特許 7605690 コンクリート充填鋼管の耐火被覆構造

(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】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】コンクリート充填鋼管の耐火被覆構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/94 20060101AFI20241217BHJP

   B27M 3/00 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

E04B1/94 D

B27M3/00 E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021083127

(22)【出願日】2021-05-17

(65)【公開番号】P2022176613

(43)【公開日】2022-11-30

【審査請求日】2023-07-20

【早期審査対象出願】

(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】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】蛇石 貴宏

(72)【発明者】

【氏名】西村 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】花井 厚周

(72)【発明者】

【氏名】藤村 雅彦

【審査官】須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０７９５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１１０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０１１７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１２０４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８０８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８７５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０５８２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４７７５５６６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／６２－１／９９

Ｂ２７Ｍ １／００－３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部にコンクリートが充填された鋼管と、
前記鋼管を取り囲む複数の木質耐火被覆材と、
複数の前記木質耐火被覆材の全内面にそれぞれ取り付けられて複数の前記木質耐火被覆材とそれぞれあらかじめ一体化され、隙間を介して前記鋼管の外面を環状に取り囲んで耐火被覆する複数の金属板と、
を備えるコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造。

【請求項2】

内部にコンクリートが充填された鋼管に取り付けられ、断熱層を介して前記鋼管の外面を耐火被覆する木質耐火被覆材と、
前記鋼管の前記外面から突出するネジ部材と、
を備え、
前記木質耐火被覆材は、前記鋼管の前記外面との間に前記断熱層としての隙間を空けた状態で前記ネジ部材を用いて前記鋼管に取り付けられている、
コンクリート充填鋼管の耐火被覆構造。

【請求項3】

内部にコンクリートが充填された鋼管に取り付けられ、断熱層を介して前記鋼管の外面を耐火被覆する木質耐火被覆材と、
前記木質耐火被覆材に設けられ、該木質耐火被覆材の外面側を向く被係合部と、
前記鋼管の外面に設けられ、前記被係合部に係合している係合部と、
を備えるコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造。

【請求項4】

内部にコンクリートが充填された鋼管に取り付けられ、断熱層を介して前記鋼管の外面を耐火被覆する木質耐火被覆材と、
前記鋼管の外面から突出し、前記木質耐火被覆材の内面に形成された位置決め穴に挿入される位置決め突起と、
を備えるコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造。

【請求項5】

内部にコンクリートが充填された丸形鋼管に取り付けられ、断熱層を介して前記丸形鋼管の外周面を耐火被覆する円筒状の木質耐火被覆材を製造する木質耐火被覆材の製造方法
であって、
前記木質耐火被覆材を周方向に分割した複数の分割ピースが外周面に取り付けられた回転軸体を回転させながら、前記木質耐火被覆材の外周面を断面円形状に切削する切削工程と、
前記回転軸体から複数の前記分割ピースを取り外し、前記丸形鋼管に取り付ける取付工程と、
を備える木質耐火被覆材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート充填鋼管の耐火被覆構造に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼管の外面が木質材で覆われた構造部材が知られている（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２０１７－０８９３２９号公報

【文献】特開２０１９－０５６２０２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１，２に開示された技術では、木質材によって鋼管を覆うことにより、鋼管の意匠性を高めることができるものの、耐火性能の観点で改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記の事実を考慮し、コンクリート充填鋼管の意匠性を高めつつ、耐火性能を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１態様に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造は、内部にコンクリートが充填された鋼管に取り付けられ、断熱層を介して前記鋼管の外面を耐火被覆する木質耐火被覆材を備える。

【0007】

請求項１に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造によれば、鋼管の内部には、コンクリートが充填されている。このコンクリートの熱容量によって、鋼管の耐火性が高められる。

【0008】

また、鋼管には、木質耐火被覆材が取り付けられている。木質耐火被覆材は、鋼管の外面を耐火被覆している。これにより、鋼管の意匠性を高めつつ、鋼管の耐火性能を高めることができる。

【0009】

さらに、木質耐火被覆材は、断熱層を介して鋼管の外面を耐火被覆している。この断熱層によって、鋼管の耐火性能をさらに高めることができる。

【0010】

第２態様に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造は、第１態様に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造において、前記鋼管の前記外面から突出するネジ部材を備え、前記木質耐火被覆材は、前記鋼管の前記外面との間に前記断熱層としての隙間を空けた状態で前記ネジ部材を用いて前記鋼管に取り付けられている。

【0011】

第２態様に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造によれば、木質耐火被覆材は、鋼管の外面との間に断熱層としての隙間を空けた状態で、鋼管の外面から突出するネジ部材を用いて鋼管に取り付けられている。

【0012】

このように木質耐火被覆材と鋼管の外面との間に断熱層としての隙間を空けることにより、隙間によって木質耐火被覆材の施工誤差等を吸収しつつ、鋼管の耐火性能を高めることができる。

【0013】

第３態様に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造は、第１態様に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造において、前記木質耐火被覆材に設けられ、該木質耐火被覆材の外面側を向く被係合部と、前記鋼管の外面に設けられ、前記被係合部に係合している係合部と、を備える。

【0014】

第３態様に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造によれば、木質耐火被覆材には、木質耐火被覆材の外面側を向く被係合部が設けられている。また、鋼管の外面には、係合部が設けられている。この係合部を木質耐火被覆材の被係合部に係合させることにより、鋼管に木質耐火被覆材を容易に取り付けることができる。

【0015】

第４態様に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造は、第１態様～第３態様の何れか１つに係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造において、前記鋼管の外面から突出し、前記木質耐火被覆材の内面に形成された位置決め穴に挿入される位置決め突起を備える。

【0016】

第４態様に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造によれば、鋼管の外面から位置決め突起が突出されている。この位置決め突起を木質耐火被覆材の内面に形成された位置決め穴に挿入することにより、鋼管に対して木質耐火被覆材を容易に位置決めすることができる。

【0017】

第５態様に係る木質耐火被覆材の製造方法は、内部にコンクリートが充填された丸形鋼管に取り付けられ、断熱層を介して前記丸形鋼管の外周面を耐火被覆する円筒状の木質耐火被覆材を製造する木質耐火被覆材の製造方法であって、前記木質耐火被覆材を周方向に分割した複数の分割ピースが外周面に取り付けられた回転軸体を回転させながら、前記木質耐火被覆材の外周面を断面円形状に切削する切削工程と、前記回転軸体から複数の前記分割ピースを取り外し、前記丸形鋼管に取り付ける取付工程と、を備える。

【0018】

第５態様に係る木質耐火被覆材の製造方法によれば、先ず、切削工程において、木質耐火被覆材を周方向に分割した複数の分割ピースが外周面に取り付けられた回転軸体を回転させながら、木質耐火被覆材の外周面を断面円形状に切削する。これにより、木質耐火被覆材の外周面を容易に断面円形状に加工することができる。

【0019】

次に、取付工程において、回転軸体から複数の前記分割ピースを取り外し、丸形鋼管に取り付ける。これにより、丸形鋼管の意匠性を高めつつ、耐火性能を高めることができる。

【発明の効果】

【0020】

以上説明したように、本発明によれば、コンクリート充填鋼管の意匠性を高めつつ、耐火性能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第一実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造が適用されたコンクリート充填鋼管柱が示す横断面図である。

【図2】第一実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す図１に対応する横断面図である。

【図3】第一実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す図１に対応する横断面図である。

【図4】図３の一部拡大横断面図である。

【図5】図３に示されるコンクリート充填鋼管及び木質耐火被覆材の分解横断面図である。

【図6】第一実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す図４に対応する一部拡大横断面図である。

【図7】第一実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す図４に対応する一部拡大横断面図である。

【図8】第一実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す図４に対応する一部拡大横断面図である。

【図9】第二実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す横断面図である。

【図10】第二実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す一部拡大横断面図である。

【図11】第二実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す一部拡大横断面図である。

【図12】第三実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す横断面図である。

【図13】図１２に示されるコンクリート充填鋼管及び木質耐火被覆材の分解横断面図である。

【図14】第三実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す縦断面図である。

【図15】第四実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す横断面図である。

【図16】第四実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す横断面図である。

【図17】第四実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造の変形例が適用されたコンクリート充填鋼管柱を示す横断面図である。

【図18】図１７に示される木質耐火被覆材の製造過程を示す横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について説明する。

【0023】

（コンクリート充填鋼管柱）
図１には、第一実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造が適用されたコンクリート充填鋼管柱（以下、「ＣＦＴ柱」という）１０が示されている。ＣＦＴ柱１０は、鋼管１２と、鋼管１２の内部に充填されたコンクリート１４とを備えている。

【0024】

鋼管１２は、一例として、角形鋼管とされている。このＣＦＴ柱１０は、複数の木質耐火被覆材２０によって耐火被覆されている。なお、鋼管１２は、角形鋼管に限らず、丸形鋼管でも良い。

【0025】

（木質耐火被覆材）
複数の木質耐火被覆材２０は、ＣＦＴ柱１０を取り囲むように配置されている。また、木質耐火被覆材２０は、ＣＦＴ柱１０の鋼管１２の外面１２Ａを、断熱層としての隙間２２を介して耐火被覆している。

【0026】

各木質耐火被覆材２０は、例えば、ＣＬＴ（Cross Laminated Timber）、ＬＶＬ（Laminated Veneer Lumber）、集成材、又は合板等の木質板によって形成されている。なお、集成材等に用いる接着剤は、耐火性能の観点から熱硬化性樹脂系の接着剤が好ましい。

【0027】

木質耐火被覆材２０は、耐火被覆材として機能する。具体的には、木質耐火被覆材２０は、ＣＦＴ柱１０を耐火被覆する燃え代層として機能する。燃え代層は、火災時に燃焼して炭化層（断熱層）を形成することにより、ＣＦＴ柱１０側への火災熱の浸入を抑制する層とされる。

【0028】

木質耐火被覆材２０の板厚（厚み）ｔは、要求される耐火性能に応じて適宜設定される。より具体的には、木材（木質材）は、１面加熱の場合、１時間加熱で４０ｍｍ～６０ｍｍ、２時間加熱で７０ｍｍ～９０ｍｍ、３時間加熱で１００ｍｍ～１２０ｍｍ炭化する。また、木材（木質材）は、２面加熱になると、板厚に１０％～２０％の余裕が必要となり、柱・梁等の木材厚（木質耐火被覆材２０の板厚ｔ）としては、１時間加熱で４４ｍｍ～７２ｍｍ、２時間加熱で７７ｍｍ～１０８ｍｍ、３時間加熱で１１０ｍｍ～１４４ｍｍに設定される。

【0029】

また、木質耐火被覆材２０に使用する樹種（木材）としては、例えば、カラマツ、ベイマツ、又はスギが挙げられる。ここで、樹種によって、加熱後に、木質耐火被覆材２０の外面（見つけ面）の燃焼状態が異なる場合がある。例えば、スギの場合、木質耐火被覆材２０の外面の全面において、燃焼が継続され易い。

【0030】

一方、カラマツ、及びベイマツの場合、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａにおいて、部分的に燃焼が継続されるが、全体としては燃え止まり易い。したがって、木質耐火被覆材２０に使用する樹種（木材）としては、カラマツ、及びベイマツが好ましい。

【0031】

また、ＣＦＴ柱１０の鋼管１２は、熱伝導率が高い。そのため、火災時に、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａにおいて部分的に燃焼が継続しても、火災熱が鋼管１２全体に拡散されるため、鋼管１２の局所的な温度上昇が抑制される。さらに、鋼管１２の内部のコンクリート１４は、熱容量が大きいため、鋼管１２の温度上昇がさらに抑制される。

【0032】

したがって、木質耐火被覆材２０にカラマツ、又はベイマツを使用した場合であって、火災時に、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａにおいて部分的に燃焼が継続しても、ＣＦＴ柱１０の耐火性能は確保される。

【0033】

（作用）
次に、第一実施形態の作用について説明する。

【0034】

図１に示されるように、ＣＦＴ柱１０の鋼管１２の内部には、コンクリート１４が充填されている。このコンクリート１４の熱容量によって、ＣＦＴ柱１０の耐火性が高められる。

【0035】

また、鋼管１２には、木質耐火被覆材２０が取り付けられている。木質耐火被覆材２０は、意匠性に優れる木材（木質材）によって形成されるとともに、鋼管１２の外面１２Ａを耐火被覆する燃え代層として機能する。これにより、意匠性を高めつつ、ＣＦＴ柱１０の耐火性能を高めることができる。

【0036】

さらに、木質耐火被覆材２０は、隙間２２を介して鋼管１２の外面１２Ａを耐火被覆している。この隙間２２によって、鋼管１２の外面１２Ａと木質耐火被覆材２０の外面２０Ａとの間に断熱層（空気層）が形成されるため、ＣＦＴ柱１０の耐火性能をさらに高めることができる。

【0037】

また、鋼管１２の外面１２Ａと木質耐火被覆材２０の内面２０Ｂとの間に隙間２２を形成することにより、当該隙間２２によって木質耐火被覆材２０の施工誤差等を吸収することができる。したがって、木質耐火被覆材２０の施工性が向上する。

【0038】

このように本実施形態では、木質耐火被覆材２０の施工性を向上しつつ、ＣＦＴ柱１０の耐火性能を高めることができる。

【0039】

（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。

【0040】

図２に示される変形例では、木質耐火被覆材２０が、ＣＦＴ柱１０の鋼管１２の外面１２Ａを、断熱層としての隙間２２及び金属板２８を介して耐火被覆している。

【0041】

具体的には、金属板２８は、熱伝導率が高い鋼板や鉄板等によって形成されている。この金属板２８は、木質耐火被覆材２０の内面２０Ｂに重ねられた状態で接着剤によって予め接着されている。つまり、木質耐火被覆材２０及び金属板２８は、予め一体化されたユニットとされている。また、金属板２８と鋼管１２の外面１２Ａとの間には、隙間２２が形成されている。

【0042】

このように木質耐火被覆材２０は、ＣＦＴ柱１０の鋼管１２の外面１２Ａを、断熱層としての隙間２２及び金属板２８を介して耐火被覆している。これにより、例えば火災時に、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａにおいて、部分的に燃焼が継続した場合に、金属板２８によって火災熱が拡散され、火災熱が鋼管１２の全体に分散して伝達される。この結果、鋼管１２の局所的な温度上昇が抑制される。したがって、ＣＦＴ柱１０の耐火性能が向上する。

【0043】

また、隙間２２によって、鋼管１２の外面１２Ａと木質耐火被覆材２０の外面２０Ａとの間に断熱層（空気層）が形成されるため、ＣＦＴ柱１０の耐火性能をさらに高めることができる。

【0044】

さらに、木質耐火被覆材２０及び金属板２８を予め一体化したユニットとすることにより、施工性が向上する。

【0045】

次に、図３に示される変形例では、木質耐火被覆材２０は、ＣＦＴ柱１０の鋼管１２の外面１２Ａを、断熱層としての隙間２２を介して耐火被覆している。この木質耐火被覆材２０は、鋼管１２の外面１２Ａから突出する複数のネジ部材３０及びナット３２によって、鋼管１２に取り付けられている。具体的には、ネジ部材３０は、鋼管１２の各外面１２Ａの角部付近に取り付けられている。

【0046】

図４及び図５に示されるように、ネジ部材３０は、段付きボルトとされている。このネジ部材３０は、ネジ部３０Ａと、ネジ部３０Ａよりも直径が大きい段部３０Ｂとを有している。段部３０Ｂの下面は、鋼管１２の外面１２Ａに突き当てられた状態で溶接等によって接合されている。これにより、ネジ部材３０が、鋼管１２の外面１２Ａから突出した状態で、鋼管１２の外面１２Ａに取り付けられている。

【0047】

鋼管１２の外面１２Ａと対向する木質耐火被覆材２０の内面２０Ｂには、複数の取付孔２４が形成されている。取付孔２４は、木質耐火被覆材２０における横幅方向の両側の端部を、板厚方向に貫通する円形状の貫通孔とされている。

【0048】

取付孔２４の直径は、ネジ部材３０のネジ部３０Ａの直径よりも大きく、かつ、段部３０Ｂの直径よりも小さくされている。これにより、取付孔２４にネジ部材３０のネジ部３０Ａを挿入すると、取付孔２４の周縁部が段部３０Ｂに係合され、鋼管１２の外面１２Ａと木質耐火被覆材２０の内面２０Ｂとの間に隙間２２が形成される。つまり、ネジ部材３０の段部３０Ｂは、鋼管１２の外面１２Ａと木質耐火被覆材２０の内面２０Ｂとの間に、断熱層としての隙間２２を形成するスペーサとして機能する。

【0049】

木質耐火被覆材２０の外面２０Ａには、取付孔２４に通じる円形状のザグリ２６が形成されている。ザグリ２６の直径は、取付孔２４の直径よりも大きくされている。また、ザグリ２６には、ナット３２が収容されている。このナット３２をネジ部材３０のネジ部３０Ａに締め込むことにより、鋼管１２の外面１２Ａに対して木質耐火被覆材２０が着脱可能に取り付けられている。

【0050】

ザグリ２６には、ナット３２を覆い隠す木栓３４が嵌め込まれている。この木栓３４によって、ネジ部材３０及びナット３２が断熱されるとともに、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａの意匠性が高められている。

【0051】

なお、ネジ部材３０の本数や配置等は、適宜変更可能である。また、ザグリ２６及び木栓３４は、必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。

【0052】

また、ネジ部材３０として、段付きボルトを用いることにより、鋼管１２の外面１２Ａと木質耐火被覆材２０の内面２０Ｂとの間に、所定の隙間２２を容易に形成することができる。

【0053】

さらに、ネジ部材３０及びナット３２によって、鋼管１２の外面１２Ａに木質耐火被覆材２０を取り付けることにより、木質耐火被覆材２０の交換や解体を容易に行うことができる。

【0054】

次に、図６に示される変形例では、ネジ部材３０の段部３０Ｂが、断熱層としての断熱材４０によって耐火被覆されている。断熱材４０には、例えば、けい酸カルシウム板、石膏ボード、ロックウール、セラミックウール、又は木材等が用いられる。これにより、火災時に、ネジ部材３０の温度上昇が抑制される結果、ＣＦＴ柱１０の耐火性能がさらに高められる。

【0055】

次に、図７に示される変形例では、隣り合う木質耐火被覆材２０の一方の端部に凹部５０が形成され、他方の端部に凸部５２が形成されている。そして、凹部５０に凸部５２が嵌め込まれた状態で、凹部５０及び凸部５２がビス５４によって接合されている。このビス５４によって、隣り合う木質耐火被覆材２０の端部間の隙間が低減されるため、ＣＦＴ柱１０の耐火性能が高められる。

【0056】

また、ビス５４は、木質耐火被覆材２０の端面に形成されたザグリ５６から凹部５０及び凸部５２に打ち込まれている。このザグリ５６に、ビス５４を覆い隠す木栓５８を嵌め込むことにより、ビス５４を断熱しつつ、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａの意匠性を高めることができる。

【0057】

次に、図８に示される変形例では、木質耐火被覆材２０が、ブラケット６０、及び断熱層としての断熱材６２を介して鋼管１２の角部に取り付けられている。ブラケット６０は、例えば、鋼管１２の角部に沿って屈曲されたＬ型金物が用いられる。このブラケット６０の外面には、木質耐火被覆材２０の端部が接着剤等によって接合されている。一方、ブラケット６０の内面には、断熱材６２が接着剤等によって接合されている。なお、接着剤は、耐火性能の観点から熱硬化性樹脂系の接着剤が好ましい。

【0058】

断熱材６２は、鋼管１２の角部の外面１２Ａに接着剤等によって接合されている。この断熱材６２には、例えば、けい酸カルシウム板、石膏ボード、又はロックウール等が用いられる。これにより、ブラケット６０から鋼管１２の角部に伝達される火災熱が低減される。

【0059】

また、ブラケット６０の外面に木質耐火被覆材２０の端部を接着剤等によって接合することにより、木質耐火被覆材２０の取付孔２４（図４参照）等を省略することができる。したがって、木質耐火被覆材２０の製作コストを削減することができる。

【0060】

また、鋼管１２の角部に、ブラケット６０及び断熱材６２を介して木質耐火被覆材２０を取り付けることにより、鋼管１２の外面１２Ａと木質耐火被覆材２０の内面２０Ｂとの間に、断熱層としての隙間２２が形成される。したがって、ＣＦＴ柱１０の耐火性能がさらに向上する。

【0061】

（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。

【0062】

図９に示されるように、第二実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造では、鋼管１２の外面１２Ａに、断熱層としての金属板２８を介して木質耐火被覆材２０が接着されている。

【0063】

具体的には、金属板２８は、熱伝導率が高い鋼板や鉄板等によって形成されている。この金属板２８は、木質耐火被覆材２０の内面２０Ｂに重ねられた状態で接着剤によって予め接着されている。つまり、木質耐火被覆材２０及び金属板２８は、予め一体化されたユニットとされている。

【0064】

金属板２８は、鋼管１２の外面１２Ａに重ねられた状態で接着剤によって接着されている。これにより、木質耐火被覆材２０が、断熱層としての金属板２８を介して鋼管１２の外面１２Ａに取り付けられている。

【0065】

鋼管１２の外面１２Ａにおける横幅方向の両側の端部には、位置決め突起７０がそれぞれ設けられている。位置決め突起７０は、例えば、鋼板等によって板状に形成されており、鋼管１２の材軸方向に沿って配置されている。また、位置決め突起７０は、鋼管１２の外面１２Ａにリブ状に突出した状態で溶接されている。

【0066】

位置決め突起７０は、木質耐火被覆材２０及び金属板２８に形成された溝状の位置決め穴７２に挿入されている（嵌め込まれている）。これにより、鋼管１２の外面１２Ａに対して木質耐火被覆材２０及び金属板２８が、鋼管１２の横幅方向及び材軸方向に位置決められている。

【0067】

なお、位置決め突起７０は、リブ状に限らず、ピン状でも良い。また、位置決め突起７０の数や配置は、適宜変更可能である。また、位置決め穴７２は、位置決め突起７０の形状や配置に応じて、適宜変更可能である。また、位置決め突起７０及び位置決め穴７２は、必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。

【0068】

（作用）
次に、第二実施形態の作用について説明する。

【0069】

図９に示されるように、木質耐火被覆材２０は、ＣＦＴ柱１０の鋼管１２の外面１２Ａを、断熱層としての金属板２８を介して耐火被覆している。これにより、例えば火災時に、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａにおいて、部分的に燃焼が継続した場合に、金属板２８によって火災熱が拡散され、火災熱が鋼管１２の全体に分散して伝達される。この結果、鋼管１２の局所的な温度上昇が抑制される。したがって、ＣＦＴ柱１０の耐火性能が向上する。

【0070】

また、鋼管１２の外面１２Ａに、金属板２８を介して木質耐火被覆材２０を接着することにより、鋼管１２の外面１２Ａに木質耐火被覆材２０の内面２０Ｂを接着し易くなる。したがって、鋼管１２の外面１２Ａに対する木質耐火被覆材２０の接着強度を高めることができる。

【0071】

さらに、木質耐火被覆材２０及び金属板２８を予め一体化したユニットとすることにより、施工性が向上する。

【0072】

また、鋼管１２の外面１２Ａには、位置決め突起７０が設けられている。この位置決め突起７０を木質耐火被覆材２０及び金属板２８に形成された位置決め穴７２に挿入することにより、鋼管１２の外面１２Ａに対して木質耐火被覆材２０及び金属板２８を容易に位置決めすることができる。

【0073】

さらに、鋼管１２の外面１２Ａに、金属板２８を介して木質耐火被覆材２０を接着（加圧接着）する際に、鋼管１２の外面１２Ａに対する金属板２８及び木質耐火被覆材２０の位置ずれが抑制される。

【0074】

（第二実施形態の変形例）
次に、第二実施形態の変形例について説明する。

【0075】

図１０に示される変形例では、隣り合う木質耐火被覆材２０の端部間に隙間Ｇが形成されている。この隙間Ｇによって、隣り合う木質耐火被覆材２０の施工誤差を吸収することができる。したがって、木質耐火被覆材２０の施工性が向上する。

【0076】

また、隙間Ｇには、当該隙間Ｇを埋めるパテ（耐火パテ）８０を介して埋木８２が嵌め込まれている。これにより、意匠性を高めつつ、ＣＦＴ柱１０の耐火性能を高めることができる。

【0077】

次に、図１１に示される変形例では、鋼管１２の角部にコーナー部材８４が設けられている。コーナー部材８４は、一例として、角形鋼管によって形成されており、鋼管１２の材軸方向に沿って配置されている。また、コーナー部材８４は、隣り合う木質耐火被覆材２０の端部の間に配置されている。このコーナー部材８４は、隣り合う木質耐火被覆材２０の端面に、接着剤や、図示しないビス等によって取り付けられている。

【0078】

このように鋼管１２の角部にコーナー部材８４を設けることにより、鋼管１２の外面１２Ａに木質耐火被覆材２０を取り付ける際に、隣り合う木質耐火被覆材２０の端部同士の干渉が抑制される。したがって、木質耐火被覆材２０の施工性が向上する。

【0079】

なお、コーナー部材８４は、角形鋼管に限らず、例えば、角柱状のコンクリート部材等でも良い。

【0080】

次に、上記実施形態では、鋼管１２の外面１２Ａに、断熱層としての金属板２８を介して木質耐火被覆材２０が取り付けられている。しかし、断熱層は、金属板２８に限らず、例えば、けい酸カルシウム板、石膏ボード、ロックウール、又はセラミックウール等の断熱材でも良いし、接着剤（熱硬化性樹脂系等の耐熱性のある接着剤）等でも良い。また、鋼管１２の外面１２Ａには、断熱層としての空気層（隙間）及び金属板２８を介して、木質耐火被覆材２０が取り付けられても良い。

【0081】

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。なお、第三実施形態において、第一、第二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。

【0082】

図１２及び図１３に示されるように、第三実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造では、鋼管１２に、一対のスナップフィット９０を介して木質耐火被覆材２０及び金属板２８が着脱可能に取り付けられている。

【0083】

具体的には、鋼管１２の外面１２Ａには、一対のスナップフィット９０が設けられている。一対のスナップフィット９０は、鋼管１２の外面１２Ａの横幅方向に間隔を空けて配置されており、鋼管１２の各角部に溶接等によって接合されている。また、一対のスナップフィット９０は、例えば、鋼管１２の材軸方向（上下方向）に間隔を空けて複数組設けられている。

【0084】

スナップフィット９０は、鋼管１２の外面１２Ａから突出するとともに、鋼管１２の横幅方向に弾性変形可能な爪片９０Ａを有している。この爪片９０Ａは、木質耐火被覆材２０及び金属板２８に形成された挿入孔９２に、弾性変形しながら挿入（圧入）されるとともに、木質耐火被覆材２０に形成された被係合面９４Ｌに係合されている。

【0085】

被係合面９４Ｌは、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａに形成されるとともに、挿入孔９２に通じる取付穴９４の底面とされている。また、被係合面９４Ｌは、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａ側を向いている。この被係合面９４Ｌに爪片９０Ａを係合させる（引っ掛ける）ことにより、鋼管１２の外面１２Ａに木質耐火被覆材２０及び金属板２８が着脱可能に取り付けられている。また、取付穴９４には、爪片９０Ａを覆い隠す木栓９６が嵌め込まれている。

【0086】

なお、爪片９０Ａは、係合部の一例であり、被係合面９４Ｌは、被係合部の一例である。

【0087】

ここで、本実施形態では、一対の爪片９０Ａによって、鋼管１２の外面１２Ａに対する木質耐火被覆材２０及び金属板２８が横幅方向の移動が制限される。これに対して、一対の爪片９０Ａでは、鋼管１２の外面１２Ａに対する木質耐火被覆材２０及び金属板２８の縦幅方向（鋼管１２の材軸方向）の移動を制限することが難しい。

【0088】

この対策として本実施形態では、鋼管１２の外面１２Ａに位置決め突起１００が設けられている。位置決め突起１００は、鋼管１２の外面１２Ａがピン状に突出している。この位置決め突起１００は、木質耐火被覆材２０及び金属板２８に形成された位置決め穴１０２に挿入されている（嵌め込まれている）。

【0089】

これにより、鋼管１２の外面１２Ａに対する木質耐火被覆材２０及び金属板２８の縦幅方向（鋼管１２の材軸方向）及び横幅方向の移動が制限されるとともに、位置決め突起１００によって、木質耐火被覆材２０及び金属板２８が支持される。

【0090】

なお、位置決め突起１００及び位置決め穴１０２の形状や、配置、数は、適宜変更可能である。

【0091】

（作用）
次に、第三実施形態の作用について説明する。

【0092】

図１２に示されるように、木質耐火被覆材２０は、ＣＦＴ柱１０の鋼管１２の外面１２Ａを、断熱層としての金属板２８を介して耐火被覆している。これにより、例えば火災時に、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａにおいて、部分的に燃焼が継続した場合に、金属板２８によって火災熱が拡散され、火災熱が鋼管１２の全体に分散して伝達される。この結果、鋼管１２の局所的な温度上昇が抑制される。したがって、ＣＦＴ柱１０の耐火性能が向上する。

【0093】

また、図１２及び図１３に示されるように、鋼管１２の外面１２Ａには、一対のスナップフィット９０を介して、木質耐火被覆材２０及び金属板２８が着脱可能に取り付けられている。これにより、鋼管１２の外面１２Ａに、木質耐火被覆材２０及び金属板２８を容易に取り付けることができる。また、木質耐火被覆材２０及び金属板２８の交換や解体を容易に行うことができる。

【0094】

さらに、鋼管１２の外面１２Ａから突出する位置決め突起１００を、木質耐火被覆材２０及び金属板２８に形成された位置決め穴１０２に挿入することにより、鋼管１２の外面１２Ａに対する木質耐火被覆材２０及び金属板２８の縦幅方向の位置ずれを抑制することができるとともに、木質耐火被覆材２０及び金属板２８をより確実に支持することができる。

【0095】

（第三実施形態の変形例）
次に、第三実施形態の変形例について説明する。

【0096】

図１４に示される変形例では、一対のスナップフィット１１０が、鋼管１２の外面１２Ａに、鋼管１２の材軸方向に間隔を空けて設けられている。各スナップフィット１１０の爪片１１０Ａは、鋼管１２の材軸方向に弾性変形可能とされている。

【0097】

また、各爪片１１０Ａは、木質耐火被覆材２０に形成され、木質耐火被覆材２０の外面２０Ａ側を向く被係合面１１２に係合されている。これにより、鋼管１２の外面１２Ａに、一対のスナップフィット１１０を介して、木質耐火被覆材２０及び金属板２８が着脱可能に取り付けられている。なお、爪片１１０Ａは、係合部の一例であり、被係合面１１２は、被係合部の一例である。

【0098】

また、鋼管１２の外面１２Ａには、ピン状の位置決め突起１２０が設けられている。この位置決め突起１２０を木質耐火被覆材２０及び金属板２８に形成された位置決め穴１２２に挿入する（嵌め込む）ことにより、鋼管１２の外面１２Ａに対する木質耐火被覆材２０及び金属板２８の横幅方向及び縦幅方向（上下方向）の位置ずれが抑制されるとともに、位置決め突起１２０によって木質耐火被覆材２０及び金属板２８が支持されている。

【0099】

このように鋼管１２の外面１２Ａには、鋼管１２の材軸方向に間隔を空けて配置された一対のスナップフィット１１０を設けても良い。また、鋼管１２の外面１２Ａには、鋼管１２の材軸方向に間隔を空けて配置された一対のスナップフィット１１０、及び鋼管１２の横幅方向に間隔を空けて配置された一対のスナップフィット９０（図１２参照）の両方を設けても良い。

【0100】

（第四実施形態）
次に、第四実施形態について説明する。なお、第四実施形態において、第一～第三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。

【0101】

図１５に示されるように、第四実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造では、円形状の丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａに、断熱層としての隙間１４４を介して木質耐火被覆材１４０が取り付けられている。

【0102】

具体的には、ＣＦＴ柱１３０は、丸形鋼管１３２と、丸形鋼管１３２の内部に充填されたコンクリート１３４とを備えている。木質耐火被覆材１４０は、丸形鋼管１３２を取り囲むように、全体として円筒状に形成されている。この木質耐火被覆材１４０は、周方向に分割された複数の分割ピース１４２を有している。

【0103】

分割ピース１４２は、木質耐火被覆材１４０の軸方向から見て、台形状に形成されている。この分割ピース１４２の内面は、丸形鋼管１３２側に凸状に湾曲しており、丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａに線接触している。これにより、丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａと木質耐火被覆材１４０（分割ピース１４２）の内周面１４０Ｂとの間に、断熱層としての隙間１４４が形成されている。つまり、木質耐火被覆材１４０は、隙間１４４を介して丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａを耐火被覆している。

【0104】

分割ピース１４２は、丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａから突出するネジ部材１５０及びナット１５２によって、丸形鋼管１３２に着脱可能に取り付けられている。ネジ部材１５０は、一例として、スタッドボルトとされており、その一端部が丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａに突き当てられた状態で溶接等によって接合されている。このネジ部材１５０は、木質耐火被覆材１４０（分割ピース１４２）の内周面（内面）１４０Ｂに形成された円形状の取付孔１４６に挿入されている。

【0105】

木質耐火被覆材１４０（分割ピース１４２）の外周面（外面）１４０Ａには、取付孔１４６に通じる円形状のザグリ１４８が形成されている。ザグリ１４８の直径は、取付孔１４６の直径よりも大きくされている。また、ザグリ１４８には、ナット１５２が収容されている。このナット１５２をネジ部材１５０に締め込むことにより、丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａに対して木質耐火被覆材１４０が着脱可能に取り付けられている。

【0106】

ザグリ１４８には、ナット１５２を覆い隠す木栓１４９が嵌め込まれている。この木栓１４９によって、ネジ部材１５０及びナット１５２が断熱されるとともに、木質耐火被覆材１４０の外周面１４０Ａの意匠性が高められている。

【0107】

（作用）
次に、第四実施形態の作用について説明する。

【0108】

木質耐火被覆材１４０は、隙間１４４を介して丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａを耐火被覆している。この隙間１４４によって、丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａと木質耐火被覆材１４０の内周面１４０Ｂとの間に断熱層（空気層）が形成されるため、ＣＦＴ柱１３０の耐火性能を高めることができる。

【0109】

また、円筒状の木質耐火被覆材１４０を周方向に複数の分割ピース１４２に分割することにより、分割ピース１４２の運搬性や取付性が向上する。

【0110】

さらに、ネジ部材１５０及びナット１５２によって、丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａに分割ピース１４２を取り付けることにより、分割ピース１４２の交換や解体を容易に行うことができる。

【0111】

（第四実施形態の変形例）
次に、第四実施形態の変形例について説明する。

【0112】

図１６に示される変形例では、丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａに、一対のスナップフィット１６０を介して分割ピース１４２が着脱可能に取り付けられている。各スナップフィット１６０は、丸形鋼管１３２の周方向に弾性変形可能な爪片１６０Ａを有している。この爪片１６０Ａは、分割ピース１４２の端面に形成され、木質耐火被覆材１４０の外周面１４０Ａ側を向く被係合面１６２に係合される。なお、爪片１６０Ａは、係合部の一例であり、被係合面１６２は、被係合部の一例である。

【0113】

また、丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａには、位置決め突起１７０が設けられている。この位置決め突起１７０は、分割ピース１４２に形成された位置決め穴１７２に挿入されている（嵌め込まれている）。

【0114】

このように一対のスナップフィット１６０によって、丸形鋼管１３２に分割ピース１４２を着脱可能に取り付けても良い。

【0115】

次に、図１７に示される変形例では、円筒状の木質耐火被覆材１８０の外周面（外面）１８０Ａが、断面円形状に切削されている。これにより、木質耐火被覆材１８０の意匠性を高めることができる。なお、木質耐火被覆材１８０の内周面（内面）１８０Ｂと丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａとの間には、隙間１４４が形成されている。

【0116】

（木質耐火被覆材の製造方法）
ここで、木質耐火被覆材１８０の製造方法の一例について説明する。

【0117】

（切削工程）
先ず、切削工程について説明する。図１８に示されるように、木質耐火被覆材１８０は、周方向に分割された複数の分割ピース１８２を有している。切削工程では、回転軸体１９０の外周面１９０Ａに、切削対象となる複数の分割ピース１８２を着脱可能に取り付ける。

【0118】

回転軸体１９０は、一例として、円筒状に形成されている。なお、回転軸体１９０は、円筒状に限らず、円柱状でも良い。

【0119】

分割ピース１８２の外面１８２Ａは、平坦面とされている。この分割ピース１８２は、回転軸体１９０の外周面１９０Ａから突出するネジ部材１５０及びナット１５２によって、回転軸体１９０の外周面１９０Ａに着脱可能に取り付けられている。

【0120】

この状態で、図示しない回転装置によって、中心軸Ｏを中心として回転軸体１９０を回転させながら、分割ピース１８２（木質耐火被覆材１８０）の外面１８２Ａに切削加工用の刃物１９２を突き当て、木質耐火被覆材１８０の外周面１８０Ａ（図１７参照）を切削する。これにより、木質耐火被覆材１８０の外周面１８０Ａを断面円形状に容易に加工することができる。

【0121】

（取付工程）
次に、取付工程について説明する。取付工程では、回転軸体１９０から複数の分割ピース１８２を取り外す。そして、取り外した分割ピース１８２を丸形鋼管１３２に取り付ける。

【0122】

具体的には、丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａから突出するネジ部材１５０及びナット１５２によって、丸形鋼管１３２に分割ピース１８２を取り付ける。これにより、丸形鋼管１３２を取り囲む円筒状の木質耐火被覆材１４０が形成される。この木質耐火被覆材１４０は、断熱層としての隙間１４４を介して丸形鋼管１３２の外周面１３２Ａを耐火被覆する。したがって、ＣＦＴ柱１３０の意匠性を高めつつ、耐火性能を高めることができる。

【0123】

（第一～第四実施形態の変形例）
次に、第一～第四実施形態の変形例について説明する。

【0124】

上記第一～第四実施形態に係るコンクリート充填鋼管の耐火被覆構造は、柱に限らず、例えば、梁等の構造部材にも適用可能である。

【0125】

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】

【0126】

１０ コンクリート充填鋼管柱
１２ 鋼管
１２Ａ 外面（鋼管の外面）
１４ コンクリート
２０ 木質耐火被覆材
２２ 隙間（断熱層）
２８ 金属板（断熱層）
３０ ネジ部材
４０ 断熱材（断熱層）
６２ 断熱材（断熱層）
７０ 位置決め突起
７２ 位置決め穴
９０Ａ 爪片（係合部）
９４Ｌ 被係合面（被係合部）
１００ 位置決め突起
１０２ 位置決め穴
１１０Ａ 爪片（係合部）
１１２ 被係合面（被係合部）
１２０ 位置決め突起
１２２ 位置決め穴
１３０ コンクリート充填鋼管柱
１３２ 丸形鋼管
１３２Ａ 外周面（丸形鋼管の外周面）
１３４ コンクリート
１４０ 木質耐火被覆材
１４０Ａ 外面
１４０Ｂ 内面
１４２ 分割ピース
１４４ 隙間（断熱層）
１５０ ネジ部材
１６０Ａ 爪片（係合部）
１６２ 被係合面（被係合部）
１７０ 位置決め突起
１７２ 位置決め穴
１８０ 木質耐火被覆材
１８０Ａ 外周面（木質耐火被覆材の外周面）
１８２ 分割ピース
１９０ 回転軸体
１９０Ａ 外周面（回転軸体の外周面）

【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】

【図17】

【図18】