JP2003129612A - Structure of anchorage part of prestressed concrete - Google Patents
Structure of anchorage part of prestressed concreteInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレストレストコ
ンクリートの定着部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＰＣ工法（プレストレストコンクリート
工法）とは、コンクリート構造物に載荷する死荷重およ
び活荷重によりコンクリートに生ずる引張応力度を打ち
消すようにあらかじめＰＣ鋼材によってコンクリートに
圧縮力を導入して、施工する方法をいう。ＰＣ鋼材にプ
レストレスを導入する方法や定着のための機構には様々
ある。
【０００３】従来のプレストレストコンクリートａを構
築するための方法として、たとえばポストテンション工
法により鋼線等のＰＣ鋼材ｅに緊張を与える方法がある
（図４に示す）。これは、普通コンクリートｂの硬化
後、打設した普通コンクリートｂの内部に配置するシー
ス管ｆ内のＰＣ鋼材ｅに引っ張り力を与え、その端部を
定着具ｄに固定し、支圧器具ｇを介してその反力を普通
コンクリートｂに伝達して圧縮力を与える方法である。
この反力に対する普通コンクリートｂの補強として、ら
せん筋ｃ３等を反力が影響を及ぼす範囲において配置す
る。また、プレテンション工法による緊張の導入法にお
いては、ポストテンション工法による定着の機構と異な
り、コンクリートとＰＣ鋼材ｅとの付着をもって定着と
するため、ＰＣ鋼材ｅの定着長が長く必要となってく
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のプレス
トレストコンクリートの定着部の構造にあっては、次の
ような問題点がある。
＜イ＞ポストテンション工法によってＰＣ鋼材を定着す
るためには、緊張したＰＣ鋼材の端部を定着具に固定
し、その反力を支圧器具を介して構造物に伝達する方法
による。このため、支圧器具等の材料、手間および時間
が必要となる。
＜ロ＞また、ポストテンション工法では、コンクリート
に及ぼされた反力に耐えるための補強として、らせん筋
等の補強材を配置する。これにより、材料費がかかり、
また、配筋の増加に伴い組立てが煩雑となりコンクリー
トの打設が困難となる。その結果、品質を損なう可能性
もある。
＜ハ＞プレテンション工法によって張力を導入する場
合、コンクリートとＰＣ鋼材との付着力によって定着す
るため、ＰＣ鋼材の定着長が長く必要となる。そのた
め、定着効率が悪くなり、太径のＰＣ鋼材の定着が困難
である。
【０００５】
【発明の目的】本発明は上記したような従来の問題を解
決するためになされたもので、ＰＣ鋼材の定着において
支圧器具、らせん筋等の材料が不要である経済的なプレ
ストレストコンクリートの定着部の構造を提供すること
を目的とする。また、定着部寸法、ＰＣ鋼材の定着間距
離を小さくすることができ、プレテンション工法の定着
長を短くすることが出来るため経済的で、施工性に優れ
たプレストレストコンクリートの定着部の構造を提供す
ることを目的とする。特に、コンクリートの打設が容易
であることで、優れた品質を達成できるプレストレスト
コンクリートの定着部の構造を提供することを目的とし
ている。本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達
成するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明のプレストレストコンクリートの定
着部の構造は、ＰＣ鋼材の緊張に対する抵抗力を保持す
る定着部を繊維補強セメント系複合材料により構成し、
定着部に接する一般部を前記繊維補強セメント系複合材
料より強度の低い普通コンクリートで構成したことを特
徴としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態１】以下図面を参照しながら本発明
のプレストレストコンクリートの定着部の構造の実施の
形態について説明する。
【０００８】＜イ＞プレストレストコンクリート
プレストレストコンクリート１は、コンクリートと、Ｐ
Ｃ鋼材４とより構成され、コンクリートで構成される部
分は、定着部２と一般部３に分けられる。定着部２と
は、ＰＣ鋼材４の緊張に対する抵抗力を保持する部分で
あって、繊維補強セメント系複合材料を打設する。この
定着部２には、主筋、フープ筋等の補強鉄筋を必要とし
ないが、使用することもできる。また、一般部３はこの
定着部２に接する部分であって、普通コンクリートが打
設される。ここで、ＰＣ鋼材４とは、ＰＣ鋼より線、Ｐ
Ｃ鋼棒、ＰＣ鋼線および鋼材等であって、どれを利用し
ても良い。プレストレスの導入法としては、ポストテン
ション工法およびプレテンション工法等の方法によるこ
とができる。また、繊維補強セメント系複合材料および
普通コンクリートを同時に打設してもまた、一般的な打
ち継ぎによる方法でも良い。プレストレストコンクリー
ト１の施工例として、たとえば図２のように橋梁の床版
９の一部として構成したり、下床版上に導入部１１を設
けて施工することができる。
【０００９】＜ロ＞定着部
定着部２は、ＰＣ鋼材４の緊張に対する抵抗力を保持す
る部分であって、繊維補強セメント系複合材料で構成さ
れる。繊維補強セメント系複合材料内部にシース管８を
配置して、その内側にはＰＣ鋼材４を配置し、定着具７
１によって定着することもできる。このとき、繊維補強
セメント系複合材料は、定着具７１による反力の定着台
として支圧板７２を介して反力を受ける部分となる。ま
た、繊維補強セメント系複合材料内に直接ＰＣ鋼材４を
配置し、付着させ、定着することができる。
【００１０】＜ハ＞繊維補強セメント系複合材料
繊維補強セメント系複合材料は、圧縮強度、曲げ強度、
引張強度等において高い性能を示し、また普通コンクリ
ート、ＰＣ鋼材４等との付着性が優れている。繊維補強
セメント系複合材料には、例えば、セメントと珪石の粉
末、シリカフューム、珪砂、高性能減水剤に水を単位推
量（出来上がりコンクリート容積１ｍ ３当たり）として
１８０ｋｇ程度（水／セメントの比率が２０〜２２％程
度）を加えた高強度セメント系マトリックスに直径が
０．１〜０．３ｍｍで、長さが８〜１２ｍｍ、引張り降
伏応力度が２５００〜２８００Ｎ／ｍｍ２の超高強度鋼
繊維を容積で２％程度混入して得られる圧縮強度２００
〜２２０ＭＰａ、曲げ強度４０〜４５ＭＰａ、付着強度
１５〜９０ＭＰａ、透気係数２．５×１０−１８ｍ ２、
弾性係数５５ＧＰａの特性を持つ繊維補強セメント系複
合材料が使用できる。この超高強度鋼繊維には、金属繊
維や有機繊維等の種類を使用してもよく、また、含有し
ないこともできる。尚、繊維補強セメント系複合材料の
構成としては、かならずしも上記のような構成による必
要はない。また、繊維補強セメント系複合材料を使用す
ることによって、定着部２を無筋とすることができる。
また、キャスティングタイプの定着器具を必要とせず、
支圧板７２のみでＰＣ鋼材４からの反力を受けることが
できる。
【００１１】＜ニ＞一般部
一般部３は、定着部２に接する部分であって、通常普通
コンクリートが打設される。なお、普通コンクリートの
他にも公知の繊維補強コンクリート等を使用することも
できる。一般部３は、定着部２ほど耐力を必要としな
い。このため、定着部２の繊維補居セメント系複合材料
より強度の低い普通コンクリートによって構成すること
ができる。一般部３にも定着部２同様、主筋、フープ筋
等の補強鉄筋を配置することを要しないが、必要に応じ
て使用することはできる。このように構成することによ
り、材料費を削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態２】定着部２を構成する繊維補強セ
メント系複合材料の構造は、発明の実施の形態１では配
筋がなされない無筋構造であるが、必要に応じて配筋す
ることはできる。図３に、定着部２に配筋をしたプレス
トレストコンクリートの構造を示す。ここで、配筋する
鉄筋の種類は、主筋５２やフープ筋５１等であって、必
要に応じて、設計上必要な径及び必要な本数分を所定の
位置に配筋できる。
【００１３】
【実施例】以下図面を参照しながらプレストレストコン
クリートの構築方法について説明する。
【００１４】＜イ＞ポストテンション工法による構築
この工法は、プレストレスの導入方法のひとつで、打設
した繊維補強セメント系複合材料および普通コンクリー
トの硬化後に、繊維補強セメント系複合材料を定着台と
してシース管８内に配置したＰＣ鋼材４に引張力を与
え、定着具７１により固定し、これを支圧板７２を介し
て繊維補強セメント系複合材料に定着させプレストレス
を与える方法である。尚、シース管８を使用せずに構築
することもできる。このとき、定着具７１の受ける反力
をより小さい面積の支圧板７２でまかなう事ができる。
これは、繊維補強セメント系複合材料に対して加わる集
中した反力に充分に抵抗できる構造となっているためで
ある。
【００１５】＜ロ＞プレテンション工法による構築
この工法による、プレストレスの導入方法は、繊維補強
セメント系複合材料および普通コンクリートの打ち込み
前にＰＣ鋼材４に引張力を与えておき、両コンクリート
の硬化後にＰＣ鋼材４を切断することによって、プレス
トレストコンクリート１を構築する方法である。ＰＣ鋼
材４のコンクリートとの付着により、プレストレスを与
える方法である。この結果、繊維補強セメント系複合材
料の付着性および圧縮強度等の性質から、定着長を短く
することができる。また、付着により定着できるＰＣ鋼
材４の径も従来より大きくすることができる。
【００１６】＜ハ＞接合部の構築
コンクリートの打設方法として、繊維補強セメント系複
合材料と普通コンクリートとの接合面である接合端面６
に仕切材等を配置して両コンクリートの打設範囲を遮断
し、それぞれのコンクリートを打設した直後、仕切材を
撤去して両者を一体化させる同時打設による方法による
ことができる。また、ラス網等を使用する一般的な打ち
継ぎによる方法で行うこともできる。この場合、打ち継
ぎ面となるコンクリート面の緩んだ骨材やレイタンスは
取り除き、充分に給水させた後にセメントペースト又は
モルタルを塗り、その直後に繊維補強セメント系複合材
料を打設して十分に締め固めても良い。
【００１７】繊維補強セメント系複合材料の養生方法と
して、常温養生、高温養生等特に制約は受けない。ま
た、養生を行う場所として工場・製作ヤード養生、現場
養生等の制約も特に受けず、設計上必要な方法によって
行うことができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明のプレストレストコンクリートの
定着部の構造は以上説明したようになるから次のような
効果を得ることができる。
＜イ＞ポストテンション工法によってプレストレストコ
ンクリートを構築する場合、ＰＣ鋼材の緊張に対する補
強のための支圧器具およびらせん筋等の材料を不要とで
きコスト削減に繋がる。また、らせん筋等の設置に伴う
煩雑な組立てが不要となり、施工性、作業安全性が向上
し、工期の短縮にもなる。さらに、構造が単純化するこ
とでコンクリート打設が容易となり、より確実に品質を
確保することができる。
＜ロ＞プレテンション工法によって張力を導入する場
合、付着力の大きい繊維補強セメント系複合材料を使用
するため定着長を短くすることができ、また定着できる
ＰＣ鋼材の径も大きくすることができ、コスト削減にも
繋がり、利用範囲も拡がる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
[0001] The present invention relates to a prestressed toco.
It relates to the structure of the fixing part of the concrete.
[0002]
2. Description of the Related Art PC method (prestressed concrete)
Method) is the dead load applied to concrete structures and
The tensile stress generated in concrete due to
In order to erase concrete in advance with PC steel
It refers to a method of constructing by introducing a compressive force. For PC steel
There are various methods for introducing restlessness and mechanisms for establishment
is there.
[0003] Conventional prestressed concrete a
For example, post-tension
There is a method of giving tension to PC steel material e such as steel wire by the method
(Shown in FIG. 4). This is the hardening of ordinary concrete b
Then, the sheet to be placed inside the cast concrete b
A tensile force is applied to the PC steel material e in the pipe f and the end is
Fix to fixing device d, and normalize its reaction force via supporting device g
This is a method of transmitting a compressive force to concrete b.
As reinforcement of ordinary concrete b against this reaction force,
Arrange the creases c3 etc. in the range where the reaction force affects
You. In addition, the method of introducing tension by the pretension method
Is different from the fixing mechanism by the post-tension method.
And fixation by adhesion between concrete and PC steel material e
Therefore, the fixing length of the PC steel material e needs to be long.
You.
[0004]
The conventional press described above
In the structure of the anchorage part of the rest concrete, the following
There is such a problem.
<B> Fix PC steel by post tension method
To fix the end of the tensioned PC steel to the fixing device
And transmitting the reaction force to the structure via the supporting device
by. For this reason, materials, labor, and time for supporting devices
Is required.
<B> In the post tension method, concrete
Spirals as reinforcement to withstand the reaction force exerted on the
Place a reinforcing material such as. This costs material,
Also, as the arrangement of reinforcements increases, assembly becomes complicated and concrete
And it is difficult to cast. As a result, quality may be impaired
There is also.
<C> Where tension is introduced by the pretension method
Is fixed by the adhesive force between concrete and PC steel
Therefore, the fixing length of the PC steel material is required to be long. That
Fixing efficiency deteriorates, making it difficult to fix large-diameter PC steel
It is.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems.
It was done to determine the
An economical press that does not require materials such as supporting devices and spirals
Providing an anchored structure for stressed concrete
With the goal. In addition, the fixing section size, the fixing distance of PC steel material
The separation can be reduced, and the pretension method is established.
Economical and excellent workability because the length can be shortened
Provides structure of anchoring part of prestressed concrete
The porpose is to do. Particularly easy to cast concrete
Prestressed to achieve excellent quality
With the aim of providing a concrete anchorage structure
ing. The present invention fulfills at least one of these objectives.
Is what it does.
[0006]
The above object has been achieved.
The prestressed concrete of the present invention
The structure of the attachment maintains the resistance to tension of the PC steel.
The fixing part is made of fiber-reinforced cementitious composite material,
The general part in contact with the fixing part is the fiber-reinforced cementitious composite material.
Specially composed of ordinary concrete with lower strength than
It is a sign.
[0007]
Embodiment 1 The present invention will be described below with reference to the drawings.
Prestressed concrete anchorage structure implementation
The form will be described.
<A> Prestressed concrete
Prestressed concrete 1 consists of concrete and P
Part composed of C steel material 4 and composed of concrete
The portion is divided into a fixing unit 2 and a general unit 3. Fixing unit 2
Is the part that holds the resistance against tension of PC steel material 4.
Then, a fiber-reinforced cementitious composite material is cast. this
The anchoring section 2 requires reinforcing bars such as main bars and hoop bars.
Not available, but can be used. In addition, general part 3
This area is in contact with the fixing section 2
Is established. Here, the PC steel material 4 is a PC steel stranded wire, P
C steel rod, PC steel wire, steel material, etc.
May be. As a method of introducing prestress,
This method can be applied by methods such as
Can be. In addition, fiber reinforced cementitious composite materials and
Even if ordinary concrete is cast at the same time,
A method by splicing may be used. Prestressed concrete
For example, as shown in Fig. 2, a floor slab of a bridge
9 or the introduction section 11 on the lower deck.
Can be constructed.
<B> Fixing section
The fixing unit 2 maintains a resistance to the tension of the PC steel material 4.
Part made of fiber-reinforced cementitious composite material
It is. Sheath tube 8 inside fiber reinforced cementitious composite material
The PC steel material 4 is arranged inside the fixing device,
1 can be used for fixing. At this time, fiber reinforcement
The cement-based composite material is a fixing base for the reaction force by the fixing tool 71.
And a portion that receives a reaction force via the support plate 72. Ma
In addition, the PC steel 4 was directly placed in the fiber-reinforced cementitious composite material.
Can be placed, adhered and fixed.
<C> Fiber-reinforced cementitious composite material
Fiber reinforced cementitious composites have compressive strength, flexural strength,
Shows high performance in tensile strength, etc.
Excellent in adhesion to sheet, PC steel material 4 and the like. Fiber reinforcement
Cement-based composites include, for example, cement and silica powder.
Powder, unit water to silica fume, silica sand, and high-performance water reducing agent
Amount (Completed concrete volume 1m 3Per)
180kg (Water / cement ratio is about 20-22%
Degree) to the high-strength cement-based matrix
0.1-0.3mm, length 8-12mm, pull down
The yield stress is 2500-2800N / mm2Ultra high strength steel
Compressive strength 200 obtained by mixing about 2% by volume of fiber
~ 220MPa, bending strength 40 ~ 45MPa, adhesion strength
15-90MPa, air permeability coefficient 2.5 × 10-18m 2,
Fiber-reinforced cementitious composite having the characteristic of an elastic modulus of 55 GPa
Composite materials can be used. This ultra-high strength steel fiber contains metal fiber
Fibers, organic fibers, etc. may be used,
You can do nothing. The fiber-reinforced cementitious composite material
The configuration must always be
No need. Also, use fiber-reinforced cementitious composite materials.
By doing so, the fixing section 2 can be made straight.
Also, there is no need for a casting type fixing device,
It is possible to receive the reaction force from PC steel material 4 only with support plate 72.
it can.
<D> General part
The general portion 3 is a portion in contact with the fixing portion 2 and is usually
Concrete is poured. In addition, ordinary concrete
It is also possible to use other known fiber reinforced concrete etc.
it can. The general section 3 does not require as much proof stress as the fixing section 2 does.
No. Therefore, the fiber replacement cement-based composite material of the fixing section 2
Constructed by lower strength ordinary concrete
Can be. Main line and hoop line in the general section 3 as well as the fixing section 2
It is not necessary to place reinforcing bars such as
Can be used. With this configuration,
And material costs can be reduced.
[0012]
[Embodiment 2] A fiber reinforced section constituting the fixing section 2
In the first embodiment of the present invention, the structure of the
It has a straight structure with no streaks, but arranges as necessary.
You can do it. FIG. 3 shows a press in which reinforcing bars are arranged in the fixing unit 2.
1 shows the structure of a trest concrete. Where to arrange
The types of the reinforcing bars are the main reinforcing bars 52 and the hoop bars 51 and the like.
If necessary, design the required diameter and the required number of
We can arrange bar in position.
[0013]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
A method for constructing cleats will be described.
<A> Construction by post-tension method
This method is one of the methods of introducing prestress,
Fiber reinforced cementitious composites and ordinary concrete
After curing, the fiber reinforced cementitious composite material
To apply tensile force to the PC steel material 4 arranged in the sheath tube 8
Then, it is fixed by the fixing tool 71, and this is fixed via the support plate 72.
Prestressed in fiber reinforced cementitious composites
Is a way to give In addition, constructed without using the sheath tube 8
You can also. At this time, the reaction force received by the fixing device 71
Can be covered by the supporting plate 72 having a smaller area.
This is an addition to fiber reinforced cementitious composites.
Because it has a structure that can sufficiently resist the middle reaction force
is there.
<B> Construction by pretension method
The method of introducing prestress by this method is fiber reinforcement
Driving cement-based composites and ordinary concrete
Before applying a tensile force to the PC steel material 4, both concrete
Pressing by cutting PC steel material 4 after hardening
This is a method of constructing the trest concrete 1. PC steel
Prestress is given by adhesion of material 4 to concrete
It is a way to obtain. As a result, fiber-reinforced cementitious composites
The fixing length should be short due to the properties such as
can do. PC steel that can be fixed by adhesion
The diameter of the material 4 can also be made larger than before.
<C> Construction of the joint
As a concrete placement method, fiber reinforced cement
Joint end face 6 which is the joint surface between the composite material and ordinary concrete
A partitioning material is placed in the area to block both concrete casting areas
Immediately after placing each concrete,
By simultaneous casting method to remove and integrate both
be able to. In addition, general punching using a lath net etc.
It can also be performed by a joining method. In this case,
Loose aggregates and latencies on the concrete side,
Remove the cement paste or water after sufficient water supply.
Apply mortar and immediately afterwards, fiber reinforced cementitious composite
The material may be poured and compacted sufficiently.
A method for curing a fiber-reinforced cementitious composite material and
There are no particular restrictions on room temperature curing and high temperature curing. Ma
Also, factory and production yard
There is no particular restriction on curing, etc.
It can be carried out.
[0018]
The prestressed concrete of the present invention
The structure of the fixing unit is as described above.
The effect can be obtained.
<I> Prestressed toco by post tension method
When constructing concrete, supplement to the tension of PC steel
No need for supporting devices for strength and materials such as spiral muscles
Cost reduction. In addition, with the installation of spirals, etc.
Eliminates complicated assembly and improves workability and work safety
This also shortens the construction period. Furthermore, the simplification of the structure
Makes it easier to cast concrete, and ensures more reliable quality.
Can be secured.
<B> Where tension is introduced by the pretension method
Use a fiber-reinforced cementitious composite material with high adhesion
Fixation length can be shortened and can be fixed
The diameter of PC steel can be increased, which also reduces costs
Connect and expand the range of use.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプレストレストコンクリートの定着部
の無筋構造の実施例の説明図。
【図２】プレストレストコンクリートの実施例の説明
図。
【図３】実施の形態２のプレストレストコンクリートの
定着部の配筋構造の実施例の説明図。
【図４】従来のプレストレストコンクリートの定着部の
構造の説明図。
【符号の説明】
１・・・プレストレストコンクリート
２・・・定着部
３・・・一般部
４・・・ＰＣ鋼材BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of a straightened structure of a fixing part of prestressed concrete of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view of an embodiment of prestressed concrete. FIG. 3 is an explanatory view of an example of a reinforcement arrangement structure of a fixing portion of prestressed concrete according to a second embodiment. FIG. 4 is an explanatory view of a structure of a conventional fixing portion of prestressed concrete. [Description of Signs] 1 ・ ・ ・ Prestressed concrete 2 ・ ・ ・ Anchoring part 3 ・ ・ ・ General part 4 ・ ・ ・ PC steel
Claims (1)
造において、 ＰＣ鋼材の緊張に対する抵抗力を保持する定着部を繊維
補強セメント系複合材料により構成し、 定着部に接する一般部を前記繊維補強セメント系複合材
料より強度の低い普通コンクリートで構成したことを特
徴とする、 プレストレストコンクリートの定着部の構造。Claims: 1. A structure of a fixing part of prestressed concrete, wherein a fixing part for maintaining a resistance to tension of a PC steel material is made of a fiber-reinforced cementitious composite material, and a general part in contact with the fixing part is provided. The anchoring portion structure of prestressed concrete, wherein the anchoring portion is made of ordinary concrete having lower strength than the fiber-reinforced cementitious composite material.
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