JP2009035908A - Frp製型材 - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池取付パネル、水処理施設に設置される点検歩路等を構築する際の枠組みや柱等に使用するときに、相手型材との接合作業を容易に行うことができるFRP製型材を提供する。
【解決手段】FRP製型材1を、繊維補強プラスチックで形成されたフランジ部11とウェブ部12とを有する本体部10と、本体部10の長手方向の少なくとも一端部13に同材質で一体成形され相手型材と接合するための取付穴24が開設された接合リブ20とを備えた構成とした。
【選択図】図1
【解決手段】FRP製型材1を、繊維補強プラスチックで形成されたフランジ部11とウェブ部12とを有する本体部10と、本体部10の長手方向の少なくとも一端部13に同材質で一体成形され相手型材と接合するための取付穴24が開設された接合リブ20とを備えた構成とした。
【選択図】図1
Description
本発明は、太陽電池取付パネル、水処理施設に設置される点検歩路等を構築する際の枠組みや柱等に使用され、長手方向に対して直角に切断した断面がH型・コ型・クランク型等の所定の形状を有するFRP(繊維補強プラスチック)製型材に関する。
従来、太陽電池取付パネル、水処理施設に設置される点検歩路等を構築する際の枠組みや柱等に使用され、フランジ部とウェブ部とから形成され、長手方向に対して直角に切断した断面がH型・コ型・クランク型等の所定の形状を有する型材には、金属材料で成形されている型材が用いられていた。このフランジ部101とウェブ部102とからなる金属製型材100を使用したときの接合方法は、図7に示すように、接合部103を跨ぐようにして補強板104をウェブ部102に溶接した後、この補強板104及びウェブ部102を挟み込むようにしてボルト105とナット106で機械接合し、更に機械接合したボルト105とナット106を補強板104若しくはウェブ部102に溶接していた。即ち、金属製型材100同士の接合は、機械接合と溶接との二重の方法で行われているので、堅固な接合構造を確保することができた。
しかし、金属製型材は重量が重いので、金属製型材を使用して構築した太陽電池取付パネル等を重量制限がなされている屋上等の場所に設置することができず、また型材一片の重量が重いので、太陽電池取付パネル等を構築するために型材同士を接合するとき、クレーン等を用いて作業を行なわざるを得ず、作業が大掛になるとの不具合を有していた。
そのため、型材を軽量化する試みがなされ、現在はFRP製型材が広く使用されている。しかしながら、このFRP製型材110を使用しての接合方法は、図8に示すように、FRP製型材110とは別個独立したL形取付部材117の一の面117Aを一のFRP製型材110Aのウェブ部112Aにボルト105とナット106で予め機械接合した後、他のFRP製型材110Bのウェブ部112BにL形取付部材117の他の面117Bを同じようにボルト・ナットで機械接合させていたので、取付時間が長く掛かる不具合があった。更に、機械接合させたL形取付部材117をFRP製型材110に溶接接合することができず、耐久性等が充分とは言えなかった。
本発明は上述の不具合点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、太陽電池取付パネル、水処理施設に設置される点検歩路等を構築する際の枠組みや柱等に使用されるときに、軽量で耐侯・耐食性に優れ、しかも相手型材との接合作業を容易に行うことができ取付作業時間を短縮することができるFRP製型材を提供することである。
また、他の目的は、相手型材との接合状態を堅固な状態で長期に亘り維持し、耐久性に優れたFRP製型材を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の請求項1によるFRP製型材は、太陽電池取付パネル、水処理施設に設置される点検歩路等を構築する際の枠組みや柱等に使用され、繊維補強プラスチックで形成されたフランジ部とウェブ部とを有する本体部と、前記本体部の長手方向の少なくとも一端部に同材質で一体成形され相手型材と接合するための取付穴が開設された接合リブとを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項2によるFRP製型材は、請求項1に記載のFRP製型材であって、前記本体部のフランジ部と連接している前記接合リブのフランジ部に相手型材と嵌合するための凹部を形設したことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項3によるFRP製型材は、請求項1若しくは2に記載のFRP製型材であって、前記本体部及び/または接合リブを形成する繊維補強プラスチックに占める炭素繊維基材の比率が、前記フランジ部の厚さの5〜20%であることを特徴とするものである。
上記構成を備えた本発明のFRP製型材は、本体部の長手方向の少なくとも一端部に同材質で一体成形され相手型材と接合するための取付穴が開設された接合リブを備えているので、太陽電池取付パネル、水処理施設に設置される点検歩路等を構築する際の枠組みや柱等に使用したとき、別個独立した取付部材を使用せずに相手型材との接合作業を行うことができる。よって、相手型材との接合作業を容易に行うことができ取付作業時間を大幅に短縮することができる。
更に、接合リブが本体部と一体で成形されていて、しかも、本体部のフランジ部と連接している接合リブのフランジ部に凹部が形設されているので、相手型材に嵌合させた状態で接合させることができ、振動や衝撃等によっても容易に外れることがなく、相手型材との接合状態を堅固な状態で長期に亘り維持し、耐久性を向上することができる。
更に、FRP製型材の材質として、前記本体部及び/または接合リブを形成する繊維補強プラスチックに占める炭素繊維基材の比率が、前記フランジ部の厚さの5〜20%であるので、軽量で、耐侯、耐食性に優れ、上記効果をより一層奏することができる。
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示して説明する。ただし、この発明の範囲は、特に限定的記載がない限り、この実施の形態に記載されている内容に限定する趣旨のものではない。
図1は、本発明に係るFRP製型材の正面図を示しており、図2は、図1のA―Aの位置で切断した断面図である。
本発明に係るFRP製型材1は、本体部10と、接合リブ20とを備えている。
本体部10は、フランジ部11とウェブ部12とが一体に成形されたものであり、長手方向に対して直角に切断したA−Aの位置における切断面は、図2に示すとおり、H型形状をしている。
本体部10の長手方向の端部13には、接合リブ20が本体部10と同材質で一体成形されている。接合リブ20は、本体部10のフランジ部11及びウェブ部12に連接している接合フランジ部21及び接合ウェブ部22と、接合フランジ部21及び接合ウェブ部22と直角に交わるリブ面23とで構成されていて、リブ面23には、組み立て時に相手型材に接合させるための取付穴24が開設されている。
尚、本実施形態においては、接合リブ20に接合ウェブ部22が形設されているとして説明したが、FRP製型材1の軽量化等を図る目的で接合ウェブ部22は形設されていなくても良い。また、接合フランジ部21には、相手型材と堅固な接合状態を確保するため取付穴24を開設しても良い。
更に、接合リブ20の形状は、相手型材に対する接合位置を考慮し、図3の実施形態2に示すようにリブ面23が接合フランジ部21に対して直角でなく、所定の角度で形成されていても良く、また、図4の実施形態3に示すように接合フランジ部21に、相手部材と嵌合するための凹部25が形設されていても良い。
また、本体部10の長手方向に対して直角に切断したA−Aの位置における切断面の形状は、図5に示すように、強度や使用目的等を考慮し(1)コの字型、(2)クランク型、(3)山の字型等、どのような形状であっても良い。
本体部10及び接合リブ20を形成しているFRP(繊維強化プラスチック)の補強繊維基材の種類としては、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維などを単独または組み合わせて用いても良い。炭素繊維が含まれることにより、比強度・比剛性を向上することができ、これにより成形体の軽量化を一層図れる利点がある。尚、炭素繊維を含む場合には、本体部10のフランジ部11及び/または接合リブ20の接合フランジ部21を形成する繊維補強プラスチックの厚さに対し、炭素繊維基材の占める比率を5〜20%にすると、軽量でしかも強度を確保した型材とするのに好適である。また、強化繊維の形態としては、例えば、繊維長が1〜3mmである短繊維やマット、連続繊維からなるクロス、ストランドなどを適宜組み合わせた基材であっても良い。更に、FRPとするためのマトリックス樹脂としては、特に限定しないが、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ABS(アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン)、PEEK(ポリ・エーテル・エーテル・ケトン)、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。
また、FRP製型材1の成形としては、マトリックス樹脂によって或は強化繊維の形態によって、真空、ブロー、射出、スタンピング、BMC(バルク・モールディング・コンパウンド)、SMC(シート・モールディング・コンパウンド)、トランスファー成形、及びRTM(レジン・トランスファー・モールディング)、FW(フィラメント・ワインディング)、シート・ワインディング、プレス、ハンドレイアップ成形などの様々な方法を用いて、容易に成形することができる。
更に、FRPに添加される充填材として、増粘目的の粉体(例えば、炭酸カルシウム)の他、層状化合物(例えば、マイカ、二硫化モリブデン、窒化硼素等)や針状化合物(例えば、ゾノトライト、チタン酸カリ、炭素繊維など)、粒状およびシート状化合物(例えば、フェライト、タルク、クレーなど)を添加することによって、無機物結晶同士あるいは無機物とマトリックスとの相互運動による摩擦熱への変換がなされ、上述のフィラーを充填することによって弾性率と密度が増大し振動に対する抵抗が増し、制振特性が向上するため列車運行時の高架橋の振動や道路橋桁上での振動を低減することができる。また、例えば、水酸化アルミニウム、臭素、無機質粉などを添加すると難燃性を向上させることができ好適である。
上記構成のFRP製型材1によれば、図6に示すとおり、構造がシンプルであり、しかも別個独立した取付部材を使用することなく容易に組み付けることができるので、太陽電池取付パネル、水処理施設に設置される点検歩路等を構築する際の取付固定作業時間を大幅に短縮することが可能となる。即ち、相手型材であるFRP製型材1Aのフランジ部11の外面11Aに取り付ける場合には、FRP製型材1Bであって、接合リブ20のうちの取付穴24が形設されているリブ面23を、相手方のFRP製型材1Aであって、取付穴24が形設されているフランジ部11の外面11Aの位置に当接させ、一のFRP製型材1Aのフランジ部11と、他のFRP製型材1Bの接合リブ20のリブ面23を挟み込むようにボルト31・ナット32で締め付けるだけで、容易に固定することが可能となる。また、相手型材であるFRP製型材1Aのフランジ部11の内面11Bに取り付ける場合には、接合リブ20の接合フランジ部21に凹部25が形成されたFRP製型材1Cを、相手方のFRP製型材1Aであって、取付穴24が形設されているフランジ部11の内面11Bの位置に嵌合させ、一のFRP製型材1Aのフランジ部11と、他のFRP製型材1Cの接合リブ20の接合フランジ部21を挟み込むようにボルト31・ナット32で締め付けるだけで、容易に固定することが可能となる。
しかも、本体部10と接合リブ20が一体成形されていて、相手型材であるFRP製型材1Aのフランジ部11の内面11Bに取り付ける場合には、接合リブ20の凹部25を嵌合させた嵌合構造により接合しているので、振動や衝撃により外れる虞もなく、接合を堅固な状態で長期に亘り維持することができ、耐久性に優れた接合状態を確保することが可能となる。
さらに、FRP製型材1に炭素繊維が含まれる場合には、本体部10のフランジ部11及び/または接合リブ20の接合フランジ部21を形成する繊維補強プラスチック(FRP)の厚さに対し、炭素繊維基材の占める比率が5〜20%であるので、軽量で、耐侯・耐食性に優れた型材とすることが可能となる。
1 FRP製型材
10 本体部
11,21 フランジ部
12,22 ウェブ部
13 端部
20 接合リブ
23 リブ面
24 取付穴
25 凹部
10 本体部
11,21 フランジ部
12,22 ウェブ部
13 端部
20 接合リブ
23 リブ面
24 取付穴
25 凹部
Claims (3)
- 太陽電池取付パネル、水処理施設に設置される点検歩路等を構築する際の枠組みや柱等に使用され、繊維補強プラスチックで形成されたフランジ部とウェブ部とを有する本体部と、前記本体部の長手方向の少なくとも一端部に同材質で一体成形され相手型材と接合するための取付穴が開設された接合リブとを備えたことを特徴とするFRP製型材。
- 前記本体部のフランジ部と連接している前記接合リブのフランジ部に相手型材と嵌合するための凹部を形設したことを特徴とする請求項1に記載のFRP製型材。
- 前記本体部及び/または接合リブを形成する繊維補強プラスチックに占める炭素繊維基材の比率が、前記フランジ部の厚さの5〜20%であることを特徴とする請求項1若しくは2に記載のFRP製型材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007200256A JP2009035908A (ja) | 2007-08-01 | 2007-08-01 | Frp製型材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007200256A JP2009035908A (ja) | 2007-08-01 | 2007-08-01 | Frp製型材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=40438064
Family Applications (1)
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JP2007200256A Pending JP2009035908A (ja) | 2007-08-01 | 2007-08-01 | Frp製型材 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2009035908A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011032749A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Tokyo Metropolitan Univ | Frp部材の接合構造 |
WO2014040756A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Renco World Corporation | Composite profile and bonding adapter |
JP2017020199A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 三菱樹脂インフラテック株式会社 | 建築土木構造物及び橋梁 |
JP2019011580A (ja) * | 2017-06-29 | 2019-01-24 | 株式会社日本コンポジット工業 | 床用構造体 |
-
2007
- 2007-08-01 JP JP2007200256A patent/JP2009035908A/ja active Pending
Cited By (5)
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JP7037798B2 (ja) | 2017-06-29 | 2022-03-17 | 株式会社日本コンポジット工業 | 床用構造体 |
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