特許 7120702 鉄骨梁耐火被覆構造

(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】2022-08-08

(45)【発行日】2022-08-17

(54)【発明の名称】鉄骨梁耐火被覆構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/94 20060101AFI20220809BHJP

   E04B 1/30 20060101ALI20220809BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20220809BHJP

【ＦＩ】

E04B1/94 E

E04B1/30 Z

E04B1/58 508T

E04B1/94 D

E04B1/94 V

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018102511

(22)【出願日】2018-05-29

(65)【公開番号】P2019206849

(43)【公開日】2019-12-05

【審査請求日】2020-12-03

(73)【特許権者】

【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】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】岡▲崎▼ 智仁

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 真美

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】実用新案登録第２６０２４７０（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開２０１４－０２９０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００３４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１０２６８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／９４

Ｅ０４Ｂ １／３０

Ｅ０４Ｂ １／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

木質部材と、
上下方向に互い対向する一対のフランジ部と、前記一対のフランジ部を接続するウェブ部と、を有し、材軸方向の端部が前記木質部材に接合される鉄骨梁と、
前記鉄骨梁の前記端部に設けられ、前記ウェブ部と対向するとともに前記一対のフランジ部に亘る型枠板と、前記ウェブ部と前記型枠板との間に充填されるセメント系充填材と、を有し、前記鉄骨梁の前記端部を耐火被覆し、前記端部の耐火性能を前記鉄骨梁の材軸方向の中間部の耐火性能よりも高める端部被覆部と、
を備える鉄骨梁耐火被覆構造。

【請求項2】

前記型枠板は、縦耐火ボード又は金属板とされる、
請求項１に記載の鉄骨梁耐火被覆構造。

【請求項3】

木質部材と、
上下方向に互い対向する一対のフランジ部と、前記一対のフランジ部を接続するウェブ部と、を有し、材軸方向の端部が前記木質部材に接合される鉄骨梁と、
前記鉄骨梁の前記端部における前記一対のフランジ部間に配置される耐火ボードを有し、前記鉄骨梁の前記端部を耐火被覆し、前記端部の耐火性能を前記鉄骨梁の材軸方向の中間部の耐火性能よりも高める端部被覆部と、
を備える鉄骨梁耐火被覆構造。

【請求項4】

前記鉄骨梁の前記中間部を耐火被覆する中間被覆部を備え、
前記端部被覆部の耐火性能は、前記中間被覆部の耐火性能よりも高い、
請求項１～請求項３の何れか１項に記載の鉄骨梁耐火被覆構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄骨梁耐火被覆構造に関する。

【背景技術】

【0002】

木質柱と鉄骨梁との接合構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－０２９０９３号公報

【文献】特開２０１４－０２９０９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された技術では、火災時に、鉄骨梁から木質柱の柱心材に伝達される火災熱によって柱心材が燃焼しないように、鉄骨梁を耐火被覆している。

【0005】

しかしながら、上記技術において、木質柱等の木質部材の耐火性能をより簡易に高めるためには、さらなる改善の余地がある。

【0006】

本発明は、上記の事実を考慮し、木質部材の耐火性能をより簡易に高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１態様に係る鉄骨梁耐火被覆構造は、木質部材と、上下方向に互い対向する一対のフランジ部と、前記一対のフランジ部を接続するウェブ部と、を有し、材軸方向の端部が前記木質部材に接合される鉄骨梁と、前記鉄骨梁の前記端部における前記一対のフランジ部間に配置される耐火材を有し、前記鉄骨梁の前記端部を耐火被覆する端部被覆部と、を備える。

【0008】

第１態様に係る鉄骨梁耐火被覆構造によれば、鉄骨梁は、上下方向に互いに対向する一対のフランジ部と、一対のフランジ部を接続するウェブ部とを有し、材軸方向の端部が木質部材に接合される。この鉄骨梁の端部は、端部被覆部によって耐火被覆される。

【0009】

端部被覆部は、鉄骨梁の端部における一対のフランジ部間に配置される耐火材を有する。この耐火材によって、火災時に鉄骨梁の端部から木質部材に伝達される火災熱が低減される。したがって、木質部材の耐火性能が高められる。

【0010】

また、耐火材は、前述したように、鉄骨梁の一対のフランジ部間に配置される。この場合、鉄骨梁に耐火材を取り付け易くなるため、耐火材の施工性が向上する。

【0011】

第２態様に係る鉄骨梁耐火被覆構造は、第１態様に係る鉄骨梁耐火被覆構造において、前記鉄骨梁の材軸方向の中間部を耐火被覆する中間被覆部を備え、前記端部被覆部の耐火性能は、前記中間被覆部の耐火性能よりも高い。

【0012】

第２態様に係る鉄骨梁耐火被覆構造によれば、鉄骨梁の材軸方向の中間部を耐火被覆する中間被覆部を備える。また、端部被覆部の耐火性能は、中間被覆部の耐火性能よりも高い。

【0013】

ここで、前述したように、火災時には、鉄骨梁の端部から木質部材に火災熱が伝達される。したがって、端部被覆部の耐火性能を高くし、鉄骨梁の端部の温度上昇を抑制することにより、火災時に鉄骨梁の端部から木質部材に伝達される火災熱を効率的に低減することができる。

【0014】

一方、中間被覆部は、火災時の温度上昇による鉄骨梁の中間部の剛性低下や耐力低下を抑制可能であれば良い。ここで、一般に、鉄骨梁の耐力や剛性が大きく低下する温度は、木質部材が燃焼し始める温度（着火温度）よりも高い。そのため、中間被覆部に求められる耐火性能は、端部被覆部に求められる耐火性能よりも低くなる。

【0015】

したがって、中間被覆部の耐火性能を端部被覆部の耐火性能よりも低くすることにより、換言すると、端部被覆部の耐火性能を中間被覆部の耐火性能よりも高くすることにより、火災時における鉄骨梁の耐力低下や剛性低下、及び木質部材の燃焼を効率的に抑制することができる。

【0016】

第３態様に係る鉄骨梁耐火被覆構造は、第１態様又は第２態様に係る鉄骨梁耐火被覆構造において、前記端部被覆部は、前記鉄骨梁の前記端部に設けられ、前記ウェブ部と対向するとともに前記一対のフランジ部に亘る縦耐火ボードを備え、前記耐火材は、結晶水又は自由水を有し、前記ウェブ部と前記縦耐火ボードとの間に充填される。

【0017】

第３態様に係る鉄骨梁耐火被覆構造によれば、鉄骨梁の端部には、縦耐火ボードが設けられる。縦耐火ボードは、鉄骨梁のウェブ部と対向するとともに一対のフランジ部に亘る。この耐火ボードと鉄骨梁のウェブ部との間に、耐火材が配置される。

【0018】

ここで、耐火材は、結晶水又は自由水を有する。この耐火材が加熱されると、耐火材中の結晶水又は自由水が蒸発し、耐火材、及び鉄骨梁の端部の温度上昇が抑制される。そして、全ての結晶水又は自由水が蒸発するまでは、耐火材、及び鉄骨梁の端部の温度上昇が継続的に抑制される。

【0019】

一方、耐火材が直接的に炎に晒されると、結晶水又は自由水が瞬時に蒸発する可能性がある。この場合、耐火材の耐火性能が早期に失われてしまう。

【0020】

これに対して本発明では、耐火材が、縦耐火ボードによって覆われる。この縦耐火ボード部材によって、火災時に耐火材が炎に直接的に晒されなくなるため、耐火材中の結晶水又は自由水が瞬時に蒸発することが抑制される。したがって、耐火材の耐火性能が早期に失われることが抑制される。

【発明の効果】

【0021】

以上説明したように、本発明に係る鉄骨梁耐火被覆構造によれば、木質部材の耐火性能をより簡易に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造が適用された鉄骨梁及び木質柱を示す側面図である。

【図2】図１の２－２線断面図である。

【図3】図１の３－３線断面図である。

【図4】図１の４－４線断面図である。

【図5】図１に示される鉄骨梁の変形例を示す斜視図である。

【図6】第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造の変形例が適用された鉄骨梁の材軸方向の端部を示す図３に対応する断面図である。

【図7】第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造の変形例が適用された鉄骨梁の材軸方向の端部を示す図３に対応する断面図である。

【図8】（Ａ）及び（Ｂ）は、第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造の変形例が適用された鉄骨梁の材軸方向の端部を示す図３に対応する断面図である。

【図9】（Ａ）は、第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造の変形例が適用された鉄骨梁の材軸方向の中間部を示す図２に対応する断面図であり、（Ｂ）は、第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造の変形例が適用された鉄骨梁の材軸方向の端部を示す図３に対応する断面図である。

【図10】第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造の変形例が適用された鉄骨梁の材軸方向の端部を示す斜視図である。

【図11】第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造の変形例が適用された鉄骨梁の材軸方向の端部を示す図４に対応する断面図である。

【図12】第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造の変形例が適用された鉄骨梁の材軸方向の端部を示す斜視図である。

【図13】第二実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造が適用された鉄骨梁及び木質梁を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について説明する。

【0024】

（鉄骨梁）
図１には、第一実施形態に係る鉄骨梁耐火被覆構造１０が適用された鉄骨梁２０が示されている。この鉄骨梁２０は、Ｈ形鋼によって形成されている。

【0025】

図２及び図３に示されるように、鉄骨梁２０は、上下方向に互いに対向する一対のフランジ部２２と、一対のフランジ部２２を接続するウェブ部２４とを有している。上側のフランジ部２２上には、例えば、鉄筋コンクリート造のスラブ２８が設けられる。この鉄骨梁２０の材軸方向の端部２０Ｅ（端部側）は、木質柱３０（図１参照）に接合されている。

【0026】

（木質柱）
図４に示されるように、木質柱３０には、角柱状に形成されている。この木質柱３０には、耐火構造が適用されている。具体的には、木質柱３０は、荷重（鉛直荷重）を支持する木質心部３２と、木質心部３２を耐火被覆する耐火被覆部３４とを有している。なお、木質柱３０は、木質部材の一例である。

【0027】

（木質心部）
木質心部３２は、例えば、集成材や無垢材等の木質材によって、断面矩形状に形成されている。また、木質心部３２は、木質柱３０が負担する荷重（鉛直荷重）を支持可能な剛性及び耐力を有している。この木質心部３２は、耐火被覆部３４によって耐火被覆されている。

【0028】

（耐火被覆部）
耐火被覆部３４は、一例として、木質心部３２の外側に配置される燃え止まり層３６と、燃え止まり層３６の外側に配置された燃え代層３８とを有している。燃え止まり層３６は、火災時における燃え代層３８の燃焼を停止（自然鎮火）させ、木質心部３２の燃焼を抑制する。この燃え止まり層３６は、木質心部３２の外周面（側面）に沿った環状に形成されており、木質心部３２を囲むとともに木質心部３２の外周面を被覆している。

【0029】

燃え止まり層３６は、木質心部３２の外周面に沿って交互に配列された複数のセメント系硬化体３６Ａ及び木材３６Ｂを有している。セメント系硬化体３６Ａ及び木材３６Ｂは、角柱状に形成され、木質心部３２の材軸方向に沿って配置されている。これらのセメント系硬化体３６Ａ及び木材３６Ｂは、例えば、接着等によって木質心部３２に接着されている。

【0030】

セメント系硬化体３６Ａは、例えば、モルタルやグラウト等のように、木材３６Ｂよりも高熱容量の高熱容量部材によって形成されている。これにより、燃え止まり層３６の熱容量が、全体として木質心部３２及び燃え代層３８の熱容量よりも大きくなっている。この燃え止まり層３６によって、火災時における燃え代層３８の燃焼が停止（自然鎮火）される結果、木質心部３２の燃焼が抑制される。この燃え止まり層３６の外側には、燃え代層３８が配置されている。

【0031】

（燃え代層）
燃え代層３８は、集成材等の木質材によって形成され、火災時に燃焼して炭化層（断熱層）を形成することにより、木質心部３２への火災熱の浸入を抑制する。この燃え代層３８は、燃え止まり層３６の外周面に沿った環状に形成されており、燃え止まり層３６を囲むとともに、燃え止まり層３６の外周面を被覆している。また、燃え代層３８は、例えば、接着剤等によっても燃え止まり層３６の外周面に接着されている。

【0032】

なお、燃え代層３８の厚み（層厚）は、木質柱３０に求められる耐火性能（耐火時間）や、燃え代層３８の燃焼速度及び遮熱性能に応じて適宜設定されている。

【0033】

耐火被覆部３４には、木質心部３２の側面３２Ｓ（外周面）を露出させる溝部４０が形成されている。溝部４０は、上下方向に延びる矩形の長溝とされている。この溝部４０には、ブラケット４２が配置されている。

【0034】

ブラケット４２は、平断面視にて、Ｔ字形状に形成されている。このブラケット４２は、ベース部４２Ａ、及び接合プレート部４２Ｂを有している。ベース部４２Ａは、木質心部３２の側面３２Ｓに重ねられた状態で、木質心部３２を貫通する複数の通しボルト４４及びナット４６によって木質心部３２に固定されている。

【0035】

なお、木質心部３２における溝部４０と反対側の側面には、支圧板４８及びナット５０が収容される溝部５２が形成されている。また、ブラケット４２の形状は、前述したＴ字形状に限らず、適宜変更可能である。

【0036】

接合プレート部４２Ｂは、ベース部４２Ａから鉄骨梁２０側へ延出している。この接合プレート部４２Ｂは、鉄骨梁２０のウェブ部２４に重ねられた状態で、ボルト５４及びナット５６によってウェブ部２４に接合されている。

【0037】

なお、鉄骨梁２０の端部２０Ｅのウェブ部２４には、ボルト５４用の貫通孔２６（図５参照）が形成されている。また、接合プレート部４２Ｂは、ボルト５４及びナット５６に限らず、溶接等によってウェブ部２４に接合されても良い。また、溝部４０には、鉄骨梁２０の端部２０Ｅとの隙間を塞ぐロックウール等の断熱材５８が設けられている。

【0038】

（鉄骨梁耐火被覆構造）
図１に示されるように、鉄骨梁耐火被覆構造１０は、中間被覆部６０及び端部被覆部７０を有している。中間被覆部６０は、鉄骨梁２０の材軸方向の中間部２０Ｍを耐火被覆している。一方、端部被覆部７０は、鉄骨梁２０の材軸方向の端部２０Ｅを耐火被覆している。

【0039】

ここで、火災時には、鉄骨梁２０の端部２０Ｅから木質柱３０に火災熱が伝達される。そのため、火災時に、鉄骨梁２０の端部２０Ｅの温度が上昇すると、当該端部２０Ｅの耐力や剛性が低下するだけでなく、木質柱３０が燃焼する可能性がある。一方、鉄骨梁２０の中間部２０Ｍは、火災時に耐力や剛性が低下しなければ良い。

【0040】

ここで、一般に、鉄骨梁２０の耐力や剛性が著しく低下し始める温度（例えば、３５０℃～５００℃）は、木質柱３０が燃焼し始める温度（着火温度、例えば、２６０℃）よりも高い。そのため、鉄骨梁２０の耐力と剛性が低下しないように、鉄骨梁２０を全長に亘って一律に耐火被覆すると、鉄骨梁２０の端部２０Ｅから木質柱３０に伝達される火災熱によって木質柱３０が燃焼する可能性がある。

【0041】

この対策として本実施形態では、端部被覆部７０の耐火性能を中間被覆部６０の耐火性能よりも高くすることにより、火災時に木質柱３０の燃焼を抑制している。以下、中間被覆部６０及び端部被覆部７０の構成について具体的に説明する。

【0042】

（中間被覆部）
図２に示されるように、中間被覆部６０は、鉄骨梁２０に求められる耐火性能（耐火時間）に応じて、鉄骨梁２０の材軸方向の中間部２０Ｍを耐火被覆している。つまり、中間被覆部６０は、火災時に鉄骨梁２０の耐力と剛性が低下しないように、鉄骨梁２０の材軸方向の中間部２０Ｍを耐火被覆している。

【0043】

中間被覆部６０は、例えば、吹付けロックウールによって形成されている。この中間被覆部６０は、鉄骨梁２０のウェブ部２４及び下側のフランジ部２２の外面を被覆するとともに、上側のフランジ部２２の上面２２Ｕ以外に外面を被覆している。

【0044】

中間被覆部６０の耐火性能は、鉄骨梁２０に求められる耐火性能に応じて適宜設定される。つまり、中間被覆部６０の耐火性能は、火災時に鉄骨梁２０が所定温度に達しないように、適宜設定される。

【0045】

なお、鉄骨梁２０の材軸方向の中間部２０Ｍとは、鉄骨梁２０における材軸方向両側の端部２０Ｅの間の部位を意味する。また、鉄骨梁２０の材軸方向の端部２０Ｅとは、鉄骨梁２０の端面２０Ｔから少なくともブラケット４２の接合プレート部４２Ｂ全体を含む領域を意味する。

【0046】

（端部被覆部）
端部被覆部７０は、火災時に、鉄骨梁２０の端部２０Ｅから木質柱３０に伝達される熱によって木質柱３０（木質心部３２）が燃焼しないように、すなわち木質柱３０（木質心部３２）が着火温度に達しないように、鉄骨梁２０の端部２０Ｅを耐火被覆している。

【0047】

端部被覆部７０は、仕切ボード７２、縦耐火ボード７４、及び充填コンクリート７８を有している。仕切ボード７２、及び縦耐火ボード７４は、例えば、断熱性が高いけい酸カルシウムボード等によって矩形の板状に形成されている。

【0048】

仕切ボード７２は、鉄骨梁２０の中間部２０Ｍと端部２０Ｅとの境界部に沿って配置されている。また、仕切ボード７２は、ブラケット４２の接合プレート部４２Ｂよりも、鉄骨梁２０の中央側（木質柱３０と反対側）に配置されている。

【0049】

仕切ボード７２は、鉄骨梁２０のウェブ部２４の両側にそれぞれ配置されている。各仕切ボード７２は、一対のフランジ部２２間に配置されている。また、各仕切ボード７２は、木質柱３０と対向するとともに、一対のフランジ部２２に亘って配置されており、図示しない接着剤やビス等によって一対のフランジ部２２及びウェブ部２４の少なくとも一方に固定されている。この仕切ボード７２によって、一対のフランジ部２２間の空間が、鉄骨梁２０の材軸方向に仕切られている。

【0050】

なお、仕切ボード７２は、耐火ボードに限らず、例えば、金属板等によって形成されても良い。

【0051】

図３に示されるように、縦耐火ボード７４は、鉄骨梁２０の木質柱３０側の端部２０Ｅにおいて、仕切ボード７２と共に一対のフランジ部２２間の空間（以下、「充填空間」という）を区画している。具体的には、縦耐火ボード７４は、ウェブ部２４の両側にそれぞれ配置されている。各縦耐火ボード７４は、一対のフランジ部２２間に配置されている。なお、縦耐火ボード７４は、型枠板の一例である。

【0052】

各縦耐火ボード７４は、鉄骨梁２０のウェブ部２４と対向するとともに、一対のフランジ部２２に亘って配置されており、図示しない接着剤やビス等によって一対のフランジ部２２及びウェブ部２４の少なくとも一方に固定されている。さらに、縦耐火ボード７４は、仕切ボード７２と鉄骨梁２０における木質柱３０側の端面２０Ｔ（図４参照）に亘って配置されている。これらの縦耐火ボード７４及び仕切ボード７２によって、一対のフランジ部２２間の充填空間７６が区画されている。この充填空間７６には、充填コンクリート７８が充填されている。

【0053】

充填コンクリート７８は、例えば、現場打ちコンクリートとされている。この充填コンクリート７８は、鉄骨梁２０の上側のフランジ部２２に形成された充填孔８０から充填空間７６に充填されている。なお、充填コンクリート７８は、耐火材及び充填耐火材の一例である。

【0054】

充填コンクリート７８は、自由水を有している。この充填コンクリート７８の外側面７８Ｓは、縦耐火ボード７４によって耐火被覆されている。また、充填コンクリート７８には、ブラケット４２の接合プレート部４２Ｂ、ボルト５４、及びナット５６が埋設されている。これらの充填コンクリート７８及び縦耐火ボード７４によって、端部被覆部７０の耐火性能（耐火時間）が、中間被覆部６０の耐火性能（耐火時間）よりも高くなっている。

【0055】

なお、鉄骨梁２０のフランジ部２２には、図５に示されるように、充填孔８０に替えて、切欠き部８２を形成しても良い。また、充填孔８０や切欠き部８２によるフランジ部２２の断面欠損が問題になる場合には、フランジ部２２に充填孔８０を形成せずに、縦耐火ボード７４等に充填孔を形成しても良い。

【0056】

また、端部被覆部７０と中間被覆部６０とは、部分的にラップさせても良い。これにより、火災時における端部被覆部７０と中間被覆部６０との境界部（境界目地）の開きが抑制される。

【0057】

（作用）
次に、第一実施形態の作用について説明する。

【0058】

本実施形態によれば、鉄骨梁耐火被覆構造１０は、端部被覆部７０及び中間被覆部６０を有している。端部被覆部７０は、鉄骨梁２０における木質柱３０側の端部２０Ｅを耐火被覆している。これにより、火災時における鉄骨梁２０の端部２０Ｅの温度上昇が抑制されるとともに、当該端部２０Ｅから木質柱３０に伝達される火災熱が低減される。したがって、木質柱３０の耐火性能を高めることができる。

【0059】

また、端部被覆部７０の耐火性能は、鉄骨梁２０の中間部２０Ｍを耐火被覆する中間被覆部６０の耐火性能よりも高くなっている。ここで、前述したように、中間被覆部６０は、火災時の温度上昇による鉄骨梁２０の中間部２０Ｍの耐力低下や剛性低下を抑制可能であれば良い。また、一般に、鉄骨梁２０の剛性が低下し始める温度（例えば、３５０℃～５００℃）は、木質柱３０が燃焼し始める温度（着火温度、例えば、２６０℃）よりも高い。そのため、中間被覆部６０に求められる耐火性能は、端部被覆部７０に求められる耐火性能よりも低くなる。

【0060】

したがって、中間被覆部６０の耐火性能を端部被覆部７０の耐火性能よりも低くすることにより、換言すると、端部被覆部７０の耐火性能を中間被覆部６０の耐火性能よりも高くすることにより、火災時における鉄骨梁２０の耐力低下や剛性低下、及び木質柱３０の燃焼を効率的に抑制することができる。

【0061】

また、端部被覆部７０は、一対のフランジ部２２間の充填空間７６に充填される充填コンクリート７８を有している。充填コンクリート７８は、自由水を有している。この自由水が、火災時に蒸発することにより、充填コンクリート７８及び鉄骨梁２０の端部２０Ｅの温度上昇が抑制される。また、充填コンクリート７８中の全ての自由水が蒸発するまでは、充填コンクリート７８及び鉄骨梁２０の端部２０Ｅの温度上昇が継続的に抑制される。したがって、鉄骨梁２０の端部２０Ｅに耐火性能を効率的に高めることができる。

【0062】

さらに、本実施形態では、充填空間７６に充填コンクリート７８を充填することにより、鉄骨梁２０の端部２０Ｅの熱容量が飛躍的に大きくなる。そのため、鉄骨梁２０の下側のフランジ部２２の下面の耐火被覆を省略することができる。したがって、鉄骨梁２０の端部２０Ｅの下側の有効スペースを広げることができる。

【0063】

ここで、充填コンクリート７８が炎に直接的に晒されると、充填コンクリート７８中の自由水が瞬時に蒸発する可能性がある。この場合、充填コンクリート７８の耐火性能が早期に失われる可能性がある。

【0064】

これに対して本実施形態の充填コンクリート７８は、仕切ボード７２及び縦耐火ボード７４によって区画された一対のフランジ部２２間の充填空間７６に充填されている。つまり、充填コンクリート７８の外側面７８Ｓは、縦耐火ボード７４によって耐火被覆されている。この縦耐火ボード７４によって、火災時に充填コンクリート７８が炎に直接的に晒されなくなるため、充填コンクリート７８中の自由水が瞬時に蒸発することが抑制される。したがって、充填コンクリート７８の耐火性能が早期に失われることが抑制される。

【0065】

さらに、本実施形態の縦耐火ボード７４は、断熱性が高いけい酸カルシウムボード等によって形成されている。これにより、充填コンクリート７８中の自由水が瞬時に蒸発することがさらに抑制される。

【0066】

また、充填コンクリート７８は、前述したように充填空間７６に充填されている。これにより、充填コンクリート７８を施工する際に、鉄骨梁２０の一対のフランジ部２２、仕切ボード７２、及び縦耐火ボード７４が型枠として機能する。したがって、充填コンクリート７８の施工性が向上する。

【0067】

（第一実施形態の変形例）
次に、第一実施形態の変形例について説明する。

【0068】

図６に示される変形例では、上記第一実施形態に係る縦耐火ボード７４に替えて、金属板９２によって充填空間７６が区画されている。なお、金属板９２は、型枠板の一例である。

【0069】

具体的には、端部被覆部９０の金属板９２は、例えば、鋼板等によって矩形の板状に形成されている。この金属板９２は、鉄骨梁２０のウェブ部２４と対向するとともに、一対のフランジ部２２に亘って配置されている。また、金属板９２は、溶接等によって一対のフランジ部２２の端部に接合されている。この金属板９２及び仕切ボード７２（図１参照）によって区画された充填空間７６に、充填コンクリート７８が充填されている。

【0070】

このように金属板９２によって充填空間７６を区画することにより、鉄骨梁２０に対する金属板９２の取り付け等が容易となる。

【0071】

また、金属板９２の外面は、耐火被覆材９４によって耐火被覆されている。耐火被覆材９４は、例えば、吹付けロックウール等とされている。この耐火被覆材９４によって、火災時における金属板９２の温度上昇が抑制される。

【0072】

なお、耐火被覆材９４は、吹付けロックウールに限らず、例えば、ロックウール等で形成されたシート状の巻き付け系耐火材や、耐火塗料であっても良い。また、耐火塗料を用いた場合には、金属板９２の表面（金属面）を意匠に活かすことができる。

【0073】

また、火災時における金属板９２の温度上昇は、充填コンクリート７８によって抑制される。したがって、耐火被覆材９４は、必要に応じて金属板９２に設ければ良く、適宜省略可能である。

【0074】

次に、図７に示される変形例では、端部被覆部１００の外形が、中間被覆部６０の外形（図２参照）と同じになっている。具体的には、端部被覆部１００の金属板１０２には、中間被覆部６０の外形に合わせて、鉄骨梁２０のウェブ部２４側へ凹む凹部１０４が形成されている。このように端部被覆部１００及び中間被覆部６０の外形を合せることにより、意匠性が向上する。

【0075】

なお、図８（Ａ）に示される変形例のように、一対のフランジ部２２の端部よりも内側に平板状の金属板１０６を配置することも可能である。

【0076】

次に、上記実施形態では、鉄骨梁２０の一対のフランジ部２２間に充填コンクリート７８を設けたが、図８（Ｂ）に示されるように、一対のフランジ部２２の間には、耐火材としての耐火ボード１０８を設けても良い。

【0077】

耐火ボード１０８は、例えば、けい酸カルシウムボードや石こうボード等によって形成されており、一対のフランジ部２２間に積層された状態で配置されている。この耐火ボード１０８によっても、鉄骨梁２０の端部２０Ｅから木質柱３０に伝達される火災熱を低減することができる。

【0078】

また、耐火ボード１０８を鉄骨梁２０の一対のフランジ部２２間に設けることにより、鉄骨梁２０に耐火ボード１０８を取り付け易くなる。したがって、耐火ボード１０８の施工性が向上する。

【0079】

なお、一対のフランジ部２２間には、ロックウール等で形成されたシート状の巻き付け系耐火材を設けることも可能である。

【0080】

次に、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示される変形例では、中間被覆部１１０及び端部被覆部１１２が、鉄骨梁２０を囲む縦耐火ボード１１４及び横耐火ボード１１６をそれぞれ有している。これにより、中間被覆部１１０及び端部被覆部１１２の外形（断面形状）が同じになっている。

【0081】

縦耐火ボード１１４及び横耐火ボード１１６は、けい酸カルシウムボード等によって形成されている。縦耐火ボード１１４は、一対のフランジ部２２の幅方向の両側にそれぞれ配置されている。各縦耐火ボード１１４は、ウェブ部２４と対向するとともに、一対のフランジ部２２に亘って配置されている。

【0082】

横耐火ボード１１６は、下側のフランジ部２２の下面に沿って配置されており、当該下面を耐火被覆している。また、横耐火ボード１１６は、縦耐火ボード１１４に亘って配置されている。この横耐火ボード１１６及び縦耐火ボード１１４は、上側が開口した断面Ｕ字状を成しており、鉄骨梁２０の上面以外の外面（側面及び下面）を耐火被覆している。

【0083】

ここで、図９（Ｂ）に示されるように、端部被覆部１１２は、充填コンクリート７８を有している。充填コンクリート７８は、縦耐火ボード１１４及び横耐火ボード１１６によって区画された充填空間７６に充填コンクリート７８が充填されている。これにより、端部被覆部１１２の耐火性能が、中間被覆部１１０の耐火性能よりも高くされている。

【0084】

このように縦耐火ボード１１４及び横耐火ボード１１６を用いることにより、中間被覆部１１０及び端部被覆部１１２の外形を容易に合わせることができる。

【0085】

次に、図１０及び図１１に示される変形例では、鉄骨梁２０の端面２０Ｔに、端部プレート１２０が設けられている。端部プレート１２０は、鉄骨梁２０の端面２０Ｔに溶接等によって接合されている。また、端部プレート１２０には、複数の貫通孔１２２が形成されている。

【0086】

図１１に示されるように、端部プレート１２０は、木質心部３２の側面３２Ｓに重ねられた状態で、通しボルト４４及びナット４６によって木質心部３２に固定されている。このようにブラケット４２（図４参照）に替えて、端部プレート１２０を介して木質柱３０と鉄骨梁２０の端部２０Ｅとを接合することも可能である。

【0087】

なお、図１２に示されるように、端部プレート１２０には、通しボルト４４が締結される袋ナット１２８を溶接等によって予め固定しておくことも可能である。

【0088】

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。

【0089】

第二実施形態では、図１３に示されるように、鉄骨梁（鉄骨小梁）２０の端部２０Ｅが木質梁１３０に接合されている。

【0090】

具体的には、木質梁１３０は、荷重（鉛直荷重）を支持する木質心部１３２と、木質心部１３２を耐火被覆する耐火被覆部１３４とを有している。なお、木質梁１３０は、木質部材の一例である。

【0091】

木質梁１３０の木質心部１３２及び耐火被覆部１３４の構成は、基本的に、第一実施形態に係る木質柱３０の木質心部３２及び耐火被覆部３４の構成と同様であるが、木質梁１３０では、木質心部１３２の上面上にスラブ２８が設けられる。そのため、木質梁１３０の上面以外の外周面（側面及び下面）が耐火被覆部１３４によって耐火被覆されている。

【0092】

ここで、鉄骨梁２０の端部２０Ｅは、ブラケット４２を介して木質梁１３０の木質心部１３２に接合されている。この鉄骨梁２０の端部２０Ｅには、上記第一実施形態と同様に、端部被覆部７０が設けられている。

【0093】

これにより、端部被覆部７０によって、火災時における鉄骨梁２０の端部２０Ｅの温度上昇が抑制されるとともに、鉄骨梁２０の端部２０Ｅから木質梁１３０の木質心部１３２に伝達される火災熱が低減される。したがって、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0094】

なお、鉄骨梁２０の端部２０Ｅは、ブラケット４２に限らず、前述した端部プレート１２０（図１１参照）等を介して木質梁１３０に接合しても良い。

【0095】

（変形例）
次に、上記第一実施形態及び第二実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第一実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は、第二実施形態にも適用可能である。

【0096】

上記第一実施形態では、耐火材が、充填コンクリート７８とされるが、耐火材は、例えば、コンクリートやグラウト、モルタル等のセメント系充填材（充填耐火材）であっても良い。また、耐火材は、結晶水を有する石こうや、水酸化アルミニウム等であっても良いし、自由水を有するロック―ル等であっても良い。なお、結晶水を含む耐火材では、火災時に結晶水が蒸発することにより、耐火材の温度上昇が抑制される。

【0097】

また、上記第一実施形態では、縦耐火ボード７４がけい酸カルシウムボードによって形成されるが、縦耐火ボードは、例えば、石こうボードや、ロックウールボード、モルタルボード、セラミックファイバーボード、ＰＣボード、ＡＬＣボード等であっても良い。

【0098】

また、上記第一実施形態では、中間被覆部６０が吹付けロックウールによって形成されるが、中間耐火被覆部は、例えば、前述した各種の縦耐火ボードや、ロックウール成形品等の巻き付け系耐火材、耐火塗料によって形成されても良い。また、中間被覆部６０は、鉄骨梁２０に求められる耐火性能に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。

【0099】

また、上記第一実施形態における木質柱３０の燃え止まり層３６は、木質心部３２への火炎熱の浸入を抑制可能な層であれば良く、例えば、難燃性を有する難燃性層（難燃性型）や、熱の吸収が可能な吸熱性層（吸熱性型）であっても良い。

【0100】

難燃性層としては、木材に難燃薬剤を注入して不燃化処理した難燃薬剤注入層が挙げられる。また、吸熱性層としては、一般木材よりも熱容量が大きな材料、一般木材よりも断熱性が高い材料、または一般木材よりも熱慣性が高い材料によって形成しても良いし、これらの材料と一般木材とを適宜組み合わせて形成しても良い。さらに、難燃性層と、吸熱性層とを適宜組み合わせて（例えば、難燃性層と、吸熱性層とを交互に配置して）、燃え止まり層等を形成しても良い。

【0101】

なお、一般木材よりも熱容量が大きな材料としては、モルタル、石材、ガラス、繊維補強セメント、石こう等の無機質材料、各種の金属材料などが挙げられる。また、一般木材よりも断熱性が高い材料としては、けい酸カルシウム板、ロックウール、グラスウールなどが挙げられる。一般木材よりも熱慣性が高い材料としては、セランガンバツ、ジャラ、ボンゴシ等の木材が挙げられる。

【0102】

また、上記第一実施形態では、耐火被覆部３４を燃え止まり層３６及び燃え代層３８の二層構造にした例を示したが、これに限らない。例えば、燃え止まり層３６を省略し、耐火被覆部３４を燃え代層３８のみで構成しても良いし、燃え代層３８を省略し、耐火被覆部３４を燃え止まり層３６のみで構成しても良い。また、木質柱は、耐火被覆部を備えない無耐火構造であっても良い。

【0103】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0104】

１０ 鉄骨梁耐火被覆構造
２０ 鉄骨梁
２０Ｅ 端部（鉄骨梁の材軸方向の端部）
２０Ｍ 中間部鉄骨梁の材軸方向の中間部）
２２ フランジ部
２４ ウェブ部
３０ 木質柱（木質部材）
６０ 中間被覆部
７０ 端部被覆部
７４ 縦耐火ボード
７８ 充填コンクリート（耐火材）
１００ 端部被覆部
１１０ 中間被覆部
１１２ 端部被覆部
１１４ 縦耐火ボード
１３０ 木質梁（木質部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】