JPS62264935A - 繊維で強化した梁形状の構造用部材 - Google Patents

繊維で強化した梁形状の構造用部材

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JPS62264935A
JPS62264935A JP61109308A JP10930886A JPS62264935A JP S62264935 A JPS62264935 A JP S62264935A JP 61109308 A JP61109308 A JP 61109308A JP 10930886 A JP10930886 A JP 10930886A JP S62264935 A JPS62264935 A JP S62264935A
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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〕 本発明は、軽量にして剛性と強度を有する構造用部材に
関する。
〔従来の技術と問題点〕
繊維で強化した材料としては、一般にＦＲＰが知られて
いる。乙のＦＲＰに使用する繊維にはガラス。
カーボンその他のａｔが開発されている。この繊維の強
度は、鋼と同等、または、それ以上のものもあることか
ら、ＦＲＰ各種の荷重を負担する構造物に適用されてお
り、信頼のある鋼に代わりうる特長をもっている。
また一方、乙のＦＲＰは、一般にその比重が鋼の１７５
程度であるため、構造物に適用して全体重量の軽量化を
計るのにきわめて効果がある。
第１図は、本発明が適用される構造用部材の一例を示す
梁材で、１は繊維で強化されたＦＲＰなどの材料で形成
せる長尺の梁部材、２，３は該梁部材１の両端支持部、
４は梁部材１の中間部にあり、外部よりの荷重支持部で
ある。このような梁部材１では、中間部にかかる荷重に
より梁部材１に発生ずる曲げモーメントば、中間部で大
きく両端部で小さくするのが普通である。また、これを
構成する材料の弾性係数は、鋼の１７２０ないし１７５
程度に低いため、断面における曲げ応力を均一にするた
めに、梁部材１、即ち、構造用部材に対し有効な内部補
強構造を施すのが普通である。
このような内部補強を施した従来の構造用部材の例を第
７図に示す。この図で示された内部補強構造は、断面形
状が方形状の梁部材１の内部に、同種の材料」−りなろ
補強板５を設け、内部空間に発泡ウレタンなどの充填材
６を充填したものである。このような構造用部材では、
梁部材１と、この内部に設けた補強板５とが、補強板５
の両端と梁部材１の内面同志の狭い巾での接合となり、
両者の間に作用する引張力、および、剪断力に対して接
合強度が十分でなく、その信頼性が低い。
〔発明の目的〕
本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、簡単
な面も合理的手段により従来技術の問題点を解消せしめ
、前記した利点の多い繊維で強化された材料を利用する
とともに、芯材と被覆部材との接合面積を大きくし、両
者間に作用する引張力、および、剪断力に対する抗力の
大きな構造用部材を提供せんとするものである。
〔発明の構成〕
従来技術の問題点を解決する本発明の構成は、外部を繊
維で強化した材料で形成し、内部に充填材を充填した閉
断面、または、溝形断面をもつ長尺の一次構造体を、複
数個接合一体化して芯材を形成し、該芯材の外部を、繊
維で強化した材料よりなる閉断面構造の被覆部材で被覆
し、接合したこと、および、外部を繊維で強化した材料
で形成し、内部に第一の充填材を充填した閉断面、また
は、溝形断面をもつ長尺の一次構造体の側面に、第二の
充填材を接合一体化して芯材を形成し、該芯材の外部を
、繊維で強化した材料よりなる閉断面構造の被覆部材で
被覆し、接合したことを特徴とするものである。
〔実施例１〕　（第２〜４図） 第２〜４図については、特許請求の範囲第１項に対応す
る実施例の詳細を説明する。
第２図におけろｌｌａは、ｗＡ維で強化したＦＲＰなど
の合成樹脂材料で形成した閉断面をもち、かつ、断面形
状が方形の長尺部材である。該長尺部材１１ａの内部に
は、発泡ウレタンなどの充填材１２ａを充填して一次構
造体ａ１　を構成せしめる。そして、このように構成さ
れた一次構造体ａ１を２個互いの垂直面同志を接合して
芯材ａ２を構成し、該芯材ａ２の外部を、同じ＜　ＦＲ
Ｐなどの材料よりなる繊維で強化した閉断面構造の被覆
部材１３ａで被覆するとともに、この被覆部材１３ａの
内面と、上記芯材ａ２との接触面とを接合して構造部材
本体Ａを構成したものである。また、芯材ａ２の外面と
被覆部材１３ａの内面間に生じる空隙部には、前記充填
材や被服部材と同種の樹Ｈ６１４を充填する。尚この充
填材１４は、」二記被覆部材１３ａを芯材ａ２に被覆ず
ろ前に充填しておくものである。
第３図は、−次構造体ａＩを３個並設してこれらを互い
に接＆して芯材ａ２を構成した実施例を示ｊ７、他の構
造は上記第２図の実施例と同様である。なお、同一部材
には同一記号を用いている。
第４図は他の実施例を示しており、−側を開口した溝形
（チャンネル形）断面をもつ繊維で強化しに長尺部材１
１ｂの内部に、発泡ウレタンなどの充填材１２ｂを充填
して一次構造体す、を構成せしめる。そして、このよう
に構成された一次構造体す、を２個並設し、−次構造体
の背面同志を互いに接合して芯材ｂ２を構成し、該芯材
ｂ２の外部を、ＦＲＰなどの材料よりなる繊維で強化し
た閉断面構造の被覆部材１３ｂで被覆するとともに、こ
の被覆部材１３ｂの内面と、］二二基芯材２との接触面
とを接合して部材本体Ｂを構成したものである。
〔実施例２〕　（第５，６図） 第５，６図について、特許請求の範囲第２項に対応する
実施例の詳細を説明する。
第５図におけるｌｌｅば、ＦＲＰなどの材料で形成し繊
維で強化した閉断面をもち、かつ、断面形状が方形の長
尺部材である。該長尺部材１１ｃの内部には、発泡ウレ
タンなどの充填材１２ｃを充填して一次構造体ｃｌを構
成する。そして、このように構成された一次構造体ｅｌ
の両側に、発泡ウレタンなどの充填材１５ａを夫々均厚
に接合して芯材Ｃ２を構成し、該芯材Ｃ２の外部を、Ｆ
ＲＰなどの材料よりなる繊維で強化した閉断面構造の被
覆部材１３ｃで被覆するとともに、この被覆部材１３ｅ
の内面と、上記芯材Ｃ２との接触面とを接合して部材本
体Ｃを構成したものである。
第６図は他の実施例を示してお秒、−側を開口した溝形
（チャンネル形）断面をもつ繊維で強化した長尺部材１
１ｄの内部に、発泡ウレタンなどの充填材１２ｄを充填
して一次構造体ｄ、を構成する。
そして、このように構成された一次構造体ｄ１の開口側
と相対する垂直面側に、発泡ウレタンなどの充填材１５
ｂを接合して芯材ｄ、を構成し、乙の芯材ｄ２の外部を
、ＦＲＰなどの材料よりなる繊維で強化した閉断面構造
の被覆部材１３ｄで被覆するとともに、この被覆部材１
３ｄの内面と、上記芯材ｄ２どの接触面とを接合して部
材本体りを構成したものである。
Ｃ効　　果〕 上述のように本発明の構成によれば、次のような効果が
得られる。
（ａ）　　芯材と被服部材との接合面の面積が大きく、
かつ、この接合面は部材本体の全周にあるため、接合面
に作用する力が分散して、接合の強度が高くなり、信頼
性が大きい。
（ｂｌ　　長尺部材と接合する充填材の接合面が大きく
とれ、この接合面に作用する力が分散して接合の強度が
高くなり、信頼性が大きい。
（ｅ）　　−次構造体および被覆部材は繊維で強化され
たＦＲＰなどの合成ｔＭ脂材料から成り、強度に対する
重量が小さく構造物としての特性が優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用される一例を示す構造用部材の斜
視図、第２図、第３図、第４図は夫々第１の発明の実施
例の断面図、第５図、第６図は夫々第２の発明の実施例
の断面図、第７図は従来例の断面図である。 １１ａ、　ｌｌｂ、　ｌｌｃ、１　］　ｄ　、、、長尺
部材、　１２ｍ、　１２ｂ、　１２ｃ、　１２ｄ・充填
材、　１３ａ、　１３ｂ、　１３ｅ、　１３ｄ　　被覆
部材、　１４　　充填材、１５ａ、１５ｂ　　充填材ｙ
　ａｌ　、ｂｌ　ｐ　ｃＩ　ｙ　ｄ＋　　−次構造体ｐ
　ａ２　ｙ　ｂ２　ｊ　ｅ２　ｐ　ｄ２　　芯材、　Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄ・部材本体。 特許出願人　　川崎重工業株式会社 第１図 第２図　　　　第３図 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １．事件の表示 昭和６１年　特許願　第１０９３０８号２、発明の名称 繊維で強化した構造用部材 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 （０９７）　　川崎重工業株式会社 ４、代理人 自　　発 ６、補正の対象 明細書２図面 ７、補正の内容 １明細書第３頁第１行の「　曲げモーメント」の次に「
のため、梁部材１の断面」を加入。 ２第１図に符号４を加入下さい。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔第１項〕 （ａ）外部を繊維で強化した材料で形成し、内部に充填
    材を充填した閉断面、または、溝形断面をもつ長尺の一
    次構造体を、複数個接合一体化して芯材を形成し、 （ｂ）該芯材の外部を、繊維で強化した材料よりなる閉
    断面構造の被覆部材で被覆し、接合したことを特徴とす
    る繊維で強化した構造用部材。 〔第２項〕 （ａ）外部を繊維で強化した材料で形成し、内部に第一
    の充填材を充填した閉断面、または、溝形断面をもつ長
    尺の一次構造体の側面に、第二の充填材を接合一体化し
    て芯材を形成し、 （ｂ）該芯材の外部を、繊維で強化した材料よりなる閉
    断面構造の被覆部材で被覆し、接合したことを特徴とす
    る繊維で強化した構造体。
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