JPH11172801A - Ｈ形鋼の断熱工法及びｈ形鋼の断熱構造並びに断熱用の発泡体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鉄骨造の躯体を構成するＨ形鋼の断熱性を向上
させる。 【解決手段】Ｈ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂ間に嵌
合する嵌合部２ａと、Ｈ形鋼１に嵌合したとき上下フラ
ンジ１ａ、１ｂの端面１ｄと対向して覆う覆部２ｂとを
一体的に設けた発泡体２を形成する。この発泡体２の嵌
合部２ａを梁としてのＨ形鋼１の上下フランジ１ａ、１
ｂ間に押し込んで嵌合させて保持する。このとき、覆部
２ｂがＨ形鋼１の各フランジ１ａ、１ｂの端面１ｄを含
む全側面に対向して覆い、熱輻射を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の躯体を構
成するＨ形鋼に於ける上下フランジ間の断熱を合理的に
実現するための断熱工法と、断熱構造、並びにＨ形鋼の
上下フランジ間に断熱性を付与し得る発泡体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】住宅に代表される建築物では、暖房効率
や冷房効率を向上させて省エネルギー化をはかることを
目的として断熱材が充填されている。木造住宅では躯体
を構成する柱や梁が多少の断熱性を有するため、断熱材
を柱と梁の間に充填するのみでも効果を得ることが出来
るが、鉄骨造の住宅では柱や梁に高い断熱性を期待する
ことが出来ない。

【０００３】鉄骨造の住宅では外壁材としてＡＬＣ（軽
量気泡コンクリート）パネルを用いるのが一般的であ
り、このＡＬＣパネルの有する断熱性と柱や梁の間に充
填した断熱材によって建築物としての断熱効果を得てい
る。しかし、寒冷地では主としてより高い断熱効果が期
待されている。

【０００４】即ち、図５（ａ）に示すように、断熱材51
を柱や梁52の間にのみ充填した場合、例えば梁52が熱橋
になって屋内側に伝熱してしまい、高い断熱効果を期待
することが出来ない。このため、梁52を構成するＨ形鋼
の上下フランジ52ａとウエブ52ｂとの露出面にウレタン
フォームを吹き付けるか、或いは同図（ｂ）に示すよう
に、上下フランジ52ａに断面が矩形の発泡体53を沿わせ
ることで断熱性を付与している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如くＨ形鋼から
なる梁に断熱性を付与する場合、フランジとウエブにウ
レタンフォームを吹き付けるのでは、作業が煩雑で且つ
工期が掛かるという問題がある。

【０００６】発泡体を沿わせる場合、作業性を向上させ
るためには該発泡体を上下フランジの間に嵌合させて保
持させるようにすることが好ましいが、この場合、発泡
体を上下フランジ間に押し込む際の押込深さを判断する
ことが困難であり作業性が悪いという問題、及びフラン
ジの端面が露出して良好な断熱性を得ることが出来ない
という問題がある。また梁のウエブ、フランジにはボル
トが存在することが多いが、この場合、発泡体をくり抜
くことが必要となり、作業が煩雑であるという問題があ
る。

【０００７】特に、最近では気密性の向上をはかること
も要求され、気密性と断熱性を兼ね備えた構造を開発す
ることが期待されている。

【０００８】本発明の目的は、Ｈ形鋼からなる梁や柱の
断熱性を確保することが出来る断熱工法と断熱構造並び
に梁に断熱性を付与するための発泡体を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るＨ形鋼の断熱工法は、建築物の躯体を構
成するＨ形鋼に於ける上下フランジの端面間を断熱する
断熱工法に於いて、覆部と嵌合部を有する発泡体を用意
し、該発泡体の嵌合部をＨ形鋼の上下フランジ間に押し
込んで嵌合させると共に、該覆部でＨ形鋼の上下フラン
ジの各端面間を覆うことを特徴とするものである。

【００１０】上記Ｈ形鋼の断熱工法では、発泡体に形成
された嵌合部をＨ形鋼の上下フランジの間に押し込んで
嵌合させることで、該発泡体をＨ形鋼に取り付けること
が出来る。このとき、発泡体に形成された覆部によって
Ｈ形鋼の上下フランジの端面間を覆うことが出来る。

【００１１】また本発明に係るＨ形鋼の断熱構造は、建
築物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける上下フランジの端
面間を断熱する断熱構造に於いて、覆部と嵌合部を有す
る発泡体の該嵌合部がＨ形鋼の上下フランジ間に嵌合さ
れると共に、Ｈ形鋼の上下フランジの各端面間が該覆部
で覆われているものである。

【００１２】上記Ｈ形鋼の断熱構造では、Ｈ形鋼の上下
フランジ間に発泡体を保持すると共に該Ｈ形鋼の側面に
於ける露出部位を発泡体によって覆うことで、Ｈ形鋼に
断熱性を付与することが出来る。

【００１３】また本発明に係る断熱用の発泡体は、建築
物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける上下フランジの端面
間を断熱するための発泡体に於いて、Ｈ形鋼の上下フラ
ンジの各端面間を覆う覆部と、Ｈ形鋼の上下フランジ間
に嵌合される嵌合部が一体的に設けられ、前記覆部のフ
ランジ端面への接触間寸法は上フランジの上面と下フラ
ンジの下面間の寸法と等しいか又は該寸法より若干大き
くされ、前記嵌合部のフランジへの接触間寸法は上フラ
ンジの下面と下フランジの上面間の寸法よりも若干大き
くされているものである。

【００１４】上記断熱用の発泡体では、覆部と嵌合部が
一体的に形成され、嵌合部の寸法が上フランジの下面と
下フランジの上面との間の寸法よりも若干大きく形成さ
れるため、該嵌合部を上下フランジ間に押し込むことで
保持することが出来、且つ覆部の寸法が上フランジの上
面と下フランジの下面の間の寸法と等しいか或いは若干
大きく形成されるため、嵌合部を上下フランジ間に嵌合
させたとき覆部の端部が上下フランジの端面に対向す
る。このため、Ｈ形鋼の側面に於ける露出部位を覆って
断熱性を付与することが出来る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、上記Ｈ形鋼の断熱工法及び
断熱構造、更に断熱用の発泡体の好ましい実施形態につ
いて図を用いて説明する。図１はＨ形鋼と発泡体との関
係を説明する図、図２はＨ形鋼の断熱構造を説明する
図、図３は発泡体の形状の例を説明する図、図４は発泡
体に於ける嵌合部と覆部との取り合いを説明する図であ
る。

【００１６】本実施例に係るＨ形鋼の断熱工法は、鉄骨
造の躯体の主として梁を構成するＨ形鋼１の屋内側の側
面に露出する上下フランジ１ａ、１ｂ及びウエブ１ｃを
全面にわたって断熱性を有する発泡体２で覆うことで、
高度な断熱性を実現し得るものであり、合わせて建物の
気密性を付与することが可能である。

【００１７】Ｈ形鋼１は予め設定された長さを有し、上
フランジ１ａと、下フランジ１ｂ及びウエブ１ｃとから
なり、上下各フランジ１ａ、１ｂは予め設定された厚さ
を有しており、幅方向の自由端に端面１ｄが形成され
る。

【００１８】上記Ｈ形鋼１を建物躯体の梁として用いた
場合、上フランジ１ａの上部及び下フランジ１ｂの下部
には断熱材３（図２参照）が充填される。従って、上下
フランジ１ａ、１ｂの端面１ｄ及びウエブ１ｃを含む側
面が露出し、Ｈ形鋼１自体が熱伝達部材として機能する
と共に、前記側面が熱輻射面として機能することとな
る。

【００１９】このため、Ｈ形鋼１の端面１ｄを含む全側
面を発泡体２によって覆うことで、熱輻射を遮断して断
熱性を向上させている。

【００２０】発泡体２は断熱性を有する合成樹脂からな
り、嵌合部２ａと覆部２ｂを一体的に形成した長尺状の
成型体として構成されている。発泡体２としては断熱性
を有する合成樹脂であれば使用することが可能である。
本実施例では、発泡体２として90倍で発泡させた発泡ポ
リエチレン系を用いている。

【００２１】発泡体２の嵌合部２ａは、Ｈ形鋼１の上フ
ランジ１ａの下面と下フランジ１ｂの上面との間に押し
込まれて嵌合し、この嵌合状態を保持する機能を有す
る。このため、Ｈ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂ間の
寸法をＩmmとした場合、嵌合部２の幅寸法ｉmmは、前記
Ｉよりも若干大きい寸法を持って形成されている。例え
ば、本実施例では、Ｈ形鋼１のＩ寸法を238mm としたと
き、嵌合部２ａのｉ寸法を245mm に設定している。

【００２２】上記の如く、Ｈ形鋼１の上下フランジ１
ａ、１ｂ間の寸法Ｉよりも発泡体２の嵌合部２ａの寸法
を若干大きくすることによって、発泡体２をＨ形鋼１の
上下フランジ１ａ、１ｂ間に押し込んで嵌合させたと
き、該発泡体２の弾性によって嵌合状態を保持すること
が可能である。

【００２３】本件発明者の実験では、ｉ／Ｉの比率が1.
01〜1.04の範囲にあるとき、発泡体２のＨ形鋼１に対す
る押し込みが容易であり、且つ嵌合状態を良好に保持す
ることが可能であった。

【００２４】発泡体２の覆部２ｂは、嵌合部２ａをＨ形
鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂの間に押し込んで嵌合さ
せたとき、該Ｈ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂの端面
１ｄと対向して該端面１ｄを覆う機能と、発泡体２の上
下フランジ１ａ、１ｂ間に対する押し込み深さを規定す
る機能、即ち、ストッパーとしての機能を有する。この
ため、覆部２ｂの幅寸法ｈmmは、Ｈ形鋼１の上フランジ
１ａの上面と下フランジ１ｂの下面との寸法よりも若干
大きい寸法を持って形成されている。前記寸法は発泡体
２の厚さやＨ形鋼１に於ける上フランジ１ａの上面から
下フランジ１ｂの下面までの寸法Ｈ、及び発泡体２の弾
力性等の条件に応じて変化し得る寸法である。

【００２５】従って、嵌合部２ａを上下フランジ１ａ、
１ｂの間に押し込んだとき、該発泡体２に生じる寸法の
収縮に関わらず、覆部２ｂは端面１ｄと対向して該端面
１ｄの熱輻射面としての機能を遮断することが可能であ
る。例えば本実施例では、Ｈ形鋼１のＨ寸法を250mm と
したとき、発泡体２の覆部２ｂのｈ寸法を255mm に設定
している。

【００２６】尚、ｈ／Ｈの比率は厳密に設定する必要は
なく、発泡体２をＨ形鋼１に嵌合させたとき、覆部２ｂ
の端部がＨ形鋼１の上下フランジ１ａ、１ｂの各上表
面、下表面と同一面になるか、或いは僅かに出っ張る程
度であることが好ましい。

【００２７】次に、建物の躯体として用いたＨ形鋼１に
発泡体２を嵌合させて断熱施工する際の手順について説
明する。

【００２８】図２に示すように、建物の躯体を構成する
梁として用いられているＨ形鋼１の上フランジ１ａの上
部、及び下フランジ１ｂの下部には、夫々各フランジ１
ａ、１ｂに沿って断熱材３が充填され、屋外側には、例
えばＡＬＣパネル等からなる外壁４が構成されている。

【００２９】上記Ｈ形鋼１の上フランジ１ａの下面と下
フランジ１ｂの上面の間に発泡体２の嵌合部２ａを押し
込むことにより、発泡体２をＨ形鋼１の上下フランジ１
ａ、１ｂ間に保持させる。Ｈ形鋼１の上下フランジ１
ａ、１ｂ間に保持された発泡体２は、覆部２ｂが各フラ
ンジ１ａ、１ｂの端面１ｄに対向して接触し、熱輻射を
遮断する。

【００３０】上記作業を繰り返してＨ形鋼１の上下フラ
ンジ１ａ、１ｂの間に発泡体２を嵌合させることで、Ｈ
形鋼１の全露出面を発泡体２で覆い、これによりＨ形鋼
１の熱輻射面を遮断して断熱性を向上させることが可能
である。

【００３１】発泡体２は嵌合部２ａをＨ形鋼１の上下フ
ランジ１ａ、１ｂ間に押し込むことで嵌合し、この嵌合
状態を保持すると共に覆部２ｂが該Ｈ形鋼１の露出側面
を覆う。このとき、覆部２ｂが確実にＨ形鋼１の側面を
覆って熱輻射面を遮断し得るように、発泡体２の形状は
目的のＨ形鋼１の周囲の形状に対応した形状を有するこ
とが好ましい。

【００３２】即ち、発泡体２は図１に示すように、断面
が単純な凸形状である必要はなく、図３（ａ）に示すよ
うに、覆部２ｂのＨ形鋼１の上フランジ１ａ側を長く形
成しても良く、また同図（ｂ）に示すように、下フラン
ジ１ｂ側を長く形成しても良い。更に、同図（ｃ）に示
すように、上下フランジ１ａ、１ｂの何れか一方に、溝
２ｃを形成し、この溝２ｃによって何れかのフランジ１
ａ或いは１ｂを挟むように形成しても良い。

【００３３】また、発泡体２の嵌合部２ａをＨ形鋼１の
上下フランジ１ａ、１ｂの間に押し込んだとき、これら
のフランジ１ａ、１ｂに充分な弾力性を持って嵌合し得
るように、嵌合部２ａと覆部２ｂとの取り合い部分の形
状を設定することが好ましい。このような形状の例とし
て図４（ａ）〜（ｅ）がある。

【００３４】即ち、同図（ａ）は、嵌合部２ａと覆部２
ｂを略直角に形成したものである。

【００３５】同図（ｂ）は、嵌合部２ａに矩形状の突起
部２ｄを形成して該突起部２ｄの先端を各フランジ１
ａ、１ｂの対向する面に接触させるものである。この場
合、嵌合ぶ２ａをＨ形鋼１に嵌合させたとき、突起部２
ｄのみが収縮して覆部２ｂに寸法の変化を生じさせるこ
とが少ない。

【００３６】同図（ｃ）は、前述と同様に嵌合部２ａに
あり状の突起部２ｄを形成したものであり、同図（ｄ）
は、曲面状の突起部２ｄを形成したものであり、更に、
同図（ｅ）はフック状の突起部２ｄを形成したものであ
る。これらは、何れもＨ形鋼１に嵌合させたとき、突起
部２ａのみが収縮して覆部２ｂの寸法変化を最小限とす
ることが可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
Ｈ形鋼の断熱工法では、Ｈ形鋼の上下フランジの間に発
泡体の嵌合部を嵌合させることで、該発泡体に形成した
覆部を上下フランジの端面を含む全側面に対向させて覆
うことが出来る。

【００３８】また本発明に係るＨ形鋼の断熱構造では、
Ｈ形鋼の側面からなる露出面が発泡体の覆部によって覆
われるので、該露出面からの熱輻射を遮断して断熱性を
向上させることが出来る。

【００３９】また本発明に係る断熱用の発泡体では、Ｈ
形鋼の上下フランジ間に嵌合される嵌合部と、各フラン
ジの端面を覆う覆部とが一体的に形成されるため、嵌合
部を上下フランジ間に嵌合させたとき、発泡体はＨ形鋼
によって保持され、同時に覆部がＨ形鋼の側面と対向
し、これらの側面からの熱輻射を遮断することが出来
る。

【００４０】特に、覆部が各フランジの端面と当接する
ことによってストッパーとしての機能を有し、発泡体の
Ｈ形鋼に対する押し込み深さを一定に保持することが出
来る。従って、作業員の個性に応じた施工のバラツキを
防止することが出来、良好で且つ安定した断熱性を確保
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｈ形鋼と発泡体との関係を説明する図である。

【図２】Ｈ形鋼の断熱構造を説明する図である。

【図３】発泡体の形状の例を説明する図である。

【図４】発泡体に於ける嵌合部と覆部との取り合いを説
明する図である。

【図５】従来の構造を説明する図である。

【符号の説明】

１ Ｈ形鋼 １ａ 上フランジ １ｂ 下フランジ １ｃ ウエブ １ｄ 端面 ２ 発泡体 ２ａ 嵌合部 ２ｂ 覆部 ２ｃ 溝 ２ｄ 突起部 ３ 断熱材 ４ 外壁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける
   上下フランジの端面間を断熱する断熱工法に於いて、覆
   部と嵌合部を有する発泡体を用意し、該発泡体の嵌合部
   をＨ形鋼の上下フランジ間に押し込んで嵌合させると共
   に、該覆部でＨ形鋼の上下フランジの各端面間を覆うこ
   とを特徴とするＨ形鋼の断熱工法。
2. 【請求項２】 建築物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける
   上下フランジの端面間を断熱する断熱構造に於いて、覆
   部と嵌合部を有する発泡体の該嵌合部がＨ形鋼の上下フ
   ランジ間に嵌合されると共に、Ｈ形鋼の上下フランジの
   各端面間が該覆部で覆われていることを特徴とするＨ形
   鋼の断熱構造。
3. 【請求項３】 建築物の躯体を構成するＨ形鋼に於ける
   上下フランジの端面間を断熱するための発泡体に於い
   て、Ｈ形鋼の上下フランジの各端面間を覆う覆部と、Ｈ
   形鋼の上下フランジ間に嵌合される嵌合部が一体的に設
   けられ、前記覆部のフランジ端面への接触間寸法は上フ
   ランジの上面と下フランジの下面間の寸法と等しいか又
   は該寸法より若干大きくされ、前記嵌合部のフランジへ
   の接触間寸法は上フランジの下面と下フランジの上面間
   の寸法よりも若干大きくされていることを特徴とする断
   熱用の発泡体。