JP6301075B2 - 鋼材の補修構造 - Google Patents
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Description
E S I SL ≦E F I F (1)
ここで、
E S :鋼材の弾性率
I SL :断面欠損した鋼材減肉部の断面2次モーメント
E F :FRPの弾性率
I F :補修により付加されるFRPの断面2次モーメント
本発明に係る鋼材の補修構造は、腐食部を直接補修できない鋼材に好適なものであり、とくに内部腐食して減肉した閉断面鋼材、例えば図1、図2に示すような鋼管1の内面に腐食・減肉部2が発生した場合の補修に好適なものである。
ES:鋼材の弾性率
ISL:鋼材減肉部の断面2次モーメント
EF:FRPの弾性率
IF:FRPの断面2次モーメント
Ro:鋼管外面の半径
Ri:鋼管内面の半径
Rf:FRP外面の半径
y:変数
である。
試験に用いる鋼管はφ89.1×3.2の鋼管(STK400)にサンドブラストにて黒皮を除去した後、溶融亜鉛メッキ(HDZ45)を施したものとした。圧縮試験体については、図7に示すように試験体10の部材長は塑性座屈領域の200mmとした。試験は、試験体10を試験用治具11に装着し、それとロードセル12を球座付き耐圧板13で挟み込み、圧縮荷重をかけることで圧縮試験を行った。引張試験については、図8に示すように、試験体20の部材長は圧縮試験同様200mmとし、載荷を行うために鋼管の両端部にM39のネジ切り加工を施したノーズコーン21を溶接し(完全溶込溶接部22)、このネジ穴に通した鋼棒を掴み載荷を行った。本発明における内部腐食して減肉した断面欠損部については、その形状・大きさ等様々なものが考えられるが、本試験では、φ14のドリルを使用したルーズホール型の開口にモデル化した。その円周方向大きさについては、断面欠損率によって表し、圧縮試験においては15%、25%の欠損率を、引張試験においては5%、15%、25%の欠損率を採用した。
2:腐食・減肉部
3:プライマー
4:繊維方向が管軸方向となるFRP
5:繊維方向が管周方向となるFRP
10、20:試験体
Claims (6)
- 腐食した鋼材の補修構造において、鋼材の腐食した面の裏面側にメッキが被覆されており、そのメッキ面上に、前記腐食により断面欠損した前記鋼材の曲げ剛性を補うために、曲げ剛性E F I F を有し、かつ、次式(1)を満足するFRPが設置されていることを特徴とする鋼材の補修構造。
E S I SL ≦E F I F (1)
ここで、
E S :鋼材の弾性率
I SL :断面欠損した鋼材減肉部の断面2次モーメント
E F :FRPの弾性率
I F :補修により付加されるFRPの断面2次モーメント - 前記腐食した鋼材が閉断面形状を有する、請求項1に記載の鋼材の補修構造。
- 前記FRPが設置されている前記メッキ面に、算術平均表面粗さが0.1〜10μmとなるように目粗し加工が施されている、請求項1または2に記載の鋼材の補修構造。
- 前記FRPが設置されている面にプライマー処理が施されている、請求項1〜3のいずれかに記載の鋼材の補修構造。
- 前記閉断面形状の内面が腐食した面である、請求項2に記載の鋼材の補修構造。
- 前記鋼材が鋼管である、請求項1〜5のいずれかに記載の鋼材の補修構造。
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