(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材に接合部材を用いて接続さ得るＦＲＰ製形材において、
ガラス繊維強化プラスチックによって形成された本体部と、
前記本体部の表面に炭素繊維強化プラスチック層が配置された接合部と、を備え、
前記本体部及び前記接合部は前記接合部材を挿通する開口部を備え、
前記炭素繊維強化プラスチック層は、前記本体部の長手方向に対して平行な方向及び垂直な方向に加えて、前記接合部の開口部における亀裂の進展を抑制するために、前記平行な方向に対して＋６０°を基準にして＋５５°〜＋６５°の角度を有する方向及び−６０°を基準にして−６５°〜−５５°の角度を有する方向に繊維が配向されている、
ことを特徴とするＦＲＰ製形材。
【請求項２】
前記炭素繊維強化プラスチック層は、前記本体部の長手方向に対して平行な方向及び垂直な方向に炭素繊維を編んだシートを含む第一繊維層と、前記平行な方向に対して＋５５°〜＋６５°及び−６５°〜−５５°の角度を有する方向に炭素繊維を編んだシートを含む第二繊維層と、を有することを特徴とする請求項１に記載のＦＲＰ製形材。
【請求項３】
前記炭素繊維強化プラスチック層は、前記平行な方向に配向される炭素繊維の重量比率が、他の方向に配向される炭素繊維の重量比率よりも大きく設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載のＦＲＰ製形材。
【請求項４】
前記炭素繊維強化プラスチック層は、マトリックス内に骨材が含有されている、ことを特徴とする請求項１に記載のＦＲＰ製形材。
【請求項５】
前記骨材は、前記マトリックスを構成する樹脂よりも高圧縮強度の素材により形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のＦＲＰ製形材。
【請求項６】
前記炭素繊維強化プラスチック層は、前記本体部を構成するガラス繊維強化プラスチックと一体に形成されている又は別体に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のＦＲＰ製形材。
【請求項７】
前記接合部は、前記本体部を構成するガラス繊維強化プラスチックと一体に形成された第一炭素繊維強化プラスチック層と、前記本体部を構成するガラス繊維強化プラスチックと別体に形成された第二炭素繊維強化プラスチック層と、を有することを特徴とする請求項１に記載のＦＲＰ製形材。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載のＦＲＰ製形材を含む、ことを特徴とする橋梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＲＰ製形材及び橋梁に関し、特に、ボルトやリベット等の接合部材を用いた接合に適したＦＲＰ製形材及び該ＦＲＰ製形材を用いた橋梁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、Ｈ形鋼や山形鋼等の形鋼は、橋梁、水門、建築物、海洋構造物、プラント等の種々の鋼構造物に使用されている。これらの鋼構造物は、腐食によるメンテナンスや耐震補強工事を行うことがある。例えば、橋梁の耐震補強工事を行う場合、河川に跨がる橋梁のように軟弱な地盤に架設されている橋梁では、橋脚を太くすることが好ましいが、河川の阻害率の関係上、橋脚を太くすることができない場合がある。このような場合、橋脚の上に配置されている上物構造物の軽量化を図りたいというニーズがある。また、メンテナンスによる部品交換を行う場合に、重量物である形鋼を高所に運搬し接合することは、その準備及び作業に多大な工数を要することから、形鋼の軽量化を図りたいというニーズもある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されたように、橋梁の主桁をＦＲＰ製とすることが既に提案されている。ＦＲＰ（繊維強化プラスチック：Fiber Reinforced Plastics）は、軽量で耐食性に優れており、ＦＲＰを用いた橋梁等は、施工が容易であるとともに、耐久性に優れていることは既に公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９４４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された発明は、ＦＲＰ製の主桁（ビーム）は、成形上及び運搬上の観点から所定の長さに制限され、大型の構造物ではＦＲＰ製ビームを接合して使用する必要があることから、その接合部の力学特性の低下を抑制するために創案されたものである。
【０００６】
かかる発明は同質のＦＲＰ製ビームを接合することに着目しているが、橋梁等の大型構造物では全ての部品をＦＲＰ製とすることは現実的でない場合や部品交換の際には部分的にＦＲＰ製の形材を使用する必要がある。この場合、鋼材とＦＲＰ製形材とは異質の部品であることから、特許文献１に記載された発明をそのまま使用することができない。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みて創案されたものであり、ＦＲＰとは異質の鋼材等の金属材に対してボルトやリベット等の接合部材を用いて接合可能なＦＲＰ製形材及び該ＦＲＰ製形材を用いた橋梁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、金属材に接合部材を用いて接続さ得るＦＲＰ製形材において、ガラス繊維強化プラスチックによって形成された本体部と、前記本体部の表面に炭素繊維強化プラスチック層が配置された接合部と、を備え、前記本体部及び前記接合部は前記接合部材を挿通する開口部を備え、前記炭素繊維強化プラスチック層は、前記本体部の長手方向に対して平行な方向及び垂直な方向に加えて、前記接合部の開口部における亀裂の進展を抑制するために、前記平行な方向に対して＋６０°を基準にして＋５５°〜＋６５°の角度を有する方向及び−６０°を基準にして−６５°〜−５５°の角度を有する方向に繊維が配向されている、ことを特徴とするＦＲＰ製形材が提供される。
【０００９】
前記炭素繊維強化プラスチック層は、前記本体部の長手方向に対して平行な方向及び垂直な方向に炭素繊維を編んだシートを含む第一繊維層と、前記平行な方向に対して＋５５°〜＋６５°及び−６５°〜−５５°の角度を有する方向に炭素繊維を編んだシートを含む第二繊維層と、を有していてもよい。
【００１０】
前記炭素繊維強化プラスチック層は、前記平行な方向に配向される炭素繊維の重量比率が、他の方向に配向される炭素繊維の重量比率よりも大きく設定されていてもよい。
【００１１】
前記炭素繊維強化プラスチック層は、マトリックス内に骨材が含有されていてもよい。さらに、前記骨材は、前記マトリックスを構成する樹脂よりも高圧縮強度の素材により形成されていてもよい。
【００１２】
前記炭素繊維強化プラスチック層は、前記本体部を構成するガラス繊維強化プラスチックと一体に形成されていてもよいし、別体に形成されていてもよい。
【００１３】
前記接合部は、前記本体部を構成するガラス繊維強化プラスチックと一体に形成された第一炭素繊維強化プラスチック層と、前記本体部を構成するガラス繊維強化プラスチックと別体に形成された第二炭素繊維強化プラスチック層と、を有していてもよい。
【００１４】
上述したＦＲＰ製形材は、例えば、橋梁に使用される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るＦＲＰ製形材によれば、ＦＲＰとは異質の鋼材等の金属材に対してボルトやリベット等の接合部材を用いて接合する場合であっても、亀裂を生じ難くすることができ、耐久性の高いＦＲＰ製形材を提供することができる。また、かかるＦＲＰ製形材を橋梁に使用することにより、橋梁の軽量化を図ることができ、メンテナンスや耐震補強工事の工数の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るＦＲＰ製形材を示す断面図であり、（ａ）は第一実施形態、（ｂ）は第二実施形態、（ｃ）は第三実施形態、（ｄ）は第四実施形態、を示している。
【図２】本発明の実施形態に係るＦＲＰ製形材を示す側面図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第四実施形態、を示している。
【図３】炭素繊維強化プラスチック層における炭素繊維の配向性を示す説明図であり、（ａ）は接合部に生じる応力を示す概念図、（ｂ）は炭素繊維が配向された方向を示す平面図、である。
【図４】炭素繊維強化プラスチック層の断面図であり、（ａ）は第一例、（ｂ）は第二例、（ｃ）は第三例、を示している。
【図５】ＦＲＰ製形材を使用した橋梁を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は図５（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図１（ａ）〜図５（ｂ）を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係るＦＲＰ製形材を示す断面図であり、（ａ）は第一実施形態、（ｂ）は第二実施形態、（ｃ）は第三実施形態、（ｄ）は第四実施形態、を示している。図２は、本発明の実施形態に係るＦＲＰ製形材を示す側面図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第四実施形態、を示している。図３は、炭素繊維強化プラスチック層における炭素繊維の配向性を示す説明図であり、（ａ）は接合部に生じる応力を示す概念図、（ｂ）は炭素繊維が配向された方向を示す平面図、である。図４は、炭素繊維強化プラスチック層の断面図であり、（ａ）は第一例、（ｂ）は第二例、（ｃ）は第三例、を示している。
【００１８】
図１（ａ）〜図１（ｄ）に示した実施形態に係るＦＲＰ製形材１は、金属材Ｓに接合部材Ｂを用いて接続され得るＦＲＰ製形材であって、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）によって形成された本体部２と、本体部２の表面に炭素繊維強化プラスチック層３１，３２が配置された接合部３と、を備え、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２は、本体部２の長手方向に対して平行な方向（０°）及び垂直な方向（９０°）に加えて、平行な方向（０°）に対して±５５〜６５°の角度を有する方向に炭素繊維が配向されている。
【００１９】
図１（ａ）〜図１（ｄ）に示したＦＲＰ製形材１は、何れもＨ形材の場合を図示しているが、本実施形態に係るＦＲＰ製形材１は、Ｈ形材に限定されるものではない。例えば、ＦＲＰ製形材１は、Ｉ形材、Ｔ形材、山形材、溝形材、Ｚ形材、平材等の形材であってもよい。また、これらの実施形態に係るＦＲＰ製形材１は、鋼材等の金属材Ｓとの接合に適したＦＲＰ製形材を提供するものであるが、ＦＲＰ製形材１同士を接合する場合に使用してもよい。
【００２０】
本体部２は、例えば、図１（ａ）に示したように、一本のウェブ２１と、その両端に配置された一対のフランジ２２と、を有している。第一実施形態に係るＦＲＰ製形材１は、フランジ２２に接合部３が形成される。フランジ２２の各表面には、炭素繊維強化プラスチック層３１が、本体部２を構成するガラス繊維強化プラスチックと一体に形成されている。炭素繊維強化プラスチックは、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）と呼ばれることもある。
【００２１】
かかる炭素繊維強化プラスチック層３１は、例えば、本体部２を成形する際に、所望の炭素繊維シートを積層してマトリックス材に含浸させることによって形成される。このように、炭素繊維強化プラスチック層３１を本体部２と一体に形成することにより、ＦＲＰ製形材１の製造工程の簡略化を図ることができる。
【００２２】
図１（ｂ）に示した第二実施形態に係るＦＲＰ製形材１は、図１（ａ）に示したＦＲＰ製形材１に加えて、ウェブ２１にも接合部３が形成されたものである。ウェブ２１の接合部３は、炭素繊維強化プラスチック層３２により構成される。図２（ａ）に示したように、ウェブ２１の接合部３は、例えば、ＦＲＰ製形材１の長手方向の両端部に配置されることから、長手方向の一部分にのみ炭素繊維強化プラスチック層３２が形成される。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、説明の便宜上、金属材Ｓ及び接合部材Ｂの図を省略してある。
【００２３】
フランジ２２に一体に形成された炭素繊維強化プラスチック層３１は、例えば、図２（ａ）に示したように、長手方向の全域に渡って形成してもよい。また、図示しないが、接合部３の位置が予め定まっている場合には、フランジ２２の長手方向の一部分にのみ炭素繊維強化プラスチック層３１を形成するようにしてもよい。
【００２４】
一方、炭素繊維強化プラスチック層３２は、例えば、本体部２を構成するガラス繊維強化プラスチックと別体に形成される。具体的には、炭素繊維強化プラスチック層３２は、炭素繊維強化プラスチックシートにより構成され、接着剤によってウェブ２１の表面に配置される。このように、炭素繊維強化プラスチック層３２を本体部２と別体に形成することにより、接合強度を向上させたい部分にのみ炭素繊維強化プラスチック層３２を形成することができ、利便性の向上及びコストダウンを容易に図ることができる。なお、図中の開口部３３は、ボルト等の接合部材を挿通する孔である。
【００２５】
図１（ｃ）に示した第三実施形態に係るＦＲＰ製形材１は、図１（ｂ）に示したフランジ２２の炭素繊維強化プラスチック層３１を、ウェブ２１の炭素繊維強化プラスチック層３２と同様に、本体部２を構成するガラス繊維強化プラスチックと別体に形成したものである。このように、フランジ２２と別体に炭素繊維強化プラスチック層３２を形成したことにより、接合部３の必要な箇所にのみ炭素繊維強化プラスチック層３２を配置することができる。
【００２６】
図１（ｄ）に示した第四実施形態に係るＦＲＰ製形材１は、図１（ｂ）に示したフランジ２２の炭素繊維強化プラスチック層３１に加えて、本体部２を構成するガラス繊維強化プラスチックと別体に形成した炭素繊維強化プラスチック層３２を二重に配置したものである。すなわち、フランジ２２の接合部３は、本体部２を構成するガラス繊維強化プラスチックと一体に形成された第一炭素繊維強化プラスチック層（炭素繊維強化プラスチック層３１）と、本体部２を構成するガラス繊維強化プラスチックと別体に形成された第二炭素繊維強化プラスチック層（炭素繊維強化プラスチック層３２）と、を有している。
【００２７】
本実施形態では、例えば、図２（ｂ）に示したように、第一炭素繊維強化プラスチック層（炭素繊維強化プラスチック層３１）はＦＲＰ製形材１の長手方向の全域に渡って形成され、第二炭素繊維強化プラスチック層（炭素繊維強化プラスチック層３２）はＦＲＰ製形材１の長手方向の一部分（接合部３に必要な箇所）に形成される。このように、二重に炭素繊維強化プラスチック層３１，３２を配置することにより、接合部３の強度を容易に向上させることができる。
【００２８】
なお、図示しないが、本体部２を構成するガラス繊維強化プラスチックと別体に形成された炭素繊維強化プラスチック層３２を複数に重ねて配置してもよいし、ウェブ２１の接合部３に炭素繊維強化プラスチック層３２を複数に重ねて配置してもよい。
【００２９】
次に、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２における炭素繊維の配向性について、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、図３（ａ）は、試験片４として平材の鋼材を使用し、長手方向を図中の０°方向（水平方向）に配置し、横幅方向を図中の９０°方向（鉛直方向）に配置したものである。また、試験片４の略中央部にはボルトを挿通するための開口部４１が形成されている。
【００３０】
かかる試験片４は、自重により中央部が下方に撓むことから、試験片４の上部には圧縮応力ρｃが作用し、試験片４の下部には引張応力ρｔが作用することとなり、試験片４には曲げモーメントが生じることとなる。また、試験片４にはせん断応力τも生じる。また、開口部４１に高張力ボルトを接合した場合には、開口部４１の周辺に支圧域（図中の斜線で示した領域）が生じる。
【００３１】
本発明者らは、これらの力の作用によって、開口部４１の周辺には０°方向を基準として±３０°方向に亀裂Ｋが生じやすいことを突き止めた。かかる事象は、試験片４（本体部２のウェブ２２に相当）に接合されるボルト（接合部材Ｂに相当）に作用するボルト力による影響が大きいものと推察される。ここで、試験片４の開口部４１にボルトが接合された場合、ボルトには、上述した曲げモーメントによる水平方向のボルト力と上述したせん断応力τによる鉛直方向のボルト力との二種類のボルト力が作用し、これらの合力方向に合成ボルト力が作用することとなる。そして、この合成ボルト力方向に亀裂Ｋが生じるものと考えられる。
【００３２】
例えば、試験片４が鋼材（ＳＳ４００）により形成されている場合、水平方向のボルト力に対する許容引張応力度σａは１４０Ｎ／ｍｍ２、鉛直方向のボルト力に対する許容せん断応力度τａは８０Ｎ／ｍｍ２である。この値から亀裂Ｋが生じる方向を計算すれば、ｔａｎ−１（τａ／σａ）＝ｔａｎ−１（８０／１４０）＝２９．７°と求められる。すなわち、合成ボルト力は、水平方向（０°方向）に対して約３０°方向に作用するものと推定される。
【００３３】
ＦＲＰは、脆弱性を有する方向に対して垂直な方向に繊維を配向することによって、強度を向上させることができる。そこで、上述した実施形態に示した炭素繊維強化プラスチック層３１，３２において、図３（ｂ）に示したように、炭素繊維を０°方向を基準として±６０°方向に配向させている。また、ＦＲＰ製形材１の強度を向上させるために、一般的なＦＲＰと同様に、炭素繊維を０°方向（長手方向に対して平行な方向）及び９０°方向（長手方向に対して垂直な方向）にも炭素繊維を配向することが好ましい。なお、図３（ｂ）において、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２に配向された炭素繊維を点線で図示している。
【００３４】
ここで、図３（ｂ）に示した実施形態では、炭素繊維を配向させる方向を＋６０°及び−６０°に設定しているが、±５°程度の差異は亀裂の進展を抑制する効果及び製造誤差等を考慮すれば許容することができる。したがって、炭素繊維を配向させる方向は、実質的に、＋５５〜＋６５°の範囲及び−６５°〜−５５°の範囲に設定される。
【００３５】
かかるＦＲＰ製形材１によれば、ＦＲＰとは異質の鋼材等の金属材Ｓに対してボルトやリベット等の接合部材Ｂを用いて接合する場合であっても、亀裂Ｋを生じ難くすることができ、耐久性の高いＦＲＰ製形材１を提供することができる。
【００３６】
また、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２において、０°方向（長手方向に対して平行な方向）、９０°方向（長手方向に対して垂直な方向）、±６０°方向（平行な方向に対して±６０°の角度を有する方向）に配向された炭素繊維の重量比率は、例えば、それぞれ５０％、２５％、２５％である。ＦＲＰ製形材１は、長手方向を水平に配置して使用されることが多く、ＦＲＰ製形材１は下方に撓みやすい。
【００３７】
したがって、ＦＲＰ製形材１は長手方向（０°方向）に亀裂を生じやすいことから、長手方向（０°方向）に配向される炭素繊維の重量比率は、他の方向に配向される炭素繊維の重量比率よりも大きく設定することが好ましい。なお、上述した重量比率の数値は単なる一例であり、かかる配分に限定されるものではない。
【００３８】
次に、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２の内部構造について、図４（ａ）〜図４（ｃ）を参照しつつ説明する。ここで、図４（ａ）〜図４（ｃ）は、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２の断面図を図示したものである。各図において、灰色に塗り潰した部分はマトリックス３ｍ（母材）を示している。マトリックス３ｍには、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メチルメタアクリレート樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ナイロンやポリエチレン等の熱可塑性樹脂等が用いられる。また、マトリックス３ｍとして、ガラス繊維強化プラスチックを用いるようにしてもよい。なお、マトリックス３ｍの素材は、用途等に応じて任意に選択することができる。
【００３９】
炭素繊維強化プラスチック層３１，３２は、例えば、図４（ａ）に示した第一例のように、本体部２の長手方向に対して平行な方向（０°方向）及び垂直な方向（９０°方向）に炭素繊維を編んだシートを含む第一繊維層３ａと、本体部２の長手方向に対して平行な方向（０°方向）に対して±６０°の角度を有する方向に炭素繊維を編んだシートを含む第二繊維層３ｂと、を有している。図中、第一繊維層３ａを点線で示し、第二繊維層３ｂを一点鎖線で示している。
【００４０】
このように、０°方向及び９０°方向に編んだシートと±６０°方向に編んだシートとに分けることによって、各シートを容易に製造することができ、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２の成形時に各シートを交互にマトリックス３ｍ中に含浸させるだけでよく、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２を効率よく成形することができる。
【００４１】
また、第一繊維層３ａ及び第二繊維層３ｂは、例えば、マトリックス３ｍ中に交互に配置される。また、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２は、長手方向（０°方向）の強度を高くする必要があることから、第一繊維層３ａの積層数を第二繊維層３ｂの積層数よりも多くすることが好ましい。図４（ａ）では、第一繊維層３ａを三層、第二繊維層３ｂ二層に積層しているが、かかる積層数に限定されるものではない。
【００４２】
なお、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２を形成するシートは、上述した構成に限定されるものではなく、例えば、０°方向、９０°方向及び±６０°方向の炭素繊維を全て一枚のシートに編み込むようにしてもよい。また、＋６０°方向とそれに垂直な方向（−３０°方向）とに編み込んだシートと、−６０°方向とそれに垂直な方向（＋３０°方向）とに編み込んだシートと、を用いて、＋６０°方向と−６０°方向とを別々のシートにより構成するようにしてもよい。
【００４３】
また、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２は、例えば、図４（ｂ）に示した第二例のように、マトリックス３ｍ内に骨材３ｃが含有されていてもよい。骨材３ｃは、例えば、金属粒や石粒であり、マトリックス３ｍを構成する樹脂よりも高圧縮強度の素材により形成される。かかる骨材３ｃをマトリックス３ｍに含有させることにより、炭素繊維強化プラスチック層３１，３２の接合強度を向上させることができる。なお、骨材３ｃは、複数種類の骨材３ｃを混合させて含有させるようにしてもよい。
【００４４】
骨材３ｃの粒径は、例えば、１．０ｍｍ以下、好ましくは、０．２ｍｍ以下に設定される。また、骨材３ｃのマトリックス３ｍに対する重量比率は、例えば、０〜１０％の範囲内、好ましくは、０〜５％の範囲内に設定される。また、骨材３ｃは、例えば、マトリックス３ｍを構成する樹脂よりも高圧縮強度の素材を破砕又は粉砕することによって形成される。
【００４５】
また、骨材３ｃは、例えば、図４（ｂ）に図示したように、マトリックス３ｍ内に分散させるようにしてもよいし、図４（ｃ）に図示したように、マトリックス３ｍ内に層状に配置するようにしてもよい。図４（ｃ）に示した第三例のように、骨材３ｃを層状に配置するには、第一繊維層３ａ及び第二繊維層３ｂを構成するシートをマトリックス３ｍ内に含浸させた後、各シート上に骨材３ｃを散布するようにすればよい。
【００４６】
次に、上述したＦＲＰ製形材１を使用した橋梁５について説明する。ここで、図５は、ＦＲＰ製形材を使用した橋梁を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は図５（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図、である。
【００４７】
図示した橋梁５は、いわゆるトラス橋である。かかるトラス橋は、橋脚５１上に支承５２を介してトラス構造物が載置されている。トラス構造物は、図５（ａ）に示したように、下弦材５３、上弦材５４、斜材５５等の構造材によって左右一対のトラス構造が形成され、横桁５６、上横構５７、支材（図示せず）、下横構（図示せず）等の構造材によって左右のトラス構造が連結される。また、横桁５６には、長手方向に縦桁５８が配置されており、その上に床版５９が配置される。
【００４８】
図５（ｂ）に示したように、上横構５７は、上弦材５４の側面に固定された接続金具にボルト接合されることが多い。上述したトラス構造物は一般に鋼材によって形成されているが、橋梁５は河川域に建造されることが多く、鋼材が腐食しやすい。したがって、上横構５７等の鋼材はメンテナンス時に交換する必要がある。また、近年、橋梁の分野においても耐震補強工事の必要性が求められており、河川の阻害率等の観点からトラス構造物の軽量化が求められる場合もある。
【００４９】
そこで、例えば、上横構５７に上述したＦＲＰ製形材１を使用することにより、橋梁５（トラス構造物）の軽量化を図ることができ、メンテナンスや耐震補強工事の工数の低減を図ることができる。特に、高所に配置される構造材にＦＲＰ製形材１を使用することにより、構造材を高所に運搬する工数を低減したり、作業性の向上を図ったりすることができる。また、トラス構造物の軽量化を図ることにより、耐震補強工事の際に橋脚５１を太くする必要がなく、トラス構造物の軽量化そのものが耐震補強工事の一部を担うことができる。
【００５０】
なお、ＦＲＰ製形材１は、上横構５７への使用に限定されるものではなく、下弦材５３、上弦材５４、斜材５５、横桁５６、支材、下横構、縦桁５８等、トラス構造物を構成する全ての構造材に使用することができる。
【００５１】
本発明は上述した実施形態に限定されず、ＦＲＰ製形材１は、トラス橋以外の橋梁、水門、建築物、海洋構造物、プラント等の形材を使用した様々な構造物に使用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５２】
１  ＦＲＰ製形材
２  本体部
３  接合部
３ａ  第一繊維層
３ｂ  第二繊維層
３ｃ  骨材
３ｍ  マトリックス
４  試験片
５  橋梁
２１  ウェブ
２２  フランジ
３１，３２  炭素繊維強化プラスチック層
３３，４１  開口部
５１  橋脚
５２  支承
５３  下弦材
５４  上弦材
５５  斜材
５６  横桁
５７  上横構
５８  縦桁
５９  床版
【図１】
0006663273.tif 000002
【図２】
0006663273.tif 000003
【図３】
0006663273.tif 000004
【図４】
0006663273.tif 000005
【図５】
0006663273.tif 000006