JP2005105685A - L-shaped fiber reinforced resin plate and structure reinforcing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維強化樹脂プレートを用いる構造物の補強に関し、特に繊維強化樹脂プレートの端部剥離を防止する技術に関する。 The present invention relates to reinforcement of a structure using a fiber reinforced resin plate, and more particularly to a technique for preventing end peeling of the fiber reinforced resin plate.
一般的に、構造物は鉄等の金属、木材、コンクリート等で構成されており、経年劣化による耐力の低下もさることながら、建造時の設計基準によっても大きく強度が異なっている。また、先の阪神・淡路大震災においては、昭和56年施行の新耐震設計法の基準を満たす建築物の被害が軽微であったとの経験から、新耐震基準での見直しが行われ、既存の構造物についても新耐震基準への適合が求められている。 In general, the structure is made of metal such as iron, wood, concrete, and the like, and the strength varies greatly depending on the design standards at the time of construction, as well as the decrease in yield strength due to aging. Also, in the previous Great Hanshin-Awaji Earthquake, the existing seismic standards were reviewed based on the experience that damage to buildings that met the standards of the new seismic design method enforced in 1981 was minor. Goods are also required to comply with the new seismic standards.
既存の建造物の場合、取り壊し、新たに建造すれば新耐震基準を満たした建造物も得られるが、建造に長期間を要し、その費用も多大である。したがって、通常は、著しく劣化していない限りは、補修、補強工事が実施される。 In the case of an existing building, if it is demolished and newly constructed, a building that satisfies the new earthquake resistance standard can be obtained. However, it takes a long time to build, and the cost is great. Therefore, normally, repair and reinforcement work is carried out unless the deterioration is significant.
また、耐震補強ばかりではなく、載荷規制緩和に伴う道路床版・桁などの補強対策も急務であり、さらにはトンネル、高架、橋などからのコンクリート剥落防止対策にも関心が高まっている。 In addition to seismic reinforcement, there is an urgent need to reinforce road floor slabs and girders in response to the relaxation of loading regulations. Furthermore, there is a growing interest in measures to prevent concrete from coming off tunnels, overpasses, and bridges.
補修、補強工事に際して、鉄鋼材などを用いて補強する方法もあるが、材料自体の重量が重いため、施工に際して重機の使用が必要であり、また、構造物自体の重量の増加をきたし、好ましくない。更に、補強材自体が錆等により劣化し易いという問題もある。 There is also a method to reinforce using steel materials for repair and reinforcement work, but because the weight of the material itself is heavy, it is necessary to use heavy machinery for construction, and it also increases the weight of the structure itself, which is preferable. Absent. Furthermore, there is a problem that the reinforcing material itself is easily deteriorated by rust or the like.
そこで、このような鉄鋼材に代わる材料として、最近では強化繊維を用いた修復、補強材が注目されている。特に強化繊維として炭素繊維は、鉄鋼材と比較して強度で約10倍、比重が約1/5と、高強度でありながら軽量であり、しかも腐食しないという特性を有している。このため、施工に際して重機の使用が不要となり、施工作業も短時間に簡単に行え、さらに補修、補強すべき構造物の重量も大きく増加しないという利点がある。 Therefore, recently, restoration and reinforcement using reinforcing fibers have been attracting attention as materials that can replace such steel materials. In particular, carbon fiber as a reinforcing fiber has properties of about 10 times the strength and about 1/5 the strength of steel materials, and is lightweight while being strong and yet does not corrode. For this reason, there is an advantage that heavy machinery is not required for construction, construction work can be easily performed in a short time, and the weight of the structure to be repaired or reinforced does not increase greatly.
ただし、炭素繊維も万能というわけではなく、繊維長の方向への引張応力には優れているものの、圧縮応力は低く、このような特性を活かした曲げ補強や剪断補強などの補修、補強工事に適用される。 However, carbon fiber is not versatile and has excellent tensile stress in the fiber length direction, but has low compressive stress. It can be used for repair and reinforcement work such as bending reinforcement and shear reinforcement utilizing these characteristics. Applied.
強化繊維を用いた補修・補強工事では、まず、補強すべき個所の不陸修正等を行った後、必要によりプライマー層を形成し、強化繊維シートまたは強化繊維プリプレグシートを貼り付け、熱硬化性樹脂を含浸し、または予め含浸されていた熱硬化性樹脂を加熱硬化させることで、補修・補強面に繊維強化樹脂(FRP)板へ転化させ、当該表面へ固着させる。また、加熱硬化の工程を省く目的で、予め硬化させたFRP板を貼り付ける工法も知られている。 In repair / reinforcement work using reinforced fiber, first, after correcting the unevenness of the part to be reinforced, a primer layer is formed if necessary, and a reinforced fiber sheet or reinforced fiber prepreg sheet is attached, and thermosetting The resin is impregnated or the thermosetting resin impregnated in advance is heated and cured to convert the repair / reinforcing surface into a fiber reinforced resin (FRP) plate and to fix it to the surface. In addition, for the purpose of omitting the heat curing step, a method of attaching a pre-cured FRP plate is also known.
通常、このようなFRP板は長尺のロール状で供給されており、作業現場において所定の寸法に切断して使用される。 Usually, such an FRP plate is supplied in the form of a long roll, and is used after being cut into a predetermined size at a work site.
建築物の梁や床のようなコンクリート構造物にFRP板を接着してコンクリート構造物を補強する場合、コンクリート構造物に働く曲げモーメントによってFRP板の端部が剥離しやすく、端部が剥離してしまうと、その剥離がFRP板全体に及び、FRP板による補強効果が急激に低下するという問題がある。この剥離の態様を説明すると、FRP板とコンクリートとの間の接着剤が剥離するのではなく、コンクリートの表面部分が引っ張り応力により破壊され、FRP板にコンクリート片が付着した状態で剥離している。 When an FRP plate is bonded to a concrete structure such as a beam or floor of a building to reinforce the concrete structure, the end of the FRP plate easily peels off due to the bending moment acting on the concrete structure. If so, there is a problem that the peeling extends over the entire FRP plate, and the reinforcing effect of the FRP plate is drastically reduced. Explaining this peeling mode, the adhesive between the FRP plate and the concrete is not peeled off, but the surface portion of the concrete is broken by tensile stress, and the concrete piece is peeled off with the FRP plate attached. .
そのため、通常は、図9に示すようにFRP板51端部を上から金属製の押さえ具52で押さえつけ、この押さえ具52をアンカーボルト53で固定するようにしているが、アンカーボルト53が突出して平坦性が得られ難くなる。特に床の上面に対して補強する場合、床面の平坦性を確保しようとすれば、補強後の仕上げ材の厚みを厚くしなければならなくなる。また、アンカーボルトの埋め込みにより、構造物を傷つけ、構造物自体の強度が低下するという問題もある。また、場所によっては鉄筋があり、アンカーボルトを埋め込むこと自体できない場合がある。尚、図9(a)は平面斜視図を、図9(b)は断面図を示している。
Therefore, normally, as shown in FIG. 9, the end of the
端部剥離を解決するため、特許文献1(特開平6−193280号公報)では、強化繊維シートの両端部に位置するコンクリート面に溝を形成し、該溝に樹脂を充填し、この樹脂をアンカー代わりに用いることで、アンカーボルトを使用せずに平坦性を確保する方法が提案されている。 In order to solve the end peeling, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-193280), a groove is formed in the concrete surface located at both ends of the reinforcing fiber sheet, and the resin is filled in the groove. A method for securing flatness without using an anchor bolt by using it instead of an anchor has been proposed.
また、特許文献2(特開平9−72100号公報)では、コンクリート表面にアンカープレートを埋め込んでおき、このアンカープレートにFRP板端部を接着するようにしている。 Moreover, in patent document 2 (Unexamined-Japanese-Patent No. 9-72100), the anchor plate is embedded in the concrete surface and the FRP board edge part is adhere | attached on this anchor plate.
しかしながら、特許文献1の方法では、コンクリート面に溝を形成し、その溝内に樹脂を充填硬化させてからFRPシートを貼り付けるか、溝内に充填した樹脂の硬化前にFRPシートの端部を埋設して硬化させる方法が示されているが、ここで使用されているFRPシートは、基材上に強化繊維を保持したもので、強化繊維部分はシート貼着後にマトリクス樹脂を含浸させて硬化させる必要がある。
However, in the method of
特許文献2の方法では、コンクリートの一部を削ってアンカープレートの接合面がコンクリート面と段差を形成しないように埋め込みを行う必要があり、工程が繁雑である。また、このアンカープレートはアンカーボルトを用いて構造物に固着されており、アンカーボルトの埋め込みにより構造物を傷つけ、強度を低下させてしまう懸念がある。 In the method of Patent Document 2, it is necessary to shave part of the concrete so that the joint surface of the anchor plate does not form a step with the concrete surface, and the process is complicated. Moreover, this anchor plate is fixed to the structure using anchor bolts, and there is a concern that the structure may be damaged by embedding the anchor bolts and the strength may be reduced.
一方、柱の補強に際して予めコの字状に成形したFRP成形体を用いる方法が、特許文献3(特開平10−292642号公報)や特許文献4(特開2003−120042号公報)などに開示されているが、これらは、コの字の樋状に成形体を成型し、内面の全ての面が構造補強に寄与するように取り付けられ、端部に至ってはアンカーボルト等で固定する従来の方法が示されているに過ぎない。 On the other hand, a method of using an FRP molded body that has been formed into a U shape in advance for reinforcing a column is disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-292642), Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-120042), and the like. However, these are formed by molding a molded body into a U-shaped bowl shape, attached so that all the inner surfaces contribute to structural reinforcement, and fixed to the end with anchor bolts or the like. It only shows how.
本発明は、施工が容易で構造物への影響も少なく、端部剥離を効果的に防止し得る補強部材及び該補強部材を用いた補強方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a reinforcing member that can be easily constructed and has little influence on a structure and can effectively prevent end peeling, and a reinforcing method using the reinforcing member.
また本発明は、従来の平板状の補強部材を用い、その端部剥離を効果的に防止し得る補強方法にも関する。 The present invention also relates to a reinforcing method that uses a conventional flat reinforcing member and can effectively prevent peeling of the end portion.
上記課題を解決するための本発明は、強化繊維に、樹脂を含浸・硬化させて得られ、構造物の表面に接着して構造物を補強する長尺板状の繊維強化樹脂プレートであって、該プレートの長手方向の少なくとも一端部が略L字状に折り曲げて成形されてなるL字状繊維強化樹脂プレートに関する。 The present invention for solving the above problems is a long plate-like fiber reinforced resin plate obtained by impregnating and curing a resin in a reinforced fiber and adhering to the surface of the structure to reinforce the structure. The present invention relates to an L-shaped fiber reinforced resin plate formed by bending at least one end of the plate in the longitudinal direction into a substantially L-shape.
前記略L字状端部における角部が、他の部分より厚くなるように成形されていても良く、また、前記L字状に折り曲げた端部先端形状が、折り曲げ部から先端に向かってその幅が狭くなるように成形されていてもよい。 The corner portion at the substantially L-shaped end portion may be formed to be thicker than the other portions, and the end tip shape bent into the L-shape is from the bent portion toward the tip. You may shape | mold so that a width | variety may become narrow.
また、本発明はこのL字状繊維強化樹脂プレートを用いた構造物の補強方法に関し、補強すべき構造物に対して強化繊維に、樹脂を含浸・硬化させて得られる繊維強化樹脂プレートを貼り付けることによる構造物の補強方法において、該プレートとして、前記L字状繊維強化樹脂プレートを用い、構造物の予め形成された溝に該L字状プレートの折り曲げ先端部を嵌挿・固着してなることを特徴とする構造物補強方法である。 The present invention also relates to a method for reinforcing a structure using the L-shaped fiber reinforced resin plate, and a fiber reinforced resin plate obtained by impregnating and curing a resin to a reinforced fiber is attached to the structure to be reinforced. In the method of reinforcing a structure by attaching, the L-shaped fiber reinforced resin plate is used as the plate, and the bent tip of the L-shaped plate is inserted into and fixed to a pre-formed groove of the structure. It is the structure reinforcement method characterized by becoming.
更に本発明は、補強すべき構造物に対して強化繊維に、樹脂を含浸・硬化させて得られる繊維強化樹脂プレートを貼り付けることによる構造物の補強方法において、該プレートとして、前記のL字状繊維強化樹脂プレートであって、その一端部のみがL字状に成型された第1のプレートを用い、該第1のプレートの折り曲げ先端部を構造物に予め形成された溝に嵌挿すると同時に補強面に貼り付けた後、構造物の前記第1のプレートのL字状に成型されていない他端近傍にも予め溝を形成し、該溝に別の一端部のみをL字状に成型した第2のプレートの折り曲げ先端部を嵌挿・固着すると同時に、該第2のプレートのL字状に成形されていない他端を前記第1のプレート端部に重ね合わせて固定することを特徴とする構造物補強方法に関する。 Furthermore, the present invention relates to a method for reinforcing a structure by attaching a fiber reinforced resin plate obtained by impregnating and curing a resin to a reinforcing fiber to the structure to be reinforced, and the L-shaped plate is used as the plate. When using a first plate in which only one end portion thereof is formed in an L shape, and inserting a bent tip portion of the first plate into a groove formed in advance in a structure At the same time, after pasting on the reinforcing surface, a groove is also formed in the vicinity of the other end of the first plate of the structure that is not molded in an L shape, and only one other end of the groove is formed in an L shape. At the same time as inserting and fixing the bent tip of the molded second plate, the other end of the second plate that is not molded in the L shape is overlapped and fixed to the end of the first plate. Regarding the structural reinforcement method
加えて本発明は、補強すべき構造物に対して強化繊維に、樹脂を含浸・硬化させて得られる繊維強化樹脂プレートを貼り付けることによる構造物の補強方法において、該プレートとして、通常の平板状繊維強化樹脂プレートを補強面に貼り付けた後、構造物の前記平板状プレートの長手方向の両端部近傍に予め形成された溝それぞれに、一端部のみをL字状に成型したプレートの折り曲げ先端部を嵌挿・固着すると同時に、該L字状プレートのL字状に成形されていない他端を前記平板状プレートの端部に重ね合わせて固定することを特徴とする構造物補強方法に関する。 In addition, the present invention provides a method for reinforcing a structure by attaching a fiber reinforced resin plate obtained by impregnating and curing a resin to a reinforcing fiber to the structure to be reinforced. After a sheet-like fiber reinforced resin plate is attached to the reinforcing surface, a plate in which only one end is molded into an L shape in each of the grooves formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the flat plate of the structure is bent. A method for reinforcing a structure, characterized in that, at the same time as inserting and fixing the tip, the other end of the L-shaped plate that is not formed in an L-shape is overlapped and fixed to the end of the flat plate. .
更に本発明は、補強すべき構造物に貼り付けて補強を行う板状補強部材の端部を定着するための定着部材であって、板状補強部材端部上面と接着可能な一面と、板状補強部材の端部近傍の構造物に形成された溝に嵌挿可能な一面とからなる略L字状の断面形状を有するプレートである定着部材にも関する。 Furthermore, the present invention is a fixing member for fixing an end portion of a plate-like reinforcing member that is attached to a structure to be reinforced and reinforces, and includes a surface that can be bonded to the upper surface of the end portion of the plate-like reinforcing member, The present invention also relates to a fixing member, which is a plate having a substantially L-shaped cross-section formed by a surface that can be inserted into a groove formed in a structure in the vicinity of an end of the reinforcing member.
本発明によれば、補強部材としての繊維強化樹脂プレートにおける端部剥離を極めて施工容易な方法で達成でき、従来のアンカーボルト打ち込みによる構造物への損傷もなくなる。 According to the present invention, end separation in a fiber reinforced resin plate as a reinforcing member can be achieved by a method that is extremely easy to construct, and there is no damage to the structure due to conventional anchor bolt driving.
本発明で使用する繊維強化樹脂プレート(FRPプレート)は、強化繊維に熱硬化型の樹脂を含浸・硬化させて得られる。 The fiber reinforced resin plate (FRP plate) used in the present invention is obtained by impregnating and curing a thermosetting resin in a reinforced fiber.
FRPプレートは、例えば、繊維に樹脂を含浸させたプリプレグシートを、所望の補強強度が得られるように所要枚数積層して、この積層体を加圧・加熱して樹脂を硬化させることにより得られるが、本発明のL字状FRPプレートは、積層体を得、一旦加圧した後、積層体の端部を折り曲げ、その後加熱して樹脂を硬化させることにより端部を略L字状に成形して得られる。 The FRP plate is obtained, for example, by laminating a required number of prepreg sheets in which fibers are impregnated with a resin so as to obtain a desired reinforcing strength, and pressurizing and heating the laminated body to cure the resin. However, the L-shaped FRP plate of the present invention obtains a laminate, presses it once, bends the end of the laminate, and then heats to cure the resin, thereby forming the end into a substantially L-shape. Is obtained.
ここで、端部が略L字状であるとは、端部をほぼ90°に折り曲げたものであり、±60°、好ましくは±45°程度の範囲で変動していても良い。 Here, the end portion being substantially L-shaped means that the end portion is bent at about 90 °, and may vary within a range of ± 60 °, preferably about ± 45 °.
折り曲げた部分の長さは特に限定されるものではなく、端部剥離を防止するに十分な定着強度を確保できれば良く、通常は5mm〜30mm程度、好ましくは5mm〜10mm程度であればよい。 The length of the bent portion is not particularly limited as long as sufficient fixing strength can be secured to prevent end peeling, and is usually about 5 mm to 30 mm, preferably about 5 mm to 10 mm.
また、本発明では折り曲げた角部を補強するため、図3に示すようにFRPプレート1の角部12が他の部分より厚くなるように形成するのが好ましい。プリプレグシートを積層する際に、角部の積層枚数を多くすることで簡単に補強することができる。
Further, in the present invention, in order to reinforce the bent corner portion, it is preferable to form the
更に本発明では、折り曲げた先端部分は構造補強に寄与する必要はなく、端部の剥離防止に寄与できればよいので、剥離防止効果が得られればどのような形状であっても良い。例えば、図4に示すように、コンクリートスラブ21などに溝22を形成する場合、コンクリートカッターなどの円形刃22で切削するが、矩形の積層体をそのまま折り曲げたFRPプレート24を使用する場合には、先端角部を埋設するためにその分溝を長く形成する必要があるが、図5に示すように、先端部を折り曲げ部からその幅を狭くするように形成したFRPプレート24’を使用することで、形成する溝の長さを短くすることができる。図6(a)〜(d)に本発明のFRPプレートの端部形状の一例を示すが、これらに限定されるものではない。
Furthermore, in the present invention, the bent tip portion does not need to contribute to structural reinforcement, and may be any shape as long as it can contribute to prevention of peeling of the end portion, so long as the peeling preventing effect is obtained. For example, as shown in FIG. 4, when a groove 22 is formed in a concrete slab 21 or the like, it is cut with a circular blade 22 such as a concrete cutter, but when a
先端部の幅を狭くする方法は特に限定されないが、例えば、プリプレグシートの端部を予め打ち抜き加工しても良いし、折り曲げ成形後に切削、切断等しても良い。先端部分の形状は、円弧状、多角形状等いずれの形状でも良い。 The method for narrowing the width of the tip portion is not particularly limited. For example, the end portion of the prepreg sheet may be punched in advance, or may be cut and cut after bending. The shape of the tip portion may be any shape such as an arc shape or a polygonal shape.
本発明では、FRPプレートの長手方向の両端部にL字状折り曲げ部を一体に成形し、補強部材自体に剥離防止効果を持たせたものでも良く、一方の端部のみがL字状に成形されたFRPプレートを補強部材として用いて、補強部位へ貼り付けた後、固定されていない端部に別のL字状プレートを重ね、端部剥離防止を行うこともできる。 In the present invention, L-shaped bent portions may be integrally formed at both ends in the longitudinal direction of the FRP plate, and the reinforcing member itself may have an anti-peeling effect, and only one end portion is formed in an L-shape. It is also possible to prevent end peeling by stacking another L-shaped plate on an unfixed end portion after the applied FRP plate is used as a reinforcing member and affixed to the reinforcing portion.
使用する強化繊維は特に限定されるものではなく、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、その他有機繊維等が使用でき、その用途に応じて適宜選択することができる。中でも炭素繊維が好ましく、例えば、JIS K 7073に準拠した繊維強化プラスチックの引張試験方法において、標準品(Sタイプ)では、1.52×105N/mm2以上、中弾性品(Mタイプ)では1.96×105N/mm2以上、高弾性品(Hタイプ)では2.94×105N/mm2以上の引張弾性率を有する材料を使用することができる。特に、繊維を一方向に引き揃えたFRPプレートを使用するのが好ましい。 The reinforcing fiber to be used is not particularly limited, and carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, other organic fiber, and the like can be used, and can be appropriately selected according to the application. Among them, carbon fiber is preferable. For example, in the tensile test method of fiber reinforced plastic in accordance with JIS K7073, the standard product (S type) is 1.52 × 10 5 N / mm 2 or more, and the medium elastic product (M type). In this case, a material having a tensile elastic modulus of 1.96 × 10 5 N / mm 2 or more and a high elastic product (H type) of 2.94 × 10 5 N / mm 2 or more can be used. In particular, it is preferable to use an FRP plate in which fibers are aligned in one direction.
次に、本発明のL字状FRPプレートを用いる構造物の補強方法について説明する。 Next, a method for reinforcing a structure using the L-shaped FRP plate of the present invention will be described.
本発明のL字状FRPプレートを用いた構造物の補強では、特に構造物の梁や床版等の曲げ応力の掛かる部分においてその効果を発揮する。 In the reinforcement of the structure using the L-shaped FRP plate of the present invention, the effect is exhibited particularly in a portion where a bending stress is applied such as a beam or a floor slab of the structure.
施工に当たっては、補強すべき個所の下地処理を行う。例えば、既存コンクリートに対して補強する場合、下地処理では、FRPプレートを取り付ける既存コンクリート表面の仕上げ、脆弱コンクリート、ゴミ・汚れ等をブラストやディスクサンダー掛けでFRPプレート幅よりもやや広い範囲を除去した後、ひび割れ等の修復(樹脂注入)等を行い、コンクリート表面の健全性を確保する。また、仕上げ材の除去に伴う凹凸や不陸はポリマーセメントモルタル等で補修しておく。 In the construction, the ground treatment of the place to be reinforced is performed. For example, when reinforcing existing concrete, in the ground treatment, finish the surface of the existing concrete to which the FRP plate is attached, remove fragile concrete, dust, dirt, etc. by removing the area slightly wider than the FRP plate width by blasting or disc sandering. After that, repair the cracks (resin injection), etc., and ensure the soundness of the concrete surface. Also, the unevenness and unevenness caused by the removal of the finishing material should be repaired with polymer cement mortar.
次に、コンクリートカッター等により、FRPプレート設置の端部部分に溝を形成する。形成する溝は、本発明のFRPプレートの折り曲げ先端部を嵌挿できる幅、長さ、深さに形成するが、必要以上に切削することは構造物の強度を低下させるため、好ましくない。したがって、必要最小限の溝を形成するのが望ましい。 Next, a groove is formed in the end portion of the FRP plate installation by a concrete cutter or the like. The groove to be formed is formed to have a width, length, and depth at which the bent tip of the FRP plate of the present invention can be inserted. However, it is not preferable to cut more than necessary because the strength of the structure is lowered. Therefore, it is desirable to form the minimum necessary grooves.
次に、コンクリートとFRPプレートとの接着性を良好にするため、プライマー塗装を行う。使用する接着剤によっては、この工程を省略することもできる。 Next, primer coating is performed to improve the adhesion between the concrete and the FRP plate. Depending on the adhesive used, this step can be omitted.
このようにプライマー塗布を行った既存コンクリート表面に接着剤を塗布し、前記溝にも接着剤を充填しておく。一方、FRPプレートにも専用の治具を用いて接着剤を台形状に塗布する。接着性を向上させるため、プレートの接着面をサンドペーパー、グラインダー等で目荒らししておくことが望ましい。前記溝にFRPプレートの先端部を嵌挿し、コンクリート面とFRPプレートとの間に空隙が残らないようにローラー等を用いて押さえる。このとき、接着剤がFRPプレートの両側から押し出されるまで押さえ、はみ出した接着剤は硬化する前に除去する。また、FRPプレートの表面にも接着剤が付着する場合はこれも除去しておくのが望ましい。 The adhesive is applied to the existing concrete surface to which the primer is applied in this manner, and the groove is also filled with the adhesive. On the other hand, an adhesive is applied to the FRP plate in a trapezoidal shape using a dedicated jig. In order to improve adhesiveness, it is desirable to roughen the adhesive surface of the plate with sandpaper, a grinder or the like. The tip of the FRP plate is inserted into the groove, and is pressed using a roller or the like so that no gap remains between the concrete surface and the FRP plate. At this time, the adhesive is pressed until it is pushed out from both sides of the FRP plate, and the protruding adhesive is removed before curing. Moreover, it is desirable to remove the adhesive if it also adheres to the surface of the FRP plate.
ここで、使用する接着剤としては、FRPプレートと補強すべき構造物とを十分に接着でき、所望の補強効果を持続し得る接着剤であれば特に限定されるものではないが、コンクリート補強については、従来使用されてきたエポキシ系接着剤が使用できる。接着剤の使用量は、下地の状態等によって異なるが、通常、50mm幅のFRPプレートの接着では、0.3〜0.5kg/m程度を目安として使用される。 Here, the adhesive to be used is not particularly limited as long as it is an adhesive that can sufficiently bond the FRP plate and the structure to be reinforced and can maintain a desired reinforcing effect. The epoxy adhesive which has been conventionally used can be used. The amount of the adhesive used varies depending on the state of the base, etc., but is usually about 0.3 to 0.5 kg / m for a 50 mm wide FRP plate.
上記に示した本発明のL字状FRPプレートでは、長手方向の両端部をL字状に成形した例を示したが、一方の端部のみを略L字状に成型したFRPプレートであっても良い。図7に示すように、予め溝34が形成されたコンクリート33の補強範囲をカバーする長さを有する本発明のL字状FRPプレート31(該プレート31は、一方の端部のみが略L字状に成形されている。以下、「第1のL字状プレート」と称する。)を上記と同様の方法により貼り付けた後、別のL字状プレート32(以下、「第2のL字状プレート」と称する。)を、第1のL字状プレート31の略L字状に成形されていない他端と重ね合わせ、第2のL字状プレートの折り曲げた先端部分をもう一方の溝に嵌挿、固着して定着部材として用い端部を定着するようにしても良い。
In the L-shaped FRP plate of the present invention shown above, an example in which both ends in the longitudinal direction are formed in an L-shape is shown, but only one end is an FRP plate formed in an approximately L-shape. Also good. As shown in FIG. 7, the L-shaped
また、本発明では、従来使用されてきた平板状補強部材の端部剥離を防止する方法を提供することができる。具体的には、図8に示すように、補強個所には従来同様に平板状のFRPプレート41を貼り付け、コンクリート43の平板状プレート41の両端部近傍に形成された溝44に、定着部材としての2個のL字状プレート42を嵌挿、固着して、平板状プレート41の両端部を定着するようにしても良い。
Moreover, in this invention, the method of preventing the edge part peeling of the flat reinforcement member conventionally used can be provided. Specifically, as shown in FIG. 8, a flat plate-
ここで、定着部材として使用する第2のL字状プレート32またはL字状プレート42は、補強部材として使用するFRPプレートと同材質のものであっても、異なる材質からなるFRPプレートであっても良く、さらに、繊維強化していない樹脂板や金属等であっても良い。定着部材としてL字状プレートの幅は、補強に使用するFRPプレートと同じ幅でも良く、また、補強に使用するFRPプレートと異なる幅でも良い。ただし、定着部材のプレート幅があまり狭すぎると、十分な定着効果が得られなくなるため、補強用のプレート幅の50%以上、好ましくは80%以上の幅を有しているのが望ましい。幅を広くすれば、それだけ高い定着効果は得られるが、その分、コンクリート面に形成する溝を長くする必要があったり、接着剤の使用量や定着部材自体のコストがかさみ、所定の定着効果が得られれば十分であるため、補強用のプレート幅の150%程度以下とするのが望ましい。また、補強用のプレートと重ね合わせる部分の長さについても、所望の定着強度が得られる必要十分な長さであれば良い。定着部材としてL字状プレートの折り曲げ先端部の長さは、構造物に埋め込まれる部分が本発明のL字状FRPプレートの折り曲げ先端部と同等の長さであれば良く、したがって、補強部材の厚み分長くしておけばよい。また、先端形状についても、本発明のL字状FRPプレートと同様に種々の形状のものが使用可能である。
Here, the second L-shaped
更に、補強用のFRPプレートが隣接して並列に設置される場合、これらの端部を一括して固定するように、更に幅の広いL字状のプレートを用いることも可能である。 Further, when the reinforcing FRP plates are installed adjacently in parallel, it is also possible to use a wider L-shaped plate so as to fix these end portions together.
尚、このような定着部材を用いる定着方法は、図9に示したような従来のアンカーボルトと押さえ具との組み合わせになる定着方法と類似しているように見られるが、従来のアンカーボルトでは点でのアンカー効果であり、そのため、従来はアンカーボルトを深く埋設する必要があった。これに対し、本発明が溝による面でのアンカー効果であるため、溝自体浅く形成することができ、構造物への影響を最小限に留めることが可能となる。 The fixing method using such a fixing member seems to be similar to the fixing method in which the conventional anchor bolt and the pressing tool are combined as shown in FIG. This is an anchor effect at a point, and therefore, conventionally, it was necessary to embed anchor bolts deeply. On the other hand, since the present invention has the anchor effect on the surface by the groove, the groove itself can be formed shallowly, and the influence on the structure can be minimized.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited only to an Example.
実施例1
炭素繊維を一方向に配し、高温硬化型の樹脂を含浸したプリプレグシートを複数枚積層し、厚さ1.2mm、幅50mm、長さ2020mmの積層体を得、長手方向の両端部から10mmの部分でほぼ直角に折り曲げ、この状態を維持したまま、加圧加熱して、L字状端部を有するFRPプレートを得た。
Example 1
A plurality of prepreg sheets with carbon fibers arranged in one direction and impregnated with a high-temperature curable resin are laminated to obtain a laminate having a thickness of 1.2 mm, a width of 50 mm, and a length of 2020 mm, and 10 mm from both ends in the longitudinal direction. The FRP plate having an L-shaped end was obtained by bending at a substantially right angle and heating under pressure while maintaining this state.
補強されるコンクリート面を下地処理した後、FRPプレート端部の位置する部分に、コンクリートカッターを用いて、深さ15mm、幅2.5mm、長さ70mmの溝を形成した。次に、FRPプレート貼り付け面にプライマー層を塗布形成し、更に、前記溝も含めて接着剤(コニシ(株)製、商品名「ボンドE−2370M」)を所定厚さに塗布し、FRPプレートの貼り付け面にも同様に接着剤を塗布した。このFRPプレートの端部を前記溝に嵌挿し、ローラーを用いてコンクリート面とFRPプレートとの間に空隙が生じないように十分に押さえ込み、はみ出た接着剤を除去した。 After the concrete surface to be reinforced was ground-treated, a groove having a depth of 15 mm, a width of 2.5 mm, and a length of 70 mm was formed in a portion where the end of the FRP plate was located. Next, a primer layer is applied and formed on the FRP plate affixing surface, and an adhesive (trade name “Bond E-2370M” manufactured by Konishi Co., Ltd.) including the groove is applied to a predetermined thickness. The adhesive was similarly applied to the affixing surface of the plate. The end of the FRP plate was inserted into the groove, and was sufficiently pressed using a roller so that no gap was generated between the concrete surface and the FRP plate, and the protruding adhesive was removed.
このようにして補強したコンクリート面に所定荷重を付加して端部のはがれを評価したが、溝を形成せずに平板状のFRPプレートを同様に貼り付けただけのもので端部剥離が生じる荷重においても端部剥離は生じず、剥離防止効果が確認された。 The end face peeling was evaluated by applying a predetermined load to the concrete surface reinforced in this way. However, the end peeling occurred only by attaching a flat FRP plate without forming a groove. Even at the load, no end peeling occurred, and the peeling preventing effect was confirmed.
実施例2
実施例1において、長手方向の一端部のみがL字状に成形された第1のFRPプレート31を用い、図7(a)に示すように、実施例1同様にしてL字先端部分をコンクリート面に形成された溝に嵌挿し、一端部を定着した。
Example 2
In Example 1, the
厚さ1.2mm、幅50mm、上記のFRPプレートとの重ね合わせ面の長さが100mm、先端部が12mmのL字状の炭素繊維含有のFRPプレートを引き抜き成型により製造し、定着部材(第2のプレート32)とした。 An L-shaped carbon fiber-containing FRP plate having a thickness of 1.2 mm, a width of 50 mm, a length of an overlapping surface with the FRP plate of 100 mm, and a tip of 12 mm is manufactured by pultrusion molding, 2 plate 32).
第1のプレート31の定着されていないもう一方の端部近傍にも同様に溝34を形成し、該溝にも接着剤を充填した。第2のプレート32の接着面に接着剤を塗布し、溝に先端部分を嵌挿すると共に、第1のプレート31に第2のプレート32の接着面を重ねて貼り合わせ、第1のプレート31のもう一方の端部も定着した。
A groove 34 was similarly formed near the other end of the
実施例1と同様、十分な剥離防止効果が確認された。 Similar to Example 1, a sufficient peeling prevention effect was confirmed.
実施例3
幅50mm、厚さ1.2mmの長尺状炭素繊維樹脂プレートのロールから、長さ2000mmを切り出し、実施例1と同様に下地処理したコンクリート面に該プレートを貼り付けた。該プレートの長手方向の両端部近傍のコンクリート面に溝を形成し、同様に接着剤を充填しておき、実施例2と同様に得られた定着部材にて両端部の定着を行った。実施例1と同様、十分な剥離防止効果が確認された。
Example 3
From a roll of a long carbon fiber resin plate having a width of 50 mm and a thickness of 1.2 mm, a length of 2000 mm was cut out, and the plate was affixed to a concrete surface that had been ground-treated in the same manner as in Example 1. Grooves were formed in the concrete surface near both ends in the longitudinal direction of the plate, and the adhesive was filled in the same manner, and both ends were fixed with the fixing member obtained in the same manner as in Example 2. Similar to Example 1, a sufficient peeling prevention effect was confirmed.
1 FRPプレート
11 端部
12 角部
2 コンクリート
3 溝
21 コンクリート
22 コンクリートカッターの刃
23 溝
24、24’ FRPプレート
31 第1のL字状プレート
32 第2のL字状プレート
33 コンクリート
34 溝
41 平板状プレート
42 L字状プレート
43 コンクリート
44 溝
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