利用可能な床面積を増やす「ハイブリッド耐火柱」、鋼管単独柱と比べ断面寸法25％減：木材活用

大成建設は、集成材と鋼管柱を一体化したハイブリッド耐火柱「T-WOOD TAIKA」を開発し、さいたま市の区役所新庁舎に初適用した。ハイブリッド耐火柱は、鋼管単独の柱と比べ、断面寸法も25％ほど小さくなり、利用できる床面積が広がる。

[BUILT]

　大成建設は2018年12月13日、集成材と鋼管柱を一体化し、木材の働きによる鋼管柱の強度、変形に対する補剛効果、耐火性と意匠性を備えたハイブリッド耐火柱「T-WOOD TAIKA」を開発し、公共建築物に初適用したことを明らかにした。

荷重支持力、耐火性、意匠性を保持したハイブリッド耐火柱

　ここ最近、国内林業の活性化や森林育成を目的とした国産木材の利用促進に伴い、住宅だけでなく、中・大規模建築物にも木造を活用する動きが出始めている。

　しかし、従来適用されてきた木質耐火柱部材は、建物の荷重を支持する木製の芯材部をモルタルや石こうなどの耐火被覆材（燃え止まり層）で囲み、表層を集成材などの木材で覆う構造のため、同等の支持力を持つ鉄筋コンクリ―ト構造や鉄骨造の柱と比べ、断面寸法が大きくなり、その分、室内で利用できる床面積が減ってしまっていた。

　そこで大成建設は、木材を使用しながら、鋼管柱単独構造と同等の荷重支持力を持ち、耐火性を確保できるハイブリッド耐火柱「T-WOOD TAIKA」を開発。柱部材は、鋼管柱の外周に耐火被覆用の「けい酸カルシウム板」を配し、さらにその周囲を鋼管柱の補剛効果、耐火性および仕上げ材の機能を兼ねた集成材で覆って一体化している。

鋼管柱（左）とT-WOOD TAIKA（右）の断面構成比較　出典：大成建設

　外周の集成材は、鋼管柱を補剛しているため、鋼管柱の軸力に対する強度を約40％向上させる。そのため、鋼管単独の柱と比べ、同じ外形寸法の鋼管柱を使用した場合、吹き付けロックウールなどが不要なため、厚さを薄くすることが可能。柱部材の断面寸法も25％ほど小さくなり、利用可能な床面積が増加する。

　また、この構造では火災時には、集成材は燃え代層、鋼管柱周囲のけい酸カルシウム板は燃え止まり層として燃焼を止め、鋼管柱の温度上昇を抑制するという防災効果も見込める

　ハイブリッド耐火柱は、構造実験と耐火実験を経て安全性を確認の上、1時間耐火の大臣認定・日本建築センターの構造評定を取得。現在建設が進められる「さいたま市大宮区役所新庁舎」に適用した。木材による鋼管柱の補剛効果、耐火性、意匠性を備えたハイブリッド耐火柱部材の公共建築物への適用は業界初だという。

さいたま市大宮区役所新庁舎内観パース　出典：大成建設