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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-10
(45)【発行日】2022-01-13
(54)【発明の名称】耐火主要構造部
(51)【国際特許分類】
E04B 1/94 20060101AFI20220105BHJP
【ＦＩ】
E04B1/94 R
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2017148195
(22)【出願日】2017-07-31
(65)【公開番号】P2019027161
(43)【公開日】2019-02-21
【審査請求日】2020-06-11
(73)【特許権者】
【識別番号】000001317
【氏名又は名称】株式会社熊谷組
(74)【代理人】
【識別番号】100141243
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 靖夫
(72)【発明者】
【氏名】松岡 直人
(72)【発明者】
【氏名】久保 隆司
(72)【発明者】
【氏名】金森 誠治
【審査官】伊藤 昭治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－１７９１７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１９０６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０４６２８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－２１４０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２１１２８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１３０４２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】新耐火防火構造・材料等便覧，2004年03月，第３－４頁
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ １／００ － １／９９
Ｅ０４Ｂ ２／５６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
建築物の主要構造部を構成する木製芯材と、木製芯材の表面を被覆するように設けられた耐火材料部とを備え、木製芯材は、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる隅角部を除去した断面欠損部を備え、
耐火材料部は、木製芯材の表面を被覆するように設けられた内側耐火板と、内側耐火板の表面を被覆するように設けられた外側耐火板とを備えた、少なくとも２層以上の積層構造により構成され、
内側耐火板の表面から木製芯材の内側に到達する金属製止着部材と無機質系接着剤とによって内側耐火板と木製芯材とが接合され、外側耐火板の表面から内側耐火板の内側に到達して木製芯材に到達しない金属製止着部材と接着剤とによって外側耐火板と内側耐火板とが接合され、かつ、金属製止着部材同士が互いに接触しないように配置されたとともに、耐火材料部で囲まれた断面欠損部に無機質系接着剤が充填されたことを特徴とする耐火主要構造部。
【請求項2】
建築物の主要構造部を構成する木製芯材と、木製芯材の表面を被覆するように設けられた耐火材料部とを備え、木製芯材は、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる隅角部を除去した断面欠損部を備え、
耐火材料部は、木製芯材の表面を被覆するように設けられた内側石膏ボードと、内側石膏ボードの表面を被覆するように設けられた火山性ガラス質複合板と、火山性ガラス質複合板の表面を被覆するように設けられた外側石膏ボードとを備えた積層構造であり、
内側石膏ボードの表面から木製芯材の内側に到達する金属製止着部材と無機質系接着剤とによって内側石膏ボードと木製芯材とが接合され、火山性ガラス質複合板の表面から内側石膏ボードの内側に到達して木製芯材に到達しない金属製止着部材と接着剤とによって火山性ガラス質複合板と内側石膏ボードとが接合され、外側石膏ボードの表面から火山性ガラス質複合板の内側に到達して内側石膏ボードに到達しない金属製止着部材と接着剤とによって外側石膏ボードと火山性ガラス質複合板とが接合され、かつ、金属製止着部材同士が互いに接触しないように配置されたとともに、耐火材料部で囲まれた断面欠損部に無機質系接着剤が充填されたことを特徴とする耐火主要構造部。
【請求項3】
木製芯材の除去前の隅角部の頂角と隅角部除去後の断面欠損部の表面との間の最短距離を、１ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐火主要構造部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建築物の柱や梁等の主要構造部となる木製芯材と、木製芯材の表面に設けられた耐火材料部とを備えた耐火主要構造部に関する。
【背景技術】
【0002】
建築物の柱や梁等の主要構造部となる木製芯材と、木製芯材の表面に設けられた「燃え止まり層」と呼ばれる耐火材料部とを備えた構成の耐火主要構造部が知られている。
例えば、木製芯材の表面を被覆するように石膏ボードを複数枚積層してなる燃え止まり層を形成した構成の「オメガウッド（登録商標）」、「クールウッド（登録商標）」と呼ばれる耐火主要構造部（非特許文献１，２参照）等が知られている。
例えば、木製芯材の表面を被覆するように石膏ボードを複数枚積層してなる燃え止まり層を形成した構成の「オメガウッド（登録商標）」、「クールウッド（登録商標）」と呼ばれる耐火主要構造部（非特許文献１，２参照）等が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【文献】初の汎用材による大スパン２時間耐火木造技術「オメガウッド（耐火）」を開発、[平成２９年５月１２日検索］、インターネット〈http://www.obayashi.co.jp/press/20160229_1〉
【文献】COOL WOOD（クールウッド）、[平成２９年５月１２日検索］、インターネット〈http://www.kes.ne.jp/coolwood/〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
火災時において、「燃え止まり層」による耐火材料部を使用する場合、木製芯材のどの箇所でも焦げが発生しないことが耐火性能を有すると評価される。他方、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる隅角部は、複数の方向から火熱を受けることになるため、最も燃えやすくなる。このため、耐火主要構造部の耐火性能が悪くなるという課題があった。
本発明は、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる部分の耐火性能を向上させた耐火主要構造部を提供するものである。
本発明は、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる部分の耐火性能を向上させた耐火主要構造部を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る耐火主要構造部は、建築物の主要構造部を構成する木製芯材と、木製芯材の表面を被覆するように設けられた耐火材料部とを備え、木製芯材は、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる隅角部を除去した断面欠損部を備え、耐火材料部は、木製芯材の表面を被覆するように設けられた内側耐火板と、内側耐火板の表面を被覆するように設けられた外側耐火板とを備えた、少なくとも２層以上の積層構造により構成され、内側耐火板の表面から木製芯材の内側に到達する金属製止着部材と無機質系接着剤とによって内側耐火板と木製芯材とが接合され、外側耐火板の表面から内側耐火板の内側に到達して木製芯材に到達しない金属製止着部材と接着剤とによって外側耐火板と内側耐火板とが接合され、かつ、金属製止着部材同士が互いに接触しないように配置されたとともに、耐火材料部で囲まれた断面欠損部に無機質系接着剤が充填されたことを特徴とするので、火災時において、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる部分に火熱が伝わり難くなるため、耐火性能が向上する。また、金属製止着部材と接着剤との併用によって火災時に耐火板が崩落し難くくなるとともに、火災時において、金属製止着部材による木製芯材への熱橋が防止され、耐火性能が向上する。
また、本発明に係る耐火主要構造部は、建築物の主要構造部を構成する木製芯材と、木製芯材の表面を被覆するように設けられた耐火材料部とを備え、木製芯材は、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる隅角部を除去した断面欠損部を備え、耐火材料部は、木製芯材の表面を被覆するように設けられた内側石膏ボードと、内側石膏ボードの表面を被覆するように設けられた火山性ガラス質複合板と、火山性ガラス質複合板の表面を被覆するように設けられた外側石膏ボードとを備えた積層構造であり、内側石膏ボードの表面から木製芯材の内側に到達する金属製止着部材と無機質系接着剤とによって内側石膏ボードと木製芯材とが接合され、火山性ガラス質複合板の表面から内側石膏ボードの内側に到達して木製芯材に到達しない金属製止着部材と接着剤とによって火山性ガラス質複合板と内側石膏ボードとが接合され、外側石膏ボードの表面から火山性ガラス質複合板の内側に到達して内側石膏ボードに到達しない金属製止着部材と接着剤とによって外側石膏ボードと火山性ガラス質複合板とが接合され、かつ、金属製止着部材同士が互いに接触しないように配置されたとともに、耐火材料部で囲まれた断面欠損部に無機質系接着剤が充填されたことを特徴とするので、火災時において、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる部分に火熱が伝わり難くなるため、耐火性能が向上する。また、金属製止着部材と接着剤との併用によって火災時に耐火板が崩落し難くくなるとともに、火災時において、金属製止着部材による木製芯材への熱橋が防止され、耐火性能が向上する。また、耐火材料部（燃え止まり層）の厚さを薄くできて、建物内空間を広くできるとともに、火山性ガラス質複合板を備えたことで熱抵抗値の低下を改善できて、さらに、火山性ガラス質複合板を備えたことで内側石膏ボード及び外側石膏ボードの欠けや割れ部分に対する防御的機能を備えた構成となる。
また、木製芯材の除去前の隅角部の頂角と隅角部除去後の断面欠損部の表面との間の最短距離を、１ｍｍ以上としたので、１時間耐火性能を有する耐火主要構造部を構成しやすくなる。
また、本発明に係る耐火主要構造部は、建築物の主要構造部を構成する木製芯材と、木製芯材の表面を被覆するように設けられた耐火材料部とを備え、木製芯材は、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる隅角部を除去した断面欠損部を備え、耐火材料部は、木製芯材の表面を被覆するように設けられた内側石膏ボードと、内側石膏ボードの表面を被覆するように設けられた火山性ガラス質複合板と、火山性ガラス質複合板の表面を被覆するように設けられた外側石膏ボードとを備えた積層構造であり、内側石膏ボードの表面から木製芯材の内側に到達する金属製止着部材と無機質系接着剤とによって内側石膏ボードと木製芯材とが接合され、火山性ガラス質複合板の表面から内側石膏ボードの内側に到達して木製芯材に到達しない金属製止着部材と接着剤とによって火山性ガラス質複合板と内側石膏ボードとが接合され、外側石膏ボードの表面から火山性ガラス質複合板の内側に到達して内側石膏ボードに到達しない金属製止着部材と接着剤とによって外側石膏ボードと火山性ガラス質複合板とが接合され、かつ、金属製止着部材同士が互いに接触しないように配置されたとともに、耐火材料部で囲まれた断面欠損部に無機質系接着剤が充填されたことを特徴とするので、火災時において、木製芯材の互いに隣り合う側面と側面との境界となる部分に火熱が伝わり難くなるため、耐火性能が向上する。また、金属製止着部材と接着剤との併用によって火災時に耐火板が崩落し難くくなるとともに、火災時において、金属製止着部材による木製芯材への熱橋が防止され、耐火性能が向上する。また、耐火材料部（燃え止まり層）の厚さを薄くできて、建物内空間を広くできるとともに、火山性ガラス質複合板を備えたことで熱抵抗値の低下を改善できて、さらに、火山性ガラス質複合板を備えたことで内側石膏ボード及び外側石膏ボードの欠けや割れ部分に対する防御的機能を備えた構成となる。
また、木製芯材の除去前の隅角部の頂角と隅角部除去後の断面欠損部の表面との間の最短距離を、１ｍｍ以上としたので、１時間耐火性能を有する耐火主要構造部を構成しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】耐火主要構造部の断面図。
【図2】断面欠損部近傍を示す拡大図。
【図3】耐火主要構造部の斜視図。
【図4】タッカー針の打ち込み間隔の説明図。
【図5】各種石膏ボード及び火山性ガラス質複合板の特徴を示す比較図。
【図6】耐火材料部の構成の比較図。
【発明を実施するための形態】
【0007】
実施形態１
実施形態１の耐火主要構造部は、例えば図１乃至図４に示すように、無垢材（純木）、又は、集成材、又は、ＣＬＴ（Cross Laminated Timber）により形成されて建築物の主要構造部を構成する木製芯材２と、木製芯材２の表面（外表面（側面））２１を被覆するように設けられた耐火材料部（耐火層）１０とを備え、耐火材料部１０は、木製芯材２の表面２１を被覆するように設けられた内側耐火板３と、内側耐火板３の表面（外表面（外側板面））３１を被覆するように設けられた中間耐火板４と、中間耐火板４の表面（外表面（外側板面））４１を被覆するように設けられた外側耐火板５と、外側耐火板５の表面（外表面（外側板面））５１を被覆するように設けられた図外の木製化粧材とを備え、木製芯材２が、木製芯材２の互いに隣り合う側面（表面）２１と側面（表面）２１との境界となる隅角部２０を除去した断面欠損部２２を備えた構成である。
実施形態１の耐火主要構造部は、例えば図１乃至図４に示すように、無垢材（純木）、又は、集成材、又は、ＣＬＴ（Cross Laminated Timber）により形成されて建築物の主要構造部を構成する木製芯材２と、木製芯材２の表面（外表面（側面））２１を被覆するように設けられた耐火材料部（耐火層）１０とを備え、耐火材料部１０は、木製芯材２の表面２１を被覆するように設けられた内側耐火板３と、内側耐火板３の表面（外表面（外側板面））３１を被覆するように設けられた中間耐火板４と、中間耐火板４の表面（外表面（外側板面））４１を被覆するように設けられた外側耐火板５と、外側耐火板５の表面（外表面（外側板面））５１を被覆するように設けられた図外の木製化粧材とを備え、木製芯材２が、木製芯材２の互いに隣り合う側面（表面）２１と側面（表面）２１との境界となる隅角部２０を除去した断面欠損部２２を備えた構成である。
【0008】
実施形態１の耐火主要構造部は、以下のように作成される。
木製芯材２の表面（外表面（側面））２１と内側耐火板３の内側板面（内表面）３２とが耐火性能に優れた無機質系接着剤２５で接着されるとともに、内側耐火板３で囲まれた木製芯材２の断面欠損部２２に無機質系接着剤２５が充填される。この無機質系接着剤２５を用いた木製芯材２の表面２１と内側耐火板３の内側板面３２と接着は、防火対策上の観点から全面接着とすることが好ましい。
そして、木製芯材２の表面２１と内側耐火板３の内側板面３２との間に設けられた無機質系接着剤２５と、内側耐火板３の表面（外側板面（外表面））３１から木製芯材２の内側に到達する金属製止着部材としてのタッカー針６と、の併用によって、内側耐火板３と木製芯材２とが接合される。
また、内側耐火板３の表面（外側板面（外表面））３１と中間耐火板４の内側板面（内表面）４２との間に設けられた接着力に優れた酢酸ビニル系接着剤３５と、中間耐火板４の表面（外側板面（外表面））４１から内側耐火板３の内側に到達して木製芯材２に到達しないタッカー針６と、の併用によって、中間耐火板４と内側耐火板３とが接合される。
さらに、中間耐火板４の表面（外側板面（外表面））４１と外側耐火板５の内側板面（内表面）５２との間に設けられた接着力に優れた酢酸ビニル系接着剤３５と、外側耐火板５の表面（外側板面（外表面））５１から中間耐火板４の内側に到達して内側耐火板３に到達しないタッカー針６と、の併用によって、外側耐火板５と中間耐火板４とが接合される。
この酢酸ビニル系接着剤３５を用いた耐火板の板面同士の接着は、全面接着でもよいし、部分接着でもよい。
そして、タッカー針６，６…同士が互いに接触しないように配置された構成となっている。
また、外側耐火板５の表面（外側板面（外表面））５１に図外の木製化粧材が接着剤等によって取付けられる。
尚、木製芯材２の表面２１と内側耐火板３の内側板面３２と接着は、防火上の観点から無機質系接着剤を使用することが好ましい。
また、中間耐火板４、外側耐火板５を接着する接着剤は、接着力を優先して酢酸ビニル系接着剤３５を用いたが、無機質系接着剤２５を用いてもよい。
木製芯材２の表面（外表面（側面））２１と内側耐火板３の内側板面（内表面）３２とが耐火性能に優れた無機質系接着剤２５で接着されるとともに、内側耐火板３で囲まれた木製芯材２の断面欠損部２２に無機質系接着剤２５が充填される。この無機質系接着剤２５を用いた木製芯材２の表面２１と内側耐火板３の内側板面３２と接着は、防火対策上の観点から全面接着とすることが好ましい。
そして、木製芯材２の表面２１と内側耐火板３の内側板面３２との間に設けられた無機質系接着剤２５と、内側耐火板３の表面（外側板面（外表面））３１から木製芯材２の内側に到達する金属製止着部材としてのタッカー針６と、の併用によって、内側耐火板３と木製芯材２とが接合される。
また、内側耐火板３の表面（外側板面（外表面））３１と中間耐火板４の内側板面（内表面）４２との間に設けられた接着力に優れた酢酸ビニル系接着剤３５と、中間耐火板４の表面（外側板面（外表面））４１から内側耐火板３の内側に到達して木製芯材２に到達しないタッカー針６と、の併用によって、中間耐火板４と内側耐火板３とが接合される。
さらに、中間耐火板４の表面（外側板面（外表面））４１と外側耐火板５の内側板面（内表面）５２との間に設けられた接着力に優れた酢酸ビニル系接着剤３５と、外側耐火板５の表面（外側板面（外表面））５１から中間耐火板４の内側に到達して内側耐火板３に到達しないタッカー針６と、の併用によって、外側耐火板５と中間耐火板４とが接合される。
この酢酸ビニル系接着剤３５を用いた耐火板の板面同士の接着は、全面接着でもよいし、部分接着でもよい。
そして、タッカー針６，６…同士が互いに接触しないように配置された構成となっている。
また、外側耐火板５の表面（外側板面（外表面））５１に図外の木製化粧材が接着剤等によって取付けられる。
尚、木製芯材２の表面２１と内側耐火板３の内側板面３２と接着は、防火上の観点から無機質系接着剤を使用することが好ましい。
また、中間耐火板４、外側耐火板５を接着する接着剤は、接着力を優先して酢酸ビニル系接着剤３５を用いたが、無機質系接着剤２５を用いてもよい。
【0009】
主要構造部とは、建築基準法第二条の五に「構造耐力上主要な部分」として定められた、「壁、柱、床、梁、屋根又は階段」のことである。
尚、図１，図３では、建築物の主要構造部を構成する木製芯材２の例として「柱」を図示している。
尚、図１，図３では、建築物の主要構造部を構成する木製芯材２の例として「柱」を図示している。
【0010】
集成材は、張り合わせる板の繊維方向が並行方向となるように複数の板を張り合わせて構成された木材である。
ＣＬＴは、張り合わせる板の繊維方向が直交するように複数の板を張り合わせて構成された木材であり、直交集成板と呼ばれている。
ＣＬＴは、張り合わせる板の繊維方向が直交するように複数の板を張り合わせて構成された木材であり、直交集成板と呼ばれている。
【0011】
内側耐火板３、中間耐火板４、外側耐火板５としては、例えば、石膏ボード、あるいは、火山性ガラス質複合板等の耐火板が用いられる。
【0012】
図１乃至図４に基づいて実施形態１の耐火主要構造部１の形成方法について説明する。ここでは、木製芯材２が柱である場合について説明する。
まず、図２に示すように、木製芯材２により形成された柱の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を除去した断面欠損部２２を形成する。当該断面欠損部２２は、例えば、柱の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を面取り加工して、柱の互いに隣り合う側面２１と側面２１とに亘って連続する平面部２３とすることにより形成される。当該平面部２３としては、例えば、柱の互いに隣り合う各側面２１，２１とのなす角度αがそれぞれ１３５°に設定された平面部２３を形成する。言い換えれば、断面欠損部２２は、隅角部２０が断面直角二等辺三角形の形状に除去された部位により形成される。
まず、図２に示すように、木製芯材２により形成された柱の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を除去した断面欠損部２２を形成する。当該断面欠損部２２は、例えば、柱の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を面取り加工して、柱の互いに隣り合う側面２１と側面２１とに亘って連続する平面部２３とすることにより形成される。当該平面部２３としては、例えば、柱の互いに隣り合う各側面２１，２１とのなす角度αがそれぞれ１３５°に設定された平面部２３を形成する。言い換えれば、断面欠損部２２は、隅角部２０が断面直角二等辺三角形の形状に除去された部位により形成される。
【0013】
そして、図１，図３に示すように、柱の４つの側面２１，２１…に個々に、例えば厚さ１２．５ｍｍの内側耐火板３を取付けていって、柱の４つの側面２１，２１…を被覆する。
この場合、柱の断面における側面２１の幅長＋１２．５ｍｍ程度の寸法にあわせて切断した内側耐火板３を用意する。そして、当該内側耐火板３を柱の一の側面２１に取付ける際には、当該内側耐火板３の一方の端面３３と当該一の側面２１と隣り合う一方の側面２１とが同一平面上に位置して、かつ、当該内側耐火板３の他方の端部３４を当該一の側面２１と隣り合う他方の側面２１よりも１２．５ｍｍ程度突出させる。
そして、柱の隅角部２０を除去した断面欠損部２２の外側においては、互いに隣り合う一方の内側耐火板３の端面３３と他方の内側耐火板３の突出する端部３４の内側板面（内表面）３２とが耐火性能に優れた無機質系接着剤２５で接着されるとともに、各内側耐火板３の内側板面３２と柱の側面２１とが無機質系接着剤２５で接着され、かつ、各内側耐火板３の表面（外側板面（外表面））３１側から柱に向けてタッカー針６が打ち込まれることによって、柱の各側面２１，２１…にそれぞれ内側耐火板３，３…が取り付けられる。以上により、柱の各側面２１，２１…が内側耐火板３で被覆された断面四角形の内側耐火板巻き柱が構成される。
この場合、柱の断面における側面２１の幅長＋１２．５ｍｍ程度の寸法にあわせて切断した内側耐火板３を用意する。そして、当該内側耐火板３を柱の一の側面２１に取付ける際には、当該内側耐火板３の一方の端面３３と当該一の側面２１と隣り合う一方の側面２１とが同一平面上に位置して、かつ、当該内側耐火板３の他方の端部３４を当該一の側面２１と隣り合う他方の側面２１よりも１２．５ｍｍ程度突出させる。
そして、柱の隅角部２０を除去した断面欠損部２２の外側においては、互いに隣り合う一方の内側耐火板３の端面３３と他方の内側耐火板３の突出する端部３４の内側板面（内表面）３２とが耐火性能に優れた無機質系接着剤２５で接着されるとともに、各内側耐火板３の内側板面３２と柱の側面２１とが無機質系接着剤２５で接着され、かつ、各内側耐火板３の表面（外側板面（外表面））３１側から柱に向けてタッカー針６が打ち込まれることによって、柱の各側面２１，２１…にそれぞれ内側耐火板３，３…が取り付けられる。以上により、柱の各側面２１，２１…が内側耐火板３で被覆された断面四角形の内側耐火板巻き柱が構成される。
【0014】
さらに、内側耐火板巻き柱の各側面に、例えば厚さ１２．５ｍｍの中間耐火板４を取付けて、内側耐火板巻き柱の表面を被覆する。
この場合、内側耐火板巻き柱の断面における側面の幅長＋１２．５ｍｍ程度の寸法にあわせて切断した中間耐火板４を用意する。そして、当該中間耐火板４を内側耐火板巻き柱の一の側面に取付ける際には、当該中間耐火板４の一方の端面４３と当該内側耐火板巻き柱の一の側面と隣り合う内側耐火板巻き柱の一方の側面とが同一平面上に位置して、かつ、当該中間耐火板４の他方の端部４４を当該内側耐火板巻き柱の一の側面２１と隣り合う内側耐火板巻き柱の他方の側面よりも１２．５ｍｍ程度突出させる。
そして、柱の隅角部２０を除去した断面欠損部２２の外側においては、互いに隣り合う一方の中間耐火板４の端面４３と他方の中間耐火板４の突出する端部４４の内側板面（内表面）４２とが接着力に優れた酢酸ビニル系接着剤３５で接着されるとともに、各中間耐火板４の内側板面（内表面）４２と内側耐火板巻き柱の側面とが無機質系接着剤２５で接着され、かつ、各中間耐火板４の表面（外側板面（外表面））４１側から内側耐火板３に向けて柱に到達しないタッカー針６が打ち込まれることによって、内側耐火板巻き柱の各側面にそれぞれ中間耐火板４，４…が取り付けられる。
以上により、内側耐火板巻き柱の各側面が中間耐火板４で被覆された断面四角形の２重耐火板巻き柱が構成される。
この場合、内側耐火板巻き柱の断面における側面の幅長＋１２．５ｍｍ程度の寸法にあわせて切断した中間耐火板４を用意する。そして、当該中間耐火板４を内側耐火板巻き柱の一の側面に取付ける際には、当該中間耐火板４の一方の端面４３と当該内側耐火板巻き柱の一の側面と隣り合う内側耐火板巻き柱の一方の側面とが同一平面上に位置して、かつ、当該中間耐火板４の他方の端部４４を当該内側耐火板巻き柱の一の側面２１と隣り合う内側耐火板巻き柱の他方の側面よりも１２．５ｍｍ程度突出させる。
そして、柱の隅角部２０を除去した断面欠損部２２の外側においては、互いに隣り合う一方の中間耐火板４の端面４３と他方の中間耐火板４の突出する端部４４の内側板面（内表面）４２とが接着力に優れた酢酸ビニル系接着剤３５で接着されるとともに、各中間耐火板４の内側板面（内表面）４２と内側耐火板巻き柱の側面とが無機質系接着剤２５で接着され、かつ、各中間耐火板４の表面（外側板面（外表面））４１側から内側耐火板３に向けて柱に到達しないタッカー針６が打ち込まれることによって、内側耐火板巻き柱の各側面にそれぞれ中間耐火板４，４…が取り付けられる。
以上により、内側耐火板巻き柱の各側面が中間耐火板４で被覆された断面四角形の２重耐火板巻き柱が構成される。
【0015】
そして、内側耐火板巻き柱の各側面に中間耐火板４を取付けて２重耐火板巻き柱を構成した場合と同様な方法によって、２重耐火板巻き柱の各側面に、例えば厚さ１２．５ｍｍの外側耐火板５を取付けて、２重耐火板巻き柱の表面を被覆した３重耐火板巻き柱を構成する。
【0016】
尚、タッカー針６は、内側耐火板３の側面の幅方向の両端側において、木製芯材２により形成された柱の除去前の隅角部２０の頂角２０ｔから側面２１の中央側に向けて所定距離離れた位置で打ち込む。また、タッカー針６は、中間耐火板４、外側耐火板５の幅方向の両端側において、各耐火板４，５の幅方向の端面から幅方向の中央側に向けて所定距離離れた位置で打ち込む。この所定距離は例えば１５ｍｍ程度とすることが好ましい。
また、図４に示すように、タッカー針６は、柱の中心軸に沿った方向において、所定間隔Ａを隔てて打ち込むようにすればよい。当該所定間隔Ａは、例えば１５０ｍｍ程度とすることが好ましい。また、タッカー針６は、柱の幅方向において、所定間隔Ｂを隔てて互いに接触しないように打ち込む。
また、図４に示すように、タッカー針６は、柱の中心軸に沿った方向において、所定間隔Ａを隔てて打ち込むようにすればよい。当該所定間隔Ａは、例えば１５０ｍｍ程度とすることが好ましい。また、タッカー針６は、柱の幅方向において、所定間隔Ｂを隔てて互いに接触しないように打ち込む。
【0017】
以上により、柱を形成する木製芯材２と、木製芯材２の表面（外表面）２１を被覆するように設けられた３重の耐火板による三層の耐火層により形成された耐火材料部１０とを備えた耐火主要構造部を構成できる。
【0018】
実施形態１の耐火主要構造部によれば、木製芯材２の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を除去した断面欠損部２２を形成したので、火災時において、木製芯材２の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる部分となる平面部２３に火熱が伝わり難くなるため、耐火性能が向上し、例えば１時間耐火性能を満たす耐火主要構造部を実現可能となる。
【0019】
尚、１時間耐火性能とは、「建築基準法第２条第７項耐火構造」に記載されている「耐火性能」であり、その具体的内容が書かれている「建築基準法施行令第１０７条耐火性能に関する技術的基準」の壁、柱、床、はりの主要構造部にあって、「通常の火災による火熱が１時間加えられた場合に、構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊その他の損傷を生じないものである」との基準を満たすものである。試験内容としては、例えば主要構造部（木製芯材２）が柱の場合、長さ３ｍ以上の試験体に対して、耐火炉にて柱に荷重をかけつつ４面から１時間の火災を想定した加熱（バーナー）をし、柱芯の燃焼状況や最大軸方向収縮量などの試験判定に合格し、国土交通大臣の認定を取得することで１時間耐火性能を有する柱であるとなるものである。
この１時間耐火性能試験による評価では、耐火主要構造部中の木製芯材２の表面が０．６ｍｍ焦げた場合、１時間耐火性能を満たさないと評価される。
従って、１時間耐火性能を得るためには、木製芯材２の除去前の隅角部２０の頂角２０ｔと隅角部除去後の断面欠損部２２の表面となる平面部２３との間の最短距離Ｘを、１ｍｍ以上とすることが好ましいが、より耐火性能を向上させるためには、当該最短距離Ｘを、４ｍｍ～６ｍｍとすることが好ましい。
この１時間耐火性能試験による評価では、耐火主要構造部中の木製芯材２の表面が０．６ｍｍ焦げた場合、１時間耐火性能を満たさないと評価される。
従って、１時間耐火性能を得るためには、木製芯材２の除去前の隅角部２０の頂角２０ｔと隅角部除去後の断面欠損部２２の表面となる平面部２３との間の最短距離Ｘを、１ｍｍ以上とすることが好ましいが、より耐火性能を向上させるためには、当該最短距離Ｘを、４ｍｍ～６ｍｍとすることが好ましい。
【0020】
従来の例えば「オメガウッド」、「クールウッド」と呼ばれる耐火主要構造部では、火災時において構造耐力上支障のある変形、溶融、破壊その他の損傷を生じないようにするため、本願のような断面欠損部を設けないようにしているが、本願では、耐火主要構造部の最も内側に位置される木製芯材２の表面のうち最も焦げやすい部分を焦げ難くすることを目的として、木製芯材２の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を除去した断面欠損部２２を形成しているので、木製芯材２の表面のうち最も焦げやすい部分が焦げ難くなり、１時間耐火性能を有する耐火主要構造部を構成しやすくなる。
【0021】
また、「燃え止まり層」を形成する耐火材料部１０に石膏ボード等の板状固形質材料を使用した場合、耐火材料部１０と木製芯材２とが固形物同士の接合となることから、この部分に隙間等が起こり焦げやすい状況になるという課題があったが、実施形態１の耐火主要構造部によれば、木製芯材２の表面（外表面）２１と耐火材料部１０の内側耐火板３の内側板面（内表面）３２とが無機質系接着剤２５で接着されるとともに、耐火材料部１０で囲まれた断面欠損部２２に無機質系接着剤２５が充填された構成としたことにより、木製芯材２と内側耐火板３とが耐火性能に優れた無機質系接着剤２５により密着されるため、耐火材料部１０と木製芯材２との隙間をなくすことができるようになり、火災時において、火熱が木製芯材２の表面に到達し難くなり、耐火性能が向上する。
【0022】
実施形態１の耐火主要構造部によれば、内側耐火板３の表面（外側板面（外表面））３１から木製芯材２の内側に到達する金属製止着部材としてのタッカー針６と耐火性能に優れた無機質系接着剤２５とによって内側耐火板３と木製芯材２とが接合され、中間耐火板４の表面（外側板面（外表面））４１から内側耐火板３の内側に到達して木製芯材２に到達しない金属製止着部材としてのタッカー針６と接着力に優れた酢酸ビニル系接着剤３５とによって中間耐火板４と内側耐火板３とが接合され、外側耐火板５の表面（外側板面（外表面））から中間耐火板４の内側に到達して内側耐火板３に到達しないタッカー針６と酢酸ビニル系接着剤３５とによって外側耐火板５と中間耐火板４とが接合された構成としたので、タッカー針６と接着剤との併用によって火災時に各耐火板３，４，５が崩落し難くくなり、耐火性能が向上する。
【0023】
また、耐火材料部１０である石膏ボード等を固定する場合、一般にタッカー針６等の金属製止着部材を使用するが、この金属製止着部材が熱橋となり木製芯材２を焦がす原因ともなっていたが、実施形態１の耐火主要構造部によれば、各耐火板３，４，５を止着するタッカー針６，６同士が互いに接触しないように配置されたので、火災時において、耐火材料部１０から木製芯材２へのタッカー針６等の金属製止着部材による熱橋（ヒートブリッジ）を防止することができるようになり、耐火性能が向上する。
【0024】
実施形態２
実施形態２の耐火主要構造部は、実施形態１の耐火主要構造部の内側耐火板３及び外側耐火板５として石膏ボードを用いるとともに、中間耐火板４として火山性ガラス質複合板を用いた構成とした。
実施形態２の耐火主要構造部は、実施形態１の耐火主要構造部の内側耐火板３及び外側耐火板５として石膏ボードを用いるとともに、中間耐火板４として火山性ガラス質複合板を用いた構成とした。
【0025】
火山性ガラス質複合板は、ロックウール等の鉱物繊維とシラス等の火山性ガラス質材料とで形成された耐火材料であり、例えば、シラスを圧縮して形成されたシラス圧縮板の両方の板面に、ロックウールを圧縮して形成されたロックウール圧縮板の板面を接合して構成された複合板である。
火山性ガラス質複合板としては、例えば、大建工業株式会社製の「ダイライトＭＵ（登録商標）」、「ＳＤ耐火パネル（登録商標）」等を用いればよい。
火山性ガラス質複合板としては、例えば、大建工業株式会社製の「ダイライトＭＵ（登録商標）」、「ＳＤ耐火パネル（登録商標）」等を用いればよい。
【0026】
石膏ボードの種類としては、例えば、一般的な所謂石膏ボード、当該石膏ボードよりも密実に構成された強化石膏ボード、当該強化石膏ボードよりもさらに密実に構成された硬質石膏ボードがある。
これら各種石膏ボード、及び、火山性ガラス質複合板としてのＳＤ耐火パネルの特徴を図５に示す。
図５に示すように、各石膏ボードの厚さが同じ１２．５ｍｍである場合、重量及び結晶水含有量の関係は、石膏ボード＜強化石膏ボード＜硬質石膏ボードであるのに対して、熱抵抗値の関係は、石膏ボード＞強化石膏ボード＞硬質石膏ボードである。これは、石膏ボードの単位体積当たりの重量が増えると、結晶水含有量が増えるが、ボード内の気泡が少なくなって、熱抵抗値が低くなるからである。
また、石膏ボードとＳＤ耐火パネルとを比較した場合、重量の関係は、ＳＤ耐火パネル＜石膏ボードであり、熱抵抗値の関係は、ＳＤ耐火パネル＞石膏ボードである。即ち、火山性ガラス質複合板としてのＳＤ耐火パネルは、軽量でかつ熱抵抗値が高く、かつ、火災時において石膏ボードと比べて欠けや割れ等が生じ難いので、石膏ボードと比べた場合、扱いやすく、断熱性能が高い。
これら各種石膏ボード、及び、火山性ガラス質複合板としてのＳＤ耐火パネルの特徴を図５に示す。
図５に示すように、各石膏ボードの厚さが同じ１２．５ｍｍである場合、重量及び結晶水含有量の関係は、石膏ボード＜強化石膏ボード＜硬質石膏ボードであるのに対して、熱抵抗値の関係は、石膏ボード＞強化石膏ボード＞硬質石膏ボードである。これは、石膏ボードの単位体積当たりの重量が増えると、結晶水含有量が増えるが、ボード内の気泡が少なくなって、熱抵抗値が低くなるからである。
また、石膏ボードとＳＤ耐火パネルとを比較した場合、重量の関係は、ＳＤ耐火パネル＜石膏ボードであり、熱抵抗値の関係は、ＳＤ耐火パネル＞石膏ボードである。即ち、火山性ガラス質複合板としてのＳＤ耐火パネルは、軽量でかつ熱抵抗値が高く、かつ、火災時において石膏ボードと比べて欠けや割れ等が生じ難いので、石膏ボードと比べた場合、扱いやすく、断熱性能が高い。
【0027】
上述した「クールウッド」において、１時間耐火性能を確保する場合、例えば、図６（ａ）に示すように、２１ｍｍの強化石膏ボード３ｂを２枚積層した２層構造の燃え止まり層（耐火材料部）を形成している。この場合、燃え止まり層の厚さは４２ｍｍ、結晶水含有量が６．８ｋｇ／ｍ２となる。
一方、「クールウッド」において、建物内空間を広くするために、図６（ｂ）に示すように、１２．５ｍｍの硬質石膏ボード３ｃを２枚積層した２層構造の燃え止まり層を形成した場合、燃え止まり層の厚さは２５ｍｍと薄くなり、結晶水含有量が６．３ｋｇ／ｍ２となる。しかしながら、当該燃え止まり層の場合、２１ｍｍの強化石膏ボード３ｂを２枚積層した２層構造の燃え止まり層と比べて、熱抵抗値が小さくなるとともに、ボードの厚さが薄くなることから火災時においてボードに欠けや割れ等が生じる可能性が高くなり、火災時において、ボードに欠けや割れ等が生じた場合、火熱が当該欠けや割れ部分を介して木製芯材２に早く到達しやすくなる。
従って、図６（ｂ）に示すように、１２．５ｍｍの硬質石膏ボード３ｃを２枚積層した２層構造の燃え止まり層を形成した場合、耐火性能が悪くなり、１時間耐火性能を確保できない可能性がある。
一方、「クールウッド」において、建物内空間を広くするために、図６（ｂ）に示すように、１２．５ｍｍの硬質石膏ボード３ｃを２枚積層した２層構造の燃え止まり層を形成した場合、燃え止まり層の厚さは２５ｍｍと薄くなり、結晶水含有量が６．３ｋｇ／ｍ２となる。しかしながら、当該燃え止まり層の場合、２１ｍｍの強化石膏ボード３ｂを２枚積層した２層構造の燃え止まり層と比べて、熱抵抗値が小さくなるとともに、ボードの厚さが薄くなることから火災時においてボードに欠けや割れ等が生じる可能性が高くなり、火災時において、ボードに欠けや割れ等が生じた場合、火熱が当該欠けや割れ部分を介して木製芯材２に早く到達しやすくなる。
従って、図６（ｂ）に示すように、１２．５ｍｍの硬質石膏ボード３ｃを２枚積層した２層構造の燃え止まり層を形成した場合、耐火性能が悪くなり、１時間耐火性能を確保できない可能性がある。
【0028】
これに対して、実施形態２では、例えば、図６（ｃ）に示すように、１２．５ｍｍの硬質石膏ボード３ｃによる内側石膏ボード（内側耐火板３）と外側石膏ボード（外側耐火板５）との間に１２．５ｍｍの火山性ガラス質複合板（中間耐火板４）としてのＳＤ耐火パネルを設けて形成された３層構造の燃え止まり層（耐火材料部１０）を備えた耐火主要構造部１としたので、燃え止まり層の厚さを３７．５ｍｍとできて、１時間耐火性能を実現した「クールウッド」の厚さ４２ｍｍよりも薄くできて、建物内空間を広くできるとともに、火山性ガラス質複合板を備えたことで熱抵抗値の低下を改善できて、さらに、火山性ガラス質複合板を備えたことで内側石膏ボード及び外側石膏ボードの欠けや割れ部分に対する防御的機能を備えた構成となる。
つまり、実施形態２の耐火主要構造部によれば、燃え止まり層（耐火材料部１０）の厚さを薄くできて建物内空間を広くでき、かつ、耐火性能に優れた耐火主要構造部１を提供できるようになる。
つまり、実施形態２の耐火主要構造部によれば、燃え止まり層（耐火材料部１０）の厚さを薄くできて建物内空間を広くでき、かつ、耐火性能に優れた耐火主要構造部１を提供できるようになる。
【0029】
実施形態２の耐火主要構造部によれば、火災時において木製化粧材が燃えた後、まず、外側石膏ボード（外側耐火板５）が結晶水の熱分解での水蒸気放出による耐火性能を発揮する。その後、中間層にある断熱性能の高い火山性ガラス質複合板（中間耐火板４）が断熱層として耐火性能を発揮し、最終的に最も内側に位置する内側石膏ボード（内側耐火板３）が耐火性能を発揮する。この場合、万一、外側石膏ボードに欠けや割れ等が生じた場合には、中間層にある火山性ガラス質複合板が、当該外側石膏ボードの欠けや割れ部分から侵入する火熱に対する耐熱層としての機能を発揮する。また、内側石膏ボードは、結果的に結晶水を耐火時間中保持できれば、水蒸気の放出に伴う蒸発潜熱の効果により、木製芯材２の表面２１が１００℃を超えないように働くことになり、木製芯材２に焦げが発生しないようになる。
即ち、実施形態２の耐火主要構造部によれば、実施形態１の効果に加え、厚さの薄い燃え止まり層（耐火材料部１０）を備えたので、建物内空間を広くでき、また、外側と内側の２層の石膏ボード（内側耐火板３，外側耐火板５）を備えたことによって耐火性能を向上でき、また、火山性ガラス質複合板を備えたことで熱抵抗値の低下を改善でき、さらに、火山性ガラス質複合板を備えたことで石膏ボードの欠けや割れ部分に対する防御的機能が得られるようになるので、耐火性能に優れた耐火主要構造部となる。
即ち、実施形態２の耐火主要構造部によれば、実施形態１の効果に加え、厚さの薄い燃え止まり層（耐火材料部１０）を備えたので、建物内空間を広くでき、また、外側と内側の２層の石膏ボード（内側耐火板３，外側耐火板５）を備えたことによって耐火性能を向上でき、また、火山性ガラス質複合板を備えたことで熱抵抗値の低下を改善でき、さらに、火山性ガラス質複合板を備えたことで石膏ボードの欠けや割れ部分に対する防御的機能が得られるようになるので、耐火性能に優れた耐火主要構造部となる。
【0030】
実施形態２の耐火主要構造部の耐火試験を行った結果、実施形態２の耐火主要構造部１は、１時間耐火性能を有するものであることを確認できた。
【0031】
尚、上記では、木製芯材２の隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を除去した断面欠損部２２は、木製芯材２の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を面取り加工して平面部２３とすることにより形成される例、言い換えれば、断面欠損部２２は、隅角部２０が断面直角二等辺三角形の形状に除去された部位により形成される例を示したが、断面欠損部２２は、隅角部２０が除去されて形成された構成であれば、形状はどのような形状であっても構わない。例えば、断面欠損部２２は、隅角部２０が断面直角二等辺三角形以外の三角形状に除去された部位により形成されていてもよいし、隅角部２０が断面四角形の形状に除去された部位により形成されてもよいし、隅角部２０が隅角部２０の頂角２０ｔを扇の要とする断面扇形の形状に除去された部位により形成されてもよい。
【0032】
また、上記では、耐火板を３枚積層した３層構造の耐火材料部１０（燃え止まり層）を備えた構成の耐火主要構造部を例示したが、耐火板を２枚積層した２層構造の耐火材料部を備えた構成の耐火主要構造部、あるいは、耐火板１枚による耐火材料部を備えた構成の耐火主要構造部、あるいは、耐火板を４枚以上積層した４層以上の積層構造の耐火材料部を備えた構成の耐火主要構造部としてもよい。
このような構成の耐火主要構造部であっても、木製芯材２の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を除去した断面欠損部２２を備えた構成とすることで、火災時において、木製芯材２の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる部分に火熱が伝わり難くなるため、耐火性能が向上するからである。
このような構成の耐火主要構造部であっても、木製芯材２の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる隅角部２０を除去した断面欠損部２２を備えた構成とすることで、火災時において、木製芯材２の互いに隣り合う側面２１と側面２１との境界となる部分に火熱が伝わり難くなるため、耐火性能が向上するからである。
【0033】
また、上記では、金属製止着部材としてタッカー針６を用いた例を示したが、タッカー針６以外の金属製止着部材として、例えば、釘、ビス、ピンなどを用いても構わない。
【0034】
また、耐火材料部１０は、上記複合板でもよいし、石膏ボードの積層板やけい酸カルシウム板などの積層または組合せ積層板でもよく、不燃性の板状固形質材料の積層であれば、どのような組合せでもよい。
【0035】
また、上記では、最も外側に木製化粧材を備えた構成の耐火主要構造部を例示したが、最も外側に木製化粧材の代わりにクロス等のシート状の化粧材を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0036】
２ 木製芯材、３ 内側耐火板、４ 中間耐火板、５ 外側耐火板、
６ タッカー針（金属製止着部材）、１０ 耐火材料部、２０ 隅角部、２０ｔ 頂角、２１ 側面、２２ 断面欠損部、２５ 無機質系接着剤、３５ 酢酸ビニル系接着剤。
６ タッカー針（金属製止着部材）、１０ 耐火材料部、２０ 隅角部、２０ｔ 頂角、２１ 側面、２２ 断面欠損部、２５ 無機質系接着剤、３５ 酢酸ビニル系接着剤。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】