JPH10252018A - 鉄筋コンクリート柱状体の補強方法 - Google Patents
鉄筋コンクリート柱状体の補強方法Info
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- JPH10252018A JPH10252018A JP9062969A JP6296997A JPH10252018A JP H10252018 A JPH10252018 A JP H10252018A JP 9062969 A JP9062969 A JP 9062969A JP 6296997 A JP6296997 A JP 6296997A JP H10252018 A JPH10252018 A JP H10252018A
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- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
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- E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
- E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
- E04G2023/0251—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements by using fiber reinforced plastic elements
- E04G2023/0262—Devices specifically adapted for anchoring the fiber reinforced plastic elements, e.g. to avoid peeling off
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- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】鉄筋コンクリート柱状体に過大な曲げ応力が付
加した時でも、繊維破断を起こさずに充分な曲げ耐力を
発揮するような補強方法を提供する。 【解決手段】鉄筋コンクリート柱状体の補強方法であっ
て、柱状体基部の塑性ヒンジ区間より上側部分に、鉄筋
と同等以上の引張弾性率を有する炭素繊維シートを柱状
体の軸方向に沿って貼付し、柱状体基部の塑性ヒンジ区
間に、アラミド繊維シート若しくは破断ひずみが２０，
０００μ以上の炭素繊維シートを柱状体の軸方向に沿っ
て貼付し、且つ、塑性ヒンジ区間より上側部分の炭素繊
維シートと、塑性ヒンジ区間のアラミド繊維シート若し
くは破断ひずみが２０，０００μ以上の炭素繊維シート
が接着又は一体化されていることを特徴とする鉄筋コン
クリート柱状体の補強方法。
加した時でも、繊維破断を起こさずに充分な曲げ耐力を
発揮するような補強方法を提供する。 【解決手段】鉄筋コンクリート柱状体の補強方法であっ
て、柱状体基部の塑性ヒンジ区間より上側部分に、鉄筋
と同等以上の引張弾性率を有する炭素繊維シートを柱状
体の軸方向に沿って貼付し、柱状体基部の塑性ヒンジ区
間に、アラミド繊維シート若しくは破断ひずみが２０，
０００μ以上の炭素繊維シートを柱状体の軸方向に沿っ
て貼付し、且つ、塑性ヒンジ区間より上側部分の炭素繊
維シートと、塑性ヒンジ区間のアラミド繊維シート若し
くは破断ひずみが２０，０００μ以上の炭素繊維シート
が接着又は一体化されていることを特徴とする鉄筋コン
クリート柱状体の補強方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、橋梁や高架道路の橋脚
などの、立設した鉄筋コンクリート柱状体を補強する方
法に関し、特に鉄筋コンクリート柱状体の基部を充分に
曲げ補強する方法に関する。
などの、立設した鉄筋コンクリート柱状体を補強する方
法に関し、特に鉄筋コンクリート柱状体の基部を充分に
曲げ補強する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、橋梁や高架道路の橋脚などの立設
した鉄筋コンクリート柱状体の基部を曲げ補強する方法
としては、鋼材やコンクリートを使用する方法が一般的
であったが、鋼材は重く、高所や狭隘場所での作業性が
悪く、また錆びるという欠点と、補強後の橋脚の自重自
体が増大してしまい、橋脚基礎部の地耐力や杭に悪影響
を及ぼすという問題点がある。
した鉄筋コンクリート柱状体の基部を曲げ補強する方法
としては、鋼材やコンクリートを使用する方法が一般的
であったが、鋼材は重く、高所や狭隘場所での作業性が
悪く、また錆びるという欠点と、補強後の橋脚の自重自
体が増大してしまい、橋脚基礎部の地耐力や杭に悪影響
を及ぼすという問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、その改善方法
として、鉄筋と同等以上の弾性率を有する繊維シートを
橋脚基部のフーチング天端から柱軸方向に沿って貼り付
ける方法があるが、鉄筋と同等以上の弾性率を有する繊
維シートでは、橋脚基部の歪みが大きい塑性ヒンジ区間
において、その歪みに追従できず破断してしまう問題が
あった。
として、鉄筋と同等以上の弾性率を有する繊維シートを
橋脚基部のフーチング天端から柱軸方向に沿って貼り付
ける方法があるが、鉄筋と同等以上の弾性率を有する繊
維シートでは、橋脚基部の歪みが大きい塑性ヒンジ区間
において、その歪みに追従できず破断してしまう問題が
あった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本願発明は、上記課題を
解決することを目的とし、その要旨は、鉄筋コンクリー
ト柱状体の補強方法であって、柱状体基部の塑性ヒンジ
区間より上側部分に、鉄筋と同等以上の引張弾性率を有
する炭素繊維シートを柱状体の軸方向に沿って貼付し、
柱状体基部の塑性ヒンジ区間に、アラミド繊維シート若
しくは破断ひずみが２０，０００μｍ以上の炭素繊維シ
ートを柱状体の軸方向に沿って貼付し、且つ、塑性ヒン
ジ区間より上側部分の炭素繊維シートと、塑性ヒンジ区
間のアラミド繊維シート若しくは破断ひずみが２０，０
００μｍ以上の炭素繊維シートが接着又は一体化されて
いることを特徴とする鉄筋コンクリート柱状体の補強方
法にある。
解決することを目的とし、その要旨は、鉄筋コンクリー
ト柱状体の補強方法であって、柱状体基部の塑性ヒンジ
区間より上側部分に、鉄筋と同等以上の引張弾性率を有
する炭素繊維シートを柱状体の軸方向に沿って貼付し、
柱状体基部の塑性ヒンジ区間に、アラミド繊維シート若
しくは破断ひずみが２０，０００μｍ以上の炭素繊維シ
ートを柱状体の軸方向に沿って貼付し、且つ、塑性ヒン
ジ区間より上側部分の炭素繊維シートと、塑性ヒンジ区
間のアラミド繊維シート若しくは破断ひずみが２０，０
００μｍ以上の炭素繊維シートが接着又は一体化されて
いることを特徴とする鉄筋コンクリート柱状体の補強方
法にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の補強方法を示す説明図である。本発明
において、鉄筋コンクリート柱状体（１）としては、い
わゆる角柱又は円柱だけでなく、梁のような、横方向部
材と底部において交差する縦方向部材をも包含する意味
を有する。本発明の塑性ヒンジ区間（２）とは、鉄筋コ
ンクリート柱状体の最下部から、少なくとも柱状体の幅
Ｄ（円柱状体の場合はその直径Ｄ）と同じ長さの高さを
有する区間をいい、好ましくは、最下部から１．５Ｄの
高さ、更に好ましくは最下部から２Ｄの高さを有する区
間を塑性ヒンジ区間とすることが好ましい。本発明で
は、かかる塑性ヒンジ区間の上側部分（３）に、鉄筋と
同等以上の引張弾性率を有する炭素繊維シート（４）
を、繊維の配列方向が柱状体の軸方向に沿うようにして
貼り付ける。
図１は、本発明の補強方法を示す説明図である。本発明
において、鉄筋コンクリート柱状体（１）としては、い
わゆる角柱又は円柱だけでなく、梁のような、横方向部
材と底部において交差する縦方向部材をも包含する意味
を有する。本発明の塑性ヒンジ区間（２）とは、鉄筋コ
ンクリート柱状体の最下部から、少なくとも柱状体の幅
Ｄ（円柱状体の場合はその直径Ｄ）と同じ長さの高さを
有する区間をいい、好ましくは、最下部から１．５Ｄの
高さ、更に好ましくは最下部から２Ｄの高さを有する区
間を塑性ヒンジ区間とすることが好ましい。本発明で
は、かかる塑性ヒンジ区間の上側部分（３）に、鉄筋と
同等以上の引張弾性率を有する炭素繊維シート（４）
を、繊維の配列方向が柱状体の軸方向に沿うようにして
貼り付ける。
【０００６】炭素繊維シートとしては、炭素繊維に予め
マトリクス樹脂を含浸させたプリプレグシートを用いて
も良いし、炭素繊維のドライシートを用いても良いが、
プリプレグシートを用いる方が好ましい。プリプレグシ
ートに含浸させる樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹
脂あるいは常温硬化性樹脂が挙げられるが、特に二液硬
化型の常温硬化性樹脂が好ましい。また、シートとして
は、炭素繊維の長繊維を一方向に配列した一方向シート
が好ましいが、一方向に配列した高弾性率の炭素繊維に
他方向に配列した繊維を組み合わせた織物シートを用い
ても良い。
マトリクス樹脂を含浸させたプリプレグシートを用いて
も良いし、炭素繊維のドライシートを用いても良いが、
プリプレグシートを用いる方が好ましい。プリプレグシ
ートに含浸させる樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹
脂あるいは常温硬化性樹脂が挙げられるが、特に二液硬
化型の常温硬化性樹脂が好ましい。また、シートとして
は、炭素繊維の長繊維を一方向に配列した一方向シート
が好ましいが、一方向に配列した高弾性率の炭素繊維に
他方向に配列した繊維を組み合わせた織物シートを用い
ても良い。
【０００７】本願発明では、かかる塑性ヒンジ区間の上
側部分に貼付するシートの炭素繊維として、鉄筋と同等
以上の引張弾性率を有する炭素繊維を用いる。具体的に
は、ＪＩＳ Ｒ ７０７３法により測定した引張弾性率
が２．１×１０6ｋｇｆ／ｃｍ2以上の炭素繊維を用いる
ことが好ましい。又、ＪＩＳ Ｒ ７０７３法により測
定した引張強度が３５，０００ｋｇｆ／ｃｍ2以上が好
ましい。この高弾性率炭素繊維シートは、少なくとも塑
性ヒンジ区間の上側部分に貼付することが必要であり、
塑性ヒンジ区間に延長して貼付していても良い。
側部分に貼付するシートの炭素繊維として、鉄筋と同等
以上の引張弾性率を有する炭素繊維を用いる。具体的に
は、ＪＩＳ Ｒ ７０７３法により測定した引張弾性率
が２．１×１０6ｋｇｆ／ｃｍ2以上の炭素繊維を用いる
ことが好ましい。又、ＪＩＳ Ｒ ７０７３法により測
定した引張強度が３５，０００ｋｇｆ／ｃｍ2以上が好
ましい。この高弾性率炭素繊維シートは、少なくとも塑
性ヒンジ区間の上側部分に貼付することが必要であり、
塑性ヒンジ区間に延長して貼付していても良い。
【０００８】一方、本願発明では、塑性ヒンジ区間
（２）にアラミド繊維シート（５）若しくは破断歪みが
２０，０００μｍ以上の炭素繊維シート（５）を柱状体
の軸方向に沿って貼付することを特徴とする。アラミド
繊維若しくは、破断歪みが２０，０００μｍ以上の炭素
繊維は、通常その弾性率が鉄筋より低い繊維であるため
コンクリート構造体の弾性域内での曲げ補強効果は低い
が、曲げ応力付加時の終局破壊時において鉄筋コンクリ
ート構造体の基部に生ずる２０，０００μｍ以上の歪み
に追従することができ、かかる繊維シートを塑性ヒンジ
区間に貼付することによって、補強繊維を破断せずにコ
ンクリート構造体の曲げ耐力補強が達成できる。
（２）にアラミド繊維シート（５）若しくは破断歪みが
２０，０００μｍ以上の炭素繊維シート（５）を柱状体
の軸方向に沿って貼付することを特徴とする。アラミド
繊維若しくは、破断歪みが２０，０００μｍ以上の炭素
繊維は、通常その弾性率が鉄筋より低い繊維であるため
コンクリート構造体の弾性域内での曲げ補強効果は低い
が、曲げ応力付加時の終局破壊時において鉄筋コンクリ
ート構造体の基部に生ずる２０，０００μｍ以上の歪み
に追従することができ、かかる繊維シートを塑性ヒンジ
区間に貼付することによって、補強繊維を破断せずにコ
ンクリート構造体の曲げ耐力補強が達成できる。
【０００９】かかる繊維の破断歪みは、ＪＩＳ Ｒ ７
０７３法により測定することができ、好ましくは２０，
０００μｍ以上、更に好ましくは３０，０００μｍ以上
であることが好ましい。又、繊維の弾性率も、０．８×
１０6ｋｇｆ／ｃｍ2以上１．２×１０6ｋｇｆ／ｃｍ2以
下であることが好ましい。又、引張強度は２０，０００
ｋｇｆ／ｃｍ2以上が好ましい。かかる繊維シートも上
述した高弾性率炭素繊維シートと同様に、プリプレグシ
ート又はドライシートを用いることができ、又、一方向
シート又は織物シートを用いることができるが、柱状体
の軸方向に、本発明で特定した繊維が配列することを必
要とする。
０７３法により測定することができ、好ましくは２０，
０００μｍ以上、更に好ましくは３０，０００μｍ以上
であることが好ましい。又、繊維の弾性率も、０．８×
１０6ｋｇｆ／ｃｍ2以上１．２×１０6ｋｇｆ／ｃｍ2以
下であることが好ましい。又、引張強度は２０，０００
ｋｇｆ／ｃｍ2以上が好ましい。かかる繊維シートも上
述した高弾性率炭素繊維シートと同様に、プリプレグシ
ート又はドライシートを用いることができ、又、一方向
シート又は織物シートを用いることができるが、柱状体
の軸方向に、本発明で特定した繊維が配列することを必
要とする。
【００１０】また、少なくとも塑性ヒンジ区間に貼付す
ることが必要であり、その上側に延長して設けること
が、上側の高弾性率炭素繊維シートとの接着又は一体化
をはかる上で好ましい。更に本願発明では、上記塑性ヒ
ンジ区間上側部分に貼付する高弾性炭素繊維シートと、
塑性ヒンジ区間に貼付するアラミド繊維シート若しくは
高ひずみ炭素繊維シートとを接着又は一体化させ、引張
応力を伝達させることを特徴とする。かかる接着方法と
しては、各々の繊維シートを定着区間（６）において重
なり合わようにして貼り合わせて、柱状体に貼付する際
の接着樹脂を用いて接着する方法や、予め各々の繊維シ
ートの端部同士を重ね合わせ接着したものを、柱状体に
貼付していく方法が挙げられる。特に、前者の場合に
は、複数枚の繊維シートを各々互い違いに貼付していく
方法が、良好な接着を得る上で好ましい。
ることが必要であり、その上側に延長して設けること
が、上側の高弾性率炭素繊維シートとの接着又は一体化
をはかる上で好ましい。更に本願発明では、上記塑性ヒ
ンジ区間上側部分に貼付する高弾性炭素繊維シートと、
塑性ヒンジ区間に貼付するアラミド繊維シート若しくは
高ひずみ炭素繊維シートとを接着又は一体化させ、引張
応力を伝達させることを特徴とする。かかる接着方法と
しては、各々の繊維シートを定着区間（６）において重
なり合わようにして貼り合わせて、柱状体に貼付する際
の接着樹脂を用いて接着する方法や、予め各々の繊維シ
ートの端部同士を重ね合わせ接着したものを、柱状体に
貼付していく方法が挙げられる。特に、前者の場合に
は、複数枚の繊維シートを各々互い違いに貼付していく
方法が、良好な接着を得る上で好ましい。
【００１１】また、各々の繊維シートを構成する繊維を
予め絡めて一体化してから樹脂を含浸させ一体化した繊
維シートを用いても良い。定着区間は、繊維シート一枚
当たり少なくとも２０ｃｍとるのが好ましい。又、好ま
しくは、塑性ヒンジ区間より上側に設ける。本願発明の
補強方法の概略を説明すると、まず、上記の各繊維シー
トを用意し、一方、補強される鉄筋コンクリート柱状体
の表面に、必要ならば、下地処理、プライマー処理を行
う。その後、各繊維シートを、好ましくは常温硬化性の
接着剤を用いて、好ましくは複数枚ずつ交互に貼付して
行き上部の繊維シートと下部の繊維シートを接着させ、
下部の繊維シートの下端部をアンカーボルト（９）を用
いて基礎フーチング部（８）に固定させる。その後、必
要な仕上げ処理を行い、好ましくは、鉄筋コンクリート
柱状体の根本部分に、根巻コンクリート（７）を打設し
補強を行う。
予め絡めて一体化してから樹脂を含浸させ一体化した繊
維シートを用いても良い。定着区間は、繊維シート一枚
当たり少なくとも２０ｃｍとるのが好ましい。又、好ま
しくは、塑性ヒンジ区間より上側に設ける。本願発明の
補強方法の概略を説明すると、まず、上記の各繊維シー
トを用意し、一方、補強される鉄筋コンクリート柱状体
の表面に、必要ならば、下地処理、プライマー処理を行
う。その後、各繊維シートを、好ましくは常温硬化性の
接着剤を用いて、好ましくは複数枚ずつ交互に貼付して
行き上部の繊維シートと下部の繊維シートを接着させ、
下部の繊維シートの下端部をアンカーボルト（９）を用
いて基礎フーチング部（８）に固定させる。その後、必
要な仕上げ処理を行い、好ましくは、鉄筋コンクリート
柱状体の根本部分に、根巻コンクリート（７）を打設し
補強を行う。
【００１２】
【発明の効果】本発明の補強方法によれば、大規模地震
発生時のように非常に大きな曲げ応力が鉄筋コンクリー
ト柱状体にかかる場合でも、終局破壊時における繊維の
破断が生じず、充分に曲げ耐力補強が可能な補強方法が
提供できる。
発生時のように非常に大きな曲げ応力が鉄筋コンクリー
ト柱状体にかかる場合でも、終局破壊時における繊維の
破断が生じず、充分に曲げ耐力補強が可能な補強方法が
提供できる。
【図１】本発明の補強方法の一例を示す図
１：鉄筋コンクリート柱状体、２：塑性ヒンジ区間、
３：塑性ヒンジ区間の上側部分、４：鉄筋と同等以上の
引張弾性率を有する炭素繊維シート、５：アラミド繊維
シートもしくは破断歪みが２０，０００μｍ以上の炭素
繊維シート、６：定着区間、７：根巻コンクリート、
８：基礎フーチング部、９：アンカーボルト
３：塑性ヒンジ区間の上側部分、４：鉄筋と同等以上の
引張弾性率を有する炭素繊維シート、５：アラミド繊維
シートもしくは破断歪みが２０，０００μｍ以上の炭素
繊維シート、６：定着区間、７：根巻コンクリート、
８：基礎フーチング部、９：アンカーボルト
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄筋コンクリート柱状体の補強方法であ
って、柱状体基部の塑性ヒンジ区間より上側部分に、鉄
筋と同等以上の引張弾性率を有する炭素繊維シートを柱
状体の軸方向に沿って貼付し、柱状体基部の塑性ヒンジ
区間に、アラミド繊維シート若しくは破断ひずみが２
０，０００μｍ以上の炭素繊維シートを柱状体の軸方向
に沿って貼付し、且つ、塑性ヒンジ区間より上側部分の
炭素繊維シートと、塑性ヒンジ区間のアラミド繊維シー
ト若しくは破断ひずみが２０，０００μｍ以上の炭素繊
維シートが接着又は一体化されていることを特徴とする
鉄筋コンクリート柱状体の補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062969A JPH10252018A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 鉄筋コンクリート柱状体の補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062969A JPH10252018A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 鉄筋コンクリート柱状体の補強方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10252018A true JPH10252018A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=13215691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9062969A Pending JPH10252018A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 鉄筋コンクリート柱状体の補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10252018A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6685399B2 (en) * | 2000-04-11 | 2004-02-03 | Kyoto University | High-aseismic reinforced concrete pier using unbonded high-strength core member |
| EP1738895A1 (de) * | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Sgl Carbon Ag | Gelenk |
| CN103097635A (zh) * | 2010-09-17 | 2013-05-08 | 兰博基尼汽车公开有限公司 | 用于复合材料的铰链和用于其制造的方法 |
| CN111550069A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-08-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种针对腐蚀rc柱震后快速修复方法 |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP9062969A patent/JPH10252018A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6685399B2 (en) * | 2000-04-11 | 2004-02-03 | Kyoto University | High-aseismic reinforced concrete pier using unbonded high-strength core member |
| EP1738895A1 (de) * | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Sgl Carbon Ag | Gelenk |
| US7582345B2 (en) | 2005-06-29 | 2009-09-01 | Sgl Carbon Ag | Hinge apparatus |
| CN103097635A (zh) * | 2010-09-17 | 2013-05-08 | 兰博基尼汽车公开有限公司 | 用于复合材料的铰链和用于其制造的方法 |
| CN103097635B (zh) * | 2010-09-17 | 2015-10-07 | 兰博基尼汽车公开有限公司 | 用于复合材料的铰链和用于其制造的方法 |
| CN111550069A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-08-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种针对腐蚀rc柱震后快速修复方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041026 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |