ｂは、溶接により接合された部分である。溶接部５３ａは、第１耐火性能梁２６の上フランジ３１ｂと、減耐火性能梁５０Ａの上フランジ５１ｂとを接合する。溶接部５３ｂは、第１耐火性能梁２６に固定されたガセットプレート３８と、減耐火性能梁５０Ａの下フランジ５１ｃとを接合する。
具体的には、第１剛接合部５２は、溶接部５３ａ，５３ｂ、及び複数の高力ボルト５４を有する。溶接部５３ａ，５３ｂ及び複数の高力ボルト５４は、それぞれＨ形鋼５１と複数の第１耐火性能梁２６とを接続する。
溶接部５３ａ，５３ｂは、溶接により接合された部分である。溶接部５３ａは、第１耐火性能梁２６の上フランジ３１ｂと、減耐火性能梁５０Ａの上フランジ５１ｂとを接合する。溶接部５３ｂは、第１耐火性能梁２６に固定されたガセットプレート３８と、減耐火性能梁５０Ａの下フランジ５１ｃとを接合する。
【0034】
複数の高力ボルト５４は、ガセットプレート３８の貫通孔、及び減耐火性能梁５０Ａの貫通孔にそれぞれ通されている。複数の高力ボルト５４は、ガセットプレート３８と減耐火性能梁５０Ａのウェブ５１ａとを挟んでいる。
減耐火性能梁５０Ａの上フランジ５１ｂには、頭付きスタッド５６が固定されている。頭付きスタッド５６は、デッキプレート１１を貫通し、コンクリート１２内に埋め込まれている。
減耐火性能梁５０Ａの上フランジ５１ｂには、頭付きスタッド５６が固定されている。頭付きスタッド５６は、デッキプレート１１を貫通し、コンクリート１２内に埋め込まれている。
【0035】
減耐火性能梁５０Ｂ～５０Ｇでは、減耐火性能梁５０Ａと同様に、材軸方向の両端部は、第１耐火性能梁２６に、第１剛接合部５２によりそれぞれ接合されている。第１耐火性能梁２６は、複数の耐火性能梁２５のうち、減耐火性能梁５０に接合された耐火性能梁２５である。
図１に示すように、減耐火性能梁５０Ｄの端部は、第１耐火性能梁２６における、第１耐火性能梁２６の材軸方向（第１交差方向Ｘ）の中央部に、第１剛接合部５２により接合されている。ここで言う第１耐火性能梁２６の材軸方向の中央部とは、例えば、第１耐火性能梁２６の材軸方向の中心を範囲の中心とした、第１耐火性能梁２６の材軸方向の長さの０．４倍の範囲のことを意味する。
複数の減耐火性能梁５０は、床部１０を、床部１０の下方から支持する。
なお、第１剛接合部は、溶接部５３ａ，５３ｂ及び高力ボルト５４の一方を有していればよい。
各減耐火性能梁５０では、第１端部が第１剛接合部５２により第１耐火性能梁２６に接合されるが、第１端部とは反対側の第２端部が、ピン接合により第１耐火性能梁２６に接合されてもよい。
図１に示すように、減耐火性能梁５０Ｄの端部は、第１耐火性能梁２６における、第１耐火性能梁２６の材軸方向（第１交差方向Ｘ）の中央部に、第１剛接合部５２により接合されている。ここで言う第１耐火性能梁２６の材軸方向の中央部とは、例えば、第１耐火性能梁２６の材軸方向の中心を範囲の中心とした、第１耐火性能梁２６の材軸方向の長さの０．４倍の範囲のことを意味する。
複数の減耐火性能梁５０は、床部１０を、床部１０の下方から支持する。
なお、第１剛接合部は、溶接部５３ａ，５３ｂ及び高力ボルト５４の一方を有していればよい。
各減耐火性能梁５０では、第１端部が第１剛接合部５２により第１耐火性能梁２６に接合されるが、第１端部とは反対側の第２端部が、ピン接合により第１耐火性能梁２６に接合されてもよい。
【0036】
以上のように構成された耐火構造物１は、例えば、床部１０上に、机や書類棚等の設備を置いて使用される。
【0037】
（シミュレーション結果）
図４に示すように、耐火構造物１をモデル化した。
なお、図４及び図５では、複数の減耐火性能梁５０を点線で示している。なお、図４及び図５では、床部１０を示していない。
図４において、耐火性能梁２６，２７のＨ形鋼の断面寸法は、H-1000×400×19×28とした。第１耐火性能梁２６の長さ（Ｌ）は、19,200ｍｍとした。第２耐火性能梁２７の長さ（ｌ）は、7,200ｍｍとした。
減耐火性能梁５０のＨ形鋼の断面寸法は、H-500×200×10×16とした。
図４に示すように、耐火構造物１をモデル化した。
なお、図４及び図５では、複数の減耐火性能梁５０を点線で示している。なお、図４及び図５では、床部１０を示していない。
図４において、耐火性能梁２６，２７のＨ形鋼の断面寸法は、H-1000×400×19×28とした。第１耐火性能梁２６の長さ（Ｌ）は、19,200ｍｍとした。第２耐火性能梁２７の長さ（ｌ）は、7,200ｍｍとした。
減耐火性能梁５０のＨ形鋼の断面寸法は、H-500×200×10×16とした。
【0038】
なお、火災時には、減耐火性能梁５０は、文献１に基づいて剛性が低下すると仮定した。具体的には、減耐火性能梁５０の剛性は100℃以下では常温での剛性に等しい。100℃を超えると減耐火性能梁５０剛性が低下していき、1200℃で減耐火性能梁５０剛性が無くなる。
文献１："Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design" en. 1993-1-2, 2005
文献１："Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design" en. 1993-1-2, 2005
【0039】
図４に示すように、各耐火性能柱４５の上端に対して、耐火性能梁２６，２７は、第１交差方向Ｘ周り、第２交差方向Ｙ周り、及び上下方向Ｚ周りにそれぞれ回転できるとした。
複数の耐火性能柱４５の１つである耐火性能柱４５Ａに対して、耐火性能梁２６，２７は、第１交差方向Ｘ、第２交差方向Ｙ、及び上下方向Ｚにそれぞれ固定されているとした。複数の耐火性能柱４５のうち、耐火性能柱４５Ａ以外の耐火性能柱４５Ｂに対して、耐火性能梁２６，２７は、第１交差方向Ｘ及び第２交差方向Ｙにそれぞれ移動できるとした。耐火性能柱４５Ｂに対して、耐火性能梁２６，２７は、上下方向Ｚに固定されているとした。
図４中には、鉄筋１３の主筋方向Ｗを示す。
複数の耐火性能柱４５の１つである耐火性能柱４５Ａに対して、耐火性能梁２６，２７は、第１交差方向Ｘ、第２交差方向Ｙ、及び上下方向Ｚにそれぞれ固定されているとした。複数の耐火性能柱４５のうち、耐火性能柱４５Ａ以外の耐火性能柱４５Ｂに対して、耐火性能梁２６，２７は、第１交差方向Ｘ及び第２交差方向Ｙにそれぞれ移動できるとした。耐火性能柱４５Ｂに対して、耐火性能梁２６，２７は、上下方向Ｚに固定されているとした。
図４中には、鉄筋１３の主筋方向Ｗを示す。
【0040】
図５に示す比較例の耐火構造物１Ａでは、実施例の耐火構造物１の第１剛接合部５２に代えて、ピン接合部６０を備える。すなわち、減耐火性能梁５０の材軸方向の両端部は、第１耐火性能梁２６に、ピン接合部６０によりそれぞれ接合されている。例えば、ピン接合部６０は、第１剛接合部５２に対して溶接部５３ａ，５３ｂを備えない構成である。
耐火構造物１，１Ａでは、以下の仕様とした。
床部１０の厚さは、１４０ｍｍとした。第１鉄筋１５，１６は、D13@200とした。第２鉄筋１７は、D10@150とした。鉄筋１３全体としての上下方向Ｚの長さ（厚さ）を、１００ｍｍとした。耐火性能梁２６，２７の耐火被覆は、厚さ４５ｍｍの半乾式のロックウール（RW）で、吹付け工法により施されるとした。
床部１０に、１０ｋＮ／ｍ２の鉛直荷重を作用させた。
耐火構造物１，１Ａを、ＩＳＯ ８３４－１１：２０１４に規定された標準加熱曲線に基づいて、１２０分（２時間）加熱することを想定した。
耐火構造物１，１Ａでは、以下の仕様とした。
床部１０の厚さは、１４０ｍｍとした。第１鉄筋１５，１６は、D13@200とした。第２鉄筋１７は、D10@150とした。鉄筋１３全体としての上下方向Ｚの長さ（厚さ）を、１００ｍｍとした。耐火性能梁２６，２７の耐火被覆は、厚さ４５ｍｍの半乾式のロックウール（RW）で、吹付け工法により施されるとした。
床部１０に、１０ｋＮ／ｍ２の鉛直荷重を作用させた。
耐火構造物１，１Ａを、ＩＳＯ ８３４－１１：２０１４に規定された標準加熱曲線に基づいて、１２０分（２時間）加熱することを想定した。
【0041】
次に、シミュレーション結果を、図６及び図７に示す。
図６には、時間に対する床部１０の中央におけるたわみの変化を示す。床部１０の中央とは、上下方向Ｚに見たときの床部１０の中央である。図６において、横軸は時間（分）を表し、縦軸は床部１０の中央のたわみ（以下では、単に中央のたわみとも言う。ｍｍ）を表す。
耐火構造物１，１Ａのシミュレーション結果を、線Ｌ１１，Ｌ１Ａ１でそれぞれ示す。
なお、時間が約２０分になると、減耐火性能梁５０の温度が約８００℃になり、減耐火性能梁５０の剛性及び耐力が０に近くなる。加熱開始から約２０分までは耐火構造物１，１Ａ間で中央のたわみに差が無いが、約２０分を超えると、耐火構造物１では耐火構造物１Ａよりも中央のたわみが小さくなる。
図６には、時間に対する床部１０の中央におけるたわみの変化を示す。床部１０の中央とは、上下方向Ｚに見たときの床部１０の中央である。図６において、横軸は時間（分）を表し、縦軸は床部１０の中央のたわみ（以下では、単に中央のたわみとも言う。ｍｍ）を表す。
耐火構造物１，１Ａのシミュレーション結果を、線Ｌ１１，Ｌ１Ａ１でそれぞれ示す。
なお、時間が約２０分になると、減耐火性能梁５０の温度が約８００℃になり、減耐火性能梁５０の剛性及び耐力が０に近くなる。加熱開始から約２０分までは耐火構造物１，１Ａ間で中央のたわみに差が無いが、約２０分を超えると、耐火構造物１では耐火構造物１Ａよりも中央のたわみが小さくなる。
【0042】
図７には、時間に対する鉄筋１３のひずみの変化を示す。ここで言う鉄筋１３のひずみとは、第１剛接合部５２及びピン接合部６０に対して上下方向Ｚで対応する位置における第２鉄筋１７のひずみを意味する。図７において、横軸は時間（分）を表し、縦軸は鉄筋１３のひずみ（％）を表す。鉄筋１３のひずみが小さいほど、コンクリート１２における耐火性能梁２５で支持された部分の近傍が下方に向かって回転し難く、床部１０のコンクリート１２における耐火性能梁２５で支持された部分にひび割れが生じ難いと考えられる。
耐火構造物１，１Ａのシミュレーション結果を、線Ｌ１２，Ｌ１Ａ２でそれぞれ示す。加熱開始から約２０分までは耐火構造物１，１Ａ間で鉄筋１３のひずみに差が無いが、約２０分を超えると、耐火構造物１では耐火構造物１Ａよりも鉄筋１３のひずみが小さくなる。
耐火構造物１，１Ａのシミュレーション結果を、線Ｌ１２，Ｌ１Ａ２でそれぞれ示す。加熱開始から約２０分までは耐火構造物１，１Ａ間で鉄筋１３のひずみに差が無いが、約２０分を超えると、耐火構造物１では耐火構造物１Ａよりも鉄筋１３のひずみが小さくなる。
【0043】
以上説明したように、本実施形態の耐火構造物１では、常温時には、複数の耐火性能柱４５の上端部及び複数の耐火性能梁２５全体で構成される耐火環状体４８、及び複数の減耐火性能梁５０が、床部１０を支持する。
一方で、例えば火災時等の高温時には、複数の減耐火性能梁５０は、一定の剛性及び耐力を維持できない。例えば、高温とは、２６０℃以上を意味する。
耐火環状体４８は、一定の剛性及び耐力を維持でき、床部１０を全周にわたって床部１０の下方から支持する。床部１０中に設けられた鉄筋１３は、床部１０のコンクリート１２における第１交差方向Ｘの端部間の引張力、及び、第２交差方向Ｙの端部間の引張力をそれぞれ伝達する。床部１０に作用する重力等により、床部１０の平面視における中央部が下方に向かって凸となるようにたわむ。しかし、メンブレン効果により、床部１０の周囲が耐火環状体４８により支持される。そして、床部１０がたわむことにより伸びた鉄筋１３が第１交差方向Ｘ及び第２交差方向Ｙにそれぞれ引張力を伝達することにより、床部の中央部が支持される。従って、高温時における床部１０のたわみを抑えることができる。
一方で、例えば火災時等の高温時には、複数の減耐火性能梁５０は、一定の剛性及び耐力を維持できない。例えば、高温とは、２６０℃以上を意味する。
耐火環状体４８は、一定の剛性及び耐力を維持でき、床部１０を全周にわたって床部１０の下方から支持する。床部１０中に設けられた鉄筋１３は、床部１０のコンクリート１２における第１交差方向Ｘの端部間の引張力、及び、第２交差方向Ｙの端部間の引張力をそれぞれ伝達する。床部１０に作用する重力等により、床部１０の平面視における中央部が下方に向かって凸となるようにたわむ。しかし、メンブレン効果により、床部１０の周囲が耐火環状体４８により支持される。そして、床部１０がたわむことにより伸びた鉄筋１３が第１交差方向Ｘ及び第２交差方向Ｙにそれぞれ引張力を伝達することにより、床部の中央部が支持される。従って、高温時における床部１０のたわみを抑えることができる。
【0044】
そして、減耐火性能梁５０の両端部は、複数の耐火性能梁２５に第１剛接合部５２により接合されている。発明者等は、鋭意検討の結果、減耐火性能梁５０の端部が第１剛接合部５２により接合されている場合には、複数の耐火性能梁２５にピン接合により接合されている場合に比べて、コンクリート１２における耐火性能梁２５で支持された部分の近傍が、下方に向かって回転し難いことを見出した。また、この傾向は、常温時だけでなく、高温時にもみられることを見出した。このため、コンクリート１２における耐火性能梁２５で支持された部分に、ひび割れが生じるのを抑制することができる。
【0045】
第１剛接合部５２は、溶接部５３ａ，５３ｂ及び高力ボルト５４を有する。減耐火性能梁５０のＨ形鋼５１と複数の耐火性能梁２５とを、第１剛接合部５２が有する溶接部５３ａ，５３ｂ及び高力ボルト５４で確実に接合することができる。
減耐火性能梁５０Ｄの端部は、第１耐火性能梁２６における材軸方向の中央部に第１剛接合部５２により接合されている。一般的に、第１耐火性能梁２６のたわみは、第１耐火性能梁２６の材軸方向の中央部で最も大きくなる。たわみを抑えることができる第１剛接合部５２を、第１耐火性能梁２６の材軸方向の中央部に接合することにより、床部１０におけるたわみが最も大きくなる部分のたわみの大きさを低減させることができる。
減耐火性能梁５０Ｄの端部は、第１耐火性能梁２６における材軸方向の中央部に第１剛接合部５２により接合されている。一般的に、第１耐火性能梁２６のたわみは、第１耐火性能梁２６の材軸方向の中央部で最も大きくなる。たわみを抑えることができる第１剛接合部５２を、第１耐火性能梁２６の材軸方向の中央部に接合することにより、床部１０におけるたわみが最も大きくなる部分のたわみの大きさを低減させることができる。
【0046】
床部１０が、合成スラブである場合がある。この場合には、合成スラブは床部として広く用いられているため、床部１０を安価に構成することができる。
複数の耐火性能梁２５のそれぞれは、耐火被覆が施されたＨ形鋼である。Ｈ形鋼は梁として広く用いられているため、耐火性能梁２５を安価に構成することができる。
複数の耐火性能梁２５のそれぞれは、耐火被覆が施されたＨ形鋼である。Ｈ形鋼は梁として広く用いられているため、耐火性能梁２５を安価に構成することができる。
【0047】
複数の耐火性能柱４５のそれぞれは、耐火被覆４６が施されたＨ形鋼である。Ｈ形鋼は柱として広く用いられているため、耐火性能柱４５を安価に構成することができる。
第１耐火性能梁２６では、耐火被覆３０は吹付け工法により施されている。吹付け工法は、Ｈ形鋼等に耐火被覆を施すのに広く用いられているため、耐火被覆３０を安価に施すことができる。
第１耐火性能梁２６では、耐火被覆３０は吹付け工法により施されている。吹付け工法は、Ｈ形鋼等に耐火被覆を施すのに広く用いられているため、耐火被覆３０を安価に施すことができる。
【0048】
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、図８に示す耐火構造物２のように、耐火構造物１の第１剛接合部５２に代えて、第１剛接合部６５を備えてもよい。
耐火構造物２において、第１耐火性能梁２６には、Ｈ形鋼である延長梁７０が固定されている。延長梁７０は、ウェブ７０ａと、ウェブ７０ａを挟むように配置された上フランジ７０ｂ及び下フランジ７０ｃと、を有する。延長梁７０は、第１耐火性能梁２６から第２交差方向Ｙに突出している。延長梁７０の第１端部は、第１耐火性能梁２６に溶接等により接合されている。
例えば、前記実施形態では、図８に示す耐火構造物２のように、耐火構造物１の第１剛接合部５２に代えて、第１剛接合部６５を備えてもよい。
耐火構造物２において、第１耐火性能梁２６には、Ｈ形鋼である延長梁７０が固定されている。延長梁７０は、ウェブ７０ａと、ウェブ７０ａを挟むように配置された上フランジ７０ｂ及び下フランジ７０ｃと、を有する。延長梁７０は、第１耐火性能梁２６から第２交差方向Ｙに突出している。延長梁７０の第１端部は、第１耐火性能梁２６に溶接等により接合されている。
【0049】
第１剛接合部６５は、複数のスプライスプレート６６と、複数の高力ボルト５４と、を有する。延長梁７０のウェブ７０ａと減耐火性能梁５０Ａのウェブ５１ａとは、一対のスプライスプレート６６により挟まれた状態で複数の高力ボルト５４により互いに固定されている。
延長梁７０の上フランジ７０ｂと減耐火性能梁５０Ａの上フランジ５１ｂ、延長梁７０の下フランジ７０ｃと減耐火性能梁５０Ａの下フランジ５１ｃは、ウェブ７０ａとウェブ５１ａと同様に互いに固定されている。
延長梁７０の上フランジ７０ｂと減耐火性能梁５０Ａの上フランジ５１ｂ、延長梁７０の下フランジ７０ｃと減耐火性能梁５０Ａの下フランジ５１ｃは、ウェブ７０ａとウェブ５１ａと同様に互いに固定されている。
【0050】
このように構成された第１変形例の耐火構造物２によっても、本実施形態の耐火構造物１と同様の効果を奏することができる。
【0051】
また、前記実施形態では、図９に示す第２変形例の耐火構造物３のように、耐火構造物１の各構成に加えて、梁７５を備えてもよい。第２変形例の耐火構造物３では、複数の減耐火性能梁５０に対応して、複数の梁７５を備えている。
複数の梁７５は、それぞれ第２交差方向Ｙに沿って延びるとともに、第１交差方向Ｘに互いに間隔を空けて配置されている。複数の梁７５は、それぞれ耐火環状体４８の外部に配置されている。各梁７５は、第１交差方向Ｘにおいて、減耐火性能梁５０に対応する位置に配置されている。
各梁７５は、耐火性能梁２５、減耐火性能梁５０と同様に構成されてもよいし、耐火被覆が施されないＨ形鋼であってもよい。各梁７５の一方の端部は、第１耐火性能梁２６に第２剛接合部７６により接合されている。第２剛接合部７６は、第１剛接合部５２又は第１剛接合部６５と同様に構成されている。
なお、各梁７５の両方の端部が、第１耐火性能梁２６等に第２剛接合部７６等により接合されていてもよい。
複数の梁７５は、それぞれ第２交差方向Ｙに沿って延びるとともに、第１交差方向Ｘに互いに間隔を空けて配置されている。複数の梁７５は、それぞれ耐火環状体４８の外部に配置されている。各梁７５は、第１交差方向Ｘにおいて、減耐火性能梁５０に対応する位置に配置されている。
各梁７５は、耐火性能梁２５、減耐火性能梁５０と同様に構成されてもよいし、耐火被覆が施されないＨ形鋼であってもよい。各梁７５の一方の端部は、第１耐火性能梁２６に第２剛接合部７６により接合されている。第２剛接合部７６は、第１剛接合部５２又は第１剛接合部６５と同様に構成されている。
なお、各梁７５の両方の端部が、第１耐火性能梁２６等に第２剛接合部７６等により接合されていてもよい。
【0052】
このように構成された第２変形例の耐火構造物３では、耐火環状体４８内に配置された複数の減耐火性能梁５０に第１剛接合部５２により接合された第１耐火性能梁２６には、これら複数の減耐火性能梁５０により、第１耐火性能梁２６の材軸方向回りの第１側Ｄ１に向かって外力が作用する。一方で、この第１耐火性能梁２６には、第２剛接合部７６により接合された梁７５により、第１耐火性能梁２６の材軸方向回りにおける、第１側Ｄ１とは反対の第２側Ｄ２に向かって外力が作用する。従って、第１耐火性能梁２６が材軸方向回りに回転するのを抑制することができる。
なお、耐火構造物３が備える梁７５の数に制限はなく、１つでもよい。
なお、耐火構造物３が備える梁７５の数に制限はなく、１つでもよい。
【0053】
耐火構造物１では、複数の減耐火性能梁５０のうち、１つの減耐火性能梁５０における１つの端部が第１剛接合部５２により複数の耐火性能梁２５に接合され、複数の減耐火性能梁５０のうちこの端部以外の端部が、ピン接合により複数の耐火性能梁２５に接合されてもよい。
耐火構造物１が備える減耐火性能梁５０の数は限定されず、１つでもよい。
デッキプレート１１が充分厚い場合等には、引張力伝達部材をデッキプレート１１としてもよい。
耐火構造物１が備える減耐火性能梁５０の数は限定されず、１つでもよい。
デッキプレート１１が充分厚い場合等には、引張力伝達部材をデッキプレート１１としてもよい。
【符号の説明】
【0054】
１，２，３ 耐火構造物
１０ 床部
１２ コンクリート
１３ 鉄筋（引張力伝達部材）
２５ 耐火性能梁
２６ 第１耐火性能梁（対象耐火性能梁）
４５ 耐火性能柱
５０ 減耐火性能梁
５１ Ｈ形鋼
５２，６５ 第１剛接合部
５３，５３ｂ 溶接部
５４ 高力ボルト
７５ 梁
７６ 第２剛接合部
Ｘ 第１交差方向
Ｙ 第２交差方向
１０ 床部
１２ コンクリート
１３ 鉄筋（引張力伝達部材）
２５ 耐火性能梁
２６ 第１耐火性能梁（対象耐火性能梁）
４５ 耐火性能柱
５０ 減耐火性能梁
５１ Ｈ形鋼
５２，６５ 第１剛接合部
５３，５３ｂ 溶接部
５４ 高力ボルト
７５ 梁
７６ 第２剛接合部
Ｘ 第１交差方向
Ｙ 第２交差方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】