(57)【要約】【課題】繊維強化樹脂材をコンクリートに定着するための鋼製プレートの軽量化を図る。【解決手段】コンクリート２の表面に、繊維強化樹脂板材４および鋼製プレート６を順に配設して、これら繊維強化樹脂板材４および鋼製プレート６をアンカーボルト８を介してコンクリート２に固定する。鋼製プレート６の上方には突起部１２を設ける。突起部１２は、樹脂系接着剤１４を盛り付けることにより形成されていて、繊維強化樹脂板材４に発生する応力を鋼製プレート６に伝達する役割を果たす。これにより、鋼製プレート６のサイズを小さくすることができ、このことから、鋼製プレート６の軽量化を図り、施工性の向上とコストダウンを達成することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの表面に、当該コンクリートに固定された定着用プレートを介して繊維強化樹脂材を定着する定着構造であって、
前記繊維強化樹脂材上に、前記定着用プレートに係合して、前記繊維強化樹脂材に発生する応力を前記定着用プレートに伝達する突起部を設けたことを特徴とするコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造。
【請求項２】
前記突起部が、樹脂系接着剤を盛り付けることにより形成されたことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造。
【請求項３】
前記突起部が、前記繊維強化樹脂材上に樹脂製部材を接合して設けられたことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造。
【請求項４】
前記突起部が、前記繊維強化樹脂材に一体成形されたことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造。
【請求項５】
コンクリートの表面に、当該コンクリートに固定された定着用プレートを介して定着する方法であって、
端部に突起部を備えた繊維強化樹脂材を、前記突起部が前記定着用プレートに係合するように、前記定着用プレートで前記コンクリートに押さえ付けることを特徴とする繊維強化樹脂材の定着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造及び定着方法に関し、特に定着用プレートを用いたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物の柱や梁、床、壁などを補強する方法として、繊維強化樹脂（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）により形成された部材（以下、繊維強化樹脂材）をコンクリート面上に配設する方法が知られている。この補強方法は、繊維強化樹脂材をコンクリートの表面に沿って配設することで、コンクリートに生じた引張力の一部を繊維強化樹脂材に負担させることにより、コンクリートの応力を軽減する。繊維強化樹脂は、炭素繊維をはじめとする各種高強度繊維を内部に備えた樹脂であり、強度、特に引張強度が極めて大きく、しかも非常に軽量である。
【０００３】
このような繊維強化樹脂材をコンクリート上に設置する場合、接着剤等により単に貼り付けただけでは、コンクリートの方が繊維強化樹脂材よりも強度が小さいので、接着部においてコンクリートの表面に剥離やひび割れなどが発生して定着を確保できず、コンクリートを十分に補強することができない虞がある。特に、古い構造物では、コンクリートの強度が非常に低く、コンクリート表面部が脆く崩壊し易いことから、ＦＲＰ板の定着を確保することはきわめて困難である。
【０００４】
そこで、従来より、アンカーボルトをはじめとする各種定着部材を用いて、繊維強化樹脂材をコンクリート上に定着することが行われている（特許文献１等参照）。図５は、従来の繊維強化樹脂材の定着構造の一例を示したものである。繊維強化樹脂材４は、同図に示すように、コンクリート２の表面上に配設され、繊維強化樹脂材４上には鋼製プレート６が配設される。鋼製プレート６は、コンクリート２に打設されたアンカーボルト８によりナット１０を介して固定されている。鋼製プレート６と繊維強化樹脂材４とは、接着剤等の接合材を介して相互に接合されて一体化されており、繊維強化樹脂材４に発生する応力は、鋼製プレート６からアンカーボルト８を通じてコンクリート２に伝達されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１６３８３８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の繊維強化樹脂材４の定着方法にあっては、次のような問題があった。すなわち、繊維強化樹脂材４に発生する応力をアンカーボルト８を通じてコンクリート２に十分に伝達できるようにするには、鋼製プレート６のサイズを可及的に大きくする必要がある。このため、鋼製プレート６の重量が非常に大きくなり、施工に手間や時間がかかってコストアップを招く要因となっていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、繊維強化樹脂材をコンクリートに定着するための鋼製プレートの軽量化が図れるコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造及び定着方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明にかかるコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造にあっては、コンクリートの表面に、当該コンクリートに固定された定着用プレートを介して繊維強化樹脂材を定着する定着構造であって、前記繊維強化樹脂材上に、前記定着用プレートに係合して、前記繊維強化樹脂材に発生する応力を前記定着用プレートに伝達する突起部を設けた構成とする。
【０００９】
このような構成によれば、前述したような突起部を繊維強化樹脂材に設けたことで、この突起部を介して、繊維強化樹脂材に発生する応力を定着用プレートに伝達させることができる。これにより、定着用プレートのサイズを大きくしなくても、繊維強化樹脂材からの応力が定着用プレートに十分に伝えることができる。したがって、定着用プレートを小型化して、定着用プレートの軽量化を図ることができる。
【００１０】
また、かかる定着構造にあっては、前記突起部が、樹脂系接着剤を盛り付けることにより形成されたり、また、前記繊維強化樹脂材に一体成形されたり、また、前記繊維強化樹脂材上に樹脂製部材を一体的に接合して設けられたりしても良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明にかかるコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造および定着方法の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。図１は、本発明にかかるコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造の一実施形態を示したものである。なお、上記図５に示す従来例と同一の構成要素には、同一の符号を付して示してある。
【００１２】
この定着構造は、図１に示すように、上記従来例と同様、コンクリート構造物の柱や梁、床、壁などを形成するコンクリート２の表面に、本発明の繊維強化樹脂材としての繊維強化樹脂板材４と、本発明の定着用プレートとしての鋼製プレート６とを順に配設して、これら繊維強化樹脂板材４および鋼製プレート６をアンカーボルト８を介してコンクリート２に固定する構造である。
【００１３】
繊維強化樹脂板材４は、炭素繊維を内部に備えた樹脂（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）をはじめとする繊維強化樹脂により形成されている。
また、鋼製プレート６は、鋼材により形成された板状の部材である。また、アンカーボルト８は、コンクリート２の内部に深く打ち込まれてコンクリート２に定着されている。アンカーボルト８の先端部にはナット１０が装着され、このナット１０によって鋼製プレート６および繊維強化樹脂板材４がコンクリート２に押さえ付けられている。繊維強化樹脂板材４は、接着剤等の接合材によりコンクリート２の表面に接合されているとともに、繊維強化樹脂板材４と鋼製プレート６との間にも接着剤等の接合材が介設されることで、繊維強化樹脂板材４と鋼製プレート６とは相互に接合されている。
【００１４】
また、繊維強化樹脂板材４には、鋼製プレート６に図中上方から係合するように突起部１２が設けられている。本実施形態では、この突起部１２が、樹脂系接着剤１４を繊維強化樹脂板材４上に盛り付けることにより形成されている。使用する樹脂系接着剤１４としては、例えば、エポキシ樹脂をはじめとする各種樹脂をベースにした接着剤、具体的にはシーカ社製のシーカデュア（商品名）などを用いることができる。硬化した樹脂系接着剤１４は、繊維強化樹脂板材４上に付着して、繊維強化樹脂板材４に一体化される。
【００１５】
なお、ここでは、繊維強化樹脂板材４が、図中の矢印Ａ方向に示すように下向きに引張力が発生したときに応力が発生するように設置されていることから、突起部１２が鋼製プレート６の上方にのみ設けられているが、他の方向に引張力が発生したときにも応力が発生するようにする場合には、その引張力の方向に応じて、前述した鋼製プレート６の上方以外の位置に適宜設けても良い。例えば、全方向に発生する引張力に対応する場合には、突起部１２を鋼製プレート６の全周にわたって設ければ良い。
【００１６】
このように繊維強化樹脂板材４上に突起部１２が設けられることで、この突起部１２を通じて、繊維強化樹脂板材４に発生する応力を鋼製プレート６にスムーズに伝達することができる。これにより、鋼製プレート６のサイズを大きく設定しなくても、繊維強化樹脂板材４の応力をコンクリート２に十分に伝達することができる。このことから、鋼製プレート６のサイズを小さくして、鋼製プレート６の軽量化を図ることができる。
【００１７】
以上説明したように本実施形態の定着構造にあっては、繊維強化樹脂板材４上に、当該繊維強化樹脂板材４の応力を鋼製プレート６に伝達するための突起部１２が一体的に設けられることで、鋼製プレート６のサイズを小さくしても、繊維強化樹脂板材４の応力を鋼製プレート６に十分に伝達することができ、これにより、鋼製プレート６の軽量化を図ることができる。このことから、鋼製プレート６の取り扱いが非常に容易になり、施工作業もきわめて簡単になり、施工性が向上する。これにより、施工作業に要する手間や時間を大幅に軽減することができ、コストダウンを図ることもできる。
【００１８】
また、本実施形態では、繊維強化樹脂板材４上に樹脂系接着剤１４を塗布して盛り付けるだけで、簡単に突起部１２を設けることができる。このため、施工作業が非常に簡単となり、施工作業に要する手間の軽減や時間の短縮がより一層図れ、より大幅なコストダウンを達成することが可能である。
【００１９】
図２は、本発明にかかる定着構造の他の実施形態を示したものである。この実施形態でも、前述した実施形態と同様に、コンクリート２の表面に、繊維強化樹脂板材４および鋼製プレート６を順に配設して、これら繊維強化樹脂板材４および鋼製プレート６をアンカーボルト８によりコンクリート２に定着している。そして、本実施形態でも、繊維強化樹脂板材４上に突起部１２が繊維強化樹脂板材４と一体的に形成されるが、この突起部１２は、接着剤により構成されるのではなく、予め成形された樹脂製部材１６を繊維強化樹脂板材４に接着することにより設けられている。この樹脂製部材１６は、例えばエポキシ樹脂などの樹脂をはじめ、繊維強化樹脂板材４と同じ繊維強化樹脂（ＦＲＰ）などにより形成された部材であり、本実施形態では、ブロック状に成形されている。樹脂製部材１６は、繊維強化樹脂板材４上に、鋼製プレート６に係合するようにこれに隣接して、樹脂系接着剤などの接着剤をはじめとする各種接合材により接合される。
【００２０】
このように樹脂製部材１６により繊維強化樹脂板材４上に突起部１２を設けても、繊維強化樹脂板材４に発生する応力を当該樹脂製部材１６を介して鋼製プレート６に十分に伝達させることができ、これにより、鋼製プレート６のサイズを大きく設定しなくて済み、鋼製プレート６の軽量化を達成して、施工性の向上を図り、コストダウンを達成することができる。
【００２１】
図３は、本実施形態にかかる定着構造がコンクリート梁２０に適用された場合の一実施形態を示している。この実施形態では、同図に示すように、繊維強化樹脂板材４がコンクリート梁２０の外表面に沿って予めＵ字形に成形されて配設されている。コンクリート梁２０の内部には、定着部材としてＰＣ鋼棒２２が横方向に貫通して配設されている。このＰＣ鋼棒２２の端部２２ａ、２２ｂは、それぞれコンクリート梁の側面部２０ａ、２０ｂに突出されている。ＰＣ鋼棒２２の各端部２２ａ、２２ｂには、鋼製プレート６とナット１０とがそれぞれ装着され、繊維強化樹脂板材４の端部４ａ、４ｂは、これら鋼製プレート６およびナット１０によりコンクリート梁２０側に押さえ付けられている。
【００２２】
鋼製プレート６の上方には、繊維強化樹脂板材４上に一体的に突起部１２が設けられる。この突起部１２は、樹脂系接着剤を盛り付けることにより設けられも良く、もしくは、別の樹脂部材を接着して設けられても良い。このように繊維強化樹脂板材４上に突起部１２が設けられることで、この突起部１２を通じて、繊維強化樹脂板材４に発生する応力を鋼製プレート６にスムーズに伝達することができ、これにより、鋼製プレート６のサイズを大きく設定しなくても、繊維強化樹脂板材４の応力をコンクリート梁２０に十分に伝達することができる。このことから、鋼製プレート６の軽量化を図ることができ、したがって、施工性の大幅な向上が図れ、施工性の向上を図り、コストダウンを達成することができる。
【００２３】
なお、前述した実施形態では、突起部１２を、樹脂を盛り付けることにより設けたり、また別の樹脂部材を接着することにより設けたりしていたが、本発明にあっては、この他に、突起部１２を図４に示すように予め工場等で繊維強化樹脂板材４に一体成形することにより設けても良い。
【００２４】
また、前述した実施形態では、繊維強化樹脂材として、繊維強化樹脂板材を用いたが、本発明にあってはこれに限らず、シート状の部材などを用いても構わない。
【００２５】
また、前述した実施形態では、定着用プレートとして、鋼製プレートを用いたが、本発明にあってはこれに限らず、他の金属製のプレートを用いても良く、また金属製以外の材料により形成されたプレートを用いても良い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、繊維強化樹脂材上に一体的に設けられた突起部を通じて、繊維強化樹脂材に発生する応力を定着用プレートおよび定着部材を介してコンクリートにスムーズに伝達させることができることから、定着用プレートのサイズを小さくして軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造及び定着方法の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明にかかるコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造及び定着方法の他の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明にかかるコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造及び定着方法をコンクリート梁に適用した場合の一実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明にかかるコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造及び定着方法の他の実施形態を示す断面図である。
【図５】従来のコンクリートへの繊維強化樹脂材の定着構造および定着方法の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２  コンクリート
４  繊維強化樹脂板材（繊維強化樹脂材）
６  鋼製プレート（定着用プレート）
８  アンカーボルト
１０  ナット
１２  突起部
１４  樹脂系接着剤
１６  樹脂製部材
２０  コンクリート梁
２２  ＰＣ鋼棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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