JP2000213106A - コンクリ―ト構造部材の補強方法 - Google Patents
コンクリ―ト構造部材の補強方法Info
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- JP2000213106A JP2000213106A JP11016916A JP1691699A JP2000213106A JP 2000213106 A JP2000213106 A JP 2000213106A JP 11016916 A JP11016916 A JP 11016916A JP 1691699 A JP1691699 A JP 1691699A JP 2000213106 A JP2000213106 A JP 2000213106A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】補強能力や付着性能が高く軽量な連続繊維から
成るシート材により、コンクリート構造部材の配筋群を
拘束することにより、コンクリート構造部材の断面やス
パン等の設計の自由度が増し、過密配筋の心配が無く、
施工性に優れたコンクリート構造部材の補強方法を提供
する。 【構成】炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維等の高
強度の連続繊維から成るシート材２を、ＲＣまたはＳＲ
Ｃ造建造物のコンクリート柱１の柱主筋１ａに張装し
て、柱主筋１ｂを拘束した状態でコンクリートＣに埋設
する。
成るシート材により、コンクリート構造部材の配筋群を
拘束することにより、コンクリート構造部材の断面やス
パン等の設計の自由度が増し、過密配筋の心配が無く、
施工性に優れたコンクリート構造部材の補強方法を提供
する。 【構成】炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維等の高
強度の連続繊維から成るシート材２を、ＲＣまたはＳＲ
Ｃ造建造物のコンクリート柱１の柱主筋１ａに張装し
て、柱主筋１ｂを拘束した状態でコンクリートＣに埋設
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＣ（鉄筋コンク
リート）造あるいはＳＲＣ（鉄骨鉄筋コンクリート）造
建造物における柱、梁または壁等のコンクリート構造部
材の補強方法に関する。
リート）造あるいはＳＲＣ（鉄骨鉄筋コンクリート）造
建造物における柱、梁または壁等のコンクリート構造部
材の補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＲＣ造またはＳＲＣ造建造物のコ
ンクリート構造部材のせん断補強材として鉄筋が使用さ
れているが、下記のような問題点があった。 １）鉄筋素材の強度によるせん断補強性能に限界があっ
たり、鉄筋径や鉄筋同士の間隔あるいはかぶり量といっ
た物理的な制約があって、コンクリート構造部材の断面
やスパンの設計に影響を与える。 ２）超高強度のコンクリートを使用する高層建造物等の
コンクリート構造部材の場合、過密配筋が避けられな
い。 ３）施工に際して鉄筋を加工し配筋をするために手間が
かかったり施工性が悪いので、工期やコストに影響を与
える。 ４）施工中にコンクリート構造部材の断面や納まりに急
な変更や調整が生じた場合に、工場で鉄筋を加工し運搬
し現場配筋するのに柔軟な対応が難しい。 ５）耐久性上鉄筋が錆びるという欠点があり、健全なコ
ンクリートのかぶりによる保護が必要である。
ンクリート構造部材のせん断補強材として鉄筋が使用さ
れているが、下記のような問題点があった。 １）鉄筋素材の強度によるせん断補強性能に限界があっ
たり、鉄筋径や鉄筋同士の間隔あるいはかぶり量といっ
た物理的な制約があって、コンクリート構造部材の断面
やスパンの設計に影響を与える。 ２）超高強度のコンクリートを使用する高層建造物等の
コンクリート構造部材の場合、過密配筋が避けられな
い。 ３）施工に際して鉄筋を加工し配筋をするために手間が
かかったり施工性が悪いので、工期やコストに影響を与
える。 ４）施工中にコンクリート構造部材の断面や納まりに急
な変更や調整が生じた場合に、工場で鉄筋を加工し運搬
し現場配筋するのに柔軟な対応が難しい。 ５）耐久性上鉄筋が錆びるという欠点があり、健全なコ
ンクリートのかぶりによる保護が必要である。
【０００３】一方従来、炭素繊維、ガラス繊維、アラミ
ド繊維などの高強度の連続繊維から成るシート材を、既
設のコンクリート構造部材の表面に巻付け又は張付け
て、これをせん断補強するものがあるが、コンクリート
構造部材の鉄筋群に直接張装して拘束する補強方法は全
く存在しなかった。
ド繊維などの高強度の連続繊維から成るシート材を、既
設のコンクリート構造部材の表面に巻付け又は張付け
て、これをせん断補強するものがあるが、コンクリート
構造部材の鉄筋群に直接張装して拘束する補強方法は全
く存在しなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するためになされたもので、その目的とす
るところは、補強能力や付着性能が高く軽量な連続繊維
から成るシート材により、コンクリート構造部材の配筋
群を拘束することにより、コンクリート構造部材の断面
やスパン等の設計の自由度が増し、過密配筋の心配が無
く、施工性に優れたコンクリート構造部材の補強方法を
提供することにある。
問題点を解決するためになされたもので、その目的とす
るところは、補強能力や付着性能が高く軽量な連続繊維
から成るシート材により、コンクリート構造部材の配筋
群を拘束することにより、コンクリート構造部材の断面
やスパン等の設計の自由度が増し、過密配筋の心配が無
く、施工性に優れたコンクリート構造部材の補強方法を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のコンクリート構
造部材の補強方法は、炭素繊維、ガラス繊維又はアラミ
ド繊維等の高強度の連続繊維から成るシート材を、ＲＣ
またはＳＲＣ造建造物のコンクリート構造部材の配筋群
に張装して、該配筋群を拘束した状態でコンクリートに
埋設することを特徴とする。上記配筋群としては、たと
えば、柱や梁等の長尺状のコンクリート構造部材の主筋
群、又は、壁等の面状のコンクリート構造部材の両側お
よび／または上下の長尺状コンクリート構造部材の配筋
群、或いは、上記コンクリート構造部材に形成される開
口部の周囲に配筋される配筋群である。また、上記シー
ト材に空隙を形成することも特徴とする。
造部材の補強方法は、炭素繊維、ガラス繊維又はアラミ
ド繊維等の高強度の連続繊維から成るシート材を、ＲＣ
またはＳＲＣ造建造物のコンクリート構造部材の配筋群
に張装して、該配筋群を拘束した状態でコンクリートに
埋設することを特徴とする。上記配筋群としては、たと
えば、柱や梁等の長尺状のコンクリート構造部材の主筋
群、又は、壁等の面状のコンクリート構造部材の両側お
よび／または上下の長尺状コンクリート構造部材の配筋
群、或いは、上記コンクリート構造部材に形成される開
口部の周囲に配筋される配筋群である。また、上記シー
ト材に空隙を形成することも特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。図１（Ａ）は鉄筋コンクリ
ート柱１を示すもので、１ａは柱主筋であり、フープに
代えて又はフープと共に、柱主筋１ａの周囲に帯状の炭
素繊維織物シート２を螺旋状（または環状）に巻き付け
て、柱主筋１ａを拘束し、柱１をせん断補強する。その
後、これにコンクリートＣを打設して、鉄筋コンクリー
ト柱１を構成する。また、フープの一部あるいは全部を
残して、これらのフープと共に上記炭素繊維織物シート
２を巻き付けるようにしてもよい。なお、図１（Ｂ）に
示すように、上記柱主筋１ａに面取材１ｂを取り付け
て、これを介して上記炭素繊維織物シート２を大きな曲
げ半径で巻き掛けることにより、繊維の強度低下や破断
等を効果的に防止することができる。
面を参照しながら説明する。図１（Ａ）は鉄筋コンクリ
ート柱１を示すもので、１ａは柱主筋であり、フープに
代えて又はフープと共に、柱主筋１ａの周囲に帯状の炭
素繊維織物シート２を螺旋状（または環状）に巻き付け
て、柱主筋１ａを拘束し、柱１をせん断補強する。その
後、これにコンクリートＣを打設して、鉄筋コンクリー
ト柱１を構成する。また、フープの一部あるいは全部を
残して、これらのフープと共に上記炭素繊維織物シート
２を巻き付けるようにしてもよい。なお、図１（Ｂ）に
示すように、上記柱主筋１ａに面取材１ｂを取り付け
て、これを介して上記炭素繊維織物シート２を大きな曲
げ半径で巻き掛けることにより、繊維の強度低下や破断
等を効果的に防止することができる。
【０００７】上記炭素繊維織物シート２は、アクリルニ
トリル繊維等の合成繊維を織成してから高熱で焼成して
炭化したものである。なお、図２に示すように、上記炭
素繊維織物シート２に、例えば１〜５ｃｍ程度の空隙２
ａを形成し、コンクリートＣとの付着性能を向上せしめ
ることが好ましい。このように、空隙２ａを有するシー
ト材は、柔軟性に富むので、巻き付け面に多少の凹凸や
うねりが存在しても、なじみ易い等の利点がある。
トリル繊維等の合成繊維を織成してから高熱で焼成して
炭化したものである。なお、図２に示すように、上記炭
素繊維織物シート２に、例えば１〜５ｃｍ程度の空隙２
ａを形成し、コンクリートＣとの付着性能を向上せしめ
ることが好ましい。このように、空隙２ａを有するシー
ト材は、柔軟性に富むので、巻き付け面に多少の凹凸や
うねりが存在しても、なじみ易い等の利点がある。
【０００８】図３は、鉄筋コンクリート梁３を示すもの
で、３ａは梁主筋であり、スターラップの代わり又はス
ターラップと共に、梁主筋３ａの周囲に帯状の炭素繊維
織物シート２を環状（または螺旋状）に巻き付けて、梁
主筋３ａを拘束し、梁３をせん断補強する。なお、本発
明の梁には、地中梁も含まれる。
で、３ａは梁主筋であり、スターラップの代わり又はス
ターラップと共に、梁主筋３ａの周囲に帯状の炭素繊維
織物シート２を環状（または螺旋状）に巻き付けて、梁
主筋３ａを拘束し、梁３をせん断補強する。なお、本発
明の梁には、地中梁も含まれる。
【０００９】さらに、図４に示すように、上記梁３に開
口部Ｈが開設されている場合には、該開口部Ｈに近い上
下の鉄筋３ｂと梁主筋３ａの周囲に、それぞれ帯状の炭
素繊維織物シート２を巻き付けて、これらの鉄筋や主筋
を拘束し、開口補強を行う。
口部Ｈが開設されている場合には、該開口部Ｈに近い上
下の鉄筋３ｂと梁主筋３ａの周囲に、それぞれ帯状の炭
素繊維織物シート２を巻き付けて、これらの鉄筋や主筋
を拘束し、開口補強を行う。
【００１０】図５は、鉄筋コンクリート壁４を示すもの
で、該壁４の左右の柱１の柱主筋１ａ間に帯状の炭素繊
維織物シート２を掛留めたり、壁４の上下の梁３の梁主
筋３ａ間に帯状の炭素繊維織物シート２を掛留めて、壁
４内に炭素繊維織物シート２を張装し、上記柱主筋１ａ
や梁主筋３ａ同士を拘束して、壁面のせん断補強を行
う。なお、上記鉄筋コンクリート壁Ｗには壁鉄筋（図示
せず）が配筋されている。また、上記壁４における開口
部（図示せず）についても、上記梁３の開口部Ｈと同様
にして開口補強を行うことができる。
で、該壁４の左右の柱１の柱主筋１ａ間に帯状の炭素繊
維織物シート２を掛留めたり、壁４の上下の梁３の梁主
筋３ａ間に帯状の炭素繊維織物シート２を掛留めて、壁
４内に炭素繊維織物シート２を張装し、上記柱主筋１ａ
や梁主筋３ａ同士を拘束して、壁面のせん断補強を行
う。なお、上記鉄筋コンクリート壁Ｗには壁鉄筋（図示
せず）が配筋されている。また、上記壁４における開口
部（図示せず）についても、上記梁３の開口部Ｈと同様
にして開口補強を行うことができる。
【００１１】以上の実施例において、高強度の連続繊維
材として炭素繊維を使用したが、本発明はこれに限定す
るものではなく、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、
ビニロン繊維であってもよい。連続繊維の形態として
は、例えば、線状連続繊維、或いは延伸したフィルム状
連続繊維などである。
材として炭素繊維を使用したが、本発明はこれに限定す
るものではなく、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、
ビニロン繊維であってもよい。連続繊維の形態として
は、例えば、線状連続繊維、或いは延伸したフィルム状
連続繊維などである。
【００１２】また、本発明のシート材としては、上記実
施例のような織物に限定するものではなく、例えば、結
合材を使用または使用しない連続繊維束（縄状、組紐状
のものも含む）や多数本の連続繊維をテープ状に配列し
たもの、上記延伸したフィルム状繊維の延伸方向にスリ
ットを入れて幅方向に拡幅した網状繊維としたもの、あ
るいは連続繊維編物としたもの、等であってもよい。結
合材を使用しない場合には、上述のように、合成繊維を
織成してから焼成・炭化して炭素繊維織物シート２を構
成する。
施例のような織物に限定するものではなく、例えば、結
合材を使用または使用しない連続繊維束（縄状、組紐状
のものも含む）や多数本の連続繊維をテープ状に配列し
たもの、上記延伸したフィルム状繊維の延伸方向にスリ
ットを入れて幅方向に拡幅した網状繊維としたもの、あ
るいは連続繊維編物としたもの、等であってもよい。結
合材を使用しない場合には、上述のように、合成繊維を
織成してから焼成・炭化して炭素繊維織物シート２を構
成する。
【００１３】さらに、連続繊維を直交（９０°の交差）
させる他に、複数の方向に適切な角度で交差させてシー
ト状に形成させてもよい。さらにまた、上記高強度の連
続繊維を補強方向に配向して、その交差方向に別の繊維
あるいはこれに類する材料を織り込んだり、結合材によ
り固着してシート状に形成してもよい。なお、本発明の
シートには、テープ状あるいは帯状の細幅のものも含ま
れる。
させる他に、複数の方向に適切な角度で交差させてシー
ト状に形成させてもよい。さらにまた、上記高強度の連
続繊維を補強方向に配向して、その交差方向に別の繊維
あるいはこれに類する材料を織り込んだり、結合材によ
り固着してシート状に形成してもよい。なお、本発明の
シートには、テープ状あるいは帯状の細幅のものも含ま
れる。
【００１４】上記結合材としては、例えば、エポキシ
系、ポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール
系、ポリイミド系、アルカリ金属ケイ酸塩素およびコイ
ダルシリカ系のものを使用する。
系、ポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール
系、ポリイミド系、アルカリ金属ケイ酸塩素およびコイ
ダルシリカ系のものを使用する。
【００１５】上記連続繊維のコンクリートへの付着性能
を向上させる手段としては、連続繊維を組紐状に編みあ
げたり、繊維束を別の繊維により螺旋状あるいは綾巻き
状に巻き付けたり、繊維表面に珪砂や砥砂などを固着さ
せる等の方法がある。従って、上記付着性能を向上させ
た連続繊維を織成したり、編成したり、結合材により結
合してシート材を形成し、しかも、上述のように、空隙
を有するシート材とすることが好ましい。
を向上させる手段としては、連続繊維を組紐状に編みあ
げたり、繊維束を別の繊維により螺旋状あるいは綾巻き
状に巻き付けたり、繊維表面に珪砂や砥砂などを固着さ
せる等の方法がある。従って、上記付着性能を向上させ
た連続繊維を織成したり、編成したり、結合材により結
合してシート材を形成し、しかも、上述のように、空隙
を有するシート材とすることが好ましい。
【００１６】
【発明の効果】１）炭素繊維などの高強度の連続繊維
は、鉄筋に比べて素材自身の引っ張り強度が大きく、せ
ん断補強能力が高い。従って、シート材の張装量が少な
くて済み、その結果、鉄筋による過密配筋の心配が無く
なり、コンクリートを緻密にかつ均質に充填させること
ができる。特に、過密な補強配筋となり易い開口部周囲
の補強に効果的である。 ２）炭素繊維などの連続繊維は、鉄筋に比べて素材自身
が軽量であるため、加工や配筋などの作業性・施工性が
大幅に向上し、工期が短縮し、コストの低減となる。 ３）連続繊維から成るシート材に空隙を形成することに
より、コンクリートとの付着性能が更に向上する。ま
た、繊維の径が太い場合には、空隙を大きくすることに
より織り交差部における繊維のクリンプを小さく抑える
ことができる。 ４）本発明の連続繊維シートは、かぶり厚や壁厚が取れ
ないコンクリート構造部材に効果的である。また、コン
クリート壁における差し筋が不要となる。 ５）開口部の周囲の鉄筋群を、立体的（縦・横・厚み方
向）に取り囲むように拘束するので、拘束効果による耐
力上昇に加え、破壊時のコンクリートの剥落や欠損に効
果を発揮する。特に、最下層隅角部の柱、梁のヒンジ領
域またはこれに近い位置での開口部補強に効果的であ
る。また、偏心した位置に開設した開口部に対しても効
果的である。
は、鉄筋に比べて素材自身の引っ張り強度が大きく、せ
ん断補強能力が高い。従って、シート材の張装量が少な
くて済み、その結果、鉄筋による過密配筋の心配が無く
なり、コンクリートを緻密にかつ均質に充填させること
ができる。特に、過密な補強配筋となり易い開口部周囲
の補強に効果的である。 ２）炭素繊維などの連続繊維は、鉄筋に比べて素材自身
が軽量であるため、加工や配筋などの作業性・施工性が
大幅に向上し、工期が短縮し、コストの低減となる。 ３）連続繊維から成るシート材に空隙を形成することに
より、コンクリートとの付着性能が更に向上する。ま
た、繊維の径が太い場合には、空隙を大きくすることに
より織り交差部における繊維のクリンプを小さく抑える
ことができる。 ４）本発明の連続繊維シートは、かぶり厚や壁厚が取れ
ないコンクリート構造部材に効果的である。また、コン
クリート壁における差し筋が不要となる。 ５）開口部の周囲の鉄筋群を、立体的（縦・横・厚み方
向）に取り囲むように拘束するので、拘束効果による耐
力上昇に加え、破壊時のコンクリートの剥落や欠損に効
果を発揮する。特に、最下層隅角部の柱、梁のヒンジ領
域またはこれに近い位置での開口部補強に効果的であ
る。また、偏心した位置に開設した開口部に対しても効
果的である。
【図１】本発明における鉄筋コンクリート柱のせん断補
強の実施例を示す斜視図である。
強の実施例を示す斜視図である。
【図２】連続繊維から成るシート材の一実施例を示す部
分平面図である。
分平面図である。
【図３】本発明における鉄筋コンクリート梁のせん断補
強の実施例を示す斜視図である。
強の実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明における鉄筋コンクリート梁の開口部周
囲のせん断補強の実施例を示す斜視図である。
囲のせん断補強の実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明における鉄筋コンクリート壁のせん断補
強の実施例を示す正面図である。
強の実施例を示す正面図である。
１ 柱 １ａ 柱主筋 １ｂ 面取材 ２ 連続繊維から成るシート材 ２ａ 空隙 ３ 梁 ３ａ 梁主筋 ３ｂ 鉄筋 ４ 壁 ５ Ｃ コンクリート Ｈ 開口部
Claims (5)
- 【請求項１】 炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維
等の高強度の連続繊維から成るシート材を、ＲＣまたは
ＳＲＣ造建造物のコンクリート構造部材の配筋群に張装
して、該配筋群を拘束した状態でコンクリートに埋設す
ることを特徴とするコンクリート構造部材の補強方法。 - 【請求項２】 上記配筋群が、柱や梁等の長尺状のコン
クリート構造部材の主筋群であることを特徴とする請求
項１に記載のコンクリート構造部材の補強方法。 - 【請求項３】 上記配筋群が、壁等の面状のコンクリー
ト構造部材の両側および／または上下の長尺状コンクリ
ート構造部材の配筋群であることを特徴とする請求項１
に記載のコンクリート構造部材の補強方法。 - 【請求項４】 上記配筋群が、上記コンクリート構造部
材に形成される開口部の周囲に配筋される配筋群である
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載のコンク
リート構造部材の補強方法。 - 【請求項５】 上記シート材に空隙を形成することを特
徴とする請求項１ないし４のいずれかの項に記載のコン
クリート構造部材の補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11016916A JP2000213106A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | コンクリ―ト構造部材の補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11016916A JP2000213106A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | コンクリ―ト構造部材の補強方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000213106A true JP2000213106A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11929469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11016916A Pending JP2000213106A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | コンクリ―ト構造部材の補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000213106A (ja) |
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