JP2000336840A5 - - Google Patents

Description

【書類名】 明細書
【発明の名称】 建築用構造材、およびその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】 柱および梁等に用いられる建築用構造材であって、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝（３）を有するアルミニウム中空押出形材（１）と、内部拡大溝（３）内に該中空押出形材（１）の外面と略一致するように嵌め入れられたセラミックス等の耐火材（２）とよりなる、建築用構造材。
【請求項２】 セラミックス等の耐火材（２）が、アルミニウム中空押出形材（１）の外面の７０％〜９５％の面積を占めている、請求項１記載の建築用構造材。
【請求項３】 アルミニウム中空押出形材（１）の内部に、鋼製芯材（４）が押出形材（１）の内面に密接するように嵌め入れられている、請求項１記載の建築用構造材。
【請求項４】 鋼製芯材（４）が、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼である、請求項３に記載の建築用構造材。
【請求項５】 柱および梁等に用いられる建築用構造材であって、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝（３）を有するアルミニウム中空押出形材（１）と、セラミックス等の耐火材（２）とよりなり、アルミニウム中空押出形材（１）の内部拡大溝（３）内に、セラミックス等の耐火材（２）を中空押出形材（１）の外面と略一致するように嵌め入れる、建築用構造材の製造方法。
【請求項６】 セラミックス等の耐火材（２）が、アルミニウム中空押出形材（１）の外面の７０％〜９５％の面積を占めている、請求項５記載の建築用構造材の製造方法。
【請求項７】 アルミニウム中空押出形材（１）の内部に、鋼製芯材（４）を押出形材（１）の内面に密接するように嵌め入れる、請求項５記載の建築用構造材の製造方法。
【請求項８】 鋼製芯材（４）を圧入によって嵌め入れる、請求項７に記載の建築用構造材の製造方法。
【請求項９】 鋼製芯材（４）が、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼である、請求項７または８に記載の建築用構造材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、柱および梁等に用いられる建築用構造材、およびその製造方法に関する。
【０００２】
この明細書において、アルミニウムとは、純アルミニウムおよびアルミニウム合金を含んで意味するものとする。
【０００３】
【従来の技術】
従来、建築物の柱や梁の使用材料は、木材、鉄、コンクリートに限定されていたが、建築基準法の改正により近い将来、アルミニウム材も建築用構造材の材料として使用出来るようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアルミニウム材の建築用構造材への使用は、軽量でしかもその加工容易性のために種々の形状のものが製作可能であるという利点はあるが、反面、防火性・耐火性に劣り、強度的にも充分でないという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、アルミニウム材を使用してしかも防火性・耐火性がすぐれており、かつ充分に高い強度を有する、建築用構造材、およびその製造方法を提供しようとするにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明の請求項１に記載の建築用構造材は、柱および梁等に用いられる建築用構造材であって、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝を有するアルミニウム中空押出形材と、内部拡大溝内に、該中空押出形材の外面と略一致するように嵌め入れられたセラミックス等の耐火材とよりなることを特徴としている。
【０００７】
ここで、建築用構造材のセラミックス等の耐火材は、アルミニウム中空押出形材の外面の７０％〜９５％の面積、好ましくは７０％〜９０％の面積を占めているのが、好ましい。
【０００８】
また、さらに強度が必要な場合には、建築用構造材のアルミニウム中空押出形材内に、鋼製芯材が押出形材の内面に密接するように嵌め入れられる。
【０００９】
鋼製芯材は、例えば、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼である。
この発明の請求項５に記載の建築用構造材の製造方法は、柱および梁等に用いられる建築用構造材であって、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝を有するアルミニウム中空押出形材と、セラミックス等の耐火材とよりなり、アルミニウム中空押出形材の内部拡大溝内に、セラミックス等の耐火材を中空押出形材の外面と略一致するように嵌め入れることを特徴としている。
ここで、建築用構造材のセラミックス等の耐火材は、アルミニウム中空押出形材の外面の７０％〜９５％の面積、好ましくは７０％〜９０％の面積を占めているのが、好ましい。
また、アルミニウム中空押出形材の内部に、鋼製芯材を押出形材の内面に密接するように嵌め入れる。この場合、鋼製芯材を圧入によって嵌め入れるのが、好ましい。鋼製芯材は、例えば、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
この発明の第１実施形態を示す図１を参照すると、この発明による建築用構造材（１０）は、柱および梁等に用いられるものであって、側壁（１ａ）外面に長手方向に伸びる１つの内部拡大溝（３）を有する横断面略方形のアルミニウム中空押出形材（１）と、各側壁（１ａ）の内部拡大溝（３）内に嵌め入れられたセラミックス等の耐火材（２）とよりなるものである。耐火材（２）の外面は、中空押出形材（１）の外面と略一致するようになされている。
【００１２】
ここで、アルミニウム押出形材（１）としては、Ａ５０８３Ｓ−Ｈ１１２、Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５、Ａ６Ｎ０１Ｓ−Ｔ５，−Ｔ６、Ａ６０６１Ｓ−Ｔ６などであって、例えば厚さ３〜１０ｍｍのものを使用する。
【００１３】
また、耐火材（２）としては、押出製のセラミックスなどであって、例えば厚さ３〜１０ｍｍのものを使用する。
【００１４】
この第１実施形態では、中空押出形材（１）の４つの側壁（１ａ）は、２．０ｍｍの厚さを有しており、各側壁（１ａ）の内部拡大溝（３）の底壁部は例えば厚さ１．０ｍｍとなされている。また耐火材（２）が全体としてアルミニウム中空押出形材（１）の外周面の７５％の面積を占めている。各耐火材（２）は厚さ１．０ｍｍを有している。
【００１５】
この発明の第１実施形態の建築用構造材（１０）によれば、建築用構造材（１０）の主材がアルミニウム押出形材製であるから、軽量でしかもその加工容易性のために種々の形状のものが製作可能である。そして、アルミニウム中空押出形材（１）の各側壁（１ａ）の内部拡大溝（３）内にセラミックス等の耐火材（２）が嵌め入れられているから、建築用構造材（１０）全体としての耐火性がすぐれているとともに、外観が非常に綺麗であり、かつデザイン性にすぐれている。
【００１６】
図２は、この発明の第２実施形態を示すものである。ここで、上記第１実施形態の場合と異なる点は、横断面略方形のアルミニウム中空押出形材（１）の２つの側壁（１ａ）（１ａ）外面に、長手方向に伸びる２つの内部拡大溝（３）が設けられ、これらの内部拡大溝（３）内に、セラミックス等の耐火材（２）が嵌め入れられている点にある。各耐火材（２）の外面は、中空押出形材（１）の外面と略一致するようになされている。
【００１７】
なお、この場合、アルミニウム中空押出形材（１）のセラミックス等耐火材（２）が嵌め入れられた２つの側壁（１ａ）（１ａ）の厚さが例えば５〜１０ｍｍと厚肉となされ、耐火材（２）の無い他の２つの側壁（１ｂ）（１ｂ）の厚さが例えば３〜５ｍｍと薄肉となされている。
【００１８】
この発明の第２実施形態の建築用構造材（１０）によれば、建築用構造材（１０）の主材がアルミニウム押出形材製であるから、軽量かつ加工容易性と、セラミックス等耐火材（２）による耐火性が期待し得るとともに、特に外観が非常に綺麗であり、かつデザイン性にすぐれている。
【００１９】
図３は、この発明の第３実施形態を示すものである。ここで、上記第１実施形態の場合と異なる点は、横断面略方形のアルミニウム中空押出形材（１）内に、これより小さい横断面略方形の鋼製芯材（４）が圧入せられて、鋼製芯材（４）が押出形材（１）の内面に密接するように嵌め入れられている点にある。
【００２０】
この発明の第３実施形態の建築用構造材（１０）によれば、例えば該構造材（１０）を用いた建築物が火災等により熱せられた場合、アルミニウム押出形材（１）は約６６０℃付近で融解するが、鋼製芯材（４）は約１４００℃に至らないと融解せず、従って構造材（１０）は、防火性・耐火性にすぐれており、高温においても柱や梁の建築構造材としての強度が低下せず、安全性が非常に高いものである。
【００２１】
なお、図示は省略したが、鋼製芯材（４）には、横断面略Ｈ形を有するＨ型鋼など種々の形状の鋼材を用いることができる。
【００２２】
また上記実施形態では、中空状のアルミニウム押出形材（１）が横断面略方形であるが、中空押出形材（１）の横断面形状は、その他の形状であっても良い。
【００２３】
【発明の効果】
この発明は、上述のように、請求項１記載の柱および梁等に用いられる建築用構造材は、外面に長手方向に伸びる１つまたは複数の内部拡大溝を有するアルミニウム中空押出形材と、内部拡大溝内に、該中空押出形材の外面と略一致するように嵌め入れられたセラミックス等の耐火材とよりなるもので、アルミニウム押出形材を主材としているから、軽量でしかもその加工容易性のために種々の形状のものが製作可能であるとともに、外観が非常に綺麗であり、かつデザイン性にすぐれているという効果を奏する。
【００２４】
とくに、請求項２記載の建築用構造材のように、建築用構造材のセラミックス等の耐火材が、アルミニウム中空押出形材の外面の７０％〜９５％の面積、好ましくは７０％〜９０％の面積を占めるものとすると、建築用構造材全体としての耐火性が非常にすぐれたものになるという効果を奏する。
【００２５】
さらに、請求項３記載の建築用構造材のように、アルミニウム中空押出形材の内部に、鋼製芯材が押出形材の内面に密接するように嵌め入れられた場合には、該構造材を用いた建築物が火災等により熱せられた場合に、アルミニウム押出形材は約６６０℃付近で融解するが、鋼製の芯材は約１４００℃に至らないと融解せず、従って構造材は、防火性・耐火性にすぐれており、高温においても柱や梁の建築構造材としての強度が低下せず、安全性が非常に高いものであるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
この発明の第１実施形態を示す概略部分斜視図である。
【図２】
この発明の第２実施形態を示す概略部分斜視図である。
【図３】
この発明の第３実施形態を示す概略部分斜視図である。
【符号の説明】
１ アルミニウム中空押出形材
２ セラミックス等よりなる耐火材
３ 内部拡大溝
４ 鋼製の芯材