JP2024148108A - 構造材の接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に施工することができ、且つ耐火性能に優れる構造材の接合構造を提供すること。
【解決手段】鋼材からなる芯材１１を備える第１構造材１０と、木質材からなる芯材２１を備える第２構造材２０とが接合された構造材の接合構造１であって、第２構造材２０の耐火被覆材２２の端面２２ｅの位置が、第２構造材２０の軸方向Ｚ２において、第１構造材１０の耐火被覆材１２の端面１２ｅの位置よりも、第１構造材１０の芯材１１側に位置しており、第２構造材２０の芯材２１の端面２１ｅと、第１構造材１０の芯材１１の端面１１ｅとの間に隙間を有しており、第１接合部４１及び第２接合部４２を有する接合部材４０を介して、第１構造材１０と第２構造材２０とが結合されており、第２構造材２０の芯材２１の端面２１ｅと、第１構造材１０の芯材１１の端面１１ｅとの間に、吸熱材料５が配されており且つ空間Ｓが形成されている、構造材の接合構造。
【選択図】図１

Description

本発明は、構造材の接合構造に関する。

従来、鋼製の構造材と木製の構造材とを接合する接合構造が知られている。例えば鋼製の柱と木製の梁との接合構造では、火災等により加熱された場合、鋼製である柱の方が、木製である梁よりも温度が上昇しやすく、該柱の温度が、該梁の燃焼開始温度以上となる場合がある。このとき、柱と梁との接合部分が熱橋となり、柱の熱が梁に伝達されると、梁の温度が該梁の燃焼開始温度以上となって該梁が燃焼し、荷重を支持できなくなってしまう恐れがある。かかる問題に鑑み、鋼製の構造材と木製の構造材との接合構造において耐火性を向上させるための技術が種々提案されている（特許文献１～３参照）。

特許文献１には、鋼製の第１構造材と、木製の心材を備える第２構造材との接合構造が記載されている。同文献には、第１構造材を、第１構造材から第２構造材の心材へ伝達される熱を該心材が燃焼しない温度にする被覆層で覆うことにより、該心材が燃焼することを防ぐことが記載されている。

特許文献２には、木質材と鉄骨材の接合部構造が記載されている。また同文献には、鉄骨材の周囲に耐火被覆を施して、耐火被覆層を形成することも記載されている。同文献には、鉄骨材の木質材側に、該鉄骨材の他の部分よりも耐火被覆層の厚さを大きくした部分を設けることにより、接合部の耐火性能を確保することが記載されている。

特許文献３には、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る鋼材部とを備える接合構造が記載されている。また同文献には、鋼材部の表面に耐火材を取り付けることにより、該鋼材部を耐火構造とすることや、鋼材部が、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とを有することが記載されている。同文献には、鋼材部を、第二耐火部を介して木材部に接合することにより、耐火性能を確保することが記載されている。同文献には、第二耐火部の耐火性能を第一耐火部よりも高くする方法として、鋼材部の表面に取り付けられた耐火材の厚みを、第一耐火部よりも第二耐火部の方が厚くなるようにすることや、第二耐火部の耐火材として、第一耐火部の耐火材よりも耐火性の高い材料を用いることが記載されている。

特開２０１４－０２９０９３号公報 特開２０１６－２１７０７１号公報 特開２０１９－２１８８５１号公報 特開２０２０－１１８００１号公報

特許文献１の技術では、第１構造材を、第１構造材から第２構造材の心材へ伝達される熱を該心材が燃焼しない温度にする被覆層で覆う必要があるところ、被覆層にそのような機能を持たせるためには、該被覆層を、一般的な被覆層よりも厚くすることや、複数の耐火材料を組み合わせて被覆層を形成することが考えられる。しかしながら、これらのように被覆層を形成する場合、被覆層の表面に不陸が発生したり、材料費や施工手順が増加したりする恐れがある。

特許文献２の技術では、鉄骨材の木質材側に、該鉄骨材の他の部分よりも耐火被覆層の厚さを大きくした部分を設ける必要があるところ、同文献の技術においても、耐火被覆層の表面に不陸が発生したり、材料費や施工手順が増加したりする恐れがある。
特許文献３の技術では、鋼材部に、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とを設ける必要があるところ、特に第二耐火部の表面に不陸が発生したり、材料費や施工手順が増加したりする恐れがある。

また、柱部材と梁部材との接合構造に関する技術として、柱部材と梁部材とを、仕口部材を介して接合する技術が知られている（特許文献４参照）。しかしながら、特許文献４では、仕口部材として、木材よりも硬質で耐火性能に優れたものを用いる必要があり、同文献の接合構造は汎用性が低い。

本発明の目的は、簡便に施工することができ、且つ耐火性能に優れる構造材の接合構造を提供することにある。

本発明は、鋼材からなる芯材及び該芯材の軸方向に沿う側面を被覆する耐火被覆材を備える第１構造材と、木質材からなる芯材及び該芯材の軸方向に沿う側面を被覆する耐火被覆材を備える第２構造材とが接合された構造材の接合構造であって、
第２構造材の前記耐火被覆材における第１構造材側の端面の位置が、第２構造材の軸方向において、第１構造材の前記耐火被覆材における第２構造材側の端面の位置よりも、第１構造材の前記芯材側に位置しており、
第２構造材の前記芯材における第１構造材側の端面と、第１構造材の前記芯材における第２構造材側の端面との間に隙間を有しており、
第１構造材の前記芯材と接合する第１接合部、及び第２構造材の前記芯材と接合する第２接合部を有する接合部材を介して、第１構造材と第２構造材とが結合されており、
第２構造材の前記芯材における第１構造材側の端面と、第１構造材の前記芯材における第２構造材側の端面との間に、吸熱材料が配されており且つ空間が形成されている、構造材の接合構造を提供するものである。

本発明によれば、簡便に施工することができ、且つ耐火性能に優れる構造材の接合構造を提供することができる。

図１（ａ）は、本発明の好ましい実施形態の構造材の接合構造を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す接合構造を平面視したときの平面図である。 図２は、図１（ｂ）のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図３（ａ）～（ｃ）は、図１に示す接合構造において、吸熱材料の配置位置を変更した変形例を模式的に示す平面図である。 図４（ａ）は、本発明の好ましい別の実施形態の構造材の接合構造を模式的に示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ－ＩＶｂ線断面図である。 図５は、図１に示す接合構造における、第１構造材の芯材と、接合部材の第１接合部との接合方法の変形例を模式的に示す平面図である。 図６（ａ）は、図２に示す接合構造における接合部材の例を示す側面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す接合部材を平面視したときの平面図である。 図７（ａ）は、図２に示す接合構造における接合部材の別の例を示す側面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す接合部材を平面視したときの平面図である。 図８（ａ）は、図２に示す接合構造における接合部材の更に別の例を示す側面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す接合部材を平面視したときの平面図である。

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の構造材の接合構造の好ましい一実施形態である接合構造１を図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す。接合構造１は、第１構造材１０と第２構造材２０とが接合された構造材の接合構造である。具体的には、第１構造材１０の側面に、第２構造材２０が垂直に接合されている。

第１構造材１０は、例えば、建築物の柱として使用される構造用の角材である。第１構造材１０は、鋼材からなる芯材１１と、芯材１１の軸方向Ｚ１に沿う側面を被覆する耐火被覆材１２とを備える。
本実施形態では、芯材１１は、該芯材１１単独で、固定荷重、積載荷重、積雪荷重の長期に生ずる荷重（長期荷重）に対して構造耐力上安全であるようにその断面設計がなされている。斯かる断面設計は公知である。芯材１１の横断面形状は四角形状であり、第１構造材１０の横断面における、芯材１１の縦方向の長さ及び横方向の長さは、梁や柱の形状、或いは大きさ等によって適宜に変更することができる。本実施形態では、芯材１１は、角形鋼からなる。

耐火被覆材１２は、芯材１１の軸方向Ｚ１に沿う４側面を被覆している。耐火被覆材１２は、第１構造材１０の横断面の一方向Ｘ１における芯材１１の両側を被覆している第１耐火被覆部１２ａと、該一方向Ｘ１と直交する直交方向Ｙ１における芯材１１の両側を被覆している第２耐火被覆部１２ｂとを含んでいる。

本実施形態では、耐火被覆材１２は、１枚のシート状の部材からなり、第１耐火被覆部１２ａ及び第２耐火被覆部１２ｂは、一体として形成されている。具体的には、１枚のシート状の部材を芯材１１に巻き付けて固定することにより、第１耐火被覆部１２ａ及び第２耐火被覆部１２ｂが形成されている。このような耐火被覆材１２としては、例えば、無機繊維フェルト等が挙げられる。耐火被覆材１２は、例えば、固定ピン、ネジ、釘、接着剤、ステープル、ボルト等により、芯材１１の側面に固定することができる。

本実施形態では、図１に示すように、第１構造材１０の側面に第２構造材２０が接合されている。第２構造材２０は、例えば、木造建築物の梁として使用される構造用の角材である。
第２構造材２０について更に詳述すると、第２構造材２０は、木質材からなる芯材２１、芯材２１の軸方向Ｚ２に沿う側面を被覆する耐火被覆材２２を備える。
本実施形態では、第２構造材２０の芯材２１は、第１構造材１０芯材１１と同様に、芯材２１単独で、固定荷重、積載荷重、積雪荷重の長期に生ずる荷重（長期荷重）に対して構造耐力上安全であるようにその断面設計がなされている。

第２構造材２０の耐火被覆材２２は、図１及び２に示すように、芯材２１の軸方向Ｚ２に沿う少なくとも３側面を被覆している。耐火被覆材２２は、第２構造材２０の横断面の一方向Ｘ２における芯材２１の両側を被覆している第１耐火被覆部２２ａと、該一方向Ｘ２と直交する直交方向Ｙ２における芯材２１の片側を被覆している第２耐火被覆部２２ｂとを含んでいる。本実施形態の第２構造材２０は、上述のように、梁用の構造材であり、第２構造材２０の軸方向Ｚ２に沿う４側面のうち使用時に上面となる側面には、耐火性能を有する床が載ることにより、芯材２１が被覆されるため、芯材２１の上側を被覆する耐火被覆材２２は設けていない。なお、第２構造材２０の軸方向Ｚ２に沿う４側面のうち使用時に上面となる側面に耐火被覆材２２を設けてもよい。換言すれば、第２構造材２０の耐火被覆材２２は、芯材２１の軸方向Ｚ２に沿う４側面を被覆していてもよい。

第２構造材２０の耐火被覆材２２では、図１及び２に示すように、第１耐火被覆部２２ａと、第２耐火被覆部２２ｂとは、別々の部材からなる。
第１耐火被覆部２２ａは、芯材１１のＹ方向における両端から延出している。第１耐火被覆部２２ａは、例えば、接着剤、ネジ、釘、ステープル等により、芯材２１の側面に固定することができる。

第２構造材２０の第１耐火被覆部２２ａは、例えば、２枚の板状部材を重ね合わせた積層体により形成することができる。積層体を構成する各板状部材は、複数の部材を留め付け材により繋ぎ合わせて構成されていてもよい。留め付け材としては、例えば、接着剤、ネジ、釘、ステープル等を用いることができる。また、第１耐火被覆部２２ａは、３枚以上の板状部材を重ね合わせた積層体であってもよい。積層体は、該積層体を構成する板状部材間が、予め接着剤等により接合されていてもよいし、接合されていなくてもよい。積層体は、該積層体を構成する板状部材間を接着すると共に又は接着することなく、芯材２１等の被固定部材に固定してもよい。なお、第１耐火被覆部２２ａは、１枚の板状部材であってもよい。

第２構造材２０の第２耐火被覆部２２ｂは、Ｘ２方向における両端の位置が、Ｘ２方向における芯材２１のＸ２方向における両端の位置と一致しており、Ｘ２方向の全域に亘って該芯材２１を被覆している。第２耐火被覆部２２ｂは、第１耐火被覆部２２ａと同様に、複数枚の板状部材を重ね合わせた積層体であってもよいし、１枚の板状部材であってもよい。
第２構造材２０の第１耐火被覆部２２ａ及び第２耐火被覆部２２ｂを構成する板状部材としては、例えば、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板、ロックウールボード、セメント板、ＡＬＣパネル、コンクリート板等を用いることができる。

本実施形態では、図１に示すように、第２構造材２０の耐火被覆材２２における第１構造材１０側の端面２２ｅの位置が、第２構造材２０の軸方向Ｚ２において、第１構造材１０の耐火被覆材１２における第２構造材２０側の端面１２ｅの位置よりも、第１構造材１０の芯材１１側に位置している。本実施形態では、第２構造材２０は、耐火被覆材２２として２つの第１耐火被覆部２２ａ，２２ａと、１つの第２耐火被覆部２２ｂとを有しているところ、３つの耐火被覆部２２ａ，２２ａ，２２ｂ全てにおいて、第１構造材１０側の端面２２ｅが、第１構造材１０の耐火被覆材１２における第２構造材２０側の端面１２ｅの位置よりも、第１構造材１０の芯材１１側に位置していることが好ましい。

本実施形態では、第２構造材２０の軸方向Ｘ２において、第２構造材２０の前記端面２２ｅの位置は、第１構造材１０の芯材１１における第２構造材２０側の端面１１ｅの位置まで達していてもよいし、達していなくてもよい。換言すれば、第２構造材２０の前記端面２２ｅは、第１構造材１０Ｂの芯材１１Ｂの前記端面１１ｅに接していてもよいし、接していなくてもよい。第２構造材２０の３つの耐火被覆部２２ａ，２２ａ，２２ｂのうちいずれか１つ又は２つの前記端面２２ｅの位置が、第１構造材１０Ｂの芯材１１Ｂの前記端面１１ｅの位置まで達していてもよいし、３つの該耐火被覆部２２ａ，２２ａ，２２ｂ全ての前記端面２２ｅの位置が、第１構造材１０の芯材１１Ｂの前記端面１１ｅの位置まで達していてもよい。第２構造材２０の軸方向Ｚ２において、第２構造材２０の３つの耐火被覆部２２ａ，２２ａ，２２ｂの前記端面２２ｅの位置は一致していなくてもよいが、一致していることが好ましい。

第２構造材２０の耐火被覆材２２の前記端面２２ｅの位置が、第２構造材２０の軸方向Ｚ２において、第１構造材１０の耐火被覆材１２の前記端面１２ｅの位置よりも、第１構造材１０の芯材１１側に位置していることにより、第１構造材１０と第２構造材２０との接合部において、第１構造材１０の芯材１１や第２構造材２０の芯材２１が、火炎により直接加熱されることを防ぐことができる。また本実施形態では、第１構造材１０と第２構造材２０とは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、接合部材４０を介して接合されているところ、第２構造材２０の耐火被覆材２２の前記端面２２ｅと、第１構造材１０の耐火被覆材１２の前記端面１２ｅとの位置関係を、上述のような位置関係とすることにより、接合部材４０が火炎により直接加熱されることも防ぐことができる。接合部材４０については、後述する。

本実施形態では、第１構造材１０と第２構造材２０とは、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、接合部材４０を介して接合されている。接合部材４０は、第１構造材１０の芯材１１と接合する第１接合部４１と、第２構造材２０の芯材２１と接合する第２接合部４２とを有している。本実施形態では、接合部材４０の第１接合部４１は、第１構造材１０の芯材１１の側面に溶接等により接合されている。第２接合部４２は、第２構造材２０の芯材２１に形成された被挿入部２３に挿入されている。第２接合部４２と芯材２１とは、第２構造材２０の側面から、芯材２１及び第２接合部４２を貫通するようにドリフトピンを打ち込むことにより接合されている。

本実施形態では、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２構造材２０の芯材２１における第１構造材１０側の端面２１ｅと、第１構造材１０の芯材１１における第２構造材２０側の端面１１ｅとの間に空間Ｓが形成されている。前記空間Ｓを形成することにより、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅと、第１構造材１０の芯材１１の前記端面１１ｅとが、第２構造材２０の軸方向Ｚ２において離間することになる。これにより、火災等により第１構造材１０の芯材１１が加熱された場合であっても、該芯材１１の熱が第２構造材２０の芯材２１に伝達されることを防ぐことができる。

また本実施形態では、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅと、第１構造材１０の芯材１１の前記端面１１ｅとの間に、吸熱材料５が配されている。これにより、第１構造材１０の芯材１１の熱が第２構造材２０の芯材２１に伝達されることを一層効果的に防ぐことができる。具体的には、吸熱材料５が、第１構造材１０の芯材１１から伝達される熱を吸収することにより、該熱が、第２構造材２０の芯材２１に伝達されることを防ぐことができる。また吸熱材料５に含まれる水分が、蒸発によって熱を吸収することにより、前記空間Ｓを冷却することもできる。

本実施形態によれば、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅと、第１構造材１０の芯材１１の前記端面１１ｅとの間に、吸熱材料５を配し、且つ空間Ｓが配されるようにするという簡便な施工により、接合構造１の耐火性能を向上させることができる。
このように、本実施形態の接合構造１は、簡便に施工することができ、且つ耐火性能に優れる。なお、本実施形態の接合構造１では、該接合構造１の耐火性能を確保するために、第１構造材１０の耐火被覆材１２の厚みを厚くする等して、該耐火被覆材１２の耐火性能を向上させる必要はないが、本発明は、耐火被覆材１２として、耐火性能に優れるものを用いることを妨げるものではない。例えば、接合構造１の耐火性能をより一層向上させるために、耐火被覆材１２として厚みの厚いものを用いたり、複数の耐火材料を組み合わせて耐火被覆材１２を形成したりしてもよい。

第１構造材１０の芯材１１の熱が第２構造材２０の芯材２１に伝達されることを防ぐ観点からは、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅと、第１構造材１０の芯材１１の前記端面１１ｅとの間の距離Ｌは長い程好ましい。しかしながら、前記距離Ｌを長くすると、接合部材４０にかかる負担が大きくなってしまう。また、第２構造材２０の耐火被覆材２２における第１構造材１０側の端部が、第１構造材１０に接合されている場合には、第２構造材２０の耐火被覆材２２の該端部と第１構造材１０との接合部にかかる負担も大きくなってしまう。これらの負担が増大することは、接合構造１の耐久性の観点から好ましくない。これらの負担を軽減する観点からは、前記距離Ｌは短いことが好ましい。

本実施形態では、上述のように、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅと、第１構造材１０の芯材１１の前記端面１１ｅとの間に、吸熱材料５が配されていることにより、第１構造材１０の芯材１１から、第２構造材２０の芯材２１への熱の伝達を効果的に防ぐことができるので、前記距離Ｌを短くした場合であっても、該熱の伝達を防ぐことが可能となっている。つまり、本実施形態の接合構造１によれば、第１構造材１０の芯材１１から、第２構造材２０の芯材２１への熱の伝達を防ぐことと、接合部材４０等にかかる負担を軽減することとを両立することが可能である。

前記距離Ｌは、第１構造材１０の芯材１１から、第２構造材２０の芯材２１への熱の伝達を効果的に防ぎ、接合構造１の耐火性能を一層向上させる観点から、好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは５０ｍｍ以上、更に好ましくは１００ｍｍ以上である。
また前記距離Ｌは、接合構造１の構造耐力の観点から、好ましくは２００ｍｍ以下、より好ましくは１５０ｍｍ以下、更に好ましくは１００ｍｍ以下である。

本実施形態では、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅの位置が、第１構造材１０の耐火被覆材２２の前記端面２２ｅの位置よりも、第２構造材２０の軸方向Ｚ２における第１構造材１０側とは反対側に位置していることが好ましい。こうすることにより、第２構造材２０の芯材２１への熱の伝達を一層効果的に防ぎ、接合構造１の耐火性能を一層向上させることが可能となる。

接合構造１では、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅと、第１構造材１０の芯材１１の前記端面１１ｅとの間に、吸熱材料５が配されているところ、該吸熱材料５は、前記端面２１ｅと前記端面１１ｅとの間の任意の位置に配することができる。
例えば、吸熱材料５は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅを被覆していてもよい。同図においては、前記空間Ｓが、吸熱材料５よりも第１構造材１０の芯材１１側に形成されている。こうすることにより、吸熱材料５に接合部材４０や前記空間Ｓの熱を吸収させることができるようになるので、第２構造材２０の芯材２１への熱の伝達を防ぎ、接合構造１の耐火性能を向上させることが可能となる。吸熱材料５は、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅの全面を被覆していてもよいし、該端面２１ｅの一部のみを被覆していてもよい。

また吸熱材料５は、図３（ａ）に示すように、第１構造材１０の芯材１１の前記端面１１ｅを被覆していてもよい。同図においては、前記空間Ｓが、吸熱材料５よりも第２構造材２０の芯材２１側に形成されている。こうすることにより、吸熱材料５に接合部材４０や芯材１１の熱を吸収させることができるようになるので、第２構造材２０の芯材２１への熱の伝達を防ぎ、接合構造１の耐火性能を向上させることが可能となる。吸熱材料５は、第１構造材１０の芯材１１の前記端面１１ｅの全面を被覆していてもよいし、該端面１１ｅの一部のみを被覆していてもよい。

また吸熱材料５は、図３（ｂ）に示すように、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅ、及び第１構造材１０の芯材１１の前記端面１１ｅの両方から離間する位置に配されていてもよい。同図においては、前記空間Ｓが、吸熱材料５よりも第１構造材１０の芯材１１側、及び吸熱材料５よりも第２構造材２０の芯材２１側の両方に形成されている。こうすることにより、吸熱材料５に接合部材４０や芯材１１の熱を吸収させることができるようになるので、第２構造材２０の芯材２１への熱の伝達を防ぎ、接合構造１の耐火性能を一層向上させることが可能となる。

また吸熱材料５は、図３（ｃ）に示すように、接合部材４０の側面を被覆していてもよい。こうすることにより、吸熱材料５に接合部材４０や芯材１１の熱を吸収させることができるようになるので、第２構造材２０の芯材２１への熱の伝達を防ぎ、接合構造１の耐火性能を向上させることが可能となる。
吸熱材料５は、接合部材４０の両側面を被覆していてもよいし、一方の側面のみを被覆していてもよい。また吸熱材料５は、接合部材４０の側面の全面を被覆していてもよいし、該側面の一部のみを被覆していてもよい。

吸熱材料５としては、例えば、ロックウール、セメント、グラスウール、モルタル、石材、ガラス、不燃シート、金属材料等が挙げられる。これらの中でも、吸熱効果や施工性の観点から、石膏ボード、ロックウール、ケイ酸カルシウム、不燃シート、グラスウール、各種金属材料、モルタル、セメント、繊維強化セメントが好ましく、石膏ボード、ロックウール、ケイ酸カルシウムがより好ましく、石膏ボード、ケイ酸カルシウムがとりわけ好ましい。ロックウールは、無機繊維フェルト等の乾式のものであってもよいし、吹付けロックウール等の湿式のものであってもよい。金属材料としては、鉄鋼、ステンレス、アルミニウム、銅、亜鉛合金、チタン等が挙げられる。
吸熱材料５が板状部材からなる場合、吸熱材料５は、板状部材を複数枚積層した積層体であってもよいし、１枚の板状部材であってもよい。

本実施形態の接合構造１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、柱と梁との接合構造であったところ、本発明の接合構造は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、梁と梁との接合構造であってもよい。図４（ａ）及び（ｂ）に示す接合構造１Ｂでは、第１構造材１０Ｂは、例えば、木造建築物の梁として使用される構造用の角材である。また、接合構造１における第１構造材１０の芯材１１は角形鋼管であったところ、接合構造１Ｂにおける第１構造材１０Ｂの芯材１１Ｂは、Ｈ形鋼からなる。

接合構造１Ｂの第１構造材１０Ｂでは、耐火被覆材１２は、芯材１１Ｂの軸方向Ｚ１に沿う少なくとも３側面を被覆している。耐火被覆材１２は、第１構造材１０Ｂの横断面の一方向Ｘ１における芯材１１Ｂの両側を被覆している第１耐火被覆部１２ａと、該一方向Ｘ１と直交する直交方向Ｙ１における芯材１１Ｂの片側を被覆している第２耐火被覆部１２ｂとを含んでいる。図４（ａ）及び（ｂ）に示す第１構造材１０Ｂは、上述のように、梁用の構造材であり、使用時に上面となる側面には、耐火性能を有する床が載ることにより、芯材１１Ｂが被覆されるため、芯材１１Ｂの上側を被覆する耐火被覆材１２は設けていない。

接合構造１Ｂの第１構造材１０Ｂにおいても、耐火被覆材１２は、１枚のシート状の部材からなり、第１耐火被覆部１２ａ及び第２耐火被覆部１２ｂは、一体として形成されている。具体的には、１枚のシート状の部材を芯材１１Ｂに巻き付けて固定することにより、第１耐火被覆部１２ａ及び第２耐火被覆部１２ｂが形成されている。

図４（ａ）及び（ｂ）に示す接合構造１Ｂにおいても、第２構造材２０の耐火被覆材２２における第１構造材１０側の端面２２ｅの位置が、第２構造材２０の軸方向Ｘ２において、第１構造材１０の耐火被覆材１２における第２構造材２０側の端面１２ｅの位置よりも、第１構造材１０Ｂの芯材１１Ｂ側に位置している。接合構造１Ｂでも、第２構造材２０の３つの耐火被覆部２２ａ，２２ａ，２２ｂ全てにおいて、第１構造材１０側の端面２２ｅの位置が、第１構造材１０の耐火被覆材１２における第２構造材２０側の端面１２ｅの位置よりも、第１構造材１０の芯材１１側に位置していることが好ましい。接合構造１Ｂでは、第２構造材２０の軸方向Ｘ２において、第２構造材２０の前記端面２２ｅの位置は、第１構造材１０Ｂの芯材１１Ｂにおける第２構造材２０側の端面１１ｅの位置まで達していてもよいし、達していなくてもよい。第２構造材２０の３つの耐火被覆部２２ａ，２２ａ，２２ｂのうちいずれか１つ又は２つの前記端面２２ｅの位置が、第１構造材１０Ｂの芯材１１Ｂの前記端面１１ｅの位置まで達していてもよいし、３つの該耐火被覆部２２ａ，２２ａ，２２ｂ全ての前記端面２２ｅの位置が、第１構造材１０Ｂの芯材１１Ｂの前記端面１１ｅの位置まで達していてもよい。第２構造材２０の軸方向Ｚ２において、第２構造材２０の３つの耐火被覆部２２ａ，２２ａ，２２ｂの前記端面２２ｅの位置は一致していなくてもよいが、一致していることが好ましい。

また、接合構造１Ｂにおいても、第２構造材２０の芯材２１の前記端面２１ｅと、第１構造材１０Ｂの芯材１１Ｂの前記端面１１ｅとの間に、吸熱材料５が配されており且つ空間Ｓが配されている。
図４（ａ）及び（ｂ）に示す接合構造１Ｂにおいても、図１（ａ）及び（ｂ）に示す接合構造１と同様の効果が奏される。

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されない。
例えば、上述した各実施形態では、第１構造材１０，１０Ｂの耐火被覆材１２は、１枚のシート状の部材であったが、これに代えて、第１構造材１０，１０Ｂの第１耐火被覆部１２ａ及び第２耐火被覆部１２ｂを、それぞれ別体の板状部材により形成してもよい。例えば、第１構造材１０，１０Ｂの第１耐火被覆部１２ａ及び第２耐火被覆部１２ｂは、複数枚の板状部材を重ね合わせた積層体により形成されていてもよいし、１枚の板状部材により形成されていてもよい。第１構造材１０，１０Ｂの第１耐火被覆部１２ａ及び第２耐火被覆部１２ｂを構成する板状部材としては、上述した、第２構造材２０の第１耐火被覆部２２ａ及び第２耐火被覆部２２ｂを構成する板状部材として例示したものなどを用いることができる。
また上述した各実施形態では、第２構造材２０の耐火被覆材２２において、第１耐火被覆部２２ａと第２耐火被覆部２２ｂとは別々の部材からなるものであったが、これに代えて、第２構造材２０の耐火被覆材２２は、１枚のシート状の部材であってもよい。第２構造材２０の耐火被覆材２２としては、上述した、第１構造材１０の耐火被覆材１２として例示したものなどを用いることができる。

また耐火被覆材１２，２２は、湿式の耐火被覆材であってもよい。湿式の耐火被覆材としては、例えば、吹付けロックウール、耐火塗料、軽量セメントモルタル等が挙げられる。

また上述した各実施形態では、第１構造材１０，１０Ｂと第２構造材２０とは、垂直に接合していたが、これに代えて、第１構造材１０，１０Ｂと第２構造材２０とは斜めに接合されていてもよい。具体的は、第１構造材１０，１０Ｂの軸方向Ｚ１と、第２構造材２０の軸方向Ｚ２とが、斜めに交差していてもよい。

接合部材４０の第１接合部４１を、第１構造材１０の芯材１１の側面に接合する方法は特に制限されない。例えば、図５に示すように、第１接合部４１を板状とし、板状の第１接合部４１を、ボルト７及びナット８等、公知の締結具を用いて第１構造材１０の芯材１１の側面に接合してもよい。

また接合部材４０の構成は特に制限されない。接合部材４０の構成について、図６～８を参照しながら説明する。なお、図６～８では、説明の便宜上、第１構造材１０Ｂの耐火被覆材１２、及び第２構造材２０の耐火被覆材２２の図示を省略している。
接合部材４０は、図６（ａ）及び（ｂ）示すように、第１接合部４１を介して第１構造材１０の芯材１１の側面に接合された第１板状部材４４と、第１板状部材４４とは別体の第２板状部材４５とをボルト等によって接合したものであってもよい。図６（ａ）及び（ｂ）に示す例では、第２板状部材４５は、平板状であり、第２板状部材４５が第２接合部４２を有している。第２板状部材４５の第２接合部４２は、芯材２１に形成された被挿入部２３に挿入されており、第２構造材２０の側面から、芯材２１及び第２接合部４２を貫通するようにドリフトピン４３を打ち込むことにより、芯材２１及び第２接合部４２が接合されている。
また接合部材４０は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１板状部材４４と第２板状部材４５とを、それぞれ複数有していてもよい。

また接合部材４０は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１接合部４１を介して第１構造材１０の芯材１１の側面に接合された第１板状部材４４と、第１板状部材４４とは別体の第２板状部材４５とが、第３板状部材４６を介して接合された構成を有していてもよい。
図８（ａ）及び（ｂ）に示す例では、第２板状部材４５は、平面視形状がコ字形状であり、一対の側壁部４５ａ，４５ａと、一対の側壁部４５ａ，４５ａの一端部どうしを繋ぐ底壁部４５ｂとを有する。図８（ａ）及び（ｂ）に示す例では、第２板状部材４５の側壁部４５ａが、第２接合部４２となっている。

第３板状部材４６は、平面視形状がＬ字形状であり、第１板状部材４４に接合される第１部４６ａと、第２板状部材４５に接合される第２部４６ｂとを有している。第１板状部材４４と、第３板状部材４６の第１部４６ａとは、ボルト等によって接合されている。第２板状部材４５の底壁部４５ｂと、第３板状部材４６の第２部４６ｂとは、ボルト等によって接合されている。
図８（ａ）及び（ｂ）に示す例では、第２接合部４２である第２板状部材４５の側壁部４５ａは、芯材２１に形成された被挿入部２３に挿入されており、第２構造材２０の側面から、芯材２１及び第２接合部４２を貫通するようにドリフトピン４３を打ち込むことにより、芯材２１及び第２接合部４２が接合されている。

また、第１構造材１０，１０Ｂ及び第２構造材２０は、耐火被覆材１２，２２の外側に、燃えしろ層を有していてもよい。燃えしろ層の厚みは、公知の燃えしろ設計に基づいて設定することができる。燃えしろ設計は、長期構造耐力や地震時等の短期構造耐力に対して必要な断面に、所定の燃えしろ分を足す設計手法であり、防耐火性能上の非損傷性（火災加熱を受けても建物を支える荷重に耐えたまま、崩壊しない性能）を芯材１１，２１により確保した上で、その周囲に、要求される耐火性能に応じた厚みの燃えしろ層を設ける設計である。例えば、１時間の準耐火性能に対しては４５ｍｍの木材被覆を設ける燃えしろ設計が行われている。

燃えしろ層は、クロス・ラミネーテッド・ティンバー（ＣＬＴ）、集成材、単板積層材（ＬＶＬ）、合板、製材、パーティクルボード（ＰＢ）、中密度繊維板（ＭＤＦ）からなる群から選択される材料で形成することができ、これらの中でも、幅広で長スパンの材料の製造が容易で、かつ大規模な木造建築で美観を担保し易い観点から、クロス・ラミネーテッド・ティンバー（ＣＬＴ）、集成材、単板積層材（ＬＶＬ）、合板又は製材からなる群から選択される材料で形成することが好ましい。ＣＬＴや集成材は、断面が長方形状のラミナを、該長方形の頂点どうしを重ねるようにして、Ｙ１方向又はＹ２方向に複数積層したものなどであってもよい。

１，１Ｂ 接合構造
１０ 第１構造材
１１ 芯材
１２ 耐火被覆材
２０ 第２構造材
２１ 芯材
２２ 耐火被覆材
３ 隙間
４０ 接合部材
４１ 第１接合部
４２ 第２接合部
５ 吸熱材料
Ｚ１ 第１構造材の軸方向
Ｚ２ 第２構造材の軸方向

Claims (8)

1. 鋼材からなる芯材及び該芯材の軸方向に沿う側面を被覆する耐火被覆材を備える第１構造材と、木質材からなる芯材及び該芯材の軸方向に沿う側面を被覆する耐火被覆材を備える第２構造材とが接合された構造材の接合構造であって、
   第２構造材の前記耐火被覆材における第１構造材側の端面の位置が、第２構造材の軸方向において、第１構造材の前記耐火被覆材における第２構造材側の端面の位置よりも、第１構造材の前記芯材側に位置しており、
   第２構造材の前記芯材における第１構造材側の端面と、第１構造材の前記芯材における第２構造材側の端面との間に隙間を有しており、
   第１構造材の前記芯材と接合する第１接合部、及び第２構造材の前記芯材と接合する第２接合部を有する接合部材を介して、第１構造材と第２構造材とが結合されており、
   第２構造材の前記芯材における第１構造材側の端面と、第１構造材の前記芯材における第２構造材側の端面との間に、吸熱材料が配されており且つ空間が形成されている、構造材の接合構造。
2. 前記吸熱材料が、ロックウール、石膏ボード、ケイ酸カルシウム板、セメント、グラスウール、モルタル、石材、ガラス、繊維強化セメント、不燃シート及び金属材料からなる群から選択される１種又は２種以上である、請求項１に記載の構造材の接合構造。
3. 第２構造材の前記芯材における第１構造材側の端面の位置が、第１構造材の前記耐火被覆材における第２構造材側の端面の位置よりも、第２構造材の軸方向における第１構造材側とは反対側に位置している、請求項１に記載の構造材の接合構造。
4. 前記隙間の第２構造材の軸方向における長さが１０ｍｍ以上である、請求項１に記載の構造材の接合構造。
5. 前記空間は、前記吸熱材料よりも第１構造材の前記芯材側に形成されている、請求項１に記載の構造材の接合構造。
6. 前記空間は、前記吸熱材料よりも第２構造材の前記芯材側に形成されている、請求項１に記載の構造材の接合構造。
7. 前記空間は、前記吸熱材料よりも第１構造材の前記芯材側及び該吸熱材料よりも第２構造材の前記芯材側の両方に形成されている、請求項１に記載の構造材の接合構造。
8. 前記吸熱材料は、前記接合部材の側面を被覆している、請求項１に記載の構造材の接合構造。