特開 2024-164414 構造体

(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】P2024164414

(43)【公開日】2024-11-27

(54)【発明の名称】構造体

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/94 20060101AFI20241120BHJP

【ＦＩ】

E04B1/94 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079868

(22)【出願日】2023-05-15

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】榎本 浩之

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 博則

(72)【発明者】

【氏名】田村 純太朗

(72)【発明者】

【氏名】坂田 尚子

【テーマコード（参考）】

2E001

【Ｆターム（参考）】

2E001DE01

2E001FA02

2E001GA62

2E001GA65

2E001HA01

2E001HA21

2E001HB02

2E001HC01

2E001HC02

(57)【要約】

【課題】施工性の高い構造体を提供する。
【解決手段】構造体１０は、鋼管材１１と、鋼管材１１を囲繞する空気層１４と、空気層１４を囲繞する木質耐火被覆材１２と、を有する。木質耐火被覆材１２は、３つ以上の火炎侵入防止継部２２と、木質耐火被覆材１２の空気層１４側に面して設けられ、隣り合う火炎侵入防止継部２２を接続する耐火材２３と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒型の鋼管材と、前記鋼管材を囲繞する空気層と、前記空気層を囲繞する円筒型の木質耐火被覆材と、を有する構造体であって、
前記木質耐火被覆材は、
２つ以上の火炎侵入防止継部と、
前記木質耐火被覆材の前記空気層側に面して設けられ、隣り合う前記火炎侵入防止継部を接続する円筒型を分割した耐火材と、を有する
構造体。

【請求項2】

前記木質耐火被覆材は、外周が連続した木質板部を有し、
前記火炎侵入防止継部は、前記木質板部の継部の内面に面して設けられている
請求項１に記載の構造体。

【請求項3】

前記木質耐火被覆材は、外周において不連続となる２つ以上の木質板部を有し、
前記火炎侵入防止継部は、隣り合う前記木質板部を接続し、前記外周の外面に露出している
請求項１に記載の構造体。

【請求項4】

前記空気層を貫通し、一端が前記鋼管材に接続され、他端が前記木質耐火被覆材に埋設され、前記木質耐火被覆材の熱を前記鋼管材に熱伝達する熱伝達材を有する
請求項１～３のいずれか一項に記載の構造体。

【請求項5】

前記鋼管材は、前記熱伝達材のみで前記耐火材と接続している
請求項４に記載の構造体。

【請求項6】

前記熱伝達材の他端の小口に埋木を有し、
前記埋木は、前記木質耐火被覆材の一部として機能する
請求項４に記載の構造体。

【請求項7】

前記鋼管材の内側にコンクリート材を有し、前記鋼管材と前記コンクリート材で鋼管コンクリート構造が形成されている
請求項１～３のいずれか一項に記載の構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼管材を取り囲むように木質材が配設される構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、鋼管材を取り囲むように木質材が配設される構造体として、損傷抑制材が周囲に配置された鋼管に対して、該鋼管を取り囲むように一対の半割木質材を嵌合させた構造体が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－５６２０２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、特許文献１の構造体においては、施工現場において鋼管に半割木質材を嵌合させることは困難である。そのため、完成品を施工現場へと搬入しなければならず、施工性に改善の余地があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する構造体は、円筒型の鋼管材と、前記鋼管材を囲繞する空気層と、前記空気層を囲繞する円筒型の木質耐火被覆材と、を有する構造体であって、前記木質耐火被覆材は、２つ以上の火炎侵入防止継部と、前記木質耐火被覆材の前記空気層側に面して設けられ、隣り合う前記火炎侵入防止継部を接続する円筒型を分割した耐火材と、を有するこの構成によれば、構造体の施工性を向上させることができる。

【0006】

上記構成の構造体において、前記木質耐火被覆材は、外周が連続した木質板部を有し、前記火炎侵入防止継部は、前記木質板部の継部の内面に面して設けられてもよい。
上記構成によれば、火炎侵入防止継部が木質板部によって覆い隠されるため、構造体の美観性を高めることができる。

【0007】

上記構成の構造体において、前記木質耐火被覆材は、外周において不連続となる２つ以上の木質板部を有し、前記火炎侵入防止継部は、隣り合う前記木質板部を接続し、前記外周の外面に露出していてもよい。

【0008】

上記構成によれば、火災発生時に熱影響を受けやすい木質耐火被覆材の外周隅部が火炎侵入防止継部によって構成されるため、木質耐火被覆材の耐火性、ひいては構造体の耐火性を向上させることができる。

【0009】

上記構成の構造体は、前記空気層を貫通し、一端が前記鋼管材に接続され、他端が前記木質耐火被覆材に埋設され、前記木質耐火被覆材の熱を前記鋼管材に熱伝達する熱伝達材を有することが好ましい。この構成によれば、鋼管材と木質耐火被覆材とが熱伝達材によって取り付けられるため、構造体の施工性をより向上させることができる。

【0010】

上記構造体において、前記鋼管材は、前記熱伝達材のみで前記耐火材と接続していてもよい。この構成によれば、鋼管材に対する熱伝達が熱伝達材に限定されるため、鋼管材への過度な熱伝達を抑制することができる。

【0011】

上記構成の構造体は、前記熱伝達材の他端の小口に埋木を有し、前記埋木は、前記木質耐火被覆材の一部として機能することが好ましい。
上記構成によれば、小口に埋木が配設されることによって、その小口付近における耐火性の低下を抑えることができる。

【0012】

上記構成の構造体において、前記鋼管材の内側にコンクリート材を有し、前記鋼管材と前記コンクリート材で鋼管コンクリート構造が形成されていてもよい。
この構成によれば、鋼管材が受けた熱の一部をコンクリート材に伝熱することができる。これにより、鋼管材の耐火性、ひいては構造体の耐火性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態における構造体の横断面を模式的に示す図である。

【図2】第１実施形態において、構造体の施工方法の一例を模式的に示す図である。

【図3】第１実施形態において、木質板部の隙間部分が熱分解した状態を模式的に示す図である。

【図4】第２実施形態における構造体の横断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（第１実施形態）
図１～図３を参照して、構造体の第１実施形態について説明する。
図１に示すように、構造体１０は、円柱形状の外見を有して紙面直交方向に延びる柱や梁である。構造体１０は、鋼管材１１、木質耐火被覆材１２を備える。

【0015】

鋼管材１１は、例えば円筒型の鋼管材である。鋼管材１１の側面部には、木質耐火被覆材１２が取り付けられる取付部材１３が接続されている。取付部材１３は、鋼管材１１と木質耐火被覆材１２との間に、鋼管材１１を囲繞する空気層１４を形成する。取付部材１３は、例えば紙面直交方向に延びるアングル材である。取付部材１３は、例えば溶接などの接合法によって鋼管材１１に接続される。

【0016】

なお、鋼管材１１の内側にコンクリート材が形成されることにより、鋼管材とコンクリート材とによって鋼管コンクリート構造が構成されてもよい。
木質耐火被覆材１２は、鋼管材１１を内包する円筒型に形成されている。木質耐火被覆材１２は、空気層１４を介して鋼管材１１を囲繞するように、すなわち空気層１４を囲繞するように設けられている。

【0017】

木質耐火被覆材１２は、木質板部２１、火炎侵入防止継部２２、耐火材２３を有する。
木質板部２１は、木質耐火被覆材１２の側面部を構成する仕上げ材である。木質板部２１は、紙面直交方向を長手方向とする円弧状の板材である。木質板部２１は、例えばＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）板で形成される。木質板部２１は、外周が連続するように設けられている。なお、木質板部２１は、ＣＬＴ材のほか、集成材、製材、合板などであってもよい。木質板部２１は、耐火被覆材であるため、構造性能を確保する必要がない。このことから、ＪＡＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ）認定材以外の材料、例えば２ｐｌｙ以下のＣＬＴ材も利用可能である。その結果、製作コストの抑制と木材利用の促進とを図ることができる。

【0018】

木質板部２１は、取付材２５によって取付部材１３に取り付けられる。取付材２５は、例えばビスである。取付材２５は、木質板部２１に形成された取付用小口２６に挿入されたのち、木質板部２１、耐火材２３、および、空気層１４を貫通するように取付部材１３に連結される。取付部材１３と取付材２５は、一端が鋼管材１１に接続され、他端が木質耐火被覆材１２に埋設され、木質耐火被覆材１２の熱を鋼管材１１に熱伝達する熱伝達材を構成する。鋼管材１１と耐火材２３は、熱伝達材のみで接続されている。木質板部２１の取付後、取付用小口２６には、取付材２５を覆い隠すように埋木２７が配設される。この埋木２７は、木質耐火被覆材１２の一部として機能する。

【0019】

火炎侵入防止継部２２は、木質板部２１の継部の内面に面するように、また、隣り合う木質板部２１に跨がるように設けられている。火炎侵入防止継部２２は、木質板部２１の継部に沿うように紙面直交方向に延びている。火炎侵入防止継部２２は、例えば硬質木質や不燃材（ケイ酸カルシウム材）、高熱容量材（鉄材、モルタルバーなど）、木質板部２１よりも燃えにくい材料で形成されている。

【0020】

火炎侵入防止継部２２は、隣り合う木質板部２１の一方に対して継部接合材２８によって接合され、他方に対して継部接合材２９に対して接合されている。継部接合材２８，２９は、例えばビスである。継部接合材２９は、隣り合う木質板部２１の他方に形成された継部用小口３０に挿入されたのち、木質板部２１を貫通するようにして火炎侵入防止継部２２に接合される。継部接合材２９による接合後、継部用小口３０には、継部接合材２９を覆い隠すように埋木３１が配設される。この埋木３１は、木質耐火被覆材１２の一部として機能する。

【0021】

耐火材２３は、空気層１４に面するように木質板部２１の内面に設けられている。耐火材２３は、隣り合う火炎侵入防止継部２２を接続するように設けられている。耐火材２３は、例えば石膏ボード、強化石膏ボード、耐火塗料、耐火吹付材などで構成される。耐火材２３が石膏ボードや強化石膏ボードである場合、耐火材２３は、図示されないビスなどにより木質板部２１に連結されてもよいし、接着剤によって接着されてもよい。接着剤で耐火材２３が木質板部２１に接着されることにより、燃焼中の木質板部２１が耐火材２３から剥がれ落ちやすくなる。これにより、木質板部２１から耐火材２３への熱影響を抑えることができる。

【0022】

（構造体の施工方法）
構造体１０の施工方法の一例について説明する。
図２に示すように、鋼管材１１は、施工現場へと搬入されたのち、所定の位置に設置される。取付部材１３は、施工現場において鋼管材１１に取り付けられる。木質耐火被覆材１２の構成部材は、個別に施工現場へと搬入される。各木質板部２１には、施工現場において、耐火材２３および火炎侵入防止継部２２が接合される。このとき、火炎侵入防止継部２２は、継部接合材２８によって木質板部２１に接合される。各木質板部２１に耐火材２３および火炎侵入防止継部２２が接合されると、まず、一方の木質板部２１を鋼管材１１の取付部材１３に取り付ける。次に、その木質板部２１に嵌め込むように他方の木質板部２１を配設したのち、該他方の木質板部２１を鋼管材１１の取付部材１３に取り付ける。そして、各木質板部２１に対して継部接合材２９によって火炎侵入防止継部２２が接合される。その後、木質板部２１の各小口２６，３０に埋木２７，３１が配設される。なお、木質板部２１は、耐火材２３および火炎侵入防止継部２２が接合された状態で施工現場に搬入されてもよい。

【0023】

（作用）
図３に示すように、火災が発生したとき、構造体１０は、木質耐火被覆材１２における木質板部２１の継部が熱影響を受けやすい。木質板部２１の継部が熱分解により収縮すると、木質板部２１よりも燃えにくい火炎侵入防止継部２２が露出する。その後、木質板部２１と火炎侵入防止継部２２との隙間部分が熱分解したのちに耐火材２３の熱分解が開始される。

【0024】

第1実施形態の効果について説明する。
（１－１）構造体１０においては、仕上げ材である木質板部２１の継部が熱分解しても木質耐火被覆材１２の内側への火炎の侵入を火炎侵入防止継部２２で抑制することができる。また、火炎侵入防止継部２２が木質板部２１よりも燃えにくい材料であることから、木質板部２１の継部からの延焼を火炎侵入防止継部２２で抑制することができる。さらに、木質板部２１と火炎侵入防止継部２２との隙間部分が熱分解したのちに耐火材２３の熱分解が開始される。すなわち、火炎侵入防止継部２２によって耐火材２３が熱影響を受ける時期を遅らせることができる。これらのことから、構造体１０の耐火性を向上させることができる。

【0025】

（１－２）空気層１４を設けることによって、その空気層１４に取付部材１３を配設することができる。これにより、木質耐火被覆材１２の組立てを施工現場で行うことが可能であることから、構造体１０の施工性を向上させることができる。

【0026】

また、空気層１４によって、木質耐火被覆材１２から鋼管材１１への直接的な伝熱が抑制されることで、鋼管材１１の耐火性を向上させることができる。すなわち、木質板部２１、火炎侵入防止継部２２、耐火材２３、および、空気層１４の組合せによって構造体１０全体としての耐火性を効果的に向上させることができる。そのうえ、木質板部２１の厚さや火炎侵入防止継部２２の形状、耐火材２３の厚さ、空気層１４の厚さなどについての自由度も高いため、１時間耐火や２時間耐火など、所望の耐火構造を得るのも容易である。

【0027】

（１－３）構造体１０の外周面が、連続する木質板部２１によって構成されている。これにより、火炎侵入防止継部２２が木質板部２１によって覆い隠されるため、構造体１０の美観性を高めることができる。

【0028】

（１－４）鋼管材１１と木質耐火被覆材１２は、取付材２５および取付部材１３によって構成される熱伝達材を介して接続されている。この熱伝達材を介して木質板部２１から鋼管材１１へと熱が伝わるため、木質板部２１による耐火性能を高めることができる。また、鋼管材１１と耐火材２３とが熱伝達材のみで接続されているため、木質耐火被覆材１２から鋼管材１１への過度な熱伝達を抑制することができる。

【0029】

（１－５）木質耐火被覆材１２は、熱伝達材の他端側、すなわち取付材２５の基端側において木質板部２１に形成された取付用小口２６に埋木２７を有する。これにより、取付用小口２６の形成部分における耐火性の低下を抑えることができる。また、構造体１０の美観性を向上させることもできる。

【0030】

（１－６）鋼管材１１の内側にコンクリート材が形成されることにより、鋼管材１１が受けた熱の一部をコンクリート材へと伝えることができる。その結果、熱影響による鋼管材１１の耐力低下を抑制することができる。

【0031】

（第２実施形態）
図４を参照して、構造体の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の構造体は、第１実施形態における構造体と主要な構成が同じである。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、第１実施形態と同様の部分については同様の符号を付すことによりその詳細な説明は省略する。

【0032】

構造体４０において、木質板部２１は、火炎侵入防止継部２２によって接続されている。すなわち、木質板部２１は、火炎侵入防止継部２２によって木質耐火被覆材１２の外周において不連続となっている。火炎侵入防止継部２２は、木質耐火被覆材１２の外周の外面に露出している。火炎侵入防止継部２２は、木質板部２１の端面と空気層１４側の面の端部とを覆う形状に形成されている。

【0033】

第２実施形態によれば、第1実施形態に記載した（１－１）～（１－６）の効果に準ずる効果に加えて、以下に記載する作用および効果を得ることができる。
（２－１）構造体４０においては、木質板部２１の端面と火炎侵入防止継部２２との隙間部分、木質板部２１の空気層１４側の面と火炎侵入防止継部２２との隙間部分、および、火炎侵入防止継部２２と耐火材２３との隙間部分、これらがこの順に熱分解してから木質耐火被覆材１２の内側に火炎が侵入する。これにより、木質耐火被覆材１２の内側への火炎の侵入をより抑制することができる。

【0034】

以上、構造体の第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。例えば、第１～第２実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0035】

・各小口２６，３０は、埋木２７，３１に代えて、耐火充填材などが充填されてもよいし、モルタルなどの高熱容量材が充填されてもよい。また、各取付材２５は、木質耐火被覆材１２の外周面から直接打ち込まれてもよい。

【0036】

・火炎侵入防止継部２２は、各構造体１０，４０の端部を保持する保持構造体に接続される構成であってもよい。こうした構成によれば、熱伝達材を使用することなく施工現場において木質耐火被覆材１２の組立てを行うことができる。

【符号の説明】

【0037】

１０…構造体、１１…鋼管材、１２…木質耐火被覆材、１３…熱伝達材を構成する取付部材、１４…空気層、２１…木質板部、２２…火炎侵入防止継部、２３…耐火材、２５…熱伝達材を構成する取付用ビス、２６…取付用小口、２７…埋木、２８，２９…継部接合材、３０…隅部用小口、３１…埋木、４０…構造体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】