JP2010031612A - 鋼構造物の補強構造および鋼構造物の補強方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼構造物の平面部にCFRP帯板を接着剤層を介して接合した鋼構造物の補強構造であり、CFRP帯板の接合面がCFRP帯板の長さ方向中心線平均粗さまたは幅方向中心線平均粗さのうち大きい方が0.7〜5.0μmである表面粗さを有する鋼構造物の補強構造、又、鋼構造物の平面部にCFRP帯板を接着剤層を介して接合して鋼構造物を補強するに際し、CFRP帯板として該帯板の長さ方向中心線平均粗さまたは幅方向中心線平均粗さのうち大きい方が0.7〜5.0μmである表面粗さのものを使用する。
【選択図】図1
Description
(2)目粗し処理工程を全く通さずに、表面加工を何も施さないCFRP帯板は、該CFRP帯板の十分な強度を発揮する前に、接着剤とCFRP帯板の界面で破壊すること、
という2つの問題があった。
CFRP帯板の長さ方向中心線平均粗さ、幅方向中心線平均粗さは、株式会社ミツトヨ製サーフテスト装置SJ−301を使用して、JIS B0601−1994で規定される中心線平均粗さ(Ra)を測定した値である。長さ方向中心線平均粗さ(Ra)はCFRP帯板の長手方向に沿って該測定装置の検出部を水平に置いた状態で測定した値であり、幅方向中心線平均粗さ(Ra)はCFRP帯板の幅方向に沿って該測定装置の検出部を置いた状態で測定した値であり、それぞれ、測定条件は、カットオフ値は0.8mm、区間数5、評価長さ4.0mmにて実施し、3回測定した平均値を算出し求めた。
図2に示したような全長2400mmの細幅系H型鋼(高さ248mm×幅124mm×ウエブ厚さ5mm×上下フランジ厚さ8mm)を使用し、その下フランジ面にCFRP帯板(長さ1800mm×幅50mm×厚さ2mm)を貼付けて補強した試験体について、支持点A−A間の距離を2000mmとして、その中央で荷重Pを負荷して静的曲げ試験を行って本発明の効果を確認した。
実施例7〜8、比較例8〜9は、圧縮力がかかる鋼材の補強として本発明を採用した場合に関する実施例と比較例である。
2 CFRP帯板
3 接着剤層
4 鋼ブレース
5 鋼柱
6 鋼梁
7 ガセットプレート
8 床
9 山形鋼材
10 鋼板
Claims (14)
- 鋼構造物の平面部にCFRP帯板を接着剤層を介して接合した鋼構造物の補強構造であり、該CFRP帯板の接合面が、該CFRP帯板の長さ方向中心線平均粗さまたは幅方向中心線平均粗さのうち大きい方が0.70〜5.0μmである表面粗さを有するものであることを特徴とする鋼構造物の補強構造。
- 前記CFRP帯板が、厚さ1〜5mm、幅20〜200mmであることを特徴とする請求項1記載の鋼構造物の補強構造。
- 前記CFRP帯板が、ヤング係数150〜450kN/mm2 、引張強度1000〜3000N/mm2 であることを特徴とする請求項1または2記載の鋼構造物の補強構造。
- 前記CFRP帯板の複数枚が接着剤層を介して積層され、該積層されたCFRP帯板が前記鋼構造物の平面部に接合されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の鋼構造物の補強構造。
- 前記積層されたCFRP帯板の複数枚が、ヤング係数が相違するものを含んでいることを特徴とする請求項4記載の鋼構造物の補強構造。
- 前記相違するヤング係数をもつCFRP帯板のうち、小さい方のヤング係数が150〜250kN/mm2 、大きい方のヤング係数が250〜450kN/mm2 であることを特徴とする請求項5記載の鋼構造物の補強構造。
- 前記ヤング係数が小さいCFRP帯板が、ヤング係数の大きいCFRP帯板よりも、鋼構造物側に使用されていることを特徴とする請求項5または6記載の鋼構造物の補強構造。
- 鋼構造物の平面部にCFRP帯板を接着剤層を介して接合して鋼構造物を補強するに際して、前記CFRP帯板として、該CFRP帯板の長さ方向中心線平均粗さまたは幅方向中心線平均粗さのうち大きい方が0.70〜5.0μmである表面粗さを有するものを使用することを特徴とする鋼構造物の補強方法。
- 前記CFRP帯板として、引抜き成型法で製造された後、その片面に幅方向中心線平均粗さを0.70〜5.0μmとする目粗し処理を施し、該目粗し処理面を接合面にして使用することを特徴とする請求項8記載の鋼構造物の補強方法。
- 外力付与によって折れ曲がろうとする鋼材の引張り力受け側と、外力付与によって圧縮しようとする鋼材の圧縮力受け側の、それぞれの鋼構造物の平面部に前記CFRP帯板を接合することを特徴とする請求項8または9記載の鋼構造物の補強方法。
- 前記CFRP帯板として、複数枚のCFRP帯板が接着剤層を介して積層されたものであり、該CFRP帯板の鋼構造物と接合される面が、該CFRP帯板の長さ方向中心線平均粗さまたは幅方向中心線平均粗さのうち大きい方が0.70〜5.0μmである表面粗さを有するものを使用することを特徴とする請求項8〜10のうちいずれかに記載の鋼構造物の補強方法。
- 前記積層されたCFRP帯板の複数枚が、ヤング係数が相違するものを含んでいることを特徴とする請求項11記載の鋼構造物の補強方法。
- 前記相違するヤング係数をもつ複数のCFRP帯板のうち、小さい方のヤング係数が150〜250kN/mm2 、大きい方のヤング係数が250〜450kN/mm2 であることを特徴とする請求項12記載の鋼構造物の補強方法。
- 前記ヤング係数が小さいCFRP帯板が、ヤング係数の大きいCFRP帯板よりも、鋼構造物側に使用されていることを特徴とする請求項12または13記載の鋼構造物の補強方法。
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