JPH06270335A - 鋼製構造物の補強方法 - Google Patents
鋼製構造物の補強方法Info
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- JPH06270335A JPH06270335A JP8514593A JP8514593A JPH06270335A JP H06270335 A JPH06270335 A JP H06270335A JP 8514593 A JP8514593 A JP 8514593A JP 8514593 A JP8514593 A JP 8514593A JP H06270335 A JPH06270335 A JP H06270335A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡便な作業により、大きな補強効果を発現し
得る鋼製構造物の補強方法を提供する。 【構成】 鋼製構造物の補強をすべき構造要素の表面
に、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンから合成さ
れるエピビスタイプのエポキシプライマーを塗布し、次
いで少なくとも１枚の未硬化状態の長繊維プリプレグを
常温硬化型接着剤を介して貼付ける鋼製構造物の補強方
法。構造物の表面が曲面のような複雑な形状であっても
よい。 【効果】 加熱硬化のような特別な工程を不要とし、補
強による重量増を著しく減少させることができる。
得る鋼製構造物の補強方法を提供する。 【構成】 鋼製構造物の補強をすべき構造要素の表面
に、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンから合成さ
れるエピビスタイプのエポキシプライマーを塗布し、次
いで少なくとも１枚の未硬化状態の長繊維プリプレグを
常温硬化型接着剤を介して貼付ける鋼製構造物の補強方
法。構造物の表面が曲面のような複雑な形状であっても
よい。 【効果】 加熱硬化のような特別な工程を不要とし、補
強による重量増を著しく減少させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタンク、石油タン
ク等の鋼製構造物の補強方法に関し、特に既存の鋼製構
造物の補強方法に関する。
ク等の鋼製構造物の補強方法に関し、特に既存の鋼製構
造物の補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】既存鋼製構造物の中には旧い設計基準・
指針によって構築されたため、現行の基準による構造物
に比べて強度が劣るため補強を必要とする場合とか、構
築後の荷重条件変更等により設計荷重に対して補強を必
要とする場合がある。また構築時の施工不良により溶接
部の欠陥を有する場合等、既存鋼製構造物を補強する必
要を生じる場合が多い。従来の補強方法としては、鋼板
を溶接により付加させる方法とか、不良溶接部分を除去
し、改めて溶接を施工し直す等の方法が行われてきた。
指針によって構築されたため、現行の基準による構造物
に比べて強度が劣るため補強を必要とする場合とか、構
築後の荷重条件変更等により設計荷重に対して補強を必
要とする場合がある。また構築時の施工不良により溶接
部の欠陥を有する場合等、既存鋼製構造物を補強する必
要を生じる場合が多い。従来の補強方法としては、鋼板
を溶接により付加させる方法とか、不良溶接部分を除去
し、改めて溶接を施工し直す等の方法が行われてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの補強
方法を行う場合には、例えば鋼板を溶接により付加させ
る方法では、施工現場における鋼板などの溶接作業が不
可欠であり、溶接は技能の優れた熟練者による確実な作
業を必要とする。また、鋼板の付加による重量の増加に
より、補強範囲が大きくなるという問題点を有してい
る。更に既存鋼製構造物の中には石油貯槽のように使用
中の場合には補強時に火気の使用が困難な場合がある。
本発明の目的は、簡便な作業により、大きな補強効果を
発現し得る鋼製構造物の補強方法を提供することにあ
る。
方法を行う場合には、例えば鋼板を溶接により付加させ
る方法では、施工現場における鋼板などの溶接作業が不
可欠であり、溶接は技能の優れた熟練者による確実な作
業を必要とする。また、鋼板の付加による重量の増加に
より、補強範囲が大きくなるという問題点を有してい
る。更に既存鋼製構造物の中には石油貯槽のように使用
中の場合には補強時に火気の使用が困難な場合がある。
本発明の目的は、簡便な作業により、大きな補強効果を
発現し得る鋼製構造物の補強方法を提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は鋼製構造物の補強方法に関する発明であって、鋼
製構造物の補強をすべき構造要素の表面に、ビスフェノ
ールＡとエピクロロヒドリンから合成されるエピビスタ
イプのエポキシプライマーを塗布し、次いで少なくとも
１枚の未硬化状態の長繊維プリプレグを常温硬化型接着
剤を介して貼付けることを特徴とする。
発明は鋼製構造物の補強方法に関する発明であって、鋼
製構造物の補強をすべき構造要素の表面に、ビスフェノ
ールＡとエピクロロヒドリンから合成されるエピビスタ
イプのエポキシプライマーを塗布し、次いで少なくとも
１枚の未硬化状態の長繊維プリプレグを常温硬化型接着
剤を介して貼付けることを特徴とする。
【０００５】本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭
意検討した結果、鋼製構造物の補強をすべき構造要素の
表面に、未硬化状態の長繊維プリプレグを常温硬化剤を
介して貼付けて補強することに想到し、その際、該構造
要素の表面に、予め特定のプライマーを塗布しておくこ
とにより、該構造要素と該プリプレグとがより強固に一
体化し、大きな補強効果を発現することを見出し本発明
に到達した。
意検討した結果、鋼製構造物の補強をすべき構造要素の
表面に、未硬化状態の長繊維プリプレグを常温硬化剤を
介して貼付けて補強することに想到し、その際、該構造
要素の表面に、予め特定のプライマーを塗布しておくこ
とにより、該構造要素と該プリプレグとがより強固に一
体化し、大きな補強効果を発現することを見出し本発明
に到達した。
【０００６】以下、本発明をより詳細に説明する。本発
明で使用する未硬化状態の長繊維プレプレグは、ガラス
繊維、炭素繊維等の強化繊維を１軸又は２軸方向に配列
したもの、編んだもの、織ったもの、又はランダムに配
列したもの等にマトリックスとしてフェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレ
ート樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸さ
せ、厚さ約０．１〜２mm程度の板状としたものである。
プリプレグとしては、７０℃以上の硬化温度を有する高
温硬化型プリプレグが好適に用いられる。常温における
硬化の進行を防止し、保存性を向上させるためである。
長繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、ビニロン繊
維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維、セラ
ミック繊維、金属繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊
維等が用いられる。長繊維及び熱硬化性樹脂の種類は、
用途に応じ適宜選択すればよく、これらを２種以上組合
せて用いてもよい。長繊維プリプレグとしては、高強
度、高弾性のものが既存鋼製構造物の補強に際して変形
防止の効果が大きいので好ましく用いられる。
明で使用する未硬化状態の長繊維プレプレグは、ガラス
繊維、炭素繊維等の強化繊維を１軸又は２軸方向に配列
したもの、編んだもの、織ったもの、又はランダムに配
列したもの等にマトリックスとしてフェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレ
ート樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸さ
せ、厚さ約０．１〜２mm程度の板状としたものである。
プリプレグとしては、７０℃以上の硬化温度を有する高
温硬化型プリプレグが好適に用いられる。常温における
硬化の進行を防止し、保存性を向上させるためである。
長繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、ビニロン繊
維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維、セラ
ミック繊維、金属繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊
維等が用いられる。長繊維及び熱硬化性樹脂の種類は、
用途に応じ適宜選択すればよく、これらを２種以上組合
せて用いてもよい。長繊維プリプレグとしては、高強
度、高弾性のものが既存鋼製構造物の補強に際して変形
防止の効果が大きいので好ましく用いられる。
【０００７】プライマーとしてはビスフェノールＡとエ
ピクロロヒドリンから合成されるエピビスタイプのエポ
キシプライマーが既存鋼製構造物と補強材である長繊維
プリプレグとの一体性に優れているので好適である。
ピクロロヒドリンから合成されるエピビスタイプのエポ
キシプライマーが既存鋼製構造物と補強材である長繊維
プリプレグとの一体性に優れているので好適である。
【０００８】本発明で使用する常温硬化型接着剤、好ま
しくは１０〜４０℃で硬化する接着剤としては、一般に
使用されるものであればいずれをも使用することができ
る。例えば、尿素樹脂、レゾルシン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂等を基剤としてこれに硬化剤を混合
し、常温で硬化できるようにした接着剤である。特に好
ましい接着剤としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂を基剤とし、これにアミン硬化剤を混合したものを例
示できる。基剤としては、使用する長繊維プリプレグの
マトリックスとなる合成樹脂と同様の樹脂を選択するこ
とも、長繊維プリプレグ及び常温硬化型接着剤との一体
性を図る上で好ましい。
しくは１０〜４０℃で硬化する接着剤としては、一般に
使用されるものであればいずれをも使用することができ
る。例えば、尿素樹脂、レゾルシン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂等を基剤としてこれに硬化剤を混合
し、常温で硬化できるようにした接着剤である。特に好
ましい接着剤としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂を基剤とし、これにアミン硬化剤を混合したものを例
示できる。基剤としては、使用する長繊維プリプレグの
マトリックスとなる合成樹脂と同様の樹脂を選択するこ
とも、長繊維プリプレグ及び常温硬化型接着剤との一体
性を図る上で好ましい。
【０００９】これらの１０〜４０℃の温度で硬化する常
温硬化型接着剤は２３℃で６０００センチポアズ以下好
ましくは１００〜４０００センチポアズの粘度を有する
接着剤溶液に調製されるのが好ましく、用いる溶媒とし
てはエポキシ樹脂等の基剤が可溶な溶媒であればいずれ
の種類であってもよい。例えばシンナー、メチルエチル
ケトン、アセトン等を例示できる。接着剤溶液の粘度が
上記範囲の上限を超えると、溶液が固くなり過ぎるため
塗布作業が困難となること、及び接着剤溶液のプリプレ
グ内部への浸透が充分に進まないこと等により好ましく
ない。上記所定の粘度とするためには、基剤含有量とし
て溶媒１００重量部に対し基剤３００重量部以下、好ま
しくは３０〜１００重量部配合するのがよい。またこの
ような接着剤溶液は、プリプレグの貼付直前若しくはそ
れの１時間以内に塗布するのが好ましい。塗布方法とし
ては一般に知られた各種の塗布方法を採用できるが、特
に好ましくは含浸による方法である。
温硬化型接着剤は２３℃で６０００センチポアズ以下好
ましくは１００〜４０００センチポアズの粘度を有する
接着剤溶液に調製されるのが好ましく、用いる溶媒とし
てはエポキシ樹脂等の基剤が可溶な溶媒であればいずれ
の種類であってもよい。例えばシンナー、メチルエチル
ケトン、アセトン等を例示できる。接着剤溶液の粘度が
上記範囲の上限を超えると、溶液が固くなり過ぎるため
塗布作業が困難となること、及び接着剤溶液のプリプレ
グ内部への浸透が充分に進まないこと等により好ましく
ない。上記所定の粘度とするためには、基剤含有量とし
て溶媒１００重量部に対し基剤３００重量部以下、好ま
しくは３０〜１００重量部配合するのがよい。またこの
ような接着剤溶液は、プリプレグの貼付直前若しくはそ
れの１時間以内に塗布するのが好ましい。塗布方法とし
ては一般に知られた各種の塗布方法を採用できるが、特
に好ましくは含浸による方法である。
【００１０】接着剤溶液の塗布量としては、プリプレグ
１ｍ2 に対し１０〜２００ｇ、好ましくは２０〜１００
ｇである。
１ｍ2 に対し１０〜２００ｇ、好ましくは２０〜１００
ｇである。
【００１１】
【作用】本発明は、常温硬化型接着剤を未硬化状態の長
繊維プリプレグに接触させることにより、常温では硬化
に時間のかかる長繊維プリプレグの硬化を促進し、比較
的短時間で補強のための強度発現に寄与させることがで
きる。
繊維プリプレグに接触させることにより、常温では硬化
に時間のかかる長繊維プリプレグの硬化を促進し、比較
的短時間で補強のための強度発現に寄与させることがで
きる。
【００１２】本発明は、長繊維プリプレグを使用するの
で、鋼板等による補強に比して軽量であり、重量増を防
止できる。使用するプリプレグの強度及び量は目的に応
じて適宜選択できる。更に補強後、着色塗装を行っても
よい。
で、鋼板等による補強に比して軽量であり、重量増を防
止できる。使用するプリプレグの強度及び量は目的に応
じて適宜選択できる。更に補強後、着色塗装を行っても
よい。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例について、添付図面を参
照して説明するが、本発明はこれら実施例に限定されな
い。
照して説明するが、本発明はこれら実施例に限定されな
い。
【００１４】実施例１ 図１は、既存鋼製貯槽に本発明の方法により長繊維プリ
プレグを貼付けた場合の概観図、図２は長繊維プリプレ
グを３層に貼付けた補強部分の拡大断面図である。図２
において符号１は既存鋼製貯槽、２は長繊維プリプレ
グ、３は第１層目の長繊維プリプレグ、４は第２層目の
長繊維プリプレグ、５は第３層目の長繊維プリプレグ、
６はプライマー、７は常温硬化型接着剤である。以下図
２に基づいて本発明の方法を説明する。既存鋼製貯槽１
の外表面に接着剤との親和性を良好とするため、プライ
マー６を塗布する。プライマーとしてはエピビスタイプ
のエポキシプライマーが親和性向上のため好ましく用い
られる。プライマー６が硬化した後に、常温硬化型接着
剤７を塗布する。常温硬化型接着剤は、作業性向上のた
め適宜シンナーで希釈して用いることが好ましい。常温
硬化型接着剤７の塗布後速やかに第１層目の長繊維プリ
プレグ３を貼付ける。長繊維プリプレグが長繊維を１軸
方向に配列したものである場合は、長繊維の配列方向が
補強する方向と一致するように貼付けることが強度補強
効果を発揮させる点で好ましい。長繊維プリプレグ３を
貼付けた後、常温硬化型接着剤７を長繊維プリプレグ３
の表面に塗布し、次いで速やかに第２層目の長繊維プリ
プレグ４を第１層目の長繊維プリプレグ３と同様にして
貼付け、次いで常温硬化型接着剤７を塗布する。以降同
様の方法で第３層目の長繊維プリプレグ５を貼付け、次
いで常温硬化型接着剤７を塗布する。常温硬化型接着剤
７の硬化が進行した時点で本発明の方法による補強工事
は完了する。更に、美観が要求される場合には塗装８を
適宜施す。
プレグを貼付けた場合の概観図、図２は長繊維プリプレ
グを３層に貼付けた補強部分の拡大断面図である。図２
において符号１は既存鋼製貯槽、２は長繊維プリプレ
グ、３は第１層目の長繊維プリプレグ、４は第２層目の
長繊維プリプレグ、５は第３層目の長繊維プリプレグ、
６はプライマー、７は常温硬化型接着剤である。以下図
２に基づいて本発明の方法を説明する。既存鋼製貯槽１
の外表面に接着剤との親和性を良好とするため、プライ
マー６を塗布する。プライマーとしてはエピビスタイプ
のエポキシプライマーが親和性向上のため好ましく用い
られる。プライマー６が硬化した後に、常温硬化型接着
剤７を塗布する。常温硬化型接着剤は、作業性向上のた
め適宜シンナーで希釈して用いることが好ましい。常温
硬化型接着剤７の塗布後速やかに第１層目の長繊維プリ
プレグ３を貼付ける。長繊維プリプレグが長繊維を１軸
方向に配列したものである場合は、長繊維の配列方向が
補強する方向と一致するように貼付けることが強度補強
効果を発揮させる点で好ましい。長繊維プリプレグ３を
貼付けた後、常温硬化型接着剤７を長繊維プリプレグ３
の表面に塗布し、次いで速やかに第２層目の長繊維プリ
プレグ４を第１層目の長繊維プリプレグ３と同様にして
貼付け、次いで常温硬化型接着剤７を塗布する。以降同
様の方法で第３層目の長繊維プリプレグ５を貼付け、次
いで常温硬化型接着剤７を塗布する。常温硬化型接着剤
７の硬化が進行した時点で本発明の方法による補強工事
は完了する。更に、美観が要求される場合には塗装８を
適宜施す。
【００１５】上記図２に基づく説明は、長繊維プリプレ
グを３層積層する場合であるが、積層数は所要補強量及
び長繊維プリプレグ１枚当りの強度により適宜選択され
る。
グを３層積層する場合であるが、積層数は所要補強量及
び長繊維プリプレグ１枚当りの強度により適宜選択され
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明の方法によれば、未硬化の長繊維
プリプレグを既存鋼製構造物の表面の凹凸に十分に追従
して貼付けることができ、また既存鋼製構造物からの応
力伝達も容易となるため、補強材である長繊維の強度を
十分に活用した補強方法が提供される。本発明の方法に
よれば、既存鋼製構造物の構成要素の表面が曲面のよう
な複雑な形状であっても、十分な補強を容易に実施でき
る補強方法が提供される。本発明の方法によれば、未硬
化の長繊維プリプレグと常温硬化型接着剤とを併用する
ことにより、加熱硬化のような特別な工程を不要とする
ものであり、短時間で補強硬化を発揮させる補強方法が
提供される。更に本発明の方法によれば、比強度の高い
長繊維を補強材として用いることにより、補強による重
量増を著しく減少させることができ、これにより補強範
囲の拡大あるいは基礎の補強を不要とする補強方法が提
供される。本発明の方法によれば更に、補強材料が軽量
であることにより、揚重機等を使用することなく運搬す
ることができ、また貼付作業を簡易かつ容易化できる補
強方法が提供される。
プリプレグを既存鋼製構造物の表面の凹凸に十分に追従
して貼付けることができ、また既存鋼製構造物からの応
力伝達も容易となるため、補強材である長繊維の強度を
十分に活用した補強方法が提供される。本発明の方法に
よれば、既存鋼製構造物の構成要素の表面が曲面のよう
な複雑な形状であっても、十分な補強を容易に実施でき
る補強方法が提供される。本発明の方法によれば、未硬
化の長繊維プリプレグと常温硬化型接着剤とを併用する
ことにより、加熱硬化のような特別な工程を不要とする
ものであり、短時間で補強硬化を発揮させる補強方法が
提供される。更に本発明の方法によれば、比強度の高い
長繊維を補強材として用いることにより、補強による重
量増を著しく減少させることができ、これにより補強範
囲の拡大あるいは基礎の補強を不要とする補強方法が提
供される。本発明の方法によれば更に、補強材料が軽量
であることにより、揚重機等を使用することなく運搬す
ることができ、また貼付作業を簡易かつ容易化できる補
強方法が提供される。
【図１】既存鋼製貯槽に長繊維プリプレグを積層した場
合の概観図である。
合の概観図である。
【図２】補強部分の拡大断面図である。
１：既存鋼製貯槽、２：長繊維プリプレグ、３：第１層
目の長繊維プリプレグ、４：第２層目の長繊維プリプレ
グ、５：第３層目の長繊維プリプレグ、６：プライマ
ー、７：常温硬化型接着剤
目の長繊維プリプレグ、４：第２層目の長繊維プリプレ
グ、５：第３層目の長繊維プリプレグ、６：プライマ
ー、７：常温硬化型接着剤
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼製構造物の補強をすべき構造要素の表
面に、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンから合成
されるエピビスタイプのエポキシプライマーを塗布し、
次いで少なくとも１枚の未硬化状態の長繊維プリプレグ
を常温硬化型接着剤を介して貼付けることを特徴とする
鋼製構造物の補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8514593A JP3242741B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 鋼製構造物の補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8514593A JP3242741B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 鋼製構造物の補強方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06270335A true JPH06270335A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3242741B2 JP3242741B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=13850498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8514593A Expired - Fee Related JP3242741B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 鋼製構造物の補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3242741B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150068679A1 (en) * | 2010-08-31 | 2015-03-12 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. | Reinforcing method and reinforcing structure for steel structure and elastic layer forming material for reinforcing steel structure |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107955495B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-01-31 | 武汉理工大学 | 一种高分子陶瓷耐磨涂层及其制备方法 |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP8514593A patent/JP3242741B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150068679A1 (en) * | 2010-08-31 | 2015-03-12 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. | Reinforcing method and reinforcing structure for steel structure and elastic layer forming material for reinforcing steel structure |
| US9682535B2 (en) * | 2010-08-31 | 2017-06-20 | Nippon Steel & Sumikin Materials Co., Ltd. | Reinforcing method and reinforcing structure for steel structure and elastic layer forming material for reinforcing steel structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3242741B2 (ja) | 2001-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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