JP3918310B2 - Beam bending reinforcement structure and bending reinforcement method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート部材である梁の曲げ補強を図るときに用いて好適な梁の曲げ補強構造および曲げ補強工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造等からなる柱、梁、橋脚、煙突等のコンクリート部材の曲げ補強を図る方法の一つとして、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の強化繊維材料からなる補強シートを、コンクリート部材の表面に沿わせて配設するものがある。
【0003】
このような補強シートをコンクリート部材の表面に固定するには、一般に接着剤等が多用されている。ところが、接着剤等で補強シートを単に貼り付けるのみでは、何らかの原因で補強シート(特に端部)が剥がれてしまったときには、補強効果を十分に発揮することができない。このため、補強シートの端部をコンクリート部材に打設したアンカーおよび鋼板等で固定することにより、補強シートの端部の定着を確実とするための工夫が従来より行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のコンクリート部材の曲げ補強構造および曲げ補強工法では、以下のような問題が存在する。
まず、補強シートの端部をアンカーおよび鋼板で定着するには、アンカー打ちに手間が掛かる。しかも鋼製のアンカーは大径であるために、特に既存の建物に補強シートを取り付ける場合には、工事中に発生するアンカー打ちの騒音や振動が問題となる。
また、アンカーの頭部や取付金物がコンクリート部材の表面から突出することになるため、仕上げ用のパネル等の仕上げ材を取り付ける場合にはブラケット等によるクリアランスの確保が必要となり、この点においても施工の手間がかかるという問題がある。
【0005】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、補強シートにより梁の補強を行うに当たり、補強シートの定着を円滑かつ確実に行い、有効な補強効果を得ることのできる梁の曲げ補強構造および曲げ補強工法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、コンクリート部材である梁の曲げ補強構造であって、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等、複数本の強化繊維をその長さ方向の一部で一体に束ねられてなる定着用アンカーが、前記束ねた部分をコンクリート部材に形成された孔に定着させるとともに、束ねていない部分を前記梁の表面に沿わせた状態で配設されてなり、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の強化繊維からなるシート状の補強材が、前記梁の連続する方向に延在するよう該梁の表面に沿って配設されて、該補強材の少なくとも端部が前記定着用アンカーの束ねていない部分に重ねて接合されることによって、前記補強材が前記定着用アンカーを介して前記梁に定着され、前記補強材と前記定着用アンカーの端部とが重なる部分には、前記補強材の連続する方向に直交する定着補強部材が重ねて配設されていることを特徴としている。
【0007】
このようにして、補強材を定着用アンカーを介して定着させることによって、その両端部を確実に定着させることができる。
また、補強材と定着用アンカーの端部とが重なる部分に、補強材の連続する方向に直交する定着補強部材を重ねて配設することにより、補強材と定着用アンカーとが重なる部分の定着強度が一層高められる。
また、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の強化繊維からなるシート状の補強材は十分な強度を有していながらも、軽量であることから施工時の取り扱いも容易である。
【0008】
そして、特に請求項1に係る発明の梁の曲げ補強構造は、前記定着用アンカーの前記束ねた部分には、硬化性充填材による前記孔に対する定着強度を高めるための凸部またはこぶが設けられていることを特徴としている。
【0009】
これにより、定着用アンカーの梁に対する定着強度が、凸部またはこぶによってより高められる。
【0012】
請求項3に係る発明は、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の強化繊維からなるシート状の補強材をコンクリート部材である梁の連続する方向に沿わせて配設して貼り付けることによって曲げ補強を行う梁の曲げ補強工法であって、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等、複数本の強化繊維からなる定着用アンカーの一端部をコンクリート部材に形成した孔に挿入し、前記孔に硬化性充填材を充填して該定着用アンカーの一端部を前記孔に対して定着するとともに、該定着用アンカーの他端部を広げて梁の表面に定着し、前記補強材の端部を前記定着用アンカーの他端部に重ねて接合することによって、該補強材の端部を前記定着用アンカーを介して前記梁に対して定着し、それら定着用アンカーと補強材との重ね合わせ部には、さらに定着補強部材を重ねて配設することを特徴としている。
【0013】
これにより、補強材を定着用アンカーを介して定着させることができる。
【0014】
そして、特に請求項2に係る発明の梁の曲げ補強工法は、前記定着用アンカーの一端部を前記孔に挿入して定着するに際しては、複数本の強化繊維を揃えてその長さ方向中央部で折り曲げながらその折り曲げ部を孔内に挿入することにより、該折り曲げ部を定着用アンカーの一端部として前記孔に対して定着することを特徴としている。
【0015】
これにより、複数本の強化繊維を束ねた定着用アンカーを予め製作する必要がなくなる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る梁の曲げ補強構造および曲げ補強工法の実施の形態について説明するが、併せて、参考例として柱を対象とする曲げ曲げ補強構造および曲げ補強工法についても説明する。なお、以下の説明では、便宜上、梁を対象とする本来の実施の形態を第一の実施の形態といい、柱を対象とする参考例を第二の実施の形態という。
また、本発明の曲げ補強構造において用いる定着用アンカーは束ねた部分に凸部またはこぶが設けられているものであり、また本発明の曲げ補強工法においては定着用アンカーの一端部を孔に挿入して定着するに際してその長さ方向中央部を折り曲げながら孔内に挿入して定着するのであるが、以下の実施形態では参考のためにそれ以外の構造の定着用アンカーや、折り曲げて定着する以外の手法についても併せて説明する。
【0017】
[第一の実施の形態]
まず、本発明の本来の実施の形態である梁の曲げ補強構造および曲げ補強工法について説明する。
【0018】
図1に示すものは、鉄筋コンクリート造,鉄骨鉄筋コンクリート造等からなる構造物の一部であり、この図において、符号10は柱(コンクリート部材)、11は梁(コンクリート部材)、12は梁11上に形成された床、13は壁、をそれぞれ示している。
【0019】
この図に示すように、梁11の曲げ補強を図るため、梁11の下面に沿わせて補強シート(補強材)C1が接着されている。補強シートC1は、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の強化繊維材料からなり、梁11が連続する方向、すなわち梁11の軸線方向に対して補強効果が得られるようその繊維方向(クロス状である場合にはその織り方向)が設定されている。
【0020】
この補強シートC1は、その両端部が定着用アンカーD1によって定着されている。図2に示すように、定着用アンカーD1は、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の多数本の強化繊維fを、例えばその基端部側の束部15で接着剤、樹脂等で一体に束ねたもので、その先端部側において強化繊維fは束ねられていない。図1に示したように、定着用アンカーD1は、その束部15が梁11の両端部に位置する柱10,10に形成された孔(図示なし)内に差し込まれ、さらに孔(図示なし)内に接着剤等が充填されることによって、柱10に定着されている。このとき、定着用アンカーD1の束部15は、図1において左側に示したように、柱10に斜めに定着させても良いし、また図1において右側に示したように、柱10に対して直交するよう定着させても良く、さらには、梁11の端部の下面あるいは側面に定着させるようにしてもよい。
このようにして定着された定着用アンカーD1の先端部側の強化繊維fは、梁11の下面に沿わせて広げられ、その上に補強シートC1が被せられている。そして、これら定着用アンカーD1と補強シートC1とは、接着剤によって接着されている。
【0021】
さらに、定着用アンカーD1の先端部の強化繊維fと補強シートC1とが重なり合った部分には、定着補強部材20がさらに重ねて配設されている。この定着補強部材20は、補強シートC1と同様の材料からなり、補強シートC1とは直交する方向に対して補強効果が得られる方向性を有しており、その両端部が梁11の両側面に接着されている。
【0022】
そして、床12の上面には、梁11をさらに補強するため、梁11の上端側に対応した位置に補強シートC2が接着されている。
【0023】
このようにして、補強シートC1は、その両端部が定着用アンカーD1を介して梁11に定着され、さらに定着補強部材20によって補強された構成となっている。
【0024】
上述したように、梁11の下面には、その軸線方向に延在する補強シートC1がその略全長にわたって配設され、その両端部が、多数の強化繊維fからなる定着用アンカーD1を介して定着され、さらに定着補強部材20が重ね貼りされた構成となっている。これにより、補強シートC1を特にその両端部において確実に定着させることができ、端部の剥がれ等の発生を防止して、梁11の曲げに対する補強効果を確実に発揮することが可能となる。
【0025】
また、その施工に際しても、定着用アンカーD1の束部15を定着させるための孔をあけるだけでよく、通常のアンカー等に比較してその径も小さくてすむので、騒音や振動の発生を最小限に抑えることができ、既存の建物等への適用も容易に行うことができる。さらに、補強シートC1を配設した後にはその表面に突起物が生じず、その上に仕上げ材を配設するにしてもその施工にも何ら余計な手間が掛かることもない。
【0026】
なお、上記第一の実施の形態において、定着用アンカーD1の先端部は束ねられていない状態となっているが、図3に示すように、施工時に強化繊維fが引っかかったり折れたりするのを防止するため、セロハン21等を巻き付けるようにしても良い。
【0027】
また、上記第一の実施の形態において、定着用アンカーD1を、その一端部側に束部15を設け、多数本の強化繊維fを束ねる構成としたが、その断面形状は、図4に示すように、円形のもののほか、矩形、三角形、楕円形、長円形、C字型、十字型、あるいは多角形、不整形等、いかなるものであっても良い。
【0028】
但し、本発明においては、図5(a)〜(d)に示すように、定着用アンカーD1の定着をより確実とするため、束部15に凸部22を設けたり、こぶ23を設けることとする。もちろん、この凸部22やこぶ23の形状や位置、数等についても何ら限定するものではない。また、図5(e)に示すように、束部15の端部の外周面にネジ部24を形成するようにしても良い。このような場合には、この定着用アンカーD1を定着させるための孔に雌ねじ部を形成する等して、束部15のネジ部24をねじ込むことによって定着を確実にすることができる。
【0029】
[第二の実施の形態]
次に、参考例として、柱の曲げ補強構造および曲げ補強工法を第二の実施の形態として説明する。以下に説明する第二の実施の形態において、前記第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付し、その説明を省略する。
【0030】
図6に示すように、柱10には、その四側面それぞれに沿って、曲げ補強を図るため、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の強化繊維材料からなる補強シート(補強材)C3が、柱10が連続する方向すなわち上下方向に延在するよう配設されている。この補強シートC3は、上下の両端部が、定着用アンカーD2によって定着されている。
【0031】
図7に示すように、各定着用アンカーD2は、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の多数本の強化繊維fを、その長さ方向中央部所定長にわたる束部25で、接着剤、樹脂等で一体に束ねたもので、束部25に対して両端部側の部分において強化繊維fは束ねられていない。
図6に示したように、このような定着用アンカーD2は、補強シートC3の幅方向両側に配置されており、束部25が、柱10の周囲近傍の床12に形成された孔(図示なし)に位置するよう差し込まれ、この孔(図示なし)に接着剤等によって定着されている。そして、定着用アンカーD2の束部25の上下の強化繊維fは、床12の上方,下方それぞれにおいて、柱10の側面に沿うよう広げられ、その上に補強シートC3が被せられ、接着剤等によって互いに接着されている。
【0032】
さらに、定着用アンカーD2の強化繊維fと補強シートC3とが重なり合った部分には、定着補強部材30が柱10の四側面に巻き付けられるようにして重ねて配設されている。この定着補強部材30は、補強シートC3と同様の材料からなり、補強シートC3とは直交する方向に対して補強効果が得られる方向性を有している。
【0033】
上述した柱10の曲げ補強構造および曲げ補強工法によっても、前記第一の実施の形態と同様の効果を柱10に対して奏することができる。
【0034】
なお、上記第二の実施の形態において、定着用アンカーD2の束部25については、前記第一の実施の形態で示した定着用アンカーD1と同様に、図3ないし図5に示したような種々のバリエーションが適用可能である。
また、説明のために用いた図6には、左側の柱10にのみ補強シートC3が配設されているが、もちろん右側の柱10にも同様に適用することが可能である。
【0035】
なお、上記第一および第二の実施の形態において、補強シートC1ないしC3,定着用アンカーD1およびD2を定着させるために接着剤等を用いる構成としたが、その材料については、所要の定着力を発揮できるのであればいかなるものを用いても良く、有機材料,無機材料等を何ら問うものではない。
また、補強シートC1およびC3を、定着用アンカーD1およびD2に定着させるときに、接着ではなく他の接合方法を採用することも可能である。
【0036】
さらに、補強に用いる補強シートC1ないしC3,定着用アンカーD1およびD2についても、前記した炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等に限らず、他の強化繊維を採用することも可能であり、繊維方向(クロスの場合には織り方向)等についても、所要の方向に補強効果を発揮できるのであれば、縦・横・斜め等を問うものではない。加えて、重ねる枚数についても限定するものではない。また、補強シートC1ないしC3を予めFRP(繊維強化プラスチック)として用いても良い。
【0037】
さらに加えて、定着補強部材20,30については、鋼板等を用いても良い。
【0038】
また、定着用アンカーD1,D2の束ねられていない部分の強化繊維fの広げ方は任意であり、図8に示すように、一方向、二方向、四方向、あるいは全方向等、いかなるように広げても良い。
【0039】
加えて、定着用アンカーD1,D2は、図4に示したようなものを組み合わせて使用するようにしても良い。また、例えば図9に示すように、断面略C字状の定着用アンカーD’と、多数本の強化繊維fの束35(一体に束ねてはいない)とを組み合わせて用いても良い。この場合、まず、図9(a)に示すように、定着用アンカーD’を柱10,梁11,床12等に形成した孔31に定着させる。続いて図9(b)に示すように、略C字状の定着用アンカーD’の内側に多数本の強化繊維fの束35(一体に束ねてはいない)を挿入し、さらに孔31内に接着剤等を充填して定着用アンカーD’および束35を定着させる。そして、図9(c)に示すように、定着させた定着用アンカーD’および束35の強化繊維fを広げ、その上に補強シートC1あるいはC3を接着するようにしても良い。
【0040】
これ以外にも、定着用アンカーD1,D2については、束部15を、図10に示すように、筒状あるいはリング状の留め具50,51,52等で束ねる構成とすることも可能である。このような留め具50,51,52を用いれば、定着用アンカーD1の定着強度を高めることが可能である。しかも、これら留め具50,51,52はその装着を容易に行うことができる。もちろん、留め具の形状はこれ以外のものであっても良い。
【0041】
また、定着用アンカーD1は、複数本の強化繊維fを、現場において接着剤や樹脂に含浸して束ねる構成も採用することができる。さらに、複数本の強化繊維fを、予め、その端部においてのみ樹脂等で束ねておき、現場においてその所定長部分を樹脂等に含浸するようにしても良い。このようにすれば、定着用アンカーD1を定着させるための孔の深さに応じて臨機応変に束部15の長さを設定することが可能となる。
【0042】
但し、本発明の曲げ補強工法においては、定着用アンカーの一端部を孔に挿入して定着するに際してその長さ方向中央部を折り曲げながら孔内に挿入して定着することとし、その際、複数本の強化繊維fをバラバラのまま孔内に配し、孔内に注入する硬化性充填材によって、これら複数本の強化繊維fをその長さ方向の一部において一体に束ね、かつ定着させる構成としても良い。
図11に示すように、定着用アンカーD3は、多数本の強化繊維fを、その長さ方向中央部で折り曲げ、これを例えば床12の下面等に形成された孔55内に挿入し、さらにこの孔55内に接着剤56等の硬化性充填材を充填することによって定着されている。これにより定着用アンカーD3は、複数本の強化繊維fが接着剤56等によってその長さ方向の一部で一体に束ねられるとともに、この孔55に定着された構成となっている。
このような定着用アンカーD3を用いて施工を行うには、まず図12(a)に示すように、床12の下面の所定位置に孔55を削孔し、次いで図12(b)に示すように、この孔55内に接着剤56を注入する。続いて、図12(c)に示すように、所定本数の強化繊維fを、その長さ方向中間部において、先端が例えばV字状とされたロッド57で保持し、これを図12(d)に示すように、孔55内に押し込む。次いでロッド57のみを引き抜くと、図12(e)に示すように、押し込まれた強化繊維fは、孔55内の接着剤56が硬化することによって、その長さ方向中間部が孔55に定着され、これにより定着用アンカーD3が孔55に定着されたこととなる。
このような構成の定着用アンカーD3を用いれば、前記第一あるいは第二の実施の形態で示したように、複数本の強化繊維fを束ねた定着用アンカーを予め製作する必要がなくなる。したがって、より低コスト化を図ることが可能となるばかりでなく、現場において適宜強化繊維の本数や長さを変更することが容易に行え、これによって施工を一層簡単なものとすることが可能となる。
【0043】
ところで、上記のようにして定着させた定着用アンカーD1,D2の引き抜き試験を行うには、図13(a)に示すように、定着用アンカーD1,D2をコンクリートZに形成した孔H内に挿入し、ここに定着用アンカーD1,D2の定着に用いる樹脂J等を注入する。そして、図13(b)に示すように、定着用アンカーD1,D2をコンクリートZの表面にセットしたパイプP内に通し、パイプP内には膨張性セメント等を注入し、定着用アンカーD1,D2とパイプPとを一体化する。そして、コンクリートZに反力台Bをセットし、センターホール型等のジャッキXを反力台Bに設置する。そして、パイプPの先端部に形成されたネジ部にナットNを螺着させ、この状態でジャッキXを駆動源Gで伸ばし、定着用アンカーD1,D2の引き抜き試験を行うようにする。
このようにすれば、定着用アンカーD1,D2自体に傷を付けることなく引き抜き試験を行うことが可能である。
【0044】
さらに、本発明の曲げ補強構造および曲げ補強工法を適用する対象の梁としては、新設・既設を問うものではない。
【0045】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものとしても良いのは言うまでもない。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る梁の曲げ補強構造によれば、複数本の強化繊維からなる定着用アンカーを、強化繊維が束ねられた部分をコンクリート部材に形成された孔に定着させるとともに、束ねていない部分を梁の表面に沿わせて配設する。そして、シート状の補強材を、梁の連続する方向にその表面に沿って配設してその少なくとも端部を定着用アンカーの束ねていない部分に重ねて接合することによって、補強材を定着用アンカーを介して梁に定着させた構成となっている。これにより、補強材の端部を梁に確実に定着させることができる。したがって、補強材の端部の剥がれ等の発生を防止して、梁の曲げに対する補強効果を確実に発揮することが可能となる。また、その施工に際しても、定着用アンカーの束部を定着させるための孔を形成するのみでよく、しかも通常の鋼製のアンカー等に比較して孔も小径で済むので、騒音や振動の発生を最小限に抑えることができ、既存の建物等への適用も容易に行うことができる。さらに、補強材を配設した後にはその表面に突起物が生じないため、仕上げ材の施工にも何ら余計な手間が掛かることもない。
【0047】
また、補強材が定着用アンカーの端部と重なる部分に、補強材が連続する方向に直交する定着補強部材が配設された構成となっている。これにより、補強材の定着をより確実に行うことができ、上記効果をより顕著なものとすることができる。
【0048】
さらに、補強材が、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の強化繊維からなるシート状のものである構成となっている。このような補強材は十分な強度を有していながらも軽量であることから、施工時の取り扱いも容易であり、作業者の負担を軽減するとともに、クレーン等が不要であることから、既設の建物の内部等においても工事を円滑に進行させることができる。
そして、特に請求項1に係る梁の補強構造によれば、定着用アンカーの束ねた部分には、硬化性充填材による孔に対する定着強度を高めるための凸部またはこぶが設けられた構成となっている。
これにより、定着用アンカーの梁に対する定着強度が、凸部またはこぶによってより高められる。
【0049】
請求項2に係る梁の曲げ補強工法によれば、シート状の補強材を梁の連続する方向に沿わせて配設するとともに、炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等、複数本の強化繊維からなる定着用アンカーを、コンクリート部材に形成した孔に定着させ、補強材の端部を定着用アンカーの端部に重ねて接合することによって定着させる構成となっている。
これにより、補強材を定着用アンカーを介して定着させることができ、請求項1に係る梁の曲げ補強構造を実現することができ、補強材の端部の剥がれ等の発生を防止して、梁の曲げに対する補強効果を確実に発揮することが可能となる。また、その施工に際しても、定着用アンカーの束ねた部分を定着させるための孔を形成するのみでよく、しかも通常の鋼製のアンカー等に比較して孔も小径で済むので、騒音や振動の発生を最小限に抑えることができ、既存の建物等への適用も容易に行うことができる。さらに、補強材を配設した後にはその表面に突起物が生じないため、仕上げ材の施工にも何ら余計な手間が掛かることもない。
【0050】
そして、特に請求項2に係る工法によれば、定着用アンカーの一端部を孔に挿入して定着するに際しては、複数本の強化繊維を揃えてその長さ方向中央部で折り曲げながらその折り曲げ部を孔内に挿入することにより、該折り曲げ部を定着用アンカーの一端部として前記孔に対して定着する構成となっている。
これにより、複数本の強化繊維を束ねた定着用アンカーを予め製作する必要がなくなり、より低コスト化を図ることが可能となるばかりでなく、現場において適宜強化繊維の本数や長さを変更することも容易に行え、施工を一層簡単なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る梁の曲げ補強構造および曲げ補強工法の第一の実施の形態を示す立断面図である。
【図2】 前記曲げ補強構造および曲げ補強工法に用いる定着用アンカーの一例を示す外観図である。
【図3】 前記定着用アンカーの他の一例を示す外観図である。
【図4】 同定着用アンカーの断面形状の例を示す図である。
【図5】 同定着用アンカーの束部の他の例を示す外観図である。
【図6】 本発明を柱に適用する場合の参考例を示す立断面図である。
【図7】 前記参考例の曲げ補強構造および曲げ補強工法に用いる定着用アンカーの一例を示す外観図である。
【図8】 前記定着用アンカーの広げ方の例を示す図である。
【図9】 同定着用アンカーの他の例を示す図であって、同定着用アンカーを定着させるときの手順を示す図である。
【図10】 同定着用アンカーの束部のさらに他の例を示す外観図である。
【図11】 同定着用アンカーのさらに他の例を示す図であって、複数本の強化繊維を束ねずに、そのまま孔内に挿入して定着させた場合の例を示す側断面図である。
【図12】 図11に示した構成とするときの施工手順を示す工程図である。
【図13】 同定着用アンカーの引き抜き試験方法を示す図である。
【符号の説明】
10 柱(コンクリート部材)
11 梁(コンクリート部材)
20,30 定着補強部材
55 孔
C1,C3 補強シート(補強材)
D1,D2,D3 定着用アンカー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bending reinforcing structure and bending reinforcing construction method of the preferred beam used when achieving bending reinforcement of the beam is concrete member.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of bending reinforcement of concrete members such as columns, beams, piers, chimneys, etc. made of reinforced concrete or steel reinforced concrete, reinforcement made of reinforced fiber materials such as carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, etc. There is one in which a sheet is disposed along the surface of a concrete member.
[0003]
In order to fix such a reinforcing sheet to the surface of a concrete member, generally an adhesive or the like is frequently used. However, if the reinforcing sheet (particularly the end portion) is peeled off for some reason, the reinforcing effect cannot be sufficiently exerted by simply attaching the reinforcing sheet with an adhesive or the like. For this reason, the device for ensuring fixation of the edge part of a reinforcement sheet was conventionally performed by fixing the edge part of a reinforcement sheet with the anchor and steel plate etc. which were cast in the concrete member.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional bending reinforcement structure and bending reinforcement method for concrete members have the following problems.
First, in order to fix the end portion of the reinforcing sheet with an anchor and a steel plate, it takes time to hit the anchor. Moreover, since the steel anchor has a large diameter, particularly when a reinforcing sheet is attached to an existing building, the noise and vibration of anchoring generated during the construction becomes a problem.
Also, since the anchor head and mounting hardware protrude from the surface of the concrete member, it is necessary to secure clearance with brackets when installing finishing materials such as finishing panels. There is a problem that it takes time and effort.
[0005]
The present invention has been made in view of the above, when performing reinforcement of the beam by the reinforcing sheet, subjected to fixing of the reinforcing sheet smoothly and reliably, the beam can be obtained an effective reinforcing effect It is an object to provide a bending reinforcing structure and a bending reinforcing method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0007]
In this way, by fixing the reinforcing material via the fixing anchor, both ends thereof can be reliably fixed.
In addition, by fixing a fixing reinforcing member that is perpendicular to the direction in which the reinforcing material continues in a portion where the reinforcing material and the end of the fixing anchor overlap, fixing of the portion where the reinforcing material and the fixing anchor overlap is arranged. Strength is further increased.
In addition, a sheet-like reinforcing material made of reinforcing fibers such as carbon fiber, aramid fiber, and glass fiber has sufficient strength, but is lightweight and easy to handle during construction.
[0008]
In particular, in the bending reinforcement structure for a beam according to the first aspect of the invention, the bundled portion of the anchor for anchoring is provided with a convex portion or a hump for increasing the fixing strength with respect to the hole by the curable filler. It is characterized by having.
[0009]
Thereby, the fixing strength with respect to the beam of the fixing anchor is further increased by the convex portion or the hump.
[0012]
The invention according to
[0013]
Thereby, the reinforcing material can be fixed through the fixing anchor.
[0014]
In particular, in the bending reinforcement method for a beam according to the second aspect of the invention, when one end of the fixing anchor is inserted into the hole and fixed, a plurality of reinforcing fibers are aligned and the central portion in the longitudinal direction is aligned. The bent portion is inserted into the hole while being bent, and the bent portion is fixed to the hole as one end portion of the fixing anchor.
[0015]
Thereby, it is not necessary to manufacture a fixing anchor in which a plurality of reinforcing fibers are bundled.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a bending reinforcement structure for a beam and a bending reinforcement method according to the present invention will be described. In addition, a bending reinforcement structure and a bending reinforcement method for a column as a reference example will also be described. In the following description, for the sake of convenience, the original embodiment targeting beams is referred to as a first embodiment, and a reference example targeting pillars is referred to as a second embodiment.
In addition, the anchor for fixing used in the bending reinforcement structure of the present invention is provided with a convex portion or a hump in the bundled portion, and in the bending reinforcing method of the present invention, one end of the anchor for anchor is inserted into the hole. When fixing, the center part in the longitudinal direction is bent and inserted into the hole to fix. However, in the following embodiments, for reference, fixing anchors of other structures or other than bending and fixing This method will also be described.
[0017]
[First embodiment]
First, a description will be given of a bending reinforcement structure for a beam and a bending reinforcement method according to the original embodiment of the present invention .
[0018]
1 shows a part of a structure made of reinforced concrete, steel reinforced concrete, or the like. In this figure,
[0019]
As shown in this figure, a reinforcing sheet (reinforcing material) C1 is bonded along the lower surface of the
[0020]
Both ends of the reinforcing sheet C1 are fixed by fixing anchors D1. As shown in FIG. 2, the anchor D1 for fixing is composed of a large number of reinforcing fibers f such as carbon fiber, aramid fiber, glass fiber and the like, for example, integrally with a
The reinforcing fiber f on the distal end side of the fixing anchor D1 thus fixed is spread along the lower surface of the
[0021]
Further, a
[0022]
A reinforcing sheet C2 is bonded to the upper surface of the
[0023]
Thus, both ends of the reinforcing sheet C1 are fixed to the
[0024]
As described above, the reinforcing sheet C1 extending in the axial direction is disposed on the lower surface of the
[0025]
In addition, it is only necessary to make a hole for fixing the bundling
[0026]
In the first embodiment, the tip of the anchor D1 for fixing is not bundled. However, as shown in FIG. 3, the reinforcing fiber f is caught or broken during construction. In order to prevent this, the cellophane 21 or the like may be wound.
[0027]
Further, in the first embodiment, the fixing anchor D1 is configured such that the
[0028]
However, in the present invention, as shown in FIG. 5 (a) ~ (d) , in order to more reliably fixing of the fixing anchor D1, or the
[0029]
[Second Embodiment]
Next, as a reference example, a column bending reinforcement structure and a bending reinforcement method will be described as a second embodiment . In the second embodiment described below, the components common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0030]
As shown in FIG. 6, the
[0031]
As shown in FIG. 7, each fixing anchor D <b> 2 includes a large number of reinforcing fibers f such as carbon fibers, aramid fibers, glass fibers, etc., in a
As shown in FIG. 6, such fixing anchors D <b> 2 are arranged on both sides of the reinforcing sheet C <b> 3 in the width direction, and the
[0032]
Further, the
[0033]
The same effect as that of the first embodiment can be exerted on the
[0034]
In the second embodiment, the
Further, in FIG. 6 used for explanation, the reinforcing sheet C3 is disposed only on the
[0035]
In the first and second embodiments, the reinforcing sheets C1 to C3 and the fixing anchors D1 and D2 are configured to use an adhesive or the like, but the material has a required fixing force. Any material may be used as long as it can exhibit the above, and it does not ask any question about organic materials and inorganic materials.
Further, when the reinforcing sheets C1 and C3 are fixed to the fixing anchors D1 and D2, it is also possible to adopt another joining method instead of adhesion.
[0036]
Further, the reinforcing sheets C1 to C3 and the anchoring anchors D1 and D2 used for reinforcement are not limited to the above-described carbon fibers, aramid fibers, glass fibers, and the like, and other reinforcing fibers can be adopted, and the fiber direction As for (weaving direction in the case of cloth), etc., as long as the reinforcing effect can be exhibited in the required direction, there is no question of vertical, horizontal, diagonal, etc. In addition, the number of stacked sheets is not limited. Further, the reinforcing sheets C1 to C3 may be used in advance as FRP (fiber reinforced plastic) .
[0037]
In addition, steel sheets or the like may be used for the
[0038]
Further, the method of spreading the reinforcing fibers f in the unbundled portions of the fixing anchors D1 and D2 is arbitrary, and as shown in FIG. 8, it is in any way such as one direction, two directions, four directions, or all directions. You can spread it.
[0039]
In addition, the fixing anchors D1 and D2 may be used in combination with those shown in FIG. For example, as shown in FIG. 9, a fixing anchor D ′ having a substantially C-shaped cross section and a bundle 35 (not bundled together) of a large number of reinforcing fibers f may be used in combination. In this case, first, as shown in FIG. 9A, the anchor D ′ for fixing is fixed in the
[0040]
In addition to this, the fixing anchors D1 and D2 can be configured such that the
[0041]
In addition, the fixing anchor D1 may employ a configuration in which a plurality of reinforcing fibers f are impregnated and bundled with an adhesive or a resin on site. Furthermore, a plurality of reinforcing fibers f may be bundled in advance with a resin or the like only at the end portion, and the predetermined length portion may be impregnated with the resin or the like at the site. In this way, the length of the
[0042]
However, in the bending reinforcement method of the present invention, when fixing and fixing one end of the anchor for anchor into the hole, it is inserted and fixed in the hole while bending the central part in the longitudinal direction. A configuration in which a plurality of reinforcing fibers f are arranged in a hole without being separated, and a plurality of reinforcing fibers f are integrally bundled and fixed in a part in the length direction by a curable filler injected into the hole. It is also good.
As shown in FIG. 11, the anchor D3 for fixing is formed by bending a large number of reinforcing fibers f at the center in the longitudinal direction and inserting them into a
In order to carry out construction using such a fixing anchor D3, first, as shown in FIG. 12 (a), a
When the fixing anchor D3 having such a configuration is used, it is not necessary to previously manufacture a fixing anchor in which a plurality of reinforcing fibers f are bundled as shown in the first or second embodiment. Therefore, not only can the cost be reduced, but also the number and length of reinforcing fibers can be easily changed on site, thereby making the construction easier. Become.
[0043]
By the way, in order to perform a pull-out test of the fixing anchors D1 and D2 fixed as described above, the fixing anchors D1 and D2 are placed in the holes H formed in the concrete Z as shown in FIG. The resin J or the like used for fixing the fixing anchors D1 and D2 is injected. Then, as shown in FIG. 13 (b), fixing anchors D1 and D2 are passed through a pipe P set on the surface of concrete Z, expansive cement or the like is injected into the pipe P, and fixing anchors D1 and D2 are injected. D2 and the pipe P are integrated. Then, the reaction table B is set on the concrete Z, and a jack X such as a center hole type is installed on the reaction table B. Then, a nut N is screwed onto a screw portion formed at the tip end of the pipe P, and in this state, the jack X is extended by the driving source G, and a pull-out test of the fixing anchors D1 and D2 is performed.
In this way, it is possible to perform a pull-out test without damaging the fixing anchors D1 and D2.
[0044]
Furthermore, as a beam to which the bending reinforcing structure and the bending reinforcing method of the present invention are applied, it does not matter whether the beam is newly installed or existing.
[0045]
In addition to this, it is needless to say that any configuration may be adopted as long as it does not depart from the gist of the present invention, and the above-described configurations may be appropriately combined.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the bending reinforcement structure for a beam according to
[0047]
In addition, a fixing reinforcing member that is orthogonal to the direction in which the reinforcing material continues is disposed in a portion where the reinforcing material overlaps the end of the fixing anchor. Thereby, fixation of a reinforcing material can be performed more reliably and the said effect can be made more remarkable.
[0048]
Further, the reinforcing material is a sheet-like material made of reinforcing fibers such as carbon fiber, aramid fiber, glass fiber and the like. Since such a reinforcing material has sufficient strength and is lightweight, it is easy to handle during construction, reduces the burden on the operator, and does not require a crane. Construction can proceed smoothly even inside the building.
In particular , according to the beam reinforcing structure according to
Thereby, the fixing strength with respect to the beam of the fixing anchor is further increased by the convex portion or the hump.
[0049]
According to the bending reinforcement method for a beam according to
Thereby, the reinforcing material can be fixed via the anchor for anchoring, the bending reinforcement structure of the beam according to
[0050]
In particular , according to the construction method according to
As a result, it is not necessary to prepare a fixing anchor in which a plurality of reinforcing fibers are bundled in advance, and it is possible not only to reduce the cost, but also to appropriately change the number and length of reinforcing fibers at the site. This can be easily performed, and the construction can be further simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an elevational sectional view showing a first embodiment of a bending reinforcement structure and bending reinforcement method for a beam according to the present invention.
FIG. 2 is an external view showing an example of a fixing anchor used in the bending reinforcing structure and the bending reinforcing method.
FIG. 3 is an external view showing another example of the fixing anchor.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a cross-sectional shape of an identification wearing anchor.
FIG. 5 is an external view showing another example of the bundle portion of the identification wearing anchor.
FIG. 6 is an elevational sectional view showing a reference example when the present invention is applied to a column .
FIG. 7 is an external view showing an example of a fixing anchor used in the bending reinforcement structure and the bending reinforcement method of the reference example .
FIG. 8 is a diagram showing an example of how to spread the fixing anchor.
FIG. 9 is a diagram showing another example of the identification wearing anchor, and is a diagram showing a procedure for fixing the identification wearing anchor.
FIG. 10 is an external view showing still another example of the bundle portion of the identification wearing anchor.
FIG. 11 is a side sectional view showing still another example of the identification wearing anchor, in which a plurality of reinforcing fibers are not bundled but are inserted and fixed as they are in a hole.
12 is a process diagram showing a construction procedure when the configuration shown in FIG. 11 is adopted. FIG.
FIG. 13 is a diagram showing a method for pulling out an identification wearing anchor.
[Explanation of symbols]
10 Pillar (concrete member)
11 Beam (concrete member)
20, 30
D1, D2, D3 Anchor for anchoring
Claims (2)
炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等、複数本の強化繊維をその長さ方向の一部で一体に束ねられてなる定着用アンカーが、前記束ねた部分をコンクリート部材に形成された孔に定着させるとともに、束ねていない部分を前記梁の表面に沿わせた状態で配設されてなり、
炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等の強化繊維からなるシート状の補強材が、前記梁の連続する方向に延在するよう該梁の表面に沿って配設されて、該補強材の少なくとも端部が前記定着用アンカーの束ねていない部分に重ねて接合されることによって、前記補強材が前記定着用アンカーを介して前記梁に定着され、
前記補強材と前記定着用アンカーの端部とが重なる部分には、前記補強材の連続する方向に直交する定着補強部材が重ねて配設され、
前記定着用アンカーの前記束ねた部分には、硬化性充填材による前記孔に対する定着強度を高めるための凸部またはこぶが設けられていることを特徴とする梁の曲げ補強構造。It is a bending reinforcement structure of a beam which is a concrete member,
A fixing anchor formed by integrally bundling a plurality of reinforcing fibers such as carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, etc. in a part in the length direction fixes the bundled portion to a hole formed in the concrete member. Along with the surface of the beam, the unbundled part is arranged,
A sheet-like reinforcing material made of reinforcing fibers such as carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, etc. is disposed along the surface of the beam so as to extend in the continuous direction of the beam, and at least the end of the reinforcing material The portion is joined to the fixing anchor in an overlapped manner so that the reinforcing material is fixed to the beam via the fixing anchor,
In a portion where the reinforcing material and the end of the fixing anchor overlap, a fixing reinforcing member perpendicular to the continuous direction of the reinforcing material is disposed to overlap .
A bending reinforcement structure for a beam, wherein the bundled portion of the fixing anchor is provided with a convex portion or a hump for increasing the fixing strength with respect to the hole by the curable filler.
炭素繊維,アラミド繊維,ガラス繊維等、複数本の強化繊維からなる定着用アンカーの一端部をコンクリート部材に形成した孔に挿入し、前記孔に硬化性充填材を充填して該定着用アンカーの一端部を前記孔に対して定着するとともに、該定着用アンカーの他端部を広げて梁の表面に定着し、
前記補強材の端部を前記定着用アンカーの他端部に重ねて接合することによって、該補強材の端部を前記定着用アンカーを介して前記梁に対して定着し、
それら定着用アンカーと補強材との重ね合わせ部には、さらに定着補強部材を重ねて配設し、
前記定着用アンカーの一端部を前記孔に挿入して定着するに際しては、複数本の強化繊維を揃えてその長さ方向中央部で折り曲げながらその折り曲げ部を孔内に挿入することにより、該折り曲げ部を定着用アンカーの一端部として前記孔に対して定着することを特徴とする梁の曲げ補強工法。A bending reinforcement method for beam reinforcement in which a sheet-like reinforcing material made of reinforcing fibers such as carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, etc. is placed along the continuous direction of the beam, which is a concrete member, and bonded. Because
One end of a fixing anchor made of a plurality of reinforcing fibers such as carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, etc. is inserted into a hole formed in the concrete member, and the hole is filled with a curable filler, and the fixing anchor One end is fixed to the hole, and the other end of the anchor is widened and fixed to the beam surface.
Fixing the end of the reinforcing member to the beam via the fixing anchor by overlapping and joining the other end of the fixing anchor to the other end of the fixing anchor;
In the overlapping portion of the fixing anchor and the reinforcing material, a fixing reinforcing member is further stacked .
When inserting and fixing one end of the fixing anchor into the hole, a plurality of reinforcing fibers are aligned, and the bent portion is inserted into the hole while being bent at the center in the longitudinal direction. A method for bending reinforcement of a beam, wherein the portion is fixed to the hole as one end portion of a fixing anchor.
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