JPS6314945A

JPS6314945A - 高強度繊維プリプレグによるコンクリ−ト柱状体の補強方法

Info

Publication number: JPS6314945A
Application number: JP15706686A
Authority: JP
Inventors: 登石川; 稔沢出; 純一池谷; 菊池　郁郎
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1986-07-03
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1988-01-22
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH07111080B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野］この発明は、コンクリート柱状体の圧縮耐力を向上させ
ることのできるコンクリート柱状体の補強方法に関する
ものである。

「従来の技術」従来、圧縮耐力に優れたコンクリート柱状体として、鋼
管の内部にコンクリートを充填する充填銅管コンクリー
ト＋１弯造が知られている。

この構造のコンクリート柱状体では、鋼管とコンクリー
トとが付着状態にあってそれらが構造的に一体に挙動す
るようになっている。したがって、コンクリートに軸方
向の圧縮力が加わった時には鋼管にも同様の圧縮力が加
わり、鋼管は軸方向の歪みを生じてしまう。そして、こ
の歪みが大きくなると、鋼管はミーゼスの降伏条件を越
えたり、局部座屈を生じてしまい、そのような時にはも
はやコンファインド効果を発揮することができなくなる
という問題があった。

このため、近年、鋼管とコンクリートとをアンボンド状
態としてそれらが構造的に別体として挙動するようにし
、さらに、鋼管に軸力が加わった時には自由に変形して
歪みが生じないように、鋼管にスリットを設ける等の対
策を施すことにより、鋼管が充分にコンファインド効果
を発揮できるようにするという試みがなされている。

「発明が解決しようとする問題点」ところが、上記従来の構造においては、主に、次の２つ
の問題点があった。

第１に、鋼管に上記のような対電を施すことは構造か複
雑となり、施工の手間およびコストの点でガｔがあった
。

第２に、新規に設けるコンクリート柱状体に対しては、
上記構造の採用は可能であるが、既存の鉄筋コンクリー
ト柱状体には適用することができない。

このため、従来の充填鋼管コンクリート方式に代わって
、簡単でありながら充分にコンファインド効果を発揮す
ることができ、しかも既存のコンクリート柱状体にも適
用可能なコンクリート柱状体の補強方法の提供が望まれ
ていた。

「問題点を解決するための手段」この発明のコンクリート柱状体の補強方法は、高強度繊
維を未硬化の合成樹脂により長尺帯状に成形してなる高
強度繊維帯状プリプレグをコンクリート柱状体の外周面
にほぼ周方向に沿って均一に巻き付けることを特徴とし
ている。

「作用　」この発明によれば、次のような作用効果を得ることがで
きる。

（イ）周知のように、プリプレグはキユアリング前では
、室温下で軟質であるため、容易に鉄筋コンクリート柱
状体に巻き付けることができる。

これは、柱状体が角柱等の円［主以外の形状に対して、
特に利点となる。

（ロ）鉄筋コンクリート柱状体に軸力が加わった時、高
強度繊維プリプレグがコンクリートの横方向の膨出を拘
束するため、コンファインド効果により鉄筋コンクリー
ト柱状体の強度が増加する。

（ハ）帯状プリプレグは、鉄筋コンクリート柱状体の軸
方向には、はとんど剛性を持たないため、鉄筋コンクリ
ート柱状体の軸方向の変形に自由に追随する。そのため
、鋼管で問題となる局部座屈防止のための付着力を取り
除くことを目的とした特殊な工夫が不必要となる。

（ニ）　プリプレグは、鉄筋コンクリート柱状体の軸方
向の変形に自由に追随するため、鋼管でのスリット形成
のように拘束材に特殊な工夫を施す必要がない。

（ポ）帯状プリプレグを鉄筋コンクリート柱状体に巻き
付けるだけでよいため、既存の鉄筋コンクリート柱状体
に対してもコンファインド効果による強化を容易に施す
ことができる。

（へ）高強度Ｉａ椎を一方向に配列した厚みの薄い帯状
のプリプレグを使用するため、鉄筋コンクリート柱状体
の径寸法をほとんど変化さＵ・ずに、柱状体の耐圧縮性
の向上が可能である。

「実施例」以下、この発明をその実施例によりさらに詳しく説明す
る。

まず、第２図に示すように、炭′Ｘ繊維、アラミド繊ｆ
（ｆｆ、ガラス繊維、ナイロン繊維などのような高強度
繊維ｌを一方向（長手方向）に配向し、常温では硬化し
ない合成樹脂にて帯状のプリプレグ２を作成する。この
プリプレグ２内の繊維ｌは、一方向の配向が最ら効率的
であるが、プリプレグ２が確実にまとまるように交叉方
向の繊維を含んでらよい。

このようにして作製した帯状のプリプレグ２を、第１図
（ａ）（ｂ）に示すように、円柱状の鉄筋コンクリート
柱状体３や四角柱状の鉄筋コンクリート柱状体４の端部
３ａ、４ａに接着剤にて接合する。接合は、ドライピッ
ドの打ち込み等の接着以外の方法でもよい。そして、帯
状のプリプレグ２を鉄筋コンクリート柱状体３．４の周
囲に適当な重ね代を設け、て螺旋状に巻き付ける。この
際、プリプレグ２と鉄筋コンクリート柱状体３．４とは
、接着剤により相互に接着した方が望ましいが、接着せ
ずに巻き付けるだけでもよい。また、断面四角形コンク
リート柱状体４では、予め角部を円弧状に面取り加工し
て、巻着するプリプレグ２の″４ａ椎ｌか損傷を受けな
いようにすることが望ましい。巻き付は後のプリプレグ
２の他端部を鉄筋コンクリート柱状体３．４に接着など
の方法により接合する。

プリプレグ２の巻き付けは、強化の程度に応じて、−重
巻きから多重巻きとする。巻き方は、少なくとも、２本
の帯（プリプレグ）を同方向に接するか、やや重ねて巻
くようにし、鉄筋コンクリート柱状体３．４の下方から
巻き上げても、上方から巻き下げてもよい。多重巻きの
場合、巻き方向は、右上がり巻きと、左上がり巻きを交
互に操り返す方が望ましいが、巻き方向が同一でもよい
。

ここで、特に既存のコンクリート柱状体の場合に必要に
なることであるが、第３図に示すように、柱状体５の最
も曲げ応力を受ける上下端部５ａ、５ｂのプリプレグ２
が尻切れ状態となるので、最後にこの上下端部５ａ、５
ｂにプリプレグ２を重ね巻きして、ｈｌｉ強しておくこ
とが大切である。

対象となる鉄筋コンクリート柱状体としては、断面円形
な柱状体３の方がコンファインド効果が高く、より高い
強化が期待できるが、断面角形の柱状体４に対して乙、
上記したように適用できる。

上記のようにして、巻き付けた後のプリプレグ２は、１
１０℃以下の温度に加熱することにより樹脂を硬化させ
てもよいが、特に硬化させなくてもよい。

上記のようにして帯状のプリプレグ２を巻着した柱状体
３．４．５においては、軸方向の圧縮力が加えられた時
には、プリプレグ２は軸方向には変形が可能であるから
、変形吸収部を設けたり柱状体３１，１．５とプリプレ
グ２とをアンボンド状態とする処理を施すことなく、柱
状体３．４．５の圧縮耐力は高められ、しかし、従来の
Ｗｌｉｌ力強の柱状体に比してその断面を小さくするこ
とができる。さらに、このプリプレグ２は、鋼管に比し
て著しく軽量であるので取り扱いは容易であり、施工の
手間を大きく軽減することができる。

上記具体的方法をｌｏｃｍφＸ　２０ｃｍの２種の円柱
状コンクリートサンプルに対して適用した。サンプルｌ
は、プリプレグ−重巻きのらのてあり、サンプル２は、
ブリプレグニ重巻き（交叉）のらのである。その結果を
以下の表１に示す。

（以下、余白）［表１］（０，１２５ｘｘ）以上、この発明の実施例について説明したが、この発明
は上記に限定されるものではない。たとえば、上記実施
例では高強度繊維として、炭素繊維を例示したが、それ
らと同等の池の繊クイ［（たとえば、アラミド繊維、ガ
ラス繊維、ナイロン繊維等）を用いてら勿論良い。また
、本発明では、柱状体の断面形状は円形に限らず、四角
形や大角形等の多角形であっても良い。さらに、この発
明は柱状体であればよいので、柱に限らず杭に適用する
こともできることは勿論である。

「発明の効果」以上詳細に説明したように、この発明のコンクリート柱
状体の補強方法は、高強度繊維を未硬化の合成樹脂によ
り長尺帯状に成形してなる高強度繊維帯状プリプレグを
コンクリ−１−柱状体の外周面にほぼ周方向に沿って均
一に巻ざ付けろことを特徴としているもので、この十ガ
成により、次のような作用効果を得ることができる。

（イ）　プリプレグはキユアリング前では、室温下で軟
質であるため、いかなる形状の鉄筋コンクリート柱状体
にし容易に巻き付けることができる。

（ロ）鉄筋コンクリート柱状体に軸力が加わった時、外
周面に巻き付けた高強度繊Ｈ（ｇプリプレグがコンクリ
ートの溝方向の膨出を拘束するにめ、コンファインド効
果により鉄筋コンクリート性状体の強度が増加する。

（ハ）：；シ状プリプレグは、鉄筋コンクリート柱状体
の軸方向には、はとんど剛性を持たないため、鉄筋コン
クリートＦ主状体の軸方向の変形に自由に追随する。そ
のため。綱τ７で問題となる局部座屈防止のための付着
ツノを取り除くことを目的とした特殊な工夫が不必要と
なる。

（ホ）帯状プリプレグを鉄筋コンクリート柱状体にひき
付（するだけてよいため、既存の鉄筋コンクリート柱状
体に対してもコンファインド効果による強化を容易に奄
すことができる。

（へ）高強度繊維を一方向に配列した厚みの薄い帯状の
プリプレグを使用するため、鉄筋コンクリート柱状体の
径寸法をほとんど変化させずに、性状体の耐圧縮性のク
ラ！化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）ないし第３図はこの発明の一実施例
を示ずらので、第１図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ
円柱状の柱状体お上び四ｆＱ柱状の柱状体に帯状プリプ
レグを巻着したところの斜視図、第２図は帯状プリプレ
グの斜視図、第３図は柱状体が既存の柱状体である場合
の帯状プリプレグ巻着状態図である。１・・・・・・高強度繊維、２・・・・・・帯状プリプレグ、３．４．５・・・・・・鉄筋コンクリート柱状体、３ａ
、４ａ、５ａ、５ｂ・・・・・・柱状体の端部。

Claims

【特許請求の範囲】

高強度繊維を未硬化の合成樹脂により長尺帯状に成形し
てなる高強度繊維帯状プリプレグをコンクリート柱状体
の外周面にほぼ周方向に沿って均一に巻き付けることを
特徴とする高強度繊維プリプレグによるコンクリート柱
状体の補強方法。