JP6587840B2 - 柱状構造物の補強構造及び圧力検知体 - Google Patents
柱状構造物の補強構造及び圧力検知体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6587840B2 JP6587840B2 JP2015122180A JP2015122180A JP6587840B2 JP 6587840 B2 JP6587840 B2 JP 6587840B2 JP 2015122180 A JP2015122180 A JP 2015122180A JP 2015122180 A JP2015122180 A JP 2015122180A JP 6587840 B2 JP6587840 B2 JP 6587840B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel plate
- reinforcing steel
- columnar structure
- pressure
- reinforcing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
このように、補強用鋼板の巻立て時に、2枚の補強用鋼板間に予め圧力検知体を取付けておけば、震災後には、補強用鋼板を取り除くことなく、柱状構造物の損傷の度合いを容易に確認することができる。
これにより、既に鋼板巻立て工法により補強された柱状構造物についても、補強用鋼板を取り外すことなく、柱全体の損傷の状態を確実に推定することができる。
このように、圧力検知体を取付板で挟持し、この取付板を補強用鋼板の表面に固定する構成とすれば、柱の損傷を否かを容易に判定することができるともに、検知体の取付けや取替えも容易に行うことができる。
また、前記圧力測定用シートを、それぞれが異なる大きさの圧縮力により非可逆的に変色する複数枚のシート部材から構成したので、柱の損傷の度合いについても推定することができる。
このような圧力検知体を既成の既に鋼板巻立て工法により補強された柱状構造物に埋設すれば、補強用鋼板を取り外すことなく、柱全体の損傷を確実に推定することができる。
また前記透明板を上下方向から挟持する2枚の取付板を設けたので、この取付板を補強用鋼板の表面に固定すれば、圧力検知体を埋設することなく、柱の損傷の有無を容易に判定することができる。
実施の形態1.
図1(a)〜(c)は、本実施の形態1を示す模式図で、(a)図は正面図、(b)図は(a)図のA−A断面図、(c)図は埋設された圧力検知体40の断面図である。
各図において、10Zは本発明による耐震補強柱で、耐震補強柱10Zは、断面形状が矩形の鉄筋コンクリート柱(以下、柱という)10と、補強用鋼板20A,20Bと、補強用鋼板20A,20Bと柱10との間の空隙に充填されるモルタル30と、柱10の損傷状態を検知する圧力検知体40とを備える。なお、柱10としては、円柱などの他の断面形状を有するものであってもよい。
柱10は、(a)図の上側と下側である上端側と下端側にて梁などの上部構造物11及び下部構造物12に剛結されている。
補強用鋼板20A,20Bは、それぞれ、平板状の鋼板を断面がコの字型になるように折り曲げ加工したもので、(b)図の下側を柱10の正面側、上側を裏面側、左右側を、柱10の左右の側面側としたとき、補強用鋼板20Aと補強用鋼板20Bとは、柱10の左右の側面側で、それぞれ、溶接K等により接合されている。柱10と、補強用鋼板20A,20Bと、モルタル30とが、鋼板巻き立て工法により補強された既成の耐震補強柱10Aを構成する。
本例の耐震補強柱10Zは、この既成の耐震補強柱10Aに、圧力検知体40を埋設したものである。
圧力検知体40は、圧縮力により非可逆的に変色する圧力測定用シート41と、圧力測定用シートを両側から挟持する第1及び第2の透明板42,43とを備える。
圧力測定用シート41としては、マイクロカプセルに収納された発色剤と顕色剤とをPETなどのフィルムで挟持したものが好適に用られる。
また、第1及び第2の透明板42,43としては、アクリル樹脂や強化ガラスなどのような圧縮強度が高く、かつ、透過率及び屈折率の高い材料が好適に用いられる。
圧力検知体40は、(c)図示すように、圧力測定用シート41の作る面が、上下方向に垂直になるように、既成の補強用鋼板20A及びモルタル30に設けられた収納部40Sに埋設される。
圧力測定用シート41は、長さ寸法がl、幅寸法がw(l>w)である平面視長方形のシート状の部材で、圧力検知体40が埋設されたときに補強用鋼板20A側となる面を表面、モルタル30側となる面を裏面としたとき、裏面から表面に向かう方向が圧力測定用シート41の幅方向(短辺の延長方向に平行な方向)となるように、2枚の透明板42,43により挟持される。
第1の透明板42は、直方体状をなし、表面42aと裏面42bとが平行である。
一方、第2の透明板43は、表面43aは第1の透明板42の表面42aと平行であるが、裏面43bは、補強用鋼板20Aの作る平面に対して角度θだけ傾斜している(ここでは、θ=20°とした)。すなわち、第2の透明板43の裏面43bは、圧力測定用シート41から離れるにしたがって、厚さ寸法(表面43aと裏面43bとの距離)が小さくなるように傾斜している。
また、本例では、裏面43bを、鏡面に近い状態に研磨しておくことで、圧力測定用シート41からの光を表面43a側に反射させるようにしている。
なお、裏面43bに反射材を取付けることで、裏面43bを反射面としてもよい。
これにより、圧力測定用シート41からの反射像を観測できるので、地震等で圧力測定用シート41が変色したことを外部から容易に視認することができる。
すなわち、第2の透明板43を、第1の透明板42と同じ直方体状とした場合には、第2の透明板42側から観測した場合には、圧力測定用シート41を観察することが困難であるが、第2の透明板43の裏面43bを上下方向に対して傾斜した反射面にすれば、図3に示すように、圧力測定用シート41の作る面が、上下方向に垂直になるように配置されていても、幅の広い圧力測定用シート41の反射像41Mを観察できるので、圧力測定用シート41が変色を容易に視認することができる。
なお、図3では、第2の透明板43を上側としたが、圧力検知体40を柱10上部側に埋設する場合には、第2の透明板43が下側となるよう埋設して、圧力検知体40の下側から圧力測定用シート41を観察し、柱10下部側に埋設する場合には、第2の透明板43がとなるよう埋設して、圧力検知体40の上側から圧力測定用シート41を観察する。
圧力検知体40の設置箇所としては、図1(a)に示すように、柱10の端部からの距離をL、柱10の柱断面高さをDとしたとき、1D≦L≦2D、すなわち、柱10の1D〜2D区間に設けることが好ましい。
これは、補強用鋼板が巻き立てられた柱の両端に地震などによる外力(水平荷重)が作用すると、図5(a)に示すように、柱の両端部に大きな曲げモーメントが作用し、柱は曲げ変形する。曲げモーメントが更に大きくなると、図5(b)に示すように、柱の両端から一定の長さの区間Lp(塑性ヒンジ長)は、一定の曲率で塑性変形する。区間Lpの中心位置は塑性ヒンジと呼ばれる。塑性ヒンジは、一般に、柱10の上側と下側の1D〜2D区間に形成される。
本例では、図1(a)に示すように、柱10の1D〜2D区間に、圧力検知体40を設けているので、地震により、柱10に、クラックなどの損傷が生じるような大きな応力が作用すると、圧力検知体40の圧力測定用シート41が変色する。したがって、地震後に圧力測定用シート41が変色しているか否かを調べることで、柱10が損傷しているか否かを容易に判定することができる。
これにより、補強用鋼板20A,20Bを取り外すことなく、柱10全体の損傷の状態を推定することができる。
前記実施形態1においては、既成の耐震補強柱10Aに圧力検知体40を埋設したが、図6(a)に示すような、補強板付圧力検知体44を作製し、この補強板付圧力検知体44を、図6(b)に示すように、溶接もしくは接着剤にて、耐震補強柱10Aの補強用鋼板20Aまたは補強用鋼板20Bの表面に固定する構成としてもよい。
補強板付圧力検知体44は、圧力検知体40と、圧力検知体40を圧力測定用シート41の厚さ方向である上下方向から挟持する2枚の取付板45,45を備える。
取付板45,45は、金属もしくは合金から成る平板状の部材で、柱10に作用した応力を圧力検知体40の圧力測定用シート41に伝達する機能を有する。
すなわち、圧力検知体40を補強用鋼板20Aの表面に固定しただけでは、透明板42,43と補強用鋼板20Aの接触面積が小さいので、圧力測定用シート41に作用する作用する圧力も小さくなり、その結果、柱10に大きな応力が作用しても、圧力検知体40の圧力測定用シート41が変色しない。
これに対して、2枚の取付板45,45により圧力検知体40を上下方向から挟持する構成とすれば、取付板45と補強用鋼板20Aとは、広い面積で接触しているので、柱10に作用する応力を圧力測定用シート41に確実に伝達することができる。
このように、補強板付圧力検知体44を補強用鋼板20A(もしくは、補強用鋼板20B)の表面に固定する構成としても、補強用鋼板20A,20Bを取り外すことなく、柱10が損傷しているか否かを容易に判定することができる。また、補強板付圧力検知体44は、耐震補強柱10Aに埋設する必要がないので、検知体(補強板付圧力検知体44)の取付けや取替えも容易であるという利点を有する。
具体的には、シート41aを、柱10の降伏点Myにおける曲げ強度に対応する荷重の約80%の荷重で変色するシート(低圧用シート)とし、シート41bを、降伏点Myにおける曲げ強度に対応する荷重と最大対荷力点Mmにおける曲げ強度に対応する荷重との中間の荷重で変色するシート(中圧用シート)とし、最大対荷力点Mmにおける曲げ強度に対応する荷重で変色するシート(高圧用シート)とすればよい。
あるいは、中圧用シートと高圧用シートの2枚であってもよい。
また、柱10の1Dに近い位置には、3枚のシートを備えた圧力検知体40もしくは補強板付圧力検知体44を配置し、2Dに近い位置には、中圧用シートと高圧用シートの2枚とするなどしてもよい。
また、前記実施形態で1,2では、平板状の鋼板を断面がコの字型になるように折り曲げ加工した2枚の補強用鋼板20A,20Bを柱10に巻き立てたが、図8に示すように、補強用鋼板20を上下方向に複数段設けてもよい。この場合、補強板付圧力検知体44は、1枚の補強用鋼板20に設置してもよいし、2枚の補強用鋼板20,20に跨って設置してもよい。なお、図は省略するが、圧力検知体40を埋設する場合も同様である。
11 上部構造物、12 下部構造物、20A,20B 補強用鋼板、20S 孔部、
30 モルタル、30S 穴部、40 圧力検知体、40S 収納部、
41 圧力測定用シート、42 第1の透明板、43 第2の透明板、
44 補強板付圧力検知体、45 取付板。
Claims (6)
- 柱状構造物の外周に前記柱状構造物を取り囲むように配置された補強用鋼板と、前記補強用鋼板と前記柱状構造物との間の空隙に充填されて前記補強用鋼板と前記柱状構造物とを一体化する硬化性充填材と、前記柱状構造物の損傷状態を検知する検知体とを備えた補強構造であって、
前記補強用鋼板に設けられた孔部と、
前記硬化性充填材の前記補強用鋼板側で、前記孔部の前記柱状構造物側に設けられた穴部と、
前記孔部と前記穴部とから成る収納部に埋設される圧力検知体とを備え、
前記圧力検知体が、
圧縮力により非可逆的に変色する圧力測定用シートと前記圧力測定用シートを両側から挟持する2枚の透明板とを備え、
前記透明板のうちの少なくとも一方の透明板は、
前記補強用鋼板側の面が前記補強用鋼板の作る平面に平行で、
前記硬化性充填材側の面が前記補強用鋼板の作る平面に対して傾斜した反射面を有することを特徴とする柱状構造物の補強構造。 - 柱状構造物の外周に前記柱状構造物を取り囲むように配置された補強用鋼板と、前記補強用鋼板と前記柱状構造物との間の空隙に充填されて前記補強用鋼板と前記柱状構造物とを一体化する硬化性充填材と、前記柱状構造物の損傷状態を検知する検知体とを備えた補強構造であって、
圧縮力により非可逆的に変色する圧力測定用シートと前記圧力測定用シートを両側から挟持する2枚の透明板とを備えた圧力検知体と、
前記圧力検知体を上下方向から挟持するとともに、前記補強用鋼板の表面に固定される2枚の取付板とを備え、
前記透明板うちの少なくとも一方の透明板は、
前記補強用鋼板側の面が前記補強用鋼板の作る平面に平行で、
前記硬化性充填材側の面が前記補強用鋼板の作る平面に対して傾斜した反射面を有することを特徴とする柱状構造物の補強構造。 - 前記柱状構造物の断面高さをDとしたとき、前記圧力検知体を、前記柱状構造物の剛結側の端部からの距離Lが1D≦L≦2Dの範囲にある、当該柱状構造物の1D〜2D区間に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の柱状構造物の補強構造。
- 前記圧力測定用シートが、それぞれが異なる大きさの圧縮力により非可逆的に変色する複数枚のシート部材から成ることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の柱状構造物の補強構造。
- 圧縮力により非可逆的に変色する平面視長方形状の圧力測定用シートと、
前記圧力測定用シートを両側から挟持する2枚の透明板とを備え、
前記透明板のうちの少なくとも一方の透明板は、前記圧力測定用シートの短辺の延長方向に直交する面と前記短辺の延長方向と交差する面とを有することを特徴とする圧力検知体。 - 前記圧力検知体を上下方向から挟持する2枚の取付板を備えることを特徴とする請求項5に記載の圧力検知体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015122180A JP6587840B2 (ja) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | 柱状構造物の補強構造及び圧力検知体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015122180A JP6587840B2 (ja) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | 柱状構造物の補強構造及び圧力検知体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017008499A JP2017008499A (ja) | 2017-01-12 |
JP6587840B2 true JP6587840B2 (ja) | 2019-10-09 |
Family
ID=57761872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015122180A Active JP6587840B2 (ja) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | 柱状構造物の補強構造及び圧力検知体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6587840B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7270926B2 (ja) * | 2019-08-08 | 2023-05-11 | 戸田建設株式会社 | ロックボルトの軸力検出用定着具 |
CN114705338A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-05 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种海上风电桩基础的冲刷实时监测装置和监测方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4071996A (en) * | 1971-11-02 | 1978-02-07 | Kajima Kensetsu Kabushiki Kaisha | Process for reinforcing reinforced concrete post |
JP2981206B1 (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-22 | ショーボンド建設株式会社 | コンクリート構造物の補強後における損傷の進行を確認する方法 |
JP5014096B2 (ja) * | 2007-12-04 | 2012-08-29 | 富士フイルム株式会社 | 圧力測定用材料 |
JP6317862B2 (ja) * | 2013-07-19 | 2018-04-25 | 株式会社ジェイアール総研エンジニアリング | 柱状構造物の補強構造 |
-
2015
- 2015-06-17 JP JP2015122180A patent/JP6587840B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017008499A (ja) | 2017-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6587840B2 (ja) | 柱状構造物の補強構造及び圧力検知体 | |
EP1672351A2 (en) | Modular sensor for damage detection, manufacturing method and structural composite material | |
JP6317862B2 (ja) | 柱状構造物の補強構造 | |
Sonnenfeld et al. | Microstructured optical fiber Bragg grating as an internal three-dimensional strain sensor for composite laminates | |
KR20190089181A (ko) | 용접형 fbg 변형률 센서 장치 | |
EP2990755A1 (en) | Strain sensor and manufacturing method for strain sensor | |
JP4278149B2 (ja) | 形鋼及び該形鋼を用いた壁体 | |
JP4868593B2 (ja) | 光ファイバセンサ | |
JP5452182B2 (ja) | 支承用損傷判定装置、支承用損傷判定装置の取付方法、及び支承 | |
EP3545275B1 (en) | An integrated system and method for measuring deformations and/or stresses in one-dimensional elements | |
Rezazadeh | Innovative methodologies for the enhancement of the flexural strengthening performance of NSM CFRP technique for RC beams | |
Lau et al. | Applications of composites, optical fibre sensors and smart composites for concrete rehabilitation: an overview | |
JP6445862B2 (ja) | 座屈拘束ブレース | |
EP2187165B1 (en) | Method for detecting crack occurrence position | |
KR101106975B1 (ko) | 광섬유 센서를 이용하여 대변형의 측정이 가능한 광섬유 센서 패키지 | |
JP2010265729A (ja) | 煉瓦壁の補強方法 | |
Rizk et al. | Structural health monitoring of slab-column connections using FBG sensors | |
JP4498962B2 (ja) | コンクリート構造物内部ひずみの測定方法及びコンクリート構造物 | |
JP5946613B2 (ja) | 上下柱異径の鉄骨柱梁接合部の耐力予測方法 | |
JP6993066B2 (ja) | コンクリート構造物の診断方法 | |
KR20090065558A (ko) | 광섬유격자 변형률 센서 | |
KR102186967B1 (ko) | 만곡 표면용 용접형 변형률 센서 | |
Leung et al. | Optical fiber crack sensor for concrete structures | |
JPH11248558A (ja) | ひずみ分布測定方法 | |
JP2006078214A (ja) | コンクリート部材のひずみ測定装置およびひずみ測定方法、曲率測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180420 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190305 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190426 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190910 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190911 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6587840 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |