(57)【要約】  【課題】建築構造物の補強手段として様々な利点を有する繊維強化プラスチックについて、良好な作業性で確実に被補強物に固定することができるものを提供する。  【解決手段】強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊維強化プラスチック板であって、その面内の少なくとも２方向に強化繊維を配し、かつその板の厚み方向に貫通した空隙部を有することを特徴とする繊維強化プラスチック板。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊維強化プラスチックの板であって、その板の面内の少なくとも２方向に強化繊維を配し、かつその板の厚み方向に貫通した空隙部を有することを特徴とする繊維強化プラスチック板。
【請求項２】
前記空隙部が、その開口面積を０．５〜１５ｍｍ2とし、隣り合う開口部同士の間隔を５〜２５ｍｍとして配置されている、請求項１記載の繊維強化プラスチック板。
【請求項３】
テープ状または略長方形の形状を有する請求項１または２記載の繊維強化プラスチック板。
【請求項４】
テープ状または略長方形の形状の長手方向と少なくとも２方向の強化繊維とのなす鋭角が３０°〜６０°であり、当該２つの鋭角の差が１０°以下である、請求項３記載の繊維強化プラスチック板。
【請求項５】
幅が９０〜２５０ｍｍであり、かつ、引張強度が１５０〜３５０Ｎ／ｍｍである請求項３または４記載の繊維強化プラスチック板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載の繊維強化プラスチック板を用いて接合部および／または部材を補強したことを特徴とする建築構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化プラスチック板に関する。特に、建築構造物において、基礎や土台と柱等の構造部材同士の接合部の補強や、割れが生じた木材など構造部材自体の補強に好適な繊維強化プラスチック板に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば木造建築物において、柱や梁などに切り欠き部を設けて接合する、継手、仕口といった木材同士の接合部は、引張力に対しての強度が低く、地震などにより大きな引張力が加わった場合などには、接合部に開きが生じて木材の繊維方向に沿ってせん断破壊を招きやすい。このため、このような接合方法に加えて、梁受け金物や土台金物、メタルプレートなどの金属金物を用いて継手部や仕口部を補強することも行われている。しかしながら金属金物は重く嵩張る上、錆びの発生など耐久性に問題がある。また接合部の種類等に応じて異なる形状の金具を用意する必要がある。
【０００３】
一方、強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊維強化プラスチックの建築構造物の補強材料が、例えば特許文献１に開示されている。しかし、繊維強化プラスチックの補強材料は、例えば接着剤により被補強物に固定する場合、作業現場で繊維強化プラスチック板の裏面に接着剤を均一に塗布することは困難であるため、十分な接着強度を以て被補強物に固定するには、慎重な作業を要し、施工効率が良いとは言えなかった。
【特許文献１】特開平１１−２５６８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、建築構造物の補強手段として様々な利点を有する繊維強化プラスチックについて、良好な作業性で確実に被補強物に固定することができるもの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】
【０００５】
本発明者等は、従来の繊維強化プラスチックによる補強材料に均一に接着剤を塗布できない場合、エアー溜まりによる接着の欠落部分ができてしまうことに着目し、本発明に想到した。
【０００６】
すなわち本発明は、強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊維強化プラスチックの板であって、その板の面内の少なくとも二方向に強化繊維を配し、かつその板の厚み方向に貫通した空隙部を有することを特徴とする繊維強化プラスチック板である。
【０００７】
また本発明は、本発明の繊維強化プラスチック板を用いて接合部または部材を補強したことを特徴とする建築構造物である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の繊維強化プラスチック板は、良好な作業性で確実に被補強物に固定することができる。
【０００９】
また本発明の補強された建築構造物は、耐震性に優れ、地震に際して、構造部の接合部の破壊等による倒壊をより高い確率で免れうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の繊維強化プラスチック板は、強化繊維とマトリックス樹脂とからなる。
【００１１】
強化繊維としては例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレン・ベンゾビス・オキサゾール繊維、高密度ポリエチレン繊維等の高強度、高弾性率繊維を採用することができる。特に、炭素繊維は強度に優れ好ましい。
【００１２】
またマトリックス樹脂としては例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂や、ナイロン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂を採用することができる。
【００１３】
繊維強化プラスチック板は、金具等に比べて任意の形状に容易に裁断することが出来る。また、金具等に比べ、腐食することがなく、結露水も付きにくいので被補強物の腐食や蟻害も起こりにくい。また、軽量であるので、取扱性、施工性にも優れている。
【００１４】
また、予めマトリックス樹脂を有する繊維強化プラスチック板とすることにより、現場における繊維への樹脂含浸が不要となり、施工を容易かつ確実に行うことが出来ると共に、むき出しの強化繊維が皮膚に付着しチクチクするといったこともない。
【００１５】
本発明の繊維強化プラスチック板は、その板の面内の少なくとも二方向に強化繊維を配してなることが重要である。このような態様とすることにより、建築構造物の被補強部において、繊維強化プラスチック板の面内にかかる引張力とせん断力との双方に耐えることができる。また、後述するような貫通した空隙部を設けても、そこから一方向の繊維方向に沿って亀裂が拡がるのを防ぐことができる。
【００１６】
当該２方向の強化繊維の向きとしては、本発明の繊維強化プラスチック板がテープ状または略長方形状としたときに、その形状の長手方向と強化繊維とのなす鋭角が３０°〜６０°であり、当該２つの鋭角の差（図６において、θ１，θ２）であり、当該２つの鋭角の差（｜θ１−θ２｜の絶対値）が１０°以下であることが好ましい。２つの鋭角θ１，θ２は、図６の様に示すことができる。前記２つの鋭角をそれぞれ３０°以上とすることによって、引張力（例えば図１において部材同士を紙面内の略鉛直方向に離そうとする力）に対する補強効果を得ることができる。またそれぞれ６０°以下とすることによって、せん断（例えば図１において部材同士を紙面内の略水平方向に離そうとする力）に対する補強効果を得ることができる。また２つの鋭角の差を１０°以下とすることによって、引張力が作用したときに、せん断方向に変形するのを防ぐことができる。
【００１７】
また本発明の繊維強化プラスチック板は、その板の厚み方向に貫通した空隙部を有することが重要である。そうすることにより、接着剤を塗布した際にもエアー溜まりが発生するのを防ぐことができる。また、被補強物への固定に釘やネジを用いる場合にも、当該空隙部に打ち込めばよい。
【００１８】
貫通した空隙部は例えば、図４に示すように２方向の強化繊維を目隙部を設けた織物形状とし、マトリックス樹脂を含浸し、硬化前に適宜圧空を吹き付けて、余分な樹脂を吹き飛ばすことにより、得ることが出来る。また、別の方法として、図５に示すようにマトリックス樹脂を含浸後、樹脂の硬化前あるいは硬化後に穿孔してもよい。
【００１９】
当該空隙部は、その開口面積が０．５〜１５ｍｍ2であることが好ましい。０．５ｍｍ2以上とすることで、ゴミなどによる詰まりを防ぎやすくすることができる。また１５ｍｍ2以下とすることで、貫通部周辺の応力集中を抑え、補強効率を維持できる。
【００２０】
また、当該空隙部は、隣り合う開口部同士の間隔を５〜２５ｍｍとして配置されていることが好ましい。５ｍｍ以上とすることで、補強効率を維持できる。また２５ｍｍ以下とすることで、エアー溜まり効率よく排除することができる。
【００２１】
また本発明の繊維強化プラスチック板は、テープ状または略長方形の形状を有することが、扱いやすさの点から好ましい。略長方形には、略正方形も含む。
【００２２】
またその幅は、９０〜２５０ｍｍであると施工作業性に優れ好ましい。
【００２３】
また、ＪＩＳ Ｋ  ７０７３による引張強度は１５０〜３５０Ｎ／ｍｍであることが好ましい。３５０Ｎ／ｍｍ以下とすることで、ハサミなどによる切断を容易に行うことができる。また、１５０Ｎ／ｍｍ以上とすることで、補強効果の実効を得ることができる。
【００２４】
また本発明の繊維強化プラスチック板は、接着剤による接着力を高めるために、その表面にエンボス加工や目粗し加工を施しておくのも好ましい。
【００２５】
次に本発明の建築構造物は、上記のような本発明の繊維強化プラスチック板を用いて接合部または部材を補強したものである。
【００２６】
例えば図１，図２において、木造建築物等における構造部材１，２の接合部には、繊維強化プラスチック板３が貼設されている。繊維強化プラスチック板３は接着剤４によって構造部材１，２に定着されている。
【００２７】
構造部材としてはたとえば、コンクリートからなる基礎や、木造建築物の木材からなる土台、柱、梁のような、建築物の骨組をなすものを例示できる。
【００２８】
このような被補強物に本発明の繊維強化プラスチック板を固定するには、接着剤を好ましく採用することができる。接着剤としては例えば、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系等の接着剤を採用することができる。なかでも、１液型または２液型のエポキシ系接着剤は取り扱い性に優れ、好ましい。
【００２９】
また、施工後速やかな強度発現が求められる場合や、あるいは、面外方向へ作用する外力により接着部の剥離が懸念される場合は、ネジ、釘などによる固定と併用することも出来る。この場合、ネジ、釘は空隙部に打ち込むようにすると、繊維強化プラスチック板の損傷を抑えることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、木造構造部材の接合部の補強に限らず、耐力壁の面内せん断補強や剥落防止用補強材などにも応用することができるが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。
【００３１】
本発明は、建築構造物において、基礎や土台と柱等の構造部材同士の接合部の補強や、割れが生じた木材など構造部材自体の補強に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の繊維強化プラスチック板の使用態様の一例を示す図である。
【図２】本発明の繊維強化プラスチック板の使用態様の他の一例を示す図である。
【図３】本発明の繊維強化プラスチック板の使用態様における断面図である。
【図４】本発明の繊維強化プラスチック板の一例である。
【図５】本発明の繊維強化プラスチック板の他の一例である。
【図６】本発明の繊維強化プラスチック板における２方向の強化繊維の方向の関係を表す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：木造構造部材
２：木造構造部材
３：繊維強化プラスチック板
４：接着剤
５：強化繊維
６：厚み方向に貫通した空隙部
【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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【図６】
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