仕様一覧
FSGR と FSGS は、S ガラスの連続ロービングをビニルエステル樹脂マトリックスの中で引抜成形したガラス繊維強化ポリマーのバーで、表面はリブ付きと平滑の 2 種類、径は Ø 6–32 mm でご用意しています。データシート値で引張強度 950 MPa、引張弾性率 47 GPa。引張特性は ASTM D7205 により試験し、バーは GB/T 26743-2011 に従って製造・試験しています。密度 2.1 g/cm³ なので同径の鋼のおよそ 4 分の 1 の質量で、塩化物・中性化・アルカリによる腐食のおそれがなく、導電性も磁性もありません。
| 特性 | 値 |
|---|---|
| Models | FSGR (ribbed) / FSGS (smooth) |
| Diameter | Ø 6 / 8 / 10 / 12 / 14 / 16 / 20 / 22 / 25 / 28 / 32 mm |
| Fibre | S-glass continuous roving, min 70% by weight |
| Resin Matrix | Vinyl-ester |
| Tensile Strength | 950 MPa (datasheet value, ASTM D7205) |
| Tensile Elastic Modulus | 47 GPa (datasheet value, ASTM D7205) |
| Elongation at Break | 2.1% (ASTM D7205) |
| Density | 2.1 g/cm³ (about 1/4 of steel) |
| Corrosion | Non-corrosive — immune to chloride, carbonation and alkali attack |
| Electromagnetic | Non-conductive, non-magnetic |
| Packaging | 6 m and 12 m straight bars; bent shapes to order |
| Shelf Life | 2 years from manufacture, stored flat and out of direct sunlight |
どこで使うか
海洋・沿岸構造物
岸壁、桟橋、防波護岸、飛沫帯のスラブ。塩化物が補強材まで届き、構造物の供用年数を決めてしまう場所です。
橋面と地覆・高欄
毎冬、凍結防止剤を浴びる部材です。塩は変わらず降りかかりますが、バーの中に塩が攻撃できるものがありません。
化学・下水・海水淡水化プラント
侵食性の処理水に接する水槽、水路、スラブ。かぶりだけで設計供用期間まで鋼を守り切れる見込みが、そもそもなかった場所です。
MRI 室、変電所、レーダー基礎
鋼がそもそも認められない場所です。バーは非導電・非磁性なので、磁場をゆがめることも電流を流すこともありません。
トンネルのソフトアイ区間
掘進機が切削して通過しなければならない仮設壁です。GFRP は鋼と違って掘進機で切削できます。ソフトアイがこれで配筋される理由はそこにあります。
設計供用期間の長い永久構造物
耐用年数を決めるのが強度ではなく腐食である部材 — そして後年の補修費が、いまバーにかける差額を上回る場所です。
選定ガイド
| 型式 | 表面 | 選ぶ場面 |
|---|---|---|
| FSGR | リブ付き — バー全長にリブがある | 構造用配筋の標準です。リブがかみ合うことでコンクリートと機械的な付着を形成します。異形鉄筋と同じ原理です。曲げ加工品は受注生産で工場成形します。 |
| FSGS | 平滑 — 引抜成形のままの丸棒 | 付着が支配的でない場合や、取り扱いのため、あるいは現場で表面処理をするためにきれいな丸表面がほしい場合に。機械的性質は FSGR と同一です。 |
| 鋼の鉄筋との比較 | GFRP (FSGR / FSGS) | 実務上どう変わるか |
|---|---|---|
| 腐食 | なし — 塩化物・中性化・アルカリに侵されない | これを使う理由のすべてです。鋼の腐食が供用年数を決めてしまう場所 — 海洋、凍結防止剤、下水、海水淡水化 — では、その破壊モード自体が存在しません。 |
| 質量 | 2.1 g/cm³、鋼は 7.85 | 1 m あたりの質量は鋼の約 4 分の 1 です。配筋の人数が減り、輸送費が下がり、12 m のバーを作業員 1 人で運べます。 |
| 強度 | 引張 950 MPa（データシート値）、鋼の降伏 400 MPa に対して | 見出しの数字は鋼の 2 倍以上です — ただし使う前に下の設計値の表をお読みください。規準の低減がここから大きく削り取ります。 |
| 剛性 | 47 GPa、鋼はおよそ 200 GPa | ここで足をすくわれる方が多いところです。弾性率が鋼のおよそ 4 分の 1 なので、設計を支配するのはたいてい強度ではなく、たわみとひび割れ幅です。 |
| 延性 | 破断まで線形弾性、伸び 2.1% — 降伏棚がない | GFRP は降伏しないため、断面は引張支配ではなく圧縮支配（コンクリートが先に圧壊する）で設計するのが通常です。釣合い鉄筋比は約 0.0078、鋼では 0.0335 です（ACI 440.1R-15 Table 7.2.1, f'c = 34.5 MPa）。 |
| 電磁気 | 非導電・非磁性 | MRI 室、変電所、レーダーやアンテナの基礎、鉄道信号 — そもそも鋼が許されない場所です。 |
どちらの型式も 6 m と 12 m の直材でご用意します。曲げ加工品は受注生産で工場成形します。GFRP は現場で曲げられないからです — 樹脂はすでに硬化しています。保管期限は製造から 2 年、支持材の上に平置きし、地面から離し、直射日光を避けて保管してください。
このページの数値は当社データシートの材料特性であって、設計値ではありません。GFRP 配筋コンクリートは ACI 440.1R / ACI 440.11 または各国の同等規準で設計され、規準はデータシートに現れない低減を課します — 下の 2 つ目の表をご覧ください。TDS にもはっきり書いてあります。設計計算は独立した有資格の専門技術者による証明が必要です。
径・質量と設計値
径ごとの寸法と出荷質量
| バー径 Ø (mm) | 公称断面積 (mm²) | GFRP (kg/m) | 同径の鋼 (kg/m) | 12 m 1 本 (kg) | 最も近い ASTM バー番号（公称径） |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 28.3 | 0.059 | 0.222 | 0.7 | #2 (6.3 mm) |
| 8 | 50.3 | 0.106 | 0.395 | 1.3 | — |
| 10 | 78.5 | 0.165 | 0.617 | 2.0 | #3 (9.5 mm) |
| 12 | 113.1 | 0.238 | 0.888 | 2.9 | #4 (12.7 mm) |
| 14 | 153.9 | 0.323 | 1.208 | 3.9 | — |
| 16 | 201.1 | 0.422 | 1.578 | 5.1 | #5 (15.9 mm) |
| 20 | 314.2 | 0.660 | 2.466 | 7.9 | #6 (19.1 mm) |
| 22 | 380.1 | 0.798 | 2.984 | 9.6 | #7 (22.2 mm) |
| 25 | 490.9 | 1.031 | 3.853 | 12.4 | #8 (25.4 mm) |
| 28 | 615.8 | 1.293 | 4.834 | 15.5 | #9 (28.7 mm) |
| 32 | 804.2 | 1.689 | 6.313 | 20.3 | #10 (32.3 mm) |
断面積は公称の円面積 πd²/4、質量はデータシートの密度 2.1 g/cm³ によります（比較用の鋼は 7.85）。これは輸送と荷役のための数値であって、設計用ではありません — ASTM の GFRP バー規格はバー番号ごとに独自の公称断面積を定めており、設計に用いる断面積は実際に受け取るバーのミルシートから取る必要があります。最終列の ASTM バー番号は公称径で最も近い呼称です。その番号の ASTM 公称断面積は、当社メートル径バーの πd²/4 とは異なります。
データシートの数字から設計の数字へ（ACI 440.1R-15）
| 環境低減係数 CE | 設計 ffu (MPa) | 持続荷重の上限 (MPa) | 90° 曲げ部、rb/db = 4 (MPa) | せん断補強筋の上限 (MPa) | 950 という見出しに対する割合 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.8 | 760 | 152 | 380 | 188 | 80% |
| 0.7 | 665 | 133 | 333 | 188 | 70% |
CE 0.8 は土や外気にさらされないコンクリート、CE 0.7 は曝露される場合です（Table 6.2）。設計強度は ffu = CE × ffu*（Eq. 6.2a）で、当社データシートの 950 MPa を ffu* とします（データシート値であり、径ごとの保証値ではありません — 品質確認の注記を参照）。持続荷重＋疲労の応力は、ガラス繊維では 0.20 ffu が上限です（Table 7.4.1、安全率は織り込み済み）。90° の曲げは rb/db = 4 で 0.50 ffu を保持します（Eq. 6.2.1）。せん断補強筋は 0.004 のひずみ上限で制限され、ffv = 0.004 Ef です（Eq. 8.2d）。
2 つ目の表の右 2 列を合わせてお読みください。950 MPa と謳われたバーも、曝露部材で規準の係数を適用すると 持続荷重下では 133 MPa に制限されます — 見出しの数字のおよそ 7 分の 1 です。これは製品の欠陥ではなく、GFRP がどこでもそう設計されているというだけのことです。この前提を伝えずに見出しの数字だけを提示する供給者は、あなたのためになることをしていません。断面設計、たわみとひび割れ幅の照査は、工事の設計者の仕事です。
GFRP 鉄筋の配筋 6 ステップ
曲げ加工品はバーと一緒に発注する
GFRP は現場で曲げられません。樹脂は硬化済みで、無理に曲げるとマトリックスが割れ、外観では分からないままバーが強度を失います。スターラップ、フック、曲げ加工バーはすべて工場成形なので、形状と数量は現場ではなく発注段階で確定させる必要があります。
平置きし、日陰で保管する
束は平らな支持材の上に置いて地面から離し、衝撃と長時間の紫外線から守ってください。適切に保管した場合の保管期限は製造から 2 年です。スラブの上でバーを引きずるとリブが削れますが、付着を生むのはそのリブです。
切断はしてよい、溶接と加熱は不可
切断は切断砥石か細目の刃で行い、保護めがねと防じんマスクを着用し、ガラス粉じんの取り扱いは SDS に従ってください。切断面を腐食対策で封止する必要はありません — 腐食するものがバーの中にないからです — ただし、定着長さが必要な定着領域には切断面を置かないでください。
結束はプラスチックか被覆線で
プラスチッククリップか被覆結束線を使ってください。裸の鋼製結束線がバーに触れていると、GFRP を選んだ理由の一部が失われます。鋼製のスペーサーやバーサポートに至っては、腐食の経路をかぶりの中に戻してしまいます。プラスチック製または繊維強化の支持材をお使いください。
かぶりと重ね継手長さを守る
GFRP の付着の仕方は鋼と異なり、重ね継手長さは通常かなり長くなります。ACI 440.1R はかぶりとバー径に応じて、バー径の 20–100 倍の定着長さを推奨しています（Eq. 10.3a）。習慣で鋼の重ね継手長さを持ち込まないでください — その断面の GFRP の計算から取ってください。
打設と検査は通常どおり
打設、締固め、養生は鉄筋コンクリートと同じです。ただしバーは浮きます — 鋼の 4 分の 1 の質量だからです — 打設前と打設中に、支持材と結束が実際に位置を保っているか確認してください。
よくあるご質問
GFRP 鉄筋は鋼の鉄筋と 1 対 1 で置き換えられますか？
できません。置き換えられると言う供給者は、あなたに問題を売っています。このバーは鋼より強い一方、剛性はおよそ 4 分の 1 で、降伏棚がありません。そのため設計を支配する限界状態が変わります。たいていはたわみとひび割れ幅が支配し、断面は引張支配ではなく圧縮支配で設計され、釣合い鉄筋比は鋼の 0.0335 に対して約 0.0078 です（ACI 440.1R-15 Table 7.2.1, f'c = 34.5 MPa）。断面は差し替えるのではなく、ACI 440.1R / ACI 440.11 または各国の同等規準で設計し直す必要があります。
なぜ設計強度は 950 MPa よりずっと低いのですか？
規準がそう定めているからで、どの供給者のどの GFRP バーでも同じです。設計強度は環境低減係数に保証強度を掛けた値であり（0.8 または 0.7、ACI 440.1R-15 Table 6.2）、さらにガラス繊維では持続＋疲労の応力がその 0.20 に制限されます（Table 7.4.1）。曝露部材ではおよそ 133 MPa が残ります。上の表はその計算を示したもので、設計段階で驚かずに済むようにするためのものです。
現場で曲げたり切ったりできますか？
切断はできます、曲げはできません。樹脂はすでに硬化しているため、現場で曲げるとマトリックスが割れ、外観では分からないままバーが強度を失います。曲げ加工品、スターラップ、フックはすべて受注生産で工場成形します — つまり加工帳は現場で調整するのではなく、製造前に確定させる必要があります。
曲げるとバーは弱くなりますか？
はい。しかも規準がその量を示しています。曲げ部の強度は (0.05 × rb/db + 0.3) × ffu なので、曲げ半径がバー径の 4 倍なら、曲げ部は直材の設計強度の半分を負担することになります（ACI 440.1R-15 Eq. 6.2.1）。曲げ部は直材の数値ではなく、この低減後の値で照査しなければなりません。
火災時の挙動はどうですか？
鋼より劣ります。個別の条件ごとに評価が必要です。ビニルエステル樹脂マトリックスはガラス転移温度付近で軟化し、マトリックスが失われるとバーは応力を繊維へ伝えられなくなります。かぶり、部材の種類、要求される耐火時間によって、そもそも GFRP が使えるかどうかが決まります — これは設計者による個別評価の対象であり、データシートが答えられるものではありません。
FSGR と FSGS の違いは何ですか？
表面だけです。FSGR はバー全長にリブがあり、リブのかみ合いでコンクリートと機械的な付着を形成します。異形鉄筋と同じです。FSGS は引抜成形のままの丸棒です。繊維、樹脂、強度、弾性率、密度は同一です。構造用配筋ではリブ付きが標準です。
どの規格に基づいて製造・試験していますか？
引張特性は ASTM D7205（FRP 複合材料棒の引張特性試験方法）により試験し、バーは GB/T 26743-2011 に従って製造・試験しています。ASTM D7957 の完全な適合資料一式（Tg、硬化度、横せん断、付着、吸水率、アルカリ暴露後の強度保持率）は現時点では保有していません。仕様書で D7957 が要求される場合は、お問い合わせの段階でお知らせください。どの項目を書類で示せるかを率直にお伝えします。設計は別の話です。ACI 440.1R-15 は指針であり、ACI 440.11-22 は ACI 318 と並ぶ、強制力のある文体で書かれた最初の GFRP 建築基準です。
第三者による製品認証はありますか？
ありません。バーは自社の技術データシートに基づいて出荷し、特性値は上記の ASTM 方法で試験しています。加えてロットごとのミルシート（Mill Test Certificate）と分析証明書（Certificate of Analysis）を添付します。御社の仕様書が特定の第三者認証を求める場合は、引き合いの段階でお知らせください。対応できるかどうかを包み隠さずお答えします。
資料 & ダウンロード
データシートは表面ごとに 1 つずつ、計 2 つ
リブ付きの FSGR 用と、平滑の FSGS 用です。どちらにも全物性表を載せ、各値に対応する ASTM 試験方法を併記しています。
出荷ごとに MTC + COA を添付
各ロットにミルシート（Mill Test Certificate）と分析証明書（Certificate of Analysis）を添付して出荷します。仕様書で保管が必要な場合は、発注段階でお申し付けください。
見積もり依頼
径、長さ、数量をお送りください — 曲げ加工品は工場成形ですので、それも合わせてお願いします。技術者が 24 時間以内に、見積り、輸送費計算用の質量、データシートをご返信します。断面をこれから GFRP 用に設計し直す必要がある場合は、その旨をお知らせいただければ、設計者に何が必要になるかをお伝えします。
