JP2013253643A - Butt weld joint structure, reinforcing method of construction and construction having reinforced structure - Google Patents

Butt weld joint structure, reinforcing method of construction and construction having reinforced structure Download PDF

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誠二 五百井
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新日鉄住金マテリアルズ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a butt weld joint structure which alleviates a stress concentration at a butt portion in a butt weld joint structure of joining members composed of fiber-reinforced resin materials and metal materials, and is improved in joint strength.SOLUTION: In a butt weld joint structure 10, two flat-plate shaped joining members 11 which are joined to each other are butted to each other at end faces 11a of the joining members, and a cover plate 12 whose thickness is 0.01 to 30 mm is adhered at least at the side face of one side with an adhesive by coating a butt region of the joining members 11. A gap G of not smaller than 12 mm is formed between the end faces 11a of the butt joining members 11.

Description

本発明は、繊維強化樹脂材、金属材料などとされる接合部材を突合せて接合する突合せ接着継手構造に関するものであり、更には、土木、建築、機械等の、例えばコンクリート構造物、鋼製の構造物等(以下、単に「構造物」という。)の補修、補強を行う際の繊維強化樹脂材、金属材料などとされる補強材に対して突合せ接着継手構造を利用して構造物を補強する構造物の補強方法に関するものである。更に、本発明は、上記補強方法にて補強された補強構造を有する構造物に関するものである。   The present invention relates to a butt-adhesive joint structure that joins and joins joint members, such as fiber reinforced resin materials and metal materials, and further, for example, a civil structure, a building, a machine, etc. Reinforce the structure using butt-adhesive joint structure for reinforcing materials such as fiber reinforced resin materials and metal materials when repairing and reinforcing structures (hereinafter simply referred to as “structures”) The present invention relates to a method for reinforcing a structure. Furthermore, this invention relates to the structure which has the reinforcement structure reinforced with the said reinforcement method.
従来、繊維強化樹脂材、金属材料などとされる接合部材同士を接合する継手構造としては、重ね合わせ接着継手(シングルラップ接合)及び突合せ接着継手(ダブルストラップ接合)が広く利用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a joint structure for joining joint members made of a fiber reinforced resin material, a metal material, and the like, an overlap adhesive joint (single lap joint) and a butt adhesive joint (double strap joint) are widely used.
重ね合わせ接着継手は、非特許文献1に示すように、偏芯荷重によるモーメントにより端部から剥離し、継手強度が低い。これに対して、突合せ接着継手は、重ね合わせ接着継手におけるような偏芯荷重によるモーメントは発生しない。   As shown in Non-Patent Document 1, the lap adhesive joint peels from the end due to the moment caused by the eccentric load, and the joint strength is low. In contrast, a butt-bonded joint does not generate a moment due to an eccentric load as in a lap-bonded joint.
特許文献1には、突合せ接着継手を利用した構造物のFRP補強工法を開示している。このFRP補強工法によると、構造物表面に高弾性炭素繊維補強プラスチックから成る帯状の補強板をその長さ方向の端部同士を突き合わせて接着し、次いで、補強板の突合せ部位に対して高弾性炭素繊維補強プラスチックから成る継ぎ手板を重ね合わせて接着し、更に、炭素繊維シートを接着して継ぎ手板を被覆することが行われている。また、特許文献2に記載のFRP補強工法において、補強板の突合せ部位において補強板の各端部の間に隙間を設けることを教示しているが、この隙間としては、1〜10mm、好ましくは3〜8mm程度とされている。   Patent Document 1 discloses an FRP reinforcing method for a structure using a butt-adhesive joint. According to this FRP reinforcement method, a band-shaped reinforcing plate made of high-elasticity carbon fiber reinforced plastic is bonded to the surface of the structure by abutting the end portions in the length direction, and then the high elasticity against the butt portion of the reinforcing plate. A joint plate made of carbon fiber reinforced plastic is superposed and bonded, and a carbon fiber sheet is further bonded to cover the joint plate. Moreover, in the FRP reinforcement construction method described in Patent Document 2, it is taught that a gap is provided between each end portion of the reinforcing plate at the butt portion of the reinforcing plate. The gap is 1 to 10 mm, preferably It is set to about 3 to 8 mm.
特許第4893328号公報Japanese Patent No. 4893328
一方、本発明者らも又、特に、土木、建築、機械等の構造物の、例えばコンクリート構造物、鋼製の構造物等の補修、補強を行う場合に、繊維強化樹脂材、金属材料などとされる補強材を構造物に接着する際に各補強材を接合するのに適した継手として突合せ接着継手に着目して、研究実験を行った。その結果、突合せ接着継手においては、上記先行技術文献に記載されるように、偏芯荷重によるモーメントは発生しないものの突き合わせる接合部材間の間隙(ギャップ)が0mmとされる突合せ部において当て板(ストラップ)に応力集中が発生し、継手強度が低下することが確認された。この問題は、補強材にて構造物を補強する際にも同様に起こる問題であり、更に研究実験を行った。その結果、接合部材或いは補強材の突合せ部に特許文献1が教示する10mm以上の所定量のギャップを設けることで更に突合せ部の応力集中を緩和し、継手強度を改善し得ることが分かった。   On the other hand, the present inventors also provide a fiber-reinforced resin material, a metal material, etc., particularly when repairing or reinforcing a structure such as a civil structure, a building, or a machine, such as a concrete structure or a steel structure. A research experiment was conducted focusing on the butt-bonded joint as a joint suitable for joining each reinforcing material when bonding the reinforcing material to the structure. As a result, in the butt-adhesive joint, as described in the above-mentioned prior art document, although a moment due to the eccentric load is not generated, a contact plate (gap) between the joining members to be abutted is set to 0 mm. It was confirmed that stress concentration occurred in the strap) and the joint strength decreased. This problem also occurs when a structure is reinforced with a reinforcing material, and further research experiments were conducted. As a result, it was found that by providing a predetermined amount of gap of 10 mm or more taught by Patent Document 1 at the butted portion of the joining member or the reinforcing material, the stress concentration at the butted portion can be further relaxed and the joint strength can be improved.
本発明は、斯かる本発明者らの新規な知見に基づくものである。   The present invention is based on such novel findings of the present inventors.
本発明の目的は、繊維強化樹脂材、金属材料などから成る接合部材同士の突合せ接着継手構造における突合せ部の応力集中を緩和し、継手強度を改善した突合せ接着継手構造を提供することである。   An object of the present invention is to provide a butt-adhesive joint structure in which stress concentration at a butt portion in a butt-adhesive joint structure of joining members made of a fiber reinforced resin material, a metal material, etc. is alleviated and joint strength is improved.
本発明の他の目的は、特に、土木、建築、機械等の構造物の補修、補強を行う際に繊維強化樹脂材、金属材料などから成る補強材同士の突合せ接着継手構造における継手強度を改善し、従って、補強材による補強強度を向上させた構造物の補強方法、及び、斯かる補強方法にて補強された補強構造を有する構造物を提供することである。   Another object of the present invention is to improve joint strength in a butt-bonding joint structure of reinforcing materials made of fiber reinforced resin material, metal material, etc., particularly when repairing or reinforcing structures such as civil engineering, architecture, and machinery. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for reinforcing a structure in which the reinforcing strength of the reinforcing material is improved, and a structure having a reinforcing structure reinforced by such a reinforcing method.
上記目的は本発明に係る突合せ接着継手構造、及び、斯かる突合せ接着継手構造を利用した構造物の補強方法、及び、斯かる補強方法にて補強された補強構造を有する構造物にて達成される。要約すれば、第1の本発明によれば、互いに接合される平板状の二つの接合部材をその端面にて突合せ、前記接合部材の突合せた領域を被覆して少なくとも一側の側面に0.01〜30mm厚さの当て板を接着剤にて接着して設けた突合せ接着継手構造であって、
突合せた前記接合部材の端面の間に12mm以上の間隙を設けることを特徴とする突合せ接着継手構造が提供される。一実施態様では、前記接合部材及び前記当て板は、繊維強化樹脂材又は金属材料である。ここで、前記繊維強化樹脂材は、繊維シートとマトリックス樹脂を含み、前記マトリックス樹脂を硬化させて作製される。また、前記繊維シートは、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などの無機繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステル、高強度ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用され、前記マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であり、前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂が使用され、又、前記熱可塑性樹脂は、エポキシ樹脂、ナイロン、又はビニロンが使用される。
The above object is achieved by a butt-adhesive joint structure according to the present invention, a structure reinforcement method using such a butt-adhesion joint structure, and a structure having a reinforcement structure reinforced by such a reinforcement method. The In summary, according to the first aspect of the present invention, two flat plate-like joining members to be joined to each other are abutted at their end faces, and the abutted region of the joining member is covered so that at least one side face has a thickness of 0. A butt-adhesive joint structure in which a patch plate having a thickness of 01 to 30 mm is bonded with an adhesive,
There is provided a butt-adhesive joint structure characterized in that a gap of 12 mm or more is provided between the end surfaces of the joined joint members. In one embodiment, the joining member and the contact plate are a fiber reinforced resin material or a metal material. Here, the fiber reinforced resin material includes a fiber sheet and a matrix resin, and is produced by curing the matrix resin. In the fiber sheet, as reinforcing fibers, inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, and basalt fibers; metal fibers such as boron fibers, titanium fibers, and steel fibers; and aramid, PBO (polyparaphenylene benzbis) Organic fibers such as oxazole), polyamide, polyarylate, polyester, high-strength polyester, etc. are used alone or in a mixture of a plurality of types, and the matrix resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. The thermosetting resin may be a room temperature curing type or thermosetting type epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, or phenol resin, and the thermoplastic resin may be Epoxy resin, nylon, or vinylon is used.
第2の本発明によれば、互いに接合される平板状の複数の補強材を構造物の表面に並置して、接着剤にて接着して補強する構造物の補強方法において、
前記各補強材はその端面を突合せ、前記補強材の突合せた領域を被覆して少なくとも一側の側面に0.01〜30mm厚さの当て板を接着剤で接着して突合せ接着継手構造とし、
前記突合せた接着継手構造における前記突合せた前記補強材の端面の間に12mm以上の間隙を設けることを特徴とする構造物の補強方法が提供される。一実施態様では、前記補強材及び前記当て板は、繊維強化樹脂材又は金属材料である。
According to the second aspect of the present invention, in the method for reinforcing a structure in which a plurality of flat reinforcing members to be joined to each other are juxtaposed on the surface of the structure and bonded and reinforced with an adhesive,
Each reinforcing material is butted at its end face, covers the area where the reinforcing material is abutted, and a backing plate having a thickness of 0.01 to 30 mm is adhered to the at least one side surface with an adhesive to form a butt-adhesive joint structure.
There is provided a method of reinforcing a structure, wherein a gap of 12 mm or more is provided between end faces of the butted reinforcing members in the butted adhesive joint structure. In one embodiment, the reinforcing material and the backing plate are a fiber reinforced resin material or a metal material.
第3の本発明によれば、平板状の複数の補強材を構造物の表面に並置して、接着剤にて接着して補強する構造物の補強方法において、
前記各補強材は、厚さが0.01〜30mmとされ、その端面を突合せて配置して補強材層を形成し、前記補強材層を層状に複数積層して前記構造物の表面に接着剤で接着し、
隣接する二つの補強材層は、一つの補強材層における補強材の端面突合せ位置と、他の補強材層における補強材の端面突合せ位置とは一致することがないように積層し、
前記各補強材の突合せた端面の間に12mm以上の間隙を設けることを特徴とする構造物の補強方法が提供される。一実施態様では、前記補強材は、繊維強化樹脂材又は金属材料である。
According to the third aspect of the present invention, in the method for reinforcing a structure in which a plurality of plate-shaped reinforcing materials are juxtaposed on the surface of the structure and adhered and reinforced with an adhesive,
Each of the reinforcing materials has a thickness of 0.01 to 30 mm, and the end surfaces of the reinforcing materials are arranged to face each other to form a reinforcing material layer, and a plurality of the reinforcing material layers are stacked in layers to adhere to the surface of the structure. Glue with agent,
Two adjacent reinforcing material layers are laminated so that the end face butting position of the reinforcing material in one reinforcing material layer does not coincide with the end face butting position of the reinforcing material in the other reinforcing material layer,
There is provided a method for reinforcing a structure, characterized in that a gap of 12 mm or more is provided between end faces of the reinforcing members butted. In one embodiment, the reinforcing material is a fiber reinforced resin material or a metal material.
ここで、前記繊維強化樹脂材は、繊維シートとマトリックス樹脂を含み、前記マトリックス樹脂を硬化させて作製され、前記繊維シートは、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などの無機繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステル、高強度ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用され、前記マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であり、前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂が使用され、又、前記熱可塑性樹脂は、エポキシ樹脂、ナイロン、又はビニロンが使用される。   Here, the fiber reinforced resin material includes a fiber sheet and a matrix resin, and is produced by curing the matrix resin, and the fiber sheet includes inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, and basalt fibers as reinforcing fibers. A metal fiber such as boron fiber, titanium fiber, steel fiber, or an organic fiber such as aramid, PBO (polyparaphenylene benzbisoxazole), polyamide, polyarylate, polyester, high-strength polyester, alone or The matrix resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and the thermosetting resin is a room temperature curable or thermosetting epoxy resin, a vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, or phenol resin is used, The thermoplastic resin, epoxy resin, nylon, or vinylon may be used.
上記本発明にて、一実施態様によれば、前記接着剤は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂である。   In the present invention, according to one embodiment, the adhesive is a room temperature curing type or thermosetting type epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, or phenol resin. .
第4の本発明によれば、上記補強方法にて補強された補強構造を有する構造物が提供される。   According to 4th this invention, the structure which has a reinforcement structure reinforced with the said reinforcement method is provided.
本発明によれば、繊維強化樹脂材、金属材料などから成る接合部材同士の突合せ接着継手構造における突合せ部の応力集中を緩和し、継手強度を改善することができる。また、本発明によれば、特に、土木、建築、機械等の構造物の補修、補強を行う際に繊維強化樹脂材、金属材料などから成る補強材同士の突合せ接着継手構造における継手強度を改善し、従って、補強材による補強強度を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stress concentration of the butt | matching part in the butt-adhesion joint structure of joining members consisting of a fiber reinforced resin material, a metal material, etc. can be eased, and joint strength can be improved. In addition, according to the present invention, joint strength is improved particularly in a butt-bonding joint structure of reinforcing materials made of fiber reinforced resin material, metal material, etc., when repairing or reinforcing structures such as civil engineering, architecture, and machinery. Therefore, the reinforcing strength by the reinforcing material can be improved.
図1(a)は従来の突合せ接着継手構造を説明する図であり、図1(b)、(c)は、本発明に係る突合せ接着継手構造を説明する図である。FIG. 1A is a diagram for explaining a conventional butt-adhesive joint structure, and FIGS. 1B and 1C are diagrams for explaining a butt-adhesive joint structure according to the present invention. 本発明の突合せ接着継手構造に使用する繊維強化樹脂材を作製するための繊維シートの一実施例を説明する図である。It is a figure explaining one Example of the fiber sheet for producing the fiber reinforced resin material used for the butt-adhesion joint structure of this invention. 本発明の突合せ接着継手構造に使用する繊維強化樹脂材の一実施例を説明する図である。It is a figure explaining one Example of the fiber reinforced resin material used for the butt-adhesion joint structure of this invention. 本発明の突合せ接着継手構造に使用する繊維強化樹脂材を作製するための繊維シートの他の実施例を説明する図である。It is a figure explaining the other Example of the fiber sheet for producing the fiber reinforced resin material used for the butt-adhesion joint structure of this invention. 図4に示す繊維シートを構成する繊維強化樹脂線材の断面図である。It is sectional drawing of the fiber reinforced resin wire which comprises the fiber sheet shown in FIG. 本発明の突合せ接着継手構造に使用する繊維強化樹脂材を作製するための繊維シートの他の実施例を説明する図である。It is a figure explaining the other Example of the fiber sheet for producing the fiber reinforced resin material used for the butt-adhesion joint structure of this invention. 本発明の突合せ接着継手構造の継手強度を実証するための突合せ接着継手引張試験体を説明する図である。It is a figure explaining the butt-adhesion joint tensile test body for demonstrating the joint strength of the butt-adhesion joint structure of this invention. 本発明の突合せ接着継手構造の継手強度を実証するための突合せ接着継手引張試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the butt-adhesion joint tension test result for demonstrating the joint strength of the butt-adhesion joint structure of this invention. 本発明の突合せ接着継手構造を使用した構造物の補強方法を説明する図であり、図9(a)、(b)は、従来の補強方法における接着継手構造を説明する図であり、図9(c)、(d)は、本発明に係る補強方法における突合せ接着継手構造、及び、補強された構造物の一実施例を説明する図である。FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining a reinforcing method for a structure using the butt-adhesive joint structure of the present invention, and FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining an adhesive joint structure in a conventional reinforcing method. (C), (d) is a figure explaining one Example of the butt-adhesion joint structure in the reinforcement method which concerns on this invention, and the reinforced structure. 本発明の突合せ接着継手構造を使用した補強方法を実証するための突合せ接着継手引張試験体を説明する図である。It is a figure explaining the butt-adhesion joint tensile test body for demonstrating the reinforcement method using the butt-adhesion joint structure of this invention. 本発明の突合せ接着継手構造を使用した補強方法における突合せ接着継手引張試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the butt-adhesion joint tension test result in the reinforcement method using the butt-adhesion joint structure of this invention. 本発明の突合せ接着継手構造を使用した構造物の補強方法及び補強された構造物の他の実施例を説明する図である。It is a figure explaining the other Example of the reinforcement method of the structure using the butt-adhesion joint structure of this invention, and the reinforced structure.
以下、本発明に係る突合せ接着継手構造、及び、斯かる突合せ接着継手構造を利用した構造物の補強方法、及び、該補強方法にて補強された補強構造を有する構造物を図面に則して更に詳しく説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a butt-adhesive joint structure according to the present invention, a structure reinforcement method using such a butt-adhesion joint structure, and a structure having a reinforcement structure reinforced by the reinforcement method will be described with reference to the drawings. This will be described in more detail.
実施例1
先ず、本発明に係る突合せ接着継手構造について説明する。
Example 1
First, the butt-adhesive joint structure according to the present invention will be described.
図1(a)は、従来の突合せ接着継手構造10Aを示しており、平板状の二つの接合部材11(11A、11B)は、その端面11a、11aにて突合せ、更に、この接合部材11(11A、11B)の突合せた領域を被覆して少なくとも一側の側面に、本例では、両側の側面に当て板(ストラップ)12(12A、12B)が接着剤50にて接着して設けられる。   FIG. 1A shows a conventional butt-adhesive joint structure 10A. Two flat plate-like joining members 11 (11A, 11B) are abutted at their end surfaces 11a, 11a, and this joining member 11 ( 11A, 11B) are covered with at least one side surface, and in this example, a backing plate (strap) 12 (12A, 12B) is adhered to the side surfaces on both sides with an adhesive 50.
接合部材11及び当て板12は、強化繊維に樹脂を含浸させて作製される板状の繊維強化樹脂材(以下、「FRP材」又は「繊維強化プラスチック材」と言うこともある。)であっても良く、また、板状の鋼、アルミ等の金属材料とすることもできる。   The joining member 11 and the backing plate 12 are plate-like fiber reinforced resin materials (hereinafter, also referred to as “FRP materials” or “fiber reinforced plastic materials”) produced by impregnating a reinforced fiber with a resin. It is also possible to use a metal material such as plate-like steel or aluminum.
接合部材11と当て板12とを接着する接着剤50としては、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂を使用するのが好ましく、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などが好適に使用される。また、接合部材11、当て板12がFRP材とされる場合には、接着剤としてはFRP材のマトリックス樹脂と同じものを使用するのが好ましい。なお、接着剤の塗布量は50〜3000g/m2とされる。 The adhesive 50 that bonds the joining member 11 and the backing plate 12 is not particularly limited, but a thermosetting resin is preferably used, and the thermosetting resin may be a room temperature curable type or a heat curable resin. A curable epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, or the like is preferably used. When the joining member 11 and the contact plate 12 are made of FRP material, it is preferable to use the same adhesive as the matrix resin of the FRP material. In addition, the application quantity of an adhesive agent shall be 50-3000 g / m < 2 >.
FRP材について更に説明すれば、FRP材は、強化繊維を使用して作製した繊維シートにマトリックス樹脂を含浸し、硬化したものである。図2〜図6を参照して、本発明にて使用し得る繊維シート1(1A、1B)について説明すると、本発明においては種々の形態の繊維シート1を使用することができる。本実施例にて好適に使用し得る繊維シート1の実施例を具体的に具体例1、2(繊維シート1A、1B)として説明するが、本発明で使用する繊維シート1の形態は、これら具体例に限定されるものではない。   The FRP material will be further described. The FRP material is obtained by impregnating a matrix resin into a fiber sheet produced using reinforcing fibers and curing it. The fiber sheet 1 (1A, 1B) that can be used in the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 6. In the present invention, various forms of fiber sheets 1 can be used. Although the Example of the fiber sheet 1 which can be used conveniently in a present Example is specifically described as Example 1 and 2 (fiber sheet 1A, 1B), the form of the fiber sheet 1 used by this invention is these. It is not limited to a specific example.
具体例1
図2に、本発明にて使用することのできる繊維シート1の一具体例を示す。本具体例にて繊維シート1は、連続した強化繊維fを一方向に引き揃えてシート状に構成される樹脂未含浸の繊維シート1Aとされる。
Example 1
FIG. 2 shows a specific example of the fiber sheet 1 that can be used in the present invention. In this specific example, the fiber sheet 1 is a fiber sheet 1A that is not impregnated with a resin and is formed into a sheet shape by aligning continuous reinforcing fibers f in one direction.
即ち、繊維シート1Aは、一方向に引き揃えた連続した強化繊維fから成る強化繊維シートをメッシュ状の支持体シートなどとされる線材固定材3にて保持した構成とすることができる。例えば、強化繊維fとして炭素繊維を使用した場合には、例えば平均径7μmの単繊維(炭素繊維モノフィラメント)fを6000〜24000本収束した樹脂未含浸の単繊維束を複数本、一方向に平行に引き揃えて使用される。炭素繊維シート1Aの繊維目付は、通常、30〜1000g/m2とされる。 That is, 1 A of fiber sheets can be set as the structure which hold | maintained the reinforcing fiber sheet which consists of the continuous reinforcing fiber f arranged in one direction with the wire fixing material 3 used as a mesh-like support body sheet | seat. For example, when carbon fibers are used as the reinforcing fibers f, for example, a plurality of unimpregnated single fiber bundles in which 6000 to 24000 single fibers (carbon fiber monofilaments) f having an average diameter of 7 μm are converged in parallel in one direction. Used to align. The fiber basis weight of the carbon fiber sheet 1A is usually 30 to 1000 g / m 2 .
線材固定材3としてのメッシュ状の支持体シートを構成するガラス繊維等の糸条とされる縦糸4及び横糸5の表面に低融点タイプの熱可塑性樹脂を予め含浸させておき、メッシュ状支持体シート3をシート状に配列した炭素繊維の片面或いは両面に積層して加熱加圧し、メッシュ状支持体シート3の縦糸4及び横糸5の部分を炭素繊維シートに溶着する。   The surface of warp yarns 4 and weft yarns 5 which are yarns such as glass fibers constituting the mesh-like support material sheet as the wire fixing material 3 is impregnated with a low melting point type thermoplastic resin in advance, and the mesh-like support material The sheet 3 is laminated on one side or both sides of carbon fibers arranged in a sheet shape and heated and pressurized, and the warp 4 and weft 5 portions of the mesh-like support sheet 3 are welded to the carbon fiber sheet.
メッシュ状支持体シート3は、上記2軸構成のほかに、ガラス繊維等の糸条を3軸に配向して形成することができる。また、一方向に配列された炭素繊維に対して直交する横糸5のみを配置した、所謂、1軸に配向して前記シート状に引き揃えた炭素繊維に接着することもできる。   In addition to the above-described biaxial configuration, the mesh-shaped support sheet 3 can be formed by orienting yarns such as glass fibers in three axes. Alternatively, it is possible to adhere to the so-called uniaxially oriented carbon fiber in which only the wefts 5 orthogonal to the carbon fibers arranged in one direction are arranged.
又、上記線材固定材3の糸条としては、例えばガラス繊維を芯部に有し、低融点の熱融着性ポリエステルをその周囲に配したような二重構造の複合繊維も又好ましく用いられる。   As the yarn of the wire fixing material 3, for example, a double-structured composite fiber having a glass fiber in the core and a low-melting-point heat-fusible polyester around it is also preferably used. .
上記構成の繊維シート1Aは、図3に示すように、樹脂(即ち、マトリックス樹脂)Reを含浸し、前記樹脂が硬化されたFRP板1Pとされる。このFRP板1Pは、単層或いは複数層とすることができ、通常、板厚(T)は、0.01〜30mm程度とされる。   As shown in FIG. 3, the fiber sheet 1A having the above configuration is an FRP plate 1P impregnated with a resin (that is, a matrix resin) Re and cured with the resin. The FRP plate 1P can be a single layer or a plurality of layers. Usually, the plate thickness (T) is about 0.01 to 30 mm.
上記具体例1で説明した繊維シート1A(及びFRP板1P)において、強化繊維fとしては、炭素繊維に限定されるものではなく、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などの無機繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステル、高強度ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用することができる。   In the fiber sheet 1A (and the FRP plate 1P) described in the specific example 1, the reinforcing fiber f is not limited to carbon fiber, but inorganic fiber such as carbon fiber, glass fiber, basalt fiber, boron fiber, Metal fibers such as titanium fibers and steel fibers; and organic fibers such as aramid, PBO (polyparaphenylene benzbisoxazole), polyamide, polyarylate, polyester, and high-strength polyester; Can be used in hybrid.
また、FRP板1Pのマトリックス樹脂Reとしては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することができ、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などが好適に使用され、又、熱可塑性樹脂としては、エポキシ樹脂、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用可能である。又、繊維体積含有率(Vf)は、40〜75%、好ましくは、50〜70%とされる。   Further, as the matrix resin Re of the FRP plate 1P, a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used. As the thermosetting resin, a room temperature curable type or a thermosetting type epoxy resin, a vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, or the like is preferably used, and epoxy resin, nylon, vinylon, or the like can be preferably used as the thermoplastic resin. The fiber volume content (Vf) is 40 to 75%, preferably 50 to 70%.
具体例2
更には、図4及び図5に示すように、繊維シート1としては、樹脂(即ち、マトリクス樹脂)Rが含浸され硬化された細径の連続した繊維強化樹脂線材、即ち、繊維強化プラスチック線材2を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、各線材2を互いに線材固定材3にて固定した繊維シート1Bを使用することもできる。
Example 2
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the fiber sheet 1 includes a continuous fiber reinforced resin wire having a small diameter and impregnated with a resin (that is, matrix resin) R, that is, a fiber reinforced plastic wire 2. It is also possible to use a fiber sheet 1B in which a plurality of wires are arranged in a slender shape in the longitudinal direction and the wire 2 is fixed to each other by the wire fixing material 3.
繊維強化プラスチック線材2は、直径(d)が0.5〜3mmの略円形断面形状(図5(a))であるか、又は、幅(w)が1〜10mm、厚み(t)が0.1〜2mmとされる略矩形断面形状(図5(b))とし得る。勿論、必要に応じて、その他の種々の断面形状とすることができる。   The fiber reinforced plastic wire 2 has a substantially circular cross-sectional shape (FIG. 5A) having a diameter (d) of 0.5 to 3 mm, or a width (w) of 1 to 10 mm and a thickness (t) of 0. A substantially rectangular cross-sectional shape (FIG. 5B) of 1 to 2 mm can be obtained. Of course, other various cross-sectional shapes can be used as necessary.
上述のように、一方向に引き揃えスダレ状とされた繊維シート1において、各線材2は、互いに間隙(g)=0.05〜3.0mmだけ近接離間して、線材固定材3にて固定される。また、このようにして形成された繊維シート1Bの長さ(L)及び幅(W)は、補強される構造物の寸法、形状に応じて適宜決定されるが、取扱い上の問題から、一般に、全幅(W)は、100〜1000mmとされる。又、長さ(L)は、1〜5m程度の短冊状のもの、或いは、100m以上のものを製造し得るが、使用時においては、適宜切断して使用される。   As described above, in the fiber sheet 1 that is aligned and slender in one direction, the wires 2 are close to and separated from each other by a gap (g) = 0.05 to 3.0 mm. Fixed. In addition, the length (L) and width (W) of the fiber sheet 1B formed in this way are determined as appropriate according to the size and shape of the structure to be reinforced. The total width (W) is 100 to 1000 mm. Moreover, although the length (L) can manufacture a strip-shaped thing about 1-5 m, or a thing 100 m or more, it cuts and uses it suitably at the time of use.
また、繊維シート1Bの長さ(L)を1〜5m程度として、幅Wをこれより長く1〜10m程度として製造することも可能である。   It is also possible to manufacture the fiber sheet 1B with a length (L) of about 1 to 5 m and a width W of about 1 to 10 m longer than this.
繊維シート1Bの場合においても、強化繊維fとしては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステル、高強度ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用することができる。また、繊維強化プラスチック線材2に含浸されるマトリクス樹脂Rは、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することができ、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などが好適に使用され、又、熱可塑性樹脂としては、エポキシ樹脂、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用可能である。又、繊維体積含有率(Vf)は、40〜75%、好ましくは、50〜70%とされる。   Also in the case of the fiber sheet 1B, as the reinforcing fiber f, carbon fiber, glass fiber, basalt fiber; metal fiber such as boron fiber, titanium fiber, steel fiber; and aramid, PBO (polyparaphenylene benzbisoxazole) Organic fibers such as polyamide, polyarylate, polyester, and high-strength polyester can be used alone or in a mixture of plural kinds. The matrix resin R impregnated in the fiber reinforced plastic wire 2 can be a thermosetting resin or a thermoplastic resin. As the thermosetting resin, a room temperature curing type or a thermosetting type epoxy resin, A vinyl ester resin, an MMA resin, an acrylic resin, an unsaturated polyester resin, a phenol resin, or the like is preferably used, and an epoxy resin, nylon, vinylon, or the like can be preferably used as the thermoplastic resin. The fiber volume content (Vf) is 40 to 75%, preferably 50 to 70%.
又、各線材2を線材固定材3にて固定する方法としては、図4に示すように、例えば、線材固定材3として横糸を使用し、一方向にスダレ状に配列された複数本の線材2から成るシート形態とされる線材、即ち、連続した線材シートを、線材に対して直交して一定の間隔(P)にて打ち込み、編み付ける方法か、或いは、織り込む方法を採用し得る。横糸3の打ち込み間隔(P)は、特に制限されないが、作製された繊維シート1の取り扱い性を考慮して、通常10〜100mm間隔の範囲で選定される。   Further, as a method of fixing each wire 2 with the wire fixing material 3, for example, as shown in FIG. 4, a plurality of wires arranged in a sag-like manner using wefts as the wire fixing material 3 are arranged. It is possible to adopt a method of driving and knitting a wire rod in the form of a sheet consisting of 2, that is, a continuous wire rod sheet at a constant interval (P) perpendicular to the wire rod, or a method of weaving. The driving interval (P) of the weft yarn 3 is not particularly limited, but is usually selected in the range of 10 to 100 mm in consideration of the handleability of the produced fiber sheet 1.
このとき、横糸3は、例えば直径2〜50μmのガラス繊維或いは有機繊維を複数本束ねた糸条とされる。又、有機繊維としては、ナイロン、ビニロン、ポリエステルなどが好適に使用される。   At this time, the weft 3 is, for example, a yarn obtained by bundling a plurality of glass fibers or organic fibers having a diameter of 2 to 50 μm. As the organic fiber, nylon, vinylon, polyester or the like is preferably used.
各線材2をスダレ状に固定する他の方法としては、図6(a)に示すように、線材固定材3としてメッシュ状支持体シートを使用することができる。つまり、シート形態を成すスダレ状に引き揃えた複数本の線材2、即ち、線材シートの片側面、又は、両面を、例えば直径2〜50μmのガラス繊維或いは有機繊維にて作製した、上記具体例1で説明したと同様の構成とされるメッシュ状の支持体シート3により支持した構成とすることもできる。   As another method of fixing each wire 2 in a slender shape, a mesh-like support sheet can be used as the wire fixing member 3 as shown in FIG. That is, the above-mentioned specific example in which a plurality of wire rods 2 arranged in the form of a sheet in a sheet form, that is, one side or both sides of a wire sheet is made of glass fiber or organic fiber having a diameter of 2 to 50 μm, for example. 1 may be configured to be supported by a mesh-like support sheet 3 having the same configuration as described in 1.
更に、各線材2をスダレ状に固定する他の方法としては、図6(b)に示すように、線材固定材3として、例えば、粘着テープ又は接着テープなどとされる可撓性帯材を使用することができる。可撓性帯材3は、シート形態を成すスダレ状に引き揃えた各繊維強化プラスチック線材2の長手方向に対して垂直方向に、複数本の繊維強化プラスチック線材2の片側面、又は、両面を貼り付けて固定する。つまり、可撓性帯材3として、幅(w1)2〜30mm程度の、塩化ビニルテープ、紙テープ、布テープ、不織布テープなどの粘着テープ又は接着テープが使用される。これらテープ3を、通常、10〜100mm間隔(P)で各繊維強化プラスチック線材2の長手方向に対して垂直方向に貼り付ける。   Furthermore, as another method of fixing each wire 2 in a slender shape, as shown in FIG. 6 (b), as the wire fixing material 3, for example, a flexible belt material such as an adhesive tape or an adhesive tape is used. Can be used. The flexible strip 3 has one side or both sides of a plurality of fiber reinforced plastic wires 2 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of each fiber reinforced plastic wire 2 arranged in the form of a sheet. Paste and fix. That is, as the flexible strip 3, an adhesive tape or adhesive tape such as a vinyl chloride tape, a paper tape, a cloth tape, and a nonwoven fabric tape having a width (w1) of about 2 to 30 mm is used. These tapes 3 are usually stuck in a direction perpendicular to the longitudinal direction of each fiber reinforced plastic wire 2 at intervals (P) of 10 to 100 mm.
更に、可撓性帯材3としては、ナイロン、EVA樹脂などの熱可塑性樹脂を帯状に、線材2の長手方向に対して垂直方向に片側面、又は、両面に熱融着させることによっても達成される。   Furthermore, as the flexible strip 3, the thermoplastic resin such as nylon or EVA resin is formed into a strip and is heat-bonded to one side or both sides in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire 2. Is done.
上記構成の繊維シート1Bも又、図3に示すFRP板1Pと同様に、更に、繊維シート1Bに樹脂(即ち、マトリックス樹脂)Reを塗布し、各繊維強化プラスチック線材2、2間においても樹脂Reを含浸させ、前記樹脂が硬化されたFRP板1Pとされる。樹脂Reは、繊維強化プラスチック線材2に含浸された樹脂Rと同じ樹脂であっても良い。このFRP板1Pは、単層或いは複数層とすることができ、通常、板厚(T)は、0.1〜30mm程度とされる。又、FRP板1Pとしては、繊維体積含有率(Vf)は、30〜70%、好ましくは、40〜60%とされる。   Similarly to the FRP plate 1P shown in FIG. 3, the fiber sheet 1B having the above configuration is further coated with a resin (that is, a matrix resin) Re on the fiber sheet 1B, and the resin is also provided between the fiber reinforced plastic wires 2 and 2. The FRP plate 1P is impregnated with Re and cured with the resin. The resin Re may be the same resin as the resin R impregnated in the fiber reinforced plastic wire 2. The FRP plate 1P can be a single layer or a plurality of layers, and the plate thickness (T) is usually about 0.1 to 30 mm. The FRP plate 1P has a fiber volume content (Vf) of 30 to 70%, preferably 40 to 60%.
次に、図1(a)、(b)、(c)を参照して、本発明の突合せ接着継手構造の特徴部について説明する。   Next, with reference to FIG. 1 (a), (b), (c), the characteristic part of the butt-adhesion joint structure of this invention is demonstrated.
図1(a)に示すように、従来、突合せ接着継手構造10Aにて、突合せた接合部材11(11A、11B)の端面11a、11aの間の間隙(ギャップG)は実質的に0mm、即ち、ギャップ無しとされている。   As shown in FIG. 1A, in the conventional butt-adhesive joint structure 10A, the gap (gap G) between the end surfaces 11a and 11a of the butted joining members 11 (11A and 11B) is substantially 0 mm. There is no gap.
上述したように、突合せ接着継手構造10Aにおいては、偏芯荷重によるモーメントは発生しないものの突き合わせる接合部材端面11a、11a間のギャップ(G)が0mmとされる突合せ部において当て板12(12A、12B)に応力集中部14が発生し、継手強度が低下することが分かった。この問題は、本発明者らの研究実験の結果、図1(b)に示すように、接合部材11(11A、11B)の突合せ部に所定量のギャップGを設けることで解決し、突合せ部における当て板12(12A、12B)の応力集中を緩和し、特に、ギャップGを10mm以上の特定値とすることにより継手強度を改善し得ることを見出した。   As described above, in the butt-adhesive joint structure 10A, although the moment due to the eccentric load does not occur, the contact plate 12 (12A, 12A, 12B), the stress concentration portion 14 was generated, and the joint strength was found to decrease. This problem is solved by providing a predetermined amount of gap G at the abutting portion of the joining member 11 (11A, 11B) as shown in FIG. It was found that the joint strength can be improved by relaxing the stress concentration of the contact plate 12 (12A, 12B) in the case of, and in particular, by setting the gap G to a specific value of 10 mm or more.
つまり、本発明にて間隙(G)は、後述の実験結果にて理解されるように、突合せ間隔(G)が10mm以下では強度の改善に十分ではなく、12mm以上、望ましくは15mm以上、とすることが必要である。これは、間隔(G)が10mm以下では突合せ部の応力集中の緩和が不十分であるためと考えられる。つまり、間隙(G)が12mm未満、特に10mm以下では、応力集中を十分には緩和することができず、強度の改善には十分ではなく、一方、間隙(G)が12mm以上では、30mmを超えても、応力集中緩和効果が増大することはない。従って、突合せ接着継手構造10Aを必要とする構造物によっては、間隙(G)を500mm程度にまで広げることもできるが、実際上、500mmを超える間隙(G)を必要とする場合は少ないと思われる。従って、通常、間隙(G)は、12mm以上、50mm程度以下とされる。   That is, the gap (G) in the present invention is not sufficient for improving the strength when the butt interval (G) is 10 mm or less, as will be understood from the experimental results described later, and is 12 mm or more, preferably 15 mm or more. It is necessary to. This is presumably because the stress concentration at the butt portion is insufficiently relaxed when the gap (G) is 10 mm or less. That is, when the gap (G) is less than 12 mm, particularly 10 mm or less, the stress concentration cannot be sufficiently relaxed, and the strength is not sufficiently improved. On the other hand, when the gap (G) is 12 mm or more, 30 mm is not obtained. Even if it exceeds, the stress concentration relaxation effect does not increase. Therefore, depending on the structure that requires the butt-adhesive joint structure 10A, the gap (G) can be expanded to about 500 mm, but in practice, there are few cases that require a gap (G) exceeding 500 mm. It is. Therefore, the gap (G) is usually set to 12 mm or more and about 50 mm or less.
尚、実際の施工を考えると、突合せ間隔(G)が12mm未満、特に10mm以下では、施工誤差等により実施の突合せ間隔がそれ以下になることが考えられ。その場合、応力集中により継手強度が想定より低くなることがあるので、突合せ間隔(G)は15mm以上取るのが望ましい。   In consideration of actual construction, when the butt interval (G) is less than 12 mm, particularly 10 mm or less, the butt interval of the implementation may be less than that due to construction errors or the like. In that case, since the joint strength may be lower than expected due to stress concentration, it is desirable that the butt interval (G) is 15 mm or more.
また、当て板12の寸法形状は、接合部材11の寸法形状に対応して種々に設定可能であるが、当て板12の幅(W12)は接合部材11の幅(W11)と同じ程度とされ、通常5〜500mm、長さ(L12)は100〜500mmとされる。当て板12の厚さ(T12)は、0.01〜30mm程度とされる。厚さが0.01mm未満の場合には、十分な継手強度を得るのが困難となる。また、当て板12の厚さが30mmを超えると、接合部材11に対し互いに離間する方へと引張力が作用した場合に、当て板12の両端縁部12Aa、12Ba(図1(b)、(c)参照)に応力集中が起こり接合部材11に対する当て板12の端部剥離を発生し易くなる。   In addition, the dimensional shape of the contact plate 12 can be variously set in accordance with the dimensional shape of the joining member 11, but the width (W 12) of the contact plate 12 is approximately the same as the width (W 11) of the joining member 11. The length (L12) is usually 5 to 500 mm and 100 to 500 mm. The thickness (T12) of the backing plate 12 is about 0.01 to 30 mm. When the thickness is less than 0.01 mm, it is difficult to obtain sufficient joint strength. Further, when the thickness of the backing plate 12 exceeds 30 mm, when a tensile force is applied to the joining member 11 in a direction away from each other, both edge portions 12Aa and 12Ba of the backing plate 12 (FIG. 1 (b), Stress concentration occurs in (see (c)), and the end portion peeling of the contact plate 12 with respect to the joining member 11 is likely to occur.
次に、本発明者らが行った実験及びその結果について以下に説明する。   Next, the experiment conducted by the present inventors and the result thereof will be described below.
実験例1
(突合せ継手引張試験体)
本実験では、接合部材11及び当て板12は、FRP材とした。FRP材は、図4に示す構成の繊維シート1Bに、更に樹脂を含浸させて作製した。
Experimental example 1
(Butt joint tensile specimen)
In this experiment, the joining member 11 and the contact plate 12 were FRP materials. The FRP material was produced by further impregnating a resin into the fiber sheet 1B having the configuration shown in FIG.
繊維シート1Bは、図4に示すように、マトリクス樹脂Rが含浸され硬化された細径の連続した繊維強化プラスチック線材2を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、各線材2を互いに線材固定材3にて固定した繊維シート(ストランドシート)1Bを使用した。   As shown in FIG. 4, the fiber sheet 1B includes a plurality of continuous fiber reinforced plastic wires 2 having a small diameter, which are impregnated with a matrix resin R and hardened, and are arranged in a slender shape in the longitudinal direction. A fiber sheet (strand sheet) 1B fixed with a fixing material 3 was used.
本実験で使用した繊維シート1Bは、新日鉄マテリアルズ株式会社製:商品名(FSS−HM900)とされるストランドシートであり、目付量は、900g/m2であった。 The fiber sheet 1B used in this experiment is a strand sheet manufactured by Nippon Steel Materials Co., Ltd .: trade name (FSS-HM900), and the basis weight was 900 g / m 2 .
上記繊維シート1Bの諸物性は、次の通りである。
弾性係数:640kN/mm2
引張強度:1900N/mm2
設計厚:0.429mm
Various physical properties of the fiber sheet 1B are as follows.
Elastic modulus: 640 kN / mm 2
Tensile strength: 1900 N / mm 2
Design thickness: 0.429mm
更に具体的には、本実験で使用した上記繊維シート1Bの概略構成は、次の通りである。   More specifically, the schematic configuration of the fiber sheet 1B used in this experiment is as follows.
つまり、繊維シート1Bの繊維強化プラスチック線材2は、強化繊維fとして平均径7μm、収束本数12000本のPAN系炭素繊維ストランドを用い、マトリクス樹脂Rとして常温硬化型のエポキシ樹脂を含浸し、硬化して作製した。繊維体積含有率(Vf)は、60%であり、硬化後の繊維強化プラスチック線材2は、直径(d)1.1mmの円形断面を有するものである。   That is, the fiber reinforced plastic wire 2 of the fiber sheet 1B is impregnated with a curable carbon fiber strand having an average diameter of 7 μm and a converging number of 12,000 as the reinforcing fiber f, impregnated with a room temperature curable epoxy resin as the matrix resin R, and cured. Made. The fiber volume content (Vf) is 60%, and the cured fiber reinforced plastic wire 2 has a circular cross section with a diameter (d) of 1.1 mm.
このようにして得た繊維強化プラスチック線材2を、一方向に引き揃えてスダレ状に配置した後、ポリエステル繊維を横糸3として平織りによりシート状に保持した。横糸3の間隔(P)は50mmであった。また、各線材2、2間の間隙(g)は、0.1〜0.3mmとされた。   The fiber reinforced plastic wire 2 obtained in this way was aligned in one direction and arranged in a slender shape, and then the polyester fiber was held as a weft 3 in a sheet form by plain weaving. The interval (P) between the wefts 3 was 50 mm. Further, the gap (g) between the wires 2 and 2 was set to 0.1 to 0.3 mm.
上記構成の繊維シート1Bに対して、線材2に含浸された樹脂と同じエポキシ樹脂を含浸させて硬化し、FRP材1Pを得た。FRP材1P(図3)における目付量は、900g/m2であった。 The fiber sheet 1B having the above configuration was impregnated with the same epoxy resin as the resin impregnated in the wire 2 and cured to obtain an FRP material 1P. The basis weight of the FRP material 1P (FIG. 3) was 900 g / m 2 .
次に、このようにして作製したFRP材1Pを、図7(a)、(b)に示すように、2枚重ねて接着し、接合部材11(11A、11B)を作製した。接合部材11(11A、11B)の幅(W11)は12.5mm、長さ(L11)は300mm、厚さ(T11)は4mmであった。同様に、上記FRP材1Pにて当て板12(12A、12B)を作製した。当て板12の幅(W12)は、接合部材11の幅(W11)と同じとし12.5mm、長さ(L12)は300mm、厚さ(T12)は2mmであった。   Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, the two FRP materials 1P produced in this manner were stacked and bonded to produce a joining member 11 (11A, 11B). The width (W11) of the joining member 11 (11A, 11B) was 12.5 mm, the length (L11) was 300 mm, and the thickness (T11) was 4 mm. Similarly, the contact plate 12 (12A, 12B) was produced using the FRP material 1P. The width (W12) of the backing plate 12 was the same as the width (W11) of the joining member 11, and was 12.5 mm, the length (L12) was 300 mm, and the thickness (T12) was 2 mm.
次に、接合部材11(11A、11B)の端面間隙Gを種々に変えて突合せ、接合部材11(11A、11B)の両面に当て板12(12A、12B)を接着剤50にて接着して接合部材11(11A、11B)を接合し、突合せ継手10を作製した。接着剤50は、エポキシ樹脂を使用し、塗布量は2500g/m2とした。 Next, the end face gap G of the joining member 11 (11A, 11B) is changed in various ways to make a butting, and the contact plate 12 (12A, 12B) is adhered to both surfaces of the joining member 11 (11A, 11B) with an adhesive 50. The joining member 11 (11A, 11B) was joined, and the butt joint 10 was produced. As the adhesive 50, an epoxy resin was used, and the coating amount was 2500 g / m 2 .
接合部材11(11A、11B)の両端部には、上記FRP材1Pを両側から接着剤にて接着し、引張り試験のためのチャック用のタブ13を形成した。   The FRP material 1P was adhered to both ends of the joining member 11 (11A, 11B) from both sides with an adhesive to form a chuck tab 13 for a tensile test.
(試験方法)
試験体のタブ13を引張試験機(インストロン55R1185型万能試験機)に固定し、その後5mm/minの等速度で引張り、荷重−変位曲線を得た。破壊形態は全て当て板12の繊維破断であった。
(Test method)
The tab 13 of the test body was fixed to a tensile tester (Instron 55R1185 type universal tester) and then pulled at a constant speed of 5 mm / min to obtain a load-displacement curve. All the breaking modes were fiber breaks of the patch plate 12.
上記実験を、接合部材11(11A、11B)の間隙Gを、0mm(間隙なし)、5mm、10mm、20mm、30mm、として行い、図8の結果を得た。   The above experiment was performed with the gap G of the joining member 11 (11A, 11B) set to 0 mm (no gap), 5 mm, 10 mm, 20 mm, and 30 mm, and the results of FIG. 8 were obtained.
この実験結果から、間隙(G)を12mm以上設けることにより、継手強度が増大し、間隙(G)が12mmを超えると30mm程度にまで大きくしたとしても、継手強度はそれ以上の増大はなく、一定となることが分かった。その理由は、継手部に間隙(G)を設けることにより、間隙(G)を設けない場合に発生する接合部材11A、11Bの接合部に位置して当て板12に発生する応力集中が緩和されるからであると思われる。   From this experimental result, even if the gap (G) is set to 12 mm or more, the joint strength is increased, and even if the gap (G) exceeds 12 mm, the joint strength is not further increased. It turned out to be constant. The reason is that by providing a gap (G) in the joint portion, the stress concentration generated in the contact plate 12 located at the joint portion of the joining members 11A and 11B that occurs when the gap (G) is not provided is alleviated. This seems to be because.
上述したように、間隙(G)が12mm未満では、応力集中を十分には緩和することができない。また、間隙(G)が12mm以上では、30mmを超えても、応力集中緩和効果が増大することはない。従って、間隙(G)の上限値は特になく、例えば、突合せ接着継手構造10を必要とする構造物によっては、間隙(G)を500mm程度にまで広げることもできる。しかし、実際上、500mmを超える間隙(G)を必要とする場合は少ないと思われる。そこで、通常、間隙(G)は、12mm以上(望ましくは15mm以上)、通常50mm程度以下とされる。   As described above, when the gap (G) is less than 12 mm, the stress concentration cannot be sufficiently relaxed. In addition, when the gap (G) is 12 mm or more, the stress concentration relaxation effect does not increase even if it exceeds 30 mm. Therefore, there is no upper limit value for the gap (G). For example, depending on a structure that requires the butt-adhesive joint structure 10, the gap (G) can be expanded to about 500 mm. However, in practice, it seems that there are few cases where a gap (G) exceeding 500 mm is required. Therefore, the gap (G) is usually 12 mm or more (preferably 15 mm or more), usually about 50 mm or less.
このように、本発明によれば、平板状の二つの接合部材11(11A、11B)をその端面11a、11aにて突合せ、接合部材11(11A、11B)を突合せた領域を被覆して少なくとも一側の側面に当て板12(12A、12B)を接着して設けた突合せ接着継手10の構造にて、突合せた接合部材11(11A、11B)の端面11a、11aの間に12mm以上(望ましくは15mm以上)、50mm以下のギャップ(G)を設けることにより、突合せ部の応力集中を緩和し、継手強度を改善することができる。   Thus, according to the present invention, the two flat plate-like joining members 11 (11A, 11B) are butted at the end faces 11a, 11a, and the region where the joining members 11 (11A, 11B) are butted is covered. 12 mm or more (desirably) between the end surfaces 11a, 11a of the butted joint members 11 (11A, 11B) in the structure of the butt-bonding joint 10 provided by bonding the contact plate 12 (12A, 12B) to one side surface. 15 mm or more) and 50 mm or less gap (G) can be provided, so that stress concentration at the butt portion can be relaxed and joint strength can be improved.
実施例2
次に、上記実施例1で説明した突合せ接着継手構造10を利用した土木、建築、機械等の構造物の補強方法、及び、該補強方法により補強された補強構造を有する構造物について説明する。
Example 2
Next, a method for reinforcing a structure such as civil engineering, architecture, or machine using the butt-adhesive joint structure 10 described in the first embodiment, and a structure having a reinforcing structure reinforced by the reinforcing method will be described.
図9に示すように、例えば、連続した強化繊維を含むシート状の或いは板状の強化繊維含有材料、即ち、繊維シート1(1A、1B)から成る補強材21(21A、21B)などを使用して、梁及び桁部材、更には、壁、柱、床版等のスラブ部材など、建築、土木建造物であるコンクリート構造物又は鋼構造物等の構造物100を補強することが行われている。   As shown in FIG. 9, for example, a sheet-like or plate-like reinforcing fiber-containing material containing continuous reinforcing fibers, that is, a reinforcing material 21 (21A, 21B) made of the fiber sheet 1 (1A, 1B) is used. Then, reinforcing a structure 100 such as a concrete structure or a steel structure such as a beam, a girder member, a slab member such as a wall, a pillar, a floor slab, or the like is performed. Yes.
このような補強工事に際して使用する補強材21などは、可搬性、作業性等を考慮してその寸法には制限があり、必要に応じて補強材21を接合する必要がある。   The size of the reinforcing material 21 and the like used for such reinforcement work is limited in consideration of portability, workability, and the like, and it is necessary to join the reinforcing material 21 as necessary.
従来、例えば複数の補強材は、図9(a)に示すように、隣り合う補強材21(21A、21B)の端部を所定長さにて重ね合わせる方法によるか、図9(b)に示すように、隣り合う補強材21(21A、21B)の端面を突合せ、突合せ領域に当て板(ストラップ)22を接合する方法にて実施されていた。   Conventionally, for example, as shown in FIG. 9 (a), a plurality of reinforcing materials are obtained by overlapping the ends of adjacent reinforcing materials 21 (21A, 21B) with a predetermined length, as shown in FIG. 9 (b). As shown, the end surfaces of adjacent reinforcing members 21 (21A, 21B) are butted together and a contact plate (strap) 22 is joined to the butted region.
図9(a)、(b)に示すいずれの方法も、問題を有していることは上記にて説明した通りである。   As described above, each of the methods shown in FIGS. 9A and 9B has a problem.
そこで、本発明では、図9(c)、(d)に示すように、実施例1で説明した突合せ接着継手構造10を利用して、構造物の補強を行う。   Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 9C and 9D, the structure is reinforced using the butt-adhesive joint structure 10 described in the first embodiment.
つまり、本発明によれば、平板状の複数の補強材21(21A、21B)を構造物100の表面に並置して、接着剤50にて接着して補強する構造物の補強方法において、各補強材21A、21Bはその端面21a、21aを突合せて構造物100の表面に接着剤50にて接着される。また、補強材21A、21Bを突合せた領域には、該領域を被覆して少なくとも一側の側面に当て板22が接着剤50にて接着される。この時、突合せた補強材21A、21Bの端面21a、21aの間には、12mm以上(望ましくは15mm以上)、通常50mm以下の間隙(ギャップG)を設ける。当て板22の寸法形状は、接合部材21の寸法形状に対応して種々に設定可能であるが、幅(W22)は接合部材11の幅(W21)と同じ程度とされ、通常、5〜500mm、長さ(L22)は100〜500mmとされる。厚さ(T22)は、0.01〜30mm程度とされる。   That is, according to the present invention, in the reinforcing method of a structure in which a plurality of flat reinforcing members 21 (21A, 21B) are juxtaposed on the surface of the structure 100 and bonded and reinforced with the adhesive 50, The reinforcing members 21A and 21B are bonded to the surface of the structure 100 with an adhesive 50 with their end faces 21a and 21a butted. In addition, in the region where the reinforcing materials 21 </ b> A and 21 </ b> B are abutted, the contact plate 22 is bonded to the at least one side surface with the adhesive 50 so as to cover the region. At this time, a gap (gap G) of 12 mm or more (preferably 15 mm or more) and usually 50 mm or less is provided between the end faces 21a and 21a of the reinforced reinforcing members 21A and 21B. The dimensional shape of the backing plate 22 can be variously set corresponding to the dimensional shape of the joining member 21, but the width (W22) is set to the same level as the width (W21) of the joining member 11, and is usually 5 to 500 mm. The length (L22) is 100 to 500 mm. The thickness (T22) is about 0.01 to 30 mm.
つまり、本実施例においても、実施例1と同様に、補強材21(21A、21B)の突合せ部に所定量のギャップG(12mm以上、望ましくは15mm以上)を設けることで突合せ部における当て板22の応力集中を緩和し、継手強度を改善することができ、補強強度を増大させ得る。ギャップGが12mm以上(望ましくは15mm以上)とされる理由、及び、当て板22の厚さ(T22)が0.01〜30mmとされることの理由は、実施例1にて説明した通りである。次に、本発明者らが行った実験及びその結果について以下に説明する。   That is, also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, a predetermined amount of gap G (12 mm or more, preferably 15 mm or more) is provided in the butting portion of the reinforcing material 21 (21A, 21B), so that the contact plate in the butting portion. The stress concentration of 22 can be relaxed, the joint strength can be improved, and the reinforcement strength can be increased. The reason why the gap G is 12 mm or more (preferably 15 mm or more) and the reason that the thickness (T22) of the backing plate 22 is 0.01 to 30 mm are as described in the first embodiment. is there. Next, the experiment conducted by the present inventors and the result thereof will be described below.
実験例2
(突合せ接着継手引張試験体)
図10に示すように、本実験では、構造物(被補強体)としての鋼板100に突合せ接着継手構造にて接着した補強材21(21A、21B)及び当て板22の引張強度試験を行った。
Experimental example 2
(Tit specimens for butt-adhesive joints)
As shown in FIG. 10, in this experiment, the tensile strength test of the reinforcing material 21 (21A, 21B) and the contact plate 22 bonded to the steel plate 100 as a structure (a body to be reinforced) with a butt-bonded joint structure was performed. .
鋼板100に接着する補強材21(21A、21B)及び当て板22は、実施例1にて説明した実験例1におけるFRP材1Pと同じFRP材にて作製した。   The reinforcing material 21 (21A, 21B) and the backing plate 22 that are bonded to the steel plate 100 were made of the same FRP material as the FRP material 1P in Experimental Example 1 described in Example 1.
従って、FRP材1Pについての説明は、実験例1の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。   Accordingly, the description of the FRP material 1P uses the description of Experimental Example 1, and the description thereof is omitted here.
鋼板100は、幅(W100)は60mm、長さ(L100)は800mm、厚さ(T100)は9mmであった。補強材21(21A、21B)は、幅(W21)が50mm、長さ(L21)は250mm、厚さ(T21)は2mmであった。同様に、上記FRP材1Pにて当て板22(22A、22B)を作製した。当て板22の幅(W22)は50mm、長さ(L22)は300mm、厚さ(T22)は2mmであった。   The steel plate 100 had a width (W100) of 60 mm, a length (L100) of 800 mm, and a thickness (T100) of 9 mm. The reinforcing material 21 (21A, 21B) had a width (W21) of 50 mm, a length (L21) of 250 mm, and a thickness (T21) of 2 mm. Similarly, the contact plate 22 (22A, 22B) was manufactured using the FRP material 1P. The width (W22) of the backing plate 22 was 50 mm, the length (L22) was 300 mm, and the thickness (T22) was 2 mm.
次に、補強材21(21A、21B)の端面間隙(G)を種々に変えて突合せ、補強材21(21A、21B)の外面に当て板22(22A、22B)を接着剤50にて接着して補強材21(21A、21B)を接合し、突合せ継手構造10を作製した。接着剤は、エポキシ樹脂を使用し、塗布量は2500g/m2とした。 Next, the end face gap (G) of the reinforcing material 21 (21A, 21B) is changed in various ways and butted, and the contact plate 22 (22A, 22B) is bonded to the outer surface of the reinforcing material 21 (21A, 21B) with the adhesive 50. Then, the reinforcing material 21 (21A, 21B) was joined, and the butt joint structure 10 was produced. The adhesive used was an epoxy resin, and the coating amount was 2500 g / m 2 .
(試験方法)
鋼板100の長手方向端部を引張試験機(インストロン55R1185型万能試験機)に固定し、その後5mm/minの等速度で引張り、荷重−変位曲線を得た。
(Test method)
The longitudinal direction end of the steel plate 100 was fixed to a tensile tester (Instron 55R1185 type universal tester) and then pulled at a constant speed of 5 mm / min to obtain a load-displacement curve.
上記実験を、補強材21(21A、21B)の間隙(G)を、0mm(間隙なし)、5mm、10mm、20mm、30mm、として行い、図11の結果を得た。破壊形態は全て当て板22の繊維破断であった。   The above experiment was performed with the gap (G) of the reinforcing material 21 (21A, 21B) set to 0 mm (no gap), 5 mm, 10 mm, 20 mm, and 30 mm, and the results of FIG. 11 were obtained. All the breaking modes were fiber breaks of the backing plate 22.
この実験結果から、間隙(G)を設けることにより、間隙(G)が12mm以上にて継手強度が増大し、間隙が30mmを超えても継手強度はそれ以上の増大はなく、一定となることが分かった。その理由は、上述した通りである。   From this experimental result, by providing the gap (G), the joint strength increases when the gap (G) is 12 mm or more, and even if the gap exceeds 30 mm, the joint strength does not increase any more and becomes constant. I understood. The reason is as described above.
このように、本発明によれば、平板状の複数の補強材を構造物の表面に並置して、接着剤にて接着して補強する構造物の補強方法において、各補強材はその端面を突合せ、補強材の突合せた領域を被覆して少なくとも一側の側面に0.01〜30mm厚さの当て板を接着し突合せ接着継手構造とする。ここで、突合せた接着継手構造において、突合せた補強材の端面の間に12mm以上(望ましくは15mm以上)、通常50mm以下のギャップを設ける。   Thus, according to the present invention, in the reinforcing method for a structure in which a plurality of flat reinforcing materials are juxtaposed on the surface of the structure and bonded and reinforced with an adhesive, each reinforcing material has its end face. A region where the butt and reinforcing materials are butted is covered, and a backing plate having a thickness of 0.01 to 30 mm is bonded to at least one side surface to form a butt-bonded joint structure. Here, in the butt-bonded joint structure, a gap of 12 mm or more (preferably 15 mm or more), usually 50 mm or less is provided between the end faces of the butt-up reinforcements.
本発明は、このように、突合せ部の応力集中を緩和し、継手強度を改善した突合せ接着継手構造を利用して構造物の補強を行うことにより、補強強度を向上させることができる。   As described above, the present invention can reinforce the structure by using the butt-adhesive joint structure in which the stress concentration in the butt portion is relaxed and the joint strength is improved, thereby improving the reinforcement strength.
実施例3
図12に、本発明に従って構成される構造物の補強方法、及び、該補強方法により補強された補強構造を有する構造物の他の実施例を示す。
Example 3
FIG. 12 shows another embodiment of a method for reinforcing a structure constructed according to the present invention and a structure having a reinforcing structure reinforced by the reinforcing method.
本実施例によると、例えば、補強領域が26mとされる構造物100の表面に長さ3mとされる補強材21、31、41を利用して補強する場合を示す。   According to the present embodiment, for example, a case where reinforcement is made using the reinforcing members 21, 31, 41 having a length of 3 m on the surface of the structure 100 having a reinforcing area of 26 m is shown.
つまり、本実施例では、図3に示すFRP材1P、或いは、図2、図4に示す繊維シート1(1A、1B)などとされる平板状の複数の補強材21、31、41を構造物の表面に並置して、接着剤50にて接着する。   That is, in this embodiment, the FRP material 1P shown in FIG. 3 or the plurality of plate-like reinforcing materials 21, 31 and 41 such as the fiber sheet 1 (1A, 1B) shown in FIGS. Adjacent to the surface of the object and bonded with an adhesive 50.
このとき、各補強材21、31、41は、厚さが0.01〜30mmとされ、その端面を突合せて配置して複数の補強材層21S、31S、41Sを形成する。すなわち、本実施例では、先ず、補強材21(21A、21B、21C、21D、・・・・・)がその端面を突合せて配置され、構造物100の表面に接着剤50にて接着して、第1の補強材層21Sを形成する。次いで、第1の補強材層21Sの上に、第1の補強材層21Sと同様に、平板状の複数の補強材31(31A、31B、31C、31D、・・・・・)がその端面を突合せて配置して、第1の補強材層21S上に接着剤50にて接着して、第2の補強材層31Sを形成する。次いで、第2の補強材層31Sの上に、第1、第2の補強材層21S、31Sと同様に、平板状の複数の補強材41(41A、41B、41C、41D、・・・・・)がその端面を突合せて配置して、第2の補強材層31S上に接着剤50にて接着して、第3の補強材層41Sを形成する。本実施例では、3層構造とされるが、これに限定されるものではない。   At this time, each of the reinforcing members 21, 31 and 41 has a thickness of 0.01 to 30 mm, and the end surfaces thereof are arranged to face each other to form a plurality of reinforcing material layers 21 </ b> S, 31 </ b> S and 41 </ b> S. That is, in this embodiment, first, the reinforcing material 21 (21A, 21B, 21C, 21D,...) Is arranged so as to abut the end face, and is adhered to the surface of the structure 100 with the adhesive 50. The first reinforcing material layer 21S is formed. Next, on the first reinforcing material layer 21S, as in the first reinforcing material layer 21S, a plurality of flat reinforcing materials 31 (31A, 31B, 31C, 31D,...) Are end surfaces thereof. Are bonded to each other and adhered to the first reinforcing material layer 21S with the adhesive 50 to form the second reinforcing material layer 31S. Next, on the second reinforcing material layer 31S, a plurality of flat reinforcing materials 41 (41A, 41B, 41C, 41D,...), Like the first and second reinforcing material layers 21S, 31S. (2) is arranged with its end faces butted together, and is bonded onto the second reinforcing material layer 31S with the adhesive 50 to form the third reinforcing material layer 41S. In this embodiment, a three-layer structure is used, but the present invention is not limited to this.
ここで、隣接する二つの補強材層、即ち、第1の補強材層21Sと第2の補強材層31S、及び、第2の補強材層31Sと第3の補強材層41Sは、隣接する一方の補強材層における補強材の端面突合せ位置と、他方の補強材層における補強材の端面突合せ位置とは一致することがないように積層する。つまり、隣接する二つの補強材層の間隙(G)が一致することはない。   Here, two adjacent reinforcing material layers, that is, the first reinforcing material layer 21S and the second reinforcing material layer 31S, and the second reinforcing material layer 31S and the third reinforcing material layer 41S are adjacent to each other. Lamination is performed so that the end face butting position of the reinforcing material in one reinforcing material layer does not coincide with the end face butting position of the reinforcing material in the other reinforcing material layer. That is, the gap (G) between two adjacent reinforcing material layers does not match.
このように、各補強材の端面突合せ位置には、実施例1で説明したと同様の突合せ接着継手構造10が形成される。本発明によれば、各補強材の突合せた端面の間に12mm以上(望ましくは15mm以上)、通常50mm以下のギャップ(G)が設けられる。   Thus, the butt-adhesive joint structure 10 similar to that described in the first embodiment is formed at the end face butt position of each reinforcing material. According to the present invention, a gap (G) of 12 mm or more (preferably 15 mm or more), usually 50 mm or less, is provided between the end faces of each reinforcing material.
本実施例においても、突合せ部の応力集中を緩和し、継手強度を改善した突合せ接着継手構造を利用して構造物の補強を行うことにより、補強強度を向上させることができる。   Also in the present embodiment, the reinforcing strength can be improved by reinforcing the structure using the butt-adhesive joint structure that relaxes the stress concentration at the butt portion and improves the joint strength.
上記実施例、実験例は、接合部材、補強材、当て板として繊維強化樹脂材を使用した例について説明したが、金属材料とした場合も同様の作用効果を達成し得る。   Although the said Example and experiment example demonstrated the example which used the fiber reinforced resin material as a joining member, a reinforcing material, and a backing plate, when it is set as a metal material, the same effect can be achieved.
1(1A、1B) 繊維シート
1P 繊維強化樹脂材
2 繊維強化樹脂線材
10 突合せ接着継手構造
11(11A、11B) 接合部材
12(12A、12B) 当て板
21(21A、21B) 補強材
22 当て板
21、31、42 補強材
21S、31S、41S 第1、第2、第3補強材層
50 接着剤
100 構造物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1A, 1B) Fiber sheet 1P Fiber reinforced resin material 2 Fiber reinforced resin wire 10 Butt-adhesive joint structure 11 (11A, 11B) Joining member 12 (12A, 12B) Base plate 21 (21A, 21B) Reinforcement material 22 Base plate 21, 31, 42 Reinforcing material 21S, 31S, 41S First, second, third reinforcing material layer 50 Adhesive 100 Structure

Claims (11)

  1. 互いに接合される平板状の二つの接合部材をその端面にて突合せ、前記接合部材の突合せた領域を被覆して少なくとも一側の側面に0.01〜30mm厚さの当て板を接着剤にて接着して設けた突合せ接着継手構造であって、
    突合せた前記接合部材の端面の間に12mm以上の間隙を設けることを特徴とする突合せ接着継手構造。
    Two flat joining members to be joined to each other are abutted at the end surfaces, and a contact plate having a thickness of 0.01 to 30 mm is coated on the side surface of at least one side with an adhesive, covering the abutted region of the joining members. A butt-adhesive joint structure provided by bonding,
    A butt-adhesive joint structure, wherein a gap of 12 mm or more is provided between the end surfaces of the joined members.
  2. 前記接合部材及び前記当て板は、繊維強化樹脂材又は金属材料であることを特徴とする請求項1に記載の突合せ接着継手構造。   The butt-adhesive joint structure according to claim 1, wherein the joining member and the contact plate are a fiber reinforced resin material or a metal material.
  3. 前記繊維強化樹脂材は、繊維シートとマトリックス樹脂を含み、前記マトリックス樹脂を硬化させて作製され、
    前記繊維シートは、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などの無機繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステル、高強度ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用され、
    前記マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であり、前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂が使用され、又、前記熱可塑性樹脂は、エポキシ樹脂、ナイロン、又はビニロンが使用されることを特徴とする請求項2に記載の突合せ接着継手構造。
    The fiber reinforced resin material includes a fiber sheet and a matrix resin, and is produced by curing the matrix resin.
    The fiber sheet includes, as reinforcing fibers, inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, and basalt fibers; metal fibers such as boron fibers, titanium fibers, and steel fibers; and further, aramid and PBO (polyparaphenylene benzbisoxazole). , Organic fibers such as polyamide, polyarylate, polyester, and high-strength polyester;
    The matrix resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and the thermosetting resin is a room temperature curing type or thermosetting type epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, Alternatively, a phenol resin is used, and the thermoplastic resin is epoxy resin, nylon, or vinylon, and the butt-adhesive joint structure according to claim 2.
  4. 前記接着剤は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の突合せ接着継手構造。   4. The adhesive according to claim 1, wherein the adhesive is a room temperature curable or thermosetting epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, or phenol resin. The butt-adhesive joint structure according to the section.
  5. 互いに接合される平板状の複数の補強材を構造物の表面に並置して、接着剤にて接着して補強する構造物の補強方法において、
    前記各補強材はその端面を突合せ、前記補強材の突合せた領域を被覆して少なくとも一側の側面に0.01〜30mm厚さの当て板を接着剤で接着して突合せ接着継手構造とし、
    前記突合せた接着継手構造における前記突合せた前記補強材の端面の間に12mm以上の間隙を設けることを特徴とする構造物の補強方法。
    In the reinforcing method of a structure in which a plurality of flat reinforcing members to be joined to each other are juxtaposed on the surface of the structure and bonded and reinforced with an adhesive,
    Each reinforcing material is butted at its end face, covers the area where the reinforcing material is abutted, and a backing plate having a thickness of 0.01 to 30 mm is adhered to the at least one side surface with an adhesive to form a butt-adhesive joint structure.
    A method for reinforcing a structure, characterized in that a gap of 12 mm or more is provided between end faces of the butted reinforcing members in the butted adhesive joint structure.
  6. 前記補強材及び前記当て板は、繊維強化樹脂材又は金属材料であることを特徴とする請求項5に記載の構造物の補強方法。   The method for reinforcing a structure according to claim 5, wherein the reinforcing material and the contact plate are a fiber reinforced resin material or a metal material.
  7. 平板状の複数の補強材を構造物の表面に並置して、接着剤にて接着して補強する構造物の補強方法において、
    前記各補強材は、厚さが0.01〜30mmとされ、その端面を突合せて配置して補強材層を形成し、前記補強材層を層状に複数積層して前記構造物の表面に接着剤で接着し、
    隣接する二つの補強材層は、一つの補強材層における補強材の端面突合せ位置と、他の補強材層における補強材の端面突合せ位置とは一致することがないように積層し、
    前記各補強材の突合せた端面の間に12mm以上の間隙を設けることを特徴とする構造物の補強方法。
    In the method of reinforcing a structure in which a plurality of flat reinforcing materials are juxtaposed on the surface of the structure and adhered and reinforced with an adhesive,
    Each of the reinforcing materials has a thickness of 0.01 to 30 mm, and the end surfaces of the reinforcing materials are arranged to face each other to form a reinforcing material layer, and a plurality of the reinforcing material layers are stacked in layers to adhere to the surface of the structure. Glue with agent,
    Two adjacent reinforcing material layers are laminated so that the end face butting position of the reinforcing material in one reinforcing material layer does not coincide with the end face butting position of the reinforcing material in the other reinforcing material layer,
    A method for reinforcing a structure, characterized in that a gap of 12 mm or more is provided between the end faces of the reinforcing members butted.
  8. 前記補強材は、繊維強化樹脂材又は金属材料であることを特徴とする請求項7に記載の構造物の補強方法。   The method for reinforcing a structure according to claim 7, wherein the reinforcing material is a fiber reinforced resin material or a metal material.
  9. 前記繊維強化樹脂材は、繊維シートとマトリックス樹脂を含み、前記マトリックス樹脂を硬化させて作製され、
    前記繊維シートは、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維などの無機繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステル、高強度ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用され、
    前記マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であり、前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂が使用され、又、前記熱可塑性樹脂は、エポキシ樹脂、ナイロン、又はビニロンが使用されることを特徴とする請求項8に記載の構造物の補強方法。
    The fiber reinforced resin material includes a fiber sheet and a matrix resin, and is produced by curing the matrix resin.
    The fiber sheet includes, as reinforcing fibers, inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, and basalt fibers; metal fibers such as boron fibers, titanium fibers, and steel fibers; and further, aramid and PBO (polyparaphenylene benzbisoxazole). , Organic fibers such as polyamide, polyarylate, polyester, and high-strength polyester;
    The matrix resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and the thermosetting resin is a room temperature curing type or thermosetting type epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, 9. The method for reinforcing a structure according to claim 8, wherein a phenol resin is used, and an epoxy resin, nylon, or vinylon is used as the thermoplastic resin.
  10. 前記接着剤は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂であることを特徴とする請求項5〜9のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。   10. The adhesive according to claim 5, wherein the adhesive is a room temperature curing type or thermosetting type epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, or phenol resin. The method for reinforcing a structure according to the item.
  11. 請求項5〜10のいずれかの項に記載の補強方法により補強された補強構造を有することを特徴とする構造物。   A structure having a reinforcing structure reinforced by the reinforcing method according to claim 5.
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