JPH064983B2 - コンクリ−ト構造体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はコンクリート構造体に関するものであり、詳し
くは、柱、梁等の既存のコンクリート構造部材にせん断
補強を施してなるコンクリート構造体に関するものであ
る。

（従来技術） 従来、既存のコンクリート構造部材に耐震性を付与する
ため、鋼板、溶接金網、帯板とモルタルとの複合材、あ
るいは帯板とエポキシ樹脂との複合材、または各種の繊
維強化プラスチック等のせん断補強部材を巻き付け等の
方法で既存のコンクリート構造部材に施す方法が提案さ
れ、実施されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の補強部材の施し方は、コンクリー
ト構造部材と補強部材とを各種の接着剤を用いて一体と
しているため、コンクリート構造部材にクラックが発生
した場合、クラックの発生箇所付近の補強部材に応力が
集中し、クラック幅の小さい段階で補強部材が破壊し、
補強部材の有する強度を十分に利用出来ないという欠点
を有している。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明者等は従来の欠点を解決すべく鋭意検討
を行なった結果、コンクリート構造部材と補強部材とを
一体化せずに設置することによりクラック発生時に生ず
る補強部材に対する応力集中を緩和し、補強部材の有す
る強度が十分利用できることを見い出し、本発明に到達
した。

すなわち、本発明の目的は、せん断補強部材の効果を十
分に発揮できるようにしたコンクリート構造体を提供す
ることにある。そして、その目的は、コンクリート構造
部材の外周に補強部材を施してなるコンクリート構造体
であって、該構造部材と補強部材との間に絶縁部材を非
接着状態として介在させてなることを特徴とするコンク
リート構造体によって達成される。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明で用いるコンクリート構造部材としては、通常の
既存鉄筋コンクリート造および既存鉄骨鉄筋コンクリー
ト造における柱、梁等のコンクリート構造部材が用いら
れる。特に昭和46年以前の設計・計算規準に依り設計・
建設された鉄筋コンクリート造のコンクリート構造部材
にはせん断補強筋の量が少ないためせん断補強効果が大
きい。

補強部材としては、従来公知のものをいずれも適用し得
るが、例えば、プラスチックを炭素繊維、ガラス繊維等
の長繊維で強化した複合材が自重の点より好適である。
繊維としては、特に高強度・高弾性のものがコンクリー
ト構造部材に発生したクラックの拡大を抑制する効果が
大きいので好ましい。

また、プラスチックとは一般的にはエポキシ樹脂が使用
される。

絶縁部材としては、コンクリート構造部材と補強部材と
の間にはさみ込んだ場合に、コンクリート構造部材と絶
縁部材あるいは絶縁部材と補強部材いずれか一方または
両者間で滑りを生じるものであれば特に制限はなく、例
えば、セロハン、ポリエステルフイルム、テフロンフイ
ルム、油性ペイント等が挙げられる。もちろん、これら
の材料は、補強部材の材質およびコンクリート部材との
関係を考慮し、少なくとも三者間で化学反応による結合
を生じないものを適宜選択する。

これらの絶縁部材は、コンクリート構造部材に、巻きつ
け、貼りつけ等の方法によって施し、更にその上に補強
部材を同様に施すが、その際、三者が一体化しないよう
に非接着状態にすることが重要である。また、補強部材
として炭素繊維又はガラス繊維等の無機長繊維を用いる
場合は、繊維にレジンを塗布、あるいはあらかじめ含浸
させておき、絶縁部材を介してコンクリート構造部材に
施したのちレジンの硬化を行うこともできる。

上記コンクリート構造体は、コンクリート構造部材と補
強部材との間に絶縁部材が非接着状態で存在しているた
め、コンクリート構造体に外力が作用して、クラックが
発生した場合、クラックが直接に直近の補強部材には伝
播せず、補強部材の全体に伝播するため、補強部材の伸
びの比率としては小さい値となる。その結果、補強材の
伸び限界に至るまでは、補強部材は破壊せず、したがっ
て外力を吸収する性能、すなわちエネルギー吸収性能を
十分に発揮することが可能となる。

なお、このようにして得られたコンクリート構造体の外
側には補強部材の保護および化粧仕上げを目的として、
任意の材料による被覆を行うことが望ましい。

（効果） 本発明によれば、既存のコンクリート構造部材のせん断
補強を実施する場合に、補強部材の強度を十分に利用す
ることが可能となるとともに補強部材の量を低減するこ
とが可能であり、従来技術に比べ安価にせん断補強を行
うことが可能となる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はその要旨をこえない限り、下記実施例に限定される
ものではない。

（実施例） 中央部に中空を有する無筋コンクリートブロック（内径
４８mm、外径１５０mm、高さ２７０mm）を常法により製
造した。その概観図を第１図に示す。

上記の中空コンクリートブロックの外周を厚さ６０μm
のセロハンテープよりなる絶縁部材で被覆した。その外
側に、補強部材として炭素繊維ストランド（６０００フ
イラメント）を引張力を与えながら５mm間隔にラセン状
に巻きつけ、常温硬化形エポキシ樹脂を塗布し、直後に
箔フエステルタイプのストレイン・ゲージを炭素繊維の
巻きつけ方向に第１図および第２図に示すごとく４ケ所
（図中５〜８で示した歪量測定点Ａ〜Ｄ）に貼りつけ、
エポキシ樹脂を常温にて硬化させ、試験用コンクリート
ブロック（試験体Ａ）を製造した。

また、比較のために、絶縁部材のかわりにコンクリート
ブロックの表面にエポキシ樹脂のプライマーを塗布した
こと以外は試験体Ａと同じ試験用コンクリートブロック
（試験体Ｂ）を製造した。

また、併せて、何らの補強も施さない試験用コンクリー
トブロック（試験体Ｃ）を製造した。

各試験用コンクリートブロック（試験体Ａ・Ｂ・Ｃ）に
クラックを発生させる方法としては、コンクリートブロ
ックの内側から加圧する方法を採用した。

加圧方法としては、コンクリート・岩石などの破砕に使
用される静的破砕剤（膨張材）をコンクリートブロック
の中空部分に充填し、膨張圧により加圧した。

歪測定器を用いて補強部材である炭素繊維の歪量を測定
した。

試験の結果、試験体Ｃは試験体Ａとクラックの発生はほ
ぼ同時であったが、ひきつづきクラックが拡大し、その
結果短時間で破壊に至った。試験体Ｂはクラックの発生
は他の２体に比べ遅かったが、クラックが発生するとま
もなくクラック上の補強部材が破断し、クラックの成長
とともに試験体全体が破壊した。炭素繊維の歪量は測定
点により著るしく差異があり、クラック発生後の補強効
果はほとんどないことを確認した。

試験体Ａはクラックの発生時間は、試験体Ｃとほぼ同時
であったが、クラックの拡大・成長は試験体Ｂと比較し
遅く、従って破壊に至るまでの時間は著るしく遅かっ
た。また炭素繊維の歪量の変化は全測定点とも同じ増加
傾向を示した。

絶縁部材を介した試験体Ａと従来技術による試験体Ｂの
炭素繊維部分の最大歪量の比を表−１に示す。ここでは
両者の比較を容易にするため試験体Ａの各歪量測定点に
おける炭素繊維部分の最大歪量の平均値を1.0とし、試
験体Ａ及びＢの各測定点での最大歪量を該平均値との比
の形で表わした。

これらの比較実験の結果、絶縁部材を介して補強したコ
ンクリート構造体はエネルギー吸収能力に優れ、大変形
に十分耐えることがわかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンクリートブロック試験体の概観図、第２図
は試験体平面における歪量測定点位置、第３図は試験体
平断面の部分拡大図をそれぞれ示す。 １ コンクリートブロック ２ 中空及び静的破砕剤 ３ 補強部材 ４ 絶縁部材 ５ 歪量測定点Ａ ６ 〃 Ｂ ７ 〃 Ｃ ８ 〃 Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート構造部材の外周に補強部材を
   施してなるコンクリート構造体であって、該コンクリー
   ト構造部材と補強部材との間に絶縁部材を非接着状態と
   して介在させてなることを特徴とするコンクリート構造
   体。