JP2006009361A - Concrete member and reinforcement method for concrete member - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concrete member and a reinforcement method for the concrete member capable of reducing the effect of constraint on the self-shrinkage and dry shrinkage of a concrete member formed of a fiber-reinforced cement based mixed material, suppressing the occurrence of crazing, and effectively increasing tensile strength characteristics and bending strength characteristics. <P>SOLUTION: This concrete member 1 formed of the fiber-reinforced cement based mixed material comprises fixed plates 3 and 3 and hollow members 5 and 5 near both ends of a tensile reinforced material formed of a tendon such as a round steel, a PC steel bar, or a PC steel strand. Elastic members 4 and 6 are fitted to one side faces 31 and the end faces 51 of the fixed plate 3 and the hollow member 5 on the concrete member end side. The fixed plate 3 and the hollow member 5 are manufactured in the buried state in the concrete member 1. When the tendon is used as the tension reinforced material 2, the concrete member 1 can be reinforced by a pretension system. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、繊維補強セメント系混合材料からなるコンクリート部材および該コンクリート部材の補強方法に係り、特に、セメント系マトリックスの自己収縮や乾燥収縮時のひび割れの発生を抑制でき、曲げ耐力の向上を図ることのできるコンクリート部材およびコンクリート部材の補強方法に関するものである。   The present invention relates to a concrete member made of a fiber-reinforced cementitious mixed material and a method for reinforcing the concrete member, and in particular, can suppress the occurrence of cracks during self-shrinkage and drying shrinkage of the cementitious matrix, thereby improving bending strength. The present invention relates to a concrete member and a method for reinforcing a concrete member.

コンクリート構造物を構成する梁や床版、柱などの施工材料であるセメント系混合材料は、構造物に要求される耐震性や耐久性、施工性などの要求レベルの上昇に適応すべく、その材料特性が飛躍的に発展してきている。中でも繊維補強セメント系混合材料は、水/セメント比が小さいことや200N/mm以上の高い圧縮強度を有した超高強度であること、繊維による補強によって鉄筋を使用することなく引張強度を向上させることができるなど、その優れた材料特性ゆえに使用頻度も多くなってきているのが現状である。かかる繊維補強セメント系混合材料を使用したコンクリート部材は薄肉断面とすることができ、例えば橋梁などの桁や床版などに使用されることにより、死荷重の軽減やコンクリート部材による占有域の狭小化を実現することができる。さらには異形鉄筋などによるせん断補強鉄筋を必要としないため、上記するような薄肉断面とできることに加えて配筋手間を不要とすることで工期の短縮化を実現でき、セメント系混合材料の回り込み不良による品質の劣化などの問題を解消することができる。さらには、かかる繊維補強セメント系混合材料を使用した場合にプレストレスを導入することにより、該材料の有する高い圧縮強度特性を有効に発揮させることが可能となり、したがって高い曲げ耐力やせん断耐力を備えたコンクリート部材を経済的に得ることが可能となる。 Cement-based mixed materials, which are construction materials such as beams, floor slabs, and columns that make up a concrete structure, are adapted to the increase in required levels of seismic resistance, durability, workability, etc. required for structures. Material properties are developing dramatically. Among them, fiber-reinforced cement-based mixed materials have a low water / cement ratio, ultra-high strength with a high compressive strength of 200 N / mm 2 or more, and improved tensile strength by using fiber reinforcement without using reinforcing bars. The frequency of use is increasing due to its excellent material properties. Concrete members using such fiber-reinforced cement-based mixed materials can have a thin-walled cross section. For example, they can be used for girders such as bridges and floor slabs to reduce dead loads and narrow the occupied area by concrete members. Can be realized. Furthermore, since no shear reinforcing bars such as deformed bars are required, the construction period can be shortened by eliminating the need for reinforcing bars in addition to the thin wall cross section as described above, and poor wraparound of cement-based mixed materials It is possible to eliminate problems such as quality degradation due to Furthermore, by introducing prestress when such a fiber reinforced cementitious mixed material is used, it is possible to effectively exhibit the high compressive strength characteristics of the material, and therefore, it has high bending strength and shear strength. It becomes possible to obtain a concrete member economically.

ところで、上記する繊維補強セメント系混合材料からなるコンクリート部材には、通常、鉄筋などの引張補強材は埋設されず、断面力として圧縮力が特に卓越する圧縮部材として使用されるのが一般的であった。この圧縮力が卓越するコンクリート部材としてはトンネルの支保工などが一例として挙げられる。繊維補強セメント系混合材料からなるコンクリート部材が上記する圧縮部材として使用される理由は、一つにはその高い圧縮強度特性を有効に利用しようとする積極的理由によるものである。他の一つの理由としては、その内部に含有される金属繊維などの配向性を異形鉄筋などが阻害することを防止すべく、コンクリート内部に配筋しない構成とすることにより、圧縮強度特性に見合うだけの曲げ強度特性を備えていないという消極的理由によるものである。なお、発明者は、繊維補強セメント系混合材料から製造されたコンクリート部材のうち、トンネル支保工として代表的なセグメントに関する発明を特許文献1に開示している。   By the way, in the concrete member made of the above-mentioned fiber-reinforced cement-based mixed material, a tensile reinforcing material such as a reinforcing bar is usually not embedded, and it is generally used as a compression member having particularly excellent compressive force as a cross-sectional force. there were. An example of a concrete member with excellent compressive force is a tunnel support. The reason why a concrete member made of a fiber reinforced cementitious mixed material is used as the above-mentioned compression member is partly because of the positive reason for effectively utilizing its high compressive strength characteristics. Another reason is that it is suitable for compressive strength characteristics by adopting a structure that does not place the reinforcement inside the concrete in order to prevent the deformed reinforcing bars from obstructing the orientation of the metal fibers contained in the inside. This is due to the negative reason that it does not have only bending strength characteristics. In addition, the inventor has disclosed an invention relating to a typical segment as a tunnel support among the concrete members manufactured from the fiber reinforced cementitious mixed material in Patent Document 1.

上記する繊維補強セメント系混合材料からなるコンクリート部材であっても、その内部に配筋することにより、圧縮強度特性のみならず引張強度特性をも改善しようとする試みがなされている。繊維補強セメント系混合材料を使用した梁や床版の曲げ耐力を向上させる手段として、従来の鉄筋コンクリート部材と同様に異形鉄筋を引張主鉄筋として配設する手段が考えられる。異形鉄筋を使用することにより、該異形鉄筋とセメント系マトリックス間には十分な付着強度が期待できるため、異形鉄筋に十分な引張応力を発揮させることが可能となる。   An attempt has been made to improve not only the compressive strength property but also the tensile strength property by arranging the inside of the concrete member made of the above-mentioned fiber reinforced cementitious mixed material. As means for improving the bending strength of beams and floor slabs using fiber reinforced cementitious mixed materials, there can be considered means for disposing deformed reinforcing bars as tensile main reinforcing bars as in the case of conventional reinforced concrete members. By using deformed reinforcing bars, sufficient adhesion strength can be expected between the deformed reinforcing bars and the cementitious matrix, so that it is possible to exert sufficient tensile stress on the deformed reinforcing bars.

また、引張補強材としてPC鋼棒やPC鋼より線などの緊張材を使用し、予め緊張力が導入された状態で繊維補強セメント系混合材料内に埋設し、該繊維補強セメント系混合材料の硬化を待って緊張力を解放してプレストレスを導入するプレテンション方式や、繊維補強セメント系混合材料の硬化後に緊張材によりプレストレスを導入するポストテンション方式などを採用することもできる。緊張材によりプレストレスを導入することでコンクリート部材に予め圧縮力を作用させることができ、高い曲げ耐力やせん断耐力を有するコンクリート部材を製造することが可能となる。   In addition, a tension material such as a PC steel rod or a strand of PC steel is used as a tensile reinforcement, and is embedded in a fiber-reinforced cement-based mixed material in a state in which a tensile force is previously introduced. A pre-tension method in which pre-stress is introduced by releasing tension after waiting for curing, or a post-tension method in which pre-stress is introduced by a tension material after the fiber-reinforced cement-based mixed material is cured may be employed. By introducing prestress with a tension material, a compressive force can be applied to the concrete member in advance, and a concrete member having high bending strength and shear strength can be produced.

特開2003−293698号公報JP 2003-293698 A

セメント系混合材料、中でも繊維補強セメント系混合材料を使用してコンクリート部材を製作するに際して、異形鉄筋をその内部に配設した構造とすることにより、該異形鉄筋とセメント系マトリックス間において十分な付着強度が期待できるため、ひび割れを分散させてひび割れ幅を小さく制御することができ、異形鉄筋は引張補強材としての役割を果たすことができる。したがって、繊維補強セメント系混合材料からなるコンクリート部材の引張強度特性を向上させることが可能となる。しかし、超高強度の繊維補強セメント系混合材料はセメント量が多いことに加えて骨材粒子が小さいため、セメント系マトリックスが凝結する際に自己収縮が大きくなるという欠点を備えている。したがって、付着強度の増大を図って異形鉄筋が配設されている場合には、該異形鉄筋がセメント系混合材料の自己収縮を拘束することによってセメント系マトリックスに引張応力が残留することとなり、セメント系混合材料の硬化時にひび割れが誘発され易いという問題がある。   When manufacturing concrete members using cement-based mixed materials, especially fiber-reinforced cement-based mixed materials, a structure in which deformed rebars are arranged inside them provides sufficient adhesion between the deformed rebars and the cement-based matrix. Since strength can be expected, cracks can be dispersed and the crack width can be controlled to be small, and the deformed reinforcing bar can serve as a tensile reinforcement. Accordingly, it is possible to improve the tensile strength characteristics of the concrete member made of the fiber reinforced cementitious mixed material. However, the ultra high strength fiber reinforced cementitious mixed material has the disadvantage that self-shrinkage increases when the cementitious matrix congeals due to the small amount of aggregate particles in addition to the large amount of cement. Therefore, when deformed reinforcing bars are arranged to increase the bond strength, the deformed reinforcing bars restrain the self-shrinkage of the cement-based mixed material, and tensile stress remains in the cement-based matrix. There is a problem that cracks are easily induced during curing of the system mixed material.

そこで、付着強度の大きな異形鉄筋を配設する代わりに、円形断面の丸鋼あるいはより線断面のPC鋼より線などからなる引張補強材を使用することが考えられる。しかし、かかる引張補強材を使用した場合には、セメント系混合材料の自己収縮の拘束効果を緩和できる一方で、今度は引張補強材とセメント系混合材料との付着強度が小さくなり、引張補強材に十分な引張応力が作用する前に付着切れが生じてしまい、引張補強材とセメント系マトリックスとの間ですべりが誘発されることでコンクリート部材の曲げ耐力の向上を図ることができないといった問題が生じ得る。   Therefore, it is conceivable to use a tensile reinforcement made of a round steel having a circular cross section or a PC steel wire having a stranded wire section instead of disposing a deformed reinforcing bar having a high adhesion strength. However, when such a tensile reinforcing material is used, the restraining effect of the self-shrinkage of the cement-based mixed material can be eased, but this time the adhesion strength between the tensile reinforcing material and the cement-based mixed material is reduced, and the tensile reinforcing material There is a problem in that the bending strength of the concrete member cannot be improved by causing the adhesion breakage to occur before sufficient tensile stress is applied to the material and causing slippage between the tensile reinforcement and the cementitious matrix. Can occur.

引張補強材としてPC鋼線やPC鋼より線などの緊張材を使用し、プレテンション方式にて緊張力を導入することで高い曲げ耐力を有するコンクリート部材を製造することが可能となる。しかし、この場合にはコンクリート部材の端部付近で十分な付着力を取ることができず、したがって引張補強材とセメント系マトリックスとの間ですべりが誘発され易いことから、コンクリート部材端部付近のセメント系マトリックスには十分なプレストレスが導入され難いといった問題が生じ得る。一般の設計段階においては、コンクリート部材端部から引張補強材直径の60倍程度の距離までは、上記するプレストレスの導入不良を勘案してプレストレスの導入分布を三角形分布とするなどの設計手法が講じられている。さらに、引張補強材にプレテンションを導入し、セメント系混合材料の硬化後に該プレストレスを解放した際に、コンクリート部材端部付近において緊張材およびセメント系マトリックス間で割裂破壊が生じてひび割れが誘発される可能性もある。   It is possible to produce a concrete member having high bending strength by using a tension material such as PC steel wire or PC steel wire as a tensile reinforcement and introducing tension force by a pretension method. However, in this case, sufficient adhesion cannot be obtained in the vicinity of the end of the concrete member, and therefore slip is easily induced between the tensile reinforcement and the cementitious matrix. There may be a problem that sufficient prestress is difficult to be introduced into the cement-based matrix. In the general design stage, from the end of the concrete member to the distance of about 60 times the diameter of the tensile reinforcement, a design method such as adopting a prestress introduction distribution as a triangular distribution in consideration of the above prestress introduction failure Has been taken. Furthermore, when pre-tension is introduced into the tensile reinforcement and the pre-stress is released after hardening of the cementitious mixed material, splitting fracture occurs between the tension material and the cementitious matrix near the end of the concrete member, causing cracks. There is also a possibility that.

繊維補強セメント系混合材料を使用してコンクリート部材を製造するに際して、上記プレテンション方式に代わってポストテンション方式を採用する場合には、プレテンション方式の際に問題となった上記するような引張補強材とセメント系マトリックス間でのすべりの誘発やコンクリート部材端部におけるプレストレスの低減といった問題は生じ難くなる。しかし、該ポストテンション方式ではコンクリート部材端部での定着金具が高価であること、プレストレス導入後のシース管内へのグラウト作業に手間がかかること、定着金具などの防錆処理を要することなどによってプレテンション方式に比べてコスト増となってしまうといった問題が生じ得る。   When using a post-tension method instead of the pre-tension method when manufacturing a concrete member using a fiber-reinforced cement-based mixed material, the tensile reinforcement as described above, which was a problem in the pre-tension method, is used. Problems such as induction of slip between the material and the cementitious matrix and reduction of prestress at the end of the concrete member are less likely to occur. However, in the post-tension method, the fixing bracket at the end of the concrete member is expensive, it takes time to grout into the sheath tube after the pre-stress is introduced, and the rust prevention treatment of the fixing bracket is required. There may be a problem that the cost is increased as compared with the pretension method.

以上のように、セメント系混合材料、中でも繊維補強セメント系混合材料を使用してコンクリート部材を製造するに際して、従来のように異形鉄筋を配設する方法や緊張材を配設してプレテンション方式またはポストテンション方式を採用するなどの方法はそれぞれに固有の問題を抱えており、繊維補強セメント系混合材料からなるコンクリート部材の引張強度特性ないし曲げ強度特性の向上のための措置としてはいずれも効果的でないのが現状である。   As described above, when manufacturing concrete members using cement-based mixed materials, especially fiber-reinforced cement-based mixed materials, the conventional method of disposing deformed reinforcing bars and the tension material are pre-tensioned. Also, the methods such as adopting the post-tension method have their own problems, and all of them are effective as measures for improving the tensile strength properties and bending strength properties of concrete members made of fiber reinforced cementitious mixed materials. The current situation is not right.

本発明のコンクリート部材およびコンクリート部材の補強方法は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、繊維補強セメント系混合材料の自己収縮や乾燥収縮に対する拘束効果を小さくでき、したがってひび割れの発生を抑制できるコンクリート部材およびコンクリート部材の補強方法を提供することを目的としている。また、コンクリート部材の引張強度特性を向上させることができるコンクリート部材およびコンクリート部材の補強方法を提供することを目的としている。さらに、プレテンション方式を採用した場合においても、コンクリート部材端部における導入プレストレスが有効に圧縮応力として作用することができ、したがってプレストレス導入応力を部材端部付近まで設計上有効に考慮することのできるコンクリート部材の補強方法を提供することを目的としている。   The concrete member and the concrete member reinforcing method of the present invention have been made in view of the above-mentioned problems, and can reduce the restraining effect on the self-shrinkage and drying shrinkage of the fiber-reinforced cementitious mixed material, and thus suppress the occurrence of cracks. An object of the present invention is to provide a concrete member and a method for reinforcing the concrete member. Moreover, it aims at providing the reinforcement method of the concrete member which can improve the tensile strength characteristic of a concrete member, and a concrete member. Furthermore, even when the pre-tension method is adopted, the prestress introduced at the end of the concrete member can effectively act as a compressive stress, and therefore the prestress introduced stress should be effectively considered in the design up to the end of the member. It aims at providing the reinforcement method of the concrete member which can be performed.

前記目的を達成すべく、本発明によるコンクリート部材は、鉄筋などの引張補強材をその内部に埋設する、コンクリート製の梁または床版などを構成するコンクリート部材であって、前記コンクリート部材は繊維補強セメント系混合材料からなり、前記引張補強材の両端近傍にはそれぞれ定着板が備えてあり、該定着板のうち前記コンクリート部材端側の一側面にはそれぞれ弾性材が備えてあり、前記定着板および前記弾性材が前記コンクリート部材内に埋設されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a concrete member according to the present invention is a concrete member constituting a concrete beam or floor slab in which a tensile reinforcing material such as a reinforcing bar is embedded, and the concrete member is fiber reinforced. The fixing plate is provided with a fixing plate in the vicinity of both ends of the tensile reinforcing material, and an elastic material is provided on one side surface of the fixing member end side of the fixing plate. The elastic material is embedded in the concrete member.

ここで、繊維補強セメント系混合材料とは、金属又は合成樹脂の繊維をセメント系混合材料に混入することによって、引張強度、曲げ強度、靭性などの性能を改善したセメント系混合材料のことをいう。本発明に使用する繊維補強セメント系混合材料は、流動性が高く、凝結時間が遅いものを使用するのが好ましい。繊維補強セメント系混合材料としては、例えば、(1)セメント、(2)最大粒度径が5mm以下で、好ましくは2mm以下の骨材粒子、(3)粒子径が1μm以下で、好ましくは0.5μm以下のポゾラン系反応粒子、(4)少なくとも1種の分散剤を含有する組成物、を水と混合することにより得られるセメント系マトリックスに、直径が0.05〜0.3mmで、長さが8〜16mmの繊維(金属繊維あるいはビニロン繊維などの化学繊維)を容積で1〜4%程度混入して得られる、繊維で補強された超高強度のセメント系混合材料を使用することができる。   Here, the fiber-reinforced cement-based mixed material refers to a cement-based mixed material whose performance such as tensile strength, bending strength, and toughness is improved by mixing metal or synthetic resin fibers into the cement-based mixed material. . The fiber-reinforced cement-based mixed material used in the present invention preferably has a high fluidity and a slow setting time. Examples of the fiber-reinforced cement-based mixed material include (1) cement, (2) aggregate particles having a maximum particle size of 5 mm or less, preferably 2 mm or less, and (3) a particle size of 1 μm or less, preferably 0.8. A cementitious matrix obtained by mixing pozzolanic reactive particles of 5 μm or less and (4) a composition containing at least one dispersant with water, has a diameter of 0.05 to 0.3 mm, and a length. It is possible to use an ultrahigh strength cement-based mixed material reinforced with fibers obtained by mixing fibers of 8 to 16 mm (chemical fibers such as metal fibers or vinylon fibers) with a volume of about 1 to 4%. .

従来の鉄筋コンクリート製またはプレストレストコンクリート製の梁や床版では部材の引張強度または曲げ強度を高めるために、少なくとも部材の長手方向に鉄筋を配設したり、緊張材を配設したりしている。本発明のコンクリート部材は、繊維補強セメント系混合材料からなり、棒状の鉄筋や緊張材からなる引張補強材の両端近傍(両端を含む)に例えば鋼製の定着板を接続させた状態で該コンクリート部材内部に引張補強材および定着板を埋め込んで製造されるものである。ここで、引張補強材と定着板との接続は溶着または圧着などの適宜の接続方法を選定できるほか、該定着板に貫通穴を穿設しておき、かかる貫通穴に引張補強材を貫通させた状態で溶着または圧着接合させることもできる。また、定着板のうち、コンクリート部材端側の一側面には、例えば合成ゴムや発砲ウレタンのようなゴム製やスチレンや発砲スチロールなどの軟質な樹脂製の弾性材を接着した構成としておく。   In conventional beams or floor slabs made of reinforced concrete or prestressed concrete, reinforcing bars or tension materials are arranged at least in the longitudinal direction of the members in order to increase the tensile strength or bending strength of the members. The concrete member of the present invention is made of a fiber-reinforced cement-based mixed material, and the concrete member is connected to, for example, a steel fixing plate in the vicinity of both ends (including both ends) of a tensile reinforcing material made of a rod-shaped reinforcing bar or a tension material. It is manufactured by embedding a tensile reinforcing material and a fixing plate inside the member. Here, for the connection between the tensile reinforcing material and the fixing plate, an appropriate connection method such as welding or pressure bonding can be selected, and a through hole is formed in the fixing plate, and the tensile reinforcing material is passed through the through hole. It is also possible to perform welding or pressure bonding in a heated state. In addition, an elastic material made of a soft resin such as rubber such as synthetic rubber or foamed urethane or styrene or foamed polystyrene is bonded to one side surface of the fixing member on the side of the concrete member.

引張補強材としてPC鋼棒やPC鋼より線などの緊張材を使用する場合には、該緊張材に予め緊張力を導入した状態であってもよく、緊張力を導入していない状態であってもよい。また、コンクリート部材は、直接現場にて施工される現場打ちのコンクリート部材であってもよいが、好ましくは、工場や現場の製作ヤードなどにて予め製作されたプレキャスト製品であるのがよい。   When using a tension member such as a PC steel rod or a strand of PC steel as a tensile reinforcement, the tension may be introduced in advance to the tension member, or the tension may not be introduced. May be. The concrete member may be a spot-cast concrete member that is directly constructed on site, but is preferably a precast product that is pre-manufactured in a factory or on-site production yard.

定着板の一側面に弾性材を備えた構成とすることにより、セメント系マトリックスの自己収縮時に該定着板が該収縮を過度に拘束することを緩和することができる。すなわち、コンクリート部材が自己収縮する際に、セメント系マトリックスは部材中心に向かって収縮移動することで部材全体が収縮することとなる。単に定着板のみをコンクリート部材内に埋設した状態では引張補強材から突設している定着板が上記セメント系マトリックスの収縮移動を該定着板表面で拘束してしまうこととなり、したがって自己収縮に伴うひび割れの可能性が極めて高くなってしまう。本発明のように定着板の一側面(コンクリート部材端側)に弾性材を備えることにより、セメント系マトリックスの収縮移動を該弾性材の変形吸収作用によって吸収することができ、したがって上記自己収縮を過度に拘束することがなくなるため、セメント系マトリックスの自己収縮時のひび割れ発生の可能性を極めて低くすることができる。   By adopting a configuration in which an elastic material is provided on one side surface of the fixing plate, it is possible to relieve the fixing plate from excessively restraining the shrinkage when the cementitious matrix is self-shrinking. That is, when the concrete member self-shrinks, the cement-based matrix shrinks and moves toward the center of the member, so that the entire member shrinks. In a state where only the fixing plate is embedded in the concrete member, the fixing plate protruding from the tensile reinforcement material restrains the shrinkage movement of the cement matrix on the surface of the fixing plate, and accordingly, accompanying the self-contraction. The possibility of cracking becomes extremely high. By providing an elastic material on one side surface (concrete member end side) of the fixing plate as in the present invention, the shrinkage movement of the cementitious matrix can be absorbed by the deformation absorbing action of the elastic material. Since there is no excessive restraint, the possibility of cracking during self-shrinkage of the cementitious matrix can be made extremely low.

また、本発明によるコンクリート部材における他の実施形態としては、前記定着板には前記引張補強材が貫通可能な貫通穴が穿設されており、該定着板のうち前記コンクリート部材端側の一側面にはそれぞれ引張補強材と固着可能な中空部材が備えてあり、該中空部材のうち前記コンクリート部材端側の端面にはそれぞれ弾性材が備えてあり、前記引張補強材は前記定着板の貫通穴および前記中空部材を貫通して該中空部材に接続されており、該中空部材が前記コンクリート部材内に埋設されていることを特徴とする。   As another embodiment of the concrete member according to the present invention, the fixing plate is provided with a through-hole through which the tensile reinforcing material can pass, and one side surface of the fixing plate on the end side of the concrete member. Each includes a hollow member that can be fixed to the tensile reinforcement member, and an elastic member is provided on each of the end surfaces of the concrete member on the end side of the concrete member, and the tensile reinforcement member is a through hole of the fixing plate. Further, the hollow member is connected to the hollow member through the hollow member, and the hollow member is embedded in the concrete member.

引張補強材が貫通できる貫通穴を定着板に穿設しておき、該貫通穴と中空部材の穴位置を合わせた状態で両者を溶着または圧着接合する。引張補強材を上記する貫通穴および中空部材に通した状態で該中空部材に接続することで引張補強材と定着板とを一体化することができる。引張補強材として例えばPC鋼より線を使用する場合は、該PC鋼より線を中空部材へ圧着することにより引張補強材と定着板とを一体化することができる。   A through-hole through which the tensile reinforcing material can be penetrated is formed in the fixing plate, and the through-hole and the hole of the hollow member are aligned, and both are welded or pressure bonded. The tensile reinforcing material and the fixing plate can be integrated by connecting the tensile reinforcing material to the hollow member in a state of passing through the through hole and the hollow member. For example, when a PC steel wire is used as the tensile reinforcing material, the tensile reinforcing material and the fixing plate can be integrated by pressing the PC steel wire to the hollow member.

また、中空部材のうち、コンクリート部材端側の端面には定着板と同様に弾性材を接着または塗布した構成とする。かかる弾性材は、定着板に接着等する弾性材と同様に、定型のゴム製または軟質な樹脂製の弾性材を使用することができる。中空部材の端面にも弾性材を接着等する理由は、定着板の場合と同様にセメント系マトリックスの自己収縮を過度に拘束することを防止するためである。   Moreover, it is set as the structure which adhered or apply | coated the elastic material to the end surface of the concrete member end side among hollow members similarly to a fixing plate. As such an elastic material, a fixed rubber elastic material or a soft resin elastic material can be used in the same manner as the elastic material adhered to the fixing plate. The reason for adhering the elastic material to the end face of the hollow member is to prevent the self-shrinkage of the cementitious matrix from being excessively restricted as in the case of the fixing plate.

本発明のように引張補強材の長手方向に所定延長を備えた中空部材と引張補強材を接続させる構成とすることにより、引張補強材の端部を直接定着板の一側面に圧着する場合に比べて、中空部材と引張補強材との接続強度を高めることができ、したがって該中空部材を介して引張補強材と定着板との接続強度を高めることができる。   In the case where the hollow member having a predetermined extension in the longitudinal direction of the tensile reinforcement member and the tensile reinforcement member are connected as in the present invention, the end portion of the tensile reinforcement member is directly bonded to one side surface of the fixing plate. In comparison, the connection strength between the hollow member and the tensile reinforcing material can be increased, and therefore the connection strength between the tensile reinforcing material and the fixing plate can be increased via the hollow member.

また、本発明によるコンクリート部材における他の実施形態としては、前記中空部材の内空面にねじ溝が刻設されており、前記引張補強材の端部近傍には前記ねじ溝に螺合可能なねじ溝が刻設されていることを特徴とする。   As another embodiment of the concrete member according to the present invention, a thread groove is formed on the inner surface of the hollow member, and can be screwed into the thread groove in the vicinity of the end of the tensile reinforcing material. A thread groove is engraved.

本発明は引張補強材として鉄筋を使用する場合に特に好適である。この場合、中空部材としてはナットを使用することができる。   The present invention is particularly suitable when a reinforcing bar is used as the tensile reinforcement. In this case, a nut can be used as the hollow member.

また、本発明によるコンクリート部材における好ましい実施形態としては、前記引張補強材が丸鋼であることを特徴とする。   In a preferred embodiment of the concrete member according to the present invention, the tensile reinforcing material is round steel.

引張補強材として鉄筋を使用する場合、それが異形鉄筋であると該鉄筋とセメント系マトリックスとの間に高い付着強度を期待することができるものの、セメント系マトリックスの自己収縮を過度に拘束してしまうことからひび割れを誘発する可能性が高くなってしまう。そこで、鉄筋を使用する場合には、好ましくは丸鋼を使用することにより上記するひび割れの可能性を低くすることが可能となる。また、丸鋼を使用することにより該丸鋼とセメント系マトリックスとの付着強度を十分確保できないという問題に対しては、丸鋼の両端近傍に定着板(および中空部材)を備えた構成としているため、該定着板での支圧抵抗を期待することができる。したがってコンクリート部材に曲げ応力が作用した場合でも丸鋼とセメント系マトリックスとの間にすべりが生じることなく、両者は一体となって曲げ抵抗力を発揮することが可能となる。   When a reinforcing bar is used as a tensile reinforcement, if it is a deformed reinforcing bar, high bond strength can be expected between the reinforcing bar and the cement matrix, but the self-shrinkage of the cement matrix is excessively restricted. This increases the possibility of inducing cracks. Therefore, when using reinforcing bars, it is possible to reduce the possibility of cracking as described above, preferably by using round steel. Moreover, with respect to the problem that the adhesion strength between the round steel and the cement matrix cannot be sufficiently secured by using the round steel, the fixing plate (and the hollow member) is provided in the vicinity of both ends of the round steel. Therefore, it is possible to expect a bearing resistance at the fixing plate. Therefore, even when a bending stress is applied to the concrete member, no slip occurs between the round steel and the cement matrix, and both can integrally exhibit the bending resistance.

また、本発明によるコンクリート部材における好ましい実施形態としては、前記引張補強材がPC鋼棒またはPC鋼より線などの緊張材であることを特徴とする。   In a preferred embodiment of the concrete member according to the present invention, the tensile reinforcing material is a tension material such as a PC steel bar or a PC steel strand.

PC鋼棒またはPC鋼より線を使用する場合には、予め該引張補強材にプレストレスを導入しておく必要は必ずしもない。プレストレスを導入しない場合は、上記する丸鋼などを使用する場合と同じ効果、すなわちコンクリート部材に曲げ応力が作用する場合に該PC鋼棒またはPC鋼より線が引張補強材として働くことができる。   In the case of using a PC steel rod or a PC steel strand, it is not always necessary to introduce prestress into the tensile reinforcement material in advance. When pre-stress is not introduced, the same effect as when using round steel as described above, that is, when bending stress acts on a concrete member, the PC steel rod or PC steel wire can serve as a tensile reinforcement. .

さらに、本発明によるコンクリート部材の補強方法は、前記コンクリート部材を補強するコンクリート部材の補強方法であって、予め緊張力を与えられた前記緊張材を埋設した状態で繊維補強セメント系混合材料を充填し、所定の強度発現後に前記緊張力を解放することを特徴とする。   Furthermore, the method for reinforcing a concrete member according to the present invention is a method for reinforcing a concrete member for reinforcing the concrete member, and is filled with a fiber-reinforced cement-based mixed material in a state in which the tension member previously given a tension force is embedded. And the said tension | tensile_strength is released after predetermined intensity | strength expression is characterized by the above-mentioned.

本発明は、引張補強材として、PC鋼棒やPC鋼より線といった緊張材を使用し、プレテンション方式を採用してコンクリート部材に予め圧縮力を作用させる場合の方法に関するものである。型枠内に緊張材を配設した状態で繊維補強セメント系混合材料を型枠内に充填し、繊維補強セメント系混合材料が所定強度に達した段階で緊張ジャッキをリリースすることにより緊張力を解放する。   The present invention relates to a method in the case where a tension member such as a PC steel rod or a PC steel strand is used as a tensile reinforcement, and a compressive force is applied to a concrete member in advance by adopting a pretension method. Fill the mold with the fiber reinforced cementitious mixed material with the tensioning material in the mold, and release the tension jack when the fiber reinforced cementitious mixed material reaches the specified strength. release.

引張補強材としてPC鋼棒やPC鋼より線を使用し、プレテンション方式を採用することにより、繊維補強セメント系混合材料が硬化して所定強度に達した後に緊張力を解放した際には、引張補強材の端部に備えた定着板の支圧作用により、コンクリート部材の端部を含めて有効に圧縮力を該コンクリート部材に作用させることが可能となる。したがって、従来のプレテンション方式における設計段階で行われていたコンクリート部材端部のプレストレスの低減の必要性はなくなるものと考えられる。さらには、定着板を備えた構成とすることによって引張補強材の端部に局所的な引張応力も発生し難くなるため、引張補強材の端部で生じていた付着割裂に起因するひび割れの発生も考慮する必要がなくなる。また、ポストテンション方式のように定着板等をコンクリート部材端部の外側に配置する構成ではないため、該定着板等の防錆処理を要することもなく、したがってコンクリート部材の製造コストを安価なものとすることができる。   By using a PC steel rod or PC steel wire as a tensile reinforcement and adopting a pre-tension method, when the fiber-reinforced cement-based mixed material hardens and reaches a predetermined strength, the tension is released. It is possible to effectively apply a compressive force to the concrete member including the end portion of the concrete member by the support pressure action of the fixing plate provided at the end portion of the tensile reinforcement member. Therefore, it is considered that there is no need to reduce the prestress at the end of the concrete member, which has been performed at the design stage in the conventional pretension system. In addition, since the structure with the fixing plate makes it difficult for local tensile stress to occur at the end of the tensile reinforcement, cracks are generated due to bond splitting that occurred at the end of the tensile reinforcement. Need not be considered. Further, since the fixing plate or the like is not arranged outside the end portion of the concrete member as in the post-tension method, the fixing plate or the like is not required to be rust-proofed, and therefore the manufacturing cost of the concrete member is low. It can be.

以上の説明から理解できるように、本発明のコンクリート部材によれば、繊維補強セメント系混合材料からなるセメント系マトリックスの自己収縮や乾燥収縮に対する拘束効果を小さくすることができ、したがってひび割れの発生を抑制することができる。また、本発明のコンクリート部材によれば、繊維補強セメント系混合材料からなるコンクリート部材の引張強度特性や曲げ強度特性を効果的に向上させることができる。さらに、本発明のコンクリート部材の補強方法によれば、プレテンション方式を採用した場合においても、コンクリート部材端部における導入プレストレスを有効に圧縮力として部材に作用させることができる。したがって、設計段階においてコンクリート部材端部の導入プレストレスを低減する必要もなくなるものと考えられる。   As can be understood from the above description, according to the concrete member of the present invention, the restraining effect on the self-shrinkage and drying shrinkage of the cement-based matrix made of the fiber-reinforced cement-based mixed material can be reduced, and therefore, the occurrence of cracks can be reduced. Can be suppressed. Moreover, according to the concrete member of this invention, the tensile strength characteristic and bending strength characteristic of the concrete member which consists of a fiber reinforced cementitious mixed material can be improved effectively. Furthermore, according to the method for reinforcing a concrete member of the present invention, even when the pretension method is adopted, the prestress introduced at the end of the concrete member can be effectively applied to the member as a compressive force. Accordingly, it is considered that it is not necessary to reduce the introduction prestress at the end of the concrete member at the design stage.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明のコンクリート部材の一実施形態を示した斜視図である。図2aは、引張補強材の端部近傍に定着板と中空部材を備えた実施形態であり、図2bは、引張補強材の端部に定着板を備えた実施形態を示した斜視図である。図3は、引張補強材2の端部近傍21に定着板と中空部材を備えた実施形態を示した側面図であるが、図3aは引張補強材としてPC鋼より線を使用した場合、図3bは丸鋼を使用した場合の実施形態を示している。図4は、自己収縮時のコンクリート部材の収縮状況を説明した説明図であり、図5は、曲げモーメントがコンクリート部材に作用した際の引張補強材に作用する引張応力とそれに対する反作用力、および定着板に作用する支圧応力を説明した説明図である。以下の説明では、コンクリート部材としてI形断面桁を図示に基づいて説明するが、コンクリート部材の実施形態はかかる形状の桁に拘束されるものではなく、矩形断面(中実または中空)やU形断面、H形断面などの桁(梁)のほか、中実の床版や中空床版(ホロースラブ)など適宜のコンクリート部材を選定できることは勿論のことである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a concrete member of the present invention. FIG. 2A is an embodiment in which a fixing plate and a hollow member are provided in the vicinity of the end portion of the tensile reinforcement member, and FIG. 2B is a perspective view illustrating an embodiment in which a fixing plate is provided at the end portion of the tensile reinforcement member. . FIG. 3 is a side view showing an embodiment in which a fixing plate and a hollow member are provided in the vicinity 21 of the end portion of the tensile reinforcement member 2, but FIG. 3a shows a case where a PC steel strand is used as the tensile reinforcement member. 3b has shown the embodiment at the time of using a round steel. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the shrinkage of the concrete member during self-shrinkage, and FIG. 5 shows the tensile stress acting on the tensile reinforcement when the bending moment acts on the concrete member and the reaction force against the tensile stress. It is explanatory drawing explaining the bearing stress which acts on a fixing board. In the following description, an I-shaped cross-section girder will be described as a concrete member based on the drawings. However, embodiments of the concrete member are not restricted to such a shape girder, but a rectangular cross-section (solid or hollow) or a U-shape. Of course, in addition to girders (beams) such as cross sections and H-shaped cross sections, appropriate concrete members such as solid floor slabs and hollow floor slabs (hollow slabs) can be selected.

図1は、繊維補強セメント系混合材料からなるコンクリート部材1としてプレキャスト製のI形断面桁を示したものである。使用する繊維補強セメント系混合材料は、上記するようなセメント系マトリックスに、直径が0.05〜0.3mmで、長さが8〜16mmの金属繊維を容積で1〜4%程度混入した材料を使用している。I形断面桁を構成する上フランジ部には該I形断面桁の両端部近傍まで伸びる引張補強材2が1本埋設されている。また、下フランジ部には引張補強材2が2本埋設されている。このI形断面桁は、上記する繊維補強セメント系混合材料から製作されているため、高い圧縮強度を有しており、金属繊維が混入されていることからひび割れ防止効果も高い。   FIG. 1 shows a precast I-shaped cross girder as a concrete member 1 made of a fiber-reinforced cementitious mixed material. The fiber-reinforced cement-based mixed material to be used is a material in which about 1-4% by volume of metal fibers having a diameter of 0.05 to 0.3 mm and a length of 8 to 16 mm are mixed in the cement-based matrix as described above. Is used. A single tensile reinforcement member 2 is embedded in the upper flange portion constituting the I-shaped cross-section girder and extends to the vicinity of both ends of the I-shaped cross-section girder. Two tensile reinforcement members 2 are embedded in the lower flange portion. Since this I-shaped cross-section girder is manufactured from the above-mentioned fiber-reinforced cement-based mixed material, it has a high compressive strength and has a high cracking prevention effect because it contains metal fibers.

引張補強材2の端部の構造を図2に基づいて詳述する。図2aは図1の実施形態のうち引張補強材2の端部近傍を拡大した図である。中央に引張補強材2の貫通穴32が穿設された定着板3のうち、コンクリート部材端11側となる一側面31には定型の弾性材4が接着されている。かかる弾性材4は、例えばゴム製や軟質な樹脂製材料から製作できる。また、該一側面31には中空部材5がその管穴と貫通穴32が位置合わせされた状態で接続されている。なお、定着板3と中空部材5はともに例えば鋼製材料から製作することができ、工場にて一体成形することもできる。中空部材5のうち、コンクリート部材端11側となる端面51には定型の弾性材6が接着されている。引張補強材2は貫通穴32および中空部材5を貫通した状態で、該中空部材5と溶着ないし圧着されて接続される。   The structure of the end portion of the tensile reinforcement member 2 will be described in detail with reference to FIG. 2a is an enlarged view of the vicinity of the end of the tensile reinforcement member 2 in the embodiment of FIG. A fixed elastic material 4 is bonded to one side surface 31 on the concrete member end 11 side of the fixing plate 3 in which a through hole 32 of the tensile reinforcing material 2 is formed in the center. The elastic member 4 can be manufactured from, for example, rubber or soft resin material. Further, the hollow member 5 is connected to the one side surface 31 in a state where the tube hole and the through hole 32 are aligned. Note that both the fixing plate 3 and the hollow member 5 can be manufactured from, for example, a steel material, or can be integrally formed at a factory. A fixed elastic material 6 is bonded to an end surface 51 of the hollow member 5 on the concrete member end 11 side. The tensile reinforcing material 2 is connected to the hollow member 5 by being welded or pressure-bonded in a state of passing through the through hole 32 and the hollow member 5.

図2bは、引張補強材2と定着板3との接続構造の他の実施形態を示したものであるが、この場合は貫通穴が穿設されていない定着板3に引張補強材2の端部が直接接続(摩擦圧接により接合)されている。図2a、bの実施形態においては、使用する引張補強材2として丸鋼などの鉄筋やPC鋼棒ないしPC鋼より線などの緊張材を使用することができる。なお、緊張材を使用する場合には、該緊張材にプレストレスを導入するか否かは適宜選定できる。   FIG. 2 b shows another embodiment of the connection structure between the tensile reinforcement member 2 and the fixing plate 3. In this case, the end of the tensile reinforcement member 2 is attached to the fixing plate 3 in which no through hole is formed. The parts are directly connected (joined by friction welding). In the embodiment of FIGS. 2a and 2b, as the tensile reinforcement member 2 to be used, a reinforcing bar such as a round steel, a tension member such as a PC steel rod or a PC steel strand can be used. In addition, when using a tendon, it can be selected suitably whether prestress is introduce | transduced into this tendon.

図3aは、引張補強材2としてPC鋼より線2aを使用した場合の実施形態の側面図であるが、PC鋼より線2aはその端部近傍21にて定着板3および中空部材5と接続した構成となっている。一方、図3bは引張補強材2として丸鋼あるいはPC鋼棒2bを使用した場合の実施形態を示しており、中空部材としてその内空面にねじ溝が刻設あるナット5aを使用することができる。該ナット5aの一端面は定着板3の一側面31と溶着等されており、他の端面51にはその表面に弾性材6が接着されている。使用する引張補強材2bの端部(端部近傍21)にも同様にねじ溝2b1が刻設してあり、ナット5aをねじ溝2b1に螺合させることでナット5aおよび定着板3と引張補強材2bとを一体化させる。   FIG. 3 a is a side view of an embodiment in which a PC steel strand 2 a is used as the tensile reinforcement 2, but the PC steel strand 2 a is connected to the fixing plate 3 and the hollow member 5 in the vicinity 21 of its end. It has become the composition. On the other hand, FIG. 3b shows an embodiment in which a round steel or a PC steel rod 2b is used as the tensile reinforcement member 2, and a nut 5a having a thread groove formed on its inner surface can be used as a hollow member. it can. One end surface of the nut 5 a is welded to one side surface 31 of the fixing plate 3, and the other end surface 51 has an elastic material 6 bonded to the surface thereof. Similarly, a thread groove 2b1 is also engraved at the end of the tensile reinforcing material 2b to be used (21 near the end), and the nut 5a and the fixing plate 3 are tension-reinforced by screwing the nut 5a into the thread groove 2b1. The material 2b is integrated.

図1に戻り、上記するような定着板3(および中空部材5)をその端部近傍に備えた引張補強材2を所定位置に所定本数埋設された状態でコンクリート部材1が製造される。
次に、引張補強材2としてPC鋼棒やPC鋼より線などの緊張材を使用し、プレテンション方式にて緊張力を導入することによりコンクリート部材1を補強する補強方法について概説する。緊張材にプレストレス力を導入する方法は公知の緊張器具にて行うことができ、緊張力が導入された緊張材を図示しない形枠内にセットした後に繊維補強セメント系混合材料を例えば一方向へ向かって流し込むことにより、セメント系混合材料の充填を完了させる。養生期間を経て、繊維補強セメント系混合材料が所定強度に達した後に緊張ジャッキをゆるめて緊張力の解放を行う。
Returning to FIG. 1, the concrete member 1 is manufactured in a state in which a predetermined number of the tensile reinforcing members 2 provided with the fixing plate 3 (and the hollow member 5) in the vicinity of the end thereof are embedded in a predetermined position.
Next, an outline of a reinforcing method for reinforcing the concrete member 1 by using a tension member such as a PC steel rod or a PC steel strand as the tensile reinforcement member 2 and introducing a tension force by a pretension method will be described. The method of introducing the prestressing force to the tension material can be performed with a known tension device, and the fiber reinforced cementitious mixed material is, for example, unidirectional after the tension material into which the tension force has been introduced is set in a form not shown. To complete the filling of the cementitious mixed material. After the curing period, after the fiber reinforced cementitious mixed material reaches a predetermined strength, the tension jack is loosened to release the tension.

図4は、フレッシュな繊維補強セメント系混合材料が充填された後に、除々に自己収縮していく状況を模式的に示したものである。繊維補強セメント系混合材料などの高強度コンクリートを用いたコンクリート部材1(鉄筋コンクリート部材またはプレストレストコンクリート部材)においては、自己収縮と水和熱膨張/収縮による連成ひずみに起因する拘束応力が発生し、早期にひび割れる危険性がある。図示するように、繊維補強セメント系混合材料は部材中央に向かって(図中の矢印XおよびY方向)自己収縮することとなる。本発明では、引張補強材2として拘束効果の低い丸鋼やPC鋼棒、PC鋼より線などの緊張材を使用することでかかる自己収縮に起因するひび割れを効果的に防止可能としている。さらに、定着板3の一側面31には弾性材4を、中空部材5の端面51にも弾性材6をそれぞれ接着した構成としており、かかる引張補強材2からの突起物が繊維補強セメント系混合材料の自己収縮を過度に拘束するのを緩和することとしている。   FIG. 4 schematically shows a situation in which self-shrinking gradually occurs after filling with a fresh fiber-reinforced cementitious mixed material. In concrete member 1 (reinforced concrete member or prestressed concrete member) using high-strength concrete such as fiber reinforced cementitious mixed material, restraint stress due to self-contraction and coupled strain due to hydration thermal expansion / contraction occurs, There is a risk of cracking early. As shown in the drawing, the fiber-reinforced cementitious mixed material self-shrinks toward the center of the member (in the directions of arrows X and Y in the figure). In the present invention, cracks caused by such self-shrinkage can be effectively prevented by using a tension material such as a round steel, a PC steel bar, or a PC steel strand having a low restraining effect as the tensile reinforcing material 2. Further, the elastic material 4 is bonded to one side surface 31 of the fixing plate 3 and the elastic material 6 is bonded to the end surface 51 of the hollow member 5, and the protrusions from the tensile reinforcing material 2 are mixed with the fiber-reinforced cement system. It is intended to mitigate over-constraining the self-shrinkage of the material.

図5は、コンクリート部材1に曲げモーメントMが作用した場合に引張補強材2および定着板3に作用する応力を模式的に示したものである。なお、図示するコンクリート部材1は図1に示すI形断面桁の下フランジおよびウエブの途中までを示した図である。図示する方向の曲げモーメントM(正の曲げモーメント)が下フランジに作用した場合、引張補強材2には図中X方向の引張応力が作用し、その反作用として引張補強材2の中央へ向かう(矢印Y方向)復元力が作用することとなる。かかる復元力によって定着板3もコンクリート部材1の中央へ向かう方向へ引張力を受けることとなり、定着板3はその引張力に対するコンクリートからの支圧応力を受けることとなる(矢印Z方向)。引張補強材2としてセメントとの付着強度の小さな丸鋼やPC鋼棒、PC鋼より線などの緊張材を使用する場合であっても、かかる定着板3の上記するような支圧抵抗作用によって繊維補強セメント系混合材料と引張補強材2との間に生じ得るすべりを防止することができ、したがって曲げモーメントに対して両者は一体となって抵抗することができる。   FIG. 5 schematically shows stresses acting on the tensile reinforcement member 2 and the fixing plate 3 when the bending moment M acts on the concrete member 1. The illustrated concrete member 1 is a view showing the lower flange of the I-shaped cross-section girder shown in FIG. 1 and the middle of the web. When a bending moment M (positive bending moment) in the direction shown in the figure acts on the lower flange, tensile stress in the X direction in the figure acts on the tensile reinforcement member 2, and the reaction proceeds toward the center of the tensile reinforcement member 2 ( The restoring force acts in the direction of arrow Y. With this restoring force, the fixing plate 3 also receives a tensile force in the direction toward the center of the concrete member 1, and the fixing plate 3 receives a supporting stress from the concrete with respect to the tensile force (in the direction of arrow Z). Even when a tension material such as a round steel, a PC steel bar, or a PC steel strand having a low adhesion strength to the cement is used as the tensile reinforcing material 2, the fixing plate 3 has the above-mentioned bearing resistance action. Slip that may occur between the fiber-reinforced cementitious mixed material and the tensile reinforcing material 2 can be prevented, and therefore both can integrally resist the bending moment.

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.

本発明のコンクリート部材の一実施形態を示した斜視図。The perspective view which showed one Embodiment of the concrete member of this invention. (a)は引張補強材の端部近傍に定着板と中空部材を備えた実施形態を示した斜視図であり、(b)は引張補強材の端部に定着板を備えた実施形態を示した斜視図。(A) is the perspective view which showed embodiment which provided the fixing board and the hollow member in the edge part vicinity of the tensile reinforcement material, (b) shows embodiment which provided the fixing board at the edge part of the tension reinforcement material. Perspective view. 引張補強材の端部近傍に定着板と中空部材を備えた実施形態を示した側面図であり、(a)は引張補強材として丸鋼を使用した実施形態を示した図であり、(b)は引張補強材としてPC鋼より線を使用した実施形態を示した図。It is the side view which showed embodiment which provided the fixing board and the hollow member in the edge part vicinity of the tensile reinforcement, (a) is the figure which showed embodiment using round steel as a tensile reinforcement, (b ) Is a diagram showing an embodiment in which a PC steel strand is used as a tensile reinforcement. 自己収縮時のコンクリート部材の収縮状況を説明した説明図。Explanatory drawing explaining the contraction condition of the concrete member at the time of self contraction. 曲げモーメントがコンクリート部材に作用した際の引張補強材に作用する引張応力とそれに対する反作用力、および定着板に作用する支圧応力を説明した説明図。Explanatory drawing explaining the tensile stress which acts on the tensile reinforcement material at the time of a bending moment acting on a concrete member, the reaction force with respect to it, and the bearing stress which acts on a fixing board.

符号の説明Explanation of symbols

1…コンクリート部材、2…引張補強材、2a…PC鋼より線、2b…丸鋼あるいはPC鋼棒、3…定着板、4…弾性材、5…中空部材、6…弾性材、11…コンクリート部材端、21…端部近傍、31…一側面、32…貫通穴、51…端面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Concrete member, 2 ... Tensile reinforcement, 2a ... PC steel strand, 2b ... Round steel or PC steel bar, 3 ... Fixing plate, 4 ... Elastic material, 5 ... Hollow member, 6 ... Elastic material, 11 ... Concrete Member end, 21 ... Near end, 31 ... One side, 32 ... Through hole, 51 ... End face

Claims (6)

鉄筋などの引張補強材をその内部に埋設する、コンクリート製の梁または床版などを構成するコンクリート部材において、
前記コンクリート部材は繊維補強セメント系混合材料からなり、前記引張補強材の両端近傍にはそれぞれ定着板が備えてあり、該定着板のうち前記コンクリート部材端側の一側面にはそれぞれ弾性材が備えてあり、前記定着板および前記弾性材が前記コンクリート部材内に埋設されていることを特徴とする、コンクリート部材。
In a concrete member that constitutes a concrete beam or floor slab, in which a tensile reinforcement such as a reinforcing bar is embedded,
The concrete member is made of a fiber-reinforced cement-based mixed material, and fixing plates are provided in the vicinity of both ends of the tensile reinforcing material, and an elastic material is provided on one side surface of the fixing member on the side of the concrete member. A concrete member, wherein the fixing plate and the elastic material are embedded in the concrete member.
前記定着板には前記引張補強材が貫通可能な貫通穴が穿設されており、該定着板のうち前記コンクリート部材端側の一側面にはそれぞれ引張補強材と固着可能な中空部材が備えてあり、該中空部材のうち前記コンクリート部材端側の端面にはそれぞれ弾性材が備えてあり、前記引張補強材は前記定着板の貫通穴および前記中空部材を貫通して該中空部材に接続されており、該中空部材が前記コンクリート部材内に埋設されていることを特徴とする、請求項1に記載のコンクリート部材。   The fixing plate is provided with a through-hole through which the tensile reinforcing material can penetrate, and a hollow member that can be fixed to the tensile reinforcing material is provided on one side surface of the fixing plate on the end side of the concrete member. An elastic material is provided on each of the end surfaces of the hollow end of the concrete member, and the tensile reinforcement member is connected to the hollow member through the through hole of the fixing plate and the hollow member. The concrete member according to claim 1, wherein the hollow member is embedded in the concrete member. 前記中空部材の内空面にはねじ溝が刻設されており、前記引張補強材の端部近傍には前記ねじ溝に螺合可能なねじ溝が刻設されていることを特徴とする、請求項2に記載のコンクリート部材。   A screw groove is engraved on the inner hollow surface of the hollow member, and a screw groove that can be screwed into the screw groove is engraved near the end of the tensile reinforcement member, The concrete member according to claim 2. 前記引張補強材が丸鋼であることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のコンクリート部材。   The concrete member according to claim 1, wherein the tensile reinforcing material is a round steel. 前記引張補強材がPC鋼棒またはPC鋼より線などの緊張材であることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のコンクリート部材。   The concrete member according to any one of claims 1 to 3, wherein the tensile reinforcing material is a tension material such as a PC steel rod or a PC steel strand. 請求項5に記載のコンクリート部材を補強するコンクリート部材の補強方法であって、
予め緊張力を与えられた前記緊張材を埋設した状態で繊維補強セメント系混合材料を充填し、所定の強度発現後に前記緊張力を解放する、コンクリート部材の補強方法。
A concrete member reinforcing method for reinforcing a concrete member according to claim 5,
A method for reinforcing a concrete member, wherein a fiber-reinforced cement-based mixed material is filled in a state in which the tension material to which tension is given in advance is embedded, and the tension is released after a predetermined strength is exhibited.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009256953A (en) * 2008-04-16 2009-11-05 Nippon Ps:Kk Pretension prestressed girder
CN105256950A (en) * 2015-11-05 2016-01-20 天津银龙预应力材料股份有限公司 Prestressed reinforcement with self-anchoring parts
EP3288753A4 (en) * 2015-04-29 2018-12-26 The University Of Vermont And State Agricultural College Methods of self-stressing engineered composite materials, and self-stressing reinforcement for same
WO2022184053A1 (en) * 2021-03-04 2022-09-09 武汉大学 Concrete-filled steel tubular column reinforcement method based on fiber woven mesh

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JP5128569B2 (en) * 2009-10-20 2013-01-23 大成建設株式会社 Prestressed concrete beam

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JP2009256953A (en) * 2008-04-16 2009-11-05 Nippon Ps:Kk Pretension prestressed girder
EP3288753A4 (en) * 2015-04-29 2018-12-26 The University Of Vermont And State Agricultural College Methods of self-stressing engineered composite materials, and self-stressing reinforcement for same
US11027519B2 (en) 2015-04-29 2021-06-08 The University Of Vermont And State Agricultural College Self-stressing engineered composite materials, methods of self-stressing engineered composite materials, and self-stressing reinforcement for same
CN105256950A (en) * 2015-11-05 2016-01-20 天津银龙预应力材料股份有限公司 Prestressed reinforcement with self-anchoring parts
WO2022184053A1 (en) * 2021-03-04 2022-09-09 武汉大学 Concrete-filled steel tubular column reinforcement method based on fiber woven mesh

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