JP2573801Y2 - Carbon fiber reinforced concrete standing body - Google Patents
Carbon fiber reinforced concrete standing bodyInfo
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、橋脚、高架道路の支柱、煙突など、耐震
性が要求される炭素繊維補強コンクリート立設体に関す
る。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) This invention relates to a carbon fiber reinforced concrete standing body such as a pier, an elevated road support, a chimney, etc., which is required to have earthquake resistance.
（従来の技術） 橋脚や高架道路の支柱、煙突などの立設体は、一般
に、コンクリートの中に鉄筋補強材を埋め込んだ構造に
なっていて、その幅や直径に対する長さ（高さ）の比が
大きい。(Conventional technology) In general, standing structures such as piers, pillars of elevated roads, and chimneys have a structure in which a reinforcing bar is embedded in concrete, and the length (height) of the length or the height relative to the width or diameter of the structure is reinforced. Large ratio.
コンクリートに埋め込まれている鉄筋補強材は、通
常、立設体の長手方向（高さ方向）に配置されている複
数本の長い主筋と、これら主筋同士を横手方向につない
で主筋を固定している複数個のフープ筋で構成されてい
る。そして、これら主筋が、立設体の曲がりに対する補
強効果を発揮する。Reinforcement reinforcements embedded in concrete are usually fixed by connecting a plurality of long main bars arranged in the longitudinal direction (height direction) of the standing body and connecting these main bars in the lateral direction. It consists of multiple hoop muscles. These main reinforcements exert a reinforcing effect on the bending of the standing body.
ところで、最近、サンフランシスコ地震による高架道
路支柱の折損事故などから、これら鉄筋コンクリート立
設体の耐震性を高めるための工法が研究されている。By the way, recently, construction methods for improving the seismic resistance of these reinforced concrete standing bodies have been studied due to a breakage of an elevated road support column due to the San Francisco earthquake and the like.
この耐震補強工法の１つとして、既存の鉄筋コンクリ
ート柱の表面に、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を
巻きつけることが提案されている（株式会社大林組技術
研究所報、No.33（1986）参照）。As one of the seismic retrofitting methods, it has been proposed to wrap carbon fiber reinforced plastic (CFRP) around the surface of existing reinforced concrete columns (see Obayashi Corporation Technical Research Institute, No. 33 (1986)). .
ここでは、炭素繊維は、鋼材よりも軽く、しかも比強
度や比弾性率が優れており、かつ耐食性であるため、柱
の自重をほとんど増大させることなく、補強効果を高め
ることができるとされている。Here, carbon fiber is lighter than steel, and has excellent specific strength and specific elastic modulus, and is also corrosion-resistant, so that it is possible to enhance the reinforcing effect without substantially increasing the weight of the column. I have.
しかしながら、ここで提案されている炭素繊維補強鉄
筋コンクリート柱の場合、CFRPの炭素繊維糸は、鉄筋コ
ンクリート柱の長手方向に対して直角の方向、すなわち
周方向にフープ巻きされているだけである。However, in the case of the carbon fiber reinforced reinforced concrete column proposed here, the carbon fiber yarn of CFRP is only hoop-wrapped in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the reinforced concrete column, that is, in the circumferential direction.
したがって、この補強鉄筋コンクリート柱の場合、CF
RPによって径方向の補強効果は大きくなるが、しかし、
コンクリート柱に斜めに作用する剪断力に対する補強効
果は小さいという問題がある。Therefore, for this reinforced concrete column, CF
RP increases the radial reinforcing effect, but
There is a problem that the reinforcing effect on the shear force acting obliquely on the concrete column is small.
（考案が解決しようとする課題） この考案の目的は、上記した問題を解決し、剪断力に
対する補強効果が大きい、炭素繊維補強コンクリート立
設体を提供することにある。(Problem to be Solved by the Invention) An object of the invention is to solve the above-mentioned problem and to provide a standing carbon fiber reinforced concrete body having a large reinforcing effect against shearing force.
（課題を解決するための手段） 上記した目的を達成するために、この考案において
は、コンクリート立設体が、該コンクリート立設体の少
なくとも基部の表面に、熱硬化性樹脂をマトリクスとす
る炭素繊維強化プラスチックを接着することにより補強
されており、かつ、前記炭素繊維強化プラスチックは、
前記コンクリート立設体の長手方向に対して±30゜〜±
60゜の範囲の角度で延びる炭素繊維糸を含んでいること
を特徴とする炭素繊維補強コンクリート立設体が提供さ
れる。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, according to the present invention, a concrete standing body is provided on at least a surface of a base of the concrete standing body with a carbon containing a thermosetting resin as a matrix. Reinforced by bonding fiber reinforced plastic, and the carbon fiber reinforced plastic,
± 30 ° to ± with respect to the longitudinal direction of the concrete standing body
A carbon fiber reinforced concrete standing body is provided, comprising carbon fiber yarns extending at an angle in the range of 60 °.
この考案の炭素繊維補強コンクリート立設体は、既に
立設されているコンクリート立設体の少なくとも基部の
表面に、後述するCFRPが接着して配置され、このCFRPで
補強されている。もちろん、基部だけではなく、全表面
または補強を必要とする他の部位の表面に接着して配置
されてもよい。In the carbon fiber reinforced concrete standing body of the present invention, a CFRP, which will be described later, is adhered to at least the surface of the base of the already standing concrete standing body, and is reinforced with the CFRP. Of course, not only the base but also the entire surface or the surface of another part requiring reinforcement may be adhered and disposed.
また、コンクリート立設体は、鉄筋補強材を含むコン
クリートの立設体であってもよいし、また鉄筋補強材を
含まないコンクリートの立設体であってもよい。Further, the concrete standing body may be a concrete standing body including a reinforcing bar reinforcing material, or may be a concrete standing body not including a reinforcing bar reinforcing material.
コンクリート立設体を補強するCFRPは、補強材として
の炭素繊維糸とマトリクスとしての樹脂とからなる。CFRP, which reinforces a concrete standing body, is composed of carbon fiber yarn as a reinforcing material and resin as a matrix.
このCFRPは、炭素繊維糸の織物に樹脂を含浸してなる
ものや、炭素繊維糸に樹脂を含浸せしめたのちこれをフ
ィラメントワインディングしてなるもの、または、炭素
繊維糸をシート状に引き揃えてそれに樹脂を含浸してな
るものなどが使用される。This CFRP is made by impregnating a carbon fiber yarn with a resin, by impregnating a carbon fiber yarn with a resin, and then winding it with a filament, or by aligning the carbon fiber yarns into a sheet. A resin impregnated with the resin is used.
用いる炭素繊維糸は、繊維径が５〜50μｍの単繊維を
3000〜50000本程度集束した糸条で、引張弾性率が18000
kg/mm2以上、引張強度が250kg/mm2以上のものが好まし
い。The carbon fiber yarn used is a single fiber having a fiber diameter of 5 to 50 μm
Approximately 3,000 to 50,000 bundles of yarn with a tensile modulus of 18000
Those having a kg / mm 2 or more and a tensile strength of 250 kg / mm 2 or more are preferable.
また、CFRPにおける炭素繊維糸の目付は、100〜400g/
m2程度であることが好ましい。目付が100g/m2より小さ
い場合は補強効果が十分ではなくなり、逆に、目付が40
0g/m2より大きくなると補強効果がほとんど飽和してし
まうからである。Also, the basis weight of the carbon fiber yarn in CFRP is 100 to 400 g /
m is preferably 2. Basis weight may 100 g / m 2 less than no longer a reinforcing effect is insufficient, conversely, basis weight 40
If it exceeds 0 g / m 2 , the reinforcing effect is almost saturated.
マトリクスである樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂であ
る。The resin serving as the matrix is a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, and an unsaturated polyester resin.
このCFRPによるコンクリート立設体の補強は、CFRPの
炭素繊維糸の延びる方向が、コンクリート立設体の長手
方向に対し±30゜〜±60゜の範囲の角度となるように、
CFRPを配置することによって行う。ここで、±30゜〜±
60゜の範囲の角度とは、＋30゜〜＋60゜の範囲の角度お
よび−30゜〜−60゜の範囲の角度の両方の角度範囲を意
味する。したがって、炭素繊維糸条は、＋30゜〜＋60゜
の範囲の角度方向にも延びているし、−30゜〜−60゜の
範囲の角度方向にも延びている。The reinforcement of the concrete standing body by this CFRP is performed so that the direction in which the carbon fiber yarn of the CFRP extends has an angle in a range of ± 30 ° to ± 60 ° with respect to the longitudinal direction of the concrete standing body.
This is done by placing CFRP. Where ± 30 ゜ ~ ±
An angle in the range of 60 ° means both an angle in the range of + 30 ° to + 60 ° and an angle in the range of -30 ° to -60 °. Therefore, the carbon fiber yarn extends in the angular direction in the range of + 30 ° to + 60 ° and also in the angular direction in the range of -30 ° to -60 °.
この角度が、±30゜より小さくても、また±60゜より
大きくても、炭素繊維糸の延びる方向は、コンクリート
立設体の周方向（±60゜より大きい場合）や長手方向
（±30゜より小さい場合）に近づいてしまうことにな
り、結局、斜め方向の補強効果が充分に発揮されないこ
とになる。とくに、±45゜の方向に延びるように配置す
ることが好ましい。Even if this angle is smaller than ± 30 ° or larger than ± 60 °, the direction in which the carbon fiber yarns extend is the circumferential direction (when larger than ± 60 °) or the longitudinal direction (± 30 °) of the concrete standing body. (In the case of smaller than）), and as a result, the effect of reinforcing in the oblique direction is not sufficiently exhibited. In particular, it is preferable to arrange so as to extend in the direction of ± 45 °.
こうすることによって、コンクリート立設体は、炭素
繊維糸によって、斜め方向に補強されることになり、剪
断力に対する強度が向上する。By doing so, the concrete standing body is reinforced diagonally by the carbon fiber thread, and the strength against shearing force is improved.
この考案の炭素繊維補強コンクリート立設体は、コン
クリート立設体の表面に、上述したCFRPを巻きつけ、接
着するか、プリプレグを巻きつけ、必要に応じて加熱し
て樹脂の硬化とコンクリート立設体の表面への接着とを
行うことによって製造される。The carbon fiber reinforced concrete standing body of this invention wraps the above-mentioned CFRP on the surface of the concrete standing body and adheres or wraps a prepreg, and if necessary, heats the resin and sets up the concrete. It is produced by bonding to the surface of the body.
このとき、最初に、炭素繊維糸の延びる方向がコンク
リート立設体の長手方向となるようにCFRPまたはそのプ
リプレグを巻きつけ、その上に、炭素繊維糸が、±30゜
〜±60゜の範囲で配列しているCFRPまたはそのプリプレ
グを巻きつけ、さらにその上に、炭素繊維糸の延びる方
向がコンクリート立設体の周方向になるようにしてCFRP
またはそのプリプレグを巻きつけると、長手方向、斜め
方向、および周方向のいずれにも補強効果を発揮するこ
とができて好ましい。また、この逆であっても、同じ効
果が得られる。At this time, first, CFRP or its prepreg is wrapped so that the direction in which the carbon fiber thread extends is the longitudinal direction of the concrete standing body, and the carbon fiber thread is placed on it in a range of ± 30 ° to ± 60 °. Wrap the CFRP or its prepreg that is arranged in the above, and further put the CFRP so that the carbon fiber thread extends in the circumferential direction of the concrete standing body.
Alternatively, it is preferable to wind the prepreg, because the reinforcing effect can be exhibited in any of the longitudinal direction, the oblique direction, and the circumferential direction. The same effect can be obtained even if the opposite is true.
（実施態様） 第１図において、地面１の上には、高さ方向に延びる
主筋2aとこれら主筋2aを結びつけているフープ筋2bとか
らなる鉄筋補強材を、コンクリート2cに埋め込んでなる
鉄筋コンクリート角柱２が立設されている。(Embodiment) In FIG. 1, a reinforced concrete prism in which a reinforcing bar composed of a main reinforcing bar 2a extending in the height direction and a hoop reinforcing bar 2b connecting the main reinforcing bars 2a is embedded in a concrete 2c is placed on the ground 1. 2 are erected.
この鉄筋コンクリート角柱２の基部表面の周囲には、
まず、炭素繊維糸3aが鉄筋コンクリート角柱２の高さ方
向に延びるCFRP3が巻きつけられている。Around the base surface of this reinforced concrete prism 2,
First, CFRP3 in which carbon fiber yarn 3a extends in the height direction of reinforced concrete prism 2 is wound.
このCFRP3の上には、炭素繊維糸4aおよび4bをたて糸
およびよこ糸として織成した炭素繊維織物のCFRP4が、
その炭素繊維糸4a、4bの延びる方向がコンクリート角柱
２の高さ方向に対して＋45゜、−45゜となるように巻き
つけられている。On this CFRP3, CFRP4 of carbon fiber woven fabric woven with carbon fiber yarns 4a and 4b as warp and weft,
The carbon fiber yarns 4a and 4b are wound so that their extending directions are + 45 ° and −45 ° with respect to the height direction of the concrete prism 2.
そして、さらにその上に、炭素繊維糸5aの延びる方向
が鉄筋コンクリート角柱２の周方向になるようにCFRP5
が巻きつけられている。Further, the CFRP 5 is further placed thereon so that the direction in which the carbon fiber thread 5a extends is the circumferential direction of the reinforced concrete prism 2.
Is wrapped around.
そして、これらのCFRP3、４、５は、上述したように
互いに接着されている。These CFRPs 3, 4, and 5 are bonded to each other as described above.
（考案の効果） この考案の炭素繊維補強コンクリート立設体は、コン
クリート立設体の少なくとも基部の表面に、熱硬化性樹
脂をマトリクスとする炭素繊維強化プラスチックを接着
することにより補強されており、かつ、前記炭素繊維強
化プラスチックは、前記コンクリート立設体の長手方向
に対して±30゜〜±60゜の範囲の角度で延びている炭素
繊維糸を含んでいるので、剪断に対する補強効果が高
く、耐震性などが向上する。(Effect of the Invention) The carbon fiber reinforced concrete standing body of the present invention is reinforced by bonding a carbon fiber reinforced plastic having a thermosetting resin as a matrix to at least the surface of the base of the concrete standing body, Further, since the carbon fiber reinforced plastic contains carbon fiber yarns extending at an angle in the range of ± 30 ° to ± 60 ° with respect to the longitudinal direction of the concrete standing body, the reinforcing effect against shearing is high. The seismic resistance is improved.
第１図は実施態様の１例を示す一部切欠斜視図である。 １……地面、２……鉄筋コンクリート角柱（コンクリー
ト立設体）、2a……主筋、2b……フープ筋、2c……コン
クリート、３、４、５……CFRP（炭素繊維強化プラスチ
ック）、3a、4a、4b、5a……炭素繊維糸。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of the embodiment. 1 ... ground, 2 ... reinforced concrete prism (concrete standing body), 2a ... main bar, 2b ... hoop bar, 2c ... concrete, 3, 4, 5 ... CFRP (carbon fiber reinforced plastic), 3a, 4a, 4b, 5a ... Carbon fiber yarn.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−14945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−87052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−133235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−133223（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E04C 3/34──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-14945 (JP, A) JP-A-61-87052 (JP, A) JP-A-62-133235 (JP, A) JP-A-62-133 133223 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) E04C 3/34
Claims (1)
設体の少なくとも基部の表面に、熱硬化性樹脂をマトリ
クスとする炭素繊維強化プラスチックを接着することに
より補強されており、かつ、前記炭素繊維強化プラスチ
ックは、前記コンクリート立設体の長手方向に対して±
30°〜±60°の範囲の角度で延びる炭素繊維糸を含んで
いることを特徴とする炭素繊維補強コンクリート立設
体。1. A concrete standing body is reinforced by bonding a carbon fiber reinforced plastic having a thermosetting resin as a matrix to at least a surface of a base of the concrete standing body; Reinforced plastics are in the longitudinal direction of the concrete standing body ±
A carbon fiber reinforced concrete standing body comprising a carbon fiber thread extending at an angle in a range of 30 ° to ± 60 °.
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| JPH0420522U JPH0420522U (en) | 1992-02-20 |
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