JP2000117844A

JP2000117844A - Ｆｒｐ構造体

Info

Publication number: JP2000117844A
Application number: JP10293696A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Ito; 俊弘伊藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な強度を確保しつつ他部材と結合するこ
とが可能なＦＲＰ構造体を提供する。【解決手段】他部材との結合用フランジを有するＦＲ
Ｐ構造体であって、前記フランジが、ＦＲＰ構造体を構
成する、長繊維織物基材を含むＦＲＰ層と一体に形成さ
れていることを特徴とするＦＲＰ構造体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フランジを有する
ＦＲＰ構造体に関し、とくに屋根材等の建築部材に好適
なＦＲＰ構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＲＰ構造体を他部材に結合または連結
するには、例えばＦＲＰパネル同士を連結するには、通
常、同種材料の板または金属板を突き合せたパネル同士
の上下に置き、ボルトで縫う重ね継手方式が用いられて
いる。また、たとえば鉄骨フレームへの取付など、ボル
トによる締結が必要な物合、Ｌ形のブラケットを取り付
ける等の方法により結合している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の結合方法では、ＦＲＰ板にその厚さ方向に貫通
する孔を設ける必要があり、ＦＲＰ板自体の強度が低下
するという問題がある。また、美観の観点から、結合用
のブラケットやボルトの頭が露出するため、さらにカバ
ーを取り付ける等の必要が生じ、コストアップの要因と
なっている。さらに、結合部分での強度低下を避けるた
め、穿孔部分の補強が必要となることが多いが、これも
またコストアップの要因となる。

【０００４】また、結合部近辺を補強すると、急激な剛
性の変化が生じ、負荷によっては応力集中が起こり、破
壊の起点となるおそれがある。

【０００５】本発明の課題は、このような従来の結合方
法における問題点に着目し、十分強度を確保しつつ他部
材と結合することが可能なＦＲＰ構造体を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のＦＲＰ構造体は、他部材との結合用フラン
ジを有するＦＲＰ構造体であって、前記フランジが、Ｆ
ＲＰ構造体本体部を構成する、長繊維織物基材を含むＦ
ＲＰ層と一体に形成されていることを特徴とするものか
らなる。

【０００７】上記長繊維織物基材は、たとえば強化繊維
の経糸および緯糸を有するものからなる。

【０００８】また、ＦＲＰ構造体本体部の構造として
は、ＦＲＰ板単板構造とすることもでき、芯材とその芯
材の両面の配置されたＦＲＰ層からなるサンドイッチ構
造とすることもできる。

【０００９】上記フランジは、たとえばボトルやリベッ
ト等の結合部材を介して他部材に結合することができ
る。他部材としては、たとえば、金属製の構造体、部材
やその他の材料からなる構造体、部材を使用でき、ま
た、同様の結合用フランジを有する構造体を使用するこ
ともできる。この他部材としての結合用フランジを有す
る構造体は、本発明に係るＦＲＰ構造体としてもよい。
すなわち、本発明に係るＦＲＰ構造体のフランジ同士を
結合することができる。

【００１０】ＦＲＰ構造体のフランジに対しては、とく
にフランジ同士の結合部分に対しては、被覆部材を設け
ることができる、被覆部材は、たとえばその一部がＦＲ
Ｐ構造体本体部に形成した凹部に配置されるように取り
付けることができる、このように取り付ければ、ＦＲＰ
構造体本体部の表面と被覆部材の表面とを実質的に面一
にすることが可能となる。

【００１１】また、本発明に係るＦＲＰ構造体には、そ
の表面に耐火層を設けることもできる。このように構成
すれば、屋根材等の建築用部材として好適なＦＲＰ構造
体に構成できる。

【００１２】上記のような本発明に係るＦＲＰ構造体に
おいては、ＦＲＰ構造体自身がフランジを有するので、
そのフランジを用いて他部材と結合することができ、従
来の重ね継手方式の結合が不要になる。そして、このフ
ランジは、ＦＲＰ構造体本体部を構成する、長繊維織物
基材を含むＦＲＰ層と一体に形成されているので、フラ
ンジ自身の十分に高い強度が確保されるとともに、ＦＲ
Ｐ構造体本体部との高い結合強度が確保される。このよ
うな高強度のフランジを用いた他部材との結合であるの
で、結合部を敢えて補強する必要はなくなり、補強に起
因する応力集中の問題もなくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、
本発明の一実施態様に係るＦＲＰ構造体のフランジ部近
傍と示している。図１において、１はＦＲＰ構造体全体
を示しており、該ＦＲＰ構造体１は、ＦＲＰ構造体本体
部２と、その端部に位置するフランジ３とを有してい
る。

【００１４】本実施態様では、ＦＲＰ構造体本体部２
は、少なくとも１層の長繊維織物基材４を有する単板構
成のＦＲＰ板から構成されている。このＦＲＰ構造体本
体部２と実質的に同一の構成のまま、すなわち少なくと
も１層の長繊維織物基材４を有するＦＲＰ板の構成に
て、ＦＲＰ構造体本体部２の端部にフランジ３が一体に
形成されている。フランジ３は、Ｕ字状に湾曲した断面
形状に形成されている。フランジ３内に配置されている
長繊維織物基材４は、ＦＲＰ構造体本体部２から連続的
に延びている。

【００１５】長繊維織物基材４は、本実施態様では、強
化繊維の経糸および緯糸を有する織物からなっている。
強化繊維としてはとくに限定されないか、好ましくは無
機繊維が使用され、たとえば、炭素繊維、ガラス繊維、
アラミド繊維、チラノ繊維、シリコンカーバイト繊維、
シリコンナイトライド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊
維、鉱物繊維などを使用できる。

【００１６】ＦＲＰのマトリックス樹脂としては、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ボリエステル樹脂、
ウレタン樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂が好適で
あり、中でもフェノール樹脂が安価で、かつ難燃性に優
れており、好ましい。

【００１７】図２は、別の実施態様に係るＦＲＰ構造体
１１を示している。本実施態様においては、ＦＲＰ構造
体本体部１２は、芯材１３と、その芯材１３の両面に配
置されたＦＲＰ層１４ａ、１４ｂからなるサンドイッチ
構造に構成されている。ＦＲＰ構造体本体部１２の端部
においては、一方のＦＲＰ層１４ａが端面を覆うように
延びて他方のＦＲＰ層１４ｂに合流し、そこからフラン
ジ１５が湾曲して一体に延設されている。フランジ１５
は、内部に、少なくとも１層の長繊維織物基材１６を有
している。

【００１８】図１、図２において、フランジ３、フラン
ジ１５自身の外形形状はとくに限定されず、以下に例示
する他部材との結合に都合のよい形状に形成すればよ
い。

【００１９】図３は、本発明に係るＦＲＰ構造体を他部
材に結合する一例を示しており、とくに、図１に示した
ＦＲＰ構造体１のフランジ３同士を結合する場合を示し
ている。

【００２０】図３において、各ＦＲＰ構造体１のフラン
ジ３には、締結用の貫通孔２１が適当数配置され、貫通
孔２１同士が合致するようにフランジ３同士が突き合わ
されている。これら貫通孔２１に締結部材としてのボル
ト２２が挿通され、ナット２３を用いて両フランジ３が
締結により結合されている。

【００２１】図４は、図１に示したＦＲＰ構造体１のフ
ランジ３を、他部材としての金属部材３１に結合する場
合を示している。フランジ３の端面が金属部材３１の表
面に当接され、ボルト３２を介してフランジ３が直接金
属部材３１に締結されている。

【００２２】図５は、図１に示したＦＲＰ構造体１のフ
ランジ３同士を結合するとともに、この結合部に対して
被覆部材４１が設けられている。本実施態様では、被覆
部材４１は、両ＦＲＰ構造体１のＦＲＰ構造体本体部２
の表面間にまたがるように配置され、フランジ３同士の
結合部を間隔をもって覆っている。被覆部材４１は、た
とえば、外観上フランジ３同士の結合部を遮蔽したり、
この部分を外部から保護したり雨水の漏えい等を防止し
たりするために設けられる。被覆部材４１には大きな負
荷はかからないので、その設置は、簡単な接着や融着、
あるいはねじ止めにより行えばよい。

【００２３】図６は、被覆部材５１の別の設置の仕方を
示している。本実施態様においては、両ＦＲＰ構造体１
のＦＲＰ構造体本体部２の表面に凹部５２が形成されて
おり、被覆部材５１の両端部が凹部５２内にそれぞれ配
置されている。このようにすれば、被覆部材５１の表面
とＦＲＰ構造体本体部２の表面とを実質的に面一にする
ことが可能となり、段差のない見栄えのよい表面状態が
得られる。

【００２４】図７は、ＦＲＰ構造体の表面に耐火層を設
けた場合の一例を示している。本実施態様においては、
図２に示したようなサンドイッチ構造を有するＦＲＰ構
造体１１のフランジ１５同士がボルト２２、ナット２３
を用いて結合されており、結合部分を覆う被覆部材５１
が設けられている。そして、これら両ＦＲＰ構造体１１
の一方の表面に、耐火層６１が設けられている。

【００２５】耐火層６１の材質としてはとくに限定され
ず、耐火塗料や発泡性耐火物質、さらには金属板等を使
用できる。

【００２６】上記のような本発明に係るＦＲＰ構造体に
おいては、ＦＲＰ構造体のＦＲＰ構造体本体部自身には
結合用の孔を設ける必要がないので、ＦＲＰ構造体本体
部自身は所望の高強度、高剛性に保たれる。

【００２７】フランジは、長繊維織物基材を有し、ＦＲ
Ｐ構造体の本体部と一体に成形されるので、フランジ自
身も高強度、高剛性に保たれる。とくに、ＦＲＰ構造体
本体部を構成するＦＲＰ層の長繊維織物基材がフランジ
部まで延びる構成を有するので、フランジ自身に加え、
ＦＲＰ構造体本体部との結合強度が高く保たれる。

【００２８】その結果、このフランジを他部材に結合す
る際に、極めて高い結合強度が得られる。また、フラン
ジが十分な強度を有するため、締結用の貫通孔を設ける
際にも補強が不要であり、補強に起因する応力集中の問
題も生じない。また、補強用の強化繊維も不要であるた
め、製造コストも低減される。

【００２９】また、フランジ内には長繊維織物基材が少
なくとも１層存在するので、穿孔による強度低下も極め
て小さく抑えられる。

【００３０】さらに、被覆部材を設けることにより、結
合部分が外側から見えなくなるので、見栄えがよい。ま
た、この結合部分への雨水の侵入も容易に防止できる。

【００３１】また、ボルトの頭部等が露出しない表面が
形成されるので、屋根材等の建築部材として最適な構造
体が容易に得られる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＦＲＰ構
造体によれば、他部材への結合、構造体同士の結合を、
ＦＲＰ構造体自身の強度、剛性を確保しつつ、見栄えよ
く強固に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係るＦＲＰ構造体の部分
断面図ある。

【図２】本発明の別の実施態様に係るＦＲＰ構造体の部
分断面図ある。

【図３】図１のＦＲＰ構造体同士を結合した一例を示す
断面図である。

【図４】図１のＦＲＰ構造体を他部材に結合した一例を
示す断面図である。

【図５】図３に示した結合部に対し被覆部材を設けた場
合の一例を示す断面図である。

【図６】被覆部材の別の設置例を示す断面図である。

【図７】耐火層を設けた例を示す断面図である。

【符号の説明】

１、１１ＦＲＰ構造体２、１２ＦＲＰ構造体本体部３、１５フランジ４、１６長繊維織物基材１３芯材１４ａ、１４ｂＦＲＰ層２１貫通孔２２、３２ボルト２３ナット３１金属部材４１、５１被覆部材５２凹部６１耐火層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】他部材との結合用フランジを有するＦＲ
Ｐ構造体であって、前記フランジが、ＦＲＰ構造体本体
部を構成する、長繊維織物基材を含むＦＲＰ層と一体に
形成されていることを特徴とするＦＲＰ構造体。
【請求項２】前記長繊維織物基材が強化繊維の経糸お
よび緯糸を有する、請求項１のＦＲＰ構造体。
【請求項３】ＦＲＰ構造体本体部が、芯材とその芯材
の両面に配置されたＦＲＰ層からなるサンドイッチ構造
を有する、請求項１または２のＦＲＰ構造体。
【請求項４】前記フランジが前記他部材に締結部材を
介して結合されいる、請求項１〜３のいずれかに記載の
ＦＲＰ構造体。
【請求項５】前記他部材も結合用フランジを有する構
造体からなり、両構造体のフランジ同士が結合されてい
る、請求項１〜４のいずれかに記載のＦＲＰ構造体。
【請求項６】２つのＦＲＰ構造体のフランジ同士が結
合されている、請求項５のＦＲＰ構造体。
【請求項７】前記フランジを覆う被覆部材を有する、
請求項１〜６のいずれかに記載のＦＲＰ構造体。
【請求項８】前記被覆部材の一部が、ＦＲＰ構造体本
体部に形成した凹部に配置されている、請求項７のＦＲ
Ｐ構造体。
【請求項９】ＦＲＰ構造体本体部の表面と被覆部材の
表面とが実質的に面一である、請求項８のＦＲＰ構造
体。
【請求項１０】表面に耐火層が設けられている、請求
項１〜９のいずれかに記載のＦＲＰ構造体。