JPH0568594B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ 本発明はコンクリート製既存構造物の補強方法
に関するものである。

≪従来の技術≫ 既存構造物のなかには古い設計基準・指針によ
つて構築されたため、現行の基準による構造物に
比べて耐震性能が劣り耐震補強を必要とする場合
とか、構造物の増改築に際して建物階数を増やす
等の理由から設計荷重に対して補強を必要とする
場合等がある。

従来の耐震補強方法の代表的なものは、既存柱
部材の周囲を鋼板で囲んだり、或いは既存柱部材
を溶接金網や鉄筋篭で囲繞し、主として柱部材の
靭性の向上、即ち、ひび割れなどの多少の損傷を
受けても載荷能力及びエネルギー消費能力を減少
させないことを意図した補強方法が提案されてい
た。

≪発明が解決しようとする問題点≫ しかしながら、この補強方法では、現場におい
て鋼板などの溶接作業が不可欠であつて、溶接は
技能の優れた熟練者によつて確実に行なわなけれ
ば、所望の強度が得られないと共に、鋼板の既存
建物内への重機の搬入が困難である為、鋼板を人
力によつて搬入できる大きさに切断すると現場で
の溶接量が増える等の問題があつた。

また、既存柱部材と鋼板、溶接金網、鉄筋篭と
の間には、モルタルなどを注入して応力の伝達を
図ることになるが、注入されたモルタルをこれら
の間に密実に充填することが難しかつた。

さらに、一般的に上述した補強方法では、既存
柱部材の剪断強度だけを増大させ、曲げ強度を補
強前と同じようにするため、鋼板などの補強部材
にスリツトを設けているが、外表面に位置する補
強部材ではこの部分の雨仕舞が悪くなり、その結
果漏水事故が発生し易いという欠点と共に、鋼板
に防錆処置を講じなければならず、維持管理費が
嵩むという問題もあつた。

さらにまた、上記補強方法を行うと、補強によ
る重量が増大し、重量増による補強も加味しなけ
ればならない。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は高強度長繊維を既存構造物の軸方
向に貼着するとともに、該高強度長繊維に重ねて
高強度長繊維を横方向に捲回すると言つた簡単な
作業により既存構造物を効果的に耐震補強せんと
するものである。

≪問題点を解決するための手段≫ 本願出願人は耐震補強方法として先に高強度長
繊維ストランドを鉄筋コンクリート柱の表面にス
パイラル状に捲回する方法を提案した（特願昭59
−273357）。この方法は補強材としての高強度長
繊維ストランドに鉄筋コンクリート柱のスパイラ
ルフープとしての機能を持たせ、柱の強度の増加
と靭性の向上の両効果が期待できるものである。

しかしながら、上記の方法について実験を重ね
た結果、高強度長繊維ストランドをコンクリート
柱と強固に接着した場合には、柱の初期亀裂の発
生を抑えることができるが、一旦亀裂が発生する
と亀裂発生個所のストランドの応力が集中してス
トランドが比較的早い時期に破断してしまい、一
方これに対し、上記ストランドをコンクリート柱
と未接着状態で捲回した場合には、柱の初期亀裂
の発生抑止効果は期待できないが、亀裂が発生し
た後において大きな拘束力を発揮することが知得
された。

本発明は上記のような知得に基づいてなされた
もので、その既存構造物の補強方法によれば、コ
ンクリート製既存構造物の軸方向にテープ状ある
いはシート状に構成した偏平な第１の高強度長繊
維を接着剤を介して並列方向へ貼着するととも
に、該第１の高強度長繊維の接着剤がある程度固
化した後、該第１の高強度長繊維に重ねて第２の
高強度長繊維を横方法へ捲回する既存構造物の補
強方法であつて、前記第２の高強度長繊維は、前
記接着剤と一体的に結合しないように接着強度を
低く設定した樹脂を含浸させてなるものであるこ
とを特徴とする。

そして、好ましくは、前記第１あるいは第２の
高強度長繊維は、複数本の高強度合成樹脂繊維を
束ねて合成樹脂を含浸し、これをテープ状あるい
はシート状に圧延形成してなる方がよい。

≪作用≫ 以上の構成によれば、高強度長繊維によるの
で、鉄板に比較して極めて軽量であり、補強によ
る重量増が少なくなる。また、第１の高強度長繊
維は既存構造物の軸方向曲げモーメントに抵抗
し、第２の高強度長繊維は既存構造物を周囲から
圧縮拘束して高軸力に耐えるように補強してい
る。

さらに、第１の高強度長繊維の接着剤がある程
度固化した後、この接着剤と一体的に結合しない
ように接着強度を低く設定した樹脂を含浸させて
なる第２の高強度長繊維をその外周に捲回したの
で、第１及び第２の高強度長繊維の間の切り材は
不要である。

≪実施例≫ 以下に本発明の好適な実施例について添附図面
を参照にして説明する。

図において、符号１は鉄筋コンクリート製の既
存煙突を示し、この煙突１には先ず第１図の如
く、煙突１の外周面かつ軸方向に沿つて炭素繊維
強化プラスチツク（CFRP）を偏平に、すなわち
テープ状に形成した第１の高強度長繊維２を煙突
の外周面円周方向に複数枚並列状態で貼り付け
る。

この第１の高強度長繊維２は炭素長繊維を複数
本引き揃えてレジンに含浸し、これを圧延するこ
とによつてテープ状に形成したものを使用しても
よい。こうすることによつて折り曲げが可能にな
り、運搬や施工上の取り扱いに便利なるからであ
る。

尤も、この第１の高強度長繊維２は、第２図の
ように炭素長繊維による糸を縦横に織り込んだ織
布テープでもよいし、UDテープでもよい。これ
ら織布やUDテープを使用すると、現場での施工
性が向上するほか、特に前者の場合には外周面円
周方向にすき間なく貼り付けることができ、この
場合、縦横の両方向にも糸があるため、縦横方向
に補強できる。頂度、外周面に炭素繊維を捲回し
た場合に近い作用を得る。

また、この第１の高強度長繊維２に使用する繊
維は炭素繊維に限らず、ガラス繊維、ビニロン繊
維、アラミド繊維を用いても良い。

これら第１の高強度長繊維２を貼着する接着剤
としては、未硬化のエポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂があり、これらを予め煙突１の外周に
塗布するか、第１の高強度長繊維２に塗布して使
用する。

次いで、第１の高強度長繊維２を貼着した接着
剤がある程度固化した後、第３図に示すとおり、
第１の高強度長繊維２の表面に第２の高強度長繊
維ストランド３を捲回する。第２の高強度長繊維
ストランド３には樹脂を含浸させるが、樹脂は第
１の高強度長繊維２の貼着用接着剤と一体的に結
合しないように接着強度が予め低く設定されてい
る。これにより、縁切り材を用いることなく、第
２のストランド３が第１の高強度長繊維２から縁
切りされることになる。

この第２の高強度長繊維ストランド３に使用す
る繊維は炭素繊維に限らず、ガラス繊維、ビニロ
ン繊維、アラミド繊維を用いても良い。含浸用の
樹脂としては、繊維強化樹脂に用いられるもので
あれば特に限定されるものではないが、一般的に
はエポキシ樹脂などが用いられる。第２の高強度
長繊維ストランド３に含浸される樹脂の接着強度
を低く設定する例としては、例えば樹脂を溶媒で
希釈する際にその濃度を低くしたり、樹脂自体の
使用量を少なくすることが比較的容易に実施でき
るものとして挙げられる。尚、フイラメント数は
所要強度に応じ適宜決定できるものである。

≪効果≫ 以上のように本発明に係る既存構造物の補強方
法では、コンクリート製既存柱や煙突等に第１の
高強度長繊維を接着剤を介して構造物の軸方向に
貼着するとともに、この第１の高強度長繊維に重
ねて第２の高強度長繊維ストランドを捲回してい
るため、第１の高強度長繊維がコンクリートの初
期亀裂の発生を抑止し、かつ軸方向の曲げ応力に
靭性を付与して既存構造物の強度を上昇させ、更
に既存構造物に亀裂が発生し亀裂部分に応力が集
中して第１の高強度長繊維が破断したとしても、
この応力は第２の高強度長繊維には分散して伝播
され、第２の高強度長繊維は破断されないため、
この第２の高強度長繊維は既存構造物を強固に束
縛することにより崩壊を防止し、これにより構造
物の靭性を高める。

また、第１の高強度長繊維の接着剤が第１の高
強度長繊維の接着剤がある程度固化した後、この
接着剤と一体的に結合しないように接着強度を低
く設定した樹脂を含浸させてなる第２の高強度長
繊維をその外周に捲回したので、第１及び第２の
高強度長繊維間の縁切り材は不要となり、工数の
低減、コストの低下を図ることができる。

第１の高強度長繊維はテープ状あるいはシート
状なので、ロール状に巻き取つて運搬することが
可能であり、また接着面積が大きく、構造物の軸
方向の曲げに充分な補強効果を発揮する。

このように、本願発明では第１の高強度長繊維
により既存構造物の曲げ強度を高め、第２の高強
度長繊維により既存構造物の軸力を高めるため、
両高強度長繊維によつて耐震性及び設計荷重が大
幅に向上されることになる。

更に、鋼材を用いないので構造物の重量増しを
もたらさず、また防錆処理の必要がなく、溶接作
業も不要である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明によつて既存のコンクリート製煙突
を補強した例を示し、第１図は第１の高強度長繊
維を貼着した様子を示す斜視図、第２図は第１の
高強度長繊維が織布状に編んだものである場合を
示す斜視図、第３図は第１の高強度長繊維に第２
の高強度長繊維を重ねて捲回した斜視図である。 １……煙突、２……第１の高強度長繊維、３…
…第２の高強度長繊維。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンクリート製既存構造物の軸方向にテープ
   状あるいはシート状に構成した偏平な第１の高強
   度長繊維を接着剤を介して並列方向へ貼着すると
   ともに、該接着剤がある程度固化した後、前記第
   １の高強度長繊維に重ねて第２の高強度長繊維を
   横方法へ捲回する既存構造物の補強方法であつ
   て、前記第２の高強度長繊維は、前記接着剤と一
   体的に結合しないように接着強度を低く設定した
   樹脂を含浸させてなるものであることを特徴とす
   る既存構造物の補強方法。 ２ 前記第１あるいは第２の高強度長繊維は、複
   数本の高強度合成樹脂繊維を束ねて合成樹脂を含
   浸し、これをテープ状あるいはシート状に圧延形
   成してなる特許請求の範囲第１項記載の既存構造
   物の補強方法。