JP5291867B2 - 炭素繊維を使用した鉄筋コンクリート製柱状構造物のじん性補強方法 - Google Patents
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Description
「炭素繊維シートによる鉄道高架橋柱の耐震補強工法設計・施工指針」第3版、(財)鉄道総合技術研究所、平成15年7月4日発行
本発明で使用する炭素繊維含有補強材料としては、一方向に配向した炭素繊維シートの帯や、炭素繊維フィラメントを組み打ちした組紐が使用できる。
本発明では、炭素繊維含有補強材料を柱などのコンクリート構造物の周囲に所定の間隔を空けて巻き付けて補強を行う。補強量は、非特許文献1のじん性補強設計に示されているように、構造物の降伏震度、等価固有周期から設計塑性率(設計じん性率)を求め、非特許文献1の設計補強じん性率の評価式に準拠して、安全側に設計される。従来の全区間補強では、終局時の鉄筋はらみ出しによる強化繊維の破断を加味して、設計じん性率が比較的低くても良い場合でも、評価式から計算される補強量よりも多めに補強する必要があるが、本発明では評価式から計算される補強量で十分以上の効果を有しており、評価式から計算される補強量よりも少ない補強量でも高いじん性補強効果を示す。後述の実施例に示すように、本発明ではせん断余裕度2.2でじん性率7を達成できることから、これを目安に補強量の低減を図ることができる。
試験体は図5に示すように、符号12で示されるスタブ部分1200mm×1200mm×500mm、柱部分300mm×300mm×1000mm(主筋13:12−D19,帯筋14:6φ@200)のRC柱11を使用した。試験体の作成には、鋼製型枠を使用し、コンクリート打設後7日間で脱型した後、屋内で養生を行った。この試験体のコーナー部はR=20mmの面取りを行ったのち、炭素繊維による補強を行った。
使用した炭素繊維は、東レ製商品名「トレカT700S-12K」(引張強度=4900MPa、引張弾性率=230GPa、TEX=800g/km)を使用し、組紐には、5本7束で組み上げ、幅15mm、重量30g/mとした。又、帯には同じ炭素繊維を用いて、幅30mm、重量30g/mの直線状の帯を作製した。
試験体の補強区間全面にプライマー(コニシ(株)製商品名「ボンドE810L」)を塗布し、縞状(フープ巻)に補強部材を巻き付けた。補強部材の巻き付け量は、(財)鉄道総合技術研究所「炭素繊維シートによる鉄道高架橋柱の耐震補強工法 設計・施工指針」に準拠(設計式は μ=2.8+1.15×(Vu・a/Mu))して決定した。載荷試験は、CF組紐、CF帯を施工後、室温で7日間養生した後に実施した。各組合せについて表2に示す。
2 補強部材
12 スタブ
13 主筋
14 帯筋
P ピッチ
W 巻き付け幅
H 巻き付け高さ
Claims (3)
- 鉄筋コンクリート製柱状構造物の上下端部から2D(Dは柱断面高さを示す)以下のじん性補強区間に、炭素繊維を一方向に配向した炭素繊維シート帯または組紐状炭素繊維含有補強材料からなる補強材料を前記柱状構造物の端部より巻き付け間隔(P)が、5cm以上であり、P/Dが1/3以下かつ前記柱状構造物中の帯筋の間隔未満となるように所定の隙間を空けて巻き付け補強することを特徴とする鉄筋コンクリート製柱状構造物のじん性補強方法。
- 前記補強材料として、幅(W)が1cm〜10cmの範囲内であって、W/Pが1/2以下となる前記炭素繊維シート帯を用い、その部材幅で所用枚数巻き付けることを特徴とする請求項1に記載の鉄筋コンクリート製柱状構造物のじん性補強方法。
- 前記補強材料として、前記組紐状炭素繊維含有補強材料を用い、所定数巻き回して幅(W)が1cm〜10cmの範囲内であって、W/Pが1/2以下となるように巻き付けることを特徴とする請求項1に記載の鉄筋コンクリート製柱状構造物のじん性補強方法。
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