JP2005264484A - 超高曲靭性ｐｃ柱状物 - Google Patents

Abstract

【課題】
縦筋が曲げ方向に働く力に対して好適に追随し、靭性に富む超高曲靭性ＰＣ柱状物の提供。
【解決手段】
柱状又は中空筒状に形成され、その長手方向に向けて周方向に間隔を隔てて配置したＰＣ鋼材からなる縦筋３，３…によってプレストレスが付与され、かつ、縦筋３と外周面との間に周方向に多数のリング状又は螺旋状に配置された横拘束筋４，４…を備えてなる超高曲靭性ＰＣ柱状物１において、縦筋３には、鋼製の複数の素線を撚り合わせて形成され、一様伸びが４％以上のＰＣ鋼撚線を使用した超高曲靭性ＰＣ柱状物である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に土木構造物や建築物の基礎等に使用する超高曲靭性ＰＣ柱状物に関する。

従来、この種の超高曲靭性ＰＣ柱状物は、長手方向に向けてＰＣ鋼棒からなる縦筋が配筋され、かつ周方向に向けてフープ筋ないし横拘束筋（以下単に横拘束筋と記す）が配筋されており、縦筋を緊張して長手方向に向けてプレストレスを付与している（例えば特許文献１を参照）。
特開平５−９８６３８号公報

しかし、上述の如き従来の超高曲靭性ＰＣ柱状物では、縦筋としてＰＣ鋼棒を使用し、ＰＣ鋼棒は靭性に劣るため、曲げ方向に働く力に対してあまり追随せず、ＰＣ柱状物の靭性が低いという問題がある。

また、この種の超高曲靭性ＰＣ柱状物が十分な耐震性能を満たすためには、曲げモーメントに対する塑性変形能力を大きくする必要がある。

そこで本発明は、上述の従来技術の問題を鑑み、縦筋が曲げ方向に働く力に対して好適に追随し、靭性に富む超高曲靭性ＰＣ柱状物の提供を目的とする。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、柱状又は中空筒状に形成され、その長手方向に向けて周方向に間隔を隔てて配置したＰＣ鋼材からなる縦筋によってプレストレスが付与され、かつ、前記縦筋と外周面との間に周方向に多数のリング状又は螺旋状に配置された横拘束筋を備えてなる超高曲靭性ＰＣ柱状物において、前記縦筋には、鋼製の複数の素線を撚り合わせて形成され、一様伸びが４％以上のＰＣ鋼撚線を使用した超高曲靭性ＰＣ柱状物であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加え、縦筋は、各素線間の空隙を合成樹脂で充填するとともに、外周を合成樹脂により被覆した防錆被覆ＰＣ鋼撚線であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、縦筋は、外周に付着強化用凹凸部を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３の構成に加え、横拘束筋は、防錆被覆された硬鋼線であることを特徴とする。

本発明に係る超高曲靭性ＰＣ柱状物は、縦筋を一様伸びが４％以上のＰＣ鋼撚線としたことで曲げに対する追随性が向上し、塑性変形能力が大きくなり耐震性能が向上する。

また、縦筋が各素線間の空隙を合成樹脂で充填するとともに、外周を合成樹脂により被覆した防錆被覆ＰＣ鋼撚線であることによって、柱状物を構成するコンクリートに水分又は塩分が浸透しても、縦筋を好適に防錆し、高い耐久性を得ることができる。

縦筋が外周に付着強化用凹凸部を備えたことによって、好適に曲げ応力が分散され、曲げモーメントに対する耐力を増強することができる。

次に本発明の実施例を図面について説明する。

図１、図２は本発明に係る超高曲靭性ＰＣ柱状物の一例を示している。このＰＣ柱状物１は、円筒形をしたコンクリート製の柱状物本体２の肉厚内に、軸方向に向けて多数のＰＣ鋼材からなる縦筋３，３…が円筒状配置に挿通されており、その外側の柱状物本体２外周面近くに、円周方向に向けた螺旋状の横拘束筋４，４…が埋設されている。

横拘束筋４の外側には、スペーサ５を固定した支持用の棒材６，６が、柱状物本体２の外周に沿って、その長手方向に向け配置され、この棒材６，６…をもって、横拘束筋４を位置決めさせている。尚、図において、７，８は柱状物本体２の両端に固着した端鉄板である。

このＰＣ柱状物１は、プレテンション方式により縦筋３，３…をもって柱状物本体２に縦向きのプレストレスを導入しており、この縦筋３には、鋼製の複数の素線を撚り合わせて形成され、一様伸びが４％以上のＰＣ鋼撚線を使用している。

縦筋３には、図３、図４に示すごとき防錆被覆ＰＣ鋼撚線３Ａを使用する。

この防錆被覆ＰＣ鋼撚線３Ａは、所謂７本撚りのＰＣ撚線１０の内部空隙を、熱可塑性合成樹脂材で埋める内部充填１１が施されていると共に、外周を同じ合成樹脂材による被覆１２がなされている。

ＰＣ撚線１０は、図５に示すように、１本の鋼線からなる芯線１３ａの外周に６本の鋼線からなる側線１３ｂ，１３ｂ…を螺旋状に巻きつけて撚り合わせた７本の単素線によって構成され、芯線１３ａとその周囲の側線１３ｂ，１３ｂ…によって囲まれた単素線間内部空隙１４，１４…を有している。

内部充填１１及び被覆１２は同一の樹脂材料によって一体に形成されており、これらによって単素線からなる芯線１３ａ及び各側線１３ｂ，１３ｂ…の外周が防錆被覆されている。

熱可塑性合成樹脂としては、ポリエチレン系合成樹脂等の軟質熱可塑性合成樹脂材、又は飽和ポリエステル系合成樹脂等の硬質熱可塑性合成樹脂防錆材が使用できる。

また、縦筋３には、図６、図７に示す防錆被覆ＰＣ鋼撚線３Ｂを用いても良い。

この防錆被覆ＰＣ鋼撚線３Ｂは、図３、図４に示す防錆被覆ＰＣ鋼撚線３Ａの外周の被覆１２を一次被覆とし、その外周に外周被覆（二次被覆）１５を有している。尚、上述した第一実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

この防錆被覆ＰＣ鋼撚線３Ｂでは、一次被覆１２の材料としてポリエチレン系合成樹脂等の熱可塑性合成樹脂防錆材を使用する。

また、縦筋３には、上述の実施例の他、合成樹脂からなる防錆充填材をＰＣ撚線１０の単素線間の隙間より加圧注入し、内部空隙１４，１４内を充填した後、ＰＣ撚線１０の外周をポリエチレン系合成樹脂等の軟質熱可塑性合成樹脂材又は飽和ポリエステル系合成樹脂等の硬質熱可塑性合成樹脂防錆材により被覆した防錆被覆ＰＣ鋼撚線等を用いてもよい。

また、縦筋３には、上述の７本撚りＰＣ鋼撚線１０の他、図８に示す１９本撚り等の多数本撚りのＰＣ鋼撚線１６を用いた防錆被覆ＰＣ鋼撚線３Ｃを使用しても良い。尚、上述の実施例と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。

この縦筋３の外周面には、コンクリートとの付着強度を強化するために、螺旋状に線材を巻き付ける等して凹凸を設けてもよい。

横拘束筋４は、防錆被覆された硬鋼線をであることが好ましく、また、上述の防錆被覆ＰＣ鋼撚線３Ａ〜３Ｃを使用してもよい。

このＰＣ柱状物１の製造例について説明すると、図９に示すように棒材６の内側に横拘束筋４を支持させて型枠２０内に配筋する。この配筋に際し、各棒材６，６…にはコンクリート製のスペーサ５を必要数だけ固定し、型枠２０の内面から所定の間隔を隔てる。また横拘束筋４，４…内に所要数の軸方向に向けたＰＣ鋼撚線からなる縦筋３，３…を挿入する。

両筋３，４及び棒材６を型枠２０内に収容した後、型枠２０の両端稍内側内に端鉄板７，８を組み込む。然る後、棒材６及び縦筋３の両端を一対の緊張支圧金具２１，２２の各貫通孔に挿入し、その外側にて各縦筋３，３…の両端部を定着具２３により定着させる。

定着具は、例えば、図１０に示すように、テーパ円筒形の筒状体を縦分割した分割筒形状に形成され、内周側に刃状の突条を有する定着楔２４，２４と、この定着楔２４，２４が摺動可能に挿入されるテーパ状の楔挿入孔２５を有する定着体２６とを備え、この定着楔２４，２４を縦筋３を挟持した状態で楔挿入孔２５に挿入することにより定着させるようになっている。

そして一方の緊張支圧金具２１を型枠２０の端部に支持させるとともに、他方の緊張支圧金具２２を型枠２０内に移動自在に挿入し、その中央に引張用ロッド２７を連結しておき、図１１に示すように、このロッド２７外に成形した雄ねじ２８に定着板２９を螺嵌し、その定着板２９に型枠２０の端部を支持させる。

次いで型枠２０の端部にジャッキ（図示せず）をセットし、ロッド２７を介して一方の緊張支圧金具２２を引張し、縦筋３，３…を緊張し、プレストレス用の引張力を与える。

このようにして緊張の後、定着板２９を旋回させて、その周囲の面が型枠２０の端面に当接するまで移動させた後、ジャッキによる緊張を解除し、型枠２０の端部に反力をもたせてジャッキを取り外す。

次いで常法により型枠２０内に必要量のコンクリートを充填し、遠心成形機にかけて円筒型に成形し、必要な養生処理を施した後脱型し、完成する。

尚、この超高曲靭性ＰＣ柱状物は、その外周に円周方向に上述の如き防錆被覆ＰＣ鋼撚線３Ａ〜３Ｃを巻きつけるようにしてもよい。このようにすることによって、超高曲靭性ＰＣ柱状物の曲げに対する耐力が向上する。

また、上述の実施例では、縦筋に防錆被覆ＰＣ鋼撚線を用いた例について説明したが、防錆被覆を施していないＰＣ鋼撚線を用いても良い。

本発明に係る超高曲靭性ＰＣ柱状物を示す縦断面図である。 同上の横断面図である。 同上の縦筋の一例を示す部分破断側面図である。 同上のＢ−Ｂ線断面図である。 同上のＰＣ鋼撚線を示す断面図である。 同上の縦筋の他の例を示す部分破断側面図である。 同上のＣ−Ｃ線断面図である。 同上の縦筋の更に他の例を示す断面図である。 本発明のＰＣ柱状物の製造工程例の配筋状態を示す断面図である。 同上の縦筋の定着状態を示す断面図である。 同上のコンクリート打設状態を示す断面図である。

符号の説明

１ ＰＣ柱状物
２ 柱状物本体
３ 縦筋
３Ａ〜３Ｃ 防錆被覆ＰＣ鋼撚線
４ 横拘束筋
５ スペーサ
６ 棒材
７、８ 端鉄板
１０ ＰＣ鋼撚線
１１ 内部充填
１２ 被覆
１３ａ 芯線
１３ｂ 側線
１４ 内部空隙
１５ 外周被覆（二次被覆）
１６ ＰＣ鋼撚線
２０ 型枠
２１，２２ 緊張支圧金具
２３ 定着具
２４ 定着楔
２５ 楔挿入孔
２６ 定着体
２７ 引張用ロッド
２８ 雄ねじ
２９ 定着板

Claims (4)

1. 柱状又は中空筒状に形成され、その長手方向に向けて周方向に間隔を隔てて配置したＰＣ鋼材からなる縦筋によってプレストレスが付与され、かつ、前記縦筋と外周面との間に周方向に多数のリング状又は螺旋状に配置された横拘束筋を備えてなる超高曲靭性ＰＣ柱状物において、
   前記縦筋には、鋼製の複数の素線を撚り合わせて形成され、一様伸びが４％以上のＰＣ鋼撚線を使用したことを特徴としてなる超高曲靭性ＰＣ柱状物。
2. 縦筋は、各素線間の空隙を合成樹脂で充填するとともに、外周を合成樹脂により被覆した防錆被覆ＰＣ鋼撚線である請求項１に記載の超高曲靭性ＰＣ柱状物。
3. 縦筋は、外周に付着強化用凹凸部を備えた請求項１又は２に記載の超高曲靭性ＰＣ柱状物。
4. 横拘束筋は、防錆被覆された硬鋼線である請求項１、２又は３に記載の超高曲靭性ＰＣ柱状物。

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