JP4020005B2 - 繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）により形成された繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物の柱や梁、床、壁などのコンクリート構造部を補強する方法として、繊維強化樹脂（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）により形成された補強材をコンクリートに設置する方法が知られている（例えば特許文献１や特許文献２等を参照）。繊維強化樹脂は、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維などの各種高強度繊維を内部に備えた樹脂であり、特に引張強度が非常に高く、しかも非常に軽量である。このような繊維強化樹脂により形成された補強材は、一般に、補強対象となるコンクリートの表面などに密着して配設されて、応力を負担するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特許３２５８５６９号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２０００−５４５６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような補強材にあっては、次のような問題点があった。すなわち、繊維強化樹脂は、強度に優れている反面、非常に硬いことから、現場において折り曲げたりするなどの加工を簡単に行うことが難しかった。このため、繊維強化樹脂製補強材を設置する面の形状に合わせて、予め工場などにおいて所定の形状に成形しておく必要があり、相当な手間と費用を要していた。
【０００６】
そこで、従来から、Ｌ字形状やＵ字形状などの予め所定の形状に成形された補強材が製品として量産化されて提供されている。しかし、ここで提供される補強材は、非常に種類が限られており、現場における多種多様な補強工事に対応するには、あまり十分ではなかった。このため、従来から、現場における様々な補強工事に対応可能な汎用性の高い補強材が望まれていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、多種多様な補強工事に対応可能な汎用性の高い繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、樹脂材とこの樹脂材の内部に設けられた補強繊維とを有し、前記補強繊維が前記樹脂材から露出した繊維露出部が設けられた繊維強化樹脂により形成された繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造であって、
前記繊維強化樹脂製補強材が補強対象面上に、前記繊維露出部において相互に重ね合わされて複数配設され、この重ね合わせ部に樹脂が充填されたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成にあっては、繊維強化樹脂により形成された補強材に、補強繊維が樹脂材から露出した繊維露出部が設けられることで、当該繊維露出部を通じて適宜折り曲げて施工することができる。これにより、多種多様な補強工事にも簡単に対応することができる。そして、この繊維強化樹脂製補強材が補強対象面上に、前記繊維露出部において相互に重ね合わされて複数配設され、この重ね合わせ部に樹脂が充填され配設されるので、重ね合わせ部における厚さがあまり増さずに済む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について、添付図面を用いて詳しく説明する。図１および図２は、本発明にかかる補強構造で用いられる繊維強化樹脂製補強材２の一実施形態を示したものであり、図１は繊維強化樹脂製補強材２の斜視図、図２は繊維強化樹脂製補強材２の平面図である。
【００１１】
この繊維強化樹脂製補強材２は、繊維強化樹脂４（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）により形成された部材である。繊維強化樹脂４は、樹脂材５と、その樹脂材５の内部に設けられた補強繊維６とにより形成されている。補強繊維６は、例えば、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維などといった各種高強度繊維などが用いられる。繊維強化樹脂４は、非常に軽量である上、強度、特に引張強度が高く、補強材料として優れている。本実施形態では、この繊維強化樹脂製補強材２が、補強繊維６として例えば炭素繊維を備えるものとする。繊維強化樹脂製補強材２は、図１に示すように、所定の厚みを有する板状に成形され、直線状に長く帯状に形成されている。補強繊維６は、繊維強化樹脂製補強材２の長手方向に沿って延びるように多数配設されている。
【００１２】
本実施形態にかかる繊維強化樹脂製補強材２には、その長手方向中央部に所定長Ｔにわたって繊維露出部１０が設けられている。この繊維露出部１０は、補強繊維６が樹脂材５で被覆されず、外部に露出されてむき出しの状態にされて設けられたものである。所定長Ｔは、施工箇所等に応じて適宜設定される。このように本実施形態にあっては、繊維強化樹脂製補強材２に繊維露出部１０が設けられていることで、繊維強化樹脂製補強材２は、この繊維露出部１０において折り曲げることができるようになっている。つまり、本実施形態では、この繊維露出部１０を通じて繊維強化樹脂製補強材２を例えばＬ字形などの適宜な角度に折り曲げることができる。
【００１３】
図３は、このような繊維強化樹脂製補強材２の製造方法の一例を示したものである。ここでは、まず、図３（ａ）に示すように、繊維強化樹脂製補強材２の内部に設けるべき補強繊維６を多数並べて配置する。ここで配置する補強繊維６は、メッシュなどの織物として構成されていたり、また一方向に揃えて配列された繊維集合体などとして構成されていても良い。次にこのようにして配置された補強繊維６に対して樹脂を含浸させて当該補強繊維６を被覆するように樹脂を板状に一体形成する。その際、図３（ｂ）に示すように、補強繊維６の一部分に樹脂を被覆せずにそのまま残しておくことにより、繊維露出部１０を形成する。このような製造を行うことで、繊維強化樹脂製補強材２に繊維露出部１０を簡単に設けることができる。
【００１４】
次に、繊維強化樹脂製補強材２の施工方法について説明する。図４は、繊維強化樹脂製補強材２をコンクリート２０上に設置する場合の一例について示す。図４（ａ）に示すように、繊維強化樹脂製補強材２をコンクリート２０上に設置する場合、まず、繊維強化樹脂製補強材２をエポキシ樹脂系接着剤等の各種接着剤やその他各種接合材、アンカーボルト等の定着部材などを用いて、図４（ｂ）に示すように、コンクリート２０の表面に接合する。このとき、図５に示すように、繊維強化樹脂製補強材２を繊維露出部で重ね合わせて配置する。図５（ａ）は、繊維強化樹脂製補強材２を２本、略十字状に配置した場合を示し、図５（ｂ）は、繊維強化樹脂製補強材２を４本、放射状に配置した場合を示している。
こうして繊維強化樹脂製補強材２をコンクリートに接合した後、接合された繊維強化樹脂製補強材２の繊維露出部１０に、図４（ｃ）に示すように樹脂１２を充填する。ここで充填する樹脂１２は、エポキシ樹脂をはじめその他各種樹脂を用いることができる。樹脂１２は、繊維露出部１０において外部に露出した補強繊維６を被覆するように設けられる。繊維露出部１０に充填された樹脂１２は、硬化して固まると、コンクリートに付着して一体化する。これにより、繊維強化樹脂製補強材２の施工作業を完了する。
【００１５】
このように本実施形態の繊維強化樹脂製補強材２では、繊維露出部１０が形成されているため、この繊維露出部１０を通じて繊維強化樹脂製補強材２を相互に重ね合わせても、その重ね合わせ部における厚さが大幅に増えることはなく、繊維強化樹脂製補強材２を良好に交差した状態で配置することができる。その後、繊維強化樹脂製補強材２が交差した部分、即ち両繊維強化樹脂製補強材２の繊維露出部１０には、樹脂１２が充填されて施工作業が完了する。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、繊維強化樹脂製補強材に繊維露出部が形成されているため、この繊維露出部で繊維強化樹脂製補強材を相互に重ね合わせることで、その重ね合わせ部における厚さが大幅に増えることはなく、繊維強化樹脂製補強材を良好に交差した状態で配置して補強を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明で用いられる繊維強化樹脂製補強材の一実施形態を示した斜視図である。
【図２】 本発明で用いられる繊維強化樹脂製補強材の一実施形態を示した平面図である。
【図３】 本発明で用いられる繊維強化樹脂製補強材の製造方法の一例を説明するための説明図である。
【図４】 本発明にかかる繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法の一実施形態を説明するための説明図である。
【図５】 本実施形態における繊維強化樹脂製補強材の配置を示した平面図である。
【符号の説明】
２ 繊維強化樹脂製補強材
４ 繊維強化樹脂
５ 樹脂材
６ 補強繊維
１０ 繊維露出部
１２ 樹脂
２０ コンクリート
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）により形成された繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物の柱や梁、床、壁などのコンクリート構造部を補強する方法として、繊維強化樹脂（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）により形成された補強材をコンクリートに設置する方法が知られている（例えば特許文献１や特許文献２等を参照）。繊維強化樹脂は、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維などの各種高強度繊維を内部に備えた樹脂であり、特に引張強度が非常に高く、しかも非常に軽量である。このような繊維強化樹脂により形成された補強材は、一般に、補強対象となるコンクリートの表面などに密着して配設されて、応力を負担するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特許３２５８５６９号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２０００−５４５６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような補強材にあっては、次のような問題点があった。すなわち、繊維強化樹脂は、強度に優れている反面、非常に硬いことから、現場において折り曲げたりするなどの加工を簡単に行うことが難しかった。このため、繊維強化樹脂製補強材を設置する面の形状に合わせて、予め工場などにおいて所定の形状に成形しておく必要があり、相当な手間と費用を要していた。
【０００６】
そこで、従来から、Ｌ字形状やＵ字形状などの予め所定の形状に成形された補強材が製品として量産化されて提供されている。しかし、ここで提供される補強材は、非常に種類が限られており、現場における多種多様な補強工事に対応するには、あまり十分ではなかった。このため、従来から、現場における様々な補強工事に対応可能な汎用性の高い補強材が望まれていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、多種多様な補強工事に対応可能な汎用性の高い繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、樹脂材とこの樹脂材の内部に設けられた補強繊維とを有し、前記補強繊維が前記樹脂材から露出した繊維露出部が設けられた繊維強化樹脂により形成された繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造であって、
前記繊維強化樹脂製補強材が補強対象面上に、前記繊維露出部において相互に重ね合わされて複数配設され、この重ね合わせ部に樹脂が充填されたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成にあっては、繊維強化樹脂により形成された補強材に、補強繊維が樹脂材から露出した繊維露出部が設けられることで、当該繊維露出部を通じて適宜折り曲げて施工することができる。これにより、多種多様な補強工事にも簡単に対応することができる。そして、この繊維強化樹脂製補強材が補強対象面上に、前記繊維露出部において相互に重ね合わされて複数配設され、この重ね合わせ部に樹脂が充填され配設されるので、重ね合わせ部における厚さがあまり増さずに済む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について、添付図面を用いて詳しく説明する。図１および図２は、本発明にかかる補強構造で用いられる繊維強化樹脂製補強材２の一実施形態を示したものであり、図１は繊維強化樹脂製補強材２の斜視図、図２は繊維強化樹脂製補強材２の平面図である。
【００１１】
この繊維強化樹脂製補強材２は、繊維強化樹脂４（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）により形成された部材である。繊維強化樹脂４は、樹脂材５と、その樹脂材５の内部に設けられた補強繊維６とにより形成されている。補強繊維６は、例えば、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維などといった各種高強度繊維などが用いられる。繊維強化樹脂４は、非常に軽量である上、強度、特に引張強度が高く、補強材料として優れている。本実施形態では、この繊維強化樹脂製補強材２が、補強繊維６として例えば炭素繊維を備えるものとする。繊維強化樹脂製補強材２は、図１に示すように、所定の厚みを有する板状に成形され、直線状に長く帯状に形成されている。補強繊維６は、繊維強化樹脂製補強材２の長手方向に沿って延びるように多数配設されている。
【００１２】
本実施形態にかかる繊維強化樹脂製補強材２には、その長手方向中央部に所定長Ｔにわたって繊維露出部１０が設けられている。この繊維露出部１０は、補強繊維６が樹脂材５で被覆されず、外部に露出されてむき出しの状態にされて設けられたものである。所定長Ｔは、施工箇所等に応じて適宜設定される。このように本実施形態にあっては、繊維強化樹脂製補強材２に繊維露出部１０が設けられていることで、繊維強化樹脂製補強材２は、この繊維露出部１０において折り曲げることができるようになっている。つまり、本実施形態では、この繊維露出部１０を通じて繊維強化樹脂製補強材２を例えばＬ字形などの適宜な角度に折り曲げることができる。
【００１３】
図３は、このような繊維強化樹脂製補強材２の製造方法の一例を示したものである。ここでは、まず、図３（ａ）に示すように、繊維強化樹脂製補強材２の内部に設けるべき補強繊維６を多数並べて配置する。ここで配置する補強繊維６は、メッシュなどの織物として構成されていたり、また一方向に揃えて配列された繊維集合体などとして構成されていても良い。次にこのようにして配置された補強繊維６に対して樹脂を含浸させて当該補強繊維６を被覆するように樹脂を板状に一体形成する。その際、図３（ｂ）に示すように、補強繊維６の一部分に樹脂を被覆せずにそのまま残しておくことにより、繊維露出部１０を形成する。このような製造を行うことで、繊維強化樹脂製補強材２に繊維露出部１０を簡単に設けることができる。
【００１４】
次に、繊維強化樹脂製補強材２の施工方法について説明する。図４は、繊維強化樹脂製補強材２をコンクリート２０上に設置する場合の一例について示す。図４（ａ）に示すように、繊維強化樹脂製補強材２をコンクリート２０上に設置する場合、まず、繊維強化樹脂製補強材２をエポキシ樹脂系接着剤等の各種接着剤やその他各種接合材、アンカーボルト等の定着部材などを用いて、図４（ｂ）に示すように、コンクリート２０の表面に接合する。このとき、図５に示すように、繊維強化樹脂製補強材２を繊維露出部で重ね合わせて配置する。図５（ａ）は、繊維強化樹脂製補強材２を２本、略十字状に配置した場合を示し、図５（ｂ）は、繊維強化樹脂製補強材２を４本、放射状に配置した場合を示している。
こうして繊維強化樹脂製補強材２をコンクリートに接合した後、接合された繊維強化樹脂製補強材２の繊維露出部１０に、図４（ｃ）に示すように樹脂１２を充填する。ここで充填する樹脂１２は、エポキシ樹脂をはじめその他各種樹脂を用いることができる。樹脂１２は、繊維露出部１０において外部に露出した補強繊維６を被覆するように設けられる。繊維露出部１０に充填された樹脂１２は、硬化して固まると、コンクリートに付着して一体化する。これにより、繊維強化樹脂製補強材２の施工作業を完了する。
【００１５】
このように本実施形態の繊維強化樹脂製補強材２では、繊維露出部１０が形成されているため、この繊維露出部１０を通じて繊維強化樹脂製補強材２を相互に重ね合わせても、その重ね合わせ部における厚さが大幅に増えることはなく、繊維強化樹脂製補強材２を良好に交差した状態で配置することができる。その後、繊維強化樹脂製補強材２が交差した部分、即ち両繊維強化樹脂製補強材２の繊維露出部１０には、樹脂１２が充填されて施工作業が完了する。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、繊維強化樹脂製補強材に繊維露出部が形成されているため、この繊維露出部で繊維強化樹脂製補強材を相互に重ね合わせることで、その重ね合わせ部における厚さが大幅に増えることはなく、繊維強化樹脂製補強材を良好に交差した状態で配置して補強を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明で用いられる繊維強化樹脂製補強材の一実施形態を示した斜視図である。
【図２】 本発明で用いられる繊維強化樹脂製補強材の一実施形態を示した平面図である。
【図３】 本発明で用いられる繊維強化樹脂製補強材の製造方法の一例を説明するための説明図である。
【図４】 本発明にかかる繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法の一実施形態を説明するための説明図である。
【図５】 本実施形態における繊維強化樹脂製補強材の配置を示した平面図である。
【符号の説明】
２ 繊維強化樹脂製補強材
４ 繊維強化樹脂
５ 樹脂材
６ 補強繊維
１０ 繊維露出部
１２ 樹脂
２０ コンクリート
Claims (2)
- 樹脂材とこの樹脂材の内部に設けられた補強繊維とを有し、前記補強繊維が前記樹脂材から露出した繊維露出部が設けられた繊維強化樹脂により形成された繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造であって、
前記繊維強化樹脂製補強材が補強対象面上に、前記繊維露出部において相互に重ね合わされて複数配設され、この重ね合わせ部に樹脂が充填されたことを特徴とする繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造。 - 樹脂材とこの樹脂材の内部に設けられた補強繊維とを有し、前記補強繊維が前記樹脂材から露出した繊維露出部が設けられた繊維強化樹脂により形成された繊維強化樹脂製補強材を用いた補強方法であって、
前記繊維強化樹脂製補強材を補強対象面上に、前記繊維露出部において相互に重ね合わせて複数配設し、その後、この重ね合わせ部に樹脂を充填することを特徴とする繊維強化樹脂製補強材を用いた補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003130240A JP4020005B2 (ja) | 2003-05-08 | 2003-05-08 | 繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003130240A JP4020005B2 (ja) | 2003-05-08 | 2003-05-08 | 繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007210725A Division JP4702337B2 (ja) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | 開口部を備える補強対象物の補強構造及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004332399A JP2004332399A (ja) | 2004-11-25 |
| JP4020005B2 true JP4020005B2 (ja) | 2007-12-12 |
Family
ID=33505826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003130240A Expired - Lifetime JP4020005B2 (ja) | 2003-05-08 | 2003-05-08 | 繊維強化樹脂製補強材を用いた補強構造及び補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP4893328B2 (ja) * | 2007-01-19 | 2012-03-07 | 三菱樹脂株式会社 | 構造物のｆｒｐ補強工法および構造物の補強構造 |
| JP5764415B2 (ja) * | 2011-07-08 | 2015-08-19 | 司産業株式会社 | コンクリート構造物の補強パネルと補強方法 |
| US9205629B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-12-08 | Ann Livingston-Peters | Composite structure with a flexible section forming a hinge |
-
2003
- 2003-05-08 JP JP2003130240A patent/JP4020005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004332399A (ja) | 2004-11-25 |
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