JP2606472B2 - 繊維補強材 - Google Patents
繊維補強材Info
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- JP2606472B2 JP2606472B2 JP3084460A JP8446091A JP2606472B2 JP 2606472 B2 JP2606472 B2 JP 2606472B2 JP 3084460 A JP3084460 A JP 3084460A JP 8446091 A JP8446091 A JP 8446091A JP 2606472 B2 JP2606472 B2 JP 2606472B2
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- fiber reinforcement
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- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コンクリート躯体内
等に埋設されて、特に引張力に対する補強材として使用
される繊維補強材に関する。
等に埋設されて、特に引張力に対する補強材として使用
される繊維補強材に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、コンクリート構造物にあっては、
各種繊維素材を、鋼材に代わる補強材として適用するこ
とが盛んであり、例えば炭素繊維やアラミド繊維などの
高強度繊維をプルトルージョン法により一方向に引揃
え、樹脂を含浸させてロッド状とした繊維補強材が知ら
れている。そうした繊維補強材は、鋼材をはるかにしの
ぐ耐久性と強靭さ等を発揮するので、コンクリートの補
強材として注目を集めている。
各種繊維素材を、鋼材に代わる補強材として適用するこ
とが盛んであり、例えば炭素繊維やアラミド繊維などの
高強度繊維をプルトルージョン法により一方向に引揃
え、樹脂を含浸させてロッド状とした繊維補強材が知ら
れている。そうした繊維補強材は、鋼材をはるかにしの
ぐ耐久性と強靭さ等を発揮するので、コンクリートの補
強材として注目を集めている。
【０００３】ところで、この繊維素材は表面が平滑であ
り、コンクリートとの付着性に難がある。このため繊維
補強材としては、複数の長繊維を組み紐状に編むなど、
表層に凹凸を施すことが行われており、このような手法
により付着性の向上が図られている。
り、コンクリートとの付着性に難がある。このため繊維
補強材としては、複数の長繊維を組み紐状に編むなど、
表層に凹凸を施すことが行われており、このような手法
により付着性の向上が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
繊維補強材にあっては、作用外力は一般に表層に位置す
る繊維から徐々に中心部側の繊維に伝達されるという挙
動を呈し、従って発生する応力は、表層に比して中央部
で小さくなり、このため中央部の繊維が破断限界に至る
前でも表層の繊維が破断することがある。すなわち、補
強材としての繊維材の破断限界を向上するために、たと
え外径を太くしたとしても、設定した破断荷重以前に表
層の繊維が早々と破断に至ることとなり、単に補強材の
外径を太径にしても、中央部の繊維が強度向上に寄与し
なかった。換言すれば、外径寸法つまり断面積は、強度
性能の向上に比例的には相関せず限界があって、繊維素
材の本来的な強度性能を充分に発揮させることができな
いという問題があった。
繊維補強材にあっては、作用外力は一般に表層に位置す
る繊維から徐々に中心部側の繊維に伝達されるという挙
動を呈し、従って発生する応力は、表層に比して中央部
で小さくなり、このため中央部の繊維が破断限界に至る
前でも表層の繊維が破断することがある。すなわち、補
強材としての繊維材の破断限界を向上するために、たと
え外径を太くしたとしても、設定した破断荷重以前に表
層の繊維が早々と破断に至ることとなり、単に補強材の
外径を太径にしても、中央部の繊維が強度向上に寄与し
なかった。換言すれば、外径寸法つまり断面積は、強度
性能の向上に比例的には相関せず限界があって、繊維素
材の本来的な強度性能を充分に発揮させることができな
いという問題があった。
【０００５】なお、繊維素材の本来的な強度性能を比較
的ムダなく発揮させることができる限界は、今のところ
外径が１０mm程度のものである。そして、より高強度な
繊維補強材を得るためには、外径が５mm程度の単線を多
数、撚り合せるようにしているが、このような撚合せ構
造では、単線相互間に隙間が生ずることを避けることは
できず、外径が極めて大きくなってしまうと共に、繊維
の強度を十分に発揮させることができなかった。
的ムダなく発揮させることができる限界は、今のところ
外径が１０mm程度のものである。そして、より高強度な
繊維補強材を得るためには、外径が５mm程度の単線を多
数、撚り合せるようにしているが、このような撚合せ構
造では、単線相互間に隙間が生ずることを避けることは
できず、外径が極めて大きくなってしまうと共に、繊維
の強度を十分に発揮させることができなかった。
【０００６】この発明は、上記のような背景に鑑みてな
されたものであり、太径化してもその断面積に見合った
強度性能を発揮させることができ、破断荷重を格段に向
上させることができる高強度な繊維補強材の提供をその
目的とする。
されたものであり、太径化してもその断面積に見合った
強度性能を発揮させることができ、破断荷重を格段に向
上させることができる高強度な繊維補強材の提供をその
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明は、炭素繊維やアラミド繊維などの高強度繊維
に樹脂を含浸させてロッド状に形成した繊維補強材にお
いて、引張力が入力される部分に、材軸方向に間隔を隔
てて複数の凹凸部を並設している。
この発明は、炭素繊維やアラミド繊維などの高強度繊維
に樹脂を含浸させてロッド状に形成した繊維補強材にお
いて、引張力が入力される部分に、材軸方向に間隔を隔
てて複数の凹凸部を並設している。
【０００８】そして特に、並設したこれら凹部の深さ
を、材端方向に向かうに従って順次深く形成したことを
特徴とする。
を、材端方向に向かうに従って順次深く形成したことを
特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の作用について述べると、隣接する凹凸
部間にフランジが区画形成されて、このフランジが、入
力される引張力を受けることになる。そして、フランジ
で受け止められた作用外力は、凹部の底部、即ち繊維補
強材の表層よりも深い中心部に応力を生じさせることと
なり、発生応力を直接繊維補強材の中心部に負担させる
ことができる。そして殊に、凹部の深さが、材端側でよ
り深く形成されるので、材端側で繊維補強材の中心部に
応力を発生させつつ、材端側から材軸方向に沿って次第
に繊維補強材の表層側へ向かって発生応力の負担を分散
させることができ、繊維補強材に発生する応力分布を、
断面全体に亘って均一化させることができる。
部間にフランジが区画形成されて、このフランジが、入
力される引張力を受けることになる。そして、フランジ
で受け止められた作用外力は、凹部の底部、即ち繊維補
強材の表層よりも深い中心部に応力を生じさせることと
なり、発生応力を直接繊維補強材の中心部に負担させる
ことができる。そして殊に、凹部の深さが、材端側でよ
り深く形成されるので、材端側で繊維補強材の中心部に
応力を発生させつつ、材端側から材軸方向に沿って次第
に繊維補強材の表層側へ向かって発生応力の負担を分散
させることができ、繊維補強材に発生する応力分布を、
断面全体に亘って均一化させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を、添付図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明による繊維補強材の
好適な一実施例を示す一部破断側面図である。
しながら説明する。図１は、本発明による繊維補強材の
好適な一実施例を示す一部破断側面図である。
【００１１】この繊維補強材１は、炭素繊維やアラミド
繊維などの高強度繊維をプルトルージョン法により一方
向に引揃え、樹脂を含浸させてロッド状としたものであ
り、本実施例にあっては基本的には、その材端部周面に
凹凸部、具体的には周回溝２ａ〜２ｃを多段に設けると
共に、それら周回溝２ａ〜２ｃの深さは、材端側に向か
って順次、より深溝となす構成がとられ、本実施例では
周回溝２ａ〜２ｃは三段設けられている。
繊維などの高強度繊維をプルトルージョン法により一方
向に引揃え、樹脂を含浸させてロッド状としたものであ
り、本実施例にあっては基本的には、その材端部周面に
凹凸部、具体的には周回溝２ａ〜２ｃを多段に設けると
共に、それら周回溝２ａ〜２ｃの深さは、材端側に向か
って順次、より深溝となす構成がとられ、本実施例では
周回溝２ａ〜２ｃは三段設けられている。
【００１２】なお、周回溝２ａ〜２ｃは、繊維補強材１
の周面を旋盤で切削するなど適宜方法により形成され
る。
の周面を旋盤で切削するなど適宜方法により形成され
る。
【００１３】図２は、図１のものをコンクリート構造物
に緊張材として適用した例を示しており、また各部にお
ける応力分布も併せて概略的に示されている。
に緊張材として適用した例を示しており、また各部にお
ける応力分布も併せて概略的に示されている。
【００１４】この適用例は、円筒形状の定着スリーブ３
を介装して構成した例であり、繊維補強材１は、その端
部に定着スリーブ３が被せられ、その隙間に樹脂やモル
タル等のグラウト材４が充填される。もちろん定着に際
しては、繊維補強材１には引張力Ｔが加えられる。この
場合、引張力Ｔの作用により、定着スリーブ３の外周ネ
ジ部に歯合させた止めナット５がコンクリート躯体６に
当接されて、定着スリーブ３がコンクリート躯体６に係
止される。
を介装して構成した例であり、繊維補強材１は、その端
部に定着スリーブ３が被せられ、その隙間に樹脂やモル
タル等のグラウト材４が充填される。もちろん定着に際
しては、繊維補強材１には引張力Ｔが加えられる。この
場合、引張力Ｔの作用により、定着スリーブ３の外周ネ
ジ部に歯合させた止めナット５がコンクリート躯体６に
当接されて、定着スリーブ３がコンクリート躯体６に係
止される。
【００１５】このような構成によれば、繊維補強材１
は、多段に設けた周回溝２ａ〜２ｃの隣り合う間がフラ
ンジ１２ａ〜１２ｃを成し、このフランジ１２ａ〜１２
ｃが引張力Ｔを受けることになり、周回溝２ａ〜２ｃの
底部、つまり繊維補強材１の中心部２０ａ〜２０ｃに応
力が生ずることになる。即ち、フランジ１２ａ〜１２ｃ
で受け止められた引張力Ｔは、周回溝２ａ〜２ｃの底
部、即ち繊維補強材１の表層よりも深い中心部２０ａ〜
２０ｃに応力を生じさせることとなり、発生応力を直接
繊維補強材１の中心部２０ａ〜２０ｃに負担させること
ができる。また、周回溝２ａ〜２ｃの深さが、材端側で
より深く形成されるので、材端側で繊維補強材１の中心
部２０ａ〜２０ｃに応力を発生させつつ、材端側から材
軸方向に沿って次第に繊維補強材１の表層側へ向かって
発生応力の負担を分散させることができ、繊維補強材１
に発生する応力分布を、断面全体に亘って均一化させる
ことができる。したがって、太径化してもその断面積に
見合った強度性能を発揮させることができ、破断荷重を
格段と大きくできて高強度を得ることができる。
は、多段に設けた周回溝２ａ〜２ｃの隣り合う間がフラ
ンジ１２ａ〜１２ｃを成し、このフランジ１２ａ〜１２
ｃが引張力Ｔを受けることになり、周回溝２ａ〜２ｃの
底部、つまり繊維補強材１の中心部２０ａ〜２０ｃに応
力が生ずることになる。即ち、フランジ１２ａ〜１２ｃ
で受け止められた引張力Ｔは、周回溝２ａ〜２ｃの底
部、即ち繊維補強材１の表層よりも深い中心部２０ａ〜
２０ｃに応力を生じさせることとなり、発生応力を直接
繊維補強材１の中心部２０ａ〜２０ｃに負担させること
ができる。また、周回溝２ａ〜２ｃの深さが、材端側で
より深く形成されるので、材端側で繊維補強材１の中心
部２０ａ〜２０ｃに応力を発生させつつ、材端側から材
軸方向に沿って次第に繊維補強材１の表層側へ向かって
発生応力の負担を分散させることができ、繊維補強材１
に発生する応力分布を、断面全体に亘って均一化させる
ことができる。したがって、太径化してもその断面積に
見合った強度性能を発揮させることができ、破断荷重を
格段と大きくできて高強度を得ることができる。
【００１６】また上記構成によれば、高強度を得るため
の撚合せ構造等、従来の手法は不必要であり、超高強度
部材の製作およびその施工において省力化を図れる。
の撚合せ構造等、従来の手法は不必要であり、超高強度
部材の製作およびその施工において省力化を図れる。
【００１７】なお、図２に示す適用例では定着スリーブ
３を介装して構成したが、これに限定されるものではな
い。すなわち、定着スリーブ３を用いずに直接コンクリ
ート躯体６に埋設しても良く、またアンカー筋と組合せ
るなど適宜であり、そうした適用においても同様の作用
効果を奏することは言うまでもない。
３を介装して構成したが、これに限定されるものではな
い。すなわち、定着スリーブ３を用いずに直接コンクリ
ート躯体６に埋設しても良く、またアンカー筋と組合せ
るなど適宜であり、そうした適用においても同様の作用
効果を奏することは言うまでもない。
【００１８】上記実施例では、凹凸部を、繊維材の表面
から切削して形成した周回溝で構成するようにしたが、
繊維材の表面に別途炭素繊維等の繊維材を周方向に且つ
材軸方向に多段に設けるなどして、凹凸部を形成するよ
うにしても良く、このような構成であっても、同様な効
果を発揮する。
から切削して形成した周回溝で構成するようにしたが、
繊維材の表面に別途炭素繊維等の繊維材を周方向に且つ
材軸方向に多段に設けるなどして、凹凸部を形成するよ
うにしても良く、このような構成であっても、同様な効
果を発揮する。
【００１９】
【発明の効果】以上実施例で詳細に説明したように、こ
の発明にかかる繊維補強材によれば、隣接する凹凸部間
にフランジを区画形成して、このフランジにより入力さ
れる引張力を受けることになる。そして、フランジで受
け止められた作用外力は、凹部の底部、即ち繊維補強材
の表層よりも深い中心部に応力を生じさせることとな
り、発生応力を直接繊維補強材の中心部に負担させるこ
とができる。そして特に、凹部の深さが、材端側でより
深く形成されるので、材端側で繊維補強材の中心部に応
力を発生させつつ、材端側から材軸方向に沿って次第に
繊維補強材の表層側へ向かって発生応力の負担を分散さ
せることができ、繊維補強材に発生する応力分布を、断
面全体に亘って均一化させることができる。従って、繊
維補強材を太径化してもその断面積に見合った強度性能
を発揮させることができ、破断荷重を格段に大きくでき
て、高強度を得ることができる。
の発明にかかる繊維補強材によれば、隣接する凹凸部間
にフランジを区画形成して、このフランジにより入力さ
れる引張力を受けることになる。そして、フランジで受
け止められた作用外力は、凹部の底部、即ち繊維補強材
の表層よりも深い中心部に応力を生じさせることとな
り、発生応力を直接繊維補強材の中心部に負担させるこ
とができる。そして特に、凹部の深さが、材端側でより
深く形成されるので、材端側で繊維補強材の中心部に応
力を発生させつつ、材端側から材軸方向に沿って次第に
繊維補強材の表層側へ向かって発生応力の負担を分散さ
せることができ、繊維補強材に発生する応力分布を、断
面全体に亘って均一化させることができる。従って、繊
維補強材を太径化してもその断面積に見合った強度性能
を発揮させることができ、破断荷重を格段に大きくでき
て、高強度を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す一部破断側面図であ
る。
る。
【図２】図１のものを緊張材とした適用例を示すと共
に、その応力分布を説明する図である。
に、その応力分布を説明する図である。
１ 繊維補強材 ２ 周回溝
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素繊維やアラミド繊維などの高強度繊
維に樹脂を含浸させてロッド状に形成した繊維補強材に
おいて、引張力が入力される部分に、材軸方向に間隔を
隔てて複数の凹凸部を並設するとともに、並設したこれ
ら凹部の深さを、材端方向に向かうに従って順次深く形
成したことを特徴とする繊維補強材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084460A JP2606472B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 繊維補強材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084460A JP2606472B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 繊維補強材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296512A JPH04296512A (ja) | 1992-10-20 |
| JP2606472B2 true JP2606472B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=13831239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3084460A Expired - Fee Related JP2606472B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 繊維補強材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606472B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111070735B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 扬州大学 | 一种预应力形状记忆合金-连续纤维复合筋的制备及其使用方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2425883A (en) | 1941-08-08 | 1947-08-19 | John G Jackson | Concrete structural element reinforced with glass filaments |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1238205A (en) * | 1985-04-26 | 1988-06-21 | Cerminco Inc. | Structural rod for reinforcing concrete material |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3084460A patent/JP2606472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2425883A (en) | 1941-08-08 | 1947-08-19 | John G Jackson | Concrete structural element reinforced with glass filaments |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04296512A (ja) | 1992-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |