特許 7198157 接合構造

(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】2022-12-20

(45)【発行日】2022-12-28

(54)【発明の名称】接合構造

(51)【国際特許分類】

   E04C 3/292 20060101AFI20221221BHJP

   E04B 1/94 20060101ALI20221221BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20221221BHJP

   E04B 1/30 20060101ALI20221221BHJP

【ＦＩ】

E04C3/292

E04B1/94 H

E04B1/58 503N

E04B1/30 Z

E04B1/58 506T

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019111264

(22)【出願日】2019-06-14

(65)【公開番号】P2019218851

(43)【公開日】2019-12-26

【審査請求日】2021-11-29

(31)【優先権主張番号】P 2018115505

(32)【優先日】2018-06-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122781

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 寛

(74)【代理人】

【識別番号】100116920

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 光

(72)【発明者】

【氏名】抱 憲誓

(72)【発明者】

【氏名】宮本 圭一

(72)【発明者】

【氏名】西村 光太

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 直幸

(72)【発明者】

【氏名】清水 友香子

(72)【発明者】

【氏名】比留間 基晃

【審査官】沖原 有里奈

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０２９０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００９４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１７０７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｃ ３／２９２

Ｅ０４Ｂ １／９４

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｂ １／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

梁のうち木製部材を用いて形成される木材部と、
前記梁のうち鋼製部材を用いて形成され、前記木材部と接合される鋼材部と、
を備え、
前記鋼材部は、前記鋼製部材の表面に耐火材を取り付けて耐火構造とされ、所定の耐火性能を備える第一耐火部と前記第一耐火部より耐火性能の高い第二耐火部とを有し、前記木材部に対し前記第二耐火部を接続して接合されており、
耐火性の部材により構成され、前記木材部と前記鋼材部の接合部分において前記木材部の端部を覆う端部被覆部を備え、
前記端部被覆部は、
前記木材部の端面を覆うとともに、前記木材部と前記鋼材部との接合境界を越えて前記木材部の側面を覆う、接合構造。

【請求項2】

梁のうち木製部材を用いて形成される木材部と、
前記梁のうち鋼製部材を用いて形成され、前記木材部と接合される鋼材部と、
を備え、
前記鋼材部は、前記鋼製部材の表面に耐火材を取り付けて耐火構造とされ、所定の耐火性能を備える第一耐火部と前記第一耐火部より耐火性能の高い第二耐火部とを有し、前記木材部に対し前記第二耐火部を接続して接合されており、
前記木材部の表面の化粧材が、前記木材部と前記鋼材部との接合境界を越えて前記鋼材部側に延長され、前記第二耐火部の前記鋼製部材の表面に取付けられた耐火材の周囲を囲んでいる、接合構造。

【請求項3】

前記鋼材部は、前記第一耐火部が前記木材部に対し前記第二耐火部の長さだけ隔てて設けられている、
請求項１又は２に記載の接合構造。

【請求項4】

前記第一耐火部は、前記鋼製部材の表面に前記耐火材を取り付けて形成され、
前記第二耐火部は、前記鋼製部材の表面に前記耐火材を取り付け、前記耐火材の周囲に同種又は異種の耐火材を配置することにより、前記第一耐火部より耐火性能が高められている、
請求項１～３のいずれか一項に記載の接合構造。

【請求項5】

耐火性の部材により構成され、前記木材部と前記鋼材部の接合部分において前記木材部の端部を覆う端部被覆部を備える、
請求項１～４のいずれか一項に記載の接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物などの部材の接合に用いられる接合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建築物の部材の接合構造として、例えば、特許第５９９０４２５号公報に記載されるように、木材と鋼材を接合する接合構造が知られている。この接合構造は、木材と鋼材を接合する接合部材を用い、接合部材が鋼材から木材の心材へ力を伝えるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５９９０４２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような接合構造にあっては、火災時において鋼材が加熱される場合、鋼材の熱が木材へ伝達されて木材が燃焼してしまうことを防止する必要がある。このため、鋼材の耐火性能を高めることが求められる。例えば、鋼材の表面に耐火材を被覆するなどして鋼材の耐火性能を高めて鋼材の温度上昇を抑えることができるが、鋼材の耐火性能を高めることにより接合構造の製造コストが高くなってしまう。

【0005】

そこで、本発明は、所望の耐火性能を確保しつつコスト低減が図れる接合構造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】

すなわち、本発明に係る接合構造は、木製部材を用いて形成される木材部と、鋼製部材を用いて形成され木材部と接合される鋼材部とを備え、鋼材部は、鋼製部材の表面に耐火材を取り付けて耐火構造とされ、所定の耐火性能を備える第一耐火部と第一耐火部より耐火性能の高い第二耐火部を有し、木材部に対し第二耐火部を接続して接合されている。この接合構造によれば、耐火性能の高い第二耐火部を木材部に接続して鋼材部を木材部に接合することにより、火災時において鋼材部の熱が木材部へ伝達されることを抑制することができる。また、鋼材部が第一耐火部を備えることにより耐火性能の向上のためのコストを抑えることができる。これにより、接合構造の耐火性能を確保しつつ、コストの低減を図ることができる。

【0007】

また、本発明に係る接合構造において、鋼材部は、第一耐火部が木材部に対し第二耐火部の長さだけ隔てて設けられていてもよい。この場合、火災時に高温となりやすい第一耐火部を木材部から離して設けることにより、鋼材部の熱が木材部へ伝達されることを抑制することができる。

【0008】

また、本発明に係る接合構造において、鋼材部は第一耐火部が木材部に対し０．４ｍ以上離して設けられていてもよい。この場合、耐火性能の低い第一耐火部を木材部から０．４ｍ以上離して設けることにより、鋼材部の第二耐火部が木材炭化温度を超えることが抑制され、所望の耐火性能を満たすことができる。

【0009】

さらに、本発明に係る接合構造において、鋼材部は、第一耐火部が木材部に対し０．４ｍ離して設けられていてもよい。この場合、耐火性能の低い第一耐火部を木材部から０．４ｍ離して設けることにより、所望の耐火性能を確保しつつ、第二耐火部の領域を小さくすることによって低コスト化を図ることができる。

【0010】

また、本発明に係る接合構造において、第一耐火部は、鋼製部材の表面に耐火材を取り付けて形成され、第二耐火部は、鋼製部材の表面に耐火材を取り付け、耐火材の周囲に同種又は異種の耐火材を配置することにより、第一耐火部より耐火性能が高められていてもよい。この場合であっても、上述の接合構造と同様な作用効果が得られる。また、第二耐火部の表面を木材とすることで良好な外観を得ることができる。

【0011】

また、本発明に係る接合構造において、耐火性の部材により構成され、木材部と鋼材部の接合部分において木材部の端部を覆う端部被覆部を備えていてもよい。この場合、火災時において、鋼材部の熱が木材部の端部に影響することが抑制され、鋼材部の熱により木材部の端部が燃焼することが抑制される。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、所望の耐火性能を確保しつつ、製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る接合構造の概要説明図である。

【図2】図１の接合構造における接合部分の斜視図である。

【図3】図１の接合構造における断面図である。

【図4】図１の接合構造における断面図である。

【図5】図１の接合構造における断面図である。

【図6】図１の接合構造における木材部と第二耐火部との距離と温度の関係を示すグラフである。

【図7】耐火試験における炉内温度を示すグラフである。

【図8】耐火試験における第一耐火部の温度を示すグラフである。

【図9】耐火試験における第二耐火部の温度を示すグラフである。

【図10】耐火試験における接合部材の温度を示すグラフである。

【図11】実施形態に係る接合構造の変形例を示す図である。

【図12】実施形態に係る接合構造の変形例を示す図である。

【図13】実施形態に係る接合構造の変形例を示す図である。

【図14】実施形態に係る接合構造の変形例を示す図である。

【図15】図１４の接合構造における断面図である。

【図16】実施形態に係る接合構造の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0015】

図１は本発明の実施形態に係る接合構造１の概要説明図である。

【0016】

図１は、本実施形態に係る接合構造１の構成を示す概要図である。図２は、接合構造１の接合部分の斜視図である。図３は、木材部の断面図であって、図１のIII-IIIにおける断面を示している。図４は、鋼材部の第二耐火部の断面図であって、図１のIV-IVにおける断面を示している。図５は、鋼材部の第一耐火部の断面図であって、図１のV-Vにおける断面を示している。

【0017】

図１に示すように、本実施形態に係る接合構造１は、木材部２と鋼材部３を接合する構造である。木材部２及び鋼材部３は、建築物の躯体を構成する部材であり、本実施形態では建築物の梁を構成している。

【0018】

木材部２は、木製部材を用いて形成されている。すなわち、木材部２は、木材を主材として設けられる棒状の部材であり、水平方向に向けて配置されている。木材部２は、耐火性の木材が用いられる。例えば、図３に示すように、木材部２は、断面矩形とされ、荷重支持部２１、難燃部２２及び表面部２３を有している。荷重支持部２１は、木材部２の断面において中心部分に設けられており、木材により形成され、木材部２における荷重支持材として機能する部位である。難燃部２２は、木材部２の断面において荷重支持部２１の外側を覆うように矩形枠状に形成されており、木材部２における燃え止まり材として機能する。つまり、難燃部２２は、表面部２３が燃焼した場合であっても、中心部分の荷重支持部２１まで炭化が進行することを抑制する部位である。この難燃部２２は、例えば、難燃性の薬剤を注入した木材により形成される。また、難燃部２２は、木材より燃えにくい部材により形成されていてもよい。表面部２３は、木材部２の断面において難燃部２２の外側を覆うように設けられ矩形枠状に形成されている。この表面部２３は、木材部２の表面に設けられる部材であり、例えば木材部２の燃え代材又は化粧材として機能する。

【0019】

木材部２は、例えば、小断面の複数の木材を貼り合わせて構成される集成材により設けられている。具体的には、木材部２の荷重支持部２１、難燃部２２及び表面部２３はそれぞれ集成材により設けられており、木材部２が耐火集成材として構成される。図３では、説明の便宜上、荷重支持部２１、難燃部２２及び表面部２３が単一の木材により形成されるように示されているが、荷重支持部２１、難燃部２２及び表面部２３は小断面の複数の木材を貼り合わせて形成されている。

【0020】

図３において、木材部２の荷重支持部２１には、接合部材４が配置されている。接合部材４は、木材部２と鋼材部３を接合するための部材である。図２に示すように、接合部材４は、木材部２及び鋼材部３に挿通されて設けられている。接合部材４は、荷重支持部２１を挿通しており、木材部２と鋼材部３のとの境界位置から所定の距離まで延びている。接合部材４としては、例えば、鋼製のプレートが用いられる。接合部材４には、図３に示すように、ドリフトピン２４が貫通している。すなわち、接合部材４には、木材部２の領域において、長手方向と交差する方向に向けてドリフトピン２４が貫通して取り付けられている。ドリフトピン２４が取り付けられることにより、接合部材４が木材部２と一体化され木材部２から容易に抜け外れないように結合される。ドリフトピン２４は、例えば、木材部２の高さ方向及び長手方向に沿って複数取り付けられる。なお、図３では、ドリフトピン２４が高さの異なる位置に三つ取り付けられているが、ドリフトピン２４は、二つ以下又は四つ以上取り付けられていてもよい。また、接合部材４としては、棒状又はブロック状など板状以外の形状のものを用いてもよい。この場合、接合部材４と木材部２の結合手段は、ドリフトピン２４以外のものを用いて行ってもよい。

【0021】

図１において、鋼材部３は、鋼製部材を用いて形成され、木材部２と接合されている。すなわち、鋼材部３は、鋼材を主材として設けられる棒状の部材であり、水平方向に向けて配置され、木材部２と突き合わされて接合されている。図２に示すように、鋼材部３は、鋼製部材としてＨ形鋼又はＩ形鋼である鋼材３３を有している。鋼材３３の表面には、耐火材３４が取り付けられている。耐火材３４としては、例えばロックウール、ケイ酸カルシウム、グラスウールなどが用いられる。耐火材３４は、例えば、鋼材３３に対して吹き付けることにより、鋼材３３の表面を被覆するように取り付けられる。また、耐火材３４として、シート状又は板状の耐火部材を用い、その耐火部材を鋼材３３の表面に取り付けてもよい。さらに、耐火材３４として、塗料を用い、その塗料を鋼材３３の表面に塗布して耐火性能を高めてもよい。このように鋼材３３の表面に耐火材３４を取り付けることにより、鋼材部３が耐火構造となる。

【0022】

図１に示すように、鋼材部３は、第一耐火部３１と第二耐火部３２を有している。第一耐火部３１及び第二耐火部３２は、鋼材３３より高い耐火性能を備えている。第二耐火部３２は、第一耐火部３１より高い耐火性能を備えている。第二耐火部３２は、木材部２に接続される位置に設けられている。すなわち、第二耐火部３２は、木材部２に隣接する位置に設けられている。第一耐火部３１は、木材部２に対し第二耐火部３２を挟んだ位置に設けられている。つまり、第一耐火部３１は、木材部２に対し第二耐火部３２の長さＬだけ隔てて設けられている。

【0023】

第二耐火部３２の長さＬは、例えば０．４ｍ以上とされる。すなわち、第一耐火部３１は、木材部２に対し０．４ｍ以上離して設けられている。耐火性能の高い第二耐火部３２を０．４ｍ以上として設けることにより、接合構造１を１時間耐火構造物として機能させることができる。また、第二耐火部３２の長さＬは、例えば０．４～１．０ｍに設定してもよいし、０．４～１．５ｍに設定してもよい。このように、第二耐火部３２の長さＬを所定の長さ以下にすることにより、耐火のための製造コストを低減することができる。

【0024】

図６は、木材部２から第一耐火部３１までの距離（第二耐火部３２の長さＬ）と１時間燃焼時における木材部２の温度の関係を示したグラフである。横軸は木材部２から第一耐火部３１までの距離であり、縦軸は１時間燃焼時における木材部２の荷重支持部２１の温度である。図６は、接合構造１において、１時間燃焼を行った場合の木材部２の温度を示している。第一耐火部３１が１時間耐火構造となり、第二耐火部３２が３時間耐火構造となるように、耐火材３４が設けられている。

【0025】

図６に示すように、木材部２から第一耐火部３１までの距離が長くなるほど、木材部２における１時間燃焼時の温度が低くなっている。これは、木材部２に接続する第二耐火部３２の長さＬが長いほど、鋼材部３から伝わる熱が少なくなるためである。図６のＴは、木材炭化温度（２６０°Ｃ）を示している。図６を見れば、１時間燃焼時において、木材部２から第一耐火部３１までの距離が０．４ｍ以上であれば、木材部２が木材炭化温度に達しないことがわかる。すなわち、１時間燃焼時の温度が２６０°Ｃとなるのは、木材部２から第一耐火部３１までの距離がほぼ０．４ｍ（０．４ｍより若干短い距離）の場合であり、木材部２から第一耐火部３１までの距離を０．４ｍ以上とすることにより、接合構造１が１時間耐火構造として機能することがわかる。

【0026】

また、木材部２から第一耐火部３１までの距離が０．４ｍとする場合、耐火性能の高い第二耐火部３２の領域を小さく抑えることができる。つまり、接合構造１において所定の耐火機能（例えば、１時間耐火構造）を確保しつつ、耐火のためのコストを小さく抑えることが可能となる。ここで、距離が０．４ｍには、距離がほぼ０．４ｍも含まれる。例えば、施工誤差や耐火材性能などを考慮して０．４ｍ±０．１ｍの距離としてもよい。また、施工誤差等を考慮し、木材部２から第一耐火部３１までの距離が０．５ｍとしてもよい。この場合、接合構造１において確実に耐火機能を確保することができる。さらに、耐火機能に余裕を持たせた設計とするために、木材部２から第一耐火部３１までの距離が１. ０ｍとしてもよい。

【0027】

図４に示すように、鋼材部３の第二耐火部３２は、鋼材３３の表面に耐火材３４を取り付けて構成されている。鋼材３３を耐火材３４で被覆することにより、火災時などに鋼材３３が火炎に曝されて高温状態となることを抑制することができる。第二耐火部３２は、第一耐火部３１より耐火性能が高くなるように設けられている。例えば、第二耐火部３２の耐火材３４の厚さＴ２は、第一耐火部３１における耐火材３４の厚さＴ１より厚い。具体的には、第二耐火部３２が３時間耐火構造となるように耐火材３４の厚さＴ２が設定される。なお、耐火材３４は、鋼材３３の全ての表面に取り付けられていなくてもよい。例えば、図４では、鋼材３３の上面には耐火材３４が取り付けられていない。これは、鋼材３３の上方に床スラブなどの部材が配置されるためである。建築物として構築された場合に空間に露出する箇所に耐火材３４を取り付けておけば所望の耐火機能を発揮することができる。

【0028】

なお、第二耐火部３２の耐火材３４として、第一耐火部３１の耐火材３４より耐火性の高い材料を用いることにより、第二耐火部３２の耐火性能を高めてもよい。また、これら以外の設置構成により、第二耐火部３２の耐火性能を第一耐火部３１の耐火性能より高める場合もある。

【0029】

図１、２に示すように、第二耐火部３２おいて、接合部材４が鋼材３３と接合されている。接合部材４は、鋼材部３の領域にて、木材部２と鋼材部３のとの境界位置から所定の距離まで延びている。接合部材４は、例えば、図４に示すように、鋼材３３のウェブ３３ａに対し締結部材３５によって結合されている。締結部材３５としては、ボルトとナットが用いられる。なお、接合部材４と鋼材３３との接合は、ボルト及びナット以外の締結部材３５を用いて行ってもよいし、溶接など締結部材３５を用いない手法により行ってもよい。

【0030】

図５に示すように、鋼材部３の第一耐火部３１は、鋼材３３の表面に耐火材３４を取り付けて構成されている。鋼材３３を耐火材３４で被覆することにより、火災時などに鋼材３３が火炎に曝されて高温状態となることを抑制することができる。第一耐火部３１は、第二耐火部３２より耐火性能が低くなるように設けられている。例えば、第一耐火部３１の耐火材３４の厚さＴ１は、第二耐火部３２における耐火材３４の厚さＴ２より薄い。具体的には、第一耐火部３１が１時間耐火構造となるように耐火材３４の厚さＴ１が設定される。このように耐火性能を低下させて第一耐火部３１を設けることにより、耐火のためのコストを低減することができる。なお、第一耐火部３１においても第二耐火部３２と同様に、耐火材３４は鋼材３３の全ての表面に取り付けられていなくてもよい。

【0031】

次に本実施形態に係る接合構造１の機能について説明する。

【0032】

図１において、火災時には、接合構造１の周囲が高温状態となる。木材部２は、所定の耐火構造とすることにより、表面が燃焼した場合であっても所望の荷重支持力を発揮する。例えば、図３に示すように、木材部２において荷重支持部２１の周りに難燃部２２を設けることにより、表面部２３が燃焼したとしても、難燃部２２が燃焼せず、荷重支持部２１まで炭化してしまうことが抑えられる。このため、木材部２は、表面部２３が燃焼したとしても、所望の支持力を失わない。

【0033】

鋼材部３は、鋼材３３が耐火材３４で被覆されているため、鋼材３３が高温状態となることが抑制される。しかしながら、周囲の熱や火炎の曝露などにより鋼材３３の温度は上昇する。このとき、鋼材３３の熱が接合部材４を通じて木材部２へ伝わることが懸念される。

【0034】

ところが、本実施形態に係る接合構造１では、木材部２に対し耐火性能の高い第二耐火部３２が接合されている。このため、木材部２に隣接する鋼材部３において、鋼材３３が高温状態となることが抑制され、接合部材４を通じて鋼材部３の熱が木材部２へ伝導することが抑えられる。すなわち、火災時には、鋼材部３の第一耐火部３１及び第二耐火部３２は、火炎に曝されるなどして鋼材３３の温度が上昇する。このとき、第二耐火部３２は耐火性能が高いため、第二耐火部３２の鋼材３３は第一耐火部３１の鋼材３３と比べて温度上昇が抑制される。つまり、火災時において、第二耐火部３２の鋼材３３は、第一耐火部３１の鋼材３３と比べて低い温度を保つのである。これにより、接合部材４を通じて、鋼材部３から木材部２への熱の伝導が抑制され、木材部２が木材炭化温度まで熱せられることが抑制される。

【0035】

一方、本実施形態に係る接合構造１では、鋼材部３において第一耐火部３１を備えている。第一耐火部３１は、第二耐火部３２により耐火性能が低いが、耐火のための製造コストが低い部位となっている。例えば、第一耐火部３１及び第二耐火部３２において、鋼材３３に耐火材３４を被覆して耐火構造とする場合、第一耐火部３１は、第二耐火部３２と比べて耐火材３４を薄く形成することができる。このため、第一耐火部３１は第二耐火部３２と比べて少ない耐火材３４で形成することが可能であり、第一耐火部３１を設けることにより、コスト低減が図れる。

【0036】

次に本実施形態に係る接合構造１の耐火試験について説明する。

【0037】

接合構造１について、実際に１時間耐火試験を行った。試験体は、図１に示す接合構造１において左右の柱部分を除いた構造である。木造部の長さは２０００ｍｍ、接合部材４の長さは６００ｍｍ、第二耐火部３２の長さＬは１０００ｍｍ、第一耐火部３１の長さは２０００ｍｍである。これらの長さは、水平方向の長さである。また、木材部２と鋼材部３の上面には、厚さ１００ｍｍの軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）のパネルを設置した。鋼材３３は、高さ４００ｍｍのＨ形鋼（Ｈ－４００×２００×８×１３）を用いた。第二耐火部３２については３時間耐火仕様の耐火被覆を行い、第一耐火部３１については１時間耐火仕様の耐火被覆を行った。

【0038】

このような試験体を炉内に設置し、１時間耐火試験を開始した。図７は、炉内の温度を示すグラフである。横軸は加熱開始からの経過時間（分）、縦軸は炉内の温度（°Ｃ）である。炉内の温度は、ＩＳＯ８３４に応じた熱曲線に従い、徐々に上昇している。加熱開始から６０分後に加熱を停止した。

【0039】

図８は、耐火試験における第一耐火部３１の鋼材３３の温度を示したグラフである。横軸は加熱開始からの経過時間（分）、縦軸は第一耐火部３１の鋼材３３の温度（°Ｃ）である。温度の計測位置は、第一耐火部３１における鋼材３３の中央位置である。図８を見ると、第一耐火部３１の鋼材３３の温度は徐々に上昇し、４００°Ｃまで達している。加熱停止後は、徐々に温度が低下している。

【0040】

図９は、耐火試験における第二耐火部３２の鋼材３３の温度を示すグラフである。横軸は加熱開始からの経過時間（分）、縦軸は第二耐火部３２の鋼材３３の温度（°Ｃ）である。温度の計測位置は、第二耐火部３２における鋼材３３の中央位置である。図９を見ると、第二耐火部３２の鋼材３３の温度は徐々に上昇しているが、１１０°Ｃまでしか達していない。加熱停止後（６０分経過後）もわずかに温度が上昇しているのは、第一耐火部３１の鋼材３３からの熱の伝導の影響と考えられる。

【0041】

図１０は、耐火試験における接合部材４の温度を示すグラフである。横軸は加熱開始からの経過時間（分）、縦軸は接合部材４の表面温度（°Ｃ）である。図１０を見ると、接合部材４の表面温度は徐々に上昇しているが、１００°Ｃまでしか達していない。このため、鋼材部３の鋼材３３からの熱の侵入は十分に抑制されていると考えられる。また、木材部２の状態を耐火試験後に確認したところ、荷重支持部２１の燃え込みは確認されなかった。

【0042】

このように、木材部２と第一耐火部３１の間に第二耐火部３２を設けることにより、加熱された際に鋼材部３から木材部２への熱の侵入が十分に抑制されることが確認できた。すなわち、仮に、鋼材部３に第二耐火部３２が設けられておらず、木材部２に第一耐火部３１が隣接していたとすると、接合部材４を通じて第一耐火部３１の鋼材３３の熱が木材部２へ伝導され、木材部２がかなりの高温になると考えられる。しかしながら、本実施形態に係る接合構造１では、木材部２に対し隣接する位置に第二耐火部３２を設けることにより、第一耐火部３１の鋼材３３の熱が木材部２へ直接伝導されることが抑制される。これにより、木材部２の温度が木材炭化温度に達することを回避できた。

【0043】

以上のように、本実施形態に係る接合構造１によれば、耐火性能の高い第二耐火部３２を木材部２に接続して鋼材部３を木材部２に接合することにより、火災時において鋼材部３の熱が木材部２へ伝達されることを抑制することができる。また、鋼材部３が第一耐火部３１を備えることにより耐火性能の向上のためのコストを抑えることができる。これにより、接合構造１の耐火性能を確保しつつ、コストの低減を図ることができる。

【0044】

また、本実施形態に係る接合構造１によれば、鋼材部３の第一耐火部３１が木材部２に対し第二耐火部３２の長さだけ隔てて設けられている。このように、火災時に高温となりやすい第一耐火部３１を木材部２から離して設けることにより、鋼材部３の熱が木材部２へ伝達されることを的確に抑制することができる。

【0045】

また、本実施形態に係る接合構造１によれば、鋼材部３の第一耐火部３１が木材部２に対し０．４ｍ以上離して設けられている。この場合、耐火性能の低い第一耐火部３１を木材部２から０．４ｍ以上離して設けることにより、第一耐火部３１の熱が第二耐火部３２へ伝導したとしても、第二耐火部３２が木材炭化温度を超えることが抑制される。これにより、接合構造１において、所望の耐火性能を満たすことができる。

【0046】

また、本実施形態に係る接合構造１において、鋼材部３の第一耐火部３１が木材部２に対し０．４ｍ離して設けられることにより、所望の耐火性能を確保しつつ、第二耐火部３２の範囲を小さくすることによって低コスト化を図ることができる。

【0047】

以上、本発明を上述の実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲の記載の要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

【0048】

例えば、上述した実施形態では、接合構造１を梁に適用した場合について説明したが、その他の建築部材に適用してもよい。例えば、図１１に示すように接合構造１を建築物の柱に適用してもよい。図１１では、柱の下方に木材部２を設け、上方に鋼材部３を設ける場合を示している。なお、柱の下方に鋼材部３を設け、上方に木材部２を設けることもできる。また、柱及び梁について接合構造１を適用してもよい。例えば、図１２に示すように、梁を木材部２とし柱を鋼材部３として接合した構造であってもよい。また、図１３に示すように、梁を鋼材部３とし柱を木材部２として接合した構造であってもよい。これらの場合においても、上述した実施形態と同様な作用効果を得ることができる。すなわち、耐火性能の高い第二耐火部３２を木材部２に接続して鋼材部３を木材部２に接合することにより、火災時において鋼材部３の熱が木材部２へ伝達されることを抑制することができる。また、鋼材部３が第一耐火部３１を備えることにより耐火性能の向上のためのコストを抑えることができる。これにより、接合構造１の耐火性能を確保しつつ、コストの低減を図ることができる。また、鋼材部３の第一耐火部３１が木材部２に対し第二耐火部３２の長さだけ隔てて設けることにより、火災時に高温となりやすい第一耐火部３１を木材部２から離して設けることができ、鋼材部３の熱が木材部２へ伝達されることを的確に抑制することができる。また、鋼材部３の第一耐火部３１を木材部２に対し０．４ｍ以上離して設けることにより、第一耐火部３１の熱が第二耐火部３２へ伝導したとしても、第二耐火部３２が木材炭化温度を超えることを抑制することができる。さらに、鋼材部３の第一耐火部３１が木材部２に対し０．４ｍ離して設けられることにより、所望の耐火性能を確保しつつ、第二耐火部３２の範囲を小さくすることによって低コスト化を図ることができる。

【0049】

また、本発明に係る接合構造は、梁、柱以外の建築部材に適用することもできる。例えば、建築物の壁、床などの接合に適用してもよい。

【0050】

また、上述した実施形態では、第二耐火部３２の耐火材３４を第一耐火部３１の耐火材３４より厚く形成することにより、第二耐火部３２の耐火性能を第一耐火部３１より高くなるように設ける場合について説明したが、その他の構造により、第二耐火部３２の耐火性能を第一耐火部３１より高くしてもよい。例えば、第二耐火部３２は、同種又は異種の耐火被覆材を複数重ねて設けることで、第一耐火部３１より耐火性能を高めてもよい。具体的には、図１４及び図１５に示すように、第二耐火部３２は、鋼材３３の表面に耐火材３４を取り付け、耐火材３４の周囲に木材を配置して構成される。この第二耐火部３２において、鋼材３３の表面に取り付けられる耐火材３４の厚さＴ２は、第一耐火部３１の耐火材３４の厚さＴ１と同一の厚さ又は第一耐火部３１の耐火材３４の厚さＴ１より厚い厚さとされる。耐火材３４の周囲の木材としては、木材部２の表面部２３が用いられる。すなわち、木材部２の表面部２３を鋼材部３側へ延ばし第二耐火部３２の範囲に設けることにより、鋼材３３及び耐火材３４を表面部２３で覆って、第二耐火部３２が構成される。このように第二耐火部３２を設けることにより、第二耐火部３２が第一耐火部３１より高い耐火性能となり、上述した実施形態と同様な作用効果が得られる。また、第二耐火部の表面を木材とすることで良好な外観を得ることができる。

【0051】

また、第二耐火部３２の表面部２３は、木材部２の表面部２３とは別の部材で構成されていてもよい。例えば、第二耐火部３２の表面部２３を断面Ｕ型の部材として形成し、この表面部２３を鋼材３３及び耐火材３４の外側に設置して、第二耐火部３２を構成してもよい。この場合、断面Ｕ型の表面部２３は、Ｌ型アングルなどの金具を用いて木材部２の端面に取り付けられる。また、断面Ｕ型の表面部２３は、上方に設置される床スラブに対しネジ、ビス、ボルト、アンカなどを用いて取り付けられてもよい。また、断面Ｉ型と断面Ｌ型の部材を組み合わせて断面Ｕ型とした表面部２３を鋼材３３及び耐火材３４の外側に設置して、第二耐火部３２を構成してもよい。また、三つの断面Ｉ型の平板状の部材を組み合わせて断面Ｕ型とした表面部２３を鋼材３３及び耐火材３４の外側に設置して、第二耐火部３２を構成してもよい。また、鋼材３３及び耐火材３４の外側に設置される木材は、難燃処理をしていない無処理の木材を用いてもよい。さらに、鋼材３３及び耐火材３４の外側に設置される木材は、難燃処理を行った木材を用いてもよい。例えば、鋼材３３及び耐火材３４を難燃部２２及び表面部２３で覆って第二耐火部３２を構成してもよい。難燃部２２は、難燃処理を行った木材により形成されている。難燃部２２及び表面部２３は、木材部２の難燃部２２及び表面部２３を鋼材部３側へ延ばして形成されてもよいし、木材部２の難燃部２２及び表面部２３とは別体のものを用いてもよい。このような場合であっても、第二耐火部３２が第一耐火部３１より高い耐火性能となり、上述した実施形態と同様な作用効果が得られる。また、第二耐火部の表面を木材とすることで良好な外観を得ることができる。

【0052】

また、図１６に示すように、木材部２と鋼材部３の接合部分において、木材部２の端部を覆う端部被覆部３４ａを設けてもよい。端部被覆部３４ａは、例えば耐火性の部材により構成され、具体的には耐火材３４と同一の部材により構成される。つまり、端部被覆部３４ａは、ロックウール、ケイ酸カルシウム、グラスウールなどの耐火性の部材により構成される。例えば、端部被覆部３４ａとして湿式の耐火部材を用いる場合、鋼材３３の表面に耐火材３４を吹き付けるときに、木材部２の端部を覆うように耐火材３４を吹き付けて、端部被覆部３４ａを設ければよい。このとき、端部被覆部３４ａは、少なくとも、木材部２の端面２５を覆うように設けられる。これにより、火災時において、鋼材部３の熱が木材部２の端面２５に影響することが抑制される。また、鋼材部３の熱によって木材部２の端面２５が燃焼することが抑制される。端部被覆部３４ａは、木材部２と鋼材部３を接合した際に露出する木材部２の端面２５だけを覆うのでなく、木材部２の側面や底面を覆っていてもよい。例えば、図１６に示すように、端部被覆部３４ａが木材部２と鋼材部３の接合境界を越えて木材部２の側面や底面を覆ってもよい。図１６では、端部被覆部３４ａが木材部２の側部を覆っていることが示されている。このように、端部被覆部３４ａが木材部２の側面や底面まで延設されることにより、火災時において、熱による膨張及び収縮によって木材部２と鋼材部３の間に隙間が生じたとしても、木材部２の端面２５に熱が入り込むことを抑制することができる。なお、端部被覆部３４ａは、木材部２と鋼材部３を接合した際に露出する木材部２の端面２５だけを覆うのでなく、木材部２の端面２５全体を覆うように設けられていてもよい。例えば、木材部２の端面２５に端部被覆部３４ａを取り付けておき、端部被覆部３４ａを挟んで鋼材部３を木材部２に接合してもよい。また、端部被覆部３４ａは、湿式の耐火部材からなるものに限られず、シート状又は板状の耐火部材により構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１…接合構造、２…木材部、３…鋼材部、４…接合部材、２１…荷重支持部、２２…難燃部、２３…表面部、２４…ドリフトピン、２５…端面、３１…第一耐火部、３２…第二耐火部、３３…鋼材、３３ａ…ウェブ、３４…耐火材、３４ａ…端部被覆部、３５…締結部材。

【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】

【図14】

【図15】

【図16】